JPH04501882A - Flexible gas permeable contact lenses with improved clinical performance - Google Patents
Flexible gas permeable contact lenses with improved clinical performanceInfo
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Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるため要約のデータは記録されません。 (57) [Summary] This bulletin contains application data before electronic filing, so abstract data is not recorded.
Description
【発明の詳細な説明】 改良された臨床的性能を有する柔軟なガス透過性コンタクトレンズ発明の背景 この出願は、1989年9月14日提出の米国特許出願第07/407.261 号; 1987年12月14日提出の米国特許出願第07/132.174号( これは順番に1987年1月7日提出の米国特許出願第001.149号の一部 継続出願である);および1989年7月18日提出の米国特許出願第07/3 81,587号の一部継続出願である。[Detailed description of the invention] Background of the Invention: Flexible Gas Permeable Contact Lenses with Improved Clinical Performance This application is filed under U.S. Patent Application No. 07/407.261 filed September 14, 1989. No.; U.S. Patent Application No. 07/132.174 filed December 14, 1987 ( This in turn is part of U.S. Patent Application No. 001.149, filed January 7, 1987. and U.S. Patent Application No. 07/3 filed July 18, 1989. This is a continuation-in-part application of No. 81,587.
本発明は、コンタクトレンズに関し、よりとくに改良された臨床的性能を有する 、親水性の柔軟なガス透過性コンタクトレンズに関する。The present invention relates to contact lenses, more particularly having improved clinical performance. , relating to hydrophilic flexible gas permeable contact lenses.
コンタクトレンズの最も重要な性質および要件のいくつかは、酸素に対する実質 的な透過性(ふつうにDKと呼ばれる)、および高度に湿潤性および付着抵抗性 の表面である。Some of the most important properties and requirements of contact lenses are permeability (commonly referred to as DK), and highly wettable and adhesion resistant is the surface of
コンタクトレンズのためのプラスチック材料および組成物の開発および使用は、 多年にわたって非常に注目をあつめた主題でありだ。Development and use of plastic materials and compositions for contact lenses This is a subject that has attracted a great deal of attention over the years.
最初のこのような開発には、硬質プラスチックのポリメチルメタクリレート(P MMA)を利用する、いわゆる硬質レンズがあった。しかしながら、この材料は 有意の程度の酸素透過性を示さず、そして非常に劣った表面の湿潤特性を有する 。次いで、この技術は2−ヒドロキシエチルメタクリレート(ボ1月(EMA) に基づく柔軟なレンズに進歩し、この材料は硬質PMMAプラスチックより、有 意にすぐれた酸素透過性および表面品質を有した。それにもかかわらず、これら の特性はなお望ましいか、あるいは必要なほど高くはなく、そしてこのタイプの レンズは角膜の着色、膨潤、潰瘍、厚さおよび感染という重大な問題をしばしば 生じた。The first such development included the hard plastic polymethyl methacrylate (P There are so-called hard lenses that utilize MMA). However, this material Does not exhibit any significant degree of oxygen permeability and has very poor surface wetting properties . This technology was then applied to 2-hydroxyethyl methacrylate (EMA) Advances have been made to flexible lenses based on It had excellent oxygen permeability and surface quality. Nevertheless, these characteristics are still not as high as desirable or necessary, and this type of Lenses often have serious problems with corneal staining, swelling, ulceration, thickening, and infection. occured.
多少より最近、実質的な酸素透過性の角膜の要件のよりよい理解に基づいて、こ の分野において、2つのタイプのプラスチック材料、アクリルシリコーンまたは アクリルフルオロシリコーンのいずれかから構成された、いわゆる硬質ガス透過 性(HGP)レンズが提案された。参照、例えば、米国特許第3.808.17 8号。一般に、HGPレンズの酸素透過性は、組成物中のシリコーンおよび/ま たはフルオロシリコーンの量が増加するにつれて、漸進的に増加することができ る;しかしながら、同時に、レンズの表面の湿潤性は漸進的により劣ってくる。Somewhat more recently, based on a better understanding of the corneal requirements for substantial oxygen permeability, this In the field, there are two types of plastic materials, acrylic silicone or So-called hard gas permeable, composed of either acrylic fluorosilicone (HGP) lenses were proposed. See, e.g., U.S. Patent No. 3.808.17 No. 8. Generally, the oxygen permeability of HGP lenses is determined by the silicone and/or or can be increased progressively as the amount of fluorosilicone increases. However, at the same time, the wettability of the lens surface becomes progressively worse.
この問題を克服するために、相対的大量のメタクリル酸(MAA) 、イオン性 材料、を配合物中に混入し、レンズの表面をある程度負に帯電させることが知ら れている。この手段は表面の湿潤性を改良しないが、負に帯電した表面は非常に 高い吸収性を有し、重大な付着の問題に導く。結局、HGPは制限された可能性 をもつに過ぎない。To overcome this problem, relatively large amounts of methacrylic acid (MAA), ionic material, which is known to be mixed into the formulation and cause the surface of the lens to be negatively charged to some extent. It is. Although this measure does not improve the wettability of the surface, negatively charged surfaces are highly It has high absorbency, leading to serious adhesion problems. In the end, HGP may have been limited It merely has.
