KR102545476B1 - Mpc를 이용한 기능성이 향상된 실리콘 하이드로겔 콘택트 렌즈의 제조 방법 - Google Patents

Mpc를 이용한 기능성이 향상된 실리콘 하이드로겔 콘택트 렌즈의 제조 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 MPC를 이용한 기능성이 향상된 실리콘 하이드로겔 콘택트 렌즈의 제조 방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 1) MPC를 초음파로 분쇄하고 양이온교환을 통해 얻은 생성물을 하이드록실에틸메타아크릴레이트(HEMA) 용액에 희석하여 MPC-하이드록시에틸메타아크릴레이트(MPC-HEMA) 용액을 제조하는 단계; 2) 상기 MPC-HEMA 용액에 실리콘 모노머, NVP, 가교제 및 라디칼 개시제를 첨가한 후 초음파로 개시제를 용해하여 상기 조성물을 라디칼 중합하는 단계; 3) 숫몰드에 잉크를 코팅하고 인쇄한 후 열처리하는 코팅 및 인쇄 단계; 4) 암몰드에 상기 2) 단계의 중합물을 넣고, 상기 숫몰드와 암몰드를 결합하여 성형 오븐에 넣어 경화시키는 가교 및 성형 단계; 및 5) 상기 암몰드를 탈착하고 상기 딱딱한 드라이 상태의 성형 렌즈를 수화시키는 단계를 포함하고, 이때 상기 수화는 90℃ 내지 100℃로 가열된 해삼자숙수를 사용하는 것을 특징으로 MPC를 이용한 기능성이 향상된 실리콘 하이드로겔 콘택트 렌즈의 제조 방법.에 관한 것이다. 본 발명의 콘택트 렌즈는 장기간 사용에 불편함을 해소하였을 뿐만 아니라 90% 이상의 우수한 수분 함수율 및 85% 이상의 산소 투과율을 나타내므로, 렌즈착용 시 발생할수 있는 안구의 건조증세를 감소시켜 착용감이 우수하고, 단백질이 잘 흡착되지 않아 수명이 긴 소프트 콘택트렌즈를 보다 간편하고 저렴한 가격에 생산할 수 있다.

Description

MPC를 이용한 기능성이 향상된 실리콘 하이드로겔 콘택트 렌즈의 제조 방법 {Production method of silicone hydrogel lens improved functionally using MPC}
본 발명은 실리콘 소재 하이드로겔 소프트 렌즈의 제조 방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 실리콘-함유 아크릴레이트 또는 메타크릴레이트 단량체로부터 제조되는 폴리아크릴레이트 또는 폴리메타크릴레이트 주요 성분 이외에 전처리된 MPC를 이용하여 단백질 부착 억제효과와 함수율 및 산소 투과도가 우수한 기능성이 향상된 실리콘 하이드로겔 콘택트 렌즈의 제조 방법에 관한 것이다.
소프트 콘택트렌즈는 안경에 비하여 시야가 넓고 안경의 착용에서 오는 미용상의 불이익을 피할 수 있는 장점 때문에 청소년층과 여성층을 중심으로 널리 사용되어 오고 있으며, 2018년 기준 전세계 약 14억명이 근시이며 렌즈 사용자가 30%정도이고, 일본 렌즈 사용자는 1564만명이고 중국도 약 6억명이 근시이며 30%가 렌즈 착용자라고 하므로, 미용 목적으로 렌즈를 착용하는 사람까지 포함되면 약 4.2억~5억명 이상의 인구가 콘택트렌즈를 착용하고 있는 것으로 보고되고 있다. 현재 콘택트렌즈는 시력교정, 치료용 외에도 미용용 등으로 그 영역이 확대되면서 연평균 10% 이상 성장하고 있다. 세계인구의 약 50%가 잠재적으로 시력교정을 요하며, 안경착용 인구의 약 20%가 콘택트렌즈의 잠재 수요자라고 볼 때 앞으로 소프트 콘택트렌즈 시장 전망은 매우 밝다 할 수 있다.
콘택트 렌즈를 착용한 경우에는, 대기로부터의 산소의 공급량이 저하하고, 그 결과로서 각막 상피 세포의 분열 억제나 각막 비후로 이어지는 것이 임상 결과로부터 지적되고 있다. 그래서, 보다 안정성이 높은 콘택트 렌즈를 공급하기 위하여, 소재의 산소 투과성의 개량이 시도되고 있다. 실리콘-함유 수지가 산소 투과성이 우수하여 하드렌즈를 중심으로 많이 사용되고 있으나, 일반적으로 실리콘계 수지는 소수성으로 하이드로겔 형태의 렌즈에는 오히려 함수율을 낮추기 때문에 사용이 제한되고 있다.
함수성 소프트 콘택트 렌즈는, 재료가 부드럽기 때문에 일반적으로 착용감이 좋은 것이 알려져 있지만, 그 산소투과성은 렌즈의 함수율에 기인하기 때문에, 하드 콘택트 렌즈보다 낮다. 그래서 최근에는, 렌즈 재료 성분의 하나로서 실리콘 모노머나 실록산매크로모노머를 포함하는 실리콘 하이드로겔이 개발, 제품화되어 있다. 렌즈 표면이 소수성을 나타내면, 누액 중의 지방질 성분이 부착되기 쉬워져, 콘택트 렌즈 착용 중에 렌즈가 흐려지거나, 또는 보기 어려워지는 등의 자각 증상이 발생하거나, 부착된 지방질 성분 위에 추가로 단백질 등이 부착됨으로써 안질환을 유발할 가능성이 생긴다. 이러한 점에서, 실리콘 하이드로겔을 사용하는 소프트 콘택트 렌즈의 표면의 소수성을 개선하는 것을 목적으로 하여, 다양한 방법이 제안되고 있다.
또한, 많은 콘택트렌즈 착용자들이 느끼는 불편함 중의 하나가 렌즈 착용시간이 길어지면 눈에 건조감을 느끼는 것이며, 이러한 건조감은 오후가 되면 더 심하게 나타난다. 이와 같이 건조감을 느끼는 현상은 렌즈 착용 기간이 길어지면 더욱 자주 나타나며, 이 건조감 때문에 장기 착용자 중에서 소프트 콘택트렌즈 착용을 포기하는 사람이 늘고 있다. 또한, 최근 들어 생활의 편리함을 위하여 냉난방이 일반화되면서 콘택트렌즈 착용자 중 건조감을 호소하는 사람이 더욱 빠르게 증가하고 있어 이에 대한 대책이 절실히 요구되고 있다.
