KR20010033969A - 중합체 피막 - Google Patents

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KR20010033969A
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윈터톤린쿡
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랠리존마틴
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한스 루돌프 하우스
노파르티스 아게
헨리테 브룬너
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Abstract

본 발명은 안구용 렌즈와 같은 생체의학 장치 및 하나 이상의 폴리이온성 층을 포함하는 표면 피막을 갖는 이러한 장치의 제조방법에 관한 것이다. 바람직한 방법은 폴리양이온성 물질을 코어 렌즈에 분무 피복하고, 렌즈를 린싱 및 건조시킨 다음, 폴리음이온성 물질을 분무 피복하고, 린싱하고, 건조시키는 공정을 포함한다. 피복공정을 복수회 적용하여 렌즈 표면 위에 다층 피막을 수득할 수 있다. 특히 바람직한 양태는 2층의 친수성 폴리이온성 물질 5 내지 20개로 피복된 매우 산소 투과성인 소수성 코어를 포함하는 콘택트 렌즈이다.

Description

중합체 피막{Coating of polymers}
본 발명은 생체의학 장치(biomedical device)용 표면 처리 기술, 특히 콘택트 렌즈와 같은 안구용 렌즈(ophthalmic lens)의 중합체성 표면의 소수성 또는 친수성 특성을 개질시키는 방법에 관한 것이다. 바람직한 양태에서, 본 발명은 콘택트 렌즈와 같은 생체의학 장치를 처리하여 표면의 친수성을 증가시키는 방법에 관한 것이다.
다양한 생체의학 적용에 사용되는 다수의 장치 및 재료는 표면에 별개의 개별적인 특성이 필요한 장치 또는 물질의 벌크에 특정한 특성을 필요로 한다. 예를 들면, 콘택트 렌즈는 바람직하게는 렌즈를 통한 산소 투과율이 높아서 우수한 각막의 건강을 유지하지만, 전형적으로 대단히 높은 산소 투과율을 나타내는 물질(예: 폴리실록산)은 소수성이어서 눈에 부착될 것이다. 따라서, 콘택트 렌즈는 매우 산소 투과성이고 소수성인 코어 또는 벌크 물질, 및 친수성을 증가시키도록 처리되거나 피복된 표면을 가져서, 렌즈를 눈에서 자유롭게 이동시킬 수 있다.
비교적 소수성인 콘택트 렌즈 재료의 친수성을 개질시키기 위해서, 콘택트 렌즈를 플라즈마 처리법으로 처리시킬 수 있다. 고품질의 플라즈마 처리 기술은 니콜슨(Nicolson) 등의 WO 제96/31792호에 기재되어 있다. 그러나, 어떠한 플라즈마 처리 방법은 설비에 상당한 투자를 요한다. 게다가, 플라즈마 처리시에는 렌즈를 플라즈마에 노출시키기 전에 건조시킬 필요가 있다. 따라서, 선행 수화 또는 추출 방법으로 습윤된 렌즈는 반드시 건조시켜야 하며, 이는 전체 렌즈 제조방법에 건조 설비 비용 및 추가의 시간을 부과한다. 따라서, 중합체성 생체적합물질, 특히 콘택트 렌즈와 같은 안구용 렌즈의 표면 특성을 일정하게 영구적으로 개질시키는 저렴한 방법에 대한 요구가 존재한다. 특히 바람직한 방법은 예비 건조 단계를 필요로 하지 않고 습윤 렌즈에 직접 사용될 수 있는 방법일 것이다.
러브너(Rubner) 등의 미국 특허 제5,518,767호 및 제5,536,573호에는 유리 지지체 위에 p형 도핑(doping)된 전도성 폴리양이온성 중합체와 폴리음이온성 또는 수용성, 비이온성 중합체의 2층을 제조하는 방법이 기재되어 있다. 유리 지지체의 광범위한 화학 예비처리법은 상기 러브너의 특허 문헌에 기재되어 있다.
특허 문헌 및 참조 문헌에 기재되어 있는 한층씩(layer-by-layer)의 고분자전해질 부착 방법은 일반적으로 전자 장치의 제조 및 경질 유리 지지체의 처리에 관한 것이다. 특히, 당해 문헌에는 복잡하고 시간 소모적인 지지체의 예비처리시에는 폴리양이온성 또는 폴리음이온성 물질을 유리 지지체에 결합시키기 위하여 고도로 하전된, 친수성 또는 소수성 특성을 갖는 표면을 생성할 필요가 있다는 것이 교시되어 있다.
본 발명의 목적은 중합체, 특히 안구용 렌즈를 처리하여 표면 특성을 개질시키는 방법을 제공하는 것이다.
본 발명의 또 다른 목적은 안구용 렌즈의 제조방법의 복잡성을 감소시키는 것이다.
본 발명의 추가의 목적은 렌즈를 통한 탁월한 산소 투과성과 표면 위의 충분한 친수성 사이에 균형을 잡아서 착용자의 눈에 위치시켰을때 렌즈의 이동이 자유롭도록 하는 콘택트 렌즈를 제공하는 것이다.
본 발명의 또 다른 목적은 고품질의 콘택트 렌즈의 재료비 및 인력 비용을 감소시키는 것이다.
본 발명의 추가의 목적은 예비 건조 단계를 필요로 하지 않고 습윤 안구용 렌즈의 표면 특성을 개질시키는 방법을 제공하는 것이다.
본 발명의 상기 언급한 목적 및 기타 이점은 다음 요약 및 발명의 상세한 설명으로부터 명백하다.
본 발명의 하나의 양태는 코어 물질과 표면 피막을 포함하는 중합체성 장치, 특히 생체의학 장치이다. 표면 피막은 고분자전해질 2층을 하나 이상 포함한다. 2층은 코어 물질에 부착된 제1 폴리이온성 물질(polyionic material)과 제1 폴리이온성 물질의 전하의 반대 전하를 갖는, 제1 폴리이온성 물질에 부착된 제2 폴리이온성 물질을 포함한다.
본 발명의 또 다른 양태는, 코어 물질을 제1 양이온성 물질과 접촉시킴으로써 폴리이온성 물질을 코어 물질에 부착시켜 피복된 생체의학 장치를 형성하는 단계 및 피복된 장치를 제1 폴리이온성 물질의 전하와 반대 전하를 갖는 제2 폴리이온성 물질과 접촉시켜 폴리이온성 2층을 갖는 생체의학 장치를 형성하는 단계를 포함하여, 코어 물질과, 폴리이온성 물질 2층을 하나 이상 포함하는 표면 피막을 갖는 생체의학 장치를 제조하는 방법이다.
바람직한 코어 물질 그룹은 실질적인 표면 전하 밀도를 전혀 갖지 않는 물질이다. 바람직한 생체의학 장치는 안구용 렌즈, 특히 콘택트 렌즈이다.
본 발명의 또 다른 양태는 이산된 복수의 일시적인 또는 영구적인 전하를 물질의 표면에 또는 표면 부근에 갖는 코어 물질과 코어 물질에 부착된 폴리이온성 물질을 포함하는 표면 피막을 포함하는 제품 지지용 고정물(fixture)이다.
본 발명의 추가의 양태는 이산된 복수의 일시적인 또는 영구적인 전하를 물질의 표면에 또는 표면 근처에 갖는 코어 물질과 코어 물질에 부착된 폴리이온성 물질을 포함하는 표면 피막을 포함하는 제품 제조용 금형이다.
본 발명의 추가의 양태는 폴리이온성 물질의 피복물을 금형에 가하는 단계(a), 액체 성형 물질을 금형에 투입하는 단계(b), 금형 피복물을 금형에서 성형 물질로 이동시키는 단계(c) 및 액체 금형 물질을 경화시켜(예: 중합에 의해) 폴리이온성 피막을 갖는 고체 성형품을 형성하는 단계(d)를 포함하여, 제품을 형성하고 제품이 제조되는 금형으로부터 피복 물질을 트랜스퍼 그래프팅(transfer grafting)시킴으로서 제품을 피복시키는 방법이다.
본 발명의 또 다른 양태는 제품에 관능성 그룹을 포함하는 폴리이온성 물질의 피복물을 도포하는 단계(a) 및 피복 제품을 관능성 그룹에 반응성인 물질과 접촉시켜 물질을 폴리이온성 피복물로 그래프팅시키는 단계(b)를 포함하여 제품의 표면을 개질시키는 방법이다.
본 발명의 양태는 고분자전해질 표면 처리 및 표면 처리를 생체의학 장치에 적용하는 방법을 포함하여, 안구용 렌즈와 같은 생체의학 장치를 포함한다. 특히 바람직한 양태는 매우 산소 투과성인 소수성 코어 및 친수성 표면 또는 표면들을 갖는 콘택트 렌즈이다. 기술을 더욱 명백히 하기 위하여, 특정한 용어가 본 발명을 상술하기 전에 정의될 것이다.
본원에 사용된 용어 "생체의학 장치"는 생물학적, 의학적 또는 신체 보호 산업에서 사용되는 광범위한 장치를 포함한다. 생체의학 장치는 이로써 한정하려는 것은 아니지만, 안구용 렌즈, 약제 전달 장치(예: 구강 삼투 장치 및 경피 장치), 카테터, 콘택트 렌즈 소독 및 세정 컨테이너, 유방 이식, 스텐트, 인공 장기 및 조직 등을 포함한다.
본원에 사용된 "안구용 렌즈"는 콘택트 렌즈(하드 또는 소프트), 안내 렌즈(intraocular lens), 안대, 인공 각막을 나타낸다. 바람직한 양태에서, "안구용 렌즈"는 시력 교정용 콘택트 렌즈(예: 구면, 토릭, 다중초점), 눈 색상 변화용 콘텍트 렌즈, 안용 약제 전달 장치, 눈 조직 보호 장치(예: 안용 치유 촉진 렌즈) 등와 같이, 눈 또는 누액과 가까이 접촉한 상태로 위치한 렌즈를 나타낸다. 특히 바람직한 안구용 렌즈는 장시간 착용 콘택트 렌즈, 특히 시력 교정에 대하여 장시간 착용 콘택트 렌즈이다.