より最近、親水性の柔軟なガス透過性(S G P)レンズは、例えば、重合可 能なビニル系シロキサンモノマーおよび親水性ビニル系モノマーを含有する組成 物に基づいて開発された。参照、例えば、米国特許第4゜136.250号、米 国特許第4,182.822号、米国特許第4゜261.875号、米国特許第 4,343,927号、米国特許第4゜426.389号、米国特許第4,48 6.577号、米国特許第4゜605.712号、米国特許第4,711.94 3号および米国特許第4.837,289号。このタイプのSGPレンズは、約 25〜75重量%の水分を有し、きわめてすぐれた酸素透過性および親水性を有 する。More recently, hydrophilic flexible gas permeable (SGP) lenses have been developed, e.g. composition containing a functional vinyl siloxane monomer and a hydrophilic vinyl monomer Developed based on objects. See, e.g., U.S. Pat. No. 4,136,250; National Patent No. 4,182.822, U.S. Patent No. 4.261.875, U.S. Patent No. No. 4,343,927, U.S. Pat. No. 4,426.389, U.S. Pat. No. 4,48 No. 6.577, U.S. Pat. No. 4.605.712, U.S. Pat. No. 4,711.94 No. 3 and U.S. Pat. No. 4,837,289. This type of SGP lens is approximately It has a moisture content of 25 to 75% by weight, and has excellent oxygen permeability and hydrophilicity. do.
しかしながら、驚くべきことには、SGPレンズの臨床的性能、例えば、機能的 (すなわち、眼の上の)湿潤性、付着抵抗性および/または快適さは非常に劣り 、このようなレンズを長期装用に不適当とする。However, it is surprising that the clinical performance of SGP lenses, e.g. Very poor wettability, adhesion resistance and/or comfort (i.e. on the eyes) , making such lenses unsuitable for long-term wear.
こうして、今日までの進歩にかかわらず、高い程度の酸素透過性を有するばかり でなく、かつまたきわめてすぐれた臨床的性能、例えば、機能的湿潤性、付着抵 抗性、および快適さを示しこうしてレンズを長期装用に適当とする、SGPタイ プのプラスチックのコンタクトレンズがなお要求されている。Thus, despite advances to date, only a high degree of oxygen permeability remains. However, it also has excellent clinical performance, such as functional wettability and adhesion resistance. SGP type, which exhibits resistance and comfort, thus making the lens suitable for long-term wear. Plastic contact lenses are still in demand.
発明の要約 この目的および他の目的は、本発明において、重合可能なビニル系シロキサンモ ノマーおよび親水性ビニル系モノマーからなる組成物の重合生成物から構成され 、要求される高いDK、柔軟性および反撥弾性を有し、同時に高い程度の臨床的 性能を有し、こうしてレンズを長時間の装用に主として適当な、SGPレンズを 提供するために十分な、比率のヒドロキシアクルリルモノマー単位対シリコン単 位を、そのレンズの表面中に、有する、柔軟なガス透過性コンタクトレンズを提 供することによって達成される。Summary of the invention This and other objects are achieved by the present invention, in which polymerizable vinyl siloxane molecules It is composed of a polymerization product of a composition consisting of a hydrophilic vinyl monomer and a hydrophilic vinyl monomer. , has the required high DK, flexibility and rebound, and at the same time a high degree of clinical This makes SGP lenses suitable for long-term wear. a ratio of hydroxyacrylic monomer units to silicon monomer units sufficient to provide A flexible gas permeable contact lens having This is achieved by providing
レンズ表面上のヒドロキシアクルリルモノマー単位対シリコン単位の要求される 十分な比率は、表面上のヒドロキシアクルリルモノマー単位を増加するおよび/ またはシリコン単位を減少する表面処理により達成することができる。本発明の 好ましい実施態様において、表面処理は、レンズ表面上で多価アルコール(ポリ オール)および/または塩基または酸との反応によるか、あるいはレンズ表面上 にヒドロキシアクリルモノマー単位をグラフト、付着またはコーティングするた めのレンズの処理により実施する。Required hydroxyacrylic monomer units versus silicon units on the lens surface A sufficient proportion increases the hydroxyacrylic monomer units on the surface and/or Alternatively, this can be achieved by surface treatment to reduce silicon units. of the present invention In a preferred embodiment, the surface treatment includes polyhydric alcohol (polyhydric alcohol) on the lens surface. (all) and/or by reaction with bases or acids, or on the lens surface. for grafting, attaching or coating hydroxyacrylic monomer units to This is done by processing the lenses.
本発明は、疎水性レンズ上に親水性表面を設けること、または意図して設けるこ とに関して、先行技術の実施と有意に異なる。こうして、シリコーンゴム、架橋 したポリシロキサンから作られた疎水性レンズ、例えば、米国特許第3,228 .741号に例示されているものはこの分野において知られている。これらの疎 水性レンズは高度に酸素透過性であるが、機能的湿潤性、付着抵抗性および快適 さにおいて極めて劣り、そしてまた不可解な取り扱いにくいレンズ症候群を示す 。この分野において、親水性ポリマーの極めて薄いコーティングを設けることに よって、このようなレンズの機能的湿潤性を改良しようとすることは知られてい る。参照、例えば、米国特許第3.85,982号、米国特許第3.916.0 33号、米国特許第3,925,178号および米国特許第4゜143.949 号。一般に、これらの努力はいずれの場合においても失敗に終わった。1つの理 由は、次の通りである。すなわち、シリコーンゴムはむしろ硬質であり、結局、 極めて薄い(すなわち、オングストロームのレベル)親水性コーティングは日常 の清浄のサイクルの間に容易にこすり除去され、その結果、レンズはすぐに再び シリコーンゴムの疎水性レンズに特徴的な、劣った湿潤性、劣った付着抵抗性、 不快さおよび取り扱いにくいレンズ症候群を示す。こすり除去に抵抗する、より 厚い親水性ポリマーの層をレンズ上に設けることは実際的ではない。なぜなら、 レンズの酸素透過性は実質的に減少し、そしてシリコーンゴムおよび厚い親水性 ポリマーのコーティングの屈折率の差は、高度に望ましくないレンズを生ずるよ うなものになるからである。The present invention provides a method for providing or intentionally providing a hydrophilic surface on a hydrophobic lens. significantly different from the prior art implementation with respect to. In this way, silicone rubber, crosslinked hydrophobic lenses made from polysiloxanes, e.g., U.S. Pat. No. 3,228 .. Those exemplified in No. 741 are known in the art. These sparse Water-based lenses are highly oxygen permeable, yet functionally wettable, adhesion resistant and comfortable extremely poor in vision and also exhibits puzzling recalcitrant lens syndrome. . In this field, the application of extremely thin coatings of hydrophilic polymers Therefore, it is not known to try to improve the functional wettability of such lenses. Ru. See, e.g., U.S. Patent No. 3.85,982, U.S. Patent No. 3.916.0 No. 33, U.S. Patent No. 3,925,178 and U.S. Patent No. 4°143.949 issue. Generally, these efforts have been unsuccessful in each case. one principle The reason is as follows. That is, silicone rubber is rather hard, and after all, Extremely thin (i.e., angstrom level) hydrophilic coatings are routinely used. is easily rubbed off during the cleaning cycle, so that the lens can be quickly reused. Poor wettability, poor adhesion resistance, characteristic of silicone rubber hydrophobic lenses, Demonstrates discomfort and unmanageable lens syndrome. Resist scrubbing, more It is impractical to provide a thick layer of hydrophilic polymer on the lens. because, The oxygen permeability of the lens is substantially reduced, and silicone rubber and thick hydrophilic Differences in the refractive index of polymer coatings can result in highly undesirable lenses. This is because it becomes something like that.
