JP5636046B2 - マルチアーム型マクロモノマー、それを含むポリマー材料及びコンタクトレンズ - Google Patents

マルチアーム型マクロモノマー、それを含むポリマー材料及びコンタクトレンズ Download PDF

Info

Publication number
JP5636046B2
JP5636046B2 JP2012516146A JP2012516146A JP5636046B2 JP 5636046 B2 JP5636046 B2 JP 5636046B2 JP 2012516146 A JP2012516146 A JP 2012516146A JP 2012516146 A JP2012516146 A JP 2012516146A JP 5636046 B2 JP5636046 B2 JP 5636046B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
group
biomedical device
monomers
substituted
monomer
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
JP2012516146A
Other languages
English (en)
Other versions
JP2012529972A (ja
Inventor
エム.ヌネズ イバン
エム.ヌネズ イバン
フリードリッチ クンズラー ジェイ
フリードリッチ クンズラー ジェイ
ジー.リンハート ジェフリー
ジー.リンハート ジェフリー
ハント ジェニファー
ハント ジェニファー
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Bausch and Lomb Inc
Original Assignee
Bausch and Lomb Inc
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Bausch and Lomb Inc filed Critical Bausch and Lomb Inc
Publication of JP2012529972A publication Critical patent/JP2012529972A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP5636046B2 publication Critical patent/JP5636046B2/ja
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02BOPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B1/00Optical elements characterised by the material of which they are made; Optical coatings for optical elements
    • G02B1/04Optical elements characterised by the material of which they are made; Optical coatings for optical elements made of organic materials, e.g. plastics
    • G02B1/041Lenses
    • G02B1/043Contact lenses
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61LMETHODS OR APPARATUS FOR STERILISING MATERIALS OR OBJECTS IN GENERAL; DISINFECTION, STERILISATION OR DEODORISATION OF AIR; CHEMICAL ASPECTS OF BANDAGES, DRESSINGS, ABSORBENT PADS OR SURGICAL ARTICLES; MATERIALS FOR BANDAGES, DRESSINGS, ABSORBENT PADS OR SURGICAL ARTICLES
    • A61L27/00Materials for grafts or prostheses or for coating grafts or prostheses
    • A61L27/14Macromolecular materials
    • A61L27/18Macromolecular materials obtained otherwise than by reactions only involving carbon-to-carbon unsaturated bonds
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61LMETHODS OR APPARATUS FOR STERILISING MATERIALS OR OBJECTS IN GENERAL; DISINFECTION, STERILISATION OR DEODORISATION OF AIR; CHEMICAL ASPECTS OF BANDAGES, DRESSINGS, ABSORBENT PADS OR SURGICAL ARTICLES; MATERIALS FOR BANDAGES, DRESSINGS, ABSORBENT PADS OR SURGICAL ARTICLES
    • A61L27/00Materials for grafts or prostheses or for coating grafts or prostheses
    • A61L27/50Materials characterised by their function or physical properties, e.g. injectable or lubricating compositions, shape-memory materials, surface modified materials
    • A61L27/52Hydrogels or hydrocolloids
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61LMETHODS OR APPARATUS FOR STERILISING MATERIALS OR OBJECTS IN GENERAL; DISINFECTION, STERILISATION OR DEODORISATION OF AIR; CHEMICAL ASPECTS OF BANDAGES, DRESSINGS, ABSORBENT PADS OR SURGICAL ARTICLES; MATERIALS FOR BANDAGES, DRESSINGS, ABSORBENT PADS OR SURGICAL ARTICLES
    • A61L29/00Materials for catheters, medical tubing, cannulae, or endoscopes or for coating catheters
    • A61L29/04Macromolecular materials
    • A61L29/06Macromolecular materials obtained otherwise than by reactions only involving carbon-to-carbon unsaturated bonds
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61LMETHODS OR APPARATUS FOR STERILISING MATERIALS OR OBJECTS IN GENERAL; DISINFECTION, STERILISATION OR DEODORISATION OF AIR; CHEMICAL ASPECTS OF BANDAGES, DRESSINGS, ABSORBENT PADS OR SURGICAL ARTICLES; MATERIALS FOR BANDAGES, DRESSINGS, ABSORBENT PADS OR SURGICAL ARTICLES
    • A61L29/00Materials for catheters, medical tubing, cannulae, or endoscopes or for coating catheters
    • A61L29/14Materials characterised by their function or physical properties, e.g. lubricating compositions
    • A61L29/145Hydrogels or hydrocolloids

Landscapes

  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Epidemiology (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Animal Behavior & Ethology (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Public Health (AREA)
  • Veterinary Medicine (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Oral & Maxillofacial Surgery (AREA)
  • Dermatology (AREA)
  • Transplantation (AREA)
  • Dispersion Chemistry (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Addition Polymer Or Copolymer, Post-Treatments, Or Chemical Modifications (AREA)
  • Materials For Medical Uses (AREA)
  • Processes Of Treating Macromolecular Substances (AREA)
  • Polymerisation Methods In General (AREA)
  • Eyeglasses (AREA)
  • Macromonomer-Based Addition Polymer (AREA)
  • Polymers & Plastics (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)

