KR20040101186A - 내부 습윤제를 함유하는 생의학 장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 고분자량 친수성 중합체 및 하이드록실 작용화된 실리콘 함유 단량체를 함유하는 습윤성 생의학 장치를 포함한다.

Description

내부 습윤제를 함유하는 생의학 장치{Biomedical devices containing internal wetting agents}
관련 특허 출원
본 출원은 2001년 9월 10일자로 출원된 미국 가출원 번호 제60/318,536호의 우선권을 주장한다.
발명의 분야
본 발명은 내부 습윤제를 함유하는 실리콘 하이드로겔 및 이의 제조 방법 및 용도에 관한 것이다
발명의 배경
콘택트 렌즈는 적어도 1950년도 이후부터 시력을 교정하기 위해 상업적으로 사용되어 왔다. 제 1세대 콘택트 렌즈는 경질의 물질로 구성되어 사용자에게 불편하였다. 현대의 렌즈는 보다 연질의 물질, 전형적으로 하이드로겔 및 특히 실리콘 하이드로겔로 구성되도록 개발되었다. 실리콘 하이드로겔은 수팽윤 중합체 네트워크이고 이는 산소 고투과성이고 친수성보다는 보다 소수성인 표면을 갖고 있다. 이들 렌즈는 많은 렌트 착용자에게 우수한 수준의 편안암을 제공하지만 몇몇 사용자는 불편함을 경험하게되고 과량의 안구 침착물로 인해 이들 렌즈를 사용할때 시력이 감소된다. 당해 불편함 및 침착물은 렌즈 표면이 소수성이고 이들 표면이 단백질, 지질 및 뮤신과 상호작용하게 되고 안구 표면이 친수성이기때문이다.
실리콘 하이드로겔 콘택트 렌즈를 플라스마 피복물로 피복시킴에 의해 당해 문제점을 완화시키려는 시도가 있어왔다. 낮은 정도의 표면 침착물을 갖는 피복되지 않은 렌즈는 기재되어 있지 않다.
내부 친수성 제제(또는 습윤제)를 다량체 함유 반응 혼합물에 도입하는 방법은 기재되어 있다. 그러나, 모든 실리콘 함유 다량체는 친수성 중합체와 혼화성을 나타내지는 않는다. 중합성 계면활성제를, 제품을 형성하는데 사용되는 단량체 혼합물에 첨가함에 의해 중합 제품의 표면을 개질시키는 방법은 또한 기재되어 있다. 그러나, 습윤성의 개선 및 표면 침착물의 감소를 생체내에서 지속적일 수 없다.
폴리비닐피롤리돈(PVP) 또는 폴리-2-에틸-2-옥사졸린은 하이드로겔 조성물에 첨가하여, 표면 마찰이 정도가 낮고, 탈수율이 낮으며 생침착물의 내성 정도가 낮은 내부침투 네트워크를 형성한다. 그러나, 기재된 하이드로겔 제제는 통상적인 하이드로겔이고 단량체의 혼화성의 상실 없이 소수성 성분을 도입하는 방법에 대해서는 기재되어 있지 않다.
내부 습윤제로서 고분자량의 중합체를 실리콘 하이드로겔 렌즈로 도입할 수 있지만, 당해 중합체는 실리콘을 함유하는 반응 혼합물내에 용해되기가 어렵다. 이들 습윤제를 가용화하기 위해서는, 기타 전구중합체의 실리콘 다량체 또는 기타 전구중합체가 사용되어야만 한다. 이들 실리콘 다량체 또는 전구중합체는 별도의단계로 제조됨에 이어서 실리콘 하이드로겔 제제의 잔여 성분과 혼합되어야만 한다. 당해 추가의 단계(또는 단계들)는 이들 렌즈의 제조 비용 및 시간을 증가시킨다. 더욱이, 이들 방법은 피복 없이 콘택트 렌즈로서 사용하기 위해 충분히 습윤가능한 안과용 장치를 제조하는데 실패하였다.
따라서, 실리콘 다량체 또는 기타 전구중합체의 사용을 요구하지 않고 표면 처리없이 장기간 착용하는데 적합한 렌즈 제제를 개발하는 것이 유리하다.
발명의 요약
본 발명은 하나 이상의 고분자량 친수성 중합체 및 하나 이상의 하이드록실 작용화된 실리콘 함유 단량체로 필수적으로 이루어지거나 이들로 이루어진 것을 포함하는 반응 혼합물로부터 형성된 습윤성 실리콘 하이드로겔에 관한 것이다.
본 발명은 추가로, 고분자량 친수성 중합체 및 유효량의 하이드록실 작용화된 실리콘 함유 단량체로 필수적으로 이루어지거나 이들로 이루어진 것을 포함하는 반응 혼합물로부터 형성된 생의학 장치에 관한 것이다.
본 발명은 추가로, 고분자량 친수성 중합체 및 유효량의 하이드록실 작용화된 실리콘 함유 단량체를 혼합시키는 단계, 투명 용액을 형성시키는 단계 및 당해 용액을 경화시키는 단계로 필수적으로 이루어지거나 이들 단계로 이루이진 것을 포함하는 생의학 장치의 제조 방법에 관한 것이다.
본 발명은 또한 추가로, (a) 고분자량 친수성 중합체 및 유효량의 하이드록실 작용화된 실리콘 함유 단량체를 혼합하는 단계 및 (b) 단계(a)의 생성물을 경화시켜 생의학 장치를 제조하는 단계로 필수적으로 이루어지거나 이들 단계로 이루어진 것을 포함하는 방법에 관한 것이다.
본 발명은 또한 추가로, (a) 고분자량 친수성 중합체 및 유효량의 하이드록실 작용화된 실리콘 함유 단량체를 혼합하는 단계 및 (b) 최소 겔화 시간에서 또는 그 이상에서 단계(a)의 생성물을 경화시켜 습윤성 생의학 장치를 제조하는 단계로 필수적으로 이루어지거나 이들 단계로 이루어진 것을 포함하는 방법에 관한 것이다.
본 발명은 또한 추가로, 하나 이상의 고분자량 친수성 중합체 및 유효량의 하나 이상의 혼화 단량체를 반응 혼합물에 첨가하는 단계로 필수적으로 이루어지거나 이러한 단계로 이루어진 것을 포함하는, 반응 혼합물로부터 형성된 안과용 장치의 습윤성을 개선시키는 방법에 관한 것이다.
본 발명은 또한 추가로, 하나 이상의 고분자량 친수성 중합체 및 유효량의 하나 이상의 하이드록실 작용화된 실리콘 함유 단량체를 반응 혼합물에 첨가하는 단계로 필수적으로 이루어지거나 이러한 단계로 이루어진 것을 포함하는, 반응 혼합물로부터 형성된 안과용 장치의 습윤성을 개선시키는 방법에 관한 것이다.
본 발명은 또한 추가로, 하나 이상의 하이드록실 작용화된 실리콘 함유 단량체 및 장치를 제공하기에 충분한 유효량의 고분자량 친수성 중합체로 필수적으로 이루어지거나 이러한 중합체로 이루어진 것을 포함하는, 반응 혼합물로부터 형성되고 전진 접촉각이 약 80°미만, 약 70°미만 또는 약 60°미만인 생의학 장치에 관한 것이다.
본 발명은 또한 추가로, 하나 이상의 하이드록실 작용화된 실리콘 함유 단량체 및 장치를 제공하기에 충분한 양의 고분자량 친수성 중합체로 필수적으로 이루어지거나 이러한 중합체로 이루어진 것을 포함하는, 눈물 필름 파괴 시간이 착용한지 1일 후 약 7초 이상이거나 아큐브(ACUVUE)R콘택트 렌즈에 대한 눈물 필름 파괴 시간 이상이며 표면처리되지 않은 안과용 장치에 관한 것이다.
표면이 개질되지 않은 실리콘 하이드로겔 콘택트 렌즈를 포함하는 장치는 실질적으로 표면 침착물을 갖고 있지 않다.
놀랍게도, 표면 개질되지 않은 생의학 장치 및 특히, 예외적인 생체내 또는 임상적 습윤성을 갖는 안과용 장치가, 실리콘 하이드로겔 제제중에 고분자량 친수성 중합체 및 하이드록실 작용화된 실리콘 함유 단량체의 유효량을 함유함에 의해 제조될 수 있는 것으로 밝혀졌다. 예외적인 습윤성이란, 임의의 친수성 중합체를 갖고 있지 않는 유사한 제제와 비교하여 전진 동적 접촉각이 몇몇 양태에서 약 10% 이상, 바람직하게 약 20% 이상 및 약 50% 이상 감소한 것을 의미한다. 본 발명 이전에, 실리콘 하이드로겔로부터 형성된 안과용 장치는 임상적 습윤성을 제공하기 위해서는 표면이 개질되어야만 하거나 하이드록실 작용기를 갖는 하나 이상의 실리콘 함유 다량체로부터 형성되어야만 한다.
본원에 사용된 바와 같이, "생의학 장치"는 포유동물 조직 또는 유체내 또는조직 또는 유체상에서 및 바람직하게는 사람 조직 또는 유체내 또는 조직 또는 유체상에서 사용되도록 고안된 임의의 제품이다. 이들 장치의 예는 카테터, 이식물, 스텐트 및 안내 렌즈 및 콘택트 렌즈와 같은 안과용 장치를 포함하지만 이에 제한되지않는다. 바람직한 생의학 장치는 안과용 장치, 특히, 콘택트 렌즈, 가장 특히, 실리콘 하이드로겔로부터 제조된 콘택트 렌즈이다.
본원에 사용된 바와 같이, 용어 "렌즈" 및 "안과용 장치"는 안내 또는 안상에 장착되는 장치에 관한 것이다. 이들 장치는 시력 보정, 상처 치료, 약물 전달, 진단 기능, 화장 증진 또는 효능 또는 조합된 이들 성질을 제공할 수 있다. 용어 렌즈는 소프트 콘택트 렌즈, 하드 콘택트 렌즈, 안내 렌즈, 안구 삽입체 및 광학 삽입체를 포함하지만 이에 제한되지 않는다.
본원에 사용된 바와 같이, "단량체"는, 겔 투과 크로마토그래피 굴절 지수 검출을 통해 측정된 바와 같이, 하나 이상의 중합성 그룹을 함유하고 평균 분자량이 약 2000dalton 미만인 화합물이다. 따라서, 단량체는 이량체를 포함하고 몇몇 경우에, 하나 이상의 단량 단위체로부터 제조된 올리고머를 포함한다.
본원에 사용된 바와 같이, 용어 "표면 처리 없이"란 본 발명의 장치의 외부 표면이, 장치의 습윤성을 개선시키기 위해 별도로 처리되지 않음을 의미한다. 본 발명때문에 무시될 수 있는 처리는, 플라스마 처리, 이식, 피복등을 포함한다. 그러나, 항미생물 피복에 제한되지 않는 개선된 습윤성 이외의 성질을 제공하는 피복이 본 발명의 장치에 적용될 수 있다.
다양한 분자량 범위가 본원에 기재되어 있다. 별도의 분자 구조를 갖는 화합물에 대해, 본원에 보고된 분자량은 분자식을 기초로 계산되고 gm/mol로 나타낸다. 중합체 분자량(수 평균)은 겔 투과 크로마토그래피 굴절 지수 검출을 통해 측정하고 dalton으로 나타내거나 동적 점도 측정을 통해 K 값으로 측정되며 이것은 문헌[참조: Encyclopeida of Polymer Science and Engineering, N-Vinyl Amide Polymers, Second edition, Vol 17, pgs. 198-257, John Wiley & Sons Inc.]에 기재되어 있다.