本発明において、レンズそれ自体は実質的な量の水(例えば、一般に少なくとも 25重量%)を含有する親水性SGPレンズであり、こうしてその表面は、シリ コーンゴムのレンズと対照的に、既に高度に親水性であり、そして疎水性のレン ズ材料に関して教示されるような、親水性ポリマーの表面コーティングを設ける 必要性は存在しないであろう。本発明において、驚くべきことには、SGPレン ズは、高度に親水性の使用を有してさえ、それにもかかわらずなお臨床的性能が 非常に劣っており、そしてこの問題は、SGPレンズの表面上に、有意の臨床的 改良を生ずるために十分なヒドロキシアクリル単位対シリコン単位の比を与える ことによって、克服することができることが発見された。In the present invention, the lens itself contains a substantial amount of water (e.g., generally at least 25% by weight), and thus its surface is In contrast to cone rubber lenses, which are already highly hydrophilic and hydrophobic Provide a surface coating of a hydrophilic polymer as taught for plastic materials. There would be no need. In the present invention, surprisingly, the SGP lens Even with highly hydrophilic uses, they nevertheless still have poor clinical performance. very poor, and this problem has no significant clinical impact on the surface of the SGP lens. Provides a sufficient ratio of hydroxyacrylic units to silicone units to produce an improvement It has been discovered that this can be overcome.
また、疎水性シリコーンゴムのレンズの処理と対照的に、親水性モノマーのコー ティングによりそれらのレンズの湿潤性を改良するとき使用される基準は、本発 明が関する親水性SGPレンズにおいて改良された臨床的性能を発生することに 相関関係をもたないことが発見された。例えば、疎水性レンズについて、許容さ れうる湿潤性は接触角に基づいて決定されてきており(参照、例えば、米国特許 第4,143,949号の第7欄第13〜16行)、アミドモノマー(N−ビニ ルピロリドン)に基づくコーティングは湿潤性の改良において非常に有効である という発見を生じた(参照、上の特許の実施例1〜2)。しかしながら、対照的 に、本発明の親水性SGPレンズおよびと(に領 05〜108mmの好ましい 中央厚さのものに関して、このようなアミド基を含有するモノマーはSGPレン ズの臨床的性能の改良においてまったく無効である。Additionally, in contrast to hydrophobic silicone rubber lens treatments, hydrophilic monomer coatings The criteria used when improving the wettability of those lenses by In producing improved clinical performance in hydrophilic SGP lenses related to light It was discovered that there was no correlation. For example, for hydrophobic lenses, The wettability that can be wetted has been determined based on the contact angle (see, e.g., U.S. Pat. No. 4,143,949, column 7, lines 13-16), amide monomer (N-vinyl Coatings based on lupyrrolidone are very effective in improving wettability (See Examples 1-2 of the above patent). However, in contrast The hydrophilic SGP lens of the present invention and (with a preferred range of 05 to 108 mm) For mid-thickness monomers containing such amide groups are completely ineffective in improving the clinical performance of
したがって、本発明の発見および教示は、疎水性シリコーンゴムのレンズの湿潤 性の改良に関して、既知の実施から誘導されず、また予測することかできなかっ た。Accordingly, the discoveries and teachings of the present invention make it possible to improve the wetting of hydrophobic silicone rubber lenses. Improvements in sexual performance are not derived from known practices and cannot be predicted. Ta.
発明の詳細な説明 シリコーンに基づ(SGPレンズの形成に関する基本的な教示および配合物およ び技術は、前述の特許、それら開示をここに引用によって加える、において反映 されているように、この分野において知られている。Detailed description of the invention Based on silicone (basic teachings and formulations for the formation of SGP lenses) and techniques reflected in the aforementioned patents, the disclosures of which are incorporated herein by reference. As is known in this field.
