JPH05222133A

JPH05222133A - アミノ酸またはそのオリゴマーを側鎖にもつ共重合体およびそれよりなるコンタクトレンズ

Info

Publication number: JPH05222133A
Application number: JP2534792A
Authority: JP
Inventors: Masaru Yoshida; 勝吉田; Hideki Omichi; 英樹大道; Takahiro Itagaki; 貴弘板垣; Yoshinori Kikuta; 吉則菊田; Yoshizumi Iwamatsu; 義純岩松; Toshiyuki Ito; 敏行伊藤; Yasuji Seshima; 保二瀬島
Original assignee: Japan Atomic Energy Research Institute; Seed Co Ltd
Current assignee: Seed Co Ltd; Japan Atomic Energy Agency
Priority date: 1992-02-12
Filing date: 1992-02-12
Publication date: 1993-08-31

Abstract

(57)【要約】【目的】酸素透過性を維持しつつ生体親和性を改良し
た新規の重合体およびそれよりなるコンタクトレンズを
提供することを目的とする。【構成】（ａ）一般式【化１】（式中、Ａは特定構造のアミノ酸残基を示し、n は１〜
１０の整数であり、ＸはＨまたはＣＨ₃ を示し、Ｒ¹
は炭素原子数１〜３０のアルキル基を示す。）で表わさ
れるアミノ酸またはそのオリゴマーを側鎖基にもつアク
リロイルまたはメタクリロイル誘導体成分０.０１〜９
９重量％、および（ｂ）単または多官能性（メタ）アク
リル酸エステル単量体成分１〜９５重量％よりなること
を特徴とするアミノ酸またはそのオリゴマーを側鎖基に
もつ共重合体およびそれよりなるコンタクトレンズ。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、アミノ酸またはそのオ
リゴマーを側鎖にもつ新規な共重合体およびそれよりな
るコンタクトレンズに関し、さらに詳しくは、生体親和
性にすぐれた酸素透過体として有用な共重合体、および
かかる共重合体よりなる長時間装着可能なコンタクトレ
ンズに関する。

【０００２】

【従来の技術】従来より、装用性を改善して長時間装着
を可能にするためにコンタクトレンズ素材の酸素透過率
を高める研究がなされており、最近では２−ヒドロキシ
エチルメタクリレート重合体を主成分とする含水性軟質
コンタクトレンズが多用されている。

【０００３】この種のハイドロゲル系の軟質レンズは酸
素透過率をそのゲル中の水の量に依存しており、酸素透
過率と含水率とはほぼ直線的比例関係にあるため、酸素
透過率を増加させると機械的強度が低下するとともに膨
潤率のバラツキが大きくなるので安定な視力が得られに
くくなるという欠点がある。また、この種の含水性軟質
コンタクトレンズは細菌に汚染されやすく、定期的に煮
沸消毒を行わねばならないという煩わしさもある。

【０００４】一方、従来より使用されてきたメチルメタ
クリレート系の硬質コンタクトレンズは、光学的性質、
化学的性質がすぐれていることのほか、取扱いが容易、
機械的強度が高く経年劣化が少ないなどの利点があるた
め、この種の素材の酸素透過率を高める研究もなされて
いる。

【０００５】メチルメタクリレート系の樹脂の酸素透過
率を高める代表的な方法として、この種ビニル化合物に
シロキサン化合物（特開昭５８−１３２７２５、特開昭
６２−１９８３０）あるいはフッ素系化合物（特開昭６
１−１１１３０８、特開平３−１２４１０）を共重合さ
せる方法が知られているが、これらの素材は酸素透過率
は改善されているものの、生体に対する親和性に乏しい
という欠点がある。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、医療用酸素
透過体、特に、コンタクトレンズ等のための酸素透過性
重合体における上記した問題を解決するためになされた
ものであって、酸素透過性を維持しつつ生体親和性を改
良した新規の重合体およびそれよりなるコンタクトレン
ズを提供することを目的とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明は、アミノ酸また
はそのオリゴマーを側鎖にもつ共重合体であって、下記
（ａ）および（ｂ）を共重合させたものである。

【０００８】（ａ）一般式

【０００９】

【化１】

【００１０】（式中、Ａは

【００１１】

【化２】

【００１２】または

【００１３】

【化３】

【００１４】を示し、ｎは１〜１０の整数であり、Ｘ
はＨまたはＣＨ₃ を示し、Ｒ¹，Ｒ²は炭素原子数１
〜３０のアルキル基を示す。）で表わされるアミノ酸ま
たはそのオリゴマーを側鎖基にもつアクリロイルまたは
メタクリロイル誘導体成分０.０１〜９９重量％。