고분자량 친수성 중합체
본원에 사용된 바와 같이, "고분자량 친수성 중합체"는 평균 분자량이 약 100,000dalton 미만인 물질을 언급하고 당해 물질은 실리콘 하이드로겔 제제에 혼입되는 즉시, 경화된 실리콘 하이드로겔의 습윤성을 증가시킨다. 바람직한 고분자량 친수성 중합체의 평균 분자량은 약 150,000dalton 초과이고, 보다 바람직하게는 약 150,000 내지 약 2,000,000dalton이고 보다 바람직하게는 약 300,000 내지 약 1,800,000dalton이고, 가장 바람직하게는 약 500,000 내지 약 1,500,000dalton이다.
또한, 본 발명의 친수성 중합체의 분자량은 또한 문헌[참조: Encyclopeida of Polymer Science and Engineering, N-Vinyl Amide Polymers, Second edition, Vol 17, pgs. 198-257, John Wiley & Sons Inc.]에 기재된 바와 같이, 동적 점도 측정을 기준으로, K 값으로 표현될 수 있다. 당해 방식으로 표현하는 경우, 친수성 단량체의 K 값은 약 46을 초과하고 바람직하게는 약 46 내지 약 150이다. 고분자량 친수성 중합체는, 콘택트 렌즈를 제공하기에 충분한 양으로 이들 장치의 제제중에 존재하고 표면 개질 없이도 사용동안에 표면 침착물이 거의 없다. 전형적인 사용 기간은 약 8시간 이상이고 바람직하게는 연속 몇일동안 착용될 수 있고 보다 바람직하게는 제거 없이 24시간 이상이다. 표면 침착물이 거의 없다는 것은 슬릿 램프로 관측하는 경우, 환자 집단중 착용된 렌즈의 약 70% 이상, 바람직하게는 약 80% 이상 및 보다 바람직하게는 약 90% 이상이 착용 기간 동안에 어떠한 침착물도 나타내지 않거나 경미하게 나타남을 의미한다.
고분자량 친수성 중합체의 적합한 양은 모든 총 반응 성분을 기준으로, 약 1 내지 약 15중량%, 보다 바람직하게는 약 3 내지 약 15중량%, 가장 바람직하게는 약 5 내지 약 12중량%이다.
고분자량 친수성 중합체의 예는 폴리아미드, 폴리락톤, 폴리이미드, 폴릴락탐 및 HEMA와 같은 더 작은 몰량의 하이드록실 작용화된 단량체와 DMA를 공중합시키고, 이어서 수득한 공중합체의 하이드록실 그룹을 이소시아나토에틸메타크릴레이트 또는 메타크릴로일 클로라이드와 같은 라디칼 중합가능 그룹을 함유하는 물질과 반응시켜 작용화한 폴리아미드, 폴리락톤, 폴리이미드, 폴리락탐을 포함하지만 이에 제한되지는 않는다. DMA 또는 글리시딜 메타크릴레이트를 갖는 n-비닐 피롤리돈으로부터 만들어진 친수성 전중합체를 또한 사용할 수 있다. 글리시딜 메타크릴레이트 환은 열려서 고분자량 친수성 중합체, 하이드록실 작용화된 실리콘 함유 단량체 및 혼화성이 첨가된 어떠한 다른 그룹의 혼화성을 증가시키기 위해 혼합계에서의 다른 친수성 전중합체와의 공액에 사용될 수 있는 디올을 제공할 수 있다.바람직한 고분자량 친수성 중합체는 이들의 기골에 사이클릭 잔기, 보다 바람직하게는 사이클릭 아미드 또는 사이클릭 이미드를 포함하는 것이다. 고분자량 친수성 중합체는 폴리-N-비닐-피롤리돈, 폴리-N-비닐-2-피페리돈, 폴리-N-비닐-2-카프로락탐, 폴리-N-비닐-3-메틸-2-카프로락탐, 폴리-N-비닐-3-메틸-2-피페리돈, 폴리-N-비닐-4-메틸-2-피페리돈, 폴리-N-4-메틸-2-카프로락탐, 폴리-N-비닐-3-에틸-2-피롤리돈, 및 폴리-N-비닐-4, 5-디메틸-2-피롤리돈, 폴리비닐이미다졸, 폴리-N-N-디메틸아크릴아미드, 폴리비닐 알코올, 폴리아크릴산, 폴리에틸렌 옥시드, 폴리 2 에틸 옥사졸린, 헤파린 다당류, 다당류, 이의 혼합물 및 공중합체(블럭 또는 임의의, 측쇄의, 다측쇄, 빗모양 또는 별모양 포함)를 포함하지만 이에 제한되지는 않고, 여기서 폴리-N-비닐피롤리돈(PVP)가 특히 바람직하다. 공중합체는 또한 PVP의 혼화 공중합체와 같이 사용될 수 있다.
고분자량 친수성 중합체는 개선된 습윤성, 및 본 발명의 의료 장치에 대해 특히 개선된 생체내 습윤성을 제공한다. 어떠한 이론에 구속됨 없이, 고분자량 친수성 중합체는 수성 상태에서 물과 결합된 수소를 받는 수소결합 수용자(receiver)이고, 그러므로 효율적으로 더욱 친수성이 된다고 사료된다. 물의 부재는 반응 혼합물속에서 친수성 중합체의 혼합을 촉진한다. 특별히 지칭된 고분자량 친수성 중합체 외에, 어떠한 고분자량 중합체가 중합체를 실리콘 하이드로겔 제형에 첨가할 경우, 친수성 중합체가 반응 혼합물로부터 상을 충분히 분리하지 않고 수득한 경화 중합체에 습윤성을 첨가함을 제공하는 본 발명에서 유용할 수 있을 것으로 기대된다. 일부 양태에서 고분자량 친수성 중합체를 공정 온도에서 희석액에 용해시키는것이 바람직하다. 물 또는 수용성 희석액을 사용하는 제조방법이 이의 단순함 및 저비용으로 인해 바람직할 수 있다. 이러한 양태에서는 공정 온도에서 수용화되는 고분자량 친수성 중합체가 바람직하다.
하이드록실 작용화된 실리콘 함유 단량체
본원에서 사용한 바로서의 "하이드록실 작용화된 실리콘 함유 단량체"는 친수성 중합체를 갖는 하이드로겔 제형내에 포함된 실리콘 함유 단량체를 혼화할 수 있는, 1개 이상의 겔 침투 크로마토그래피, 굴절율 검출기를 통해 측정한 바 약 5000dalton 미만, 바람직하게는 약 3000dalton 미만의 평균 분자량을 갖는 중합가능한 그룹을 함유하는 화합물이다. 하이드록실 작용기는 친수성 혼화에 매우 효율적이다. 그러므로, 바람직한 양태에서 본 발명의 하이드록실 작용화된 실리콘 함유 단량체는 1개 이상의 하이드록실 그룹 및 1개 이상의 "-Si-O-Si-"그룹을 포함한다. 하이드록실 작용화된 실리콘 함유 단량체의 약 10중량% 초과, 보다 바람직하게는 약 20중량% 초과를 차지하는 실리콘 및 이에 부착된 산소가 바람직하다.
하이드록실 작용화된 실리콘 함유 단량체에서 Si 대 OH의 비율 또한 목적한 정도의 혼화를 제공하는 하이드록실 작용화된 실리콘 함유 단량체를 제공하는 데 중요하다. OH에 대한 소수성 부분의 비율이 너무 높은 경우, 하이드록실 작용화된 실리콘 단량체는 친수성 중합체를 혼화시키기 어려울 수 있고, 비혼화성의 반응 혼합물을 수득하게 된다. 따라서, 어떠한 양태에서, Si 대 OH 비율은 약 15:1 미만, 바람직하게는 약 1:1 내지 약 10:1이다. 어떠한 양태에서 1차 알코올은 2차알코올과 비교하여 개선된 혼화성을 제공했다. 본 분야의 이러한 기술은 하이드록실 작용화된 실리콘 함유 단량체의 양 및 선별이 목적하는 습윤성을 수행하는 데 필요한 친수성 중합체의 양 및 실리콘 함유 단량체가 친수성 중합체와 비혼화된 정도에 따를 것임을 인식할 것이다.
하이드록실 작용화된 실리콘 함유 단량체의 예는 화학식 I 및 II의 단량체를 포함한다.
상기 화학식에서,
n은 3 내지 35, 바람직하게는 4 내지 25의 정수이고;
R1은 수소, C1-8알킬이고;
R2, R3및 R4는 독립적으로, C1-6알킬, 트리C1-6알킬실옥시, 페닐, 나프틸, 치환된 C1-6알킬, 치환된 페닐, 또는 치환된 나프틸이며[여기서 알킬 치환체는 C1-6알콕시카보닐, C1-6알킬, C1-6알콕시, 아미드, 할로겐, 하이드록실, 카복시, C1-6알킬카보닐 및 포밀로 이루어진 그룹 중 하나 이상의 일원으로부터 선택되며, 방향족 치환체는 C1-6알콕시카보닐, C1-6알킬, C1-6알콕시, 아미드, 할로겐, 하이드록실, 카복시, C1-6알킬카보닐 및 포밀로 이루어진 하나 이상의 일원으로부터 선택된다];
R5는 하이드록실, 1개 이상의 하이드록실 그룹을 함유하는 알킬 그룹; 또는 (CH2(CR9R10)yO)x)-R11이고[여기서, y는 1 내지 5, 바람직하게는 1 내지 3이고, x는 1 내지 100의 정수, 바람직하게는 2 내지 90의 정수 및 보다 바람직하게는 10 내지 25의 정수이고; R9내지 R11은 독립적으로 H, 탄소수 10개까지 갖는 알킬 및 1개 이상의 극성 작용그룹으로 치환된 탄소수 10개까지 갖는 알킬로부터 선택된다];
R6은 탄소수 20개까지 포함하는 2가 그룹이며;
R7은 유리 라디칼 및/또는 양이온성 중합될 수 있는 탄소수 20개까지 포함할 수 있는 1가 그룹이고;
R8은 탄소수 20개까지 포함하는 2가 또는 3가 그룹이다.
본 발명의 반응 혼합물은 단량체를 함유하는 1개 초과의 하이드록실 작용화된 실리콘을 포함할 수 있다.
단량체를 함유하는 단일기능 하이드록실 작용화된 실리콘을 위해 바람직한 R1은 수소이고, 바람직한 R2,R3및 R4는 C1-6알킬 및 트리C1-6알킬실옥시이고, 가장 바람직한 것은 메틸 및 트리메틸실옥시이다. 다기능(이중기능 또는 그 이상) R1-R4는 독립적으로 에틸렌적으로 불포화된 중합가능한 그룹을 포함하고 보다 바람직하게는 아크릴레이트, 스티릴, C1-6알킬아크릴레이트, 아크릴아미드, C1-6알킬아크릴아미드, N-비닐락탐, N-비닐아미드, C2-12알케닐, C2-12알케닐페닐, C2-12알케틸나프틸 또는 C2-6알케닐페닐C1-6알킬을 포함한다.
바람직한 R5는 하이드록실, -CH2OH 또는 CH2CHOHCH2OH이며, 하이드록실가 보다 바람직하다.