SGPレンズは、少なくとも1つの重合可能なビニル系シロキサン(PVS)モ ノマーおよび少なくとも1つの親水性ビニル系モノマーを含有する組成物の重合 生成物から形成される。重合可能なビニル系シロキサンモノマーは、少なくとも 1つの重合可能なビニル基、例えば、アクリル、スチレニルまたはビニル基、少 なくとも1つのポリシロキサニル基、およびこれらの2つの基接続する少なくと も1つの結合を含有する;こうして、例えば、 トリス(トリメチルシロキシ)シリルブロピルーグリセロールーエチγ−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(また、時には以後TS Mと呼ぶ) CI。SGP lenses contain at least one polymerizable vinyl siloxane (PVS) polymerization of a composition containing a monomer and at least one hydrophilic vinylic monomer formed from the product. The polymerizable vinyl siloxane monomer contains at least one polymerizable vinyl group, such as an acrylic, styrenyl or vinyl group, at least one polysiloxanyl group, and at least one polysiloxanyl group connecting these two groups. also contains one bond; thus, for example, Tris(trimethylsiloxy)silylbropyglycerol-ethylgamma-tris (trimethylsiloxy)silylpropyl methacrylate (also sometimes hereinafter TS (call it M) C.I.
CH。CH.
PvSと一緒にSGPレンズ組成物において使用するために適する親水性ビニル 糸上ツマ−は、例えば、N、 N−ジメチルアクリルアミド(NNDMA) 、 2−ヒドロキシエチルメタクリレート(HEMA) 、グリセリルメタクリレー ト(GMΔ)、N−ビニルピロリドンなどを包含する。Hydrophilic vinyl suitable for use in SGP lens compositions with PvS The thread picker is, for example, N, N-dimethylacrylamide (NNDMA), 2-hydroxyethyl methacrylate (HEMA), glyceryl methacrylate (GMΔ), N-vinylpyrrolidone, and the like.
レンズそれ自体は、旋盤の切断、流し造成形、回転成形などの既知の技術により 形成される。The lenses themselves are manufactured using known techniques such as lathe cutting, cast molding, and rotational molding. It is formed.
前述したように、既知の配合物に従い作られたSGPレンズは高い酸素透過性を 有するが、劣った臨床的性能を示す。本発明において、ヒドロキシアクリルモノ マー(HAM)単位、好ましくはHEMAおよび/またはGMA単位、対シリク ン単位の比率をレンズ表面において増加することによって、臨床的性能は実質的 に改良することができることが発見された。ここで使用するとき、言及する単位 は構造的モノマーの単位またはケイ素原子の数であり、全体のコポリマーの構造 の部分としての単位を包含する。As previously mentioned, SGP lenses made according to known formulations have high oxygen permeability. However, it shows inferior clinical performance. In the present invention, hydroxyacrylic mono (HAM) units, preferably HEMA and/or GMA units, versus Silic By increasing the ratio of light units at the lens surface, clinical performance can be substantially improved. It was discovered that it can be improved. When used here, the unit to be referred to is the number of structural monomer units or silicon atoms, and the overall copolymer structure It includes units as parts of.
本発明の実施に適するヒドロキシアクリルモノマー(RAM)は、次の式に相当 する: H2C=C−C=0 X 式中、 RはHまたは置換または非置換のアルキル、例えば、メチルまたはCH,C0O Hであり、そして Xはヒドロキシアルキルオキシ、ヒドロキシアルキルアミンおよびヒドロキシか ら成る群より選択される基である:アルキルは置換または非置換のものであり、 そして好ましくはCI Cl11アルキル、最も好ましくはC7およびC3アル キルから選択される:そしてアルキル上のヒドロキシは単一のヒドロキシ(例え ば、2−ヒドロキシエチルメタクリレートにおけるように)または複数のヒドロ キシ(例えば、グリセリルメタクリレートにおけるように)である。例示的およ び好ましいヒドロキシアクリルモノマーは、次の通りである:1.2−ヒドロキ シエチルアクリレートまたはメタクリレート;2、グリセリルアクリレートまた はメタクリレート;3、エチレングリコラドエチルアクリレートまたはメタクリ レート、すなわち、CHt=CRCOOCHt CHt OCHz CHt O H。A hydroxyacrylic monomer (RAM) suitable for the practice of the present invention corresponds to the formula do: H2C=CC=0 X During the ceremony, R is H or substituted or unsubstituted alkyl, such as methyl or CH, COO H, and Is X hydroxyalkyloxy, hydroxyalkylamine and hydroxy? is a group selected from the group consisting of: alkyl is substituted or unsubstituted; and preferably CICl11 alkyl, most preferably C7 and C3 alkyl selected from: and the hydroxy on the alkyl is selected from a single hydroxy (e.g. (as in 2-hydroxyethyl methacrylate) or multiple hydro xy (as in glyceryl methacrylate, for example). Illustrative and and preferred hydroxyacrylic monomers are: 1.2-hydroxy acrylic monomers. ethyl acrylate or methacrylate; 2. glyceryl acrylate or is methacrylate; 3. ethylene glycolide ethyl acrylate or methacrylate; rate, i.e. CHt=CRCOOCHt CHtOCHz CHtO H.
4、グセロールグリセリルアクリレートまたはメタクリレート、すなわち、CH z=CRCOOCHtCH(OH) CHt OCHt Cl1 (0夏() −CHl−OH: 5、N−ヒドロキシメチル、N−メチルアクリルアミドまたはメタクリルアミド ; 6、N−2−ヒドロキシエチル、N−メチルアクリルアミドまたはメタクリルア ミド; 7、N−2,3−ジヒドロキシプロピル、N−メチルアクリルアミドまたはメタ クリルアミド; 8、アクリル酸、メタクリル酸またはイタコン酸。4. Glycerol glyceryl acrylate or methacrylate, i.e. CH z=CRCOOCHtCH (OH) CHt OCHt Cl1 (0 summer () -CHl-OH: 5, N-hydroxymethyl, N-methylacrylamide or methacrylamide ; 6, N-2-hydroxyethyl, N-methylacrylamide or methacrylamide Mid; 7, N-2,3-dihydroxypropyl, N-methylacrylamide or meth Acrylamide; 8. Acrylic acid, methacrylic acid or itaconic acid.
