KR100392241B1 - Optically transparent biocompatible polymeric material mainly containing collagen and its manufacturing method - Google Patents

Optically transparent biocompatible polymeric material mainly containing collagen and its manufacturing method Download PDF

Info

Publication number
KR100392241B1
KR100392241B1 KR1019970700386A KR19970700386A KR100392241B1 KR 100392241 B1 KR100392241 B1 KR 100392241B1 KR 1019970700386 A KR1019970700386 A KR 1019970700386A KR 19970700386 A KR19970700386 A KR 19970700386A KR 100392241 B1 KR100392241 B1 KR 100392241B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
monomer
acrylic
collagen
hydrophilic
solution
Prior art date
Application number
KR1019970700386A
Other languages
Korean (ko)
Inventor
페인골드 블라디미르
브이. 오시포브 알렉새이
Original Assignee
페인골드 블라디미르
알렉세이브이.오시포프
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
Priority claimed from US08/475,578 external-priority patent/US5654363A/en
Priority claimed from US08/485,252 external-priority patent/US5661218A/en
Priority claimed from US08/485,253 external-priority patent/US5654388A/en
Priority claimed from US08/475,574 external-priority patent/US5654349A/en
Application filed by 페인골드 블라디미르, 알렉세이브이.오시포프 filed Critical 페인골드 블라디미르
Application granted granted Critical
Publication of KR100392241B1 publication Critical patent/KR100392241B1/en

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08LCOMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L51/00Compositions of graft polymers in which the grafted component is obtained by reactions only involving carbon-to-carbon unsaturated bonds; Compositions of derivatives of such polymers
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61FFILTERS IMPLANTABLE INTO BLOOD VESSELS; PROSTHESES; DEVICES PROVIDING PATENCY TO, OR PREVENTING COLLAPSING OF, TUBULAR STRUCTURES OF THE BODY, e.g. STENTS; ORTHOPAEDIC, NURSING OR CONTRACEPTIVE DEVICES; FOMENTATION; TREATMENT OR PROTECTION OF EYES OR EARS; BANDAGES, DRESSINGS OR ABSORBENT PADS; FIRST-AID KITS
    • A61F2/00Filters implantable into blood vessels; Prostheses, i.e. artificial substitutes or replacements for parts of the body; Appliances for connecting them with the body; Devices providing patency to, or preventing collapsing of, tubular structures of the body, e.g. stents
    • A61F2/02Prostheses implantable into the body
    • A61F2/14Eye parts, e.g. lenses, corneal implants; Implanting instruments specially adapted therefor; Artificial eyes
    • A61F2/16Intraocular 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
    • A61L27/16Macromolecular materials obtained 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
    • A61L27/14Macromolecular materials
    • A61L27/22Polypeptides or derivatives thereof, e.g. degradation products
    • A61L27/24Collagen
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08FMACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED BY REACTIONS ONLY INVOLVING CARBON-TO-CARBON UNSATURATED BONDS
    • C08F289/00Macromolecular compounds obtained by polymerising monomers on to macromolecular compounds not provided for in groups C08F251/00 - C08F287/00
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08HDERIVATIVES OF NATURAL MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08H1/00Macromolecular products derived from proteins
    • C08H1/06Macromolecular products derived from proteins derived from horn, hoofs, hair, skin or leather
    • 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
    • A61FFILTERS IMPLANTABLE INTO BLOOD VESSELS; PROSTHESES; DEVICES PROVIDING PATENCY TO, OR PREVENTING COLLAPSING OF, TUBULAR STRUCTURES OF THE BODY, e.g. STENTS; ORTHOPAEDIC, NURSING OR CONTRACEPTIVE DEVICES; FOMENTATION; TREATMENT OR PROTECTION OF EYES OR EARS; BANDAGES, DRESSINGS OR ABSORBENT PADS; FIRST-AID KITS
    • A61F2310/00Prostheses classified in A61F2/28 or A61F2/30 - A61F2/44 being constructed from or coated with a particular material
    • A61F2310/00005The prosthesis being constructed from a particular material
    • A61F2310/00365Proteins; Polypeptides; Degradation products thereof
    • A61F2310/00371Collagen

Landscapes

  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Oral & Maxillofacial Surgery (AREA)
  • Transplantation (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Veterinary Medicine (AREA)
  • Public Health (AREA)
  • Animal Behavior & Ethology (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Ophthalmology & Optometry (AREA)
  • Polymers & Plastics (AREA)
  • Epidemiology (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Dermatology (AREA)
  • Cardiology (AREA)
  • Vascular Medicine (AREA)
  • Biomedical Technology (AREA)
  • Heart & Thoracic Surgery (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Biophysics (AREA)
  • Biochemistry (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Materials For Medical Uses (AREA)

Abstract

본 발명은 텔로-콜라겐과 그래프트-중합된 소수성 및 친수성 아크릴 및/또는 알렐 단량체 혼합물의 공중합 생성물을 포함하는 생체적합성 중합체에 관한 것이다. 본 발명의 물질은 변형성 렌즈, 예컨대 아페키아, 원시 및 근시를 교정하는데 유용한 안내 렌즈, 굴절 안내 콘택트 렌즈 및 표준 콘택트 렌즈의 제조에 유용하다.The present invention relates to a biocompatible polymer comprising a copolymerization product of a telo-collagen and a graft-polymerized hydrophobic and hydrophilic acrylic and / or allel monomer mixture. The materials of the present invention are useful in the production of deformable lenses such as apecia, intraocular lenses, refractive intraocular contact lenses and standard contact lenses useful for correcting hyperopia and myopia.

Description

콜라겐을 주성분으로 하는 광학적으로 투명한 생체적합성 중합체 재료 및 이의 제조 방법Optically clear biocompatible polymer materials based on collagen and methods for their preparation

순수한 비-폴리엔 아크릴레이트 또는 알렐 단량체를 주성분으로 하는 통상의 중합체는 이들의 표면상에 단백질의 수착(水着)을 완화하는 수-용매 이온층을 갖지 않는다. 이 중합체의 표면상에 수-용매 이온층을 제공하는 것은 이 층이 착용자의 눈 세포막에 대하여 렌즈의 생체적합성을 크게 향상시키기 때문에 바람직하다.Conventional polymers based on pure non-polyene acrylate or allel monomers do not have a water-solvent ion layer that mitigates the sorption of proteins on their surface. Providing a water-solvent ion layer on the surface of this polymer is preferred because this layer greatly enhances the biocompatibility of the lens with respect to the eye cell membrane of the wearer.

폴리엔 수-용매 이온계 단량체를 사용하여 수-용매층을 형성할 수 있다. 그러나, 이는 팽윤에 대한 상기 공중합체의 저항성을 감소시킨다. 예를 들면, HEMA를갖는 아크릴산 또는 아크릴아미드를 주성분으로 하는 폴리엔 공중합체계는 범위를 넘어서 과도하게 팽윤되는 경향이 있다. 이는 상기 계에 포함된 순수 단독 중합체, 폴리아크릴아미드 또는 폴리아크릴산이 물에 용해되기 때문에 일어나는 현상이다. 따라서, 중요한 수-용매층을 형성할 수 있고 팽윤에 대하여 중합체 저항성에 영향을 미치지 않는 중합체를 제조하는 것이 유용하다.Polyene water-solvent ionic monomers may be used to form the water-solvent layer. However, this reduces the resistance of the copolymer to swelling. For example, a polyene copolymerization system based on acrylic acid or acrylamide having HEMA tends to swell excessively beyond the range. This is a phenomenon that occurs because the pure homopolymer, polyacrylamide or polyacrylic acid included in the system is dissolved in water. Thus, it is useful to prepare polymers that can form important water-solvent layers and do not affect polymer resistance to swelling.

콜라겐의 그라프트-공중합체에 관한 참조 문헌으로는 미국 특허 제 4,388,428호(1983년 6월 14일자 출원) 및 미국 특허 제4,452,925호(1994년 6월 5일자 출원)가 있다. 이들 특허에서는 수용성 단량체와 A 텔로-콜라겐의 시스템을 사용하였다. 그러나 이 시스템은 가수분해에 대하여 안정하지 않으며, 충분한 광학적 투명성도 갖지 않는다. 미국 특허 제4,452,925호에서는 투명한 중합체 생산에 필요한 특정 광학 조건에 관한 언급은 없었다. 상기 특허에 기술된 수-용매 A 텔로-콜라겐은 유기 단량체 용액 중에서 겔을 형성시킬 수 없고, 따라서 상기 콜라겐은 침전되거나 응집된다.References for graft-copolymers of collagen include US Pat. No. 4,388,428 (filed June 14, 1983) and US Pat. No. 4,452,925 (filed June 5, 1994). These patents use a system of water soluble monomers and A telogen-collagen. However, this system is not stable to hydrolysis and does not have sufficient optical transparency. U. S. Patent No. 4,452, 925 does not mention specific optical conditions required for the production of transparent polymers. The water-solvent A telogen-collagen described in this patent cannot form a gel in an organic monomer solution, so that the collagen precipitates or aggregates.

본 출원은 1994년 7월 22일자로 출원된 미국 특허 출원 일련번호 제 08/279,303호의 일부 계속 출원이며, 상기 미국 출원의 전문을 본원에 참고로 인용하였다.This application is part of US Patent Application Serial No. 08 / 279,303, filed Jul. 22, 1994, which is hereby incorporated by reference in its entirety.

본 발명은 소수성 및 친수성 아크릴 단량체 및/또는 알렐(allelic) 단량체와, 당단백질 및 프로테오글루칸으로부터 미리 정제된 텔로-콜라겐(telo-collagen)의 혼합물의 공중합 생성물을 포함하는 생체적합성 중합체에 관한 것이다. 이 재료는 무수정체증(aphakia), 근시 및 원시를 교정하는데 유용한 안내(眼內)의 소프트 렌즈, 안내의 굴절 콘택트 렌즈 및 표준 콘택트 렌즈의 제조에 유용하다.The present invention relates to a biocompatible polymer comprising a copolymerization product of a mixture of hydrophobic and hydrophilic acrylic monomers and / or allelic monomers with pre-purified telo-collagen from glycoproteins and proteoglucans. . This material is useful for the manufacture of intraocular soft lenses, intraocular refractive contact lenses, and standard contact lenses useful for correcting aphakia, myopia and hyperopia.

본 발명의 제1의 목적은 텔로-콜라겐을 주성분으로 한 광학적으로 투명한 생체적합성 중합체를 제공하는 것이다.It is a first object of the present invention to provide an optically clear biocompatible polymer based on telogen-collagen.

본 발명의 제2의 목적은 소수성 및 친수성 아크릴 단량체 및/또는 알렐형-단량체와 텔로-콜라겐의 혼합물의 공중합 생성물을 포함하는 생체적합성 중합체를 제공하는 것이다.It is a second object of the present invention to provide a biocompatible polymer comprising copolymerization products of hydrophobic and hydrophilic acrylic monomers and / or mixtures of alleloid-monomers with telogen-collagen.

본 발명의 제3의 목적은 콜라겐을 주성분으로 하는 광학적으로 투명한 생체적합성 중합체 재료의 제조 방법을 제공하는 것이다.It is a third object of the present invention to provide a method for producing an optically transparent biocompatible polymer material based on collagen.

본 발명의 제4의 목적은 소수성 및 친수성 아크릴 단량체 및/또는 알렐형-단량체와 텔로-콜라겐의 혼합물의 공중합 생성물을 포함하는 생체적합성 중합체를 제조하는 방법을 제공하는 것이다.It is a fourth object of the present invention to provide a process for preparing biocompatible polymers comprising copolymerization products of hydrophobic and hydrophilic acrylic monomers and / or mixtures of alleloid-monomers with telogen-collagen.