본원에 사용된 "친수성"은 지질보다는 물과 더욱 신속하게 결합하는 물질 또는 이의 일부를 나타낸다. 본원에 사용된 "친수성 표면"은 제품의 벌크 또는 코어 물질보다 더욱 친수성(즉, 더욱 소지질성)인 표면을 나타낸다. 따라서, 친수성 표면을 갖는 안구용 렌즈는 코어보다 더욱 친수성인 표면에 의해 적어도 부분적으로 둘러싸여진 특정한 친수성을 갖는 코어 물질을 갖는 렌즈를 나타낸다.
본원에 사용된 바와 같은 "폴리이온" 또는 "폴리이온성 물질"은 고분자전해질, p형 및 n형 도핑된 전도 중합체를 포함하는, 복수의 하전된 그룹을 포함하는 중합체성 물질을 나타낸다. 폴리이온성 물질은 폴리양이온(양의 전하를 가짐)과 폴리음이온(음의 전하를 가짐)을 둘 다 포함한다.
I. 피복 방법 및 물질
A. 피복 방법
본 발명의 하나의 양태는 코어 렌즈를 제1 폴리이온성 물질과 접촉시켜 폴리이온성 물질을 코어 렌즈에 부착시켜 피복 렌즈를 형성하는 단계 및 피복 렌즈를 제1 폴리이온성 물질의 전하와 반대 전하를 갖는 제2 폴리이온성 물질과 접촉시켜 고분자전해질 2층을 갖는 콘택트 렌즈를 형성하는 단계를 포함하는, 코어 물질과 2층의 폴리이온성 물질을 하나 이상 포함하는 표면 피막을 갖는 안구용 렌즈의 제조방법이다.
피복물의 도포는 다수의 방법으로 달성될 수 있다. 한가지 피복법 양태는 침지 피복(dip-coating) 및 침지-린싱 단계만을 포함한다. 또 다른 피복법은 분무-피복(spray-coating) 및 분무-린싱 단계만을 포함한다. 그러나, 다수의 대체방법은 분무 피복과 침지 피복의 다양한 조합을 포함하며 린싱 단계는 당해 기술분야의 숙련가에 의해 계획될 수 있다.
한가지 침지 피복 대체방법은 제1 폴리이온성 물질의 제1 용액에 렌즈를 코어 렌즈에 침지시킴으로써 제1 폴리이온성 물질의 피복물을 코어 렌즈로 도포하는 단계, 린싱 용액에 렌즈를 침지시켜 렌즈를 린싱하는 단계, 및 임의로, 렌즈를 건조시키는 단계를 포함한다. 이어서, 이러한 공정을 제2 폴리이온성 물질을 사용하여 반복하며, 제2 폴리이온성 물질은 폴리이온성 2층을 형성하기 위하여 제1 폴리이온성 물질의 전하와 반대 전하를 갖는 것이다.
이러한 2층 형성 공정을 수회 반복하여 더 두꺼운 렌즈 피막을 생성할 수 있다. 바람직한 2층의 수는 약 5 내지 약 20개이다. 더욱 바람직한 2층의 수는 약 10 내지 약 15개이다. 2층은 20개를 초과할 수 있지만, 과도한 수의 2층을 갖는 피막에서는 박리가 발생할 수 있다고 밝혀졌다.
각각의 피복 및 린싱 단계에 대한 침지 시간은 다수의 인자에 따라 다양할 수 있다. 바람직하게는, 코어 물질을 폴리이온성 용액에 침지시키는 공정은 약 1 내지 30분, 더욱 바람직하게는 약 2 내지 20분, 가장 바람직하게는 약 1 내지 5분에 걸쳐 발생시킨다. 린싱은 1단계로 달성할 수 있지만, 복수의 린싱 단계가 훨씬 효율적이라고 밝혀졌다. 약 2 내지 5단계의 연속적인 린싱이 바람직하며, 린싱 용액으로 각각 침지시키는 공정은 바람직하게는 약 1 내지 약 3분이 소요된다.
피복방법의 또 다른 양태는 일련의 분무 피복 기술을 포함한다. 당해 방법은 일반적으로 코어 렌즈를 제1 폴리이온성 물질의 제1 용액과 접촉시킴으로써 제1 폴리이온성 물질의 피복물을 코어 렌즈에 도포하는 단계, 렌즈를 린싱 용액으로 분무함으로써 렌즈를 린싱하는 단계, 및 임의로, 렌즈를 건조시키는 단계를 포함한다. 침지 피복 방법과 유사하게, 이어서 분무 피복 방법을 제1 폴리이온성 물질로 반복하며, 제2 폴리이온성 물질은 제1 폴리이온성 물질의 전하의 반대 전하를 갖는다.
렌즈를 폴리이온성 물질 또는 린싱 용액인 용액과 접촉시키는 공정은 다양한 방법으로 발생시킬 수 있다. 예를 들면, 렌즈를 양 용액으로 침지시킬 수 있다. 한가지 바람직한 대체방법은 분무 또는 미스트 형태의 용액을 도포하는 것이다. 믈론, 다양한 조합, 예를 들면, 렌즈를 폴리이온성 물질에 침지시킨 다음 린싱 용액을 분무하는 방법이 예상될 수 있다.
분무 피복 적용은 당해 기술분야에 공지된 다수의 방법을 통하여 달성될 수 있다. 예를 들면, 통상적인 분무 피복 배열, 즉 승압에서 존재할 수 있거나 존재할 수 없는 유체를 부착 목표로 향해 있는 직경이 감소된 노즐을 통하여 도포시킴으로써 액체 물질을 분무하는 방법이 사용될 수 있다.
또 다른 분무 피복 기술은 초음파 에너지의 사용을 포함하며, 예를 들면, 미국 특허 제5,582,348호에 기재된 바와 같이, 분무 형성 팁의 초음파 진동에 의해 액체를 분무하고, 이로써 분무 형태로 변화시키는 방법이다.
또 다른 방법은 전하를 유체로 운반하거나 적하시켜 피복 효율을 증가시키는 정전 분무 피복법으로, 이의 한가지 예가 미국 특허 제4,993,645호에 기재되어 있다.
분무 피복에 대한 분무 액체의 추가의 방법은 예를 들면, 미국 특허 제4,923,123호에 기재된 바와 같이, 액체를 고속 왕복 구성원 또는 고속 회전 디스크와 접촉시키는 방법과 같이, 기계적 에너지를 순수하게 포함한다.
분무 피복에 대한 미세액적의 또 다른 제조방법은 압전 요소를 사용하여 액체를 분무시킴을 포함한다. 분무 피복 기술 및 압전 요소를 사용하는 장치는 미국 특허 제5,530,465호, 제5,630,793호 및 제5,624,608호에 기재되어 있다.
선행 기재된 기술중 일부는 공기의 도움이나 상승된 용액 압력으로 사용될 수 있다. 추가로, 두가지 이상의 기술의 조합은 일부의 물질 및 조건으로 더욱 유용하다고 입증될 수 있다.
분무 도포의 바람직한 방법은 계량 펌프를 사용하여 폴리음이온 또는 폴리양이온 용액을 초음파 분배 헤드로 투입함을 포함한다. 폴리이온 층은 표면 액적이 물질 표면을 통하여 유착하도록 분무한다. 이어서 "층"은 일정 기간 동안 상호작용하도록 하거나 물 또는 염수 린스(또는 폴리음이온 또는 폴리양이온이 결여된 기타 용액)로 즉시 린싱할 수 있다.
당해 기술분야의 숙련가는 본원에 제공된 광범위한 교시가 주어져 있어, 불필요한 실험을 하지 않고 하나 이상의 분무 피복법을 선택할 수 있을 것이다. 따라서, 본 발명은 사용된 특정 분무 피복 기술로 제한되지 않는다.
B. 피복 물질
1. 폴리이온성 물질
바람직한 제1 폴리이온성 물질은 폴리양이온성 물질, 즉 중합체 쇄를 따라서 양으로 하전된 복수 그룹을 갖는 중합체이다. 예를 들면, 폴리양이온성 물질은,
폴리(알릴아민 하이드로클로라이드)(PAH)(a)
폴리(에틸렌이민)(PEI)(b)
폴리(비닐벤질트리아메틸아민)(PVBT)(c)
폴리아닐린(PAN 또는 PANI)(p형 도핑됨)[또는 설폰화 폴리아닐린](d)
폴리피롤(PPY)(p형 도핑됨)(e)
및 폴리(피리디늄 아세틸렌)(f)
으로 이루어진 그룹으로부터 선택될 수 있다.
바람직한 제2 폴리이온성 물질은 폴리음이온성 물질, 즉 중합체 쇄를 따라 복수의 음으로 하전된 그룹을 갖는 중합체이다. 예를 들면, 폴리음이온성 물질은,
폴리메타크릴레이트(PMA)(a)
폴리아크릴산(PAA)(b)
폴리(티오펜-3-아세트산)(PTAA)(c)
및 폴리(4-스티렌설폰산) 또는 나트륨 폴리(스티렌 설포네이트)(PSS 또는 SPS)(d)
로 이루어진 그룹으로부터 선택될 수 있다.
상기한 목록은 예시적인 것이며, 명백하게도 그룹 전체는 아니다. 당해 기술분야의 숙련가는 본원의 기재사항 및 교시가 주어져 있으므로, 기타 다수의 유용한 폴리이온성 물질을 선택할 수 있을 것이다.
폴리이온성 물질의 분자량은 피막 두께와 같은 피복 특성을 개질시키기 위하여 변화시킬 수 있다. 분자량이 증가함에 따라, 피막 두께는 일반적으로 증가한다. 그러나, 분자량이 증가함에 따라, 취급 난이도가 높아진다. 피막 두께 및 물질 취급의 균형을 달성하기 위하여, 폴리이온성 물질의 수 평균 분자량은 바람직하게는 약 10,000 내지 약 150,000이다. 더욱 바람직하게는, 평균 분자량 Mn은 약 25,000 내지 약 100,000, 더더욱 바람직하게는 75,000 내지 100,000이다.