前述したように、本発明のSGPレンズは、既知のSGPレンズ組成物から作ら れそして、レンズの形成後、レンズを処理して、その表面上に、SGPレンズの 改良された臨床的性能、例えば、機能的湿潤性、付着抵抗性、脱水抵抗性および 快適さを与えるために十分なRAM単位対シリコン単位(例えば、RA M単位 の増加および/またはシリコン単位の減少により)の比を与える。As mentioned above, the SGP lenses of the present invention can be made from known SGP lens compositions. After forming the lens, the lens is treated to form a layer of SGP lens on its surface. Improved clinical performance, e.g. functional wettability, adhesion resistance, dehydration resistance and Enough RAM units vs. silicon units to provide comfort (e.g. RAM units by increasing and/or decreasing silicon units).
HAMとシリコン単位との要求される表面比率を達成する1つの手段は、レンズ 表面を、好ましくは脱水状態で、式R,(OH)、(式中、R1は置換または非 置換のアルキル、好ましくはC2−csアルキルであり、モしてnは少なくとも 2の整数である)のポリオール、例えば、グリセリルメタクリレート、エチレン グリコール、グリセリン、グリセリン−グリセリン、ポリグリセリンなどと反応 させることによる。この反応は好ましくは塩基、例えば、水酸化ナトリウムの存 在下に、好ましくはポリオールに基づいて0.1〜10モル%の濃度で実施する か、あるいは酸または酸を含有する混合物、例えば、エタノール/硫酸の存在下 に実施し、この反応は基体レンズの物理的性質(例えば、強度、酸素透過性、柔 軟性、反撥弾性など)が本質的に影響を受けないような程度に実施する。この反 応はエステル交換によりRAM単位を増加することおよび/または塩基または酸 により触媒されるシロキサン結合の切断によりシリコン単位を減少することを意 図する。One means of achieving the required surface ratio of HAM to silicon units is to The surface, preferably in a dehydrated state, has the formula R, (OH), where R1 is substituted or unsubstituted. Substituted alkyl, preferably C2-cs alkyl, where n is at least an integer of 2), such as glyceryl methacrylate, ethylene Reacts with glycol, glycerin, glycerin-glycerin, polyglycerin, etc. By letting. This reaction is preferably carried out in the presence of a base, e.g. sodium hydroxide. preferably at a concentration of 0.1 to 10 mol %, based on the polyol. or alternatively in the presence of an acid or acid-containing mixture, e.g. ethanol/sulfuric acid. This reaction is performed based on the physical properties of the base lens (e.g., strength, oxygen permeability, flexibility). (softness, rebound, etc.) are essentially unaffected. This anti The solution is to increase RAM units by transesterification and/or to increase the number of RAM units by transesterification and/or means to reduce silicon units by cleavage of siloxane bonds catalyzed by Figure.
あるいは、コアのレンズはHAM、好ましい2−ヒドロキシエチルアクリレート またはメタクリレートで、レンズ表面へのグラフト、付着またはコーティングに より処理して、レンズ表面に十分なRAM単位対シリコン単位の比率を与える。Alternatively, the core lens is HAM, preferably 2-hydroxyethyl acrylate. or methacrylates for grafting, attachment or coating on lens surfaces. further processing to give the lens surface a sufficient ratio of RAM units to silicon units.
グラフト、付着またはコーティングは、既知の放射線誘発反応、例えば、紫外線 、X−線、γ−線および他の電磁輻射線、例えば、無線周波数、マイクロ波など 、電子線輻射線、例えば、電気放電などにより誘発された反応を使用して実施す ることができ、紫外線、γ−線または電子線の放射線により誘発される反応は好 ましい。Grafting, adhering or coating may be caused by known radiation-induced reactions, e.g. , X-rays, gamma-rays and other electromagnetic radiation, such as radio frequencies, microwaves, etc. , carried out using reactions induced by electron beam radiation, e.g. reactions induced by ultraviolet, gamma, or electron radiation are preferred. Delicious.
本発明の実施において使用することができる処理技術それ自体は、この分野にお いてよく知られており、例えば、グラフト、付着またはコーティング、紫外線、 γ−線または電子線による硬化は、米国特許第3,916.033号および米国 特許第3,854,982号:レンズの回転注型または注型、放射線による硬化 ;またはこの分野においてよく知られているプラズマ処理技術、例えば、米国特 許第3,925.178号および米国特許第4,143,949号。これらの先 行技術の開示をここに引用によって加える。本発明の好ましい実施態様において 、表面処理は、レンズ表面上に、ポリ(ヒドロキシアルキルアクリレートおよび /またはメタクリレート)、より好ましくはポリ(2−ヒドロキシエチルアクリ レートおよび/またはメタクリレート)から本質的に成る薄いコーティングを生 成する。Processing techniques that can be used in the practice of this invention are themselves well known in the art. For example, grafting, adhesion or coating, ultraviolet light, Curing with γ-rays or electron beams is described in U.S. Pat. Patent No. 3,854,982: Rotary casting or casting of lenses, curing by radiation ; or plasma processing techniques well known in the field, e.g. No. 3,925.178 and U.S. Pat. No. 4,143,949. beyond these The disclosure of the technology is incorporated herein by reference. In a preferred embodiment of the invention , surface treatment includes poly(hydroxyalkyl acrylate and / or methacrylate), more preferably poly(2-hydroxyethyl acrylate) methacrylates and/or methacrylates). to be accomplished.