바람직한 R6은 2가 C1-6알킬, C1-6알킬옥시, C1-6알킬옥시C1-6알킬, 페닐렌, 나프탈렌, C1-12사이클로알킬, C1-6알콕시카보닐, 아미드, 카복시, C1-6알킬카보닐, 카보닐, C1-6알콕시, 치환된 C1-6알킬, 치환된 C1-6알킬옥시, 치환된 C1-6알콕시C1-6알킬, 치환된 페닐렌, 치환된 나프탈렌, 치환된 C1-12사이클로알킬이다[여기서 치환체는 C1-6알콕시카보닐, C1-6알킬, C1-6알콕시, 아미드, 할로겐, 하이드록실, 카복시, C1-6알킬카보닐 및 포밀로 이루어진 그룹의 1개 이상의 일원으로부터 선택된다]. 특히 바람직한 R6은 2가 메틸(메틸렌)이다.
바람직한 R7은 아크릴레이트, 스티릴, 비닐, 비닐 에테르, 이타코네이트 그룹, C1-6알킬아크릴레이트, 아크릴아미드, C1-6알킬아크릴아미드, N-비닐락탐, N-비닐아미드, C2-12알케닐, C2-12알케닐페닐, C2-12알케닐나프틸 또는 C2-6알케닐페닐C1-6알킬과 같은 유리 라디칼 반응 그룹 또는 비닐 에테르 또는 에폭시드 그룹과 같은 양이온성 반응 그룹을 포함한다. 특히 바람직한 R7은 메타크릴레이트이다.
바람직한 R8은 2가 C1-6알킬, C1-6알킬옥시, C1-6알킬옥시C1-6알킬, 페닐렌, 나프탈렌, C1-12사이클로알킬, C1-6알콕시카보닐, 아미드, 카복시, C1-6알킬카보닐, 카보닐, C1-6알콕시, 치환된 C1-6알킬, 치환된 C1-6알킬옥시, 치환된 C1-6알킬옥시C1-6알킬, 치환된 페닐렌, 치환된 나프탈렌, 치환된 C1-12사이클로알킬이다[여기서, 치환체는 C1-6알콕시카보닐, C1-6알킬, C1-6알콕시, 아미드, 할로겐, 하이드록실, 카복시, C1-6알킬카보닐 및 포밀로 이루어진 그룹의 1개 이상의 일원으로부터 선택된다]. 특히 바람직한 R8은 C1-6알킬옥시C1-6알킬이다.
특히 바람직한 화학식 I의 하이드록실 작용화된 실리콘 함유 단량체의 예는 2-프로페노산, 2-메틸-, 2-하이드록실-3-[3-[1, 3, 3, 3-테트라메틸-1-[(트리메틸실릴)옥시]디실록사닐]프로폭시]프로필 에스테르(또한 (3-메타크릴옥시-2-하이드록실프로필옥시)프로필비스(트리메틸실옥시)메틸실란으로 지칭될 수 있는)이다.
위의 화합물, (3-메타크릴옥시-2-하이드록실프로필옥시)프로필비스(트리메틸실옥시)메틸실란은 위에 나타낸 화합물과 (2-메타크릴옥시-3-하이드록실프로필옥시)프로필비스(트리메틸실옥시)메틸실란의 80:20 혼합물을 생산하는 에폭시드로부터 형성된다. 본 발명의 어떠한 양태에서, 어느 정도의 1차 하이드록실의 존재, 바람직하게는 약 10중량% 초과 및 가장 바람직하게는 약 20중량% 이상을 갖는 것이 바람직하다.
단량체를 함유하는 다른 적합한 하이드록실 작용화된 실리콘은 (3-메타크릴옥시-2-하이드록실프로필옥시)프로필트리스(트리메틸실옥시)실란
,
비스-3-메타크릴옥시-2-하이드록실프로필옥시프로필 폴리디메틸실옥산
,
3-메타크릴옥시-2-(2-하이드록실에톡시)프로필옥시)프로필비스(트리메틸실옥시)메틸실란
,
N, N, N', N'-테트라키스(3-메타크릴옥시-2-하이드록실프로필)-α, ω-비스-3-아미노프로필-폴리디메틸실옥산을 포함한다.
아미노-작용화된 폴리디메틸실옥산을 갖는 글리시딜 메타크릴레이트의 반응 생성물 또한 하이드록실 작용화된 실리콘 함유 단량체로 사용할 수 있다. 단량체를 함유하는 다른 적합한 하이드록실 작용화된 실리콘은 미국 특허 제5,994,488호의 칼럼(column) 6, 7 및 8에 개시된 것과 제4,259,467호; 제4,260,725호; 제4,261,875호; 제4,649,184호; 제4,139,513호; 제4,149,692호, 미국 특허 제2002/0016383호, 제4,139,513호 및 제4, 139,692호에 개시된 단량체를 포함한다. 이들 및 어떠한 다른 특허 또는 본원에 인용한 출원을 참조로써 통합하였다.
단량체를 함유하는 적합한 하이드록실 작용화된 실리콘일 수 있는 추가의 구조는 문헌[참조: Pro. ACS Div. Polym. Mat. Sci. Eng., April 13-17, 1997, p. 42]에 개시되어 있으며 다음의 구조를 갖는다:
상기 화학식에서,
n=1-50이고,
R은 독립적으로 H 또는 중합가능한 그룹을 포함하는 1개 이상의 R, 및 1개 이상의 R, 및 바람직하게는 H를 포함하는 3-8R을 갖는 중합가능한 불포화 그룹이다.
단량체를 함유하는 추가의 적합한 하이드록실 작용화된 실리콘은 U.S. 특허 제4,235,985호에 개시되어 있다.
이러한 화합물은 액상 크로마토그래피, 증류, 재결정화 또는 추출과 같은 공지된 방법을 통해 하이드록실 작용화된 단량체로부터 제거할 수 있거나, 이들의 형성을 반응 조건 및 반응 비율의 신중한 선택으로 피할 수 있다.
적합한 단일기능의 하이드록실 작용화된 실리콘 단량체는 겔레스트, 인코포레이티드, 모리스빌, 피에이(Gelest, Inc. Morrisville, PA)로부터 시판된다. 적합한 다기능의 하이드록실 작용화된 실리콘 단량체는 겔레스트, 인코포레이티드, 모리스빌, 피에이로부터 시판되거나 제5,994,488호 및 제5,962,548호에 개시된 공정을 사용하여 제조할 수 있다. 적합한 PEG형 하이드록실 작용화된 실리콘 단량체는 제PCT/JP02/02231호에 개시된 공정을 사용하여 제조할 수 있다.
하이드록실 작용화된 실리콘 함유 단량체가 생의학 장치, 특히 안과용 장치용 혼화가능한 중합체를 제공하기에 특히 적합하다는 것을 발견한 반면, 최종 물품속으로 중합되고/중합되거나 형성된 경우 선별된 친수성 성분과 혼화되는 단량체를 함유하는 어떠한 작용화된 실리콘을 사용할 수 있다. 단량체를 함유하는 적합한 작용화된 실리콘은 다음의 단량체 혼화 실험을 사용하여 선별할 수 있다. 본 실험에서 종결된 모노-3-메타크릴옥시프로필, 모노-부틸 종결된폴리디메틸실옥산(mPDMS MW 800-1000) 및 실험한 단량체 각 1그람을 3, 7-디메틸-3-옥탄올 1그람과 약 20℃에서 함께 혼합한다. K-90 PVP 12중량부 및 DMA 60중량부의 혼합물을 소수성 성분 용액에 교반한 지 3분 후 용액이 흐려질 때까지 교반하며 점적한다. PVP 및 DMA의 첨가 혼합물의 질량은 그람으로 결정하고 단량체 혼화 색인으로 기록한다. 0.2그람 초과의 혼화 색인, 보다 바람직하게는 약 0.7그람 초과 및 가장 바람직하게는 약 1.5그람 초과의 혼화 색인을 갖는 어떠한 하이드록실 작용화된 실리콘 함유 단량체가 본 발명의 용도에 적합할 것이다.
본 발명의 하이드록실 작용화된 실리콘 함유 단량체의 "유효량" 또는 "혼화 유효량"은 고분자량 친수성 중합체 및 중합체 제형의 다른 성분을 혼화 또는 용해시키는데 필요한 양이다. 따라서, 하이드록실 작용화된 실리콘 함유 단량체는 부분적으로는 사용되는 친수성 단량체의 양에 따라 좌우될 수 있으며, 보다 고농도의 친수성 중합체를 혼화시키기 위해 보다 많은 하이드록실 작용화된 실리콘 함유 단량체가 필요하다. 중합체 제형 내의 하이드록실 작용화된 실리콘 함유 단량체의 유효량은 약 5%(반응 성분의 중량%를 기준으로 한 중량%) 내지 약 90%, 바람직하게는 약 10% 내지 약 80%, 보다 바람직하게는 약 20 내지 약 50%이다.
고분자량 친수성 중합체와 본 발명의 하이드록실 작용화된 실리콘 함유 단량체 이외에, 기타 친수성 및 소수성 단량체, 가교제, 첨가제, 희석제, 중합 개시제를 사용하여 본 발명의 생의학 장치를 제조할 수 있다. 고분자량 친수성 중합체 및 하이드록실 작용화된 실리콘 함유 단량체 이외에, 하이드로겔 제형은 본 발명의 생의학 장치를 수득하기 위해 추가의 실리콘 함유 단량체, 친수성 단량체 및 가교제를 포함할 수 있다.
추가의 실리콘 함유 단량체
추가의 실리콘 함유 단량체에 있어, 미국 특허 제4,711,943호에 기재되어 있는 TRIS의 아미드 유사체, 미국 특허 제5,070,215호에 기재되어 있는 비닐카바메이트 또는 카보네이트 유사체 및 미국 특허 제6,020,445호에 기재되어 있는 실록산 함유 단량체가 유용하며, 상기한 특허 뿐만 아니라 본 명세서에서 언급된 모든 다른 특허는 본원에서 참조로 인용된다. 보다 구체적으로, 3-메타크릴옥시프로필트리스(트리메틸실록시)실란(TRIS), 모노메타크릴옥시프로필 말단화된 폴리디메틸실록산, 폴리디메틸실록산, 3-메타크릴옥시프로필비스(트리메틸실록시)메틸실란, 메타크릴옥시프로필펜타메틸 디실록산 및 이들의 배합물이 본 발명의 추가의 실리콘 함유 단량체로서 특히 유용하다. 추가의 실리콘 함유 단량체는 약 0 내지 약 75중량%, 보다 바람직하게는 약 5 내지 약 60중량%, 가장 바람직하게는 약 10 내지 40중량%의 양으로 존재할 수 있다.
친수성 중합체
추가로, 본 발명의 반응 성분은 통상의 하이드로겔을 제조하는데 사용되는 모든 친수성 단량체를 포함할 수도 있다. 예를 들면, 아크릴 그룹(CH2=CRCOX, 여기서, R은 수소 또는 C1-6알킬이고, X는 O 또는 N이다) 또는 비닐 그룹(-C=CH2)을 함유한 단량체를 사용할 수 있다. 추가의 친수성 단량체의 예는 N,N-디메틸아크릴아미드, 2-하이드록시에틸 메타크릴레이트, 글리세롤 모노메타크릴레이트, 2-하이드록시에틸 메타크릴아미드, 폴리에틸렌글리콜 모노메타크릴레이트, 메타크릴산, 아크릴산, N-비닐 피롤리돈, N-비닐-N-메틸 아세트아미드, N-비닐-N-에틸 아세트아미드, N-비닐-N-에틸 포름아미드, N-비닐 포름아미드 및 이들의 배합물이다.