콘택트렌즈를 사용의 문제점은 안구건조증으로, 이 부분의 기술혁신에 따른 제품의 착용감 개선이 시장의 수요를 자극하는 데 가장 중요한 변수로 이를 해소하기 위해 현재 기업들이 가장 중요시 여기고 있는 기술은 생체친화적인 물질을 첨가하여 습윤성을 높이고 이물감을 최소화 하는 것이다
콘택트렌즈는 착용 시 눈물에 포함된 단백질, 지질 및 이와 관련된 각종 유기물과 찌꺼기들이 렌즈 표면에 붙어 쌓이게 되며, 이의 제거를 위하여 정기적으로 세척 및 소독을 해 주어야 한다. 최근에는 렌즈 세척액의 발전으로 밤사이에 렌즈를 세척액에 담가 두기만 하여도 각종 유기물이 세척되는 제품까지 나와 있지만 렌즈에 낀 단백질은 이와 같은 세척액만으로는 쉽게 제거되지 않아 적어도 1주일에 한번은 단백질 소독을 해 주어야 한다. 단백질 소독은 특수한 단백질 제거액을 사용하여야 하므로 대단히 번거롭고 귀찮은 일이다.
이상과 같은 건안, 단백질 흡착 등 소프트 콘택트렌즈의 문제점들을 완화 시킬 수 있는 고기능성 렌즈가 개발된다면 콘택트렌즈 소비자의 불편을 해소하고 지속적인 수요의 창출을 기대할 수 있다. 단백질이 잘 흡착되지 않는 기능성 렌즈는 티씨싸이언스 사에서 개발하여 (대한민국 특허 제407592호) 현재 국·내외에 시판 중에 있다. 하지만 건안현상을 완화 시키면서 동시에 단백질 흡착도 잘 일어나지 않는 렌즈는 아직 세계적으로 개발되어 있지 않다.
현재 소프트 렌즈에 사용하는 하이드로겔은 대부분 2-히드록시에틸 메타크릴레이트를 단량체로 하고 소량의 가교제와 혼용한 후 라디칼계의 열중합 반응에 의하여 제조되고 있다. 그러나 이와 같은 재료로 제조된 렌즈는 재료 특성상 장시간 착용시 단백질 부착 등의 문제가 발생되어 문제점이 있으며, 실리콘-함유 수지가 산소 투과성이 우수하여 하드렌즈를 중심으로 많이 사용되고 있으나, 일반적으로 실리콘계 수지는 소수성으로 하이드로겔 형태의 렌즈에는 오히려 함수율을 낮추기 때문에 사용이 제한된다. 그 외 불소-함유 수지는 낮은 굴절률 등의 특성 때문에 광통신용 소자, 반도체용 절연막 등에 이용되고 있을 뿐만 아니라, 함수율이 높고 단백질-부착 억제 효과가 있어 하이드로겔에도 일부 사용되고 있는데 제조 및 가공의 어려움으로 한정적인 영역에만 사용되고 있다. 그리고 일부 불소 및 실리콘을 동시에 함유한 단량체가 개발되어 있으나, 제조 가격이 높아 상용화에는 어려움이 있다.
한편, 포스포릴콜린(Phosphorylcholine; PC)은 중합반응에 의해 포스포릴콜린 공중합체로 조성되며, 포스포릴콜린 공중합체는 널리 알려진 성분으로 물과의 친화성이 높기 때문에 흡습성, 보습성에 뛰어나고, 강력한 친수성 분자구조로 렌즈의 표면이 마르지 않는 수분층을 형성하며 또 생체막에 유래하는 인지질 유사구조에 기인하여, 생체적합성, 보체비활성화, 생체물질 비흡착성, 항혈전성, 지질 2분자막 안정화 작용 등의 우수한 특징을 갖는다. 이중 생체적합소재는 생체에 넣어 두어도 부작용을 일으키지 않는 인공장기의 재료이며, 그 중 MPC(2-Methacryloyloxyethyl Phosphoryl Choline)는 세포막과 비슷한 분자구조를 갖는 물질로서 생체조직에 접촉할 경우에도 거부반응이 없고 보습기능도 뛰어나 인공관절 등의 의료용 소재와 화장품 기능개선을 위한 첨가제로 사용되고 있다.
또한, 해삼은 극피동물 해삼강에 속하는 해삼류의 총칭으로, 약효가 인삼과 같다고 하여 해삼이라고 명명되었다. 식품학적으로 해삼은 약 90.5%가 수분으로 구성되어 있으며, 그 외 단백질 3.2%, 지방 0.2% 및 무기질 3.5% 로 구성되어 있다. 해삼에 함유된 단백질은 질이 우수하고, 무기질로는 칼슘과 인이 적절한 비율로 포함되어 있으며, 연골부에는 콘드로이친 황산이 많다. 또한 유리 아미노산으로, 단맛을 내는 알라닌 및 감칠맛을 내는 글루탐산이 가장 많이 분포하고 있으며, 인삼의 기능성 성분으로 알려진 사포닌의 함량도 높아 바다의 인삼으로도 불린다. 또한, 건해삼의 주요 성분은 당단백질과 콘드로이친이며, 점액성 다당류 및 황산 콘드로이친 구조를 관한 연구가 진행된 바 있다.
해삼자숙수는 생 해삼을 가열 및 건조하여 건해삼을 생산하는 과정에서 다량으로 발생하는 부산물로서, 대부분 폐기되고 있어 경제적 손실이 크며, 환경 오염 문제가 제기되고 있다. 또한, 해삼자숙수에는 폴리페놀, 단백질 및 글리코겐과 같은 유용 영양성분과 같은 기능성 성분이 다량 함유되어 있음에도 불구하고, 종래 해삼에 관한 연구는 해삼 자체를 이용한 식품 개발이 대다수를 이루고 있을 뿐이며, 해삼 자숙수로부터 기능성 물질을 추출하거나 이를 활용하는 기술을 개발하는 연구는 매우 미진한 실정이다.
이에, 본 발명자들은 상기와 같은 실리콘 하이드로겔의 장점 및 해결 과제를 인지하고, MPC 등의 생체친화적인 물질을 사용하여 보다 기능성 향상된 렌즈를 제조하고자 노력하던 중, 전처리된 MPC와 제조 공정중의 수화액으로 해삼자숙수를 사용한 결과, 다양한 기능성이 향상된 렌즈를 제조할 수 있음을 확인함으로써 본 발명을 완성하였다.
본 발명의 목적은 전처리된 MPC를 친수성 단량체로 사용하고, 해삼자숙수를 렌즈 제조 공정에 이용함으로써 함수율, 산소투과도와 같은 기본 물성뿐 아니라 안구의 건조증 완화, 착용감 개선, 단백질이 흡착 방지, 항균력 증가와 같은 기능성이 향상된 실리콘 하이드로겔 콘택트 렌즈의 제조 방법을 제공하는 것이다.