望ましい臨床的性能を生成するレンズ表面上の要求される十分なRAM単位対シ リコン単位の比率は、使用する特定のPvSおよび親水性上ツマ−のタイプおよ び量に主として依存して変化するであろう。しかしながら、表面層中の十分な比 率は、いずれの比率においても、レンズの本体またはコアの中に存在する比率よ り高いであろう。好ましくは、■]AM単位対シリコン単位の比率は表面層中に おいて少な(とも0.5である。一般に、比率がより高くなると、レンズの臨床 的性能はよりよくなり、そして処理した表面が厚くなればなるほど、レンズ湿潤 性の耐久力はよりよくなる。しかしながら、処理した層は、レンズの所望の比率 が悪影響を及ぼされるほど、厚くすることができない。許容されつる表面処理の 程度は、高い解像力の光電子分光分析(E S CA)によるか、あるいはこの 明細書の実施例において例示するように、臨床的応答に基づいて監視することが できる。こうして、本発明の開示に基づいて、レンズ表面上の十分なRAM単位 対シリコン単位の比率は、当業者により容易に決定することができる。The required sufficient RAM units on the lens surface to produce the desired clinical performance. The ratio of recon units will depend on the particular PvS and hydrophilic layer type used. will vary primarily depending on the amount of growth. However, a sufficient ratio in the surface layer The ratio at any ratio is greater than the ratio present in the body or core of the lens. It would be very expensive. Preferably, ■] the ratio of AM units to silicon units in the surface layer is (both are 0.5. Generally speaking, the higher the ratio, the better the clinical The better the optical performance is, and the thicker the treated surface, the better the lens wetting. Sexual endurance will be better. However, the treated layer can achieve the desired proportions of the lens. It cannot be made so thick that it is adversely affected. Acceptable vine surface treatment The degree of may be monitored based on clinical response, as illustrated in the Examples of the specification. can. Thus, based on the present disclosure, sufficient RAM units on the lens surface The ratio of silicon units to silicon units can be readily determined by those skilled in the art.
いかなる理論によっても拘束されたくないが、レンズの臨床的性能の改良は、少 なくとも一部分、眼の繊細な角膜の湿潤機構とレンズ表面の組成および構造の間 の適合性の確立のおかげで生ずると推定される。不十分の比率のRAM単位対シ リコン単位を有するか、あるいは表面上に高過ぎるシリコーン単位を含有する、 既知のSGPレンズは、レンズ表面にムチンの広がりおよび結合に対して疎水性 であり過ぎる。ムチンは角膜において使用されるきわめてすぐれた湿潤剤であり 、そしである種の比率の親水性部位対疎水性部位を含有する。レンズ表面上のR AM単位の量が増加すると、ムチン上の親水性部位と結合する水素のための部位 が増加するが、ケイ素の表面単位の減少は疎水性部位の数を少な(し、こうして レンズ表面上のムチンの広がりをよりよくする。十分な比率のRAM単位対シリ コン単位を有するレンズ表面を生ずる、本発明の好ましい実施態様の結果として 、レンズ表面は涙のムチンにより密接に合致し、かつそれに対して受容的となる 。結局、ムチンはレンズ表面上でよりよく広がりそしてそれに結合し、こうして 改良された臨床的性能を提供する。こうして、レンズの湿潤角度はムチン不含の 角膜表面のそれに対してコントロールされ、本発明の最良の結果を得ることがで きる。While not wishing to be bound by any theory, improvements in the clinical performance of lenses are likely to be small. At least in part, between the eye's delicate corneal wetting mechanism and the composition and structure of the lens surface. It is presumed that this occurs due to the establishment of compatibility. Inadequate ratio of RAM units to system having silicone units or containing silicone units too high on the surface; Known SGP lenses are hydrophobic to the spreading and binding of mucin on the lens surface. That's too much. Mucin is an excellent wetting agent used in the cornea. , and contains a certain ratio of hydrophilic to hydrophobic sites. R on the lens surface As the amount of AM units increases, more sites for hydrogen to combine with hydrophilic sites on the mucin increases, but the decrease in silicon surface units reduces the number of hydrophobic sites (and thus Improves the spread of mucin on the lens surface. Sufficient ratio of RAM units to series As a result of a preferred embodiment of the present invention resulting in a lens surface having con units , the lens surface conforms more closely to, and becomes receptive to, lacrimal mucin. . Eventually, mucin spreads better on the lens surface and binds to it, thus Provide improved clinical performance. Thus, the wetting angle of the lens is controlled relative to that of the corneal surface to obtain the best results of the present invention. Wear.
次の実施例によって、本発明をさらに説明する。The invention is further illustrated by the following examples.
SGPレンズをボタンから製作した。これらのボタンは米国特許第4゜182, 822号に記載されている処方および手順に従い作られ、出発配合物は36%( 重量)の上の特許の実施例1に従い調製されたγ−トリス(トリメチルシロキシ )シリルプロピルメタクリレ−) (TMS)、59%のN、N−ジメチルアク リルアミド(NNDMA) 、および5%のメチルメタクリレート(MMA)お よび触媒として0.3%のt−プチルパーオキシビパレートから成っていた。1 5分間窒素により脱酸素した後、管を密閉し、配合物を40℃の水浴中で6時間 重合させ、次いで100℃においてさらに6時間処理した。ロッドから切断した ボタンを110℃において高い真空(0,5トル)下に6時間、後硬化した。I made an SGP lens from a button. These buttons are described in U.S. Pat. No. 4,182, No. 822, the starting formulation was 36% ( gamma-tris(trimethylsiloxy) prepared according to Example 1 of the above patent (by weight) ) silylpropyl methacrylate) (TMS), 59% N,N-dimethylacrylate Rylamide (NNDMA), and 5% methyl methacrylate (MMA) and 0.3% t-butyl peroxybiparate as catalyst. 1 After deoxygenating with nitrogen for 5 min, the tube was sealed and the formulation was placed in a 40°C water bath for 6 h. Polymerization was then carried out at 100° C. for a further 6 hours. cut from the rod The buttons were post-cured at 110° C. under high vacuum (0.5 torr) for 6 hours.