본 발명은 변형성(deformable) 렌즈의 생산에 유용한 콜라겐을 주성분으로 하는 생체적합성 중합체 재료를 제조하는 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a method for producing a biocompatible polymer material based on collagen useful for the production of deformable lenses.

또한 본 발명은 광학적으로 투명한 생체적합성 중합체 재료로 구성된 변형성 렌즈에 관한 것이다.The invention also relates to a deformable lens composed of an optically clear biocompatible polymeric material.

본 발명은 또한 변형성 렌즈를 제조하는 방법에 관한 것이다.The invention also relates to a method of manufacturing a deformable lens.

또한, 본 발명은 환자의 눈에 본 발명의 변형성 렌즈를 외과수술로 이식하여 무수정체증(눈에 렌즈를 미착용), 근시 또는 원시를 교정하는 방법에 관한 것이다.The present invention also relates to a method for correcting ataxia (without wearing a lens on the eye), myopia or hyperopia by surgically implanting the deformable lens of the present invention in the eye of a patient.

본 발명에 따른 생체적합성 중합체 재료는 텔로-콜라겐과 그래프트 중합된 소수성 및 친수성 아크릴 단량체 및/또는 알렐 단량체의 혼합물의 공중합 생성물로서 제조된다. 예를 들면, 1종 이상의 소수성 아크릴 단량체 및/또는 알렐 단량체를 1종 이상의 친수성 아크릴 단량체 및/또는 알렐 단량체와 혼합하고, 산출된 용액을 1종 이상의 친수성 아크릴 단량체 및/또는 알렐 단량체에 용해된 텔로-콜라겐과 혼합한다. 이어서 산출된 재료에 방사선을 조사하여 본 발명의 광학적으로 투명한 생체적합성 중합 재료를 형성한다.The biocompatible polymer material according to the invention is prepared as a copolymerization product of a mixture of telo-collagen and graft polymerized hydrophobic and hydrophilic acrylic monomers and / or allel monomers. For example, one or more hydrophobic acrylic monomers and / or allel monomers may be mixed with one or more hydrophilic acrylic monomers and / or allel monomers, and the resulting solution may be telo dissolved in one or more hydrophilic acrylic monomers and / or allel monomers. Mix with collagen. The resulting material is then irradiated with radiation to form the optically clear biocompatible polymeric material of the present invention.

본 발명에 사용된 텔로-콜라겐은 돼지의 눈의 공막 또는 각막에서 수득한 IV형 콜라겐이 주성분이다. 상기 콜라겐은 자연적으로 안정한 폴리엔으로서, 이것은소수성아미노산, 수산기를 가진 아미노산 및 극성을 띤 아미노산을 포함한다. (Matsumura, T., Relationship Between Amino-Acid Composition and Differentiation of Collagen,Lut. J. Biochem. 3(15):265-274(1972), 및 Traub W., and Piez K.A., The Chemistry and Structure of Collagen,Advances In Protein Chem 25:243-352(1971)). 본 발명의 시스템에 개질된 콜라겐을 사용하는 것은 상기 콜라겐이 시간 경과에 따라 생분해되므로 추천할 만한 것이 아니다(미국 특허 제4,978,352호, 1990년 12월 18일자 출원).The telogen collagen used in the present invention is mainly composed of type IV collagen obtained from the sclera or cornea of the pig's eye. The collagen is a naturally stable polyene, which includes hydrophobic amino acids, amino acids with hydroxyl groups, and polar amino acids. (Matsumura, T., Relationship Between Amino-Acid Composition and Differentiation of Collagen, Lut. J. Biochem. 3 (15) : 265-274 (1972), and Traub W., and Piez KA, The Chemistry and Structure of Collagen) Advances In Protein Chem 25 : 243-352 (1971). The use of modified collagen in the system of the present invention is not recommended as the collagen is biodegraded over time (US Pat. No. 4,978,352, filed Dec. 18, 1990).

산출된 생체적합성 중합체 재료는 소수성 및 친수성 단량체와 텔로-콜라겐의 혼합물을 주성분으로 하는 탄성의 바이오중합체이다. 소수성 및 친수성 단량체의 공중합 생성물은 친수성 단량체만을 주성분으로 하는 중합체와 비교시 향상된 가수분해 안정성 및 높은 굴절률을 나타낸다.The resulting biocompatible polymeric material is an elastic biopolymer based primarily on a mixture of hydrophobic and hydrophilic monomers and telogen-collagen. Copolymer products of hydrophobic and hydrophilic monomers exhibit improved hydrolytic stability and high refractive index compared to polymers based solely on hydrophilic monomers.

고분자량의 텔로-콜라겐 분자(320,000D), 이들의 크기(1000A 이하), 분자의 공간 배향 상실, 굴절율 1.47(Hogan J.J. 등,Histology of Human Eyes An Atlas and Textbook, 필라델피아, 런던, 토론토, (1971)), 및 콜라겐의 그외의 특성은 콜라겐 단독으로 제조된 광학적으로 투명한 하이드로겔 이식물의 제조를 불가능하게 만든다. 수성 단량체 중에 콜라겐의 현탁액을 제조하는 경우에 하이드로겔 기재 물질의 굴절률, 즉 수성수(aqueous number)는 1.336이고, 이것은 콜라겐의 굴절 지수 1.47과는 거의 상이하므로 겔의 혼탁화를 초래한다.High molecular weight telo-collagen molecules (320,000 D), their size (1000 A or less), loss of spatial orientation of the molecules, refractive index 1.47 (Hogan JJ et al., Histology of Human Eyes An Atlas and Textbook , Philadelphia, London, Toronto, (1971) ), And other properties of collagen make it impossible to prepare optically clear hydrogel implants made from collagen alone. When preparing a suspension of collagen in an aqueous monomer, the refractive index, or aqueous number, of the hydrogel based material is 1.336, which is almost different from the refractive index of 1.47 of collagen, resulting in turbidity of the gel.

유기 단량체들의 혼합물중에 광학적으로 균질한 겔을 제조하기 위하여 텔로-펩티드를 함유한 텔로-콜라겐을 이용하는 것이 필수적이다. 텔로-펩티드는 콜라겐분자들 사이의 상호작용의 기본 요소이다. 이는 소수성 및 친수성 단량체들의 혼합물중에 안정한 겔을 생성하고. 이 겔은 침전 또는 응집되지 않는다.It is essential to use telo-collagen containing telo-peptide to prepare an optically homogeneous gel in a mixture of organic monomers. Telo-peptides are the basic elements of the interaction between collagen molecules. This produces a stable gel in a mixture of hydrophobic and hydrophilic monomers. This gel does not precipitate or aggregate.

본 시스템에서 광학 투명성 및 균질성을 증가시키기 위하여, 텔로-콜라겐과 중합체의 굴절률은 대략 비슷해야 하며, 그 결과 Reley 식(U.G. Frolof,Course of Colidle Chemistry, Moskva Chemia, 1989)에 따라 광 확산 강도가 거의 0에 근접한다.In order to increase optical transparency and homogeneity in this system, the refractive index of telogen-collagen and polymer should be about the same, and as a result, the light diffusing intensity is almost in accordance with Reley's equation (UG Frolof, Course of Colidle Chemistry , Moskva Chemia, 1989). Close to zero.

[수학식 1][Equation 1]

Figure pct00001
Figure pct00001

상기 식에서, I0는 입사광의 강도이며;Wherein I 0 is the intensity of incident light;

I는 조사부피의 단위로서 확산된 광의 강도이고;I is the intensity of diffused light as a unit of irradiation volume;

Pr은 검출기까지의 거리이며;P r is the distance to the detector;

w는 광의 확산 각도이고;w is the diffusion angle of light;

C는 단위 체적당 입자의 농도이며;C is the concentration of particles per unit volume;

λ는 입사광 파장의 길이이고;λ is the length of the incident light wavelength;

N1은 입자의 굴절률이며;N 1 is the refractive index of the particles;

N0는 기제 물질의 굴절률이고;N 0 is the refractive index of the base material;

V는 입자의 체적이다.V is the volume of the particle.

N1이 N0와 동일한 경우에, Ip는 0이다. 따라서, 광 확산의 강도는 0이다.When N 1 is equal to N 0 , I p is 0. Therefore, the intensity of light diffusion is zero.

본 발명에 사용하기에 바람직한 친수성 아크릴 단량체는 2-히드록시에틸 메타크릴레이트(HEMA)이고, 본 발명에 사용하기에 바람직한 소수성 단량체는 4-메타크릴옥시-2-히드록시벤조페논이다. 텔로-콜라겐은 돼지의 눈 공막 또는 각막으로부터 생성되는 것이 바람직하다.Preferred hydrophilic acrylic monomers for use in the present invention are 2-hydroxyethyl methacrylate (HEMA), and preferred hydrophobic monomers for use in the present invention are 4-methacryloxy-2-hydroxybenzophenone. Telo-collagen is preferably produced from the pig's eye sclera or cornea.

I. 용어 정의I. Term Definition

이하의 용어 정의는 그러한 용어가 제공하는 범위를 포함하여 명세서 및 청구범위를 명확하고 일관되게 이해하는데 도움이 된다.The following definitions of terms help to clearly and consistently understand the specification and claims, including the scope of such terms.

텔로-콜라겐: 텔로-콜라겐은 소수성 아미노산, 수산기를 가진 아미노산 및 극성을 띤 아미노산을 포함하는 자연적으로 안정한 폴리엔을 지칭하는 용어이다 (Matsumura, T., Relationship Between Amino-Acid Composition and Differentiation of Collagen,Lut. J. Biochem. 3(15):265-274(1972)).Telo-collagen: Telo-collagen is a term that refers to naturally stable polyenes comprising hydrophobic amino acids, amino acids with hydroxyl groups, and polar amino acids (Matsumura, T., Relationship Between Amino-Acid Composition and Differentiation of Collagen, Lut) J. Biochem. 3 (15) : 265-274 (1972)).

본 발명의 텔로-콜라겐은 바람직하게는 돼지의 눈 공막 또는 각막으로부터 얻은 IV형 텔로-콜라겐을 주성분으로 하며, 이는 1000 cPs 이상의 점도를 갖는다. 본 발명의 텔로-콜라겐은 텔로-펩티드를 보유하고, 굴절률은 약 1.44 내지 1.48 이다.The telo-collagen of the present invention is preferably composed mainly of type IV telo-collagen obtained from porcine eye sclera or cornea, which has a viscosity of 1000 cPs or more. The telo-collagen of the present invention has a telo-peptide and the refractive index is about 1.44 to 1.48.

생체적합성 중합체 재료: 1종 이상의 소수성 단량체(아크릴 단량체 및/또는 알렐 단량체)와 1종 이상의 친수성 단량체(아크릴 단량체 및/또는 알렐 단량체)를 배합 또는 혼합하고, 산출된 혼합물을 텔로-콜라겐/친수성 단량체/산 용액과 그래프트-공중합하여 제조한 재료를 지칭한다.Biocompatible Polymer Materials: Blend or mix one or more hydrophobic monomers (acrylic monomers and / or allel monomers) with one or more hydrophilic monomers (acrylic monomers and / or allel monomers) and combine the resulting mixture with telogen-collagen / hydrophilic monomers. Refers to a material prepared by graft-copolymerization with an acid solution.

단량체: 반복에 의해 거대 구조 또는 중합체를 구성하는 분자 단위체를 의미한다. 예를 들면, 애틸렌 CH2=CH2는 폴리에틸렌, H(CH2)NH의 단량체이다.Monomer: means a molecular unit constituting a macrostructure or polymer by repetition. For example, ethylene CH 2 = CH 2 is a monomer of polyethylene, H (CH 2 ) NH.

