KR100849838B1

KR100849838B1 - 가수분해성 붕해에 대한 실리콘 하이드로겔의 안정화 방법 및 당해 방법에 따라 저장한 콘택트 렌즈를 포함하는 제품

Info

Publication number: KR100849838B1
Application number: KR1020037006530A
Authority: KR
Inventors: 반데를라안더글라스쥐.; 갈라스스티븐엘.
Original assignee: 존슨 앤드 존슨 비젼 케어, 인코포레이티드
Priority date: 2000-11-15
Filing date: 2001-10-29
Publication date: 2008-08-01
Also published as: CN1527951A; WO2002041044A3; JP2004517163A; KR20080039549A; WO2002041044A2; AU2002236633B2; JP4024675B2; EP1402287A2; BR0115361A; US6634748B1; KR20030074619A; AU3663302A; CN100430753C; CA2429206A1

Abstract

본 발명은 수용액에 저장된 실리콘 하이드로겔의 저장 수명을 증가시키는 방법에 관한 것이다.

실리콘 하이드로겔, 오존, 계면활성제, 저장 수명, 가수분해성 붕해, 콘택트 렌즈.

Description

가수분해성 붕해에 대한 실리콘 하이드로겔의 안정화 방법 및 당해 방법에 따라 저장한 콘택트 렌즈를 포함하는 제품{A method of stabilizing silicone hydrogels against hydrolytic degradation and an article comprising contact lens stored according to the method}

본 발명은 가수분해성 붕해로부터 실리콘 하이드로겔을 안정화시키는 방법에 관한 것이다.

콘택트 렌즈는 적어도 1950년대 이래로 시력을 향상시키기 위해 상업적으로 사용되어 왔다. 첫번째 콘택트 렌즈는 경질 재료로 제조되었고, 자체로는 사용자에게 다소 부적합하였다. 현재는 보다 연질의 재료, 통상 하이드로겔 및 특히 실리콘 하이드로겔로 제조되는 렌즈가 개발되었다. 하이드로겔은 산소 투과성이 높고 렌즈 사용자에 대한 적응성이 우수한 수 팽윤성 중합체 네트워크이다. 이들 재료는 적응성의 증가로 인해 보다 많은 환자가 렌즈를 착용할 수 있게 하였다. 환자에 대한 이들 렌즈의 잇점에도 불구하고, 이러한 렌즈에는 독특한 문제가 렌즈 제조업자에게 존재한다.

다른 의료 장비와 마찬가지로 콘택트 렌즈는 수용액에 저장된다. 실리콘 하이드로겔 콘택트 렌즈의 기계적 특성은, 렌즈를 주위 온도 또는 승온에서 수용액에 저장하는 경우, 시간이 경과함에 따라 붕해된다. 이러한 붕해는 실리콘 하이드로겔의 저장 수명을 단축시키고, 이는 인장 계수의 증가를 측정하여 정량화할 수 있다. 따라서, 수용액 중의 실리콘 하이드로겔 콘택트 렌즈의 안정성을 증가시키는 방법이 요구되고 있다. 본 발명은 이러한 요건을 충족시킨다.

도 1은 인장 계수에 미치는 pH의 효과를 설명하는 그래프이다.

본 발명은 실리콘 하이드로겔을 pH가 약 5.0 내지 약 7.2이고 점도가 약 10센티포이즈(cps) 미만인 오존 비함유 수용액(여기서, 수용액이 폴록사민 또는 폴록사머 계면활성제를 함유하는 경우, 계면활성제는 약 0.005중량% 미만의 양으로 존재한다)에 저장함을 포함하는, 가수분해성 붕해로부터 실리콘 하이드로겔 제품을 안정화시키는 방법을 포함한다.