【００１５】（ｂ）単または多官能性（メタ）アクリル
酸エステル単量体成分１〜９５重量％。

【００１６】また、本発明のコンタクトレンズは、かか
るアミノ酸またはそのオリゴマーを側鎖にもつ共重合体
よりなることを特徴とする。

【００１７】本発明による共重合体において、上記
（ａ）のＸが化２で表わされる具体的化合物としては、
アクリロイル−Ｌ−アラニンメチルエステル、アクリロ
イル−Ｌ−アラニル−Ｌ−アラニンメチルエステル、ア
クリロイル−Ｌ−アラニル−Ｌ−アラニル−Ｌ−アラニ
ンメチルエステル、アクリロイル−Ｌ−アラニル−Ｌ−
アラニル−Ｌ−アラニル−Ｌ−アラニンメチルエステ
ル、さらにはこれらの誘導体に含まれるアミノ酸または
それらのオリゴマーのエステル末端保護基をエチルエス
テル、プロピルエステル、イソプロピルエステル、ブチ
ルエステル、ｓｅｃ−ブチルエステル、ｔｅｒｔ−ブチ
ルエステル、ベンジルエステルに置き換えた誘導体、さ
らにはＬ体をＤ体、ＤＬ体に置き換えた誘導体、さらに
はＬ体、Ｄ体、ＤＬ体の混合系からなる誘導体、さらに
はアクリロイルをメタクリロイルに置き換えた誘導体
（上記アラニンもしくはアラニルの部分をバリンもしく
はバリル、イソロイシンもしくはイソロイシル、フェニ
ルアラニンもしくはフェニルアラニル、ロイシンもしく
はロイシルに置き換えた誘導体）などが挙げられる。

【００１８】また、上記（ａ）のＸが化３で表わされる
具体的化合物としては、アクリロイル−Ｌ−プロリンメ
チルエステル、アクリロイル−Ｌ−プロリル−Ｌ−プロ
リンメチルエステル、アクリロイル−Ｌ−プロリル−Ｌ
−プロリル−Ｌ−プロリンメチルエステル、アクリロイ
ル−Ｌ−プロリル−Ｌ−プロリル−Ｌ−プロリル−Ｌ−
プロリンメチルエステル、さらにはこれらの誘導体に含
まれるプロリンまたはそのオリゴマーのエステル末端保
護基をエチルエステル、プロピルエステル、イソプロピ
ルエステル、ブチルエステル、ｓｅｃ−ブチルエステ
ル、ｔｅｒｔ−ブチルエステル、ベンジルエステルに置
き換えた誘導体、さらにはＬ体をＤ体、ＤＬ体に置き換
えた誘導体、さらにはＬ体、Ｄ体、ＤＬ体の混合系から
なる誘導体、さらにはアクリロイルをメタクリロイルに
置き換えた誘導体等が挙げられる。

【００１９】本発明による共重合体において、上記のア
クリロイルまたはメタクリロイル誘導体成分は、単独に
て、または２種以上の混合物として、０.０１〜９９重
量％、好ましくは２〜８０重量％の範囲で用いられる。

【００２０】本発明による共重合体において、上記
（ｂ）の単または多官能性（メタ）アクリル酸エステル
単量体成分として、代表的には、アクリル酸メチル、ア
クリル酸エチル、メタクリル酸メチル、メタクリル酸エ
チル、メタクリル酸ブチル、メタクリル酸ヘキシル、メ
タクリル酸オクチル等の（メタ）アクリル酸アルキルエ
ステルのほか、シロキサニルアルキル（メタ）アクリル
酸エステル単量体やフッ素置換アルキル（メタ）アクリ
ル酸エステル単量体等を用いることができる。