Description

本発明は一般に眼科用レンズなどのバイオメディカルデバイスに関する。
シロキシ含有材料から作られる眼科用レンズなどのバイオメディカルデバイスは長年にわたって研究されてきた。このような材料は、一般に、2つの主要なクラス、すなわち、ヒドロゲル及び非ヒドロゲルに細分することができる。ヒドロゲルは水を吸収しそして平衡状態で水を保持し、一方、非ヒドロゲルは評価可能な量の水を吸収しない。それらの水分含量に関係なく、ヒドロゲル及び非ヒドロゲルシロキシ及び/又はフッ素化コンタクトレンズの両方は比較的疎水性で非湿潤性の表面を有する傾向がある。
ヒドロゲルはコンタクトレンズ及び眼内レンズを含む多くのバイオメディカル用途に望ましいクラスの材料である。ヒドロゲルは水和及び架橋されたポリマー系であり、平衡状態で水を含有している。シリコーンヒドロゲルは既知のクラスのヒドロゲルであり、シロキシ含有材料を取り込んでいることを特徴とする。通常、シロキシ含有モノマーは、親水性モノマーとフリーラジカル重合により共重合され、そのシロキシ含有モノマー又は親水性モノマーのいずれかが架橋剤として機能するか(架橋剤は複数の重合性官能基を有するモノマーとして規定される)、又は、別個の架橋剤を用いることができる。非シリコーンヒドロゲルに対するシリコーンヒドロゲルの利点は、シリコーンヒドロゲルは、通常、シロキシ含有モノマーの取り込みのために酸素透過性が高いことである。このようなヒドロゲルは架橋剤を含むモノマーのフリーラジカル重合に基づくので、これらの材料は熱硬化性ポリマーである。
コンタクトレンズなどのバイオメディカルデバイスの分野において、たとえば、酸素透過性、湿潤性、材料強度及び安定性などの様々な物理的及び化学的特性は、まさに、使用可能なコンタクトレンズを提供するために注意深くバランスさせなければならない幾つかの要素である。たとえば、角膜は大気との接触から酸素供給を受けるので、良好な酸素透過性は特定のコンタクトレンズ材料にとって重要な特性である。もしレンズが十分な湿潤可能性を有しなければ、それが潤滑されず、それゆえ目に快適に装着できない点で、湿潤性も重要である。したがって、最適なコンタクトレンズは少なくとも優れた酸素透過性及び優れた涙液湿潤性の両方を有する。
シリコーンレンズに関連した1つの問題はレンズ上に疎水性領域を形成するシリコーン鎖が表面に現れることである。このことは湿潤性、眼運動及び使用者の快適性に悪影響を及ぼすであろう。
この問題を回避するための1つの方法は、シリコーンヒドロゲルコンタクトレンズの表面をプラズマコーティングなどの親水性コーティングでコーティングすることによる。
この問題を回避するための別の方法は、モノマー混合物中に比較的に多量の親水性モノマー、たとえば、ジメチルアクリルアミド(DMA)及び/又はN−ビニルピロリドンを取り込むことである。このアプローチの欠点はPVP及びDMAオリゴマーが滲出する可能性があることであり、それらのオリゴマーはメタクリレートに対して反応性が低いので、ポリマーネットワーク中に共有結合的に取り込まれないことがある。
したがって、生体適合性でありながら、体との長期の接触のために酸素透過性、潤滑性及び湿潤性などの適切な物理的及び化学的特性を示すコンタクトレンズなどの改良されたバイオメディカルデバイスを提供することが望まれている。また、簡単でコスト効率の高い様式で容易に製造することができる、改良されたバイオメディカルデバイスを提供することも望まれている。
本発明の1つの実施形態によると、(a)核に結合した複数の側鎖を含み、各側鎖が可逆的付加開裂連鎖移動(「RAFT」)剤のチオカルボニルチオ断片を含む1種以上のマルチアーム型マクロモノマー及び(b)1種以上のバイオメディカルデバイス形成性モノマーを含む混合物の重合生成物を含むバイオメディカルデバイスが提供される。
本発明の第二の実施形態によると、(a)核に結合した複数の側鎖を含み、各側鎖が疎水性単位及びRAFT剤の末端チオカルボニルチオ断片を含むセグメントを含む1種以上のマルチアーム型マクロモノマー及び(b)1種以上のバイオメディカルデバイス形成性モノマーを含む混合物の重合生成物を含むバイオメディカルデバイスが提供される。
本発明のバイオメディカルデバイスは、有利には、核に結合した複数の側鎖を含み、各側鎖がRAFT剤のチオカルボニルチオ断片を含む少なくとも1種以上のマルチアーム型マクロモノマーから形成される。RAFT剤のチオカルボニルチオ断片を有する複数の側鎖を含むマルチアーム型マクロモノマーは明確に定義されたマルチアーム型マクロモノマーであり、それは親水性又は潤滑性(又はその両方)の表面を有するバイオメディカルデバイスを形成することができる。ここでのコンタクトレンズなどのバイオメディカルデバイスの親水性及び/又は潤滑性表面はレンズ上での涙の脂質及びタンパク質の吸着、そして結果として生じるレンズ中への吸収を実質的に防止又は制限し、これにより、コンタクトレンズの透明性を維持する。このことは、また、その性能品質を維持し、高レベルの快適性を装着者に提供する。
本発明は生体組織又は体液と直接的に接触することが意図されたバイオメディカルデバイスに関する。本開示中に使用される際に、「バイオメディカルデバイス」とは、哺乳動物の組織又は体液の中又はその上で、そして好ましくはヒトの組織又は体液の中又はその上で使用されるように設計された任意の物品である。バイオメディカルデバイスの代表的な例として、限定するわけではないが、人工尿管、横隔膜、子宮内デバイス、心臓弁、カテーテル、義歯ライナー、プロテーゼデバイス、レンズが目の中又はその上に直接的に配置されることが意図された眼科レンズアプリケーション、たとえば、眼内デバイス及びコンタクトレンズが挙げられる。好ましいバイオメディカルデバイスは眼科デバイス、特にコンタクトレンズ、そして最も特にはシリコーンヒドロゲルから作られたコンタクトレンズである。
本開示中で使用される際に、用語「眼科デバイス」は目の中に又は目の上にあるデバイスを指す。これらのデバイスは光学補正、傷の手当、ドラッグデリバリー、診断機能又は美容向上もしくは効果、あるいは、これらの特性の組み合わせを提供することができる。有用な眼科デバイスとしては、限定するわけではないが、眼科レンズ、たとえば、ソフトヒドロゲルレンズ、ソフト非ヒドロゲルレンズなどのソフトコンタクトレンズ及び硬質ガス透過性レンズ材料などのハードコンタクトレンズ、眼内レンズ、オーバーレイレンズ、眼科インサート、光学インサートなどが挙げられる。当業者に理解されるとおり、レンズは破壊することなく折り返すことができるならば、「ソフト」であると見なされる。
本発明のバイオメディカルデバイスは、(a)核に結合した複数の側鎖を含み、各側鎖が可逆的付加開裂連鎖移動(「RAFT」)剤のチオカルボニルチオ断片(又はRAFT基)を含む1種以上のマルチアーム型マクロモノマー及び(b)1種以上のバイオメディカルデバイス形成性モノマーを含む混合物の重合生成物から形成される。
1つの実施形態において、本発明のバイオメディカルデバイスは、(a)核に結合した複数の側鎖を含み、各側鎖が可逆的付加開裂連鎖移動(「RAFT」)剤のチオカルボニルチオ断片を含む1種以上のマルチアーム型マクロモノマー及び(b)1種以上のバイオメディカルデバイス形成性モノマーを含む混合物の重合生成物を含み、ここで、その1種以上のマルチアーム型マクロモノマーはポリカーボネートブロックを含まない。
1つの実施形態において、本発明のバイオメディカルデバイスは、(a)核に結合した複数の側鎖を含み、各側鎖が可逆的付加開裂連鎖移動(「RAFT」)剤のチオカルボニルチオ断片を含む1種以上のマルチアーム型マクロモノマー及び(b)1種以上のバイオメディカルデバイス形成性モノマーを含む混合物の重合生成物を含み、ここで、そのバイオメディカルデバイスは熱可塑性でない。
1つの実施形態において、本発明のバイオメディカルデバイスは、(a)核に結合した複数の側鎖を含み、各側鎖が可逆的付加開裂連鎖移動(「RAFT」)剤のチオカルボニルチオ断片を含む1種以上のマルチアーム型マクロモノマー及び(b)1種以上のバイオメディカルデバイス形成性モノマーを含む混合物の重合生成物を含み、ここで、そのバイオメディカルデバイスはヒドロゲルである。
核に結合した、RAFT剤のチオカルボニルチオ断片を有する複数の側鎖を含むマルチアーム型マクロモノマーはRAFT重合により調製され、すなわち、モノマーはRAFT機構により重合されて、マクロモノマーが生成され、たとえば、各側鎖はブロックコポリマーであり、そのブロックの各々及びマクロモノマーの全体の分子量が正確に制御される。このように、RAFT重合は正確に定義された分子構造及び低い多分散度でもってマルチアーム型マクロモノマーを調製することが可能であるラジカル重合技術である。
ここでの使用に適するRAFT剤は当業者によく知られているチオカルボニルチオ化学に基づくものである。RAFT剤は、各化合物がチオカルボニル基を含み、好ましくはチオカルボニルチオ基を含む、キサンテート含有化合物、トリチオカーボネート含有化合物、ジチオカルバメート含有化合物又はジチオエステル含有化合物であることができる。ここでの使用が可能なRAFT剤の1つのクラスは下記一般式のものである。
Figure 0005636046
上式中、Zは置換酸素(たとえば、キサンテート(−O−R))、置換窒素(たとえば、ジチオカルバメート(−NRR))、置換硫黄(たとえば、トリチオカーボネート(−S−R))、置換もしくは非置換のC〜C20アルキル、C〜C25不飽和もしくは部分的もしくは完全に飽和の環又はカルボン酸含有基(たとえば、ジチオエステル(−R))であり、nは少なくとも2であり、Rは独立に直鎖もしくは枝分かれの置換もしくは非置換C〜C30アルキル基、置換もしくは非置換C〜C30シクロアルキル基、置換もしくは非置換C〜C30シクロアルキルアルキル基、置換もしくは非置換C〜C30シクロアルケニル基、置換もしくは非置換C〜C30アリール基、置換もしくは非置換C〜C30アリールアルキル基、C〜C20エステル基、エーテル含有基もしくはポリエーテル含有基、アルキルアミド基もしくはアリールアミド基、アルキルアミン基もしくはアリールアミン基、置換もしくは非置換C〜C30ヘテロアリール基、置換もしくは非置換C〜C30複素環、置換もしくは非置換C〜C30ヘテロシクロアルキル基、置換もしくは非置換C〜C30ヘテロアリールアルキル基又はそれらの組み合わせであり、Lは結合基であり、Xは核を含む。1つの実施形態において、nは2〜約10である。別の実施形態において、nは3〜約10であり、好ましくは3〜6である。
Lは同一であるか又は異なる結合基であり、たとえば、結合、直鎖もしくは枝分かれC〜C30アルキレン基、C〜C30フルオロアルキレン基、C〜C20エステル含有基、アルキレンエーテル、シクロアルキルエーテルシクロアルケニルエーテル、アリールエーテル、アリールアルキルエーテル、ポリエーテル含有基、アミド含有基、アミン含有基、置換もしくは非置換C〜C30シクロアルキル基、置換もしくは非置換C〜C30シクロアルキルアルキレン基、置換もしくは非置換C〜C30シクロアルケニル基、置換もしくは非置換C〜C30アリール基、置換もしくは非置換C〜C30アリールアルキレン基、置換もしくは非置換C〜C30ヘテロアリール基、置換もしくは非置換C〜C30複素環、置換もしくは非置換C〜C30ヘテロシクロアルキレン基、置換もしくは非置換C〜C30ヘテロアリールアルキレン基、C〜C30フルオロアリール基又はヒドロキシル置換アルキルエーテル及びそれらの組み合わせである。
1つの実施形態において、核は置換もしくは非置換C〜C30アルキレン基、置換もしくは非置換C〜C30環もしくは多環含有基、たとえば、1つ以上のヘテロ原子を含んでよい1つ以上の置換もしくは非置換C〜C30シクロアルキル基、又は、1つ以上のヘテロ原子を含んでよい1つ以上の置換もしくは非置換C〜C30アリール基を含む。環式基は、少なくとも1個の六員芳香環などの環構造を有する任意の分子構造であってよく、そのような六員環が複数縮合している又は結合もしくは連結構造により連結されている環構造を有する任意の分子構造であってもよい。たとえば、芳香族基は1〜約50個のこのような置換又は非置換芳香環を有してよく、好ましくは1〜約10個の置換又は非置換芳香環を有してよい。所望ならば、1つよりも多くの芳香族基などの環含有基を用いる場合には、環含有基は、同一であるか又は異なる結合基、たとえば、エーテル結合又はエステル結合を含んでよいC〜C20アルキレン又はハロアルキレン基により結合されていてよい。ここでの使用のための芳香族基の例としては、限定するわけではないが、下記構造が挙げられる。
Figure 0005636046
上式中、Aはチオカルボニルチオ基であり、たとえば、下記式の基
Figure 0005636046
であり、Rは独立に、水素、直鎖もしくは枝分かれの置換もしくは非置換C〜C30アルキル基、置換もしくは非置換C〜C30シクロアルキル基、置換もしくは非置換C〜C30シクロアルキルアルキル基、置換もしくは非置換C〜C30シクロアルケニル基、置換もしくは非置換C〜C30アリール基、置換もしくは非置換C〜C30アリールアルキル基、置換もしくは非置換C〜C30ヘテロアリール基、置換もしくは非置換C〜C30複素環、置換もしくは非置換C〜C30ヘテロシクロアルキル基、置換もしくは非置換C〜C30ヘテロアリールアルキル基、ヒドロキシル基、C〜C20カルボン酸基、C〜C20アルコキシ基、C〜C20エステル基、エーテル含有基もしくはポリエーテル含有基、アルキルアミド基もしくはアリールアミド基、アルキルアミン基もしくはアリールアミン基又はそれらの組み合わせであり、又は、2つのR基はそれらが結合している炭素原子と一緒に結合して、1個以上の複素環基を含んでよい環式構造を形成し、Rは結合、エーテル結合又はエステル結合を含んでよいC〜C20アルキレン又はハロアルキレン基であり、Z及びnは上記の意味である。
ここでの使用のためのアルキル基の代表的な例として、たとえば、分子の残りの部分への、1〜約30個の炭素原子、好ましくは1〜約6個の炭素原子及び水素原子を含み、不飽和を有しても又は有しなくてもよい直鎖又は枝分かれアルキル鎖の基が挙げられ、たとえば、メチル、エチル、n−プロピル、1−メチルエチル(イソプロピル)、n−ブチル、n−ペンチル、メチレン、エチレンなどが挙げられる。