상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 11) MPC를 초음파로 분쇄하고 양이온교환을 통해 얻은 생성물을 하이드록실에틸메타아크릴레이트(HEMA) 용액에 희석하여 MPC-하이드록시에틸메타아크릴레이트(MPC-HEMA) 용액을 제조하는 단계; 2) 상기 MPC-HEMA 용액에 실리콘 모노머, NVP, 가교제 및 라디칼 개시제를 첨가한 후 초음파로 개시제를 용해하여 상기 조성물을 라디칼 중합하는 단계; 3) 숫몰드에 잉크를 코팅하고 인쇄한 후 열처리하는 코팅 및 인쇄 단계; 4) 암몰드에 상기 2) 단계의 중합물을 넣고, 상기 숫몰드와 암몰드를 결합하여 성형 오븐에 넣어 경화시키는 가교 및 성형 단계; 및 5) 상기 암몰드를 탈착하고 상기 딱딱한 드라이 상태의 성형 렌즈를 수화시키는 단계를 포함하고, 이때 상기 수화는 90℃ 내지 100℃로 가열된 해삼자숙수를 사용하는 것을 특징으로 MPC를 이용한 기능성이 향상된 실리콘 하이드로겔 콘택트 렌즈의 제조 방법을 제공한다.
이하, 본 발명을 상세히 설명한다.
본 발명의 MPC를 이용한 기능성이 향상된 실리콘 하이드로겔 콘택트 렌즈의 제조 방법에 있어서, 상기 해삼자숙수의 제조는 1) 해삼 내장을 제거한 후 담수를 이용하여 1차적인 염 및 불순물 제거하는 세척 단계; 2) 상기 세척된 해삼을 80 내지 90℃의 담수에서 계속 삶은 후 고형물을 제거하여 액상을 수득하는 단계; 및 3) 상기 해삼자숙수를 -20℃로 동결하는 단계;를 포함하는 것이 바람직하다.
또한, 본 발명의 MPC를 이용한 기능성이 향상된 실리콘 하이드로겔 콘택트 렌즈의 제조 방법에 있어서, 상기 렌즈의 제조 방법은 상기 5단계 이후에 6) 상기 수화된 렌즈의 렌즈성형층을 친수성 및 습윤성인 만니톨과 자일리톨과 폴리에틸렌글리콜 메타아크릴레이트를 그라프팅하여 제조한 중합체로 렌즈 표면을 코팅하는 단계;를 포함하는 것이 바람직하고, 상기 6단계 이후에 7) 상기 코팅 렌즈의 외관을 확인하고 각 렌즈의 도수에 맞는 스펙을 측정한 후, 렌즈를 초음파 세척하고 블리스터에 넣어 밀봉하는 세척 및 1차 포장 단계; 및 8) 119~121℃에서 15~25분간 상기 렌즈를 멸균하는 단계;를 추가로 포함하는 것이 보다 바람직하다.
본 발명의 MPC를 이용한 기능성이 향상된 실리콘 하이드로겔 콘택트 렌즈의 제조 방법에 있어서, 상기 가교제는 에틸렌글리콜 디메타크릴레이트(EGDMA), 아크릴산, 메타크릴산, 아크릴아미드, 메타크릴아미드, 디에틸렌글리콜 디메타크릴레이트, 트리에틸렌글리콜 디메타크릴레이트 및 테트라에틸렌글리콜 디메타크릴레이트로 이루어진 군중에서 선택된 1종 이상이고, 상기 라디칼 개시제는 아조 비스이소브티로니트릴(AIBN), 2,2'-아조 비스(2,4-디메틸펜탄니트릴), 2,2'-아조 비스(2,4-디메틸발레로니트릴), 벤조일 퍼옥사이드, 디(세크부틸)퍼옥시디카보네이트 및 이소프로필퍼옥시디카보네이트로 이루어진 군중에서 선택된 1종 이상인 것이 바람직하다.
본 발명은 샌드위치법 제조법을 사용하여 제조된 비이온성 실리콘 하이드로겔 코팅중합체 뷰티렌즈로서 전처리된 MPC를 최적량을 사용함으로써 12시간 이상 각막 무자극의 효과로 인공눈액 최소화, 탈색 방지, 수분증발 방지 등의 효과를 나타낸다. 본 발명에 의하면 90% 이상의 균일화도로 콘택트 렌즈의 제조가 가능하며, 상기 콘택트 렌즈는 장기간 사용에 불편함을 해소하였을 뿐만 아니라 90% 이상의 우수한 수분 함수율 및 85% 이상의 산소 투과율을 나타내므로, 렌즈착용 시 발생할수 있는 안구의 건조증세를 감소시켜 착용감이 우수하고, 단백질이 잘 흡착되지 않아 수명이 긴 소프트 콘택트렌즈를 보다 간편하고 저렴한 가격에 생산할 수 있다.
이하, 본 발명을 각 단계별로 설명한다.
제 1 단계: MPC의 전처리 단계
2-하이드록시에틸메타크릴레이트(HEMA: 2-hydroxyethylmethacrylate)에 MPC(methacryloyloxyethyl phosphoryl choline)가 결합된 MPC-하이드록시에틸메타아크릴레이트(이하 MPC-HEMA) 용액을 제조한다.
MPC는 하기의 구조를 가지며, 세포막의 구성성분인 인지질을 함유한 지질유사체 물질로, 양 말단에 친수성과 소수성 성질을 모두 가지도록 합성된 쌍성이온이며, 높은 친수성과 생체친화성을 갖는 특징이 있다.
Figure 112021142777218-pat00001
제 2 단계: 자유 라디칼 중합 단계
자유 라디칼 중합법을 통해 콘택트렌즈를 제조한다. 자유 라디칼 중합은 비닐계 고분자 중합 방법중 하나로 일반적으로 상업적으로 널리 사용되고 있다. 개시, 성장, 정지의 3단계 반응으로 이루어진다.
구체적으로, 가교제인 에틸렌글리콜 디메타크릴레이트(EGDMA: ethylene glycol dimethylacrylate)와 상기 1단계의 MPC-HEMA, 실리콘 단량체(실록산-함유 단량체), N-비닐 피로리돈(NVP: N-vinylpyrrolidone) 용액을 넣고 교반한다. 가교제와 모너머로 이루어진 용액에 라디칼 개시제를 첨가하고, 초음파를 사용하여 상기 개시제를 용해시켜 중합을 개시한다.
상기 성분 이외에 아크릴산, 메타크릴산, 아크릴아미드, N,N-디메틸아크릴아미드, 메타크릴아미드, 메틸 메타크릴레이트, 2-히드록시에틸메타크릴레이트, 글리세릴 메타크릴레이트, α-메틸렌-N-메틸-피롤리돈 및 1-비닐 이미다졸로 구성된 군으로부터 선택되는 친수성 단량체 성분을 더 포함할 수 있다. 상기한 친수성 단량체 성분과 함께 이용되는 경우 함수율이 향상될 수 있다.