【００２１】具体的には例えば、

【００２２】

【化４】

【００２３】

【化５】

【００２４】

【化６】

【００２５】

【化７】

【００２６】

【化８】

【００２７】

【化９】

【００２８】

【化１０】

【００２９】

【化１１】

【００３０】

【化１２】

【００３１】

【化１３】

【００３２】

【化１４】

【００３３】

【化１５】

【００３４】

【化１６】

【００３５】

【化１７】

【００３６】

【化１８】

【００３７】

【化１９】

【００３８】

【化２０】

【００３９】

【化２１】

【００４０】

【化２２】

【００４１】

【化２３】

【００４２】

【化２４】

【００４３】

【化２５】

【００４４】

【化２６】

【００４５】

【化２７】

【００４６】

【化２８】

【００４７】

【化２９】

【００４８】

【化３０】

【００４９】

【化３１】

【００５０】

【化３２】

【００５１】

【化３３】

【００５２】

【化３４】

【００５３】

【化３５】

【００５４】

【化３６】

【００５５】

【化３７】

【００５６】

【化３８】

【００５７】

【化３９】

【００５８】

【化４０】

【００５９】

【化４１】

【００６０】

【化４２】

【００６１】

【化４３】

【００６２】

【化４４】

【００６３】

【化４５】

【００６４】

【化４６】

【００６５】

【化４７】

【００６６】

【化４８】

【００６７】

【化４９】

【００６８】

【化５０】

【００６９】

【化５１】

【００７０】

【化５２】

【００７１】

【化５３】

【００７２】

【化５４】

【００７３】

【化５５】

【００７４】

【化５６】

【００７５】

【化５７】

【００７６】

【化５８】

【００７７】

【化５９】

【００７８】

【化６０】

【００７９】

【化６１】

【００８０】

【化６２】

【００８１】

【化６３】

【００８２】

【化６４】

【００８３】

【化６５】

【００８４】

【化６６】

【００８５】

【化６７】

【００８６】

【化６８】

【００８７】

【化６９】

【００８８】等を挙げることができる。

【００８９】シロキサニルアルキル（メタ）アクリル酸
エステル単量体は、下記一般式で表わされるシロキサニ
ルアルキル（メタ）アクリレートを用いることができ
る。

【００９０】

【化７０】

【００９１】（式中、Ａ，Ｒ₁，Ｒ₂，Ｒ₃，Ｒ₄，Ｒ₅ は
メチル基またはフェニル基、Ｒ₆ はＨまたはメチル基、
ａとｂは０〜３の整数、ｃとｄは０〜２の整数、ｅは０
または１である。）これらの単または多官能性（メタ）
アクリル酸エステル単量体は、単独にて、または２種以
上の混合物として、１〜９５重量％、好ましくは２〜５
０重量％の範囲で用いられる。

【００９２】本発明による共重合体は、このほか必要に
応じて、アクリル酸、ヒドロキシエチルアクリレート、
ヒドロキシプロピルアクリレート、ブタンジオールアク
リレート、メトキシエチレングリコールアクリレート、
メタクリル酸、ヒドロキシエチルメタクリレート、ヒド
ロキシプロピルメタクリレート、ブタンジオールメタク
リレート、メトキシエチレングリコールメタクリレー
ト、Ｎ−ビニルピロリドン等のビニル単量体、あるいは
架橋性単量体を重合成分とすることができる。

【００９３】架橋性単量体としては、ジアクリレート、
ジメタクリレート、トリアクリレート、トリメタクリレ
ート等を用いることができ、具体的には、エチレングリ
コールジアクリレート、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アクリレート、テ
トラエチレングリコールジメタクリレート、プロピレン
グリコールジメタクリレート、ネオペンチルグリコール
ジアクリレート、ヘキサンジオールジメタクリレート、
トリメチルプロパントリアクリレート、トリメチルプロ
パントリメタクリレート等が挙げられる。

【００９４】本発明による共重合体は、一般的な共重合
法によって製造することができる。例えば、前述した単
量体成分を重合開始剤の存在下で重合させればよい。必
要に応じて、重合の前または後に、種々の安定剤、顔
料、増粘剤等を反応混合物に加えることができる。

【００９５】重合開始剤としては、熱重合開始剤、光重
合開始剤のいずれも用いることができる。熱重合開始剤
としては例えば、アゾビスイソブチロニトリル、アゾビ
スシクロヘキサンカルボニトリル、フェニルアゾビスブ
チロニトリル、アゾビスジメチルバレロニトリル、ベン
ゾイルパーオキサイド、ジ−ｔｅｒｔ−ブチルパーオキ
サイド、ｔｅｒｔ−ブチルハイドロパーオキサイド等を
挙げることができる。また、光重合開始剤としては、例
えば、一般式

【００９６】

【化７１】

【００９７】（式中、Ｒはアルキル基を示す。）で表わ
されるベンゾインエーテル類や、このほか、ベンゾフェ
ノンやベンゾエート等のベンゾフェノン類、キサント
ン、チオキサントン等のキサントン類、ｐ−ヒドロキシ
イソブチリルイソプロピルベンゼン等を挙げることがで
きる。

【００９８】熱重合の反応温度は、通常、４０〜２００
℃、好ましくは４５〜１２０℃の範囲であり、重合に要
する時間は、通常、０.５〜５０００分、好ましくは３
０〜２０００分である。