ここでの使用のためのアルキレン基の代表的な例として、たとえば、分子の残りの部分への、1〜約30個の炭素原子、好ましくは1〜約6個の炭素原子及び水素原子を含み、不飽和を有しても又は有しなくてもよい直鎖又は枝分かれアルキル鎖の基が挙げられ、たとえば、メチレン、エチレンなどが挙げられる。
ここでの使用のためのシクロアルキルアルキル基の代表的な例としては、たとえば、アルキル基に直接的に結合した約3〜約30個の炭素原子を含む置換又は非置換環含有基が挙げられ、その基は安定な構造を形成するアルキル基の任意の炭素でモノマーの主構造に結合しており、たとえば、シクロプロピルメチル、シクロブチルエチル、シクロペンチルエチルなどで、その環が場合により1個以上のヘテロ原子、たとえば、O又はNなどを含むことができるものが挙げられる。
ここでの使用のためのシクロアルケニル基の代表的な例としては、たとえば、少なくとも1つの炭素−炭素二重結合を有する、約3〜約30個の炭素原子を含む、置換又は非置換の環含有基、たとえば、シクロプロペニル、シクロブテニル、シクロペンテニルなどであって、その環が場合により1つ以上のヘテロ原子、たとえば、O及びNなどを含むことができるものが挙げられる。
ここでの使用のためのアリール基の代表的な例としては、たとえば、約5〜約30個の炭素原子を含む、置換又は非置換の単環芳香族基又は多環芳香族基、たとえば、フェニル、ナフチル、テトラヒドロナフチル(tetrahydronapthyl)、インデニル、ビフェニルなどであって、場合により1つ以上のヘテロ原子、たとえば、O及びNなどを含むものが挙げられる。
ここでの使用のためのアリールアルキル基の代表的な例としては、たとえば、本開示中で規定されるとおりのアルキル基に直接結合された、本開示中で規定されるとおりの置換又は非置換アリール基、たとえば、−CH、−Cなどが挙げられ、上記アリール基は場合により1つ以上のヘテロ原子、たとえば、O及びNなどを含むことができる。
ここでの使用のための複素環基の代表的な例として、たとえば、置換又は非置換の安定した3〜約30員環基であり、炭素原子及び1〜5個のヘテロ原子、たとえば、窒素、リン、酸素、硫黄及びそれらの混合物を含むものが挙げられる。ここでの使用に適した複素環基は単環系、二環系又は三環系であることができ、その環系は縮合、橋かけ又はスピロ環系を含んでよく、そして複素環基中の窒素、リン、炭素、酸素又は硫黄原子は場合により様々な酸化状態に酸化されていてよい。さらに、窒素原子は、場合により第四級化されてよく、そして環基は部分的又は完全に飽和であってよい(すなわち、ヘテロ芳香族又はヘテロアリール芳香族)。このような複素環基の例としては、限定するわけではないが、アゼチジニル、アクリジニル、ベンゾジオキソリル、ベンゾジオキサニル、ベンゾフルニル(benzofurnyl)、カルバゾリル、シンノリニル、ジオキソラニル、インドリジニル、ナフチリジニル、ペルヒドロアゼピニル、フェナジニル、フェノチアジニル、フェノキサジニル、フタラジニル、ピリジル、プテリジニル、プリニル、キナゾリニル、キノキサリニル、キノリニル、イソキノリニル、テトラゾイル(tetrazoyl)、イミダゾリル、テトラヒドロキノリニル、テトラヒドロイソキノリニル、ピペリジニル、ピペラジニル、2−オキソピペラジニル、2−オキソピペリジニル、2−オキソピロリジニル、2−オキソアゼピニル、アゼピニル、ピロリル、4−ピペリドニル、ピロリジニル、ピラジニル、ピリミジニル、ピリダジニル、オキサゾリル、オキサゾリニル、オキサゾリジニル、トリアゾリル、インダニル、イソオキサゾリル、イソオキサゾリジニル、モルホリニル、チアゾリル、チアゾリニル、チアゾリジニル、イソチアゾリル、キヌクリジニル、イソチアゾリジニル、インドリル、イソインドリル、インドリニル、イソインドリニル、オクタヒドロインドリル、オクタヒドロイソインドリル、キノリル、イソキノリル、デカヒドロイソキノリル、ベンゾイミダゾリル、チアジアゾリル、ベンゾピラニル、ベンゾチアゾリル、ベンゾオキサゾリル、フリル、テトラヒドロフルチル(tetrahydrofurtyl)、テトラヒドロピラニル、チエニル、ベンゾチエニル、チアモルホリニル、チアモルホリニルスルホキシド、チアモルホリニルスルホン、ジオキサホスホラニル、オキサジアゾリル、クロマニル、イソクロマニルなど及びそれらの混合物が挙げられる。
ここでの使用のためのヘテロアリール基の代表的な例としては、たとえば、本開示中に規定されるとおりの置換又は非置換複素環基が挙げられる。ヘテロアリール環基は、安定した構造の形成をもたらす任意のヘテロ原子又は炭素原子で主構造に結合されうる。
ここでの使用のためのヘテロアリールアルキル基の代表的な例としては、たとえば、本開示中に規定されるとおりのアルキル基に直接結合された、本開示中に規定されるとおりの置換又は非置換ヘテロアリール環基が挙げられる。ヘテロアリールアルキル基は、安定した構造の形成をもたらす、アルキル基の任意の炭素原子で主構造に結合されうる。
ここでの使用のための複素環基の代表的な例としては、たとえば、本開示中に規定されるとおりの置換又は非置換複素環が挙げられる。複素環基は、安定した構造の形成をもたらす任意のヘテロ原子又は炭素原子で主構造に結合されうる。
ここでの使用のためのヘテロシクロアルキル基の代表的な例としては、たとえば、本開示中に規定されるとおりのアルキル基に直接結合した、本開示中に規定されるとおりの置換又は非置換複素環基が挙げられる。ヘテロシクロアルキル基は、安定した構造の形成をもたらす、アルキル基中の任意の炭素原子で主構造に結合されうる。
ここでの使用のためのヒドロキシル基の代表的な例としては、たとえば、分子の残りの部分に直接結合された、ヒドロキシル基、すなわち、−OH、又は、本開示中に規定されるとおりのアルキル、シクロアルキル、シクロアルキルアルキル、シクロアルケニル、アリール又はアリールアルキルなどの結合基を介して分子の残りの部分に結合された1個以上のヒドロキシル基などが挙げられる。
ここでの使用のためのカルボン酸含有基の代表的な例としては、たとえば、分子の残りの部分に直接結合されたカルボン酸基、すなわち、−COOH、又は、本開示中に規定されるとおりのアルキレン、シクロアルキル、シクロアルキルアルキレン、シクロアルケニル、アリール又はアリールアルキレンなどの結合基を介して分子の残りの部分に結合された1個以上のカルボン酸基などが挙げられる。
ここでの使用のためのアルコキシ基の代表的な例としては、たとえば、分子の残りの部分に酸素結合を介して結合された、本開示中に規定されるとおりのアルキル基が挙げられ、すなわち、一般式−OR(式中、Rは本開示中に規定されるとおりのアルキル、シクロアルキル、シクロアルキルアルキル、シクロアルケニル、アリール又はアリールアルキルである)のものであり、たとえば、−OCH、―OC又は−OCなどが挙げられる。
ここでの使用のためのエステル基の代表的な例としては、たとえば、1〜20個の炭素原子を有するカルボン酸エステルなどが挙げられる。
ここでの使用のためのエーテル含有基又はポリエーテル含有基の代表的な例としては、たとえば、アルキルエーテル、シクロアルキルエーテル、シクロアルキルアルキルエーテル、シクロアルケニルエーテル、アリールエーテル、アリールアルキルエーテルが挙げられ、ここで、上記のアルキル、シクロアルキル、シクロアルキルアルキル、シクロアルケニル、アリール及びアリールアルキル基は本開示中に規定されるとおりである。例示のエーテル含有基又はポリエーテル含有基としては、たとえば、アルキレンオキシド、ポリ(アルキレンオキシド)、たとえば、エチレンオキシド、プロピレンオキシド、ブチレンオキシド、ポリ(エチレンオキシド)、ポリ(エチレングリコール)、ポリ(プロピレンオキシド)、ポリ(ブチレンオキシド)及びそれらの混合物又はコポリマー、一般式−(ROR(式中、Rは結合、本開示中で規定されるとおりの置換又は非置換アルキル、シクロアルキル又はアリール基であり、Rは本開示中に規定されるとおりの置換又は非置換アルキル、シクロアルキル又はアリール基であり、tは少なくとも1である)のエーテル基又はポリエーテル基、たとえば、−CHCHOC及びCH−CH−CH−O−CH−(CF−H(式中、zは1〜6である)、−CHCHOCなどが挙げられる。
ここでの使用のためのアルキルアミド基又はアリールアミド基の代表的な例としては、たとえば、一般式−RC(O)NR(式中、R、R及びRは独立にC〜C30炭化水素であり、たとえば、Rは本開示中に規定されるとおりのアルキレン基、アリーレン基、シクロアルキレン基であってよく、そしてR及びRはアルキル基、アリール基及びシクロアルキル基であってよい)のアミドなどが挙げられる。
ここでの使用のためのアルキルアミン基又はアリールアミン基の代表的な例としては、たとえば、一般式−RNR1011(式中、RはC〜C30アルキレン、アリーレン又はシクロアルキレンであり、そしてR10及びR11は独立にC〜C30炭化水素、たとえば、本開示中に規定されるとおりのアルキル基、アリール基又はシクロアルキル基である)のアミンが挙げられる。
「置換酸素」、「置換窒素」、「置換硫黄」、「置換アルキル」、「置換アルキレン」、「置換シクロアルキル」、「置換シクロアルキルアルキル」、「置換シクロアルケニル」、「置換アリールアルキル」、「置換アリール」、「置換複素環」、「置換ヘテロアリール環」、「置換ヘテロアリールアルキル」、「置換ヘテロシクロアルキル環」、「置換環式環」中の置換基は同一であっても又は異なっていてもよく、そしてかかる置換基として、水素、ヒドロキシ、ハロゲン、カルボキシル、シアノ、ニトロ、オキソ(=O)、チオ(=S)、置換又は非置換アルキル、置換又は非置換アルコキシ、置換又は非置換アルケニル、置換又は非置換アルキニル、置換又は非置換アリール、置換又は非置換アリールアルキル、置換又は非置換シクロアルキル、置換又は非置換シクロアルケニル、置換又は非置換アミノ、置換又は非置換アリール、置換又は非置換ヘテロアリール、置換ヘテロシクロアルキル環、置換又は非置換ヘテロアリールアルキル、置換又は非置換複素環などの1つ以上の置換基が挙げられる。
別の実施形態において、核は下記一般式の1つ以上のオキシアルキレン単位を含む。
Figure 0005636046
上式中、R12及びR13は独立に、水素、直鎖もしくは枝分かれのC〜Cアルキル基、C〜C30シクロアルキル基、C〜C30アリール基、直鎖もしくは枝分かれC〜Cフルオロアルキル基、C〜C30フルオロシクロアルキル基、C〜C30フルオロアリール基、エーテル基、C〜C20エステル基、アミド基、アミン基、フッ素、ビニル基又はヒドロキシル基であり、aは1〜約12であり、好ましくは1〜約4であり、bは1〜約25であり、好ましくは1〜約10である。
RAFT剤を形成するために使用される有機化学には特に限定がなく、当業者の範囲内である。また、以下の実施例は指針を提供する。RAFT剤の代表的な例としては下記のものが挙げられる。
Figure 0005636046
上式中、Rは任意のヒドロカルビル基である。
RAFT剤のチオカルボニルチオ断片に加えて、本開示中に記載されるマルチアーム型マクロモノマーの側鎖は、また、1種以上の親水性単位を含んでよい。一般に、親水性単位は少なくとも1種のエチレン系不飽和重合性親水性モノマーから得られる。用語「エチレン系不飽和重合性」とは、本開示中に使用される際に、たとえば、(メタ)アクリレート含有基、(メタ)アクリルアミド含有基、ビニル含有基、たとえば、ビニル基、ビニルカーボネート含有基、ビニルカルバメート含有基など、スチレン含有基、イタコネート含有基、ビニルオキシ含有基、フマレート含有基、マレイミド含有基、ビニルスルホニル基などが挙げられるものと理解されるべきである。
適切なエチレン系不飽和重合性親水性モノマーとしては、たとえば、N,N−ジメチルアクリルアミド、N,N−ジメチルメタクリルアミドなどのアクリルアミド、N−ビニル−N−メチルアセトアミド、N−ビニルアセトアミドなどのアセトアミド、N−ビニル−N−メチルホルムアミド、N−ビニルホルムアミドなどのホルムアミド、N−ビニル−2−ピロリドンなどの環式ラクタム、2−ヒドロキシエチルメタクリレート、2−ヒドロキシエチルアクリレートなどの(メタ)アクリル化アルコール、(メタ)アクリル化ポリ(エチレングリコール)など、メタクリル酸、アクリル酸などのエチレン系不飽和カルボン酸など、及び、それらの混合物が挙げられる。
1つの実施形態において、1種以上のマルチアーム型マクロモノマーの側鎖は、また、開環反応性官能基を有するエチレン系不飽和重合性モノマーから得られる単位をも含むことができる。このようなモノマーは、たとえば、アズラクトン、エポキシ、酸無水物などの1つ以上の開環反応性基を含むことができる。開環反応性官能基を有する適切な重合性モノマーとしては、限定するわけではないが、グリシジルメタクリレート(GMA)、無水マレイン酸、無水イタコン酸など及びそれらの混合物が挙げられる。開環反応性官能基を有するエチレン系不飽和重合性モノマーから得られる単位は親水性コモノマーと共重合することができる。バイオメディカルデバイスを調製するために使用される親水性単位を形成するためのモノマーの開環反応性官能基と共重合させるのに有用なコモノマーの非限定的な例としては上記のものが挙げられ、ジメチルアクリルアミド、ヒドロキシエチルメタクリレート(HEMA)及び/又はN−ビニルピロリドンが好ましい。又は、開環反応性官能基を有するエチレン系不飽和重合性親水性モノマーから得られる単位は、たとえば、水で加水分解することにより、開環反応に付され、得られるマクロモノマー中に親水性単位を形成することができる。
開環反応性官能基を有するエチレン系不飽和重合性モノマーから得られる単位のサイズは広く変更可能であり、たとえば、単位数は0〜約100、好ましくは約5〜約25の範囲であることができる。
1つの実施形態において、マルチアーム型マクロモノマーの側鎖は、また、エチレン系不飽和重合性アルコキシル化ポリマーから得られる単位を含むことができる。適切なエチレン系不飽和重合性アルコキシル化ポリマーとしては、例示として、分子量が、たとえば、約1000以下である重合可能なポリエチレングリコール、たとえば、CTFA名PEG−200、PEG−400、PEG−600、PEG−1000のもの及びそれらの混合物が挙げられる。代表的な例としては、PEG−200メタクリレート、PEG−400メタクリレート、PEG−600メタクリレート、PEG−1000メタクリレートなど及びそれらの混合物が挙げられる。