レンズはこの分野において知られている旋盤技術により作ることができる。水和 したレンズを、実質的な刺激が存在しな(なるために十分な時間の間、生理学的 塩類溶液中で抽出およびコンディショニングした。The lenses can be made by lathe techniques known in the art. hydration The lens is placed in a physiological position for a sufficient period of time in the absence of substantial stimulation. Extracted and conditioned in saline.
こうして作られたレンズは、普通のポリHEMA柔軟なレンズのそれより約4〜 5倍高いDKを有し、そして約50重量%の水を含有し、こうして柔軟性、反撥 弾性および高度に親水性のレンズ表面を有する。レンズ表面上のIIAMRAM 単位対シリコン単位はゼロに等しい。臨床的に、レンズは、それらを延長した装 用に不適当とする性能、例えば、機能的湿潤性、付着抵抗性および快適さに非常 に劣っていた。Lenses made in this way are approximately 4 to It has a DK five times higher and contains about 50% water by weight, thus making it flexible, repellent, Has an elastic and highly hydrophilic lens surface. IIAMRAM on lens surface Units versus silicon units equals zero. Clinically, lenses are performance that makes it unsuitable for use, such as functional wettability, adhesion resistance and comfort. was inferior to
配合物が36%のTSM、58%のNNDMAおよび6%のHEMAカ洩、ら構 成されるように、配合物中に6重量%のHEMAを供給すると、高1い↑ID! に、柔軟;性1、メ反撥弾性、高度に親水性の表面および0.15に等しい比率 の、l’lA’Ml単、位対シリコン単位を有するレンズを生じ、こうして上の 対照のレンズに゛比較して改良され・た臨床的性能、例えば、機能的湿潤性、付 着抵抗性および快適さを有する改良されたレンズを生ずる。臨床的に、レンズは 試験患者により数時間まで装用することができた。The formulation was composed of 36% TSM, 58% NNDMA and 6% HEMA. Providing 6% by weight of HEMA in the formulation, as shown, results in a high ↑ID! 1, elasticity, highly hydrophilic surface and a ratio equal to 0.15 , l'lA'Ml unit, resulting in a lens having a positional silicon unit, thus Improved clinical performance compared to control lenses, e.g. functional wettability, Resulting in an improved lens with wear resistance and comfort. Clinically, the lens It could be worn by test patients for up to several hours.
同様にして、レンズの配合物が36%のTSM、44%のNNDMAおよび20 %のHEMAを含有するように、20重量%のHEMAを使用すると、高いDK 、柔軟性、反撥弾性、高度に親水性の表面および0゜5に等しい比率のRAM単 位対シリコン単位を有するレンズを生じ、こうして対照のレンズに比較してなお いっそう改良された臨床的性能、例えば、機能的湿潤性、付着抵抗性および快適 さを有する改良されたレンズを生ずる。臨床的に、レンズは試験患者により数日 間まで連続的に装用することができ、ここで湿潤性はある場合において限界的に 許容されえな(なるであろう。Similarly, the lens formulation was 36% TSM, 44% NNDMA and 20% TSM. % HEMA, using 20 wt. % HEMA, high DK , flexible, repellent, highly hydrophilic surface and a RAM unit with a ratio equal to 0°5. yielding lenses with phase-to-silicon units and thus even higher compared to control lenses. Further improved clinical performance, e.g. functional wettability, adhesion resistance and comfort resulting in an improved lens with Clinically, lenses were tested by patients for several days. Can be worn continuously up to It is not acceptable (it will be).
組成物においてHEMAの量を増加することによりRAM対シリコンの比率をさ らに増加すると、TSMは犠牲にされ、こうしてレンズの酸素透過性は減少しお よび/または不透明材料の形成を引き起こす。次の実施例に示すように、RAM 対シリコンの比率をさらに増加することは、表面処理により達成することができ る。The RAM to silicon ratio can be adjusted by increasing the amount of HEMA in the composition. As the temperature increases further, TSM is sacrificed and the oxygen permeability of the lens decreases. and/or cause the formation of opaque materials. As shown in the following example, RAM Further increases in the silicon to silicon ratio can be achieved by surface treatment. Ru.
実施例2 実施例1におけるようにして作った20%のHEMAコーティングレンズを、生 理学的塩類溶液中で水和した後、イソプロパツール中で24時間抽出し、次いで 乾燥状態で1モル%のNaOHを含有するグリセリン[96%の純度、コルゲー ト・パルモリブ・カンパニー(Colgate Palmolive Co、) ]で70℃において30分間撹拌することによって処理する。この処理後のレン ズの強度は、有意に影響を受けなかった。得られるレンズは、試験患者ににより 少なくとも1週の長期装長、した着用に使用することができた。患者上の長期間 の装用の臨床において、レンズは少なくともある患者において3力月まで連続的 に装用することができた。こうして、表面処理は臨床的性能を実質的に改良した 。Example 2 A 20% HEMA coated lens made as in Example 1 was After hydration in physical saline, extraction in isopropanol for 24 hours and then Glycerin containing 1 mol% NaOH in the dry state [96% purity, Kolge Colgate Palmolive Co. ] by stirring for 30 minutes at 70°C. Lens after this treatment The strength of the water was not significantly affected. The resulting lenses were It could be used for long-term wear and tear for at least one week. long period on patient In clinical practice, lenses have been worn continuously for up to 3 months in at least some patients. was able to be worn. Thus, surface treatment substantially improved clinical performance. .