상기 HEMA는 친수성 아크릴계 단량체이며, 입체규칙성을 갖는 고분자의 일종으로 단량체 기반의 가교 결합을 한다. 렌즈가 건조 상태에서는 렌즈 표면에는 소수성이 높은 실리콘 구조가 배향되어 높은 발수성을 나타내지만, 일단, 렌즈 표면이 물로 덮인(젖은) 경우에는, 실리콘 하이드로겔의 높은 분자 운동성에 기인하여 HEMA 구조가 표면에 배향됨으로써 물분자를 강하게 유지하고, 그 결과, 습윤성 표면을 형성 및 유지할 수 있는 것으로 생각된다. 따라서, 본 발명의 소프트 콘택트 렌즈는, 건조 상태에서는 높은 발수성(높은 접촉각)을 나타내지만, 일단, 표면이 물에 젖은 경우에는, 표면이 균일하게 물의 막으로 덮여, 그 상태가 장시간 유지된다. 따라서, 소프트 콘택트 렌즈용 세정액으로 문지름 세정한 후, 증류수나 소프트 콘택트 렌즈용 헹굼액으로 헹군 후에, 렌즈 표면이 균일하게 물의 막으로 덮여, 수중에서의 기포법에 의한 접촉각 측정에서는 낮은 접촉각을 나타낸다.
본 발명에 있어서 실리콘 단량체란, 분자 구조 중의 규소 원자의 수가 4 이하이며 분자량이 1000 미만인 것이거나, 폴리에틸렌글리콜기의 반복수에 분포가 있는 경우에는, 겔 퍼미에이션 크로마토그래피에 의한 측정으로, 폴리스티렌 환산으로 수평균 분자량을 산출했을 때 1000 미만인 것을 말한다.
상기 NVP는 친수성 단량체로서의 기질을 띠며, 분자구조가 생체와 유사하고, 부분적으로 양전하를 띠기 때문에 물과 결합하려는 성질이 있어 친수성이며, 소프트콘택트렌즈의 함수율을 증가시키거나 경성렌즈의 습윤성을 증가시키는 목적으로 사용된다. 상기 NVP는 총 조성물의 함량 중 0.1중량% 내지 20중량%가 사용되는 것이 바람직한데, 20중량% 이하에서는 투과도가 90% 이상의 투명한 렌즈를 얻을 수 있고 50% 이상의 함수율 특성을 보이나, 20중량%를 초과할 경우에는 불투명한 렌즈가 얻어지게 되고 더 많이 첨가된 경우에는 렌즈의 형상을 유지하지 못하고 물에 녹게 된다.
본 발명의 가교제는 단량체를 이용하여 하이드로겔을 형성할 때 에틸렌글리콜 디메타크릴레이트(EGDMA), 아크릴산, 메타크릴산, 아크릴아미드, 메타크릴아미드, 디에틸렌글리콜 디메타크릴레이트, 트리에틸렌글리콜 디메타크릴레이트 또는 테트라에틸렌글리콜 디메타크릴레이트 등과 같이 종래에 이용되었던 가교제를 소량 이용한다. 특히, EGDMA는 각 성분을 합성하는 가교제로 사용되는 것이며, 중합체의 안정과 강도를 향상시키고 함수율을 낮추는 역할을 한다. 구체적으로 상기 소재는 사슬 모양 고분자 사슬 사이에서 가교 역할을 하게 되며, 수지에 경도나 탄력성 등 기계적 강도와 화학적 안정성을 부여한다. 상기 EGDMA는 총 조성물의 함량 중 0.1 ~ 5중량%가 바람직한데, 상기 EGDMA의 함량이 낮을수록 높은 투과성의 렌즈를 제조할 수 있게 되며, 5중량%를 초과할 경우에는 고분자의 합성이 과도하게 일어나 단량체가 경직될 수 있으며 불투명화된다.
본 발명의 라디칼 개시제는 열중합형 개시제 또는 광중합형 개시제로, 예를 들어 열중합형 개시제로는 아조 비스이소브티로니트릴(AIBN), 2,2'-아조 비스(2,4-디메틸펜탄니트릴), 2,2'-아조 비스(2,4-디메틸발레로니트릴), 벤조일 퍼옥사이드, 디(세크부틸)퍼옥시디카보네이트, 이소프로필퍼옥시디카보네이트로 등을 포함하나, 당 분야에서 사용되는 열중합형 개시제라면 제한되지 않고 사용될 수 있으나, 특히 AIBN을 사용하는 것이 바람직하고, 광중합용 광개시제로는 벤조페논, 벤질디메틸케탈, 1-히드록시시클로헥실페닐케톤, 2-히드록시-2-메틸-1-페닐프로판-1-온, 1-[4-(2-히드록시에톡시)-페닐]-2-히드록시-2-메틸-1-프로판-1-온, 2-메틸-1-[4-(메틸티오)페닐]-2-모폴리노프로판-1-온, 2-벤질-2-디메틸아미노-1-(4-모폴리노페닐)-부탄논, 2,2-디메톡시-1,2-디페닐에탄논, 4-(2-히드록시에톡시)페닐-(2-히드록시-2-프로필)케톤, 2,4,6-트리메틸벤조일-다이페닐-포스핀옥사이드 등을 포함하나, 당 분야에서 사용되는 광중합형 개시제라면 제한되지 않고 사용될 수 있다.
본 발명의 실리콘 단량체는 친수성 실리콘 단량체를 사용하였다. 상기실리콘 단량체는 총 조성물의 함량 중 5 ~ 20중량%가 혼합되어 지는 것으로, 20중량%를 초과하게 되면 상분리가 쉽게 일어나 산란으로 인해 렌즈의 투과도가 감소되어 불투명한 렌즈를 얻게 된다. 본 발명의 실리콘 단량체는 히드록실기를 함유하여 친수성을 높여준 단량체로서, 구체적인 단량체로는 2-히드록시-3-트리메틸실록시프로필 메타크릴레이트 또는 2,3-디트리메틸실록시프로필 메타크릴레이트를 들 수 있다.
본 발명에 있어서, 중합 반응은 열중합 온도 및 시간은 이용되는 단량체의 종류 및 양, 개시제의 종류 및 양 등에 따라 차이가 있으며, 통상적으로는 90 내지 150℃에서 10 내지 60분, 바람직하게는 90 내지 120℃에서 20 내지 40분이다. 광중합은 자외선의 강도와 자외선과 시료와의 거리에 따라 다양하나 일반적으로 500W 내지 2Kw자외선에 0.5 내지 5분 바람직하게는 1 내지 3분이다.
보다 바람직하게는, 2-하이드록시에틸메타크릴레이트(HEMA: 2-hydroxyethylmethacrylate)에 MPC(methacryloyloxyethyl phosphoryl choline)가 결합된 MPC-HEMA 70 ~ 90중량%, N-비닐 피로리돈(NVP: N-vinylpyrrolidone) 0.1 ~ 10중량%, 에틸렌글리콜 디메타크릴레이트(EGDMA: ethylene glycol dimethylacrylate) 0.1 ~ 5중량%, 실리콘 단량체 5 ~ 20중량%, 개시제 AIBN 0.1 ~ 5중량%로 렌즈를 제조한다.
제 3 단계: 인쇄 단계
배합된 잉크(코팅, 바탕, 센터, 라인 각각)를 잉크컵에 넣고 숫몰드에 코팅 후 단계별로 인쇄 후 열처리한다.