エチレン系不飽和重合性アルコキシル化ポリマーから得られる単位のサイズは広く変更可能であり、たとえば、単位数は0〜約750、好ましくは約25〜約250の範囲であることができる。
1つの実施形態において、マルチアーム型マクロモノマーの側鎖は、また、たとえば、窒素保護モノマー、アセテート保護モノマー、たとえば、酢酸ビニルなどの保護されたモノマーから得られる単位を含むことができる。一般に、窒素保護モノマー(「NPM」)は窒素保護基により保護されているアミノ基を有する。本開示において使用される際に、「窒素保護基」は、窒素原子を重合反応に参加させないようにするために、その窒素原子に結合した基を意味する。第二級アミン基は本発明により保護されていることができるが、ほとんどの実施形態では、保護されたアミノ基は脱保護後に第一級アミン基を提供する。
適切な窒素保護基としては、限定するわけではないが、(a)式C(O)O−R’の「カルバメート型」基(式中、R’は芳香族又は脂肪族炭化水素基であり、その基は場合により置換されていてよく、そしてそれが結合している窒素原子と一緒になってカルバメート基を形成している)、(b)式−C(O)−R”の「アミド型」基(式中、R”は、たとえば、メチル、フェニル、トリフルオロメチルなどであり、そしてそれが結合している窒素原子と一緒になってアミド基を形成している)、(c)「N−スルホニル」誘導体、すなわち、式−SO−R”’の基(式中、R”’は、たとえば、トリル、フェニル、トリフルオロメチル、2,2,5,7,8−ペンタメチルクロマン−6−イル−、2,3,6−トリメチル−4−メトキシベンゼンなどである)が挙げられる。
窒素保護基の代表的な例としては、限定するわけではないが、ベンジルオキシカルボニル(CBZ)、p−メトキシベンジルオキシカルボニル、p−ニトロベンジルオキシカルボニル、tert−ブトキシカルボニル(t−BOC)、9−フルオレニルメチルオキシカルボニル(Fmoc)、2−クロロベンジルオキシカルボニル、アリルオキシカルボニル(alloc)、2−(4−ビフェニリル)プロピル−2−オキシカルボニル(Bpoc)、1−アダマンチルオキシカルボニル、トリフルオロアセチル、トルエンスルホニルなどが挙げられる。
1つの実施形態において、t−Boc保護モノマーの例としては、2−(2−(tert−ブトキシカルボニルアミノ)アセトキシ)エチルメタクリレート、2−(2−(tert−ブトキシカルボニルアミノ)アセトアミド)エチルメタクリレート、2−(tert−ブトキシカルボニルアミノ)エチルメタクリレート、tert−ブチル2−(ビニルオキシカルボニルオキシ)エチルカルバメート、2−(tert−ブトキシカルボニルアミノ)エチル−N−ビニルカルバメート、3−(2−(tert−ブトキシカルボニルアミノ)アセトキシ)−2−ヒドロキシプロピル、N−(tert−ブトキシカルボニル)−L−グルタミン酸メタクリルオキシエチルエステル、2−(tert−ブトキシカルボニルアミノ)−6−(3−(2−(メタクリロイルオキシ)エチル)ウレイド)ヘキサン酸、2−(tert−ブトキシカルボニルアミノ)−3−(メタクリロイルオキシ)プロパン酸、2−(tert−ブトキシカルボニルアミノ)−6−メタクリルアミドヘキサン酸などが挙げられる。
マルチアーム型マクロモノマーの側鎖中に存在する窒素保護基は化学技術の分野でよく知られた方法によって重合後に容易に除去されうる。窒素保護基によりアミノ窒素原子を保護し、そして特定の反応後にアミノ窒素原子を脱保護するための技術は化学技術の分野でよく知られている。たとえば、GreeneらのProtective Groups in Organic Synthesis, John Wiley & Sons, 1991及び米国仮出願第61/113,736号;同第61/113,739号;同第61/113,742号;及び同第61/113,746号明細書を参照されたい。それらの内容を参照により本開示中に取り込む。例として、NPMは窒素保護されたアミノ酸又はアミノアルコールを、それぞれの酸又はアルコール基と反応性の基を有するエチレン系不飽和化合物と反応させることによって調製することができる。いくつかの実施形態では、窒素保護されたアミノ酸は、また、保護されていないアミン基又はヒドロキシル基を有することができ、そしてその第二のアミン基又はヒドロキシル基は、それぞれ、エチレン系不飽和に結合する反応サイトである。窒素保護されたアミノ酸がエチレン系不飽和基の結合の複数の利用可能なサイトを有するならば、2個以上のエチレン系不飽和基を有するNPMモノマーを生成することができる。
当業者が容易に理解するとおり、保護されたモノマーは「保護された」又は「ブロックされた」の形態では通常に疎水性である。より極性で親水性となるためには、保護基(たとえば、t−Bocモノマーの場合)は、単位から除去される必要があるであろう。これにより、バイオメディカルデバイスがより親水性の性質となり、そしてそれゆえ材料はより多量の水を保持することができるであろう。保護基を除去するための方法は当業者の範囲内である。
一般に、親水性単位のサイズは広く変更可能であり、たとえば、単位数は1〜約3000、好ましくは約100〜約1000、より好ましくは約250〜約750の範囲であることができる。
RAFT剤のチオカルボニルチオ断片及び場合により存在することができる1種以上の親水性単位に加えて、本開示中に記載されるマルチアーム型マクロモノマーの側鎖は、また、疎水性エチレン系不飽和重合性モノマーから得られる1種以上の疎水性単位をも含むことができる。1つの実施形態において、RAFT剤の1つ以上のチオカルボニルチオ断片を含むポリマーは、エチレン系不飽和重合性フッ素含有モノマーから得られる単位を含むことができる。「エチレン系不飽和重合性基」の代表的な例としては、上記のものが挙げられる。エチレン系不飽和含有重合性基はペンダント基、末端基又はそれらの両方としてフッ素含有モノマーに結合することができる。
1つの実施形態において、有用な重合性フッ素含有モノマーとしては、1個以上の重合性エチレン系不飽和含有基が結合しており、そして場合により1個以上のエーテル結合基を含んでよいフッ素置換炭化水素が挙げられ、たとえば、1個以上の重合性エチレン系不飽和含有基が結合しているフッ素置換直鎖又は枝分かれC〜C18アルキル基で、場合によりエーテル結合を間に含んでよいもの、1個以上の重合性エチレン系不飽和含有基が結合しているフッ素置換C〜C24シクロアルキル基で、エーテル結合を間に含んでよいもの、1個以上の重合性エチレン系不飽和含有基が結合しているフッ素置換C〜C30アリール基で、エーテル結合を間に含んでよいものなどが挙げられる。
適切なフッ素含有モノマーの例としては、限定するわけではないが、2,2,2−トリフルオロエチル(メタ)アクリレート、2,2,3,3−テトラフルオロプロピル(メタ)アクリレート、2,2,3,3,3−ペンタフルオロプロピル(メタ)アクリレート、1−トリフルオロメチル−2,2,2−トリフルオロエチル(メタ)アクリレート、1H,1H,5H−オクタフルオロペンチル(メタ)アクリレート、オクタフルオロペンチルビニルカーボネート、オクタフルオロペンチルn−ビニルカルバメート、ヘキサフルオロイソプロピル(メタ)アクリレート、2,2,3,3,4,4−ヘキサフルオロブチル(メタ)アクリレート、ペンタフルオロフェニル(メタ)アクリレート、ペンタフルオロヘキシル(メタ)アクリレートなど及びそれらの混合物が挙げられる。
エチレン系不飽和重合性フッ素含有モノマーから得られる単位のサイズは広く変更可能であり、たとえば、単位数は0〜約400、好ましくは約10〜約200の範囲であることができる。
1つの実施形態において、RAFT剤のチオカルボニルチオ断片を含むマルチアーム型マクロモノマーの側鎖は、また、エチレン系不飽和重合性エステル含有モノマーから得られる単位を含むことができる。適切なエチレン系不飽和重合性エステル含有モノマーとしては、たとえば、鎖中に4〜約26個の炭素原子、好ましくは約12〜約16個の炭素原子を有する脂肪酸から作られたビニルエステルを含む重合性脂肪酸エステル含有モノマーが挙げられる。適切な脂肪酸エステル含有モノマーの例としては、限定するわけではないが、ビニルラウレート、ビニルノナノエート(vinyl nononoate)、ビニルピバレート、ビニルクロトネート(vinyl crotanate)、アリルクロトネート(allyl crotanate)、ビニルステアレートなど及びそれらの混合物が挙げられる。
エチレン系不飽和重合性エステル含有モノマーから得られる単位のサイズは広く変更可能であり、たとえば、単位数は0〜約400、好ましくは約10〜約200の範囲であることができる。
1つの実施形態において、RAFT剤のチオカルボニルチオ断片を含むマルチアーム型マクロモノマーの側鎖は、また、エチレン系不飽和重合性ポリシロキサニルアルキル含有モノマーから得られる単位を含むことができる。適切な重合性ポリシロキサニルアルキル含有モノマーとしては、限定するわけではないが、メタクリルオキシプロピルトリス(トリメチルシロキシ)シラン、3−(トリメチルシリル)プロピルビニルカーボネート、3−(ビニルオキシカルボニルチオ)プロピル−[トリス(トリメチルシロキシ)シラン]、3−[トリス(トリメチルシロキシ)シリル]プロピルビニルカルバメート、3−[トリス(トリメチルシロキシ)シリル]プロピルアリルカルバメート、3−[トリス(トリメチルシロキシ)シリル]プロピルビニルカーボネート、トリス(トリメチルシロキシ)シリルプロピルメタクリルアミドなど及びこれらの混合物が挙げられる。1つの実施形態では、重合性ポリシロキサニルアルキル含有モノマーは、下記式で示すとおりのM1−MCR−C12である。
Figure 0005636046
エチレン系不飽和重合性ポリシロキサニルアルキル含有モノマーから得られる単位のサイズは広く変更可能であり、たとえば、単位数は0〜約100、好ましくは約5〜約25の範囲であることができる。
上記のとおりのマルチアーム型マクロモノマーの調製方法は当業者の範囲内である。また、下記の実施例は豊富な指針を提供する。
得られるマルチアーム型マクロモノマーは数平均分子量が約1,000〜約300,000、約10,000〜約100,000の範囲であろう。
重合してバイオメディカルデバイスを形成する混合物中に使用される1種以上のコモノマーとしては、従来のバイオメディカルデバイス形成性又は眼科レンズ形成性モノマーが挙げられる。本開示中に使用されるときに、「モノマー」又は「単量体」などの用語はフリーラジカル重合により重合可能な比較的低分子量の化合物、ならびに、「プレポリマー」、「マクロモノマー」及び関連用語としても参照される、より高分子量の化合物を意味する。一般に、バイオメディカルデバイス形成性コモノマーは少なくとも1個の重合性基を含む。1つの実施形態において、適切なコモノマーとしては、疎水性モノマー、親水性モノマーなど及びそれらの混合物が挙げられる。
親水性コモノマーの代表的な例としては、限定するわけではないが、メタクリル酸及びアクリル酸などの不飽和カルボン酸、2−ヒドロキシエチルメタクリレート、2−ヒドロキシエチルアクリレート、グリセリルメタクリレートなどの(メタ)アクリル置換アルコール又はポリオール、N−ビニルピロリドンなどのビニルラクタム、メタクリルアミド、N,N−ジメチルアクリルアミドなどの(メタ)アクリルアミドなど、及びそれらの組み合わせが挙げられる。なおもさらなる例は、米国特許第5,070,215号明細書に開示されている親水性ビニルカーボネート又はビニルカルバメートモノマー、及び、米国特許第4,910,277号明細書に開示されている親水性オキサゾロンモノマーである。他の適切な親水性モノマーは当業者に明らかであろう。親水性モノマーは混合物の総質量に基づいて、0〜約70質量%の範囲の量で混合物中に存在することができる。
様々な好ましい実施形態によると、当初混合物は、少なくとも1種の(メタ)アクリル置換アルコール、たとえば、2−ヒドロキシエチルメタクリレート及びグリセリルメタクリレートの少なくとも1つを、好ましくは混合物の少なくとも約1質量%、好ましくは約2〜約40質量%の量で含むことができる。好ましくは、混合物は、少なくとも1種のビニルラクタム、たとえば、N−ビニルピロリドン及び/又は少なくとも1種の(メタ)アクリルアミド、たとえば、N,N−ジメチルアクリルアミドをさらに含む。
適切な疎水性モノマーとしては、C〜C20アルキル及びC〜C20シクロアルキル(メタ)アクリレート、置換及び非置換C〜C30アリール(メタ)アクリレート、(メタ)アクリロニトリル、フッ素化アルキルメタクリレート、オクチルアクリルアミドなどの長鎖アクリルアミドなどが挙げられる。疎水性モノマーは混合物の総質量に基づいて、0〜約30質量%の範囲の量で混合物中に存在することができる。
別のクラスのデバイス形成性又はレンズ形成性モノマーはシリコーン含有モノマーである。別の言い方をすると、たとえば、もし高酸素透過率を有するコポリマーを得ることを望むならば、RAFT剤の1つ以上のチオカルボニルチオ断片を含むポリマーに加えて、1〜約60個のケイ素原子を含む別のシリコーン含有コモノマーが当初混合物中に含まれていてよい。シリコーンヒドロゲルなどのコンタクトレンズの形成における使用のための応用可能なシリコーン含有モノマーは当該技術分野でよく知られており、多数の例が、たとえば、米国特許第4,136,250号明細書、同第4,153,641号明細書、同第4,740,533号明細書、同第5,034,461号明細書、同第5,070,215号明細書、同第5,260,000号明細書、同第5,310,779号明細書及び同第5,358,995号明細書に提供されている。
応用可能なシリコーン含有モノマーの代表的な例としては、嵩高なポリシロキサニルアルキル(メタ)アクリルモノマーが挙げられる。嵩高なポリシロキサニルアルキル(メタ)アクリルモノマーの例は下記式Iの構造で表される。
Figure 0005636046
上式中、Xは−O−又は−NR−であり、Rは水素又はC〜Cアルキルであり、各R14は独立に水素又はメチルであり、各R15は独立に低級アルキル基、フェニル基又は下記式の基
Figure 0005636046
であり、ここで、各R15’は独立に低級アルキル又はフェニル基であり、hは1〜10である。