【００９９】他方、光重合による場合は、重合時間は、
用いる単量体や光重合開始剤の種類や量、さらには、用
いる光源の種類によっても異なるが、例えば、光重合開
始剤として、前記ｐ−ヒドロキシイソブチリルイソプロ
ピルベンゼンを用いるときは、紫外線照射によって、数
秒ないし数分間の範囲の時間にて実用上十分な強度を有
する共重合体を得ることができる。

【０１００】このほか、電離性放射線を用いても十分な
強度を有する共重合体を得ることができる。電離性放射
線としては、例えば、アルファ線、ガンマ線、エックス
線、電子加速器からの電子線、原子炉からの中性子線を
含む混合放射線等を用いることができる。

【０１０１】このようにして得られる本発明による共重
合体は、生体構築素材であるアミノ酸またはそのオリゴ
マーよりなるので、生体親和性にすぐれている。

【０１０２】また、本発明による共重合体は、タンパク
質、脂質、ムチン質に対する耐汚染性にもすぐれてい
る。

【０１０３】さらには、シロキサニルアルキル（メタ）
アクリル酸エステル単量体やフッ素置換アルキル（メ
タ）アクリル酸エステル単量体等と共重合させることが
可能であるので、生体親和性酸素透過体として有用であ
り、特に、コンタクトレンズの素材として好適である。

【０１０４】本発明によるコンタクトレンズは、上述し
た共重合体を所望の形状に切断し、切削研磨することに
よって得ることができる。また、所定の形状を有するコ
ンタクトレンズ成形型を用いて、重合成形する等の方法
によっても得ることができる。

【０１０５】このようにして得られる本発明によるコン
タクトレンズは、生体構築素材であるアミノ酸またはそ
のオリゴマーが表面のみならず内部にまで存在するの
で、従来のものに比べて、生体親和性にすぐれるのみな
らず、装用感、涙液成分に対する耐汚染性にすぐれ、ま
た酸素透過性にすぐれているので、長時間の装着が可能
である。

【０１０６】

【実施例】以下、本発明の実施例を説明するが、本発明
はこれらの実施例により限定されるものではない。

【０１０７】（実施例１，２）メタクリロイル−Ｌ−ア
ラニンメチルエステル（Ｍ−１と略す）を含む表１に示
した組成のモノマー混合物を調製した。この混合物１０
０重量部に対して、重合開始剤として、アゾビスイソブ
チロニトリル０.１部を加え、十分撹拌して溶解させた
後、ポリプロピレン製の試験管に移し、窒素を１０分間
吹込んだ後、シリコーンゴム製の栓で密閉した。試験管
を４０℃で１６時間保持した後、さらに６０℃で２４時
間恒温槽中に浸漬して重合を行った。次いで、空気循環
恒温槽中に９０℃で２０時間保持した後、１１０℃で３
時間放置してさらに重合を続け、丸棒状の共重合体を得
た。

【０１０８】この共重合体を切断し、機械加工すること
により厚さ０.２mmの円盤を作成し、製科研式フイルム
酸素透過率計により、酸素透過係数を求めた。また、同
様にして、厚さ３mmの円盤を作成し、レンズを作成する
ための機械加工性の尺度として重要なビッカース硬度の
測定を行った。これらの観察および測定の結果を表１に
示した。下記の実施例および比較例において、酸素透過
係数の単位はml・cm/cm²・sec・mmHgである。

【０１０９】（比較例）実施例１と同様にして、表１に
示した組成のモノマー混合物を調製した。なお、比較例
は実施例１，２のＭ−１にかえて有機ケイ素化合物であ
るシロキサニルモノマーを用いたものである。

【０１１０】この混合物を実施例１，２と同様の操作で
重合せしめ、丸棒状の共重合体を得た。これらの試料に
ついて、実施例１，２と同様にして、その外観、形状を
観察し、酸素透過係数およびビッカース硬度を測定し
た。また親水性接触角（度）はエアーバブル法を用いて
３７℃で測定した。その結果を表１に示した。

【０１１１】なお、生体親和性は１週間にわたって装用
したときの装用感を下記の５段階で評価した。

【０１１２】５：非常に良好（異物感なし）４：やや良好（異物感があまり感じられない）３：普通（やや異物感あり）２：やや悪い（異物感がある）１：悪い（異物感が強い）

【０１１３】

【表１】

【０１１４】（実施例３〜７）表２に示す組成の４種類
のモノマー混合物を調製した。これらの混合物をそれぞ
れ、次の重合条件による他はすべて実施例１と同様にし
て共重合を行った。すなわち、重合反応は、まず、恒温
水槽中において５０℃で２０時間保持し、次いで、５５
℃で３.５時間保持し、さらに６０℃で２４.５時間保持
した。さらに、空気循環恒温槽中に移し、９０℃で２０
時間保持した後、１１０℃に昇温して３時間保持するこ
とにより行った。