상기한 추가의 친수성 단량체 이외에도, 하나 이상의 말단화된 하이드록실 그룹이 중합성 이중결합을 함유한 작용 그룹으로 대체된 폴리에틸렌 폴리올을 사용할 수 있다. 예로는 미국 특허 제5,484,863호에 기재된 폴리에틸렌 글리콜, 미국 특허 제5,690,953호 및 제5,304,584호에 기재된 에톡실화 알킬 글리코사이드 및 미국 특허 제5,565,539에 기재된 에톡실화 비스페놀 A가 포함되며, 이소시아나토에틸 메타크릴레이트, 메타크릴산 무수물, 메타크릴로일 클로라이드 및 비닐벤조일 클로라이드 등과 같은 말단-캡핑 그룹 1몰당량 이상과 반응하고, 카바메이트, 우레아 또는 에스테르 그룹과 같은 연결 잔기를 통해 폴리에틸렌 폴리올에 결합된 하나 이상의 말단화된 중합성 올레핀 그룹을 갖는 폴리에틸렌 폴리올을 생성시킨다.
추가의 예로는 미국 특허 제5,070,215호에 기재된 친수성 비닐 카보네이트 또는 비닐 카바메이트 단량체, 미국 특허 제4,910,277호[이의 내용은 본원에서 참조로 인용된다]에 기재된 친수성 옥사졸론 중합체 및 폴리덱스트란이 포함된다.
바람직한 추가의 친수성 단량체는 N,N-디메틸아크릴아미드(DMA), 2-하이드록시에틸 메타크릴레이트(HEMA), 글리세롤 메타크릴레이트, 2-하이드록시에틸 메타크릴아미드, N-비닐피롤리돈(NVP), 폴리에틸렌글리콜 모노메타크릴레이트, 메타크릴산, 아크릴산 및 이들의 배합물이며, DMA를 포함하는 친수성 단량체가 특히 바람직하다. 추가의 친수성 단량체는 약 0 내지 약 70중량%, 보다 바람직하게는 약 5 내지 약 60중량%, 가장 바람직하게는 약 10 내지 50중량%의 양으로 존재할 수 있다.
가교제
적합한 가교제는 2개 이상의 중합성 작용 그룹을 갖는 화합물이다. 가교제는 친수성 또는 소수성일 수 있으며, 본 발명의 일부 양태에서 친수성 및 소수성 가교제의 혼합물이 투명도가 개선된(CSI Thin Lens에 비해 헤이즈 값이 감소된) 실리콘 하이드로겔을 제공하는 것으로 밝혀졌다. 적합한 친수성 가교제의 예로는 2개 이상의 중합성 작용 그룹 및 친수성 작용 그룹, 예를 들면, 폴리에테르, 아미드 또는 하이드록실 그룹을 갖는 화합물이 포함된다. 구체적 예로는 TEGDMA (테트라에틸렌글리콜 디메타크릴레이트), TrEGDMA(트리에틸렌글리콜 디메타크릴레이트), 에틸렌글리콜 디메타크릴레이트(EGDMA), 에틸렌디아민 디메타크릴아미드, 글리세롤 디메타크릴레이트 및 이들의 배합물이 포함된다. 적합한 소수성 가교제의 예로는 다작용성 하이드록실 작용화된 실리콘 함유 단량체, 다작용성 폴리에테르-폴리디메틸실록산 블록 공중합체 및 이들의 배합물 등이 포함된다. 특정 친수성 가교제의 예로는 아크릴옥시프로필 말단화된 폴리디메틸실록산(n=10 또는 20)(acPDMS), 하이드록실아크릴레이트 작용화된 실록산 마크로머, 메타크릴옥시프로필 말단화된 PDMS, 부탄디올 디메타크릴레이트, 디비닐 벤젠, 1,3-비스(3메타크릴옥시프로필)테트라키스(트리메틸실록시) 디실록산 및 이들의 혼합물이 포함된다. 바람직한 가교제로는 TEGDMA, EGDMA, acPDMS 및 이들의 배합물이 포함된다. 사용되는 친수성 가교제의 양은 일반적으로 약 0 내지 약 2중량%, 바람직하게는 약 0.5 내지 약 2중량%이고, 소수성 가교제의 양은 약 0 내지 약 5중량%이며, 이는 또한 약 0.01 내지 약 0.2mmole/반응 성분 gm, 바람직하게는, 약 0.02 내지 약 0.1mmole/반응 성분 gm, 보다 바람직하게는 0.03 내지 약 0.6mmole/반응 성분 gm의 mol%로서 언급될 수 있도 있다.
최종 중합체 내의 가교제의 수준을 증가시키는 것은 헤이즈 값을 감소시키는 것으로 밝혀졌다. 그러나, 가교제 농도가 약 0.15mmole/반응 성분 gm 이상으로 증가함에 따라 탄성율은 일반적으로 목적하는 수준(약 90psi를 초과) 이상으로 증가한다. 따라서, 본 발명에서, 가교제 조성 및 양은 약 0.01 내지 약 0.1mmole/가교제 gm의 반응 혼합물 중의 가교제 농도를 제공하도록 선택한다.
당해 분야에 일반적으로 공지된 추가의 성분 또는 첨가제가 포함될 수도 있다. 추가제로는 자와선 흡광 화합물 및 단량체, 반응성 틴트, 항균 화합물, 안료, 광변색제, 방출제 및 이들의 배합물이 포함되나 이에 제한되지 않는다.
추가의 성분으로는 기타 산소 투과성 성분, 예를 들면, 탄소-탄소 삼중결합함유 단량체 및 당해 분야에 공지되어 있으며 불소 함유 (메트)아크릴레이트를 포함하며 보다 구체적으로는 예를 들면, (메트)아크릴산의 불소 함유 C2-C12알킬 에스테르, 예를 들면, 2,2,2-트리플루오로에틸 (메트)아크릴레이트, 2,2,2,2',2',2'-헥사플루오로이소프로필 (메트)아크릴레이트, 2,2,3,3,4,4,4-헵타플루오로부틸 (메트)아크릴레이트, 2,2,3,3,4,4,5,5,6,6,7,7,8,8,8-펜타데카플루오로옥틸 (메트)아크릴레이트 및 2,2,3,3,4,4,5,5,6,6,7,7,8,8,9,9-헥사데카플루오로노닐 (메트)아크릴레이트 등을 포함하는 질소 함유 단량체가 포함된다.
희석제
반응 성분(하이드록실 작용화된 실리콘 함유 단량체, 친수성 중합체, 가교제(들) 및 기타 성분)을 일반적으로 물의 부재하에 및 임의로 하나 이상의 희석제의 존재하에 혼합 및 반응시켜 반응 혼합물을 형성시킨다. 사용되는 희석제의 종류 및 양도 또한 수득되는 중합체 및 제품의 특성에 영향을 미친다. 최종 제품의 헤이즈 값 및 습윤성은 비교적 소수성인 희석제를 선택하고/하거나 사용되는 희석제의 농도를 감소시킴으로써 개선시킬 수 있다. 상기 논의된 바와 같이, 희석제의 소수성을 증가시키는 것이 또한 혼화성이 불량한 성분(혼화성 시험에 의해 측정됨)을 가공하여 혼화성 중합체 및 제품으로 형성시킬 수 있도록 한다. 그러나, 희석제가 보다 소수성일수록, 희석제를 물로 대체하는데 필요한 가공 단계는 물 이외의 다른 용매의 사용을 요할 수 있다. 이는 바람직하지 않게도 제조 공정의 복잡성과 원가를 증가시킬 수 있다. 따라서, 목적하는 혼화성을 필수적인 가공 편의성 수준으로 당해 성분들에 제공하는 희석제를 선택하는 것이 중요하다. 본 발명의 장치를 제조하는데 유용한 희석제로는 에테르, 에스테르, 알칸, 알킬 할라이드, 실란, 아미드, 알콜 및 이들의 배합물이 포함된다. 아미드 및 알콜이 바람직한 희석제이며, 2급 및 3급 알콜이 가장 바람직한 알콜 희석제이다. 본 발명의 희석제로서 유용한 에테르의 예로는 테트라하이드로푸란, 트리프로필렌 글리콜 메틸 에테르, 디프로필렌 글리콜 메틸 에테르, 에틸렌 글리콜 n-부틸 에테르, 디에틸렌 글리콜 n-부틸 에테르, 디에틸렌 글리콜 메틸 에테르, 에틸렌 글리콜 페닐 에테르, 프로필렌 글리콜 메틸 에테르, 프로필렌 글리콜 메틸 에테르 아세테이트, 디프로필렌 글리콜 메틸 에테르 아세테이트, 프로필렌 글리콜 n-프로필 에테르, 디프로필렌 글리콜 n-프로필 에테르, 트리프로필렌 글리콜 n-부틸 에테르, 프로필렌 글리콜 n-부틸 에테르, 디프로필렌 글리콜 n-부틸 에테르, 트리프로필렌 글리콜 n-부틸 에테르, 프로필렌 글리콜 페닐 에테르 디프로필렌 글리콜 디메틸 에테르, 폴리에틸렌 글리콜, 폴리프로필렌 글리콜 및 이들의 혼합물이 포함된다. 본 발명에 유용한 에스테르의 예로는 에틸 아세테이트, 부틸 아세테이트, 아밀 아세테이트, 메틸 락테이트, 에틸 락테이트, i-프로필 락테이트가 포함된다. 본 발명의 희석제로서 유용한 알킬 할라이드의 예로는 메틸렌 클로라이드가 포함된다. 본 발명의 희석제로서 유용한 실란의 예로는 옥타메틸사이클로테트라실록산이 포함된다.
본 발명의 희석제로서 유용한 알콜의 예로는 하기 화학식의 화합물이 포함된다.
상기 화학식에서,
R, R' 및 R"는 독립적으로 H, 및 할로겐, 에테르, 에스테르, 아릴, 아민, 아미드, 알켄, 알킨, 카복실산, 알콜, 알데히드 또는 케톤 등을 포함하는 1개 이상의 그룹에 의해 임의로 치환될 수 있는 탄소수 1 내지 10의 직쇄, 측쇄 또는 사이클릭 1가 알킬로부터 선택되며,
R, R 및 R" 중 2개 또는 3개 모두는 함께 결합하여 하나 이상의 사이클릭 구조, 예를 들면, 상기한 바와 같이 치환될 수도 있는 탄소수 1 내지 10의 알킬을 형성할 수 있으며,
단, R, R' 또는 R" 중 하나 이상은 H가 아니다.
R, R' 및 R"가 독립적으로 H 및 탄소수 1 내지 7의 비치환된 직쇄, 측쇄 또는 사이클릭 알킬 그룹으로부터 선택되는 것이 바람직하다. R, R' 및 R"가 독립적으로 탄소수 1 내지 7의 비치환된 직쇄, 측쇄 또는 사이클릭 알킬 그룹으로부터 선택되는 것이 보다 바람직하다. 특정 양태에서, 고분자량의 희석제가 휘발성 및 인화성이 보다 낮기 때문에 바람직한 희석제는 총 탄소수가 4 이상, 보다 바람직하게는 5 이상이다. R, R' 및 R" 중 하나가 H인 경우, 그 구조는 2급 알콜을 형성한다. R, R' 및 R" 중 어느 하나도 H가 아닌 경우, 그 구조는 3급 알콜을 형성한다. 3급 알콜이 2급 알콜보다 바람직하다. 희석제는 바람직하게는 불활성이며 총 탄소수가 5 이한인 경우에 용이하게 물로 치환될 수 있다.