他の応用可能なシリコーン含有モノマーの代表的な例としては、限定するわけではないが、式Iaに一般に記載されるとおりの嵩高なポリシロキサニルアルキルカルバメートモノマーなどが挙げられる。
Figure 0005636046
上式中、Xは−NR−であり、Rは水素又はC〜Cアルキルであり、R14は水素又はメチルであり、各R15は独立に低級アルキル基、フェニル基又は下記式の基
Figure 0005636046
であり、ここで、各R15’は独立に低級アルキル又はフェニル基であり、hは1〜10である。
嵩高なモノマーの例は3−メタクリロイルオキシプロピルトリス(トリメチルシロキシ)シラン又はトリス(トリメチルシロキシ)シリルプロピルメタクリレート(しばしばTRISと呼ばれる)及びトリス(トリメチルシロキシ)シリルプロピルビニルカルバメート(しばしばTRIS−VCと呼ばれる)など及びそれらの混合物である。
このような嵩高なモノマーはシリコーンマクロモノマーと共重合可能であり、それは分子の2つ以上の末端において不飽和基によってキャッピングされたポリ(オルガノシロキサン)である。米国特許第4,153,641号明細書は、たとえば、アクリルオキシ基又はメタクリルオキシ基などの様々な不飽和基を開示している。
別のクラスの代表的なシリコーン含有モノマーとしては、限定するわけではないが、シリコーン含有ビニルカーボネート又はビニルカルバメートモノマー、たとえば、1,3−ビス[4−ビニルオキシカルボニルオキシ)ブト−1−イル]テトラメチルジシロキサン、3−(トリメチルシリル)プロピルビニルカーボネート、3−(ビニルオキシカルボニルチオ)プロピル[トリス(トリメチルシロキシ)シラン]、3−[トリス(トリメチルシロキシ)シリル]プロピルビニルカルバメート、3−[トリス(トリメチルシロキシ)シリル]プロピルアリルカルバメート、3−[トリス(トリメチルシロキシ)シリル]プロピルビニルカーボネート、t−ブチルジメチルシロキシエチルビニルカーボネート、トリメチルシリルエチルビニルカーボネート、トリメチルシリルメチルビニルカーボネートなどが挙げられる。
別のクラスのシリコーン含有モノマーとしては、ポリウレタン−ポリシロキサンマクロモノマー(時折、プレポリマーとも呼ぶ)が挙げられ、それは伝統的なウレタンエラストマーと同様のハード−ソフト−ハードブロックを有することができる。シリコーンウレタンの例はLai,Yu-Chin,“The Role of Bulky Polysiloxanylalkyl Methacrylates in Polyurethane-Polysiloxane Hydrogels,”Journal of Applied Polymer Science,Vol.60,1193-1199(1996)”を含む様々な文献中に開示されている。国際公開WO96/31792号明細書もこのようなモノマーの例を開示しており、その内容の全体を参照により本開示中に取り込む。シリコーンウレタンモノマーのさらなる例は式II及びIIIによって表される。
E(G) E’ (II) 又は
E(A) E’ (III)
Dはアルキル二価基、アルキルシクロアルキル二価基、シクロアルキル二価基、アリール二価基又はアルキルアリール二価基であり、6〜約30個の炭素原子を有し、
Gはアルキル二価基、シクロアルキル二価基、アルキルシクロアルキル二価基、アリール二価基又はアルキルアリール二価基であり、1〜約40個の炭素原子を有し、そしてそれは、エーテル結合、チオ結合又はアミン結合を主鎖に含むことができ、
*はウレタン結合基又はウレイド結合基であり、
aは少なくとも1であり、
Aは式IVの二価ポリマー基であり、
Figure 0005636046
各Rは独立に1〜約10個の炭素原子を有するアルキル基又はフルオロ置換アルキル基であり、それは炭素原子の間にエーテル結合を含むことができ、
m’は少なくとも1であり、pは約400〜約10,000の部分分子量を提供する数であり、
各E及びE’は独立に式Vにより表される重合性不飽和有機基であり、
Figure 0005636046
上式中、Rは水素又はメチルであり、
は、独立に、水素、1〜6個の炭素原子を有するアルキル基、又は、−CO−Y−R11基であり、ここで、Yは−O−、−S−又は−NH−であり、
10は1〜約10個の炭素原子を有する二価のアルキレン基であり、
11は1〜約12個の炭素原子を有するアルキル基であり、
Xは−CO−又は−OCO−であり、
Zは−O−又は−NH−であり、
Arは約6〜約30個の炭素原子を有する芳香族基であり、
wは0〜6であり、xは0又は1であり、yは0又は1であり、zは0又は1である。
好ましいシリコーン含有ウレタンモノマーは下記式VIにより表される。
Figure 0005636046
上式中、mは少なくとも1であり、好ましくは3又は4であり、aは少なくとも1であり、好ましくは1であり、pは約400〜約10,000の部分分子量を提供する数であり、好ましくは少なくとも約30であり、R12はイソシアネート基を取り除いた後のジイソシアネートの二価基であり、たとえば、イソホロンジイソシアネートの二価基であり、各E”は下記により表される基である。
Figure 0005636046
別のクラスの代表的なシリコーン含有モノマーとしては、フッ素化モノマーが挙げられる。このようなモノマーはフルオロシリコーンヒドロゲルの生成に使用されており、結果として、それから作られたコンタクトレンズ上の付着物の堆積を抑制し、そのことはたとえば米国特許第4,954,587号明細書、同第5,010,141号明細書及び同第5,079,319号明細書に記載されるとおりである。特定のフッ素化側基、すなわち、−(CF)−Hを有するシリコーン含有モノマーの使用は、親水性モノマー単位とシリコーン含有モノマー単位との相容性を改良することが発見されており、たとえば、米国特許第5,321,108号明細書及び同第5,387,662号明細書を参照されたい。
上記のシリコーン材料は単なる例示であり、そして本発明に係るバイオメディカルデバイスを形成するのに使用され、様々な刊行物中に開示され、コンタクトレンズ及び他のバイオメディカルデバイスにおける使用のために継続的に開発されている他の材料も、また、使用できる。たとえば、バイオメディカルデバイス形成性コモノマーはカチオン性シリコーン含有モノマー又はカチオン性フッ素化シリコーン含有モノマーなどのカチオン性モノマーであることができる。
混合物は、主題のマルチアーム型マクロモノマーに加えて、存在する場合には0〜約50質量%、好ましくは約5〜30質量%のシリコーンコモノマーを含むことができる。
混合物は、また、架橋性モノマー(架橋性モノマーは複数の重合性官能基を有するモノマーと規定される)をも含むことができる。代表的な架橋性モノマーとしては、ジビニルベンゼン、アリルメタクリレート、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、ポリエチレングリコールジメタクリレート、グリコールジメタクリレートのビニルカーボネート誘導体及びメタクリルオキシエチルビニルカーボネートが挙げられる。架橋剤を使用する場合には、このモノマー材料は、約0.1〜約20質量%でモノマー混合物中に含まれてよく、より好ましくは約0.2〜約10質量%で含まれる。
必須ではないが、本発明の範囲に入るホモポリマー又はコポリマーに、重合前に、1種以上の補強剤を、好ましくは約80質量%未満の量で、好ましくは約20〜約60質量%の量で添加することができる。適切な補強剤の非限定的な例は米国特許第4,327,203号、同第4,355,147号及び同第5,270,418号明細書に記載されており、その各々の全体を参照によって本開示中に取り込む。このような補強剤の限定を意図しない具体例としては、たとえば、tert−ブチルシクロヘキシルメタクリレート及びイソプロピルシクロペンチルアクリレートなどのシクロアルキルアクリレート及びメタクリレートが挙げられる。
混合物は、必要な際には、本発明の目的及び効果を損なわない限度内で、酸化防止剤、着色剤、紫外線吸収剤、潤滑剤、内部湿潤剤、強化剤などの各種添加剤など及び当該技術分野でよく知られている他の成分をさらに含んでよい。
本発明のバイオメディカルデバイス、たとえば、コンタクトレンズ又は眼内レンズは、上記の混合物を重合して、次いで、たとえば、旋盤加工、射出成形、圧縮成形、切断などによって適当な形状に加工されうる生成物を生成することで調製することができる。たとえば、コンタクトレンズを製造するときに、初期の混合物をチューブ中で重合してロッド形状の製品を提供し、その後、それをボタンに切断する。その後、ボタンを旋盤加工してコンタクトレンズとすることができる。
又は、コンタクトレンズなどのバイオメディカルデバイスは、たとえば、スピンキャスティング及び静的キャスティング法によって、混合物からモールド、たとえば、ポリプロピレンモールドに直接キャスティングされることができる。スピンキャスティング法は米国特許第3,408,429号及び同第3,660,545号明細書に開示されており、静的キャスティング法は米国特許第4,113,224号、同第4,197,266号及び同第5,271,875号明細書に開示されている。スピンキャスティング法は、モノマー混合物をモールドに充填し、そしてそのモノマー混合物をUV光などの放射線源に暴露しながら制御した様式でモールドを回転させることを含む。静的キャスティング法は、1つのモールドセクションが前部レンズ表面を形成するような形状であり、他方のモールドセクションが後部レンズ表面を形成するような形状である、2つのモールドセクションの間に混合物を充填し、モールドアセンブリー中に混合物を保持しながら、たとえば、混合物のフリーラジカル重合によって硬化させてレンズを形成することを含む。レンズ材料を硬化させるためのフリーラジカル反応技術の例としては、熱照射、赤外線照射、電子ビーム線照射、γ線照射、紫外線(UV)照射などが挙げられ、このような技術の組み合わせも使用することができる。米国特許第5,271,875号明細書は前部モールド及び後部モールドによって画定される、モールドキャビティー中で最終のレンズの成形を行うことが可能である静的キャスト成形法を記載している。さらなる方法として、米国特許第4,555,732号明細書はモールド内でのスピンキャスティングによって過剰の混合物を硬化させ、前部レンズ表面及び比較的に厚い厚さを有する成形品を形成し、硬化したスピンキャスト製品の後部表面を、次いで、旋盤加工して、所望の厚さ及び後部レンズ表面を有するコンタクトレンズを提供する方法を開示している。
重合は熱及び/又は紫外光、可視光又は高エネルギー線などの放射線に混合物を暴露することにより促進されうる。重合開始剤は重合工程を促進するために混合物中に含まれることができる。代表的なフリーラジカル熱重合開始剤の例としては、有機過酸化物、たとえば、アセチルペルオキシド、ラウロイルペルオキシド、デカノイルペルオキシド、ステアロイルペルオキシド、ベンゾイルペルオキシド、tert−ブチルペルオキシピバレート、ペルオキシジカーボネートなどが挙げられる。代表的なUV開始剤は当該技術分野に知られたものであり、たとえば、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(Darocure)1173,1164,2273,1116,2959,3331(EM Industries)及びイルガキュア(Irgacure)651及び184(Ciba−Geigy)などが挙げられる。一般に、開始剤は合計混合物の約0.01〜約5質量%の濃度で混合物中に使用されるであろう。
重合は、一般に、溶剤、たとえば、水又は1〜4個の炭素原子を有するアルカノール、たとえば、メタノール、エタノール又はプロパン−2−オールを用いた溶液又は分散液などの反応媒体中で行われる。又は、上記の任意の溶剤の混合物を使用できる。
一般に、重合は約15分間〜約72時間、たとえば窒素又はアルゴンなどの不活性雰囲気下に行うことができる。所望ならば、得られた重合生成物は、たとえば、約5〜約72時間、真空下に乾燥してよく又は使用前に水溶液中に入れておくことができる。
混合物の重合によりポリマーを生じ、そのポリマーが水和されるときに好ましくはヒドロゲルを形成する。一般に、混合物は、モノマー混合物の合計質量を基準として、約0.1〜約15質量%、好ましくは約1〜約10質量%の範囲の量でマルチアーム型マクロモノマーを含むであろう。バイオメディカルデバイス形成性コモノマーは混合物の合計質量を基準として、約50〜約99.9質量%、好ましくは約75〜約99質量%の範囲の量で混合物中に存在することができる。
ヒドロゲルレンズを製造するときに、混合物は少なくとも1種の希釈剤をさらに含んでよく、その希釈剤は重合生成物が水和されてヒドロゲルを形成するときに最終的に水で置換される。一般に、ヒドロゲルの含水率は約5質量%より大きく、より一般的には約10質量%〜約80質量%である。使用される希釈剤の量は約50質量%未満とすべきであり、ほとんどの場合には希釈剤含有率は約30質量%未満であろう。しかしながら、特定のポリマー系では、実際の制限は希釈剤中の各種モノマーの溶解度によって決まるであろう。光学的に透明なコポリマーを製造するためには、視覚的な不透明性を生じさせる相分離がコモノマーと希釈剤の間又は希釈剤と最終コポリマーとの間に起こらないことが重要である。
さらに、使用されうる希釈剤の最大量は希釈剤が最終のポリマーに生じさせる膨潤の量によって決まるであろう。過度の膨潤は水和時に希釈剤を水で置換するときにコポリマーを崩壊させる又は崩壊させうる。適切な希釈剤としては、限定するわけではないが、エチレングリコール、グリセリン、液体ポリ(エチレングリコール)、アルコール、アルコール/水混合物、エチレンオキシド/プロピレンオキシドブロックコポリマー、低分子量直鎖ポリ(2−ヒドロキシエチルメタクリレート)、乳酸のグリコールエステル、ホルムアミド、ケトン、ジアルキルスルホキシド、ブチルカルビトールなど及びそれらの混合物が挙げられる。