2. 폴리알릴아민
본 발명에 따라 유용한 폴리음이온성 물질의 특히 바람직한 세트는 폴리알릴 아민의 아미노 그룹의 수를 기준으로 하여, 화학식 1의 단위를 약 1 내지 99% 포함하는, 질량 평균 분자량이 2000 이상인 폴리알릴 아민의 유도체이다.
위의 화학식 1에서,
R은 하이드록시, C2-C5-알카노일옥시 및 C2-C5-알킬아미노카보닐옥시로 이루어진 그룹으로부터 선택된 두 개 이상의 동일하거나 상이한 치환체에 의해 치환된 C2-C6-알킬이다.
R은, 바람직하게는 직쇄 C3-C6-알킬, 더욱 바람직하게는 직쇄 C4-C5-알킬, 가장 바람직하게는 n-펜틸이며, 각각의 경우 위에서 정의한 바와 같이 치환된다.
알킬 라디칼 R의 적합한 치환체는 -OH, 라디칼 -O-C(O)-R1및/또는 라디칼 -O-C(O)-NH-R1'(여기서, R1및 R1'은 서로 독립적으로 C1-C4-알킬, 바람직하게는 메틸, 에틸, 또는 n- 또는 이소-프로필, 더욱 바람직하게는 메틸 또는 에틸이다)이다. 알킬 라디칼 R의 바람직한 치환체는 하이드록시, 아세틸옥시, 프로피오닐옥시, n- 또는 이소-부타노일옥시, 메틸아미노카보닐옥시 또는 에틸아미노카보닐옥시, 특히 하이드록시, 아세틸옥시 또는 프로피오닐옥시, 특히 하이드록시이다.
본 발명의 바람직한 양태는 R이 동일하거나 상이한 위에서 언급한 치환체 p개를 포함하는 직쇄 Cp-알킬(여기서, p는 2, 3, 4, 5 또는 6, 바람직하게는 4 또는 5, 특히 5이다)인 화학식 1의 단위에 관한 것이다. R은 더더욱 바람직하게는 부분적으로 또는 완전히 아세틸화될 수 있는 하이드록시 그룹을 p개 포함하는 Cp-알킬(여기서, p는 4 또는 5, 특히 5이다)이다. 특히 바람직한 라디칼 R은 1,2,3,4,5-펜타하이드록시-n-펜틸 또는 하이드록시 그룹이 부분적으로 또는 완전히 아세틸화된 1,2,3,4,5-펜타하이드록시-n-펜틸이다.
본 발명의 중합체는 폴리알릴 아민의 아미노 그룹의 수를 기준으로 하여, 화학식 1의 단위를 1 내지 99%, 바람직하게는 10 내지 80%, 더욱 바람직하게는 15 내지 75%, 더더욱 바람직하게는 20 내지 70%, 특히 40 내지 60% 포함하는 폴리아릴 아민의 유도체이다. 본 발명의 중합체는 유리하게는 수용성이다.
폴리아릴 아민 중합체의 바람직한 그룹은 폴리알릴 아민의 아미노 그룹의 수를 기준으로 하여, 화학식 1a의 단위를 1% 이상, 더욱 바람직하게는 5% 이상, 가장 바람직하게는 10% 이상 포함한다.
폴리알릴 아민 중합체의 바람직한 그룹의 중량 평균 분자량은 예를 들면, 200 내지 1000000, 바람직하게는 3000 내지 500000, 더욱 바람직하게는 5000 내지 150000, 특히 7500 내지 100000이다.
폴리알릴 아민 중합체는 자체 공지된 방법으로 제조할 수 있다. 예를 들면, 위의 화학식 1a의 단위를 포함하는 중량 평균 분자량이 2000 이상인 폴리알릴 아민은 화학식 6의 락톤과 반응하여 화학식 1 및 1a의 단위를 포함하는 폴리알릴 아민 중합체를 수득할 수 있다.
위의 화학식 6에서,
(alk)는 직쇄 또는 측쇄 C2-C6-알킬렌이고,
(t1+t2+t3)은 1 이상이며,
R1및 R1'은 위에서 정의한 바와 같다.
폴리알릴 아민과 락톤 사이의 반응은 자체 공지된 방법으로 수행할 수 있으며, 예를 들면, 폴리알릴 아민을 약 20 내지 100℃, 바람직하게는 30 내지 60℃의 온도에서 수성 매질 중에서 락톤과 반응시킨다. 최종 중합체 중의 화학식 1의 단위의 비율은 반응물의 화학량론에 의해 측정된다. 화학식 6의 락톤은 공지되어 있거나 공지된 방법에 따라 제조할 수 있다. t2 또는 t3이 1 이상인 화학식 6의 화합물은, 예를 들면, 당해 기술분야에 익히 공지된 조건하에서 화학식 6의 각각의 하이드록시 화합물을 화합물 R1-C(O)X 또는 R1'-NCO와 반응시킴으로써 사용 가능하다. 상이한 분자량의 폴리알릴 아민 출발물질은, 예를 들면, 하이드로클로라이드의 형태로 시판중이다. 당해 하이드로클로라이드는, 예를 들면, 염기(예: 수산화나트륨 또는 수산화칼륨 용액)로 처리함으로써 유리 아민으로 미리 전환시킨다.
추가의 개질제 단위를 포함하는 폴리알릴 아민은 폴리알릴 아민과 화학식 6의 화합물의 반응 혼합물로, 동시에 또는 바람직하게는 연속적으로 예를 들면, 다음 화학식 6a, 6b, 6c, 6d, 6e, 6f, 6g, 6h, 6i, 6j 또는 6k의 그룹으로부터의 상이한 화합물 하나 이상을 첨가함으로써 제조할 수 있다.
위의 화학식 6a 내지 6k에서,
X는 할로겐, 바람직하게는 염소이고,
(alk')은 C1-C12-알킬렌이고,
R12는 수소 또는 C1-C2-알킬, 바람직하게는 수소 또는 메틸이며,
R3, R4, R5, R5', R6및 Q1은 위에서 정의한 바와 같다.
반응은, 예를 들면, 실온에서 또는 25 내지 60℃의 승온에서 수용액 중에서 진행시켜 [화학식 6a, 6b 또는 6c의 화합물과 반응하여]화학식 2a의 단위, [화학식 6d 또는 6e의 화합물과 반응하여]화학식 2b의 단위, [화학식 6f의 화합물과 반응하여]화학식 2c의 단위, [화학식 6g의 화합물과 반응하여]화학식 2d의 단위 또는 [화학식 6h, 6i, 6j 또는 6k의 화합물과 반응하여]화학식 2e의 단위를 포함하는 중합체를 수득한다.
폴리알릴 아민의 아미노 그룹과 화학식 6 또는 6a 내지 6k의 화합물과의 반응은 일반적으로 정량적으로 진행시키기 때문에, 개질된 중합체의 구조는 반응에 사용하는 반응물의 화학량론에 의해 주로 측정된다.
특히 바람직한 폴리이온성 물질은 화학식 7에 나타내는 바와 같은 폴리알릴아민 글루코노락톤이다.
특히 바람직한 것은 아미노 그룹의 약 20 내지 80%가 델타-글루코락톤과 반응하여 화학식 7에 나타낸 R 그룹을 생성하는 폴리알릴 아민이다.
바람직한 양태에서, 본 발명의 표면 처리방법은 양이온성 PEI의 피복물을 도포하는 단계(a), 음이온성 PAA의 피복물을 도포하는 단계(b) 및 폴리알릴 아민 글루코노락톤의 양이온성 층을 도포하는 단계(c)를 포함한다. 또 다른 바람직한 양태에서, 단계(b) 및 (c)는 복수회, 바람직하게는 약 2 내지 7회, 더욱 바람직하게는 약 3 내지 5회 반복한다.
C. 피복 기능, 특성 및 이론
폴리이온성 물질의 하전된 특성과 별도로, 매우 다양한 폴리이온성 물질이 매우 다양한 제품 특성을 생성하는데 유용할 수 있다. 예를 들면, 장시간 착용 콘택트 렌즈의 경우, 특히 바람직한 폴리이온성 물질은 친수성, 또는 친수성 표면 피막을 생성하여 착용자의눈의 표면에 렌즈가 부착되는 것을 방지하는 물질이다. 일반적으로 생체의학 적용, 특히 안구용 렌즈에 유용한 폴리이온성 물질의 또 다른 종류는 항균 특성을 나타내는 물질이다. 항균성 폴리이온성 물질은 폴리4급 암모늄 화합물, 예를 들면, 그린(Green) 등에 허여된 미국 특허 제3,931,319호에 기재된 것(예: POLYQUAD)을 포함한다. 안구용 렌즈에 유용한 폴리이온성 물질의 또 다른 종류는 방사선 흡수 특성을 갖는 물질, 예를 들면, 시야 착색제, 홍채 색상 개질 염료 및 자외선(UV) 광 착색 염료를 포함한 물질이다. 유용한 피복 물질의 추가의 예는 세포 성장을 억제하거나 유도하는 폴리이온성 물질이다. 세포 성장 억제제는 최종적인 의도는 제거용인, 연장된 시간 동안 인체 조직에 노출되는 장치(예: 카테터)에 유용한 반면, 세포 성장 유도 폴리이온성 물질은 영구 이식 장치(예: 인공 각막)에 유용할 것이다. 피복 물질의 추가의 잠재적인 기능적 종류는 방사선을 흡수하는 물질[예: 자외선(UV) 광 차단제]이다. 본 발명의 피복 공정의 다수의 기타 생체의학적 적용이 존재하며, 당해 기술분야의 숙련가는 본 발명의 의도 및 영역을 벗어나지 않고 이들을 인식할 수 있을 것이다.