본원에서 사용되는 용어 "실리콘 하이드로겔 제품"은 물을 흡수하고 친수성 단량체와 공중합된 하나 이상의 실리콘 단량체로 제조된 중합체를 의미한다. 전형적인 실리콘 단량체의 예에는, 이로써 한정되는 것은 아니지만, 3-메타크릴옥시프로필 트리스(트리메틸실록시)실란(TRIS), 모노메타크릴옥시프로필 말단화 폴리디메틸실록산(mPDMS), 비닐[3-[3,3,3-트리메틸-1,1 비스(트리메틸실록시)디실록사닐]프로필]카바메이트, 3-메타크릴옥시프로필비스(트리메틸실록시)메틸 실란 및 메타크릴옥시프로필펜타메틸 디실록산이 포함된다. 추가의 단량체는 미국 특허 제4,711,943호, 제3,808,178호, 제4,139,513호, 제5,070,215호, 제5,710,302호, 제5,714,557호, 제5,908,906호, 제4,136,250호, 제4,153,641호, 제4,740,533호, 제5,034,461호, 제5,070,215호, 제5,260,000호, 제5,310,779호 및 제5,358,995호에 기재되어 있으며, 이들 특허는 본원에 포함된 실리콘 단량체에 대해 참조로서 인용된다. 친수성 단량체의 예에는, 이로써 한정되는 것은 아니지만, 불포화 카복실산(예: 메타크릴산 및 아크릴산), 아크릴산 치환된 알콜(예: 2-하이드록시에틸메타크릴레이트 및 2-하이드록시에틸아크릴레이트), 비닐 락탐(예: N-비닐 피롤리돈) 및 아크릴아미드(예: 메타크릴아미드 및 N,N-디메틸아크릴아미드)가 포함된다. 다른 추가의 예에는 미국 특허 제5,070,215호에 기재되어 있는 β-알라닌-N-비닐 에스테르, 친수성 비닐 카보네이트 또는 비닐 카바메이트 단량체 및 미국 특허 제4,910,277호에 기재되어 있는 친수성 옥사졸론 단량체가 포함된다. 미국 특허 제5,070,215호 및 제4,910,277호는 본원에 포함된 실리콘 단량체와 관련하여 참조로서 인용된다.

본 발명은 모든 종류의 실리콘 하이드로겔 제품과 결합하여 사용할 수 있다. 실리콘 하이드로겔이 카복실산 관능성 단량체를 함유하는 경우에는 특히 가수분해성 붕해와 관련된 인장 계수 증가 문제가 나타날 수 있다. 정치시키면, 이들 단량체를 함유하는 실리콘 하이드로겔은 카복실산 관능성을 갖는 단량체를 함유하지 않는 것보다 더 많은 가수분해성 붕해를 경험한다.

실리콘 하이드로겔은 다수의 의료 장비, 특히 콘택트 렌즈 및 인공 수정체를 형성하기 위해 사용된다. 실리콘 하이드로겔 콘택트 렌즈를 제조하는 공정의 예는 미국 특허 제5,260,000호, 미국 특허 제6,037,328호, 미국 특허 제5,998,498호, 미국 특허원 제09/532,943호, 2000년 8월 30일자로 출원된 미국 특허원 제09/532,943호의 부분 계속 출원, 미국 특허 제6,087,415호, 미국 특허 제5,962,548호 및 미국 특허 제6,020,445호에서 발견할 수 있다. 본 발명은 특히 아쿠아필콘(acquafilcon) A, 발라필콘(balafilcon) A 및 로트라필콘(lotrafilcon)으로 제조된 콘택트 렌즈에 적합하다.