必要ならば、縁仕上げ操作の前に、レンズから残存希釈剤を除去することが望ましいことがあり、そのことは周囲圧力もしくはその付近又は真空下での蒸発によって行うことができる。希釈剤を蒸発させるのに必要な時間を短縮するために高温を用いることができる。溶剤除去工程の時間、温度及び圧力条件は、希釈剤及び特定のモノマー成分の揮発性などの因子によって様々であることができ、当業者によって容易に決定することができる。所望ならば、ヒドロゲルレンズを製造するために使用される混合物はヒドロゲル材料を製造するための従来技術で知られた架橋剤及び湿潤剤をさらに含むことができる。
眼内レンズの場合には、モノマー混合物は得られるコポリマーの屈折率を増加させるためのモノマーをさらに含むことができる。このようなモノマーの例は芳香族(メタ)アクリレート、たとえば、フェニル(メタ)アクリレート、2−フェニルエチル(メタ)アクリレート、2−フェノキシエチルメタクリレート及びベンジル(メタ)アクリレートである。
ここで得られるコンタクトレンズなどのバイオメディカルデバイスは、任意的に行う機械加工操作を受けることができる。たとえば、任意的に行う機械加工工程としては、レンズ縁及び/又は表面のバフ研磨又はポリッシングが挙げられる。一般に、このような機械加工処理は製品がモールド部品から解放される前又は後に行われてよく、たとえば、真空ピンセットを用いてモールドからレンズを持ち上げることによってレンズをモールドから乾燥解放し、その後、レンズを機械ピンセット手段によって第二の真空ピンセットに移し、そして回転表面に置くことで表面又は縁をなめらかにする。その後、レンズの反対面を機械加工するためにレンズをひっくり返すことができる。
その後、レンズを緩衝塩類溶液を含む個々のレンズパッケージに移すことができる。塩類溶液はレンズの移送前又は後のいずれでもパッケージに添加することができる。適切なパッケージングデザイン及び材料は当該技術分野で知られている。プラスチックパッケージはフィルムによって開放可能にシールされる。適切なシーリングフィルムは当該技術分野で知られており、ホイル、ポリマーフィルム及びそれらの組み合わせが挙げられる。レンズを含むシール済みパッケージはその後、無菌化されて無菌製品とする。適切な無菌化手段及び条件は当該技術分野で知られており、たとえば、オートクレービングが挙げられる。
当業者が容易に理解するとおり、上記のモールディング及びパッケージングプロセスに他の工程が含まれてよい。このような他の工程としては、たとえば、形成されたレンズのコーティング、(たとえば、モールド輸送による)形成の間のレンズの表面処理、レンズの検査、欠陥レンズの廃棄、モールドハーフのクリーニング、モールドハーフの再使用など及びそれらの組み合わせを挙げることができる。
下記の実施例は当業者が本発明を実施することができるように提供されるものであって、本発明の単なる例示である。実施例は特許請求の範囲に規定されるとおりの発明の範囲を限定するものと解釈されるべきでない。
実施例において、下記の略語を使用する。
DMA:N,N−ジメチルアクリルアミド
HEMA:2−ヒドロキシエチルメタクリレート
NVP:N−ビニル−2−ピロリドン
AIBN:アゾビスイソブチロニトリル(VazoTM64)
TRIS:3−メタクリルオキシプロピルトリス(トリメチルシロキシ)シラン
HEMAVC:メタクリルオキシエチルビニルカーボネート
IMVT:1,4−ビス(4−(2−メタクリルオキシエチル)フェニルアミノ)アントラキノン
例1
以下の構造を有する1,3,4,5−テトラキス−(エチルキサンチル)ベンゼンの調製
Figure 0005636046
マグネティックスターラ、窒素インレット、フリードリヒコンデンサー及び温度プローブを装備した1000mL3つ口丸底フラスコに、2.5gの1,2,4,5−テトラキス(ブロモメチル)ベンゼン、4.5gのカリウムO−エチルキサンテート及び400mLの50:50テトラヒドロフラン:エタノールを添加した。反応フラスコを0℃の氷浴に入れ、24時間攪拌した。次に、250mLの脱イオン水をフラスコに添加した。粗混合物を250mLの1:1:2の塩化メチレン:エチルエーテル:ヘプタンで4回抽出し、有機層を残した。合わせた有機層を無水硫酸マグネシウム上で乾燥し、ろ過しそして減圧下に溶剤を除去し、生成物を提供した。
例2
以下の構造を有するマルチアーム型マクロモノマーの調製
Figure 0005636046
上式中、各nは平均で13である。
マグネティックスターラーバーを装備した125mL1つ口丸底フラスコに、480mgの例1の1,2,4,5−テトラキス(エチルキサンチル)ベンゼン(0.000781mol)、40mLのNVP(41.6g、0.3743mol)及び50mLの無水1,4−ジオキサンを添加した。これらの成分を完全に混合した後に、0.00517gのAIBN(0.00000956mol)を丸底フラスコに添加した。丸底フラスコを適当なサイズのゴム栓で閉止し、その後、フラスコの内容物を乾燥窒素ガスを1時間、10〜15mL/分でバブリングすることによりパージした。反応フラスコの内容物を油浴(正確な加熱を確保するように予備設定しそして予備加熱した)で60℃に加熱し、その間、ゆっくりとした窒素流(10〜15mL/分)を維持した。60℃で加熱を続けながら、窒素下に18時間、反応を進行させた。その後、反応物を加熱浴から取り出し、室温に冷却した。その後、反応フラスコの内容物を2500mLのエーテル中に滴下して加え、その間、沈殿しているポリマーの凝集を最小限にするために激しく攪拌した。その後、得られた生成物をろ過し、真空下に乾燥し、残存エーテルを除去した。
例3
以下の構造を有するマルチアーム型マクロモノマーの調製
Figure 0005636046
上式中、各nは平均で13である。
マグネティックスターラーバーを装備した125mL1つ口丸底フラスコに、472mgの例1の1,2,4,5−テトラキス(エチルキサンチル)ベンゼン(0.000764mol)、40mLのDMA(38.38g、0.3882mol)及び50mLの無水1,4−ジオキサンを添加した。これらの成分を完全に混合した後に、0.0553gのAIBN(0.000764mol)を丸底フラスコに添加した。丸底フラスコを適当なサイズのゴム栓で閉止し、その後、フラスコの内容物を乾燥窒素ガスを1時間、10〜15mL/分でバブリングすることによりパージした。反応フラスコの内容物を油浴(正確な加熱を確保するように予備設定しそして予備加熱した)で60℃に加熱し、その間、ゆっくりとした窒素流(10〜15mL/分)を維持した。60℃で加熱を続けながら、窒素下に18時間、反応を進行させた。その後、反応物を加熱浴から取り出し、室温に冷却した。その後、反応フラスコの内容物を2500mLのエーテル中に滴下して加え、その間、沈殿しているポリマーの凝集を最小限にするために激しく攪拌した。その後、得られた生成物をろ過し、真空下に乾燥し、残存エーテルを除去した。
例4
コンタクトレンズの調製
質量%の量で表1に示された下記の成分を混合することによって混合物を製造する。
Figure 0005636046
得られた混合物を、前方表面用エチルビニルアルコールモールド及び後方表面用エチルビニルアルコールモールドからなるモールドアセンブリーに導入し、混合物を100℃で2時間熱硬化させることによりコンタクトレンズへとキャスト成形する。得られたコンタクトレンズをモールドから取り出し、イソプロピルアルコールで4時間抽出し、そして緩衝液中に入れる。
例5
コンタクトレンズの調製
質量%の量で表2に示された下記の成分を混合することによって混合物を製造する。
Figure 0005636046
得られた混合物を、前方表面用エチルビニルアルコールモールド及び後方表面用エチルビニルアルコールモールドからなるモールドアセンブリーに導入し、混合物を100℃で2時間熱硬化させることにより、コンタクトレンズへとキャスト成形する。得られたコンタクトレンズをモールドから取り出し、イソプロピルアルコールで4時間抽出し、そして緩衝液中に入れる。
本開示中に開示される実施形態に様々な変更がなされうることは理解されるであろう。それゆえ、上記の記載は限定するものと解釈されるべきでなく、好ましい実施形態の単なる例示と解釈されるべきである。たとえば、上記の本発明を実施するための最適な形態として用いられる機能は例示の目的のみである。本発明の範囲及び精神を逸脱することなく、当業者によって他の仕組み及び方法が実施されてもよい。さらに、ここに示した特徴及び利点の範囲及び精神から逸脱することなく、当業者は他の変更を考えるであろう。
他の特徴及び実施形態
(a)核に結合した複数の側鎖を含み、各側鎖が同一の又は異なる可逆的付加開裂連鎖移動(RAFT)剤のチオカルボニルチオ断片を含む1種以上のマルチアーム型マクロモノマー及び(b)1種以上のバイオメディカルデバイス形成性モノマーを含む混合物の重合生成物を含むバイオメディカルデバイスであって、ここで、上記の1種以上のマルチアーム型マクロモノマーは3つ以上の側鎖を含むバイオメディカルデバイス。
(a)核に結合した複数の側鎖を含み、各側鎖が同一の又は異なる可逆的付加開裂連鎖移動(RAFT)剤のチオカルボニルチオ断片を含む1種以上のマルチアーム型マクロモノマー及び(b)1種以上のバイオメディカルデバイス形成性モノマーを含む混合物の重合生成物を含むバイオメディカルデバイスであって、ここで、上記のマルチアーム型マクロモノマーの側鎖は、メタクリル酸、アクリル酸、2−ヒドロキシエチルメタクリレート、2−ヒドロキシエチルアクリレート、N−ビニルピロリドン、N−ビニルカプロラクトン、メタクリルアミド、N,N−ジメチルアクリルアミド、エチレングリコールジメタクリレート及びそれらの混合物からなる群より選ばれる親水性モノマーから得られる1種以上の親水性単位をさらに含む、バイオメディカルデバイス。
(a)核に結合した複数の側鎖を含み、各側鎖が同一の又は異なる可逆的付加開裂連鎖移動(RAFT)剤のチオカルボニルチオ断片を含む1種以上のマルチアーム型マクロモノマー及び(b)1種以上のバイオメディカルデバイス形成性モノマーを含む混合物の重合生成物を含むバイオメディカルデバイスであって、ここで、上記のマルチアーム型マクロモノマーの側鎖は約100〜約1000個の親水性単位をさらに含む、バイオメディカルデバイス。
(a)核に結合した複数の側鎖を含み、各側鎖が同一の又は異なる可逆的付加開裂連鎖移動(RAFT)剤のチオカルボニルチオ断片を含む1種以上のマルチアーム型マクロモノマー及び(b)1種以上のバイオメディカルデバイス形成性モノマーを含む混合物の重合生成物を含むバイオメディカルデバイスであって、ここで、上記のマルチアーム型マクロモノマーの側鎖は、2,2,2−トリフルオロエチル(メタ)アクリレート、2,2,3,3−テトラフルオロプロピル(メタ)アクリレート、2,2,3,3,3−ペンタフルオロプロピル(メタ)アクリレート、1−トリフルオロメチル−2,2,2−トリフルオロエチル(メタ)アクリレート、1H,1H,5H−オクタフルオロペンチル(メタ)アクリレート、オクタフルオロペンチルビニルカーボネート、オクタフルオロペンチルn−ビニルカルバメート、ヘキサフルオロイソプロピル(メタ)アクリレート、2,2,3,3,4,4−ヘキサフルオロブチル(メタ)アクリレート、ペンタフルオロフェニル(メタ)アクリレート、ペンタフルオロヘキシル(メタ)アクリレート及びそれらの混合物からなる群より選ばれる1種以上のエチレン系不飽和重合性フッ素含有モノマーから得られる1種以上の疎水性単位をさらに含む、バイオメディカルデバイス。
(a)核に結合した複数の側鎖を含み、各側鎖が同一の又は異なる可逆的付加開裂連鎖移動(RAFT)剤のチオカルボニルチオ断片を含む1種以上のマルチアーム型マクロモノマー及び(b)1種以上のバイオメディカルデバイス形成性モノマーを含む混合物の重合生成物を含むバイオメディカルデバイスであって、ここで、上記のマルチアーム型マクロモノマーの側鎖は、ビニルラウレート、ビニルノナノエート(vinyl nononoate)、ビニルピバレート、ビニルクロトネート(vinyl crotanate)、アリルクロトネート(allyl crotanate)、ビニルステアレート及びそれらの混合物からなる群より選ばれる1種以上のエチレン系不飽和重合性脂肪酸エステル含有モノマーから得られる1種以上の疎水性単位をさらに含む、バイオメディカルデバイス。
(a)核に結合した複数の側鎖を含み、各側鎖が同一の又は異なる可逆的付加開裂連鎖移動(RAFT)剤のチオカルボニルチオ断片を含む1種以上のマルチアーム型マクロモノマー及び(b)1種以上のバイオメディカルデバイス形成性モノマーを含む混合物の重合生成物を含むバイオメディカルデバイスであって、ここで、上記のマルチアーム型マクロモノマーの側鎖は、メタクリルオキシプロピルトリス(トリメチルシロキシ)シラン、3−(トリメチルシリル)プロピルビニルカーボネート、3−(ビニルオキシカルボニルチオ)プロピル−[トリス(トリメチルシロキシ)シラン]、3−[トリス(トリメチルシロキシ)シリル]プロピルビニルカルバメート、3−[トリス(トリメチルシロキシ)シリル]プロピルアリルカルバメート、3−[トリス(トリメチルシロキシ)シリル]プロピルビニルカーボネート、トリス(トリメチルシロキシ)シリルプロピルメタクリルアミド、M1−MCR−C12及びそれらの混合物からなる群より選ばれる1種以上のエチレン系不飽和重合性ポリシロキサニルアルキル含有モノマーから得られる1種以上の疎水性単位をさらに含む、バイオメディカルデバイス。
(a)核に結合した複数の側鎖を含み、各側鎖が同一の又は異なる可逆的付加開裂連鎖移動(RAFT)剤のチオカルボニルチオ断片を含む1種以上のマルチアーム型マクロモノマー及び(b)1種以上のバイオメディカルデバイス形成性モノマーを含む混合物の重合生成物を含むバイオメディカルデバイスであって、ここで、上記のマルチアーム型マクロモノマーの側鎖は、グリシジルメタクリレート、無水マレイン酸、無水イタコン酸及びそれらの混合物からなる群より選ばれる、開環反応性官能基を有する1種以上のエチレン系不飽和重合性モノマーから得られる1種以上の疎水性単位をさらに含む、バイオメディカルデバイス。
(a)核に結合した複数の側鎖を含み、各側鎖が同一の又は異なる可逆的付加開裂連鎖移動(RAFT)剤のチオカルボニルチオ断片を含む1種以上のマルチアーム型マクロモノマー及び(b)1種以上のバイオメディカルデバイス形成性モノマーを含む混合物の重合生成物を含むバイオメディカルデバイスであって、ここで、上記の混合物は親水性モノマー、疎水性モノマー又はその両方をさらに含む、バイオメディカルデバイス。