본 발명의 방법은 코어 물질과 표면 피막을 갖는 안구용 렌즈의 제조방법을 위한 것이다. 표면 피막은 하나 이상의 고분자전해질 1층 및 바람직한 양태에서, 하나 이상의 2층을 포함한다. 2층은 코어 물질에 부착된 제1 폴리이온성 물질과 제1 폴리이온성 물질에 부착된, 제1 폴리이온성 물질의 전화의 반대 전하를 갖는 제2 폴리이온성 물질을 포함한다.
예기치 않게도, 표면에 이론적인 이온 전하를 갖지 않거나 실질적인 양의 실제 전하를 갖지 않는 중합체성 물질이 본 발명의 방법에 따라 피복될 수 있음이 밝혀졌다. 전자 성분을 폴리이온성 물질의 용액으로 침지 피복시키는 방법의 전자 산업에서의 교시에는 고도의 하전된 표면(예: 유리)이 하전된 중합체성 물질의 적합한 부착을 필요로한다고 지시되어 있다. 그러나, 내마모성 피막의 다중 층이 매우 고도로 하전되지 않은 콘택트 렌즈 표면, 및 심지어 실질적인 이론적 전하 밀도를 갖지 않는 표면에 부착될 수 있다는 것이 밝혀졌다. 어떠한 예비 처리(예: 플라즈마)도 하전된 중합체를 확실히 렌즈 표면에 부착시키기 위하여 렌즈 표면에 전하를 발생시키는데 필요하지 않다는 사실은 상당히 예상밖이었다.
따라서, 본 발명의 하나의 양태는 예비 표면 처리 부재하에 콘택트 렌즈(특히 실록산 함유 렌즈) 범위에서 표면 전하 밀도를 갖는 피복 코어 렌즈 물질에 관한 것이다. 따라서, 본 발명의 하나의 양태는 본질적으로 개질되지 않은, 즉 예비처리하여 전하 밀조를 증가시킨 물질의 표면 전하 밀도보다 적은 표면 전하 밀도를 갖는 코어 렌즈 물질에 관한 것이다.
청구한 발명을 이러한 예기치 않은 결과를 지지하기 위해 전개된 이론으로 제약하려는 것은 아니지만, 본원에서 독자가 본 발명을 더욱 잘 이해할 수 있도록 하기 위하여 제안된 이론을 제시한다. 전자 성분 처리 기술분야에서는 광범위한 표면 제조 방법이 폴리이온성 피복 물질의 반대로 하전된 그룹을 공격하는 양으로 또는 음으로 하전된 표면을 생성하는데 필요하다고 교시되어 있다. 그러나, 예기치 않게도 이러한 광범위한 예비처리 공정은 안구용 렌즈에 불필요하며, 사실상, 하전되지 않거나 실질적으로 하전되지 않은 표면은 하전되지 않은 표면을 고도로 하전된 폴리이온성 화학종과 접촉시킴으로써 피복할 수 있다는 것이 밝혀졌다. 이러한 예상밖의 발견을 고려하여, 매우 소수의 전하가 임의의 물질, 예를 들면, 코어 렌즈 물질에 일시적 또는 영구적 이산 상태로 존재할 수 있으며, 고도로 하전된 폴리이온성 물질을 코어 렌즈 물질과 결합하도록 하는 것은 이러한 소수의 전하라고 여겨진다.
한가지 제안된 설명은, 코어 렌즈 물질이 이의 표면에 저밀도의 일시적 음전하를 갖는 한편, 폴리양이온성 물질(상기 표면에 결합됨)은 중합체 주쇄를 따라 영구적인 고밀도의 양이온을 갖는다는 것이다. 매우 소수의 음전하가 존재하고, 당해 전하가 사실상 일시적(즉, 특정한 위치가 잠시동안만 하전되는 것에 불과함)임에도 불구하고, 사실상 모든 음전하가 폴리양이온성 물질 위의 양전하와 결합한다고 여겨진다.
추가로, 렌즈 표면에 걸쳐 일시적 또는 영구적 음전하의 총수는 시간에 따라 사실상 변화하지 않으며, 즉 표면 위의 음전하 밀도가 본질적으로 일정하지만, 위치 또는 소재는 일시적일 수 있다고 여겨진다. 따라서, 음전하는 일시적, 즉 전하가 시간에 따라 표면에 걸쳐 나타났다 사라졌다할 수 있지만, 전하의 총수는 본질적으로 일정하다. 예기치 않은 실험 결과를 고려하면, 포면 위의 음전하의 위치가 일시적인 경우, 하나의 음전하가 사라져서 하나의 음이온 결합이 손실되면, 또 다른 음전하가 따른 위치에서 나타나고 또 다른 음이온 결합이 폴리양이온성 물질과 형성되기 때문에, 일시적 특성은 폴리양이온성 결합 강도에 문제가 되지 않는다는 이론이 정립된다.
또 다른 방법으로, 렌즈 중합체의 표면 위의 전하는 영구적이지만 매우 이산될 수 있다. 역시, 전하 밀도는 이론적으로 매우 낮지만, 특성상 영구적이든 또는 일시적이든, 예기치 않게도 매우 낮은 전하 밀도가 분자 전해질 물질을 안용 적용에 충분한 강도로 렌즈의 표면에 결합하도록 하는데 충분하다는 것이 밝혀졌다. 즉, 필연적으로 동반되는 표면 마모 작용을 포함하는 렌즈의 착용 및 취급 뿐만 아니라, 후속적인 렌즈의 세정 및 소독이 본 발명의 고분자 전해질 피막을 사실상 손상시키지 않는다.
그러나, 코어 렌즈 중합체의 낮은 전하 밀도를 보상하기 위하여, 폴리이온성 피복 물질의 전하량은 바람직하게는 상대적으로 높다.
폴리이온성 물질의 전하 밀도는 당해 기술분야에 공지된 다수의 수단중 어느 것에 의해서도 측정할 수 있다. 예를 들면, 전하 밀도는 스트리밍 제타 포텐셜(Streming Zeta Potential)로 측정할 수 있다.
D. 용액 특성 및 적용
분무 또는 침지 용액의 농도는 포함되는 특정한 폴리이온성 물질, 목적하는 피막 두께 및 기타 다수의 인자에 따라 변화할 수 있다. 그러나, 폴리이온성 물질의 상대적인 희석 수용액을 제형화시키는 것이 일반적으로 바람직하다. 바람직한 폴리이온성 물질 농도는 약 0.001 내지 약 0.25중량%, 더욱 바람직하게는 약 0.005 내지 약 0.10%, 가장 바람직하게는 약 0.01 내지 약 0.05%이다.
폴리이온성 물질을 고도의 하전된 상태로 유지하기 위하여, 희석 폴리이온성 용액의 pH를 약 2 내지 약 5, 더욱 바람직하게는 약 2.5 내지 약 4.5로 유지해야 한다.
린싱 용액은 폴리이온성 물질을 코어 또는 하부 폴리이온성 물질에 결합시키는 것을 강화시키기 위하여, 바람직하게는 pH 약 2 내지 약 7, 더욱 바람직하게는 pH 약 2 내지 약 5, 더더욱 바람직하게는 pH 약 2.5 내지 약 4.5로 완충된 수용액이다.
용액을 도포하는 도중에 표면으로부터 과량의 린싱 용액을 부분 건조시키거나 제거하는 것은 당해 기술분야에 공지된 다수의 수단에 의해 달성될 수 있다. 렌즈는 특정한 기간 동안에 대기 중에 두는 것으로만 부분적으로 건조시킬 수 있지만, 표면에 악한 공기 스트림을 적용함으로서 건조시키는 것이 바람직하다. 유량은 건조된 물질의 강도와 물질의 기계적 고정물의 작용으로서 조절할 수 있다(즉, 과량의 유량은 렌즈를 손상시키거나 보유 수단으로부터 렌즈를 이동시킬 수 있다).
렌즈를 완전히 건조시키는 필요조건은 존재하지 않는다는 것을 주목해야 한다. 본원에서 사용된 "부분 건조" 단계는 렌즈의 탈수라기 보다는 렌즈 표면에 붙은 용액의 액적의 제거를 나타낸다. 따라서, 표면 위의 어떠한 물 또는 용액도 제거하는 범위로만 건조시키는 것이 바람직하다.
피막의 두께는 하나 이상의 염, 예를 들면, 염화나트륨을 폴리이온성 용액에 첨가함으로써 조절할 수 있다. 바람직한 염 농도는 약 0.1 내지 약 2.0중량%이다. 염 농도가 증가함에 따라, 고분자전해질은 더욱 구형의 형태를 취한다. 그러나, 농도가 너무 높으면, 고분자전해질은 부착되더라도 렌즈 표면 위에는 잘 부착되지 않는다. 더욱 바람직한 염 농도는 약 0.7 내지 약 1.3중량%이다.
피막의 두께는 염료(예: 메틸렌 블루 염료)를 폴리이온성 용액에 첨가함으로써 측정할 수 있다. 가시광 흡수 증가는 피막 두께의 증가와 상호연관된다. 또한, 편광법 측정도 피막 두께를 측정하는데 사용될 수 있다. 친수성 표면 개질의 경우, 표면에 도포된 물의 접촉 각의 측정은 표면 친수성의 상대적 표시를 제공한다. 접촉 각이 감소함에 따라, 친수성이 증가한다.
II. 적합한 안구용 렌즈 코어 물질
본 발명에 따라 사용되는 안구용 렌즈를 형성하는 중합체성 물질은 광범위한 중합체성 물질 중의 어느 하나일 수 있다. 그러나, 물질의 바람직한 그룹은 매우 산소 투과성인 물질, 예를 들면, 불소 또는 실록산 함유 중합체이다. 특히, 1998년 6월 2일에 니콜슨에 허여된 미국 특허 제5,760,100호에 기재된 중합체성 물질이 예시적인 그룹이며, 당해 특허문헌의 교시는 본원에서 참조로 인용된다. 독자의 편의를 위하여, 적합한 물질의 예를 본원에 기재하였으나, 이들로써 한정되지는 않는다.