알릴: 일가 라디칼 CH2=CHCH2 -인 2-프로페닐을 의미한다.Allyl: 2 - propenyl which is a monovalent radical CH 2 = CHCH 2-.

유기산: 유기 라디칼을 함유하는 분자로 구성된 산을 지칭한다. 상기 산의 예로는 포름산(H-COOH), 아세트산(CH3COOH) 및 시트르산(C6H8O7)을 들 수 있고, 이들 모두는 이온화가능한 -COOH기를 함유한다.Organic acid: Refers to an acid consisting of molecules containing organic radicals. Examples of such acids include formic acid (H-COOH), acetic acid (CH 3 COOH) and citric acid (C 6 H 8 O 7 ), all of which contain ionizable -COOH groups.

아크릴: 아크릴산에서 유도된 합성 플라스틱 수지를 의미한다.Acrylic: Means a synthetic plastic resin derived from acrylic acid.

광학적 투명성: 가시 감각의 역치(즉, 가시 감각을 자극하는 최소량의 광 강도)에서 또는 그 이상에서 광이 통과되는 중합체 재료의 성질을 말한다. 바람직하게는 콜라머를 포함한 본 발명의 생체적합성 중합체 재료는 굴절률이 1.44 내지 1.48이고; 더욱 바람직하게는 1.45 내지 1.47이고; 가장 바람직하게는 1.45 내지 1.46이다. 본 발명의 최선의 양태는 생체적합성 중합체 재료 콜라머(COLLAMER)이다.Optical transparency: The nature of the polymeric material through which light passes at or above the threshold of visual perception (ie, the minimum amount of light intensity that stimulates visual perception). Preferably the biocompatible polymer materials of the present invention, including the collager, have a refractive index of 1.44 to 1.48; More preferably 1.45 to 1.47; Most preferably, it is 1.45-1.46. The best aspect of the present invention is a biocompatible polymer material COLLAMER.

중합반응: 단량체들이 결합하여 중합체를 형성하는 공정을 말한다. 상기 중합반응에는 단량체들이 결합하고 다른 생성물은 생성하지 않는 "첨가 중합반응"과 부산물로 물을 형성하는 "축합 중합반응"이 있다. 본 발명의 생체적합성 중합체 재료를 제조 하기 위하여 본 발명이 속하는 당 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 공지의 적당한 중합반응을 용이하게 선택 및 이용할 수 있다.Polymerization: A process in which monomers combine to form a polymer. The polymerization includes "addition polymerization" in which monomers are bonded and no other product is produced, and "condensation polymerization" in which water is formed as a by-product. Those skilled in the art to which the present invention pertains can readily select and use known suitable polymerization reactions to prepare the biocompatible polymer materials of the present invention.

폴리엔: 일련의 공액결합된(교호적) 이중 결합을 갖는 화합물, 예컨대 카로테노이드를 지칭한다.Polyene: refers to a compound, such as a carotenoid, having a series of conjugated (alternative) double bonds.

굴절률: 반투명/투명 물질, 특히 눈 매체에서의 굴절도 측정치를 말한다. 굴절률은 공기중의 광의 속도에 비해 다른 매체(예컨대, 본 발명의 중합체 재료)에서의 상대 속도를 측정한 것이다. 예를 들면, 크라운 유리에 대한 공기의 굴절률 (n)은 1.52이고, 물에 대한 공기의 굴절률 n=1.33이다.Refractive Index: A measure of refractive index in translucent / transparent materials, especially eye media. Refractive index is a measure of the relative velocity in other media (eg, the polymeric material of the present invention) relative to the velocity of light in air. For example, the refractive index n of air with respect to the crown glass is 1.52 and the refractive index n of air with respect to water is n = 1.33.

인장 강도: 재료가 견딜수 있는 최대 응력 또는 하중을 의미하며, 이는 kPa로 표시된다. 콜라머를 비롯한 본 발명의 생체적합성 중합체 재료는 인장 강도의 범위가 391-1778 kPa, 바람직하게는 591-1578 kPa, 더욱 바람직하게는 791-1378 kPa, 가장 바람직하게는 991 내지 1178 kPa이다. 본 발명의 재료 "콜라머"는 1085±493 kPa의 인장 강도를 갖는 것이 바람직하다. 중합체 재료의 인장 강도는 당 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 공지의 방법을 사용하여 용이하게 측정할 수 있다.Tensile Strength: means the maximum stress or load the material can bear, expressed in kPa. Biocompatible polymer materials of the present invention, including collagers, have a tensile strength in the range 391-1778 kPa, preferably 591-1578 kPa, more preferably 791-1378 kPa, and most preferably 991 to 1178 kPa. The material "collamer" of the present invention preferably has a tensile strength of 1085 +493 kPa. Tensile strength of the polymer material can be easily measured using a known method if one of ordinary skill in the art.

원시(hypermetropia): 원시(h.)는 먼 곳이 잘 보이는 시력, 즉 수렴광만이 망막상에 초점을 맺는 광학 조건인 시력을 말한다. 상기 조건에는 다음과 같은 것을 들 수 있다: (1) 절대 원시(absolute h.)--수정체의 원근 조절로 극복할 수 없는 원시; (2) 축성 원시(axial h.)--안구의 전후경이 짧기 때문에 생기는 원; (3) 만곡성 원시(curvature h.)--안구의 전방 굴절이 감소된 것이 원인인 원시; (4) 현성 원시(manifest h.)--수정체의 원근 조절로 보정될 수 있는 원시; (5)조건 원시(facultative h.)--현성 원시; (6) 잠재 원시(latent h.)--전원시 및 현성 원시사이의 차이; (7) 전원시(total h.)--조절마비약에 의해 원근 조절의 완벽한 마비 후에 측정할 수 있는 원시; 및 (8) 굴절률 원시(index h.)--렌즈의 감소된 굴절능이 원인이 되는 원시.Hypermetropia: Hyperopia (h.) Refers to vision that is easily seen in the distance, that is, an optical condition in which only the convergent light focuses on the retina. Such conditions include the following: (1) Absolute h .-- primitives that cannot be overcome by perspective control of the lens; (2) axial h .-- a circle due to the shortening of the eyeballs; (3) curvature h .-- primitive due to a decrease in the forward refraction of the eye; (4) manifest manifestation--a primitive that can be corrected by perspective control of the lens; (5) conditional primitive--present manifestation; (6) latent h .-- difference between idyllic and overt primitive primitives; (7) total h .-- primitive measurable after complete paralysis of perspective control by a paralytic drug; And (8) index h.—primitives caused by reduced refractive power of the lens.

근시(myopia): 근시(m)는 가까이 또는 단거리에 보이는 광학 조건으로, 눈으로부터 한정된 거리의 광선만이 망막상에 초점을 맺는 현상을 말한다. 상기 광학 조건에는 다음과 같은 것이 있다: (1) 축성 근시--안구의 전후경이 긴 것이 원인이 됨; (2) 만곡성 근시--각막의 과도한 만곡에서 생기는 굴절 오차가 원인이 됨; (3)퇴해성 근사--병적 근시; (4) 굴절률 근시--핵 경화증과 같은 렌즈의 증가된 굴절성에 의해 유발됨; (5) 악성 근시--병적 근시; (6) 야간 근시--긴 광선이 망막의 전방에 초점을 맺기 때문에 보통 정시자의 눈에서 발생함; (7) 병적 근시--기저 변화, 후방 포도종 및 정상 이하의 보정 시력을 특징으로 하는 변성 또는 악성, 진행성 근시; (8) 미숙 근시--출생 체중이 낮은 유아에게서 관찰되거나 또는 후수정체 섬유증식증과 관련이 있는 근시; (9) 노인성 수정체 근시--두개로 보임; (10) 단순 근시--안구의 길이와 앞부분의 굴절력의 교정 실패가 원인이 되는 근시; (11) 공간 근시--망막상에 상이 맺히는 윤곽이 없을 때 일어나는 근시; (12) 일시적 근시--홍채모양체염 또는 눈의 타박상에 부수적인 원근 조절성 경련에서 관찰되는 근시.Myopia: Myopia (m) is an optical condition that appears near or in a short distance, where only a limited distance of light from the eye focuses on the retina. Such optical conditions include the following: (1) axial myopia--caused by the long front and rearview of the eye; (2) curved myopia--causes refractive errors resulting from excessive curvature of the cornea; (3) degenerative approximation--pathological myopia; (4) refractive index myopia--induced by increased refractive properties of the lens, such as nucleus sclerosis; (5) malignant myopia--pathological myopia; (6) Night myopia--usually occurs in the eye of the seeker because long rays focus in front of the retina; (7) pathological myopia--degenerative or malignant, progressive myopia characterized by basal changes, posterior grapeoma and subnormal corrected vision; (8) Immature myopia--myopia observed in infants with low birth weight or associated with posterior capsular fibrosis; (9) senile lens myopia--appearing cranial; (10) simple myopia--myopia caused by failure in correcting the length of the eye and the refractive power of the anterior part; (11) spatial myopia--myopia that occurs when there is no imaged image on the retina; (12) Temporary myopia--myopia observed in iris-moditis or perspective-controlled convulsions incidental to the bruise of the eye.

친수성 알렌 단량체: 물에 가용성이며, 알릴기를 포함하는 본 발명의 임의의 단량체를 말한다.Hydrophilic Allen Monomer: refers to any monomer of the present invention that is soluble in water and includes an allyl group.

친수성 아크릴 단량체: 아크릴기를 포함하며, 물에 가용성인 임의의 단량체를 지칭한다. 예를 들면, HEMA 는 이것이 친수성 기와 소수성 기 둘다를 포함하더라도 물에 용해되기 때문에 친수성 아크릴 단량체이다.Hydrophilic Acrylic Monomer: refers to any monomer that contains an acrylic group and is soluble in water. For example, HEMA is a hydrophilic acrylic monomer because it is soluble in water even though it contains both hydrophilic and hydrophobic groups.

소수성 알렌 단량체: 알릴기를 포함하며, 물에 용해되지 않는 임의의 단량체를 지칭한다.Hydrophobic Allen Monomer: refers to any monomer that includes an allyl group and is not soluble in water.

소수성 아크릴 단량체: 아크릴기를 포함하며, 물에 용해되지 않는 임의의 단량체를 지칭한다.Hydrophobic Acrylic Monomer: refers to any monomer that contains an acrylic group and is not soluble in water.

변형성 렌즈: 임의 유형의 변형성 렌즈, 예컨대 원시 또는 근시를 교정하기 위한 렌즈로서, 본 발명의 재료를 포함하는 렌즈를 지칭한다. 상기 렌즈에는 미국 특허 출원 일련번호 제08/318,991호 및 제08/225,060호에 개시된 것도 포함된다. 상기 특허 출원들은 본원에서 참고로 인용하였다. 상기 렌즈로는 다음과 같은 것을 들 수 있다: 환자의 눈, 예컨대 전방 챔버, 백 또는 구에 이식하기 위한 안내 렌즈; 환자의 눈, 예컨대 전방 챔버 또는 구에 이식하기 위한 굴절성 안내 렌즈; 및 표준 소프트 콘택트 렌즈.Deformable Lens: Any type of deformable lens, such as a lens for correcting hyperopia or myopia, refers to a lens comprising the material of the present invention. Such lenses include those disclosed in US Patent Application Serial Nos. 08 / 318,991 and 08 / 225,060. The above patent applications are incorporated herein by reference. Examples of such lenses include: intraocular lenses for implantation into the patient's eye, such as the anterior chamber, bag or sphere; Refractive intraocular lenses for implantation into a patient's eye, such as an anterior chamber or a sphere; And standard soft contact lenses.