"오존 비함유" 용액은, 대기로부터 용액으로 확산하는 오존 이외에는, 용해된 오존을 함유하지 않는 용액이다. "수용액"은, 이로써 한정되는 것은 아니지만, 콘택트 렌즈의 저장 또는 세정에 사용되는 모든 수계 용액을 포함한다. 전형적인 용액에는 염수 용액, 기타 완충 용액 및 탈이온수가 포함된다. 바람직한 수용액은 함유된 염이 염화나트륨, 붕산, 붕산나트륨, 인산나트륨, 인산수소나트륨, 인산이수소나트륨 또는 이들의 상응하는 칼륨 염으로 이루어진 그룹으로부터 선택된 하나 이상의 염인 염수 용액이다. 이들 염은 일반적으로 산 및 이의 결합 염기를 포함하는 완충 용액을 형성하기 위해 배합되고, 이에 의해 산 및 염기의 첨가는 pH를 비교적 작게 변화시킨다. 완충 용액은 추가로 2-(N-모르폴리노)에탄설폰산(MES), NaOH, 2,2-비스(하이드록시메틸)-2,2',2"-니트릴로트리에탄올, HCl, n-트리스(하이드록시메틸)메틸-2-아미노에탄설폰산, 시트르산, 시트르산나트륨, 탄산나트륨, 중탄산나트륨, 아세트산 및 아세트산나트륨을 포함할 수 있다. 수용액 중의 염의 농도는 약 0.3 내지 3.0중량%, 바람직하게는 약 0.5 내지 2.0중량%, 보다 바람직하게는 약 0.6 내지 1.3중량%이다. 바람직한 완충 용액은 보레이트 및 포스페이트이다.

수용액의 pH는 수성 HCl 또는 수성 NaOH를 첨가하여 약 5.0 내지 약 7.2의 pH로 조정할 수 있다. 바람직한 pH 범위는 약 6.0 내지 약 7.2, 보다 바람직하게는 약 6.8 내지 약 7.2, 가장 바람직하게는 약 6.8 내지 약 7.1이다. 수용액의 점도는 약 10cps 미만이고, 바람직하게는 약 7cps 미만이다.

추가로, 본 발명은, 실리콘 하이드로겔을 pH가 약 5.0 내지 약 7.2이고 점도가 약 10센티포이즈(cps) 미만인 오존 비함유 수용액(여기서, 수용액이 폴록사민 또는 폴록사머 계면활성제를 함유하는 경우, 계면활성제는 약 0.005중량% 미만의 양으로 존재한다)에 저장함을 포함하는 방법으로 제조되는 가수분해에 대해 안정한 실리콘 하이드로겔 콘택트 렌즈를 포함한다. 용어 실리콘 하이드로겔 및 수용액 모두는 상술된 의미와 바람직한 범위를 갖는다. "가수분해에 대해 안정한"은 인장 계수가 동일한 재료로 제조하여 약 7.3 이상의 pH에서 저장한 또 다른 렌즈의 인장 계수보다 작게 증가하는 렌즈를 의미한다.

본 발명을 설명하기 위해 다음 실시예가 포함된다. 이들 실시예는 본 발명을 제한하는 것은 아니다. 이들은 단지 본 발명의 실시 방법을 제시하기 위한 것이다. 기타 특징 뿐만 아니라 콘택트 렌즈의 숙련자들은 본 발명의 다른 실시 방법을 발견할 수 있을 것이다. 그러나, 이들 방법도 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 간주한다.

다음 약어가 실시예에서 사용된다.

렌즈 A = 아쿠아필콘 A

렌즈 B = 발라필콘 A

DI = 탈이온수

EDTA = 에틸렌디아민테트라아세트산

인산염 완충 염수(pH 7.4 ±0.2)=PBS

0.05% 트윈 80을 포함한 인산염 완충 염수(pH 7.4 ±0.2)=TPBS

실시예 1

상이한 pH에서 렌즈 A의 기계적 특성의 측정

인장 계수는 다음과 같이 측정했다. 12개의 렌즈를 견골(dog-bone) 형상으로 절단하고, 인스트론(INSTRON^TM) 모델 1122 인장 시험기를 사용하여 인장 계수 및 파단 신도를 측정했다. 시험 직전에 이들의 본래 충전 용액을 사용하여 렌즈를 수화시켰다. 12개 렌즈의 인장 계수를 평균하여 당해 셋트에 대한 평균 인장 계수를 수득했다. 조정 전에 시험하는 경우, 렌즈 A의 인장 계수는 85.6 ±10.3psi이었다. 수 중의 NaCl 8.48g/L, 붕산 9.26g/L, 붕산나트륨 1.00g/L 및 EDTA 0.10g/L로부터 염수 용액을 제조했다. 소량의 50% NaOH 수용액 또는 37% HCl 수용액을 첨가하여 이 용액의 pH를 pH 6.0, 6.5, 7.0, 7.5 및 8.0으로 조정했다. 렌즈를 각 pH의 용액에 넣고, 혼합물을 밀봉 바이알에서 95℃로 가열했다. 이들 렌즈의 기계적 특성(인장 계수)는 당해 온도에서 1주일 및 2주일 후에 측정했다. 이 결과를 표 1 및 도 1에 나타낸다.