【０１１５】得られた共重合体について実施例１と同様
の観察および測定を行った。それらの結果を表２に示し
た。

【０１１６】

【表２】

【０１１７】（実施例８〜１９）表３に示す組成のモノ
マー混合物を調製した。表３の成分（ａ）の具体的化合
物は表４の通りである。これらの混合物のそれぞれを、
実施例２と同じ条件で共重合を行った。得られた共重合
体について実施例１と同様の観察および測定を行った。
それらの結果を表５に示した。

【０１１８】

【表３】

【０１１９】

【表４】

【０１２０】

【表５】

【０１２１】

【発明の効果】以上の結果から明らかなように、本発明
によるアミノ酸またはそのオリゴマーを側鎖基にもつ共
重合体は、生体親和性が著しくすぐれており、これを用
いたコンタクトレンズは、表面ばかりでなく内部にまで
生体構築素材であるアミノ酸またはそのオリゴマーが存
在するため、従来の表面処理したコンタクトレンズと異
なり、経年劣化の少ない装用感のすぐれたものとするこ
とができる。またシロキサニルアルキル（メタ）アクリ
ル酸エステル単量体やフッ素置換アルキル（メタ）アク
リル酸エステル単量体とこれらの特質を損うことなく共
重合させることができるので、これらによる共重合体の
すぐれた光学的特性、酸素透過性、機械加工性、さらに
はタンパク質、脂質、ムチン質等の涙液成分、細菌、真
菌等に対する耐汚染性を維持しつつ、生体親和性を著し
く改良したコンタクトレンズを提供することができる。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者菊田吉則埼玉県浦和市瀬ケ崎５−25−11 (72)発明者岩松義純東京都町田市本町田3549−３藤の台団地２−29−402 (72)発明者伊藤敏行埼玉県大宮市北袋町１−299−８ダイアパレス大宮109号 (72)発明者瀬島保二東京都調布市深大寺元町４−21−７

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】（ａ）一般式【化１】（式中、Ａは【化２】または【化３】を示し、n は１〜１０の整数であり、ＸはＨまたは
ＣＨ₃ を示し、Ｒ¹，Ｒ²は炭素原子数１〜３０のアルキ
ル基を示す。）で表わされるアミノ酸またはそのオリゴ
マーを側鎖基にもつアクリロイルまたはメタクリロイル
誘導体成分０.０１〜９９重量％、および（ｂ）単または多官能性（メタ）アクリル酸エステル単
量体成分１〜９５重量％よりなることを特徴とするアミ
ノ酸またはそのオリゴマーを側鎖基にもつ共重合体。
【請求項２】前記（ａ）成分が、化２または化３のい
ずれか一方または両式で表わされる異なる化合物の共重
合体である請求項１記載の共重合体。
【請求項３】単または多官能性（メタ）アクリル酸エ
ステル単量体としてシロキサニルアルキル（メタ）アク
リル酸エステル単量体および／またはフッ素置換アルキ
ル（メタ）アクリル酸エステル単量体を含む請求項１ま
たは２記載の共重合体。
【請求項４】（ａ）一般式【化１】（式中、Ａは【化２】または【化３】を示し、n は１〜１０の整数であり、ＸはＨまたは
ＣＨ₃ を示し、Ｒ¹，Ｒ²は炭素原子数１〜３０のアルキ
ル基を示す。）で表わされるアミノ酸またはそのオリゴ
マーを側鎖基にもつアクリロイルまたはメタクリロイル
誘導体成分０.０１〜９９重量％、および（ｂ）単または多官能性（メタ）アクリル酸エステル単
量体成分１〜９５重量％よりなるアミノ酸またはそのオ
リゴマーを側鎖基にもつ共重合体よりなることを特徴と
するコンタクトレンズ。
【請求項５】前記（ａ）成分が、化２または化３のい
ずれか一方または両式で表わされる異なる化合物の共重
合体よりなる請求項４記載のコンタクトレンズ。
【請求項６】単または多官能性（メタ）アクリル酸エ
ステル単量体としてシロキサニルアルキル（メタ）アク
リル酸エステル単量体および／またはフッ素置換アルキ
ル（メタ）アクリル酸エステル単量体を含む請求項４ま
たは５記載のコンタクトレンズ。