이식: 용어 "이식"은 환자의 눈, 예컨대 전방 챔버, 백 또는 구에 본 발명의 렌즈를 넣기 위한 외과적 방법을 지칭하는 것으로서, 그 방법은 미국 특허 출원 일련번호 제08/195,717호. 제08/318,991호 및 제08/220,999호에 예시되어 있으며, 그 방법에 사용되는 수술 장치는 미국 특허 출원 일련번호 제08/197,604호, 제 08/196,855호, 제08/345,360호 및 제08/221,013호에 개시되어 있다. 이들 모든 특허는 본원에서 참고로 인용하였다.Implantation: The term “transplantation” refers to a surgical method for placing the lens of the present invention in a patient's eye, such as an anterior chamber, bag or sphere, which method is US patent application Ser. No. 08 / 195,717. Illustrated in 08 / 318,991 and 08 / 220,999, surgical devices used in the method are described in US Patent Application Serial Nos. 08 / 197,604, 08 / 196,855, 08 / 345,360 and 08/08. 221,013. All these patents are incorporated herein by reference.

본 발명의 친수성 단량체 및 소수성 단량체는 소수성 단량체(들)가 친수성 단량체(들)에 가용성이 되도록 선택하여야 한다. 친수성 단량체는 소수성 단량체용 용매로서 작용한다. 적당한 단량체들은 본 발명이 속하는 당 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 용이하게 선택할 수 있다.Hydrophilic monomers and hydrophobic monomers of the present invention should be selected such that the hydrophobic monomer (s) are soluble in the hydrophilic monomer (s). Hydrophilic monomers act as solvents for hydrophobic monomers. Suitable monomers can be readily selected by those of ordinary skill in the art to which this invention pertains.

적당한 소수성 단량체의 예로는 다음과 같은 것을 들 수 있다:Examples of suitable hydrophobic monomers include the following:

1) 4-메타크릴옥시-2-히드록시벤조페논(아크릴);1) 4-methacryloxy-2-hydroxybenzophenone (acrylic);

2) 에틸-3-벤조일 아크릴레이트(아크릴);2) ethyl-3-benzoyl acrylate (acrylic);

3) 3-알릴-4-히드록시아세토페논(알렐);3) 3-allyl-4-hydroxyacetophenone (allel);

4) 2-(2'-히드록시-3'-알릴-5'-메틸페닐)-2H-벤조트리아졸(알렐);4) 2- (2'-hydroxy-3'-allyl-5'-methylphenyl) -2H-benzotriazole (allel);

5) N-프로필 메타크릴레이트(아크릴);5) N-propyl methacrylate (acrylic);

6) 알릴 벤젠(알렐);6) allyl benzene (allel);

7) 알릴 부티레이트(알렐);7) allyl butyrate (allel);

8) 알릴아니솔(알렐);8) allylanisole (allel);

9) N-프로필 메타크릴레이트(아크릴);9) N-propyl methacrylate (acrylic);

10) 에틸-메타크릴레이트(아크릴);10) ethyl-methacrylate (acrylic);

11) 메틸 메타크릴레이트(아크릴);11) methyl methacrylate (acrylic);

12) n-헵틸 메타크릴레이트(아크릴).12) n-heptyl methacrylate (acrylic).

적당한 친수성 단량체들의 예로는 다음과 같은 것이 있다:Examples of suitable hydrophilic monomers include:

1) 2-히드록시에틸 메타크릴레이트(HEMA)(아크릴);1) 2-hydroxyethyl methacrylate (HEMA) (acrylic);

2) 히드록시프로필 메타크릴레이트(아크릴);2) hydroxypropyl methacrylate (acrylic);

3) 2-히드록시에틸 메타크릴레이트(아크릴);3) 2-hydroxyethyl methacrylate (acrylic);

4) 히드록시프로필 메타크릴레이트(아크릴);4) hydroxypropyl methacrylate (acrylic);

5) 알릴 알콜(알렐);5) allyl alcohol (allel);

6) 폴리(에틸렌 글리콜)모노메타크릴레이트(아크릴);6) poly (ethylene glycol) monomethacrylate (acrylic);

7) 4-히드록시부틸 메타크릴레이트(아크릴);7) 4-hydroxybutyl methacrylate (acrylic);

8) 알릴 글루콜 카르보네이트(알렐).8) Allyl Glucol carbonate (Allel).

II. 콜라겐을 주성분으로 한 본 발명의 중합체 재료를 제조하는 방법II. Method for producing a polymer material of the present invention based on collagen

본 발명에 따른 생체적합성 중합체 재료를 제조하기 위한 바람직한 방법은 다음과 같다.Preferred methods for preparing the biocompatible polymer material according to the present invention are as follows.

1 단계:Stage 1:

친수성 단량체를 산, 특히 포름산과 혼합한다. 친수성 단량체:산의 중량비는 약 5:1 내지 약 50:1, 바람직하게는 14:1 내지 20:1, 가장 바람직하게는 14:1이다. 이 용액은 0.2 마이크로필터를 통해 여과시키는 것이 바람직하다.The hydrophilic monomer is mixed with an acid, in particular formic acid. The weight ratio of hydrophilic monomer: acid is about 5: 1 to about 50: 1, preferably 14: 1 to 20: 1, most preferably 14: 1. This solution is preferably filtered through a 0.2 microfilter.

2 단계:Step 2:

독립적인 단계로서, 산성의 텔로-콜라겐 용액을 텔로-콜라겐과 유기산(바람직하게는 포름산)을 혼합함으로써 제조하였다. 이 용액은 1M 포름산에 텔로-콜라겐 2 중량%가 용해된 것이 바람직하다.As an independent step, an acidic telo-collagen solution was prepared by mixing telo-collagen with an organic acid (preferably formic acid). This solution is preferably a solution of 2% by weight of telogen-collagen in 1M formic acid.

3 단계:STEP 3:

이어서, 단계 1 및 2에서 산출된 용액을 서로 혼합하였다. 산출된 용액은 15 내지 30℃에서 약 10분 내지 60분간 혼합하는 것이 바람직하고, 더욱 바람직하게는 20분간 혼합시키는 것이다. 텔로-콜라겐:친수성 단량체의 비율은 약 1:2 내지 약 1:7, 바람직하게는 1:3 내지 1:6, 가장 바람직하게는 1:4이다.The solutions calculated in steps 1 and 2 were then mixed with each other. The resulting solution is preferably mixed at 15 to 30 ° C. for about 10 to 60 minutes, more preferably for 20 minutes. The ratio of telo-collagen: hydrophilic monomer is about 1: 2 to about 1: 7, preferably 1: 3 to 1: 6, most preferably 1: 4.

4 단계:STEP 4:

독립적인 단계로서, 소수성 단량체와 친수성 단량체를 약 10:1 내지 1:1, 바람직하게는 8:1 내지 3:1, 가장 바람직하게는 5:1의 중량비로 서로 혼합하였다. 이 단량체들은 70 내지 95℃, 바람직하게는 80 내지 95℃, 가장 바람직하게는 80 내지 92℃에서 약 30 내지 90분, 바람직하게는 60분간 교반하면서 혼합하였다. 산출된 용액은 0.2 미크론 필터를 통해 여과하는 것이 바람직하다.As an independent step, the hydrophobic and hydrophilic monomers are mixed with each other in a weight ratio of about 10: 1 to 1: 1, preferably 8: 1 to 3: 1, most preferably 5: 1. These monomers were mixed with stirring at 70-95 ° C., preferably 80-95 ° C., most preferably 80-92 ° C. for about 30-90 minutes, preferably 60 minutes. The resulting solution is preferably filtered through a 0.2 micron filter.

5 단계:Step 5:

3 단계 및 4 단계에서 얻은 용액들을 약 1:1 내지 50:1, 바람직하게는 2:1 내지 5:1, 가장 바람직하게는 3:1의 중량비로 서로 혼합하였다. 이 용액은 25 내지 40℃의 온도에서 가열 없이 20분간 혼합하는 것이 바람직하다. 혼합은 균질화기에서 수행하는 것이 바람직하다.The solutions obtained in steps 3 and 4 were mixed with each other in a weight ratio of about 1: 1 to 50: 1, preferably 2: 1 to 5: 1, most preferably 3: 1. This solution is preferably mixed for 20 minutes at a temperature of 25-40 ° C. without heating. Mixing is preferably carried out in a homogenizer.

6 단계:Step 6:

5 단계에서 산출된 물질은 본 발명이 속하는 분야의 통상의 지식을 가진 자에게는 잘 알려진 원심분리법 또는 기타 수단을 사용하여 탈가스화하는 것이 바람직하다.The material produced in step 5 is preferably degassed using centrifugation or other means well known to those skilled in the art.

7 단계:Step 7:

6 단계에서 얻은 물질에 방사선을 조사하여 건조 및 보관할 수 있는 최종 생성물을 만들었다(즉, 이들의 흡습 성질 때문에 건조기에서 보관해야 함). 6 단계에서 얻은 물질은 조사하기 전에 냉장고, 예컨대 5 내지 10℃에서 보관할 수도 있다.The material obtained in step 6 was irradiated to produce a final product that could be dried and stored (ie, due to their hygroscopic nature, they should be stored in a dryer). The material obtained in step 6 may be stored in a refrigerator, such as 5-10 ° C., before irradiation.

본 발명에 따른 중합체 재료는 1시간당 1Mrad의 조사 속도로 총 조사량이 0.20 내지 0.80 Mrad, 바람직하게는 0.30 내지 0.60 Mrad, 가장 바람직하게는 0.35 내지 0.50 Mrad(1Mrad=10Kgray)가 되도록 하는 조건하에서 텔로-콜라겐 착체의 용액과 친수성 및 소수성 단량체의 상호작용으로부터 얻는다.The polymer material according to the invention has a telolo- under conditions such that the total dosage is 0.20 to 0.80 Mrad, preferably 0.30 to 0.60 Mrad, most preferably 0.35 to 0.50 Mrad (1 Mrad = 10 Kgray) at an irradiation rate of 1 Mrad per hour. Obtained from the interaction of hydrophilic and hydrophobic monomers with solutions of collagen complexes.

균질화기와 같은 터보-형 혼합기는 적어도 3 단계 및 5 단계의 용액을 혼합하고, 상기에서 설정한 혼합 시간은 터보형 혼합기를 사용하는 것을 기준으로 한 것이다. 당 분야의 통상의 지식을 가진 자는 기타 공지의 혼합기 및 방법뿐만 아니라 시간의 범위를 용이하게 선택하고 이용할 수 있다.A turbo-type mixer, such as a homogenizer, mixes the solution in at least three and five stages, and the mixing time set above is based on using a turbo type mixer. One of ordinary skill in the art can readily select and utilize a range of times as well as other known mixers and methods.

바람직한 실시태양에서, 본 발명의 중합체 재료는 용액의 점도를 증가시키기 위하여 두 단계로 소수성 단량체를 혼합함으로써 제조되고, 이때 1 단계에서는 텔로-콜라겐 착체와, 포름산과 2-히드록시에틸-메타크릴레이트의 혼합물을 울트라-콜로이드 상태의 용액의 안정화제로서 사용하고, 두 번째 단계에서는 1종 이상의 단량체의 소수성 블렌드를 투입하여 겔을 형성시켰다.In a preferred embodiment, the polymeric material of the present invention is prepared by mixing the hydrophobic monomer in two steps to increase the viscosity of the solution, in the first step, the telo-collagen complex, formic acid and 2-hydroxyethyl-methacrylate The mixture of was used as a stabilizer of the solution in the ultra-colloidal state and in the second step a hydrophobic blend of one or more monomers was added to form a gel.