Claims (14)

  1. (a)核に結合した複数の側鎖を含む1種以上のマルチアーム型マクロモノマーであって、各側鎖が同一の又は異なる可逆的付加開裂連鎖移動(RAFT)剤のチオカルボニルチオ断片を含む、1種以上のマルチアーム型マクロモノマー、及び(b)1種以上のバイオメディカルデバイス形成性モノマーを含む混合物の重合生成物を含むバイオメディカルデバイスであり、
    前記バイオメディカルデバイスはコンタクトレンズ、硬質ガス透過性コンタクトレンズ、ソフトコンタクトレンズ、ヒドロゲルコンタクトレンズ、眼内レンズ及び角膜インプラントからなる群より選ばれることを特徴とするバイオメディカルデバイス。
  2. 前記各側鎖のチオカルボニルチオ断片は同一のチオカルボニルチオ断片である、請求項1記載のバイオメディカルデバイス。
  3. 前記各側鎖のチオカルボニルチオ断片はジチオエステル基、キサンテート基、ジチオカルバメート基又はトリチオカーボネート基を含む、請求項1又は2のいずれか記載のバイオメディカルデバイス。
  4. 前記1種以上のマルチアーム型マクロモノマーは3〜10個の側鎖を含む、請求項1〜3のいずれか1項記載のバイオメディカルデバイス。
  5. 前記1種以上のマルチアーム型マクロモノマーの側鎖は1種以上の親水性単位をさらに含む、請求項1〜4のいずれか1項記載のバイオメディカルデバイス。
  6. 前記親水性単位は不飽和カルボン酸、アクリルアミド、ビニルラクタム、ポリ(アルキレンオキシ)(メタ)アクリレート、(メタ)アクリル酸、ヒドロキシル含有(メタ)アクリレート、親水性ビニルカーボネート、親水性ビニルカルバメートモノマー、親水性オキサゾロンモノマー及びそれらの混合物からなる群より選ばれる親水性モノマーから得られる、請求項5記載のバイオメディカルデバイス。
  7. 前記親水性単位はポリエチレングリコール(PEG)−200メタクリレート、PEG−400メタクリレート、PEG−600メタクリレート、PEG−1000メタクリレート及びそれらの混合物からなる群より選ばれるエチレン系不飽和重合性アルコキシル化ポリマーから得られる、請求項5記載のバイオメディカルデバイス。
  8. 前記1種以上のマルチアーム型マクロモノマーの側鎖は1種以上の疎水性単位をさらに含む、請求項1〜7のいずれか1項記載のバイオメディカルデバイス。
  9. 前記疎水性単位はエチレン系不飽和重合性フッ素含有モノマー、エチレン系不飽和重合性脂肪酸エステル含有モノマー、エチレン系不飽和重合性ポリシロキサニルアルキル含有モノマー、開環反応性官能基を有するエチレン系不飽和重合性モノマー及びそれらの混合物からなる群より選ばれる疎水性モノマーから得られる、請求項8記載のバイオメディカルデバイス。
  10. 前記核は置換又は未置換の環又は多環含有基を含む、請求項1〜9のいずれか1項記載のバイオメディカルデバイス。
  11. 前記核は1種以上のオキシアルキレン単位又はアルキレン基を含む、請求項1〜10のいずれか1項記載のバイオメディカルデバイス。
  12. 前記1種以上のバイオメディカルデバイス形成性モノマーはシリコーン含有モノマーである、請求項1〜11のいずれか1項記載のバイオメディカルデバイス。
  13. 前記1種以上のバイオメディカルデバイス形成性モノマーは親水性モノマー又は疎水性モノマーである、請求項1〜12のいずれか1項記載のバイオメディカルデバイス。
  14. 前記バイオメディカルデバイスはヒドロゲルコンタクトレンズである、請求項1〜13のいずれか1項記載のバイオメディカルデバイス。
JP2012516146A 2009-06-16 2010-06-14 マルチアーム型マクロモノマー、それを含むポリマー材料及びコンタクトレンズ Active JP5636046B2 (ja)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US12/456,423 2009-06-16
US12/456,423 US9285508B2 (en) 2009-06-16 2009-06-16 Biomedical devices
PCT/US2010/038448 WO2010147865A1 (en) 2009-06-16 2010-06-14 Multi-armed macromonomers, polymeric materials and contact lenses comprising same