実施例3 47%(重量)のTSM、、45%のNNDMAおよび8%のHEMAからなり 、38%の水分、高いDK、柔軟性、高度に親水性のレンズ表面および約0.1 5に等しいRAM単位対シリコン単位の比率を有するSGPレンズは、長期装用 に不適当であることが発見された。臨床的に、レンズは劣った視野、不快さを生 成し、そして4時間以内の装用で重大な付着の問題に直面した。しかしながら、 同一レンズを脱水した状態で10モル%のNaOHを含有するグリセリ試薬[9 6%の純度、コルゲート・パルモリブ・カンパニー(Colgate Palm oliveCo、)]で70℃において2時間撹拌することによって処理すると 、レンズは同一患者において3週の試験期間の間に毎週の延長した装用に使用す ることができ、視野は安定しており、そして観測することができる付着は存在せ ず、そしてレンズ表面にわたって液状層を実証した。Example 3 Consisting of 47% (by weight) TSM, 45% NNDMA and 8% HEMA , 38% moisture, high DK, flexibility, highly hydrophilic lens surface and ca. SGP lenses with a ratio of RAM units to silicon units equal to 5 are suitable for long-term wear. was found to be inappropriate. Clinically, lenses produce poor visual field and discomfort. and encountered serious adhesion problems after less than 4 hours of wear. however, The same lens was dehydrated using glycerin reagent [9] containing 10 mol% NaOH. 6% purity, Colgate Palmolive Company oliveCo, )] by stirring for 2 hours at 70°C. , lenses were used for weekly extended wear during a 3-week study period in the same patient. can be seen, the field of view is stable, and there are no observable deposits. and demonstrated a liquid layer across the lens surface.
実施例4 実施例3に記載するように処理した後、レンズの光電子分光分析(ESCA)に よる独立の表面の研究(約100オングストロームの表面層)に従い、処理後、 約18%のケイ素または約30%のシロキシ基の減少および62%から65%の 全体の炭素含量の増加が示され、ここでCO基中のCは10.5%から12.5 %に増加しそしてC0OR基中のCは5.3%から6.3%に増加したことが示 された。COおよびC00Rの増加は、グリセリンのエステル交換が起こったこ と、すなわち、グリセリルメタクリレートの形成を示す。処理後のシリコン単位 の減少および/またはグリセリルメタクリレート単位の増加は、前述したように 臨床的性能を実質的に改良するRAM単位対シリコン単位の比率を増加する。( 注: ESCAのデータは100オングストロームの深さの処理した表面の平均 値である。こうして、表面における正しい値は上に報告した値より実質的に高い 。) 実施例5 非水和の光学的に磨いたレンズのボタンを、米国特許第4. 182゜822号 に従い、36%(重量)のTSM、42%のNNDMAおよび22%のHEMA を使用して作り、そしてここの実施例3に記載するようにグリセリンで表面処理 した。ボタンを生理学的塩類溶液で完全に水和し、そしてその表面をある数のシ ミュレーションしたクリーニングのサイクルにかけ、各サイクルは水道水中の親 指の10回のこすり、次いで生理学的塩類溶液中に湿潤を包含した。生理学的塩 類溶液に対する表面の湿潤性は、毎週の延長した装用におけるレンズの約1年の 使用寿命に等しい60回のクリーニングのサイクル後、視的検査に基づいて、実 質的に同一であった。Example 4 After processing as described in Example 3, the lenses were subjected to photoelectron spectroscopy analysis (ESCA). According to an independent surface study (approximately 100 angstroms of surface layer), after treatment, about 18% silicon or about 30% siloxy group reduction and 62% to 65% An increase in overall carbon content is shown, where C in the CO group is from 10.5% to 12.5%. % and the C in the COOR group increased from 5.3% to 6.3%. It was done. The increase in CO and C00R indicates that transesterification of glycerin has occurred. , indicating the formation of glyceryl methacrylate. Silicon unit after processing and/or increase in glyceryl methacrylate units, as described above. Increasing the ratio of RAM units to silicon units substantially improves clinical performance. ( Note: ESCA data are averaged over treated surfaces at a depth of 100 angstroms. It is a value. Thus, the correct value at the surface is substantially higher than the value reported above. . ) Example 5 A non-hydrated optically polished lens button is described in U.S. Patent No. 4. 182゜822 According to 36% (by weight) TSM, 42% NNDMA and 22% HEMA and surface treated with glycerin as described in Example 3 here. did. Thoroughly hydrate the button with physiological saline and coat its surface with a number of A simulated cleaning cycle is run, with each cycle immersing the parent in tap water. This included 10 finger rubs followed by wetting in physiological saline. physiological salts The wettability of the surface to similar solutions is approximately 1 year after weekly extended wear. After 60 cleaning cycles equal to the service life, the actual They were qualitatively the same.
未処理のボタンの表面は、同一試験条件下にに生理学的塩類溶液により実質的に 湿潤性ではなかった。The surface of the untreated button was substantially treated with a physiological saline solution under the same test conditions. It was not wettable.
本発明を特定の好ましい実施態様に関して記載したが、本発明を記載した特定の 形態に限定することを意図せず、反対に、添付した請求の範囲により定義される 本発明の精神および範囲内に含まれる、変更、修飾および同等の実施態様を包含 することを意図する。Although the invention has been described with respect to certain preferred embodiments, the invention has been described in terms of specific preferred embodiments. is not intended to be limited to the form, but on the contrary is defined by the appended claims. Including changes, modifications, and equivalent embodiments that fall within the spirit and scope of the invention. intend to.
平成3年5月13日 立へPublished May 13, 1991
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