A. 물질 "A"
본 발명의 안구용 렌즈의 적합한 코어 물질의 하나의 양태는 다음의 단량체 및 매크로머 성분으로부터 형성된 공중합체이며, 중합체 성분의 건식 중량을 기준으로 한 것이다:
화학식 CP-PAO-DU-ALK-PDMS-ALK-DU-PAO-CP의 단편[여기서, PDMS는 2가 폴리(이치환된 실록산)이고, ALK는 탄소수 3 이상의 알킬렌 또는 알킬렌옥시 그룹이며, DU는 디우레탄 함유 그룹이고, PAO는 2가 폴리옥시알킬렌이며, CP는 아크릴레이트 및 메타크릴레이트로부터 선택된다]을 갖는 매크로머(a) 약 5 내지 약 94건식중량%,
메타크릴옥시프로필트리(트리메틸실록시)실란(b) 약 5 내지 약 60중량%,
아크릴레이트 또는 메타크릴레이트 단량체(c) 약 1 내지 약 30중량%, 및
가교결합제(d) 0 내지 5중량%.
바람직한 폴리실록산 매크로머 단편은 화학식 CP-PAO-DU-ALK-PDMS-ALK-DU-PAO-CP[여기서, PDMS는 2가 폴리(이치환된 실록산)이고, CP는 이소시아네이토알킬 아크릴레이트 또는 메타크릴레이트, 바람직하게는 이소시아네이토에틸 메타크릴레이트(여기서, 우레탄 그룹은 PAO 그룹 위의 말단 탄소에 결합된다)이고, PAO는 (치환될 수 있는)2가 폴리옥시알킬렌, 바람직하게는 폴리에틸렌 옥사이드, 즉 (-CH2-CH2-O)m-CH2CH2-(여기서, m은 약 3 내지 약 44, 더욱 바람직하게는 약 4 내지 약 24이다)이고, DU는 디우레탄, 바람직하게는 사이클릭 구조를 포함한 디우레탄(여기서, 우레탄 결합(1)의 산소는 PAO 그룹에 결합되고, 우레탄 결합(2)의 산소는 ALK 그룹에 결합된다)이며, ALK는 탄소수 3 이상의 알킬렌 또는 알킬렌옥시 그룹, 바람직하게는 탄소수 3 내지 6의 측쇄 알킬렌 그룹 또는 알킬렌옥시 그룹, 가장 바람직하게는 2급-부틸(즉, -CH2CH2CH(CH3)-) 그룹 또는 에톡시프로폭시 그룹(예: -O-(CH2)2-O-(CH2)3-이다]으로 정의한다.
B. 물질 "B": 폴리실록산 함유 퍼플루오로알킬 에테르
물질 "B" 매크로머는 화학식 i로 정의한다.
P1-(Y)m-(L-X1)p-Q-(X1-L)p-(Y)m-P1
위의 화학식 i에서,
P1은 각각, 서로 독립적으로, 유리 라디칼 중합성 그룹이고,
Y는 각각, 서로 독립적으로, -CONHCOO-, -CONHCONH-, -OCONHCO-, -NHCONHCO-, -NHCO-, -CONH-, -NHCONH-, -COO-, -OCO-, -NHCOO- 또는 -OCONH-이고,
m 및 p는 서로 독립적으로, 0 또는 1이고,
L은 각각, 서로 독립적으로, 탄소수 20 이하의 유기 화합물의 2가 라디칼이고,
X는 각각, 서로 독립적으로, -NHCO-, -CONH-, -NHCONH-, -COO-, -OCO-, -NHCOO- 또는 -OCONH-이며,
Q는 다음 단편으로 이루어진 2가 중합체 분획이며, 단 Q에 각각의 단편(a), (b) 및 (c) 중의 하나 이상이 존재해야 하고, 각각의 단편(a) 또는 (b)는 이에 결합된 단편(c)을 가지며, 각각의 단편(c)는 이에 결합된 단편(a) 또는 (b)를 갖는다:
(a) -(E)k-Z-CF2-(OCF2)x-(OCF2CF2)y-OCF2-Z-(E)k-
[여기서, x+y는 10 내지 30의 수이고, Z는 각각, 서로 독립적으로, 탄소수 12 이하의 2가 라디칼이거나, Z는 결합이고, E는 각각, 서로 독립적으로, -(OCH2CH2)q-(여기서, q는 0 내지 2의 값이다)이고, 결합 -Z-E-는 연속-Z-(OCH2CH2)q-이며, k는 0 또는 1이다]
(b)
[여기서, n은 5 내지 100의 정수이고, Alk는 탄소수 20 이하의 알킬렌이고, 라디칼 R1, R2, R3및 R4의 80 내지 100%는 서로 독립적으로, 알케닐, 아릴 또는 시아노알킬이며, 라디칼 R1, R2, R3및 R4의 0 내지 20%는 서로 독립적으로, 알케닐, 아릴 또는 시아노알킬이다]
(c) X2-R-X2
[여기서, R은 탄소수 20 이하의 2가 유기 라디칼이고, X2는 각각, 서로 독립적으로, -NHCO-, -CONH-, -NHCONH-, -COO-, -OCO-, -NHCOO- 또는 OCONH-이다]
중합체 분획 Q 중의 단편(b)의 수는 바람직하게는 단편(a)의 수보다 크거나 동일하다. 중합체 단편 Q 중의 단편(a) 및 (b)의 수 사이의 비는 바람직하게는 3:4, 2:3, 1:2 또는 1:1이다. 중합체 분획 Q 중의 단편(a) 및 (b)의 수 사이의 비는 더욱 바람직하게는 2:3, 1:2 또는 1:1이다.
중합체 분획 Q의 평균 분자량 범위는 1000 내지 약 20000, 바람직하게는 약 3000 내지 약 15000, 특히 바람직하게는 약 5000 내지 약 12000이다.
중합체 분획 Q 중의 단편(a)와 (b)의 총 수의 범위는 바람직하게는 2 내지 약 11, 특히 바람직하게는 2 내지 약 9, 특히 2 내지 7이다. 최소 중합체 단위 Q는 바람직하게는 하나의 퍼플루오로 단편(a), 하나의 실록산 단편(b) 및 하나의 단편(c)로 구성된다.
C. 물질 "C"
물질 "C" 중합체는 유리 하이드록실 그룹을 함유하는 중합성 매크로머를 중합시킴으로써 형성된다. 예를 들면, 불포화 중합성 측쇄를 함유하는 하나 이상의 폴리올 성분으로 유도된 아미노 알킬화 폴리실록산으로부터 제조된 매크로머가 기재되어 있다. 중합체는 한편으로는 단독중합에 의해 본 발명에 따르는 매크로머로부터 제조할 수 있다. 추가로 언급된 매크로머는 하나 이상의 친수성 및/또는 소수성 공단량체와 혼합되거나 중합될 수 있다. 본 발명에 따르는 매크로머의 특수한 특성은 가교결합된 최종 생성물 중의 선택된 친수성 및 소수성 성분 사이의 미세상 분리를 조절하는 성분으로서 작용한다는 것이다. 친수성/소수성 미세상 분리는 300nm 미만의 영역에 있다. 매크로머는 바람직하게는, 예를 들면, 한편으로는 아크릴레이트 공단량체와 다른 한편으로는 폴리실록산에 결합된 폴리올의 불포화 중합성 측쇄 사이의 상 경계에서 공유 결합, 및 추가로 가역적 물리 상호작용, 예를 들면, 수소 브릿지에 의해 가교결합된다. 이는 예를 들면, 다수의 아미드 또는 우레탄 그룹에 의해 형성된다. 상 복합물에 존재하는 연속 실록산 상은 산소에 대한 놀라울 정도의 높은 투과성을 생성하는 효과가 있다.
물질 "C" 중합체는 화학식 I의 하나 이상의 단편을 포함하는 매크로머를 중합시킴으로써 형성한다.
위의 화학식 I에서,
a는 폴리실록산 단편이고,
b는 탄소수 4 이상의 폴리올 단편이고,
Z는 단편 c 또는 그룹 X1[여기서, c는 X2-R-X2{여기서, R은 탄소수 20 이하의 유기 화합물의 2가 라디칼이고, X2는 각각 서로 독립적으로 하나 이상의 카보닐 그룹을 함유한 2가 라디칼이다}로 정의되고, X1은 X2에서와 같이 정의된다]이며,
d는 화학식 II의 라디칼이다.
X3-L-(Y)k-P1
위의 화학식 II에서,
P1은 유리 라디칼에 의해 중합될 수 있는 그룹이고,
Y 및 X3은 서로 독립적으로 하나 이상의 카보닐 그룹을 함유하는 2가 라디칼이고,
k는 0 또는 1이며,
L은 결합 또는 유기 화합물의 탄소수 20 이하의 24가 라디칼이다.
폴리실록산 단편(a)는 화학식 III의 화합물로부터 유도된다.
위의 화학식 III에서,
n은 5 내지 500의 정수이고,
라디칼 R1, R2, R3, R4, R5및 R6의 99.8 내지 25%는 서로 독립적으로, 알킬이고, 라디칼 R1, R2, R3, R4, R5및 R6의 0.2 내지 75%는 서로 독립적으로, 부분 불소화 알킬, 아미노알킬, 알케닐, 아릴, 시아노알킬, alk-NH-alk-NH2또는 alk-(OCH2)m-(OCH2)p-OR7(여기서, alk는 알킬렌이다)이고,
R7은 수소 또는 저급 알킬이며,
m 및 p는 서로 독립적으로 0 내지 10의 정수이며, 하나의 분자는 하나 이상의 1급 아미노 또는 하이드록실 그룹을 함유한다.
화학식 III의 실록산 중의 알킬렌옥시 그룹 -(OCH2CH2)m및 -(OCH2)p는 리간드 alk-(OCH2CH2)m-(OCH2)p-OR7에 랜덤하게 분포되어 있거나 쇄의 블록으로서 분포되어 있다.
폴리실록산 단편(a)는 그룹 Z를 통하여 단편(b) 또는 또 다른 단편(a)와 총 1 내지 50회, 바람직하게는 2 내지 30회, 특히 4 내지 10회 연결되며, a-Z-a 순서의 Z는 항상 단편(c)이다. 단편(a)와 그룹 Z의 결합 부위는 하나의 수소에 의해 환원된 아미노 또는 하이드록실 그룹이다.