유용한 2급 알콜의 예로는 2-부탄올, 2-프로판올, 멘톨, 사이클로헥산올, 사이클로펜탄올 및 엑소노르보르네올, 2-펜탄올, 3-펜탄올, 2-헥산올, 3-헥산올, 3-메틸-2-부탄올, 2-헵탄올, 2-옥탄올, 2-노난올, 2-데칸올, 3-옥탄올 및 노르베르네올 등이 포함된다.
유용한 3급 알콜의 예로는 3급-부탄올, 3급-아밀, 알콜, 2-메틸-2-펜탄올, 2,3-디메틸-2-부탄올, 3-메틸-3-펜탄올, 1-메틸사이클로헥산올, 2-메틸-2-헥산올, 3,7-디메틸-3-옥탄올, 1-클로로-2-메틸-2-프로판올, 2-메틸-2-헵탄올, 2-메틸-2-옥탄올,2-2-메틸-2-노난올, 2-메틸-2-데칸올, 3-메틸-3-헥산올, 3-메틸-3-헵탄올, 4-메틸-4-헵탄올, 3-메틸-3-옥탄올, 4-메틸-4-옥탄올, 3-메틸-3-노난올, 4-메틸-4-노난올, 3-메틸-3-옥탄올, 3-에틸-3-헥산올, 3-메틸-3-헵탄올, 4-에틸-4-헵탄올, 4-프로필-4-헵탄올, 4-이소프로필-4-헵탄올, 2,4-디메틸-2-펜탄올, 1-메틸사이클로펜탄올, 1-에틸사이클로펜탄올, 1-에틸사이클로펜탄올, 3-하이드록시-3-메틸-1-부텐, 4-하이드록시-4-메틸-1-사이클로펜탄올, 2-페닐-2-프로판올, 2-메톡시-2-메틸-2-프로판올 2,3,4-트리메틸-3-펜탄올, 3, 7-디메틸-3-옥탄올, 2-페닐-2-부탄올, 2-메틸-1-페닐-2-프로판올 및 3-에틸-3-펜탄올 등이 포함된다.
위에 기재된 알콜들중 단일 알콜 2이상의 혼합물 또는 상기 구조에 따른 알콜중의 단일 알콜 또는 2이상의 알콜은 본 발명의 중합체를 제조하기 위한 중합체로서 사용될 수 있다.
특정 양태에서, 바람직한 알콜 희석제는 탄소수가 4이상인 2급 알콜 및 3급 알콜이다. 보다 바람직한 알콜 희석제로는 3급-부탄올, 3급-아밀 알콜, 2-부탄올, 2-메틸-2-펜탄올, 2,3-디메틸-2-부탄올, 3-메틸-3-펜탄올, 3-에틸-3-펜탄올, 3,7-디메틸-3-옥탄올이 포함된다.
현재, 가장 바람직한 희석제는 헥산올, 헵탄올, 옥탄올, 노난올, 데칸올, 3급-부틸 알콜, 3-메틸-3-펜탄올, 이소프로판올, t-아밀 알콜, 에틸 락테이트, 메틸락테이트, i-프로필 락테이트, 3,7-디메틸-3-옥탄올, 디메틸 포름아미드, 디메틸 아세트아미드, 디메틸 프로피온아미드, N 메틸 피롤리딘온 및 이의 혼합물이다. 본 발명에 유용한 추가의 희석제는, 본원에 참조로서 인용된 미국 특허 제6,020,445호에 기술되어 있다.
본 발명의 한 양태에서, 희석제는 가공 조건에서 수용성이며, 단기간 내에 물에 의해 쉽게 렌즈로 부터 세척되어진다. 적당한 수용성 희석제로는 1-에톡시-2-프로판올, 1-메틸-2-프로판올, t-아밀 알콜, 트리프로필렌 글리콜 메틸 에테르, 이소프로판올, 1-메틸-2-피롤리돈, N,N-디메틸프로피온아미드, 에틸 락테이트, 디프로필렌 글리콜 메틸 에스테르, 이의 혼합물 등이 포함된다. 수용성 희석제를 사용함으로써, 물만을 사용하거나 물을 실질적 성분으로서 포함하는 수용액을 사용하여 수행되는 성형후 가공이 가능할 수 있다.
한 양태에서, 희석제의 양은 일반적으로 반응 혼합물의 약 50중량% 미만이고, 바람직하게는 약 40중량% 미만이고, 보다 바람직하게는 약 10 내지 약 30중량%이다.
또한, 희석제는 이형제와 같은 부가 성분을 포함한다. 적합한 이형제는 수용성이고, 렌즈 탈블록킹(deblocking)의 보조제이다.
중합 개시제로는 라우릴 퍼옥사이드, 벤조일 퍼옥사이드, 이소프로필 퍼카보네이트, 아조비스이소부티로니트릴 등과 같이 약간의 승온에서 자유 라디칼을 생성하는 화합물, 및 방향족 알파-하이드록시 케톤, 알콕시옥시벤조인, 아세토페논, 아실 포스핀 옥사이드 및 3급 아민 및 디켄톤, 이의 혼합물 등과 같은 광개시제 시스템이 포함된다. 광개시제의 예로는 1-하이드록시사이클로헥실 페닐 케논, 2-하이드록시-2-메틸-1-페닐-프로판-1-온, 비스(2,8-디메톡시벤조일)-2,4,4-트리메틸페닐 포스핀 옥사이드(DMBAPA), 비스(2,4,6-트리메틸벤조일)-페닐포스핀옥사이드(Irgacure 819), 2,4,6-트리메틸벤질디페닐 포스핀 옥사이드 및 2,4,6-트리메틸벤조일 디페닐포스핀 옥사이드, 벤조인 메틸 에스테르, 및 캄포르퀴논 과 에틸 4-(N,N-디메틸아미노)벤조에이트의 배합물이 예시된다. 시판되는 가시광선 개시제 시스템에는 Irgacure 819, Irgacure 1700, Irgacure 1800, Irgacure 819, Irgacure 1850(모두 Ciba Specialty Chemicals로 부터 공급됨) 및 Lucirin TPO 개시제(BASF), 시판되는 UV 광개시제로는 Darocur 1173 및 Darocur 2959(Ciba Specialty Chemicals)이 포함된다. 상기 개시제는 반응 혼합물의 광중합을 개시시키는데 유효한 양으로, 예를 들면 반응성 단량체의 100부당 약 0.1 내지 약 2 중량부로 반응 혼합물중에 사용된다. 반응 혼합물의 중합은, 사용된 중합 개시제에 따라 열, 가시광선, 자외선 또는 기타 수단을 사용하여 개시시킬 수 있다. 달리, 개시는 광개시제 없이 e-빔을 사용하여 수행할 수 있다. 그러나, 광개시제가 사용되는 경우, 바람직한 개시제는 1-하이드록시사이클로헥실 페닐 케톤과 비스(2,6-디메톡시벤조일)-2,4,4-트리메틸펜틸 포스핀 옥사이드(DMBAPO)의 배합물이고, 바람직한 중합 개시의 방법은 가시광선이다. 가장 바람직한 것은 비스(2,4,6-트리메틸벤조일)-페닐포스핀옥사이드(Irgacure 819R)이다.
본 발명은 또한 아래에 제시된 제형의 콘택트 렌즈, 안과용 장치, 생체의학 장치 및 실리콘 하이드로겔을 포함하거나, 이로 이루어지거나, 본질적으로 이로 이루어진다:
성분 중량%
HFSCM HMWHP SCM HM
5-90 1-15, 3-15 또는 5-12 0 0
10-80 1-15, 3-15 또는 5-12 0 0
20-50 1-15, 3-15 또는 5-12 0 0
5-90 1-15, 3-15 또는 5-12 0-80, 5-60 또는 10-40 0-70, 5-60 또는 10-50
10-80 1-15, 3-15 또는 5-12 0-80, 5-60 또는 10-40 0-70, 5-60 또는 10-50
20-50 1-15, 3-15 또는 5-12 0-80, 5-60 또는 10-40 0-70, 5-60 또는 10-50
HFSCM은 하이드록시-작용화된 실리콘 함유 단량체이다.
HMWHP은 고분자량 친수성 중합체이다.
SCM은 실리콘 함유 단량체이다.
HM은 친수성 단량체이다.
상기 중량%는 모든 반응성 성분을 기준으로 한 것이다. 따라서, 본 발명은, 90의 가능한 조성 범위를 기술하는 상기 표에 기재된 성분을 각각 갖는, 실리콘 하이드로겔, 생체의학 장치, 안과용 장치 및 콘택트 렌즈를 포함한다. 위에 기재된 각 범위에는 "약"이란 단어가 앞에 붙는다. 전술한 범위의 배합물은, 상기 화합물 및 임의의 추가 성분이 합해져서 100중량%을 이루는 것을 조건으로, 제공된다.
배합된 실리콘 함유 단랑체(하이드록실 작용화된 실리콘 함유 및 부가의 실리콘 함유 단량체)의 범위는 바람직하게는 반응 성분의 약 5 내지 99중량%, 보다 바람직하게는 약 15 내지 90중량%, 가장 바람직하게는 약 25 내지 약 80중량%이다. 하이드록실 작용화된 실리콘 함유 단량체의 바람직한 범위는 약 5 내지 약 90중량%, 바람직하게는 약 10 내지 약 80중량%, 가장 바람직하게는 약 20 내지 약50중량% 이다. 친수성 단량체의 범위는 바람직하게는 반응성 성분의 약 0 내지 약 70중량%, 보다 바람직하게는 약 5 내지 60중량%, 가장 바람직하게는 약 10 내지 약 50중량% 이다. 고분자량 친수성 중합체의 바람직한 범위는 약 1 내지 약 15중량%, 보다 바람직하게는 약 3 내지 약 15중량%, 가장 바람직하게는 약 5 내지 12중량% 이다. 모든 약 중량%는 모든 반응성 성분의 전부를 기준으로 한 것이다. 희석제의 범위는 반응성 혼합물중의 모든 성분의 중량을 기준으로 하여, 바람직하게는 약 0 내지 약 70중량%, 보다 바람직하게는 약 0 내지 약 50중량%, 보다 보다 바람직하게는 약 0 내지 약 40중량%이고, 일부 양태에서, 가장 바람직하게는 약 10 내지 약 30중량%이다. 요구된 희석제의 양은 반응성 성분의 특성 상대적 양에 따라 다양하다.
바람직한 양태에서, 반응성 성분은 2-프로펜산, 2-메틸-, 2-하이드록시-3-[3-[1,3,3,3-테트라메틸-1-트리메틸실릴)옥시]디실록산일]프로폭시]프로필 에스테르 "SiGMA" (반응 성분의 ~28중량%); (800-1000 MW 모노메타크릴록기프로필 말단화된 모노-n-부틸 말단화된 폴리디메틸실록산, "mPDMS" (~31중량%); N,N-디메틸아크릴아미드, "DMA" (-24중량%); 2-하이드록시에틸 메타크리에이트, "HEMA" (-6중량%); 테트라에틸렌글리콜디메타크릴레이트, "TEGDMA" (~1.5중량%), 폴리비닐피롤리돈, "K-90 PVP" (~7중량%)을 포함하고; 나머지는 소량의 첨가제 및 광개시제를 포함한다. 중합은 가장 바람직하게는 3,7-디메틸-3-옥탄올 희석제 약 23%(배합 단량체 및 희석제 혼합물)의 중량%)의 존재하에서 수행된다.