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2012529972A JP2012529972A (ja) 2012-11-29
JP5636046B2 true JP5636046B2 (ja) 2014-12-03

Family

ID=42340373

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2012516146A Active JP5636046B2 (ja) 2009-06-16 2010-06-14 マルチアーム型マクロモノマー、それを含むポリマー材料及びコンタクトレンズ

Country Status (8)

Country Link
US (1) US9285508B2 (ja)
EP (1) EP2443483B1 (ja)
JP (1) JP5636046B2 (ja)
CN (1) CN102460222A (ja)
ES (1) ES2573503T3 (ja)
HU (1) HUE029332T2 (ja)
PL (1) PL2443483T3 (ja)
WO (1) WO2010147865A1 (ja)

Families Citing this family (20)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US10254562B2 (en) 2008-04-04 2019-04-09 Battelle Memorial Institute Methods for tailoring the refractive index of lenses
EP2578185A3 (en) * 2008-04-04 2013-07-24 Battelle Memorial Institute Adjustable intraocular lens
US10018853B2 (en) 2008-04-04 2018-07-10 Battelle Memorial Institute Methods of altering the refractive index of materials
US9522980B2 (en) 2010-05-06 2016-12-20 Johnson & Johnson Vision Care, Inc. Non-reactive, hydrophilic polymers having terminal siloxanes and methods for making and using the same
US20130203813A1 (en) 2011-05-04 2013-08-08 Johnson & Johnson Vision Care, Inc. Medical devices having homogeneous charge density and methods for making same
US9170349B2 (en) 2011-05-04 2015-10-27 Johnson & Johnson Vision Care, Inc. Medical devices having homogeneous charge density and methods for making same
US10073192B2 (en) 2012-05-25 2018-09-11 Johnson & Johnson Vision Care, Inc. Polymers and nanogel materials and methods for making and using the same
US9297929B2 (en) 2012-05-25 2016-03-29 Johnson & Johnson Vision Care, Inc. Contact lenses comprising water soluble N-(2 hydroxyalkyl) (meth)acrylamide polymers or copolymers
US9244196B2 (en) 2012-05-25 2016-01-26 Johnson & Johnson Vision Care, Inc. Polymers and nanogel materials and methods for making and using the same
US9827088B2 (en) 2013-09-12 2017-11-28 Battelle Memorial Institute Methods of altering the refractive index of materials
WO2018208724A1 (en) * 2017-05-08 2018-11-15 Sightglass Vision, Inc. Contact lenses for reducing myopia and methods for making the same
JP7157899B2 (ja) * 2017-09-29 2022-10-21 日油株式会社 単分散ポリエチレングリコールモノ(メタ)アクリレート重合体およびその製造方法
WO2019162881A1 (en) * 2018-02-26 2019-08-29 Novartis Ag Silicone hydrogel contact lenses
CA3107771A1 (en) * 2018-08-10 2020-02-13 Bausch & Lomb Incorporated Ophthalmic devices
US10668676B2 (en) 2018-08-10 2020-06-02 Bausch & Lomb Incorporated Ophthalmic devices
CN110204664B (zh) * 2019-06-17 2022-06-03 苏州大学 一种共载药物和基因用阳离子聚合物及其应用
WO2021201137A1 (ja) * 2020-03-31 2021-10-07 Tdk株式会社 樹脂組成物及び積層体
CN111732680A (zh) * 2020-07-29 2020-10-02 上海大学 超高分子量星型聚乙烯基吡咯烷酮及其合成方法
CN113926001B (zh) * 2021-09-13 2023-03-07 熹微(苏州)生物医药科技有限公司 一种仿生角膜及其制备方法
CN115197442B (zh) * 2022-05-10 2024-04-12 四川大学 治疗胃穿孔的可注射自愈合水凝胶敷料、制备方法及用途

Family Cites Families (38)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US113736A (en) 1871-04-18 Improvement in the manufacture of dental plates from pyroxyline
US113746A (en) 1871-04-18 Improvement in shingle-machines
US113739A (en) 1871-04-18 Improvement in self-centering boxes or bearings
US113742A (en) 1871-04-18 Improvement in cooking-stoves
NL285986A (ja) 1961-12-27
NL128305C (ja) 1963-09-11
US4197266A (en) 1974-05-06 1980-04-08 Bausch & Lomb Incorporated Method for forming optical lenses
US4113224A (en) 1975-04-08 1978-09-12 Bausch & Lomb Incorporated Apparatus for forming optical lenses
US4136250A (en) 1977-07-20 1979-01-23 Ciba-Geigy Corporation Polysiloxane hydrogels
US4153641A (en) 1977-07-25 1979-05-08 Bausch & Lomb Incorporated Polysiloxane composition and contact lens
US4355147A (en) 1981-02-26 1982-10-19 Bausch & Lomb Incorporated Polysiloxane with polycyclic modifier composition and biomedical devices
US4327203A (en) 1981-02-26 1982-04-27 Bausch & Lomb Incorporated Polysiloxane with cycloalkyl modifier composition and biomedical devices
US4555732A (en) 1984-03-22 1985-11-26 Xerox Corporation Image sensor correction system
US4740533A (en) 1987-07-28 1988-04-26 Ciba-Geigy Corporation Wettable, flexible, oxygen permeable, substantially non-swellable contact lens containing block copolymer polysiloxane-polyoxyalkylene backbone units, and use thereof
US5270418A (en) 1987-04-02 1993-12-14 Bausch & Lomb Incorporated Polymer compositions for contact lenses
US4910277A (en) 1988-02-09 1990-03-20 Bambury Ronald E Hydrophilic oxygen permeable polymers
US4954587A (en) 1988-07-05 1990-09-04 Ciba-Geigy Corporation Dimethylacrylamide-copolymer hydrogels with high oxygen permeability
US5070215A (en) 1989-05-02 1991-12-03 Bausch & Lomb Incorporated Novel vinyl carbonate and vinyl carbamate contact lens material monomers
US5034461A (en) 1989-06-07 1991-07-23 Bausch & Lomb Incorporated Novel prepolymers useful in biomedical devices
US5010141A (en) 1989-10-25 1991-04-23 Ciba-Geigy Corporation Reactive silicone and/or fluorine containing hydrophilic prepolymers and polymers thereof
US5079319A (en) 1989-10-25 1992-01-07 Ciba-Geigy Corporation Reactive silicone and/or fluorine containing hydrophilic prepolymers and polymers thereof
US5271875A (en) 1991-09-12 1993-12-21 Bausch & Lomb Incorporated Method for molding lenses
US5310779A (en) 1991-11-05 1994-05-10 Bausch & Lomb Incorporated UV curable crosslinking agents useful in copolymerization
US5358995A (en) 1992-05-15 1994-10-25 Bausch & Lomb Incorporated Surface wettable silicone hydrogels
US5260000A (en) 1992-08-03 1993-11-09 Bausch & Lomb Incorporated Process for making silicone containing hydrogel lenses
US5321108A (en) 1993-02-12 1994-06-14 Bausch & Lomb Incorporated Fluorosilicone hydrogels
US5760100B1 (en) 1994-09-06 2000-11-14 Ciba Vision Corp Extended wear ophthalmic lens
JP2002531217A (ja) * 1998-12-04 2002-09-24 チャンドラシェカー ピー. パサック, 生体適合性架橋ポリマー
AUPR216100A0 (en) * 2000-12-19 2001-01-25 Unisearch Limited Porous polymers
US6723816B2 (en) * 2001-11-02 2004-04-20 Bausch & Lomb Incorporated High refractive index aromatic-based siloxane difunctional macromonomers
JP4603398B2 (ja) * 2004-03-25 2010-12-22 株式会社日本触媒 皮膚貼着用粘着剤とその用途
US20060067981A1 (en) * 2004-09-29 2006-03-30 Bausch & Lomb Incorporated Contact lens with improved biocidal activity and related methods and materials
US20060209253A1 (en) * 2004-10-20 2006-09-21 Giles Brian C Method and composition for eliminating ocular hypoxic acidosis
US8197841B2 (en) * 2004-12-22 2012-06-12 Bausch & Lomb Incorporated Polymerizable surfactants and their use as device forming comonomers
US8349352B2 (en) * 2005-02-04 2013-01-08 Auburn University Therapeutic contact lenses with anti-fungal delivery
US20070197733A1 (en) * 2006-02-22 2007-08-23 Bausch & Lomb Incorporated Star macromonomers and polymeric materials and medical devices comprising same
JP5268048B2 (ja) 2007-02-15 2013-08-21 独立行政法人国立循環器病研究センター 遺伝子導入剤及びその製造方法
US8043369B2 (en) * 2009-06-16 2011-10-25 Bausch & Lomb Incorporated Biomedical devices

Also Published As

Publication number Publication date
EP2443483B1 (en) 2016-03-23
PL2443483T3 (pl) 2016-09-30
US9285508B2 (en) 2016-03-15
ES2573503T3 (es) 2016-06-08
HUE029332T2 (en) 2017-02-28
EP2443483A1 (en) 2012-04-25
JP2012529972A (ja) 2012-11-29
CN102460222A (zh) 2012-05-16
US20100318185A1 (en) 2010-12-16
WO2010147865A1 (en) 2010-12-23

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP5636046B2 (ja) マルチアーム型マクロモノマー、それを含むポリマー材料及びコンタクトレンズ
JP5608937B2 (ja) バイオメディカルデバイス
JP5592946B2 (ja) バイオメディカルデバイス
JP5587997B2 (ja) バイオメディカルデバイス
US8043369B2 (en) Biomedical devices
US8071661B2 (en) Biomedical devices
US20090192275A1 (en) Multi-armed macromonomers
EP2215501A1 (en) Biomedical devices
CN112930487B (zh) 眼科装置

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20130524

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20140610

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A821

Effective date: 20140808

RD02 Notification of acceptance of power of attorney

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7422

Effective date: 20140808

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20140814

RD04 Notification of resignation of power of attorney

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7424

Effective date: 20140808

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20140924

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20141017

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 5636046

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250