	95℃에서 1주일 후	95℃에서 2주일 후
pH	인장 계수(psi)	인장 계수(psi)
6.0	92.9 ±4.0	104.7 ±6.3
6.5	89.1 ±3.3	108.8 ±5.0
6.8		126.3 ±9.9
7.0		164.3 ±16
7.0	109.9 ±14.8	157.8 ±11.7
7.2		236.1 ±11.8
7.4		295.9 ±28.5
7.5	158 ±17.7	286.8 ±24.4
7.6		338.8 ±42.6
8.0	294.9 ±75.2	532 ±76

렌즈 인장 계수의 수치는 이의 가수분해 안정성에 반비례한다. 즉, 인장 계수가 낮을수록 렌즈는 보다 안정하다. 이들 결과는 저장 용액의 pH가 저하됨에 따라 실리콘 하이드로겔의 기계적 안정성이 증가함을 나타낸다.

실시예 2

상이한 pH에서 렌즈 B의 기계적 특성의 측정

렌즈 B의 기계적 특성을 측정했다. 조정 전에 시험하는 경우, 렌즈 B의 인장 계수는 155(20)psi이었다. 렌즈를 pH 6.0, 7.0 및 8.0에서 실시예 1과 같이 제조한 염수 용액에 넣고, 밀봉 바이알에서 95℃로 가열했다. 이들 렌즈의 기계적 특성을 당해 온도에서 1주일 후에 측정했다.

	95℃에서 1주일 후
pH	인장 계수(psi)
6.0	544 ±45
7.0	576 ±21
8.0	1217 ±102

실시예 3

초기 인장 계수가 73.1 ±7.2psi인 비필콘(2-하이드록시에틸 메타크릴레이트, 메타크릴산, N-비닐피롤리돈 및 에틸렌글리콜 디메타크릴레이트의 실리콘 비함유 공중합체) 소프트 콘택트 렌즈를 pH 6.0, 7.0 및 8.0에서 실시예 1과 같이 제조한 염수 용액에 넣고, 밀봉 바이알에서 95℃로 가열했다. 이들 렌즈의 기계적 특성을 당해 온도에서 2주일 후에 측정했다. 표 3의 결과는, 실리콘 하이드로겔과는 달리, 비실리콘 하이드로겔의 인장 계수가 가속 에이징 시험에서 거의 변화하지 않고 보다 높은 pH에서 실질적으로 약간 감소할 수 있음을 나타낸다.

	95℃에서 2주일 후
pH	인장 계수(psi)
6.0	75.7 ±4.6
7.0	68.2 ±5.9
8.0	64.9 ±4.4

Claims

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pH가 5.0 내지 7.2이고 점도가 10cps 미만인, 대기로부터 수용액으로 확산하는 오존 이외에는 용해된 오존을 함유하지 않는 수용액에 저장된 콘택트 렌즈를 포함하는 제품.
제8항에 있어서, 대기로부터 수용액으로 확산하는 오존 이외에는 용해된 오존을 함유하지 않는 수용액의 pH가 6.8 내지 7.1인 제품.
제8항에 있어서, 아쿠아필콘 A, 발라필콘 A 또는 로트라필콘을 추가로 포함하는 제품.
삭제
제8항에 있어서, 대기로부터 수용액으로 확산하는 오존 이외에는 용해된 오존을 함유하지 않는 수용액이 폴록사민 또는 폴록사머 계면활성제를 추가로 함유하며, 당해 계면활성제가, 대기로부터 수용액으로 확산하는 오존 이외에는 용해된 오존을 함유하지 않는 수용액 100중량%를 기준으로 하여, 0.005중량% 미만의 양으로 존재하는 제품.