본 발명의 함수성 소프트 콘택트 렌즈는, 소프트 콘택트 렌즈에 자외선 흡수능을 부여하거나, 시인성 향상을 목적으로 하여 착색하기 위하여 공중합 성분으로서, 예를 들면, 중합성 자외선 흡수제나 중합성 색소 등을 함유할 수 있다. 또한, 본 발명으로 이루어지는 함수성 소프트 콘택트 렌즈를 착색하는 경우, 이들의 색소를 사용하지 않고 건염욕(建染浴)에 담그고, 염료의 류코체를 렌즈 전체에 충분히 함침시킨 후, 산화욕에 담그어 류코체를 산화체로 바꾸어 정착시키는 건염법을 이용할 수 있다. 그 밖에 착색제로서, AlcianBlue8GX나 AlcianGreen2GX 등의 프탈로시아닌 색소를 본 발명의 콘택트 렌즈 재료에 함유시킬 수도 있다.
제 4 단계: 가교 및 성형 단계
도수별로 다른 암몰드에 상기 2단계의 중합물인 렌즈 주재료를 넣고 숫몰드와 암몰드를 결합하여 성형 오븐에 넣어 경화시켜 가교 및 성형시킨다.
몰드형은 볼록면과 오목면의 곡률을 가지는 맞춤형(matched mold)이며, 금속, 수지 등의 재질로 이루어지는 것이다. 단, 중합시의 박리성이 좋고, 내용제성, 내열성이 우수한 재질인 것이 바람직하다. 수지제의 몰드형은, 원하는 렌즈 디자인에 필요한 형상을 가지는 몰드형을 용이하게 제조할 수 있기 때문에 바람직하다. 이들 수지 재료로서는, 성형 수축이 작고, 금속으로부터의 면(面) 전사성이 좋고, 치수 정밀도 및 내용제성이 우수한 것중으로부터 선택하는 것이 바람직하고, 가격이나 용이하게 입수할 수 있는 등의 이유로 폴리프로필렌이 바람직하다.
제 5 단계: 탈착 및 수화 단계
암몰드를 탈착하고 딱딱한 드라이 상태의 렌즈를 수화시킨다. 상기 수화 단계에서 상기 4단계의 성형물을, 가열된 해삼자숙수를 사용하여 수화시킨다. 구체적으로, 가령 90℃ 내지 100℃로 가열된 해삼자숙수에 2시간 내지 4시간 정도 담가 놓을 수 있다. 해삼은 홀로톡신을 함유하고 있어 향균력을 보유하고 있으며, 상기 해삼자숙수에는 이러한 성분이 녹아 있어 살균제로 사용이 가능할 것으로 판단된다.
본 발명의 함수성 소프트 콘택트 렌즈의 함수율은 20% 이상, 50% 미만인 것이 바람직하다. 함수율이 20% 미만이면 렌즈에 적당한 유연성을 부여할 수 없고, 또 50% 이상이면 렌즈로부터의 수분 증발 속도가 높아지고, 그 결과로서 착용시의 건조감을 느끼기 쉬워지는 경향이 있기 때문에 바람직하지 않다. 렌즈의 함수율은, 더 바람직하게는 20∼45%이다.
제 6 단계: 친수성 코팅 단계
본 단계에서는 콘택트렌즈 표면을 플라즈마로 처리하여 활성화시킨 렌즈에 건안방지물질(알콜) 및 단백질 흡착 억제 물질(폴리에틸렌글리콜 메타아크릴레이트)이 용해된 수용액 속에 침지시키면 콘택트 렌즈 표면의 라디칼과 알콜 및 폴리에틸렌글리콜 메타아크릴레이트이 화학반응하여 콘택트 렌즈 표면에 알콜 및 폴리에틸렌글리콜 메타아크릴레이트이 공중합되어 그라프팅(grafting)된다. 이때 화학반응을 촉진하기 위하여 반응 온도를 10 내지 100℃로 유지시키는 것이 바람직하며, 본 발명의 경우 50 내지 70 ℃로 유지시키는 것이 가장 바람직하다. 10℃ 미만에서는 화학반응이 효과적으로 진행되지 않으며 100℃ 초과시에는 재료의 물리적 및 기계적 물성이 변할 수 있다. 이와 같은 공정을 거쳐 단백질 흡착 억제 물질이 콘택트렌즈 표면에 결합되게 되며, 이렇게 코팅된 단백질 흡착억제 물질은 100℃ 의 열탕에도 쉽게 벗겨지지 않으며 반복된 콘택트렌즈 세척 시에도 쉽게 벗겨지지 않는 장점이 있다.
구체적으로, 친수성 및 습윤성인 만니톨과 자일리톨을 폴리에틸렌글리콜 메타아크릴레이트와 용액중합하여 제조한 중합체를 렌즈에 그라프팅하여 형성된 코팅층은 습윤성 재질로서 눈에 자극을 주지 않는 재질이다.
즉, 상기 만니톨과 자일리톨은 백색의 분말로 청량한 단맛이 있으며, 일반적으로 약 70%의 수용액으로서 시판되고 있다. 만니톨과 자일리톨은 각각 분자량이 182.18과 152.15이며 만노오즈와 자일로스를 고압첨가, 환원시켜 얻어진다. 백색 무취의 투명한 용액으로서 청량감과 감미도가 있고 순수한 ㅍ은 물에 매우 잘 용해되고 온도가 올라감에 따라 증가한다.
또한, 만니톨과 자일리톨은 수분을 강하게 흡수하는 성질이 있으므로 습윤조정제 또는 보습제 이외에 가소제, 유연제 그리고 광택제로서도 작용하며 타첨가물보다 흡습속도가 느려 제품에 대해 비교적 수분의 흡수와 발산에 큰 영향을 주지 않아 제품의 신선도와 유연성을 유지하고, 건조, 균열, 중량손실을 방지하여 품질 및 저장성을 향상시켜 준다. 그외 단백질 변성방지 효과(protein protection effect), 킬레이트 효과(chelate effect), 효소와 곰팡이의 성장에 대한 세균발육 저지력을 가지고 있어 세균발육 저지력은 다른 분야의 용도에 사용될 수 있다.
아울러, 만니톨과 자일리톨은 다음 화학구조식으로 표시되며, 친수성기인 -OH기가 주쇄에 다량 존재하므로 상기 친수성 하이드로겔과 중합체를 형성하여 상기 하이드로겔의 친수성기를 크게 증가시켜 함수율을 증가시킨다.
제 7 단계: 검사, 세척 및 1차 포장 단계
렌즈의 외관을 확인하고 각 렌즈의 도수에 맞는 스펙을 측정한다. 그리고 나서, 렌즈를 초음파 세척한 후 블리스터에 넣어 밀봉한다.
제 8 단계: 멸균 단계
121℃에서 20분간 멸균한다.