다른 바람직한 양태에서, 반응성 성분은 아래 표에 제시된 것들을 포함한다.모든 양에는 "약"이란 단어가 붙는다.
성분 중량%
SiGMA 30 30
mPDMS 23 18
DMA 31 31
HEMA 7.5 9
EGDMA 0.75 0.8
PVP 6 6
상기 제형을 위한 중합은 바람직하게는, 약 29중량%의 비경화된 반응 혼합물을 포함하는 희석제로서 3급-아밀-알콜의 존재하에서 수행된다.
가공
본 발명의 생체의학 장치는, 고분자량 친수성 중합체, 하이드록실 작용화된 실리콘 함유 단량체, 및 하나 이상의 다음의 성분 [즉, 부가적 실리콘 함유 단량체, 친수성 단량체, 첨가제("반응성 성분"), 및 희석제("반응 혼합물")]을 혼합하고, 중합 개시제를 사용하고 생성물을 형성시키기에 적당한 조건하에서 경화시키고, 이를 후속적으로 엮기(lathing) 및 절단 등에 의해 적당한 형으로 성형시킴으로써 제조된다. 달리, 당해 반응 혼합물은 주형에 놓여질 수 있으며, 이후에 적당한 물품으로 경화될 수 있다.
콘택트 렌즈의 제조중에 반응 혼합물을 가공하는 다양한 공정, 예를 들면 회전주형(spincasting) 및 정적 주형(static casting)이 공지되었다. 회전주형 방법은 문헌[미국 특허 제3,408,429호 및 제3,660,545호]에 기재되어 있고, 정적 주형은 문헌[미국 특허 제4,113,224호 및 제4,197,266호]에 기재되어 있다. 본 발명의 중합체를 포함하는 콘택트 렌즈를 제조하는 바람직한 방법은 실리콘 하이드로겔을성형시키는 것으로서, 이는 경제적이고, 이를 이용하여 수화된 렌즈의 최종 형태를 정확하게 제어할 수 있다. 이러한 방법을 위하여, 당해 반응 혼합물을 최종 목적하는 실리콘 하이드로겔의 형을 갖는 주형, 즉 수팽윤성 중합체속세 붓고, 당해 반응 혼합물을 단량체가 중합되는 조건하에 두어, 중합체/희석제 혼합물을 최종 목적하는 생성물의 형태로 제조한다. 이어서, 이러한 중합체/희석제 혼합물을 용매로 처리하여 희석제를 제거하고, 궁극적으로 이를 물로 대체하여, 원래 주형의 중합체/희석제 물품의 크기 및 형태에 상당히 유사한 최종 크기 및 형태를 갖는 실리콘 하이드로겔을 제조한다. 이러한 방법은 콘택트 렌즈를 형성시키는 데 사용될 수 있고, 이는 본원에 참조로 인용된 문헌[미국 특허 제4,495,313호; 제4,680,336호; 제4,889,664호; 및 제5,039,459호]에 기재되어있다.
경화
본 발명의 또 다른 특징은, 증가된 습윤성을 제공하기 위하여 실리콘 하이드로겔 제형을 경화시키는 방법에 관한 것이다. 실리콘 하이드로겔의 겔화 시간을 이용하여, 습윤성 안과용 장치, 구체적으로 콘택트 렌즈를 제공하는 경화 조건을 선택할 수 있다는 것이 밝혀졌다. 겔화 시간은 가교결합된 중합체 망상구조가 형성되어, 경화 반응 혼합물의 점도가 무한대에 이르고 반응 혼합물이 비-유동성이되는 소요되는 시간이다. 겔화점은 반응 조건에 무관하게 특정 전환도에서 일어나므로, 이는 반응 속도의 지시계로서 사용될 수 있다. 주어진 반응 혼합물에 있어서, 겔화 시간을 사용하여 목적하는 습윤성을 부여하는 경화 조건을 결정할 수 있음이발견되었다. 따라서, 본 발명의 방법에서, 당해 반응 혼합물을 개선된 습윤성, 또는 보다 바람직하게는 친수성 피복화 또는 표면 처리 없이, 사용된 수득한 장치에 있어서 충분한 습윤성을 제공하는 겔화 시간("최소 겔화 시간")에서 또는 겔화 시간 이상 경화시킨다. 바람직하게는 개선된 습윤성은 고분자량의 중합체를 사용하지 않은 제형화와 비교하여 10% 이상의 동적 접촉각의 증가에서 감소이다. 개선된 습윤성 및 증가된 공정 탄력성을 제공하는 경우, 보다 긴 겔화 시간이 바람직하다.
겔화 시간은 상이한 실리콘 하이드로겔 제형에 있어서 다양할 것이다. 또한, 경화 조건은 겔화 시간에 영향을 미친다. 예를 들면, 가교결합제의 농도는 가교결합제의 농도를 증가시킬 경우 겔화 시간을 감소시키면서, 겔화 시간에 영향을 줄 것이다. 조사의 세기(광중합에 있어서) 또는 온도의 세기(열 중합에 있어서)를 증가시킬 경우, 개시 효율성(또는 보다 효과적인 개시제 또는 방사선 공급원, 또는 선택된 조사 범위에서 보다 강하게 흡수하는 개시제를 선택함으로써)이 또한 겔화 시간을 감소시킬 것이다. 또한, 온도 및 희석 유형 및 농도가 당해 기술분야 숙련가에 의해 이해되는 방법으로 겔화 시간에 영향을 미친다.
최소 겔화 시간은 주어진 제형화를 선택하고, 상기 인자중 하나를 변화시켜 겔화 시간 및 접촉각을 측정함으로써 결정할 수 있다. 최소 겔화 시간은 수득한 렌즈가 일반적으로 습윤한 경우 이상의 지점이다. 최소 겔화 시간 이하에서, 렌즈는 일반적으로 습윤하지 않다. 콘텍트 렌즈에 있어서, "일반적으로 습윤한"은 약 80°이하, 바람직하게는 70°이하 및 보다 바람직하게는 약 60°이하의 증가된 동적 접촉각을 나타내는 렌즈이거나, 아큐브R렌즈 이상의 눈물 필름 파괴 시간을 나타내는 접촉 렌즈이다. 따라서, 당해 기술분야 숙련가는 본원에 정의된 최소 겔 지점이 통계적 실험 변수를 고려하는 일정 범위일 수 있다는 것을 이해할 것이다.
가시광선 조사를 사용하는 특정 양태에서, 약 30초 이상, 바람직하게는 약 35초 이상, 및 보다 바람직하게는 약 40초 이상의 겔화 시간이 이로운 것으로 발견되었다.
당해 반응 혼합물을 함유하는 주형을 이온화 또는 활성 방사선, 예를 들어 전자 빔, X-레이, UV 또는 가시광선, 즉 전자기 방사선 또는 약 150 내지 약 800nm의 범위의 파장을 갖는 입자 방사선에 노출시킨다. 바람직하게는, 방사선 공급원은 약 250 내지 약 700nm 파장의 UV 또는 가시광선이다. 적합한 방사선 공급원은 UV 램프, 형광 램프, 백열 램프, 수은 증기 램프, 및 일광을 포함한다. 조성물내 UV를 흡수하는 화합물이 포함되는 양태에서(예를 들면, UV 차단과 같은), 경화는 UV 조사 이외의 방법(가시광선 또는 열)에 의해 수행된다. 바람직한 양태에서, 방사선 공급원은 낮은 세기의 UVA(약 315 내지 약 400nm), UVB(약 280 내지 약 315) 또는 가시광선(약 400 내지 약 450nm)으로부터 선택된다. 반응 혼합물이 UV 흡수 화합물을 포함하는 또다른 바람직한 양태에서는 가시광선 및 낮은 세기를 사용하여 경화된다. 본원에 사용된 바와 같이, 용어 "낮은 세기"는 약 01mW/㎠ 내지 약 6mW/㎠이고, 바람직하게는 약 0.2mW/㎠ 및 3mW/㎠을 의미한다. 경화 시간은 일반적으로 약 1분 이상, 바람직하게는 약 1 내지 약 60분, 및 보다 바람직하게는 약 1및 약 30분으로 길다. 이러한 느리고, 낮은 세기의 경화는 생체내 단백질 분해에 대한 지속적인 내성을 나타내는 필적할 만한 안과용 장치를 제공하는데 결정적이다.
반응 혼합물이 경화되는 온도가 또한 중요하다. 온도를 주위 온도 이상으로 높인 경우, 수득한 중합체의 탁함이 감소한다. 탁함을 감소시키는데 효과적인 온도는 25℃에서 제조된 동일한 조성물의 렌즈와 비교하여 수득한 렌즈에 있어서 탁함이 약 20% 이상 감소하는 온도를 포함한다. 따라서, 적합한 경화 온도는 약 25℃ 이상, 바람직하게는 약 25℃ 내지 70℃, 및 보다 바람직하게는 약 40℃ 내지 약 70℃이다. 경화 조건의 정확한 설정(온도, 세기 및 시간)은 본원에 참조로서 교시된, 선택된 렌즈 물질의 성분에 따라 달라지고, 당해 기술분야 숙련가가 결정할 것이다. 하나 또는 다수의 경화 영역에서 경화될 수 있다.
경화 조건은 반응 혼합물로부터 중합체 네트워크를 형성하기에 충분해야 한다. 수득한 중합체 네트워크는 희석제로 팽창되어 주형 공동부의 형태를 갖는다.
탈블록킹
렌즈는 경화된 후, 바람직하게는 주형으로부터 분리된다. 공교롭게도, 렌즈 제형에 사용된 실리콘 성분들은 최종 렌즈를 "끈적끈적"하게 하고, 렌즈 주형으로부터 분리하기 곤란하게 한다. 렌즈를 용매, 예를 들어 유기 용매를 사용하여 탈블록킹시킬 수 있다(렌즈를 지지하는 주형 선반 또는 툴로부터 제거시킬 수 있다). 그러나, 본 발명의 한 양태에서, 하나 이상의 저분자량 친수성 중합체가 반응 혼합물에 부가되고, 반응 혼합물은 목적하는 제품내로 형성되어 경화되고, 물 또는 필수족으로 소량의 계면활성제로 이루어진 수용액중에서 탈블록킹된다. 저분자량 친수성 중합체는 고분자량의 중합체에 있어서 정의된 구조를 갖지만, 저분자량 친수성 중합체가 주형으로부터 렌즈 방출을 돕는 탈블록킹 조건하에서 렌즈를 이르게 하는, 임의의 중합체일 수 있다. 적합한 분자량은 약 40,000dalton, 바람직하게는 약 20,000dalton 이하의 것을 포함한다. 당해 기술분야 숙련가는 상기 분자량이 평균이고, 주어진 평균보다 큰 분자량을 갖는 몇몇 물질이 상기 평균 분자량이 주어진 범위내이기만 하면 적합할 수 있다는 것을 이해할 것이다. 바람직하게는 저분자량은 수용성 폴리아미드, 락탐 및 폴리에틸렌 글리콜 및 이의 혼합물 및 보다 바람직하게는 폴리-비닐피롤리돈, 폴리에틸렌 글리콜, 폴리 2 에틸-2-옥사졸린(시판중인 Polymer Chemistry Innovations, Tuscon, AZ), 폴리(메타크릴산), 폴리(1-락트산), 폴리카프롤락탐, 폴리카프롤락톤, 폴리카프롤락톤 디올, 폴리비닐 알콜, 폴리(2-하이드록시에틸 메타크릴레이트), 폴리(아크릴산), 폴리(1-글리세롤 메타크릴레이트), 폴리(2-에틸-2-옥사졸린), 폴리(2-하이드록시프로필 메타크릴레이트), 폴리(2-비닐피리딘 N-옥사이드), 폴리아크릴아미드, 폴리메타크릴아미드 혼합물 등으로부터 선택된다.