III. 본 발명의 콜라머의 표준 배합 방법III. Standard Formulation Method of the Collamer of the Invention

A. 산성 콜라겐 용액의 제조A. Preparation of Acidic Collagen Solution

1M 산 용액, 바람직하게는 1M 포름산을 제조하였다. 팽윤된 조직의 용해에 필요한 산 용액의 양은 약 40:0.5 내지 55:2, 바람직하게는 약 45:1 내지 약 52:1.5, 가장 바람직하게는 약 50:1의 팽윤된 콜라겐 조직:(공막 또는 각막) 산 용액의 비율을 사용하여 계산하였다.A 1 M acid solution, preferably 1 M formic acid, was prepared. The amount of acid solution required for dissolution of the swollen tissue is about 40: 0.5 to 55: 2, preferably about 45: 1 to about 52: 1.5, and most preferably about 50: 1 of the swollen collagen tissue: (sclera or Corneal) was calculated using the proportion of acid solution.

이어서, 팽윤된 조직을 2 내지 10 RPM, 바람직하게는 4 내지 5 RPM으로, 실온에서 약 10 내지 20분, 바람직하게는 약 15분간 균질화기에서 처리하였다. 그 다음 생성된 용액을 소공의 크기가 100 내지 150 미크론인 깔때기 유리 필터를 통해 여과시켰고, 이 여과액을 소공의 크기가 75 내지 100 미크론인 제2의 깔때기 유리필터를 통해 여과시켰다. 생성된 균질 용액을 용기에 옮겼다.The swollen tissue was then treated in a homogenizer at 2-10 RPM, preferably 4-5 RPM, at room temperature for about 10-20 minutes, preferably about 15 minutes. The resulting solution was then filtered through a funnel glass filter having a pore size of 100 to 150 microns, and the filtrate was filtered through a second funnel glass filter having a pore size of 75 to 100 microns. The resulting homogeneous solution was transferred to a container.

B. 소수성 및 친수성 용액의 제조B. Preparation of Hydrophobic and Hydrophilic Solutions

1. 친수성 단량체, 바람직하게는 HEMA를 소수성 단량체, 바람직하게는 MHBPH와 약 5:1의 중량비로 혼합하고, 80 내지 92℃에서 1시간 동안 교반하면서(교반기 열판을 사용하여) 가열시켰다. 가열된 용액을 5.0 미크론 필터를 통해 여과시켰다.1. A hydrophilic monomer, preferably HEMA, was mixed with a hydrophobic monomer, preferably MHBPH in a weight ratio of about 5: 1 and heated at 80-92 ° C. for 1 hour with stirring (using a stirrer hot plate). The heated solution was filtered through a 5.0 micron filter.

2. HEMA는 유기산(바람직하게는 포름산)과 약 14:1의 중량비로 혼합하는 것이 바람직하다. 이 혼합물은 약 1:3의 HEMA 용액: 콜라겐 용액의 중량비로 (A)에서 생성된 콜라겐 용액에 첨가하고, 약 20분간 실온에서 혼합하였다. 혼합은 6000 RPM의 속도로 균질화기를 사용하여 수행하는 것이 바람직하다.2. HEMA is preferably mixed with an organic acid (preferably formic acid) in a weight ratio of about 14: 1. This mixture was added to the collagen solution produced in (A) in a weight ratio of HEMA solution: collagen solution of about 1: 3 and mixed at room temperature for about 20 minutes. Mixing is preferably carried out using a homogenizer at a speed of 6000 RPM.

3. B(1)의 HEMA MHBPH 용액을 소량씩 B(2)의 HEMA 텔로-콜라겐 용액과 혼합하였다. 혼합은 실온에서 10분간 균질화기에서 수행하는 것이 바람직하다.3. The HEMA MHBPH solution of B (1) was mixed in small portions with the HEMA telo-collagen solution of B (2). Mixing is preferably carried out in a homogenizer at room temperature for 10 minutes.

C. 콜라머의 제조C. Preparation of Collamers

유리병을 약 7mm의 파라핀 왁스로 피복하였다. 이어서 B(3)의 용액을 유리병에 붓고 가스를 제거하였다(공기를 제거하기 위하여 15분간 원심분리시킴으로써). 그후 바이알에 5 Kgray의 방사선을 조사하였다. (주의: 바이얼에의 조사 전에 냉장고, 예를 들면 5 내지 10℃에서 보관할 수 있음.)The vial was covered with about 7 mm paraffin wax. The solution of B (3) was then poured into a glass bottle and degassed (by centrifugation for 15 minutes to remove air). The vials were then irradiated with 5 Kgray of radiation. (Note: it can be stored in a refrigerator, eg 5 to 10 ° C., before irradiation to the vial.)

IV. 본 발명의 단량체를 선택하기 위한 지침IV. Guidelines for Selecting Monomers of the Invention

소정 범위(1.44 내지 1.48, 바람직하게는 1.45 내지 1.47, 가장 바람직하게는 1.45 내지 1.46)의 굴절률을 갖는 본 발명의 중합체 재료를 산출하기 위하여 필요한 단량체의 적당한 농도를 선택하는데 하기 식을 사용하는 것이 도움이 된다.It is helpful to use the following formula to select the appropriate concentration of monomer needed to yield the polymer material of the present invention having a refractive index in the predetermined range (1.44 to 1.48, preferably 1.45 to 1.47, most preferably 1.45 to 1.46). Becomes

텔로-콜라겐 착체와 공중합 반응하는 단량체는 다음과 같이 선택된다:Monomers copolymerized with the telogen-collagen complex are selected as follows:

[수학식 2][Equation 2]

Figure pct00002
Figure pct00002

상기 식에서, Ks는 팽윤 계수이며,Where Ks is the swelling coefficient,

Na는 물의 굴절률(1.336)이고,N a is the refractive index of water (1.336),

Np는 무수 중합체의 굴절률이며,N p is the refractive index of the anhydrous polymer,

Nc는 텔로-콜라겐의 굴절률(약 1.45 내지 1.46)이다.N c is the refractive index (about 1.45-1.46) of telogen collagen.

Figure pct00003
Figure pct00003

Ni= i-단량체의 굴절률;N i = refractive index of the i -monomer;

Cj= i-단량체의 농도;C j = concentration of i-monomer;

A = 중합 반응에 의한 굴절률의 증가 계수;A = coefficient of increase of the refractive index by the polymerization reaction;

n = 단량체의 수;n = number of monomers;

i = 단량체 번호.i = monomer number.

소수성 및 친수성 단량체들은 친수성 단량체가 소수성 단량체용 용매가 되도록 선택되고, 즉 소수성 단량체는 친수성 단량체에 가용성이 되도록 선택되어야만 한다.Hydrophobic and hydrophilic monomers are chosen such that the hydrophilic monomer is the solvent for the hydrophobic monomer, ie the hydrophobic monomer must be chosen to be soluble in the hydrophilic monomer.

본 발명을 수행하는 방식 및 방법을 당 분야의 통상의 지식을 가진 자가 완전히 이해할 수 있도록 하기 실시예들에 의거해 본 발명을 설명하였으나, 본 발명의 범위는 이들에 의해 제한되지 않는다.Although the present invention has been described with reference to the following examples so that those skilled in the art can fully understand the manner and method of carrying out the present invention, the scope of the present invention is not limited thereto.

실시예 1: 콜라머의 배합Example 1 Combination of Collagers

A. 산성 콜라겐 용액의 제조A. Preparation of Acidic Collagen Solution

배기 후드 아래에서, 3 리터의 유리 비이커 내로 증류수 1 리터를 측정해 넣었다. 이어서 포름산 52 g을 비이커에 첨가하고 용해될 때까지 혼합하였다. 이어서 조직(돼지의 눈으로부터 얻은 조직)을 함유하는 팽윤된 콜라겐을 다음과 같은 팽윤된 조직:산 용액의 비율로 산 용액에 첨가하였다.Under the exhaust hood, one liter of distilled water was measured into a three liter glass beaker. 52 g of formic acid was then added to the beaker and mixed until dissolved. Swelled collagen containing tissue (tissue from pig's eye) was then added to the acid solution in the ratio of swelled tissue: acid solution as follows.

팽윤된 조직 산 용액Swelled tissue acid solution

1. 517.00 g 10.21g1.517.00 g 10.21 g

2. 50.64g 1.00g2. 50.64g 1.00g

이어서 상기 혼합물을 냉장고에 5 ℃의 온도에서 보관하고, 이어서 균질화기에서 15분 동안 실온 하에 4-5 RPM으로 분산시켰다.The mixture was then stored in a refrigerator at a temperature of 5 ° C. and then dispersed at 4-5 RPM in a homogenizer at room temperature for 15 minutes.

이어서 생성된 용액을 100-150 미크론의 소공 크기를 가진 깔때기 유리 필터를 통해 여과하였다. 이어서, 여과액을 소공 크기가 75-100 미크론인 깔때기 유리 필터를 통해 여과하였다. 최종적인 균질한 용액을 250 ml 용기 내로 옮겼다.The resulting solution was then filtered through a funnel glass filter with a pore size of 100-150 microns. The filtrate was then filtered through a funnel glass filter having a pore size of 75-100 microns. The final homogeneous solution was transferred into a 250 ml container.

B. MHBPH 및 HEMA 용액 제조B. MHBPH and HEMA Solution Preparation

1. HEMA 527.4 g을 MHBPH 106.2 g과 혼합하고, 1시간 동안 교반기 열판을 사용하여 80 ℃에서 가열하였다. 가열된 용액을 아크로(Acro) 50-5.0 미크론 필터를통해 여과하였다.1. 527.4 g HEMA was mixed with 106.2 g MHBPH and heated at 80 ° C. using a stirrer hotplate for 1 hour. The heated solution was filtered through an Acro 50-5.0 micron filter.

2. 이어서 HEMA 1415.6 g을 테플론 덮개를 가진 밀봉된 유리 용기에서 포름산 99.4 g과 함께 혼합하였다. 100 g 분량의 HEMA/산 용액을 텔로-콜라겐 용액 333 g 내로 첨가하고, 20분 동안 실온에서 혼합하였다. 혼합 단계는 균질화기에서 6000 RPM의 속도 하에 수행했다.2. 1415.6 g HEMA was then mixed with 99.4 g formic acid in a sealed glass container with a Teflon lid. 100 g portions of HEMA / acid solution were added into 333 g of telo-collagen solution and mixed for 20 minutes at room temperature. The mixing step was carried out at a speed of 6000 RPM in a homogenizer.

3. 이어서 HEMA/MHBPH 용액을 HEMA 텔로-콜라겐 용액에 작은 분량으로 첨가했다. 혼합 단계는 균질화기에서 실온하에 10분 동안 수행하였다.3. HEMA / MHBPH solution was then added in small portions to the HEMA telo-collagen solution. The mixing step was carried out for 10 minutes at room temperature in a homogenizer.

C. 콜라머의 제조C. Preparation of Collamers

유리병을 약 7 mm의 파라핀 왁스로 피복하였다. 이어서 단계 B(3)에서 얻은 용액을 유리병 내에 넣고, 15분 동안 원심분리하여 공기를 제거하였다. 이어서 그 병에 5 Kgray의 방사선을 조사하여 당해 재료를 중합 및 가교시켰다.The vial was covered with about 7 mm paraffin wax. The solution obtained in step B (3) was then placed in a glass jar and centrifuged for 15 minutes to remove air. The bottle was then irradiated with 5 Kgray of radiation to polymerize and crosslink the material.