제 9 단계: 2차 포장 및 최종검사 단계
제품 스펙과 바코드가 기입된 라벨을 인쇄하고 블리스터 라벨을 붙이고 완제품 포장을 하고 최종 검사 후 출고한다.
이하, 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 더욱 구체적으로 제시하여 상세하게 설명하기로 한다. 그러나, 이하의 실시예는 이 기술분야에서 통상적인 지식을 가진 자에게 본 발명이 충분히 이해되도록 제공되는 것으로서 여러 가지 다른 형태로 변형될 수 있으며, 상기와 같은 실시예들에 의하여 본 발명이 한정되는 것은 아니다.
<실시예 1> MPC-HEMA의 제조
30% 테트라부틸암모늄 하이드록사이드 1,000g을 3,000 mL 정제수에 희석시켜 양이온 교환수지 1,000g을 전처리하였다. 또한, MPC 분말을 정제수 4,000 mL에 용해하여 차아염소산나트륨 200g과 염화나트륨 30g으로 처리하고 4~7℃, 20 kHz의 조건에서 초음파로 분쇄한 다음 48시간 진공에서 건조를 하고 3,000 mL의 정제수로 희석하였다(용액 A 제조). 앞서 전처리한 양이온교환수지에 용액 A를 통과시켜서 얻어진 용액 B를 건조하여 50g의 생성물을 얻었다. 이렇게 얻어진 생성물을 하이드록실에틸메타아크릴레이트(HEMA: 2-hydroxyethylmethacrylate) 용액에 희석하여 MPC(methacryloyloxyethyl phosphoryl choline) 2중량%가 함유된 MPC-하이드록시에틸메타아크릴레이트(이하 MPC-HEMA) 용액을 제조하였다.
<실시예 2> 콘택트 렌즈의 제조 1
2-히드록시-3-트리메틸실록시프로필 메타크릴레이트(실리콘 단량체) 1.5 중량% 수용액 1000g에 상기 실시예 1에서 합성한 MPC-HEMA 용액 160 g, N-비닐 피롤리돈(NVP: N-vinylpyrrolidone) 5 g, 에틸렌글리콜 디메타크릴레이트(EGDMA: ethylene glycol dimethylacrylate) 2.5 g, 개시제로서 AIBN 2.5 g을 용해시킨 다음, 폴리프로필렌으로 제조된 몰드에 주입하고 110℃의 오븐에 40분 동안 중합시켜 경화시켰다. 이어, 몰드에서 렌즈를 분리하여 85℃로 가열된 해삼자숙수에 3시간 동안 담가서 수화시켰다. 최종 수화후에 함수율을 측정한 결과 렌즈는 40%의 함수율을 나타냈고, 산소 투과도는 35 DK로 높게 나타냈다.
이때, 상기 해삼자숙수는 다음과 같이 제조하였다.
해삼(원재료)의 크기는 200g 이상으로 당일 채집한 국내산 해삼을 이용하였다. 해삼의 내장을 제거하기 위하여 항문에서 중앙으로 3cm 위쪽으로 배면 중앙으로 절개하였다. 해삼 내장 제거 작업이 끝난 해삼은 증류수를 이용하여 깨끗하게 세척하여, 1차적인 염 제거 및 불순물 제거하였다. 증류수 세척을 완료한 해삼은 90~100℃ 끓는물에 넣고 삶아주었다. 이를 위하여, 끓는 물에 내장을 제거한 해삼 약 50kg를 넣어 주걱 등의 넓적한 도구를 이용하여 솥 저면에 퍼지도록 눌러주고 그대로 두었다. 해삼이 끓어오르면 주걱으로 저어 바닥면에 타지 않도록 계속 저어주었다. 해삼이 숨이 죽기 시작하여 처음 넣은 상태보다 완연히 줄어들기 시작하면, 내장을 제거한 해삼을 추가로 넣었다. 해삼을 삶으면서 반복적으로 위의 과정을 수행하였다. 해삼이 공처럼 부풀어 오르면 건져내고 계속 해삼을 투여하였다. 가열 온도는 90 내지 100℃를 유지하였다.
위의 단계를 거쳐, 고형물(해삼)을 체를 이용하여 분리하여 나머지 액상을 분리하였다. 상기 액상을 진탕배양기에 넣고 실리카와 함께 30분간 반응시켰다. 반응 완료후 얻어진 액상(자숙수)을 진공펌프와 감압필터를 이용해 실리카와 자숙수를 분리하였다. 분리된 자숙수를 활성탄 필터를 이용해 필터하여 냄새를 제거하였다. 상기 해삼자숙수를 수거 후 -20℃로 동결하여, 자숙수 분획물을 제조하기 전까지 보관하였다.
이때, 함수율은 23℃에서 평형 팽윤에 도달한 소프트 콘택트 렌즈의 함수 상태의 중량(Ww), 및 진공 건조기로 70℃, 4시간 이상 건조시킨 건조 상태의 중량(Wd)을 측정하고, 다음 식에 의해 함수율을 산출하였다.
Figure 112021142777218-pat00002
산소 투과도는 두께가 다른 평판 형상의 중합물을 각막 상피용 트레판ㆍ펀치(φ11mm)로 구멍을 뚫고, 츠쿠바리카세이키(주)사제의 전극법 필름 산소 투과율 측정기에 의해, 35℃의 생리 식염액 중에서 산소 투과도를 측정하였다. 또한, 산소 투과도의 단위는 (㎠/sec)ㆍ(mLO2/mL×mmHg)이며, 표 중의 산소 투과도는, 본래의 산소 투과도에 1011을 곱한 값이다.
접촉각 측정(액적법, 기포법)은 소프트 콘택트 렌즈 표면의 젖음성을 접촉각 측정에 의해 평가하였다. 소프트 콘택트 렌즈 표면의 수분을 닦아낸 후, 유지대에 렌즈를 부착하고, 증류수를 사용한 액적법에 의해 접촉각을 측정하였다. 측정에는 교와계면과 학(주)사제의 접촉각계를 사용하여, 액적의 크기는 실린지로 약 1.5mm로 하였다. 또, 소프트 콘택트 렌즈를 유지대에 부착하고, 그 유지대마다 25℃의 증류수 중에 침지하고, 실린지를 사용하여 약 1.7μL의 기포를 소프트 콘택트 렌즈 표면에 부착시키고, 증류수 중에 있어서의 소프트 콘택트 렌즈와 기포가 이루는 각을 측정하였다. 어느 측정 방법에 있어서도, 값이 작은 쪽이 젖음성이 우수한 것을 나타낸다.