저분자량 친수성 중합체는 반응 성분의 총 중량을 기준으로 하여 약 20중량% 이하, 보다 바람직하게는 약 5 내지 약 20중량%의 양으로 사용될 수 있다.
적합한 계면활성제는 베타인, 아민 옥사이드, 이의 배합물 등을 포함하는비-이온성 계면활성제를 포함한다. 적합한 계면활성제의 예로는 TWEENR(ICI), DOE120(Amerchol/Union Carbide) 등을 포함한다. 계면활성제는 약 10,000 이하, 바람직하게는 약 25 내지 약 1500ppm 및 보다 바람직하게는 약 100ppm 내지 약 1200ppm의 양으로 사용될 수 있다.
적합한 방출제는 저분자량이고, 1-메틸-4-피페리돈, 3-모르폴리노-1,2-프로판디올, 테트라하이드로-2H-피란-4-올, 글리세롤 포르말, 에틸-4-옥소-1-피페리딘 카복실레이트, 1,3-디메틸-3,4,5,6-테트라하이드로-2(1H)-피리미디논 및 1-(2-하이드록시에틸)-2-피롤리돈을 포함한다.
저분자량 친수성 중합체 없이 반응 혼합물로부터 제조된 렌즈는 하나 이상의 유기 용매를 포함하는 수용액중에서 탈블록킹될 수 있다. 적합한 유기 용매는 소수성이지만, 수혼화성이다. 알콜, 에테르 등이 적합하고, 보다 구체적으로는 1차 알콜 및 보다 구체적으로는 이소프로필 알콜, DPMA, TPM, DPM, 메탄올, 에탄올, 프로판올 및 이의 혼합물이 적합한 예이다.
적합한 탈블록킹 온도는 약 주위온도 내지 약 100℃, 바람직하게는 약 70℃ 내지 95℃의 범위이고, 온도가 높을수록 탈블록킹 시간이 더 빠르다. 초음파분해에 의한 것과 같은 교반을 또한 사용하여 탈블록킹 시간을 감소시킬 수 있다. 진공 노즐과 같은 당해 기술분야에 공지된 다른 방법이 또한 주형으로부터 렌즈를 제거하는데 사용될 수 있다.
희석제 교환/수화
전형적으로 반응 혼합물을 경화시킨 후, 수득한 중합체를 용매로 처리하여 희석제(필요한 경우), 반응되지 않은 성분, 부산물 등을 제거하고, 중합체를 수화시켜 하이드로겔을 형성시킨다. 대안으로, 하이드로겔 성분의 용해도 특성에 따라, 초기에 사용된 용매가 에탄올, 메탄올, 이소프로판올, TPM, DPM, PEG, PPG, 글리세롤, 이의 혼합물과 같은 유기 액체, 또는 순수 물(또는 생리식염수)로의 추출물에 따른 하나 이상의 유기 액체와 물의 혼합물 수 있다. 유기 액체는 또한 "예비-침지"로서 사용될 수 있다. 탈주형화후(렌즈로부터 후방 렌즈를 제거), 렌즈를 간단하게는 유기 액체 또는 유기 액체와 물의 혼합물내 침지시킬 수 있다(약 30분 이하, 바람직하게는 약 5 내지 약 30분 시간). 예비-침지후, 렌즈를 수성 추출 용매를 사용하여 수화시킬 수 있다.
임의의 양태에서, 바람직한 방법은 추출 용매를 사용하는데, 이의 대부분이 물이고, 바람직하게 90% 이상이 물이고, 보다 바람직하게 97% 이상이 물이다. 다른 성분은 염, 예를 들어, 염화나트륨, 나트륨 보레이트 보르산, DPM, TPM, 에탄올 또는 이소프로판올을 포함할 수 있다. 렌즈는 임의로, 교반되거나 렌즈위로 추출 용매를 계속적으로 흘리면서, 일반적으로 주형으로부터 추출 용매로 방출된다. 이 방법은 약 2 내지 약 121℃, 바람직하게 약 20 내지 98℃의 온도에서 수행할 수 있다. 상기 방법은 특히 약 100℃를 초과하는 경우에 승압에서 수행할 수 있으나, 더욱 전형적으로 주위온도에서 수행한다. 렌즈를 한 용액(예를 들어 방출 보조제를 함유)으로 방출한 후 이를 다른 용액(예를 들어, 최종 포장 용액)으로 이전시키는 것이 가능하나, 또한 렌즈를 포장하는 동일 용액으로 이를 방출하는 것도 가능하다. 추출 용매로 렌즈를 약 30초 내지 약 3일, 바람직하게 액 5 내지 약 30분의 기간 동안 처리할 수 있다. 선택된 수화 용액에 계면활성제와 같은 소량의 첨가제를 부가로 포함할 수 있다. 적합한 계면활성제는 비-이온계 계면활성제, 예를 들어, 베타인 및 아민 옥사이드를 포함한다. 특이적 계면활성제는 TWEEN 80(Amerchol사로부터 이용가능), DOE 120(Union Carbide사로부터 이용가능), 플루로닉스, 메틸 셀룰로오즈 및 이의 배합물 등을 포함하고 사용되는 수화 용액의 총량을 기초로 약 0.01 %중량 내지 약 5 %중량의 양으로 첨가할 수 있다.
한 양태에서, 렌즈를 "스텝 다운" 방법을 사용하여 수화시키는데, 여기서 용매를 수화 방법을 통해서 단계에서 교환한다. 적합한 스텝 다운 방법은 두 단계 이상을 가지며, 여기서 용매의 1%는 물로 대체한다.
폴리머 수화 후 실리콘 하이드로겔은 바람직하게 실리콘 하이드로겔의 총량의 약 10 내지 약 60 %중량의 물을, 보다 바람직하게 약 20 내지 약 55 %중량의 물을, 가장 바람직하게는 약 25 내지 약 50 %중량의 물을 포함한다. 실리콘 하이드로겔 콘택트 렌즈를 생산한는 방법에 대한 추가적 상세한 설명은 본원에서 참고로 인용되는 미국 특허원 제4,495,313호, 제4,680,336호, 제4,889,664호 및 제5,039,459호에서 제시한다.
본 발명의 치료적 안과 장치는 코팅 없이 생체내 손상에 대한 우수한 내성을 나타낸다. 생체의학 장치가 안과 장치인 경우, 생체손상에 대한 내성을 흔히 "지질 침착물"로 지칭되는, 착용 기간 동안 렌즈상에 표면 침착물의 양을 측정함으로써 측정할 수 있다.
렌즈 표면 침착물을 다음과 같이 측정한다 : 렌즈를 눈에 착용하고 30분 및 착용 1주일 후 슬릿 램프를 사용하여 평가한다. 평가 동안, 환자에게 여러 차례 눈을 깜빡이도록 요구하고 침착물과 후면 부착된 파편을 구별하기 위해서 렌즈를 손으로 "민다". 전면 및 후면 침착물은 분리되거나(즉, 젤리 범프) 얇은 층으로 된 것처럼 단계적이다. 전면 침착물은 밝게 반사하는 반면 후면 침착물은 그렇지 않다. 침착물은 깜빡이는 동안 또는 푸쉬-업 시험 동안 후면 부착된 파편과 구별할 수 있다. 침착물은 움직이는 반면, 후면 부착된 파편은 고정되어 있을 것이다. 침착물은 수행되는 렌즈 표면의 백분율에 기초하여 5개의 카테고리로 단계화된다: 없음(< 약 1%), 근소한(약 1 내지 5%), 약한(약 6% 내지 약 15%), 보통(약 16% 내지 25%) 및 중한(약 25% 이상). 카테고리 사이에 10% 차이는 임상적으로 중요하게 간주된다.
본 발명의 안과 장치는 또한 낮은 헤이즈 값, 양호한 습윤성 및 계수를 나타낸다.
헤이즈 값은 검은 배경 위 투명 셀에서 식염수중에 시험 렌즈를 놓고, 렌즈 셀에 대해 직각으로 66°각도에서 광섬유 램프로 아래에서 비추면, 비디오 카메라를 사용하여 위에서부터 렌즈의 이미지를 포착함으로써 측정한다. 배경-제거된 산란된 빛 이미지는 렌즈의 중앙 10mm에 걸쳐서 평균치를 냄으로써 정량적으로 분석한 후, 렌즈가 없는 경우를 헤이즈 값 0으로 하고, 자의적으로 헤이즈 값 100으로설정한, -1.00 디옵터 CSI Thin LensR와 비교한다.
습윤성은 전형적으로 23℃에서 붕산염 완충된 식염수로 윌헬미 발란스(Wilhelmy balance)를 사용하여, 동적 접촉각 또는 DCA를 측정함으로써 측정한다. 렌즈 표면 및 붕산염 완충된 식염수 사이의 습윤력은 샘플이 식염수내로 침윤되거나 식염수 밖으로 빠지는 동안 윌헬미 마이크로발란스를 사용하여 측정한다. 다음의 등식을 사용한다 :
F = 2γpcosθ 또는 θ=cos-1(F/2γp)
(상기식에서, F는 습윤력이고, γ는 프로브 액체의 표면 장력이며, p는 반월판에서 샘플의 시야계이고 θ는 접촉각이다). 전형적으로, 2개의 접촉각-전진 접촉각 및 후진 접촉각은 동적 습윤 실험으로부터 수득한다. 전진 접촉각은 습윤 실험에서 샘플이 프로브 액체내로 침윤하는 부분으로부터 수득하고, 이것이 여기서 기록된 수치이다. 각 조성물에 대한 4개 이상의 렌즈를 측정하고 평균을 기록한다.
그러나, DCA는 항상 눈에 대하여 습윤의 양호한 기준이 아니다. 사전-렌즈 눈물 필름 비-침습성 분해 시간(PLTF-NIBUT)는 생체내 또는 "임상" 렌즈 습윤성의 한 가지 측정방법이다. PLTF-NIBUT는 슬릿 램프 및 눈물필름의 비침습성 보기에 대한 환형 형광 티어스코프(Keeler Terscope Plus)를 사용하여 측정한다. 깜빡임 후 개안 및 콘택트 렌즈의 전면상에 눈물필름내 제1 어둔 점의 출현 사이에 경과된 시간은 PLTF-NIBUT로서 기록한다. PLTF-NIBUT는 렌즈를 눈에 착용 후 30분 및 1주일 후에 측정한다. 각 시간 간격에서 3회 측정하여서 하나의 수치로 평균을 낸다. PLTF-NIBUT는 우안에서 시작하여 좌안으로, 양안 모두에서 측정한다.