D. "물질 D"
또 다른 유용한 코어 물질은 다음 구조를 갖는 폴리(디알킬실록산)디알콕시알칸올로부터 형성된 실록산 함유 매크로머의 중합을 포함한다:
[여기서, n은 약 5 내지 약 500, 바람직하게는 약 20 내지 200, 더욱 바람직하게는 약 20 내지 100의 정수이고, 라디칼 R1, R2, R3및 R4는 서로 독립적으로, 저급 알킬렌, 바람직하게는 C1-C6알킬렌, 더욱 바람직하게는 C1-C3알킬렌(여기서, 바람직한 양태에서, R1과 R2또는 R3과 R4의 총 탄소수는 4 초과이다)이며, R5, R6, R7및 R8은 서로 독립적으로, 저급 알킬, 바람직하게는 C1-C6알킬, 더욱 바람직하게는 C1-C3알킬이다]
물질 D 매크로머의 일반 구조는 다음과 같다:
ACRYATE-LINK-ALK-O-ALK-PDAS-ALK-O-ALK-LINK-ACRYLATE
[여기서, ACRYLATE는 아크릴레이트 및 메타크릴레이트로부터 선택되고, LINK는 우레탄 및 디우레탄 결합으로부터 선택되고, ALK-O-ALK는 위에ㅣ서 정의한 바오 ㅏ같으며(R1-O-R2또는 R3O-R4), PDAS는 폴리(디알킬실록산)이다]
예를 들면, 물질 D 매크로머는 촉매의 존재하에 이소포론 디이소시아네이트, 2-하이드록시에틸 (메트)아크릴레이트 및 폴리(디알킬실록산)디알콕시알칸올을 반응시킴으로써 제조할 수 있다.
III. 생체의학 제품
본원에서 위에서 기술된 피복 안구용 렌즈 외에도, 본 발명은 생체의학(예: 안구용 렌즈) 제조 환경에서 대체적인 방법으로 적용될 수 있다. 예를 들면, 하나 이상의 물질을 콘택트 렌즈가 제조 후에 저장되는 안구 적합성 용액에 가할 수 있다. 콘택트 렌즈를 성형한 후, 렌즈를, 예를 들면, 추가의 경화 단계, 추출, 검사 및 엣징을 포함하여 몇가지 후 성형 처리시킬 수 있다. 궁극적으로, 렌즈는 멸균의 안구 적합성 저장 용액으로 컨테이너 또는 패키지 속에 위치시킨다. 본 발명에 따라, 폴리이온성 물질은 살균 전후에 저장 용액에 첨가할 수 있다. 바람직한 양태에서, 폴리이온성 물질을 포함하는 저장 용액은 콘택트 렌즈와 함께 렌즈 컨테이너에 가하고, 컨테이너를 밀봉하고, 컨테이너를 살균 공정(예: 오토클레이빙)으로 처리한다.
따라서, 본 발명의 양태는 콘택트 렌즈, 및 폴리이온성 물질, 긴장도 조절제(예: 사실상 등장성 용액을 생성하는 염화나트륨) 및 물을 포함하는 살균 안구 적합성 용액을 보유하는 패키징을 포함하는 안구용 제품이다. 또 다른 본 발명의 용도 예는 생체의학 장치의 표면에 물질을 부착시키는 수단을 제공한다. 더욱 구체적으로는, 본 발명의 방법은 생체의학 장치 위에 폴리이온성 피막을 형성하는 데 사용될 수 있고, 이어서 또 다른 물질을 다수의 수단, 예를 들면, 관능성 그룹을 통한 화학 반응을 통하여 폴리이온성 피막에 첨가시킬 수 있다.
예를 들면, 폴리(에틸렌이민)[PEI] 피막은 본원에 기재된 방법을 통하여 콘택트 렌즈의 표면에 부착시킬 수 있다. 아민 관능성 그룹을 사용하면, 아민 그룹과 반응성인 화학 그룹을 갖는 또 다른 물질(예: 히알루론산)을 PEI 피막에 화학적으로 부착시킬 수 있다.
따라서, 본 발명의 또 다른 양태는 관능성 그룹을 갖는 폴리이온성 피막을 표면에 도포하고 후속적으로 폴리이온성 피막을 관능성 그룹과 반응성인 그룹을 갖는 제2 피복 물질과 접촉시키고, 이로써 화학적으로 그룹을 반응시키고 제2 피복 물질을 폴리이온 피막에 부착시킴으로써 물질의 표면을 개질시키는 방법이다. 명백하게도, 표면 처리 체제의 수는 이러한 이중 처리법의 교시가 주어저 계획될 수 있으며, 이러한 체제는 본 발명의 영역 내에 있다.
본 발명의 추가의 양태는 안내 렌즈를 눈으로 삽입하는 것에 관한 것이다. 본원에서 사용된 바와 같이, 안내 렌즈(IOLs)는 눈의 캡슐 낭 속의 결정성 렌즈(예: 백내장 수술에 사용되는 렌즈)를 대체시키도록 디자인된 렌즈 및 시력 교정용으로 디자인되어 눈의 후부 또는 전방부 챔버에 위치시키는 굴절 렌즈를 포함한다. 본원에 기재된 폴리이온성 물질 및 방법은 삽입 가이드, 플런저, 트리거 및 IOL 어셈블리를 피복하여 마찰을 감소시키고 평활성을 증가시키는 데 사용할 수 있다. 증가된 평활성은 IOL을 눈으로 삽입하려하는 경우 안과 의사가 경험하는 어려움을 감소시킬 수 있다.
IV. 제조 공정
본 발명은 또한 생체의학 제품, 예를 들면, 안구용 렌즈, 상처 드레싱, 경피성 약제 전달 장치 등 중합체 기본 물질의 제조에 더욱 일반적으로 이용될 수 있다.
예를 들면, 본 발명은 제조 공정 동안 제품을 지지하는 고정물을 표면 처리하는데 사용될 수 있다. 표면 처리는 제품과 접촉하는 고정물의 표면의 평활성을 증가시켜, 제품의 접착을 감소시키거나 고정물로부터 제품의 분리를 촉진하는데 유용할 수 있다. 또 다른 방법으로, 표면 처리는 제품에 대한 고정물 표면의 부착성 또는 인력을 증가시켜 제조 공정에서의 운송 또는 인덱싱 단계 동안 고정물 위에 제품을 보유하도록 촉진할 수 있다. 표면 처리의 다수의 기타 기능은 항균 활성 및 오염 방지와 같이 계획될 수 있다.
따라서, 본 발명의 또 다른 양태는 폴리이온성 물질로 도포된 제품을 지지하기 위한 고정물이다. 고정물 표면은 물질의 표면 위에 또는 표면 근처에 복수의 일시적 또는 영구적 전하를 갖는 물질로부터 형성될 수 있다. 폴리이온성 물질은 위에서 기재된 어떠한 수의 방법으로도 접촉시켜 표면에 첨부할 수 있다.
제조 세팅에서의 본 발명의 용도의 또 다른 예는 제품의 형상을 결정하는 데 사용되는 금형의 피복을 포함한다. 당해 금형은 중요하게는 제품이 형성된 후 성형품으로부터의 신속한 이형을 포함하는 다수의 목적으로 피복시킬 수 있다. 당해 금형은 위에서 언급한 방법중 어느 것에 의해서도 피복시킬 수 있다. 그러므로, 본 발명의 또 다른 양태는 물질의 표면 위에 또는 표면 근처에 복수의 일시적 또는 영구적 전하를 갖는 물질 및 코어 물질에 부착된 폴리이온성 물질을 포함하는 표면 피막을 포함하는 제품을 제조하기 위한 금형이다.
제조 세팅에서 본 발명의 기술을 이용하는 또 다른 방법은 폴리이온성 피복물의 트랜스퍼 그래프팅이라고 할 수 있다. 이러한 양태에서, 금형은 위에서 기술된 폴리이온성 물질로 피복하지만, 피복물의 적어도 일부는 액체 성형 물질(예: 중합성 물질)이 고형 제품의 형성을 위한 금형으로 투입될 때 금형으로부터 이동시킨다. 따라서, 본 발명의 또 다른 양태는 제품을 형성하고 제품이 제조되는 금형으로부터 피복 물질을 트랜스퍼 그래프팅시켜 제품을 피복하는 방법이다. 이러한 방법은 폴리이온성 물질의 피복물을 도포하여 금형의 일부 이상을 폴리이온성 물질의 용액과 접촉시키는 단계, 액체 성형 물질을 금형으로 투입하여 액체 성형 물질을 상기 피복물과 접촉시키는 단계, 성형 피복물을 액체 성형 물질과 피복물의 적어도 일부가 금형으로부터 성형 물질로 이동하는데 충분한 시간 동안 접촉시키는 단계 및 액체 성형 물질을 경화시키는(예: UV 광을 도포하여 중합시킴으로써) 단계를 포함한다.
상기한 기재사항은 당해 기술분야의 숙련가가 본 발명을 실시할 수 있도록 한다. 독자가 이의 특정한 양태 및 이점을 잘 이해할 수 있도록 하기 위하여, 다음 실시예를 참조할 것을 제안한다.
실시예 1
실록산 함유 콘택트 렌즈는 실질적으로 니콜슨 등의 WO 제96/31792호의 30 내지 41면에 기재된 "물질 B"에 관한 교시에 따라 제조하며, 예비중합 혼합물은 매크로머 50중량%, TRIS 20%, DMA 29.5% 및 대로커(Darocur) 1173 0.5%을 포함한다. 콘택트 렌즈를 추출하고 오토클레이빙시킨다. VCA 2500 XE 접촉 각 측정 장치[미국 매사추세츠주 보스톤 소재의 에이에스티 인코포레이티드(AST, INC.)]로 측정한 결과, 평균(n=20) 접촉 각(Sessle Drop)은 약 111이다. 결과를 표 A에 기록하였다.