<실시예 3> 콘택트 렌즈의 제조 2
2-히드록시-3-트리메틸실록시프로필 메타크릴레이트(실리콘 단량체) 수용액 1000g에 상기 실시예 1에서 합성한 MPC-HEMA 용액 120 g, N-비닐 피롤리돈(NVP: N-vinylpyrrolidone) 5 g, 에틸렌글리콜 디메타크릴레이트(EGDMA: ethylene glycol dimethylacrylate) 2.5 g에 개시제로서 AIBN 2.5 g을 용해시킨 다음, 폴리프로필렌으로 제조된 몰드에 주입하고 110℃의 오븐에 40분 동안 중합시켜 경화시켰다. 이하 과정은 상기 실시예 2와 동일하다. 그 결과, 렌즈의 함수율을 측정한 결과 38%의 함수율을 나타냈고, 산소 투과도는 32 DK로 나타냈다. 상기 실리콘 단량체의 구조는 실시예 1과 동일하다.
<실시예 4> 콘택트 렌즈의 제조 3
2-히드록시-3-트리메틸실록시프로필 메타크릴레이트(실리콘 단량체) 수용액 1000g에 상기 실시예 1에서 합성한 MPC-HEMA 용액 80 g, N-비닐 피로리돈(NVP: N-vinylpyrrolidone) 5 g, 에틸렌글리콜 디메타크릴레이트(EGDMA: ethylene glycol dimethylacrylate) 2.5 g에 개시제로서 AIBN 2.5 g을 용해시킨 다음, 폴리프로필렌으로 제조된 몰드에 주입하고 110℃의 오븐에 40분 동안 중합시켜 경화시켰다. 이하 과정은 상기 실시예 2와 동일하다. 그 결과, 렌즈의 함수율을 측정한 결과 32%의 함수율을 나타냈고, 산소 투과도는 30 DK로 나타냈다.
<비교예 1> 콘택트 렌즈의 제조 1
상기 실시예 1에서 합성한 MPC-HEMA 용액 대신 기존에 사용하는 HEMA 80g, N-비닐 피로리돈(NVP: N-vinylpyrrolidone) 5 g, 에틸렌글리콜 디메타크릴레이트(EGDMA: ethylene glycol dimethylacrylate) 2.5 g, 실리콘 단량체 10중량% 용액에 개시제로서 AIBN 2.5 g을 용해시킨 다음, 폴리프로필렌으로 제조된 몰드에 주입하고 110℃의 오븐에 40분 동안 중합시켜 경화시켰다. 이하 과정은 상기 실시예 2와 동일하다. 그 결과, 렌즈의 함수율을 측정한 결과 35%의 함수율을 나타냈고, 산소 투과도는 10 DK로 나타냈다.
<비교예 2> 콘택트 렌즈의 제조 2
상기 실시예 1에서 합성한 MPC-HEMA HEMA 80g, N-비닐 피로리돈(NVP: N-vinylpyrrolidone) 5 g, 에틸렌글리콜 디메타크릴레이트(EGDMA: ethylene glycol dimethylacrylate) 2.5 g, 실리콘 단량체 10중량% 용액에 개시제로서 AIBN 2.5 g을 용해시킨 다음, 폴리프로필렌으로 제조된 몰드에 주입하고 110℃의 오븐에 40분 동안 중합시켜 경화시켰다. 이어, 몰드에서 렌즈를 분리하고, 실시예 2에서 사용된 해삼자숙수 대신에 85℃로 가열된 증류수에 3시간 동안 담가서 수화시켰다. 그 결과, 함수율을 측정한 결과 렌즈는 22%의 함수율을 나타냈고, 산소 투과도는 33 DK로 나타냈다.
<실시예 5> 콘택트 렌즈의 제조 4
상기 실시예 2에서 합성한 렌즈에 친수성 코팅을 하였다. 구체적으로, 건조 상태에서 플라즈마 발생 장치에 넣고 5시간 동안 진공을 유지하였다. 이 후 산소를 30cc/min으로 흘려보내 외부의 압력을 약 35mtorr 정도로 안정화 시켰다. RF제너레이터를 이용하여 radio frequency를 가하여 플라즈마를 발생시켜 5분간 렌즈를 처리하였다. 플라즈마 처리가 끝난 렌즈를 공기중에 1시간 정도 방치하였다. 그리고 나서, 만니톨과 자일리톨 10g 혼합액과 폴리에틸렌글리콜 메타아크릴레이트(분자량 1000) 10g을 혼합 수용액에 넣고 60℃에서 4시간 동안 그라프팅 시켜 콘택트 렌즈 표면의 라디칼과 화학반응시켰다. 반응 종료 후 렌즈를 꺼내어 증류수로 미반응 만니톨과 자일리톨 혼합액 및 폴리에틸렌글리콜 메타아크릴레이트를 세척하여 제거하였다. 렌즈의 함수율을 측정한 결과 40%의 함수율을 나타냈고, 산소 투과도는 35 DK로 나타냈다. 또한, 이중 일부를 취하여 공기중에서 건조 시킨 후 물에 대한 접촉각을 측정하였다. 이를 비교예로서 표면처리를 하지 않은 동종의 콘택트렌즈의 접촉각과 비교하였다.
그 결과 만니톨과 자일리톨 및 폴리에틸렌글리콜 메타아크릴레이트가 결합된 본 발명의 경우 접촉각이 52°로 비교예의 85°에 비하여 현저히 감소되었음을 알 수 있었다. 이는 표면에 만니톨과 자일리톨 및 폴리에틸렌글리콜 메타아크릴레이트가 공중합 됨으로써 콘택트렌즈 표면의 친수성 증가하였음을 의미한다.
<시험예 1> 단백질 흡착 측정
상기 실시예 5에서 제조한 렌즈의 단백질 흡착 정도를 측정하였다. 구체적으로, 인산염 완충용액 (phosphate buffered saline, PBS)에 눈물속에 포함된 단백질의 일종인 알부민(Bovine serum albumin)을 0.1mg/㎖ 농도로 녹여 상기 실시예 5의 만니톨과 자일리톨 및 폴리에틸렌글리콜 메타아크릴레이트가 공중합 처리된 콘택트렌즈를 80℃에서 24시간 침지시켜 흡착시켰다. 비교예로서 표면처리가 전혀 되지 않은 동종의 콘택트렌즈에 동일한 조건하에서 알부민을 동일한 방법으로 흡착시켰다. 계면활성제인 소듐도데실썰페이트(sodium dodecylsulfate, SDS) 수용액을 이용하여 이들 콘택트렌즈로부터 알부민을 탈착시킨 후 수용액 중의 알부민 농도를 BCA 발색법을 사용하여 측정함으로써 콘택트렌즈 표면에 흡착된 알부민 농도를 구하였다.
상기 실시예 5에서 제조한 콘택트렌즈 중에 흡착된 알부민 농도와 비교예의 알부민 농도와 비교한 결과 비교예의 경우 콘택트렌즈 1개당 4.6 ㎍의 알부민이 흡착된데 반하여, 실시예 5에서 제조한 콘택트렌즈의 경우 콘택트렌즈 1개당 1.6 ㎍의 알부민이 흡착되어 알부민 흡착량이 65% 이상 감소되었음을 확인하였다.