실시예 2: 광학적으로 투명한 생체적합성 재료의 제조Example 2: Preparation of Optically Clear Biocompatible Materials

본 실시예에서는, 돼지의 안 공막을 사용하였다. 2-히드록시에틸 메타크릴레이트 300 g을 포름산 16 g과 혼합하였다. 텔로-콜라겐 50 g을 여과하고, 물 2.5리터에 용해된 NaOH 200 g 및 Na2SO4200 g을 사용하는 알칼리 가수분해를 이용하여 공막으로부터 정제한 후에, 100 미크론 필터를 통해 여과하였다. 텔로-콜라겐을 2-히드록시에틸 메타크릴레이트를 함유하는 포름산 용액 및 2-히드록시에틸 메타크릴레이트와 혼합하였다. 이어서 HEMA 중에 용해된 4-메타크릴옥시-2-히드록시벤조페논(MHBPH) 20 g을 첨가하였다. 이 혼합물에 3.5-5.0 Kgray 범위의 감마 방사선을조사하여 모든 성분들을 중합 및 가교시켰다.In this example, an ocular sclera of pigs was used. 300 g of 2-hydroxyethyl methacrylate were mixed with 16 g of formic acid. 50 g of telogen-collagen were filtered and purified from sclera using alkaline hydrolysis using 200 g of NaOH and 200 g of Na 2 SO 4 dissolved in 2.5 liters of water, followed by filtration through a 100 micron filter. Telo-collagen was mixed with formic acid solution containing 2-hydroxyethyl methacrylate and 2-hydroxyethyl methacrylate. Then 20 g of 4-methacryloxy-2-hydroxybenzophenone (MHBPH) dissolved in HEMA were added. The mixture was irradiated with gamma radiation in the range of 3.5-5.0 Kgray to polymerize and crosslink all components.

이 시스템에서는 소수성 단량체를 사용하여 눈의 수성 매체내로 주입하였을 때 물의 흡수 및 중합된 재료의 팽윤을 감소시켰다. 또한, 소수성 단량체는 생성된 중합체의 굴절률이 텔로-콜라겐의 굴절률과 대략 동일하게 증가되도록 선택하였다.In this system hydrophobic monomers were used to reduce water uptake and swelling of the polymerized material when injected into the aqueous medium of the eye. In addition, the hydrophobic monomer was chosen such that the refractive index of the resulting polymer was increased approximately equal to the refractive index of telogen-collagen.

실시예 3:Example 3:

하기의 단량체들로 대체하는 것을 제외하고는, 실시예 2 에서와 동일한 절차를 사용하였다:The same procedure as in Example 2 was used except for the following monomer replacements:

1) 에틸-3-벤조일아크릴레이트(소수성 아크릴 단량체), 및1) ethyl-3-benzoylacrylate (hydrophobic acrylic monomer), and

2) 2-히드록시에틸 메타크릴레이트(HEMA) (친수성 아크릴 단량체).2) 2-hydroxyethyl methacrylate (HEMA) (hydrophilic acrylic monomer).

실시예 4:Example 4:

하기의 단량체들로 대체하는 것을 제외하고는, 실시예 2 에서와 동일한 절차를 사용하였다:The same procedure as in Example 2 was used except for the following monomer replacements:

1) 3-알릴-4-히드록시아세토페논(소수성 알렐 단량체), 및1) 3-allyl-4-hydroxyacetophenone (hydrophobic allel monomer), and

2) 2-히드록시에틸 메타크릴레이트(HEMA) (친수성 아크릴 단량체).2) 2-hydroxyethyl methacrylate (HEMA) (hydrophilic acrylic monomer).

실시예 5:Example 5:

하기의 단량체들로 대체하는 것을 제외하고는, 실시예 2 에서와 동일한 절차를 사용하였다:The same procedure as in Example 2 was used except for the following monomer replacements:

1) 2-(2'-히드록시-3'-알릴-5'-메틸페닐)-2H-벤조트리아졸(소수성 알렐 단량체), 및1) 2- (2'-hydroxy-3'-allyl-5'-methylphenyl) -2H-benzotriazole (hydrophobic allel monomer), and

2) 2-히드록시프로필 메타크릴레이트 (친수성 아크릴 단량체).2) 2-hydroxypropyl methacrylate (hydrophilic acrylic monomer).

실시예 6:Example 6:

하기의 단량체들로 대체하는 것을 제외하고는, 실시예 2 에서와 동일한 절차를 사용하였다:The same procedure as in Example 2 was used except for the following monomer replacements:

1) 메틸 메타크릴레이트(소수성 아크릴 단량체), 및1) methyl methacrylate (hydrophobic acrylic monomer), and

2) 히드록시프로필 메타크릴레이트 (친수성 아크릴 단량체).2) hydroxypropyl methacrylate (hydrophilic acrylic monomer).

실시예 7:Example 7:

하기의 단량체들로 대체하는 것을 제외하고는, 실시예 2 에서와 동일한 절차를 사용하였다:The same procedure as in Example 2 was used except for the following monomer replacements:

1) 2-(2'-히드록시-3'-알릴-5'-메틸페닐)-2H-벤조트리아졸(소수성 알렐 단량체), 및1) 2- (2'-hydroxy-3'-allyl-5'-methylphenyl) -2H-benzotriazole (hydrophobic allel monomer), and

2) 히드록시프로필 메타크릴레이트 (친수성 아크릴 단량체).2) hydroxypropyl methacrylate (hydrophilic acrylic monomer).

실시예 8Example 8

A. 콜라머 재료의 인장 강도 테스트A. Tensile Strength Test of Collamer Material

본 테스트의 목적은 본 발명의 콜라머 재료의 인장 특성을 특정하기 위한 것이다. 본 테스트는 인장 강도, 영 모듈러스(Young's Modulus), 및 파단시 신장률(%)을 포함한다. 수집된 데이터를 사용하여 검사용 기준을 작성하였다. 인장 테스트는 실리콘 인장 테스트와 유사하다. 샘플의 입체형태는 상이하지만, 응력 원칙은 동일하게 유지된다.The purpose of this test is to specify the tensile properties of the collager material of the present invention. The test includes tensile strength, Young's Modulus, and percent elongation at break. Collected data were used to prepare criteria for the test. Tensile tests are similar to silicone tensile tests. The conformation of the samples is different, but the stress principle remains the same.

B. 재료B. Material

콜라머 샘플Collamer Sample

인스트론 인장 시험기(모델 1122)Instron Tensile Tester (Model 1122)

핀셋pincette

일지journal

C. 절차C. Procedure

1. 샘플 제조1. Sample Manufacturing

a. 건조된 재료의 샘플을 링으로 절단하였다. 그 치수는 다음과 같다: 외경 = 10±0.1 mm, 내경= 8±0.1 mm, 두께= 1.0±0.01 mm. 재료는 렌즈를 제조하는데 사용된 절차에 따라서 제조하였다. 렌즈는 MSOP #113AG 에 따라서 수화시켰다.a. Samples of dried material were cut into rings. The dimensions are as follows: outer diameter = 10 ± 0.1 mm, inner diameter = 8 ± 0.1 mm, thickness = 1.0 ± 0.01 mm. The material was prepared according to the procedure used to make the lens. The lens was hydrated according to MSOP # 113AG.

2. 테스트2. Testing

a. 인스트론 시험기를 ESOP 202, RMX-3 슬랩 견인 테스트, Rev B 에 따라서 인장 표본에 사용할 수 있도록 설치하였다. 정착물을 조오에 장착시키고, 크로스헤드를 위 또는 아래로 이동시키므로써 상단과 바닥이 닿을 수 있도록 정착물을 함께 이동시켰다. 정착물들이 접촉하였을 때, 2 개의 핀 사이는 약 8 mm 이었다. 이를 조오 분리의 출발 위치로 하고, 인스트론 위치 좌표를 0 으로 설정하였다.a. Instron testers were installed for use in tensile specimens in accordance with ESOP 202, RMX-3 Slab Traction Test, Rev B. The fixtures were mounted in jaws and the fixtures were moved together so that the top and bottom could be reached by moving the crosshead up or down. When the fixtures contacted, it was about 8 mm between the two pins. This was set as the starting position of the jaw separation, and the instron position coordinate was set to zero.

b. 하중 다이얼을 2 kg 실물 크기 출력으로 설정하고, 크로스헤드 속도는 500 mm/분으로, 그리고 차트 기록계는 500 mm/분으로 설정하였다. 차트 속도는 조오 분리에 대응하여 그 분리 값을 기록하였다. "PEN" 및 "TIME" 을 표시한 차트 버튼을 눌렀다.b. The load dial was set to 2 kg full scale output, the crosshead speed was set to 500 mm / min, and the chart recorder to 500 mm / min. The chart speed recorded its separation value corresponding to the jaw separation. The chart buttons displaying "PEN" and "TIME" were pressed.

c. 습윤된 테스트 샘플을 그 병으로부터 제거하고 그 샘플이 2 개의 핀 사이에서 거의 신장되도록 배치하였다. 샘플이 적소에 배치되었을 때, 크로스헤드 제어판상의 "UP" 버튼을 즉시 눌렀다. 이때 이 샘플은 파단점까지 하중을 받게 되었다.c. The wet test sample was removed from the bottle and placed so that the sample was nearly stretched between the two pins. When the sample was placed in place, the "UP" button on the crosshead control panel was immediately pressed. The sample was then loaded to the point of failure.

d. 샘플이 파단되었을 때, 크로스헤드 제어판상의 "STOP" 버튼을 눌렀다. 이어서 "PEN" 및 "TIME" 으로 표시된 차트 버튼을 눌러서 이들이 상승위치에 존재하도록 하였다. 이어서 크로스헤드 제어판상의 복귀 버튼을 눌러서 크로스헤드를 출발 위치로 복귀시켰다.d. When the sample broke, the "STOP" button on the crosshead control panel was pressed. The chart buttons labeled "PEN" and "TIME" were then pressed so that they were in the up position. The crosshead was then returned to the starting position by pressing the return button on the crosshead control panel.

e. 이어서 차트내의 파단점을 파단시 하중(kg 단위) 및 조오 분리를 관찰하여 표시하였다.e. The break point in the chart was then indicated by observing the load at break (kg) and jaw separation.

f. 단계 2a 내지 2e 를 모든 샘플이 전부 테스트될 때까지 반복하였다.f. Steps 2a to 2e were repeated until all samples were tested.

C. 데이터C. Data

최종적인 인장 강도에 대한 계산Calculation of final tensile strength

[수학식 3][Equation 3]

σ = F/Aσ = F / A

상기 식에서,Where

σ = 최종 인장 강도, 파스칼(Pa)σ = final tensile strength, Pascals (Pa)

F = 테스트 표본을 파단하는데 필요한 힘, 뉴톤(N)F = force required to break test specimen, Newtons (N)

A = 표본의 수화된 횡단면적, 제곱미터(m2)A = hydrated cross section of the sample, square meters (m 2 )

δ = 팽윤 계수, 1.17δ = swelling coefficient, 1.17

w = 폭(mm)w = width in mm

t = 두께(mm)t = thickness in mm

이론치:Theory:

F = 0.29kg x 9.81 m/s2= 2.84NF = 0.29 kg x 9.81 m / s 2 = 2.84 N

F = 2〔δ(w)xδ(t)〕=2〔(1.17x1.0)x(1.17x1.0)〕= 2.74 mm2 F = 2 [δ (w) x δ (t)] = 2 [(1.17 x 1.0) x (1.17 x 1.0)] = 2.74 mm 2

mm2으로부터 m2으로의 환산: 2.74 mm2= 2.74x10-6m2 Conversion from mm 2 to m 2 : 2.74 mm 2 = 2.74x10 -6 m 2

A = 2.74x10-6m2 A = 2.74x10 -6 m 2

실측치:Found:

최종 인장 강도, σFinal tensile strength, σ

해법:solution:

σ = F/A = 2.84N/2.74x10-6m2= 1038.3 kPaσ = F / A = 2.84 N / 2.74 x 10 -6 m 2 = 1038.3 kPa

kPa 로부터 psi 로의 환산, 145.04x10-3을 곱함kPa to psi, multiplied by 145.04x10 -3

1038.3 kPax145.04x10-3= 150.6 psi1038.3 kPax145.04x10 -3 = 150.6 psi

σ = 1038.3 kpa 또는 σ = 150.6 psiσ = 1038.3 kpa or σ = 150.6 psi

신장률(%)에 대한 계산Calculation for% elongation

[수학식 4][Equation 4]