실시예 2
실시예 1에 따라 제조된 렌즈를 한층씩(LBL)의 공정으로 표면 처리하여 다음과 같이 렌즈의 친수성을 증가시킨다.
폴리(알킬아민 하이드로클로라이드)[MWn50 내지 60,000, 알드리히케미칼즈(Aldrich Chemicals)][PAH] 1.3g을 탈이온수 1400㎖에 가함으로써 PAH의 희석(10-2mol) 스톡 수용액을 제조한다. 염산을 적가함으로써 pH를 약 2.5로 조절한다.
폴리(아크릴산)[MWn50 내지 60,000, 폴리사이언스(PolyScience)][PAA] 4.03g을 탈이온수 1400㎖에 가함으로써 PAA의 의 희석(10-2mol) 스톡 수용액을 제조한다. 염산을 적가함으로써 pH를 약 4.5로 조절한다.
양으로 하전된 단위의 농도를 음으로 하전된 단위의 농도와 동일하게 유지하도록 용액 농도를 선택한다.
콘택트 렌즈를 약 15분 동안 PAH 도포액으로 침지시킨다. PAH 용액으로부터 렌즈를 이동시킨 후, 렌즈를 2분 동안 pH 2.5(PAH 도포액과 동일한 PH)로 조절한 탈이온수의 세 개의 욕에 침지시킨다. 렌즈에 부착된 용액을 린싱하는 공정은 부드러운 공기 스트림을 적용(본원에서 "건조"라고 함)함으로써 불필요하게 된다.
그 다음 렌즈를 약 15분 동안 PAA 용액으로 침지시키고, 린싱하고, 위에서 기술한 바와 같이 건조시킨다.
피복 및 린싱 단계는 추가로 4회 반복하지만, 건조 단계는 이들 피복 단계 동안 불필요하다.
평균(n=4) 접촉 각은 78이다. 결과를 표 A 및 B에 기록하였다.
실시예 3
실시예 2에서 처리한 피복 렌즈를 강한 이온성 용액인, CaCl2용액(9용적%) 2㎖를 적가하여 처리하여 피막 지속성을 측정한다. 당해 렌즈를 부드러운 공기로 건조시킨다.
평균(n=6) 접촉 각은 72이다. 결과를 표 B에 기록하였다.
실시예 4
실시예 1에 따라 제조된 렌즈를 한층씩(LBL)의 공정으로 표면 처리하여, PAA 용액에 대한 도포 용액 및 린싱 용액 pH가 실시예 2의 4.5와는 반대로 2.5라는 것을 제외하고는, 실시예 2에 기재된 공정에 따라 친수성을 증가시킨다.
평균(n=4) 접촉 각은 65이다. 결과를 표 A 및 B에 기록하였다.
실시예 5
실시예 4에서 처리된 바와 같은 피복 렌즈를 CaCl2용액 2㎖를 추가로 적가하여 처리한다. 렌즈를 부드러운 공기로 건조시킨다.
평균(n=4) 접촉 각은 76이다. 결과를 표 B에 기록하였다.
실시예 6
실시예 1에 따라 제조된 렌즈를 한층씩(LBL)의 공정으로 표면 처리하여 친수성을 증가시킨다.
폴리(에틸렌이민)(MWn50 내지 60,000, 폴리사이언스)[PEI] 2.00g을 탈이온수 1400㎖에 가함으로써 PEI의 희석(10-2mol) 스톡 수용액을 제조한다. 염산을 적가함으로써 pH를 약 2.5로 조절한다.
희석 PAA 용액을 실시예 2에서와 같이 제조한다. 염산을 가함으로써 pH를 약 2.5로 조절한다.
콘택트 렌즈를 PEI 도포액에 침지시키고, 린싱하고, 실시예 2에 기재한 바와 같이 건조시킨 다음, PAA와 유사하게 처리한다.
피복 및 린싱 단계를 추가로 4회 반복하지만, 건조 단계는 이러한 피복 단계에서 불필요하다.
평균(n=6) 접촉 각은 57이다. 결과를 표 A 및 B에 기록하였다.
실시예 7
실시예 6에서 처리된 콘택트 렌즈를 CaCl2용액 2㎖를 추가로 적가하여 처리한다. 렌즈를 부드러운 공기로 건조시킨다.
평균(n=4) 접촉 각은 77이다. 결과를 표 B에 기록하였다.
실시예 8
실시예 1에 따라 제조된 렌즈를 한층씩(LBL)의 공정으로 표면 처리하여, 실시예 6의 2.5와는 반대로, PAA 용액에 대한 도포액 및 린싱액 pH가 4.5라는 것을 제외하고는, 실시예 6에 기재된 공정에 따라 친수성을 증가시킨다.
평균(n=4) 접촉 각은 72이다. 결과를 표 A 및 B에 기록하였다.
실시예 9
실시예 8에서 처리된 피복 렌즈를 CaCl2용액 2㎖를 추가로 적가하여 처리한다. 렌즈를 부드러운 공기로 건조시킨다.
평균(n=4) 접촉 각은 112이다. 결과를 표 B에 기록하였다.
실시예 1차 도포 도포 용액pH 린스 용액pH 1차도포 건조 2차 도포 2차도포의 세트 번호 2차도포 건조 염 평균접촉각
(+) (-) (+) (-) (+) (-) (+) (-) (+) (-) (+) (-)
1 없음 없음 111
2 PAH PAA 2.5 4.5 2.5 4.5 함 함 PAH PAA 4 안함 안함 없음 78
4 PAH PAA 2.5 2.5 2.5 2.5 함 함 PAH PAA 4 안함 안함 없음 65
6 PEI PAA 2.5 2.5 2.5 2.5 함 함 PAH PAA 4 안함 안함 없음 57
8 PEI PAA 2.5 4.5 2.5 4.5 함 함 PAH PAA 4 안함 안함 없음 72
피막 CaCl2처리로 피복
실시예 접촉 각 실시예 접촉 각
2 78 3 72
4 65 5 76
6 57 7 77
8 72 9 112
결과의 논의(실시예 1 내지 9)
실시예 2, 4, 6 및 8에서의 처리된 렌즈의 접촉 각을 실시예 1에서의 미처리 렌즈의 접촉 각과 비교하면 표면 개질이 발생하거나 피막이 부착되었음이 드러난다(표 A 참조). 또한, 처리된 모든 렌즈는 접촉 각이 현저히 감소되었고, 표면의 친수성이 현저히 증가되었다는 것을 나타낸다.
추가로, 실시예 2, 4, 6 및 8에서 피복된 렌즈의 접촉 각을 강한 이온 용액에 노출시킨 실시예 3, 5, 7 및 9에서의 유사하게 처리된 렌즈의 접촉 각과 비교하면, 실시예 8 및 9를 제외하고는, 접촉 각이 사실상 변화하지 않음이 드러난다. 따라서, 표면 개질 또는 피막은 폴리이온성 피복 물질 및 접촉 렌즈 표면 사이의 전하 인력을 필요로 하지 않는다고 예상되는 고도로 하전된 용액의 존재하에 예기치않게도 매우 지속적이다.
실시예 10
실시예 1에 따라 제조된 렌즈를 LBL 공정으로 표면 처리하여 다음과 같이 렌즈의 표면을 관능화시킨다. 후속적으로, 활성 화학종을 LBL 피복으로 제공된 관능성 그룹을 통하여 렌즈에 부착시킨다.
렌즈를 선행 실시예에 기술된 방법에 따라 실질적으로 처리한다. 피복 용액은 pH 3.5의 PEI에 제1 침지시키고, pH 2.5의 PAA에 제2 침지시키고, 다시 pH 3.5의 PEI에 최종 침지시킴을 포함한다.
LBL 피복 후에, 렌즈를 히알루론산 용액에 침지시킨다. 히알루론산은 PEI 피막 위의 유리 아민 그룹과 반응하여 히알루론산을 콘택트 렌즈의 표면과 결합시킨다고 여겨진다.
실시예 11
실시예 1에 따라 제조된 렌즈를 LBL 공정으로 표면 처리하고 다음과 같이 렌즈의 표면을 관능화시킨다. 후속적으로, 활성 화학종을 LBL 피복에 의해 제공된 관능성 그룹을 통하여 렌즈에 부착시킨다.
렌즈를 상기 실시예에 기술된 방법에 따라 실질적으로 처리한다. 피복 용액은 PEI(pH 3.5)에 제1 침지시키고, PAA(pH 2.5)에 제2 침지시키고, PEI에 제3 침지시키고, PAA에 제4 침지시키고, PEI에 최종 침지시킴을 포함한다. 이렇게 하여 2.5개의 2층 구조가 형성된다.
LBL 피복 후에, 렌즈를 히알루론산의 용액에 침지시킨다. 히알루론산이 최종 PEI 층 위의 유리 아민 그룹과 반응하여 콘택트 렌즈의 표면에 히알루론산을 결합시킨다고 여겨진다.
독자가 불필요하게 실험하지 않고 본 발명을 실시할 수 있도록 특정한 바람직한 양태를 참조하여. 본 발명을 상세하게 설명하였다. 그러나. 당해 기술분야의 숙련가는 다수의 성분 및 파라미터가 본 발명의 영역 및 의도로부터 벗어나지 않고 변화시키거나 개질시킬 수 있다는 것을 쉽사리 인지할 것이다. 추가로, 표제, 제목, 정의 등은 본 문헌의 독자의 이해를 높이기 위하여 제공된 것이며, 본 발명의 영역을 이로써 제한하는 것으로 해석하지 않아야 한다. 따라서, 본 발명의 지적 소유권은 다음 청구항 및 이의 상당한 범위 및 동등물에 의해서만 정의된다.

Claims (38)

  1. 표면 전하 밀도가 비교적 낮고, 표면 위에 또는 표면 부근에 이산된 복수의 일시적 또는 영구적 전하를 갖는 코어 물질(core material)(a)과
    코어 물질에 부착된 폴리이온성 물질(polyionic material)을 포함하는 표면 피막(b)을 포함하는 생체의학 장치(biomedical device).