<시험예 2> 착용감 측정
콘택트렌즈 착용 경험이 있는 성인남녀 8명에게 한쪽 눈에는 실시예 5에서 제조한 렌즈를 착용케 하고, 다른쪽 눈에는 비교예로서 표면처리가 되지 않은 동종의 렌즈를 착용케 하였다. 하루 8시간씩 4주간 착용하여 렌즈 착용 시 느끼는 건조감을 매우 건조함을 0, 매우 촉촉함을 10으로 하여 건조감의 정도를 조사하였다. 본 발명에서 제조한 렌즈를 착용한 눈의 경우 7.7에 비해, 비교예의 경우 4.8로 나타나 건조감이 개선되었음을 확인하였다.
<시험예 3> 항균성 테스트
포도상구균(S.A : staphylococcus aureus)과 대장균(E.coli : escherichia coli)을 사용하여 상기 실시예 2에서 제조한 렌즈와 본 비교예 2의 렌즈의 항균성읕 비교하였다. 균주들은 증류수에 희석된 용액을 1 ml씩 채취하였고 위와 같은 방법으로 3번 반복하여 희석하였다.
실시예 2의 시편과 비교예 2 시편을 사용하였다. 분말상태의 시료(각각 0.2 g)를 멸균하여 사용하였고, 40~45℃로 냉각시킨 액체상태의 Nutrient Agar 배지에 두 가지 균 부유액 1 ml를 첨가하고 37℃로 유지되는 incubator에서 24시간 배양시켜, 고체배지에 형성된 균주들의 CFU(colony forming unit)를 측정하였다. 비교예 2의 콘택트렌즈와 비교하였을 때, 실시예 2에 따른 시편은 E. Coil(대장균)과 S.A(포도상구균)에 대해 약 80~90 %이상의 균주들이 사멸한 것을 확인하였다. 이는 본 발명의 해삼자숙수를 사용하여 수화한 경우 보다 월등하게 우수한 항균성을 발현하고 있음을 시사한다. 이것은 해삼에 함유에 홀로톡신 성분에 기인할 것으로 판단된다.
<실시예 6> 콘택트 렌즈의 제조 5
상기 실시예 5에서 만니톨과 자일리톨 0.1wt% 와 폴리에틸렌글리콜 메타아크릴레이트 (분자량 1000) 0.1wt% 혼합 수용액 대신에 만니톨과 자일리톨 0.1wt%와 폴리에틸렌글리콜 메타아크릴레이트 (분자량 1000) 1wt% 혼합 수용액을 사용한 것을 제외하고는 실시예 5과 동일한 방법으로 콘택트렌즈를 제조하였다. 그 결과, 제조된 콘택트렌즈의 접촉각이 56°, 콘택트렌즈 1개당 알부민의 흡착량은 1.5 ㎍ 이었다.
이상, 바람직한 실시예를 들어 본 발명을 상세하게 설명하였으나, 본 발명은 상기 실시예에 한정되는 것은 아니며, 본 발명의 기술적 사상의 범위 내에서 당 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의하여 여러 가지 변형이 가능하다.

Claims (5)

1) 2-Methacryloyloxyethyl Phosphoryl Choline(MPC로 약칭함)을 초음파로 분쇄하고 양이온교환을 통해 얻은 생성물을 하이드록실에틸메타아크릴레이트(HEMA) 용액에 희석하여 MPC-하이드록시에틸메타아크릴레이트(MPC-HEMA) 용액을 제조하는 단계;
2) 상기 MPC-HEMA 용액에 실리콘 모노머, N-비닐 피로리돈(N-vinylpyrrolidone; NVP로 약칭함), 가교제 및 라디칼 개시제를 첨가한 후 초음파로 개시제를 용해하여 상기 조성물을 라디칼 중합하는 단계;
3) 숫몰드에 잉크를 코팅하고 인쇄한 후 열처리하는 코팅 및 인쇄 단계;
4) 암몰드에 상기 2) 단계의 중합물을 넣고, 상기 숫몰드와 암몰드를 결합하여 성형 오븐에 넣어 경화시키는 가교 및 성형 단계; 및
5) 상기 암몰드를 탈착하고 상기 딱딱한 드라이 상태의 성형 렌즈를 수화시키는 단계를 포함하고, 이때 상기 수화는 90℃ 내지 100℃로 가열된 해삼자숙수를 사용하는 것을 특징으로 MPC를 이용한 기능성이 향상된 실리콘 하이드로겔 콘택트 렌즈의 제조 방법.
제 1항에 있어서, 상기 해삼자숙수의 제조는
1) 해삼 내장을 제거한 후 담수를 이용하여 1차적인 염 및 불순물 제거하는 세척 단계;
2) 상기 세척된 해삼을 80 내지 90℃의 담수에서 계속 삶은 후 고형물을 제거하여 액상을 수득하는 단계; 및
3) 상기 해삼자숙수를 -20℃로 동결하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 MPC를 이용한 기능성이 향상된 실리콘 하이드로겔 콘택트 렌즈의 제조 방법.
제 1항에 있어서, 상기 렌즈의 제조 방법은 상기 5단계 이후에
6) 상기 수화된 렌즈의 렌즈성형층을 친수성 및 습윤성인 만니톨과 자일리톨과 폴리에틸렌글리콜 메타아크릴레이트를 그라프팅하여 제조한 중합체로 렌즈 표면을 코팅하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 MPC를 이용한 기능성이 향상된 실리콘 하이드로겔 콘택트 렌즈의 제조 방법.
제 3항에 있어서, 상기 렌즈의 제조 방법은 상기 6단계 이후에
7) 상기 코팅 렌즈의 외관을 확인하고 각 렌즈의 도수에 맞는 스펙을 측정한 후, 렌즈를 초음파 세척하고 블리스터에 넣어 밀봉하는 세척 및 1차 포장 단계; 및
8) 119~121℃에서 15~25분간 상기 렌즈를 멸균하는 단계;를 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 MPC를 이용한 기능성이 향상된 실리콘 하이드로겔 콘택트 렌즈의 제조 방법.
제 1항에 있어서, 상기 가교제는 에틸렌글리콜 디메타크릴레이트(EGDMA), 아크릴산, 메타크릴산, 아크릴아미드, 메타크릴아미드, 디에틸렌글리콜 디메타크릴레이트, 트리에틸렌글리콜 디메타크릴레이트 및 테트라에틸렌글리콜 디메타크릴레이트로 이루어진 군중에서 선택된 1종 이상이고, 상기 라디칼 개시제는 아조 비스이소브티로니트릴(AIBN), 2,2'-아조 비스(2,4-디메틸펜탄니트릴), 2,2'-아조 비스(2,4-디메틸발레로니트릴), 벤조일 퍼옥사이드, 디(세크부틸)퍼옥시디카보네이트 및 이소프로필퍼옥시디카보네이트로 이루어진 군중에서 선택된 1종 이상인 것을 특징으로 하는 MPC를 이용한 기능성이 향상된 실리콘 하이드로겔 콘택트 렌즈의 제조 방법.
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