δ = 200[L/MC(TS)]δ = 200 [L / MC (TS) ]

상기 식에서,Where

δ = 신장률(지정), 퍼센트δ = elongation (specified), percent

L = 지정 신장률하의 조오 분리 증가 (mm), 및L = increase in jaw separation under the specified elongation (mm), and

MC(TS)= 테스트 표본의 평균 원주, mmMC (TS) = mean circumference of the test specimen, mm

원주 = πdCircumference = πd

이론치 :Theoretical:

L = 41.5 mmL = 41.5 mm

MC(TS)= (πd1+πd2)/2 = (πx10mm + πx8mm)/2 = 28.27 mmMC (TS) = (πd 1 + πd 2 ) / 2 = (πx10mm + πx8mm) / 2 = 28.27 mm

실측치:Found:

신장률, δElongation, δ

해법:solution:

δ = 200〔L/MC(TS)〕= 200〔41.5mm/28.27mm〕= 293.6%δ = 200 [L / MC (TS) ] = 200 (41.5 mm / 28.27 mm) = 293.6%

δ = 293.6%δ = 293.6%

영의 모듈러스에 대한 계산Calculation for Young's Modulus

[수학식 5][Equation 5]

E = Pl/AeE = Pl / Ae

상기 식에서,Where

E = 영의 모듈러스, 파스칼(Pa)E = Young's Modulus, Pascals (Pa)

P = 힘, 뉴톤(N)P = force, Newtons (N)

l = 샘플의 길이, 미터(m)l = length of sample in meters

A = 횡단면적, 제곱 미터(m2)A = cross sectional area, square meters (m 2 )

e = 총 길이 방향 변형, 미터(m).e = total longitudinal deformation in meters (m).

이론치:Theory:

P = 0.29kgx9.81 m/s2= 2.84NP = 0.29 kgx9.81 m / s 2 = 2.84 N

l = 0.008 ml = 0.008 m

A = A = 2〔δ(w)xδ(t)〕= 2〔(1.17x1.0)x(1.17x1.0)〕= 2.74mm2 A = A = 2 [δ (w) x δ (t)] = 2 [(1.17 x 1.0) x (1.17 x 1.0)] = 2.74 mm 2

mm2으로부터 m2으로의 환산: 2.74 mm2= 2.74x10-6m2 Conversion from mm 2 to m 2 : 2.74 mm 2 = 2.74x10 -6 m 2

A = 2.74x10-6m2 A = 2.74x10 -6 m 2

e = 0.0415 me = 0.0415 m

실측치:Found:

영의 모듈러스, EYoung's Modulus, E

해법:solution:

E = Pl/Ae = (2.84Nx0.008 m)/(0.0415 m x 2.74x10-6m2) = 200.2 kPaE = Pl / Ae = (2.84Nx0.008 m) / (0.0415 mx 2.74x10 -6 m 2 ) = 200.2 kPa

kPa 로부터 psi 로의 환산, 145.04x10-3을 곱함kPa to psi, multiplied by 145.04x10 -3

199.8 kPax145.04x10-3= 29.0 psi199.8 kPax145.04x10 -3 = 29.0 psi

E = 199.8 kPa 또는 29.0 psiE = 199.8 kPa or 29.0 psi

E. 고찰E. Discussion

인스트론을 설치하고 ESOP #202 에 따라 검정하였다. 테스트 정착물을 중심선이 정렬되고 기둥 사이에 약 8 mm 간격이 존재하도록 함께 이동시켰다. 이를 영점으로 지정하고 정착물을 테스트한 후마다 이 위치로 복귀시켰다. 크로스헤드 속도 및 차트 기록계 속도는 500 mm/분으로 설정하였다.Instron was installed and tested according to ESOP # 202. The test fixtures were moved together so that the centerline was aligned and there was about 8 mm gap between the columns. It was returned to this position after zeroing and after testing the fixture. Crosshead speed and chart recorder speed were set to 500 mm / minute.

차트 기록계를 매회 테스트 이전에 영점 하중 및 편향도로 설정하였다. 차트 기록계는 킬로그램 단위의 힘 하중과 조오 분리를 기록하였다. 하중은 최종 인장 강도(수학식 3, 테스트 데이터 부분), 즉, 샘플이 파단되는 시점에서의 응력을 측정하는데 사용된다. 샘플은 표준 게이지 길이를 사용한 테스트 신장률에 따라 설치하지 않고 ASTM D412 의 기준을 사용하여 신장률을 계산하였다(수학식 4, 데이터 부분).The chart recorder was set to zero load and deflection before each test. The chart recorder recorded force loads and jaw separation in kilograms. The load is used to measure the final tensile strength (Equation 3, part of the test data), i.e. the stress at the time the sample breaks. Samples were not installed according to test elongation using standard gauge lengths and elongation was calculated using the criteria of ASTM D412 (Equation 4, data portion).

표본의 성능은 재료가 탄성이고, 파단될때까지 응력은 직선 속도로 증가하는 것으로 입증되었다. 직선 증가는 다음의 2 가지중 어느 하나일 수 있다: (1) 표본은 내경상에 응력 상승요소를 가질 수 있다. 응력 상승요소는 분쇄 공정에 의해 유발되는데, 선반-회전된 외경의 표면 마무리를 갖지 않기 때문이며; 이로 말미암아 테스트의 가소성 변형 단계중에 재료는 네킹(neck-down)되지 않을 수 있다. 응력의 대부분은 내부 원주상에 집중되며, 이는 응력이 외부 원주상에 존재하는 경우보다 더 많은 응력 상승요소를 부하한다. (2) 재료는 캡톤 필름과 같은 다른 플라스틱 재료와 마찬가지로 네킹(가소성 변형)될 수 없다. 그 재료는 RMX-3과 같이 반응하며, 신장률이 증가함에 따라서 횡단면적은 더 작아지게 되며, 이는 후크의 법칙을 시사한다.The performance of the specimens proved that the material is elastic and the stress increases at a linear rate until it breaks. The linear increase may be one of two things: (1) The specimen may have a stress rising factor on the inner diameter. The stress riser is caused by the grinding process because it does not have a surface finish of the shelf-rotated outer diameter; This allows the material to not be necked down during the plastic deformation phase of the test. Most of the stress is concentrated on the inner circumference, which loads more stress rising elements than if the stress is on the outer circumference. (2) The material cannot be necked (plastically deformed) like other plastic materials such as Kapton film. The material reacts like RMX-3, and as the elongation increases, the cross sectional area becomes smaller, suggesting Hook's law.

본 발명의 재료는 임의의 응력 상승요소에서 발생할 수 있는 인열 전파에 대한 콜라머의 우수한 저항성을 나타내었다. 파단된 재료의 횡단면은 편평하였으며, 이는 탄성 파단을 시사한다.The material of the present invention exhibited excellent resistance of the collager to tear propagation that could occur in any stressor. The cross section of the fractured material was flat, suggesting elastic fracture.

E. 결론E. Conclusion

본 발명의 콜라머 샘플로부터 조합된 데이터는 1084.6 kPa의 인장 강도, 324.9 %의 평균 신장률을 나타내었다. 평균 인장 강도에 대한 공차(tolerance)는 ±표준편차의 3 배로서 계산하였으며, 상한은 1578kPa(229 psi)이고 하한은 591 kPa(86psi)이었다. 신장률에 대한 공차도 동일한 방식으로 계산하였다. 상한은 395% 의 신장률이며, 하한은 255% 신장률로서 계산된다. 계산과정에 대한 부록 3 을 참조할 수 있다. 인장 강도의 기준은 1085±493kPa(157±7l psi)이며, 신장률은 325% ± 70 이다. 표준 영의 모듈러스는 189±25 kPa(27±11 psi)이다.The combined data from the collager samples of the present invention showed a tensile strength of 1084.6 kPa and an average elongation of 324.9%. Tolerance for average tensile strength was calculated as three times the ± standard deviation, with an upper limit of 1578 kPa (229 psi) and a lower limit of 591 kPa (86 psi). Tolerance to elongation was also calculated in the same manner. The upper limit is 395% elongation and the lower limit is calculated as 255% elongation. See Appendix 3 for the calculation process. Tensile strength is based on 1085 ± 493kPa (157 ± 7l psi) and elongation is 325% ± 70. The standard Young's modulus is 189 ± 25 kPa (27 ± 11 psi).

F. 참고문헌F. References

ASTM D412 장력하의 고무의 성질ASTM D412 Properties of Rubber Under Tension

ESOP 202 - RMX-3 슬랩 견인 테스트, Rev B.ESOP 202-RMX-3 Slab Traction Test, Rev B.

Mark's Standard handbook for Mechanical Engineers, 제9 판 Mark's Standard handbook for Mechanical Engineers , 9th Edition

인용된 모든 문헌은 본 명세서에 참고로 포함된 것이다. 이상에서 본 발명을 충분히 설명하였으며, 당업자라면 본 발명의 기술사상이나 보호범위 또는 그것의 임의의 실시양태를 벗어나는 일없이 광범위한 등가의 조건, 파라미터 등을 사용하여 본 발명을 실시할 수 있음을 알 수 있을 것이다.All documents cited are incorporated herein by reference. The present invention has been described above sufficiently, and it will be apparent to those skilled in the art that the present invention can be carried out using a wide range of equivalent conditions, parameters and the like without departing from the spirit or scope of protection or any embodiment thereof. There will be.

Claims (18)