  2. 제1항에 있어서, 표면 피막이,
    코어 물질에 부착된 제1 폴리이온성 물질(a)과
    제1 폴리이온성 물질에 부착되어 있고, 제1 폴리이온성 물질의 전하와 반대 전하를 갖는 제2 폴리이온성 물질(b)을 포함하는 2층을 하나 이상 포함하는 생체의학 장치.
  3. 제1항에 있어서, 안구용 렌즈(ophthalmic lens)인 생체의학 장치.
  4. 표면 피막이 2층을 복수개 포함하는 제3항에 따르는 안구용 렌즈.
  5. 제4항에 있어서, 표면 피막이 2층을 약 5 내지 20개 포함하는 안구용 렌즈.
  6. 제5항에 있어서, 표면 피막이 2층을 약 10 내지 15개 포함하는 안구용 렌즈.
  7. 제1 폴리이온성 물질이 폴리양이온성 물질이고 제2 폴리이온성 물질이 폴리음이온성 물질인 제3항에 따르는 안구용 렌즈.
  8. 제7항에 있어서, 폴리양이온성 물질이 폴리(알릴아민 하이드로클로라이드), 폴리(에틸렌이민), 폴리(비닐벤질트리아메틸아민), 폴리아닐린, 폴리피롤, 폴리(피리디늄 아세틸렌), 이들의 유도체 및 이들의 혼합물로 이루어진 그룹으로부터 선택되는 안구용 렌즈.
  9. 제7항에 있어서, 폴리음이온성 물질이 폴리메타크릴산, 폴리아크릴산, 폴리(티오펜-3-아세트산), 폴리(4-스티렌설폰산), 이들의 유도체 및 이들의 혼합물로 이루어진 그룹으로부터 선택되는 안구용 렌즈.
  10. 코어 렌즈 물질의 표면 전하 밀도가 표면 피복물을 도포시키기 전에 표면 예비처리함으로써 개질되지 않는 제3항에 따르는 안구용 렌즈.
  11. 콘택트 렌즈인 제3항에 따르는 안구용 렌즈.
  12. 코어가 소수성이고 표면 피막이 친수성인 제3항에 따르는 안구용 렌즈.
  13. 제8항에 있어서, 소수성 코어가 실록산 함유 중합체인 안구용 렌즈.
  14. 표면 피막이 2층을 복수개 포함하고,
    제1 폴리이온성 물질이 폴리양이온성 물질이고 제2 폴리이온성 물질이 폴리음이온성 물질이고,
    양이온성 물질이 폴리(알릴아민 하이드로클로라이드), 폴리(에틸렌이민), 폴리(비닐벤질트리아메틸아민), 폴리아닐린, 폴리피롤, 폴리(피리디늄 아세틸렌), 이들의 유도체 및 이들의 혼합물로 이루어진 그룹으로부터 선택되고,
    폴리음이온성 물질이 폴리메타크릴산, 폴리아크릴산, 폴리(티오펜-3-아세트산), 폴리(4-스티렌설폰산), 이들의 유도체 및 이들의 혼합물로 이루어진 그룹으로부터 선택되며,
    코어가 소수성이고 표면 피막이 친수성인 콘택트 렌즈인 제3항에 따르는 안구용 렌즈.
  15. 폴리이온성 물질의 수 평균 분자량이 25,000 내지 150,000인 제3항에 따르는 안구용 렌즈.
  16. 제15항에 있어서, 폴리이온성 물질의 수 평균 분자량이 75,000 내지 100,000인 안구용 렌즈.
  17. 코어 물질을 제1 폴리이온성 물질과 접촉시켜 폴리이온성 물질을 코어 물질에 부착시킴으로써 피복 장치를 형성하는 단계(a) 및
    피복 장치를 제1 폴리이온성 물질의 전하의 반대 전하를 갖는 제2 폴리이온성 물질과 접촉시켜 고분자전해질 2층을 갖는 장치를 형성하는 단계(b)를 포함하는, 코어 물질과 2층의 폴리이온성 물질을 하나 이상 포함하는 표면 피막을 갖는 생체의학 장치의 제조방법.
  18. 제17항에 있어서, 생체의학 장치가 안구용 렌즈인 방법.
  19. 제18항에 있어서,
    코어 렌즈를 제1 폴리이온성 물질의 제1 용액에 침지시켜 제1 폴리이온성 물질의 피복물을 코어 렌즈에 도포시키는 단계(a),
    렌즈를 린싱 용액과 접촉시켜 렌즈를 린싱하는 단계(b),
    렌즈를 제1 폴리이온성 물질의 전하와 반대 전하를 갖는 제2 폴리이온성 물질의 제2 용액에 침지시켜 제2 폴리이온성 물질의 피복물을 렌즈에 도포시키는 단계(c) 및
    렌즈를 린싱 용액과 접촉시켜 렌즈를 린싱하는 단계(d)를 포함하는 방법.
  20. 제19항에 있어서, 접촉공정 중의 하나 이상이 렌즈를 용액에 침지시킴으로써 발생하는 방법.
  21. 제19항에 있어서, 접촉공정 중의 하나 이상이 용액을 렌즈에 분무함으로써 발생하는 방법.
  22. 제19항에 있어서, 폴리이온성 용액의 pH가 2 내지 5인 방법.
  23. 제19항에 있어서, 린싱 용액의 pH가 각각 미리 도포된 폴리이온성 용액의 pH로부터의 하나의 pH 단위 내인 방법.
  24. 제18항에 있어서,
    코어 렌즈를 제1 폴리이온성 물질의 제1 용액과 접촉시켜 제1 폴리이온성 물질의 피복물을 코어 렌즈에 도포시키는 단계(a),
    렌즈를 린싱 용액과 접촉시켜 렌즈를 린싱하는 단계(b),
    렌즈를 건조시키는 단계(c),
    렌즈를 제1 폴리이온성 물질의 전하와 반대 전하를 갖는 제2 폴리이온성 물질의 제2 용액과 접촉시켜 제2 폴리이온성 물질의 피복물을 렌즈에 도포시키는 단계(d),
    렌즈를 린싱 용액과 접촉시켜 렌즈를 린싱하는 단계(e) 및
    렌즈를 건조시키는 단계(f)를 포함하는 방법.
  25. 제24항에 있어서, 접촉공정 중의 하나 이상이 렌즈를 용액에 침지시킴으로써 발생하는 방법.
  26. 제24항에 있어서, 접촉공정 중의 하나 이상이 렌즈를 용액으로 분무시킴으로써 발생하는 방법.
  27. 제17항에 있어서, 물질의 전하 밀도를 증가시키기 위한 어떠한 예비처리도 적용되지 않는 방법.
  28. 제17항에 있어서, 단계(a) 내지 단계(f)를 5 내지 20회 반복함을 포함하는 방법.
  29. 제19항에 있어서, 단계(a)와 단계(b)를 5 내지 20회 반복함을 포함하는 방법.
  30. 표면 위에 또는 표면 부근에 이산된 복수의 일시적 또는 영구적 전하를 갖는 코어 물질(a)과
    코어 물질에 부착된 폴리이온성 물질을 포함하는 표면 피막(b)을 포함하는, 제품 지지용 고정물.
  31. 표면 위에 또는 표면 부근에 이산된 복수의 일시적 또는 영구적 전하를 갖는 코어 물질(a)과
    코어 물질에 부착된 폴리이온성 물질을 포함하는 표면 피막(b)을 포함하는, 제품 제조용 금형.
  32. 금형의 적어도 일부를 폴리이온성 물질의 용액과 접촉시켜 폴리이온성 물질의 피복물을 금형에 도포시키는 단계(a),
    액체 성형 물질을 금형으로 투입하여 액체 성형 물질을 피복물과 접촉시키는 단계(b),
    금형 피복물을 피복물의 적어도 일부가 금형에서 성형 물질로 이동하기에 충분한 시간 동안 액체 성형 물질과 접촉하도록 하는 단계(c) 및
    액체 성형 물질을 경화시켜 폴리이온성 피막을 갖는 고체 성형품을 형성하는 단계(d)를 포함하여, 제품을 형성하고, 제품이 제조되는 금형으로부터 피복 물질을 트랜스퍼 그래프팅(transfer grafting)시켜 제품을 피복시키는 방법.
  33. 관능 그룹을 포함하는 폴리이온성 물질의 제1 피복물을 제품에 도포하는 단계(a) 및
    피복 제품을 폴리이온성 물질의 관능 그룹과 반응성인 그룹을 포함하는 제2 물질과 접촉시켜 제2 물질을 폴리이온성 피막 위에 반응시키고 그래프팅시키는 단계(b)를 포함하는, 제품 표면의 개질방법.
  34. 코어 물질과 표면 피막을 포함하며, 표면의 적어도 일부가 이산 전하 분포를 통하여 코어 물질에 부착된 폴리이온성 물질의 제1 피막(a)과 화학적으로 폴리이온성 물질에 결합된 제2 물질(b)을 포함하는 생체의학 제품.
  35. 콘택트 렌즈(a) 및
    폴리이온성 물질(i), 강장성 조절제(ii) 및 물(iii)을 포함하는 멸균 안구 적합성 용액(b)을 패키지 속에 보유함을 포함하는 안구용 제품.
  36. 제품을 양이온성 폴리이온성 물질과 접촉시켜 양이온성 폴리이온성 물질을 제품에 부착시키는 단계(a),
    제품을 음이온성 폴리이온성 물질과 접촉시켜 음이온성 폴리이온성 물질을 양이온성 폴리이온성 물질에 부착시키는 단계(b) 및
    제품을 폴리아릴 아민 글루코노락톤과 접촉시켜 폴리알릴 아민 글루코노락톤을 음이온성 폴리이온성 물질에 부착시키는 단계(c)를 포함하는, 코어 물질과 표면 피막을 갖는 제품의 제조방법.
  37. 제36항에 있어서, 단계(b)와 단계(c)가 복수회 반복되는 방법.
  38. 제36항에 있어서, 단계(b)와 단계(c)가 약 2 내지 7회 반복되는 방법.
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