1종 이상의 친수성 아크릴 단량체 또는 알렐 단량체와 1종 이상의 소수성 아크릴 단량체 또는 알렌 단량체; 및At least one hydrophilic acrylic monomer or allel monomer and at least one hydrophobic acrylic monomer or allene monomer; And 텔로-펩티드를 함유한 텔로-콜라겐을 포함하며,Telo-collagen containing telo-peptide, 상기 1종 이상의 친수성 아크릴 단량체 또는 알렐 단량체와 상기 1종 이상의 소수성 아크릴 단량체 또는 알렐 단량체는 상기 텔로-콜라겐과 그래프트-중합되어 콜라겐을 주성분으로 하는 광학적으로 투명한 생체적합성 중합체 재료를 형성하는 것을 특징으로 하는 광학적으로 투명한 생체적합성 중합체 재료.The at least one hydrophilic acrylic monomer or allel monomer and the at least one hydrophobic acrylic monomer or allel monomer are graft-polymerized with the telogen-collagen to form an optically clear biocompatible polymer material composed mainly of collagen. Optically clear biocompatible polymer material. 제1항에 있어서, 상기 텔로-콜라겐의 점도가 1000 cPs 이상인 것을 특징으로 하는 광학적으로 투명한 생체적합성 중합체 재료.The optically clear biocompatible polymer material of claim 1, wherein the telogen collagen has a viscosity of at least 1000 cPs. 제1항에 있어서, 상기 1종 이상의 친수성 아크릴 단량체 또는 알렐 단량체는 HEMA(아크릴); 2-히드록시에틸 메타크릴레이트(HEMA)(아크릴); 히드록시프로필 메타크릴레이트(아크릴); 2-히드록시에틸 메타크릴레이트(아크릴); 히드록시프로필 메타크릴레이트(아크릴); 알릴 알콜(알렐); 폴리(에틸렌 글리콜) 모노메타크릴레이트(아크릴); 4-히드록시부틸 메타크릴레이트(아크릴); 알릴 글루콜 카르보네이트(알렐)로 이루어진 군에서 선택되며,The method of claim 1, wherein the at least one hydrophilic acrylic monomer or allel monomer is selected from the group consisting of HEMA (acrylic); 2-hydroxyethyl methacrylate (HEMA) (acrylic); Hydroxypropyl methacrylate (acrylic); 2-hydroxyethyl methacrylate (acrylic); Hydroxypropyl methacrylate (acrylic); Allyl alcohol (allel); Poly (ethylene glycol) monomethacrylate (acrylic); 4-hydroxybutyl methacrylate (acrylic); Allyl glucol carbonate (allel); 상기 1종 이상의 소수성 아크릴 단량체 또는 알렐 단량체는 4-메타크릴옥시-2-히드록시벤조페논(MHBPH)(아크릴); 알릴 벤젠(알렐); 알릴 부티레이트(알렐); 4-알릴아니솔(알렐); 3-알릴-4-히드록시아세토페논(알렐); 2-(2'-히드록시-3'-알릴-5'-메틸페논)-2H-벤조트리아졸(알렐); N-프로필 메타크릴레이트(아크릴); 에틸-메타크릴레이트(아크릴); 메틸 메타크릴레이트(아크릴); 에틸-3-벤조일 아크릴레이트(아크릴); 및 n-헵틸 메타크릴레이트(아크릴)로 이루어진 군에서 선택되고,The at least one hydrophobic acrylic monomer or allel monomer may be selected from the group consisting of 4-methacryloxy-2-hydroxybenzophenone (MHBPH) (acrylic); Allyl benzene (allel); Allyl butyrate (allel); 4-allyl anisole (allel); 3-allyl-4-hydroxyacetophenone (allel); 2- (2'-hydroxy-3'-allyl-5'-methylphenone) -2H-benzotriazole (allel); N-propyl methacrylate (acrylic); Ethyl-methacrylate (acrylic); Methyl methacrylate (acrylic); Ethyl-3-benzoyl acrylate (acrylic); And n-heptyl methacrylate (acrylic), 상기 1종 이상의 소수성 단량체는 상기 1종 이상의 친수성 단량체에 가용성인 것을 특징으로 하는 광학적으로 투명한 생체적합성 중합체 재료.And wherein said at least one hydrophobic monomer is soluble in said at least one hydrophilic monomer. 제3항에 있어서, 상기 친수성 단량체는 HEMA이고, 상기 소수성 단량체는 MHBPH인 것을 특징으로 하는 광학적으로 투명한 생체적합성 중합체 재료.4. The optically clear biocompatible polymer material of claim 3, wherein the hydrophilic monomer is HEMA and the hydrophobic monomer is MHBPH. 제1항에 있어서, 상기 광학적으로 투명한 생체적합성 중합체 재료의 굴절률이 1.44 내지 1.48인 것을 특징으로 하는 광학적으로 투명한 생체적합성 중합체 재료.2. The optically clear biocompatible polymer material of claim 1, wherein the refractive index of the optically clear biocompatible polymer material is from 1.44 to 1.48. 제5항에 있어서, 상기 굴절률이 1.45 내지 1.47인 것을 특징으로 하는 광학적으로 투명한 생체적합성 중합체 재료.6. The optically clear biocompatible polymer material according to claim 5, wherein the refractive index is from 1.45 to 1.47. 제1항 또는 제4항에 있어서, 상기 광학적으로 투명한 생체적합성 중합체 재료의 굴절률이 1.45 내지 1.46인 것을 특징으로 하는 광학적으로 투명한 생체적합성 중합체 재료.5. The optically clear biocompatible polymer material of claim 1, wherein the refractive index of the optically clear biocompatible polymer material is between 1.45 and 1.46. 6. 제1항에 있어서, 다음과 같은 단계를 포함하는 공정에 의해 제조되는 광학적으로 투명한 생체 적합성 중합체 재료:The optically clear biocompatible polymeric material prepared by the process of claim 1 comprising the following steps: 1종 이상의 친수성 단량체 중에 산(酸)-텔로-콜라겐 용액을 용해시켜, 콜라겐/친수성 용액을 형성하는 단계;Dissolving the acid-telo-collagen solution in at least one hydrophilic monomer to form a collagen / hydrophilic solution; 1종 이상의 친수성 단량체중에 1종 이상의 소수성 단량체를 용해시켜, 소수성/친수성 용액을 형성하는 단계;Dissolving at least one hydrophobic monomer in at least one hydrophilic monomer to form a hydrophobic / hydrophilic solution; 상기 콜라겐/친수성 용액과 상기 소수성/친수성 용액을 배합시켜, 합성(resultant) 용액을 형성하는 단계; 및Combining the collagen / hydrophilic solution and the hydrophobic / hydrophilic solution to form a residual solution; And 상기 생성 용액을 그라프트-중합 반응시켜, 콜라겐을 주성분으로 하는 광학적으로 투명한 생체적합성 중합체 재료를 형성하는 단계.Graft-polymerizing the resulting solution to form an optically clear biocompatible polymer material based on collagen. 1종 이상의 친수성 단량체에 산-텔로-콜라겐 용액을 용해시켜, 콜라겐/친수성 용액을 형성하는 단계;Dissolving the acid-telo-collagen solution in at least one hydrophilic monomer to form a collagen / hydrophilic solution; 1종 이상의 친수성 단량체에 1종 이상의 소수성 단량체를 용해시켜, 소수성/친수성 용액을 형성하는 단계;Dissolving at least one hydrophobic monomer in at least one hydrophilic monomer to form a hydrophobic / hydrophilic solution; 상기 콜라겐/친수성 용액과 상기 소수성/친수성 용액을 배합시켜, 생성 용액을 형성하는 단계; 및Combining the collagen / hydrophilic solution with the hydrophobic / hydrophilic solution to form a product solution; And 상기 생성 용액을 그라프트-중합 반응시켜, 콜라겐을 주성분으로 하는 광학적으로 투명한 생체적합성 중합체 재료를 형성하는 단계를 포함하는, 광학적으로 투명한 생체적합성 중합체 재료를 제조하는 방법.Graft-polymerizing the resulting solution to form an optically clear biocompatible polymer material based on collagen. 제9항에 있어서, 상기 그라프트-중합 단계가 생성 용액에 방사선을 조사시키는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.10. The method of claim 9, wherein the graft-polymerization step comprises irradiating the product solution with radiation. 제1항의 콜라겐을 주성분으로 하는 광학적으로 투명한 생체적합성 중합체 재료를 포함하는 변형성 렌즈.A deformable lens comprising an optically clear biocompatible polymer material mainly comprising the collagen of claim 1. 제11항에 있어서, 상기 변형성 렌즈가 콘택트 렌즈인 것을 특징으로 하는 변형성 렌즈.12. The deformable lens of claim 11, wherein said deformable lens is a contact lens. 제11항에 있어서, 상기 변형성 렌즈가 소프트 안내(眼內) 렌즈인 것을 특징으로 하는 변형성 렌즈.12. The deformable lens according to claim 11, wherein said deformable lens is a soft intraocular lens. 제11항에 있어서, 상기 변형성 렌즈가 굴절 안내 렌즈인 것을 특징으로 하는 변형성 렌즈.12. The deformable lens of claim 11, wherein the deformable lens is a refractive guide lens. 제13항 또는 제14항의 안내 렌즈를 눈에 이식하는 단계를 포함하는 무수정체증(aphakia), 원시 또는 근시의 교정 방법.15. A method for correcting aphakia, hyperopia or myopia comprising implanting the intraocular lens of claim 13 or 14 into an eye. 제1항에 있어서, 상기 중합체 재료의 인장 강도가 약 591 내지 1578kPa인 것을 특징으로 하는 광학적으로 투명한 생체적합성 중합체 재료.The optically clear biocompatible polymeric material of claim 1, wherein the tensile strength of the polymeric material is between about 591 and 1578 kPa. 제11항에 있어서, 상기 변형성 렌즈의 인장 강도가 약 591 내지 1578kPa인 것을 특징으로 하는 변형성 렌즈.The deformable lens of claim 11, wherein the deformable lens has a tensile strength of about 591 to 1578 kPa. 제4항의 광학적으로 투명한 생체적합성 중합체 재료를 포함하는 변형성 렌즈.A deformable lens comprising the optically clear biocompatible polymeric material of claim 4.
KR1019970700386A 1994-07-22 1995-07-21 Optically transparent biocompatible polymeric material mainly containing collagen and its manufacturing method KR100392241B1 (en)

Applications Claiming Priority (10)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US27930394A 1994-07-22 1994-07-22
US08/279,303 1994-07-22
US08/475,574 1995-06-07
US08/475,578 US5654363A (en) 1994-07-22 1995-06-07 Biocompatible optically transparent polymeric material based upon collagen and method of making
US08/485,252 1995-06-07
US08/485,252 US5661218A (en) 1994-07-22 1995-06-07 Biocompatible optically transparent polymeric material based upon collagen and method of making
US08/485,253 1995-06-07
US08/485,253 US5654388A (en) 1994-07-22 1995-06-07 Biocompatible optically transparent polymeric material based upon collagen and method of making
US08/475578 1995-06-07
US08/475,574 US5654349A (en) 1994-07-22 1995-06-07 Biocompatible optically transparent polymeric material based upon collagen and method of making

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR100392241B1 true KR100392241B1 (en) 2004-03-26

Family

ID=27540640

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1019970700386A KR100392241B1 (en) 1994-07-22 1995-07-21 Optically transparent biocompatible polymeric material mainly containing collagen and its manufacturing method

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR100392241B1 (en)

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4388428A (en) * 1981-07-20 1983-06-14 National Patent Development Corporation Biologically stabilized compositions comprising collagen as the major component with ethylenically unsaturated compounds used as contact lenses
US4452925A (en) * 1981-02-09 1984-06-05 National Patent Development Corporation Biologically stabilized compositions comprising collagen as the minor component with ethylenically unsaturated compounds used as contact lenses

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4452925A (en) * 1981-02-09 1984-06-05 National Patent Development Corporation Biologically stabilized compositions comprising collagen as the minor component with ethylenically unsaturated compounds used as contact lenses
US4388428A (en) * 1981-07-20 1983-06-14 National Patent Development Corporation Biologically stabilized compositions comprising collagen as the major component with ethylenically unsaturated compounds used as contact lenses

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US5910537A (en) Biocompatible, optically transparent, ultraviolet light absorbing, polymeric material based upon collagen and method of making
EP0811393B1 (en) Soft intraocular lens
US6747090B2 (en) Compositions capable of forming hydrogels in the eye
KR102309508B1 (en) Intraocular lens material with high refractive index and high Abbe number
AU2018405527B2 (en) Intraocular lens
US5654349A (en) Biocompatible optically transparent polymeric material based upon collagen and method of making
Hong et al. Polymers of 1-vinyl-2-pyrrolidinone as potential vitreous substitutes: physical selection
US5654388A (en) Biocompatible optically transparent polymeric material based upon collagen and method of making
US5661218A (en) Biocompatible optically transparent polymeric material based upon collagen and method of making
JP3561740B2 (en) Biocompatible, optically transparent collagen-based polymer material and method for producing the same
US5654363A (en) Biocompatible optically transparent polymeric material based upon collagen and method of making
KR100392241B1 (en) Optically transparent biocompatible polymeric material mainly containing collagen and its manufacturing method
Jeyanthi et al. Collagen-poly (Hema) hydrogels for the controlled release of anticancer drugs—preparation and characterization
AU718546B2 (en) Biocompatible optically transparent polymeric material based upon collagen and method of making
KR102517172B1 (en) Coating Solution for Color Contact Lenses and Color Contact Lenses manufactured including the same
US5993796A (en) Biocompatible polymeric materials, methods of preparing such materials and uses thereof

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant
FPAY Annual fee payment

Payment date: 20130703

Year of fee payment: 11

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20140702

Year of fee payment: 12

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20150709

Year of fee payment: 13

EXPY Expiration of term