이동성은 "푸쉬 업" 시험을 사용하여 측정한다. 환자의 눈은 일차 응시 위치에 있다. 푸쉬 업 시험은 아래 눈꺼플을 사용하여 렌즈를 위쪽으로 부드럽게 손가락으로 미는 것이다. 상향 이동에 대한 렌즈의 저항성은 다음 척도에 따라 판단하고 단계화된다: 1(과도하게, 수용되지 않는 이동성), 2(중간으로, 그러나 수용되는 이동성), 3(눈의 이동성), 4(최소한, 그러나 수용되는 이동성), 5(불충분하고 수용되지 않는 이동성).
본 발명의 렌즈는 약 30psi 이상, 바람직하게 약 30 내지 약 90psi, 및 보다 바람직하게는 약 40 내지 약 70psi의 계수를 나타낸다. 계수는 초기 측정 높이보다 낮은 부가 셀이 장착된 이동성 형태 장력 시험 기기의 정속의 크로스헤드를 사용하여 측정한다. 적합한 시험 기기는 인스트론 모델 1122를 포함한다. 길이 0.522인치, "귀" 넓이 0.276 인치 및 "목" 넓이 0.213 인치인 개-뼈 모양 샘플을 그립에 부가하고 분해될 때까지 2 인치/분의 정속으로 긴장시켜 연장시킨다다. 샘플의 초기 측정 길이(Lo) 및 분해시 샘플 길이(Lf)를 측정한다. 각 조성물의 12개 표본을 측정하여 평균을 기록한다. 장력 계수는 스트레스/긴장 곡선의 초기 선형 부분에서 측정한다.
본 발명에 의해서 제조된 콘택트 렌즈는 폴라로그래피 방법으로 결정되는, 약 40 내지 약 300barrer 사이의 O2Dk 수치를 가진다. 렌즈를 감지기상에 위치한후 그물 지지체를 사용하여 윗면을 덮는다. 렌즈를 2.1% 습윤한 O2대기에 노출시킨다. 렌즈를 통해서 확산하는 산소를 직경 4mm 금코팅 음극 및 은코팅 환 양극으로 이루어진 폴라로그래피 산소 감지기를 사용하여 측정한다. 참고 수치는 상기 방법을 사용하여 시판용 콘택트 렌즈 상에서 측정한 것이다. Bausch & Lomb사로부터 이용가능한 발라필콘 A 렌즈는 약 79barrer로 측정된다. 에타필콘 렌즈는 20 내지 25barrer로 측정된다. (1barrer = 10-10(기체 cm3× ㎠)/(폴리머의 cm3× 초 × cm Hg)).
겔화 시간은 다음 방법으로 측정한다. 광중합 반응은 광회복 부속기가 장착된 ATS 스트레스 테크 점도측정기로 조사하는데, 이는 석영 하부판 및 알루미늄 상부판이 있는 온도-조절된 셀 및 밴드패스 필터가 장착된 방사선 발사 시스템으로 이루어져 있다. 홍채 및 컴퓨터 조절된 셔터가 장착된 노바큐어 수은 호형 램프에서 시작되는 방사선을 액체 빛 유도장치를 통해서 점도측정기의 석영 판으로 발사시킨다. 필터는 420 nm(20 nm FWHM) 밴드패스 필터이고, 이는 TL03 전구로부터 방사되는 빛을 자극한다. XRL140A 감지기를 사용하여, IL1400A 복사계로 석영 창 표면에서 측정되는, 방사선 강도를 홍채로 ±0.02 mW/㎠로 조절한다. 온도는 45 ± 0.1 ℃에서 조절한다. 기체 방출된 반응 혼합물의 약 1 mL를 점도측정기 하부판에 떨어뜨린 후, 지름 25 mm 상부판을 하부판 위 0.500 ± 0.001 mm까지 낮춘고, 여기서 반응물이 겔 점에 도다를 때까지 고정시킨다. 램프 셔터가 열리기 전 샘플을 열 평형(~4분, 정상 점단 점성의 측량 한계에 의해 결정됨)에 도달시키고 반응을시작한다. 샘플이 열 평형에 도달하는 이 시간 동안, 샘플 챔버를 400 sccm의 속도로 질소 기체를 제거한다. 반응 동안 점도측정기는 적용된 동적 스트레스에서 유래한 긴장을 계속적으로 조사하는데(빠른 진동 상태), 여기서 완전한 주기보다 짧은 시간 절편은 적용된 계획가능한 스트레스에서 긴장을 계산하는데 사용한다. 컴퓨터는 노출 시간의 기능으로서, 동적 점단 계수(G'), 손실 계수(G") 및 점도(V*)를 계산한다. 반응이 진행됨에 따라 점단 계수는 1 Pa 미만에서 0.1 MPa 초과로 증가하고, tan δ(= G"/G')는 무한대에서 1 미만으로 떨어진다. 본원에서 측정하는 동안 겔화 시간은 tan δ가 1이 되는 시간이다. (G'=G"인 경우 교차점). G'이 100 Pa에 도달하는 때(겔 점 이후 곧), 상부판 상의 제한이 제거되어서 회복기 동안 반응 단량체 혼합물이 감소함에 따라 상부와 하부판 사이의 간격은 변화할 수 있다.
상기에서 특수화된 모든 시험에는 시험의 고유 오차가 어느 정도 포함되는 것을 이해할 것이다. 따라서, 여기서 기록된 결과를 절대치로서 받아들이는 것이 아니라, 특정 시험의 정확도에 기초한 숫자상 범위로 받아들여야 한다.
본 발명을 설명하기 위하여 다음의 실시예를 포함한다. 이 실시예는 본 발명을 한정하지 않는다. 이는 단지 본 발명을 수행하는 방법을 제시하는 것만을 의미한다. 본 발명을 수행하는 다른 방법은 콘택트 렌즈에 대한 지식뿐 아니라 다른 전문분야에서도 찾을 수 있다. 그러나, 이 방법은 본 발명의 범위 내로 간주하여야 한다.
다음 약자는 하기의 실시예에 사용된다.
SiGMA 2-프로펜산, 2-메틸-, 2-하이드록시-3-[3-[1,3,3,3-테트라메틸-1[(트리메틸실릴)옥시]디실록사닐]프로폭시]프로필 에스테르
DMA N,N-디메틸아크릴아미드
HEMA 2-하이드록시에틸 메타크릴레이트
mPDMS 분자량 800 내지 1000인 모노메타크릴옥시프로필 말단화된 모노-n-부틸 말단화된 폴리디메틸실록산
Norbloc 2-(2'-하이드록시-5-메타크릴옥시에틸페닐)-2H-벤조트리아졸
CGI 1850 1-하이드록시사이클로헥실 페닐 케톤 및 비스(2,6-디메톡시벤조일)-2,4,4-트리메틸펜틸 포스핀 옥사이드의 1:1(wgt) 블렌드
PVP 폴리(N-비닐 피롤리돈)(K 값 90)
Blue HEMA 미국 특허 제5,944,853호의 실시예 4에 기재된 반응성 블루 4 및 HEMA의 반응 생성물
IPA 이소프로필 알콜
D3O 3,7-디메틸-3-옥타노
mPDMS-OH 모노(3-메타크릴옥시-2-하이드록시프로필옥시)프로필 말단화된, 모노-부틸 말단화된 폴리디메틸실록산(분자량 100)
TEGDMA 테트라에틸렌글리콜 디메타크릴레이트
TrEGDMA 트리에틸렌글리콜 디메타크릴레이트
TRIS 3-메타크릴옥시프로필트리스(트리메틸실록시)실란
MPD 3-메타크릴옥시프로필(펜타메틸디실록산)
MBM 3-메타크릴옥시프로필비스(트리메틸실록시)메틸실란
AcPDMS 비스-3-메타크릴옥시-2-하이드록시프로필옥시프로필 폴리디메틸실록산
Triglide 트리프로필렌글리콜 메틸 에테르
CGI 819 비스(2,4,6-트리메틸벤조일)-페닐포스핀옥사이드
PVP 저분자량 폴리(N-비닐피롤리돈)(K 값 12)
실시예를 전체에서 강도는 IL 1400A 라디오메터, XRL 140A 센서를 사용하여 측정한다.
실시예 1 내지 10
표 1에 기재된 반응 혼합물 및 희석제(D30)를 교반하거나 회전하면서 약 3시간 이상 약 23℃에서 모든 성분이 용해될 때까지 혼합한다. 반응성 성분을 모든 반응성 성분의 중량%로서 기재하고, 희석제는 최종 반응 혼합물의 중량%이다. 반응 혼합물을 열가소성 콘택트 렌즈 금형[상품명:토파즈(Topas)R에틸렌 및 노르보르넨의 공중합체, 제조원:티코나 폴리머스(Ticona Polymers)]에 위치시키고, 필립스 TL 20W/03T 형광 전구를 사용하여 45℃에서 약 20분 동안 N2중에서 방사한다. 금형을 개방하고, 렌즈를 IPA 및 H2O의 50:50(중량) 용액으로 추출하고, 주위 온도에서 15시간 동안 IPA 중에 침지하여 잔여 희석제 및 단량체를 제거하고, 탈이온수로 약 30분 동안 정치한 다음, 붕산염 완충된 식염수에 약 24시간 이상 동안 평형을 유지시키고, 122℃에서 30분 동안 오토클레이브에서 반응시킨다. 수득한 렌즈의 특성을 표 1에 기재하였다.
실시예번호 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
성분
SiGMA 28 30 28.6 28 31 32 29 39.4 20 68
PVP(K90) 7 10 7.1 7 7 7 6 6.7 3 7
DMA 23.5 17 24.5 23.5 20 20 24 16.4 37 22
MPCMS 31 32 0 31 31 34 31 29.8 15 0
TRIS 0 0 0 0 0 0 0 0 15 0
HEMA 6 6 6.1 6 6.5 3 5.5 2.9 8 0
Norbloc 2 2 0 2.0 2 2 2 1.9 0 0
CGI 1850 0.98 1 1.02 1 1 1 1 1 1 0
TEGDMA 1.5 2 1.02 1.5 1.5 1 1.5 1.9 0 2
TrEGDMA 0 0 0 0 0 0 0 0 1 0
Blue HEMA 0.02 0 0 0 0 0 0 0 0 0
mPDMS-OH 0 0 31.6 0 0 0 0 0 0 0
Darocur1173 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1
D30% 23 26 17 23 23 29 32 28 17 27
특성
EWC1(%) 36 33 39 40 36 37 39 25 48 29
모듈러스(psi) 68 78 112 61 67 50 66 92 43 173
신도(%) 301 250 147 294 281 308 245 258 364 283
DCA2(전방) 62 55 58 64 72 65 61 55 92 72
Dk3(교정된가장자리) 103 111 101 131 110 132 106 140 64 76
1. 평형 물 함량
2. 윌헬미 발란스를 사용하여 생리학적 붕산염 완충된 식염수로 측정한 동적 접촉각
3. 교정된 가장자리의 산소 침투성(barrer).
실시예 1 내지 10의 결과는 반응 혼합물 성분 및 이의 양이 실질적으로 가변적일 수 있고, 동시에 코팅되지 않은 렌즈의 경우 기계적 특성 및 습윤성의 우수한 균형을 갖는다는 것을 나타낸다. 실시예 9 접촉각(DCA)은 너무 커서 임상학적으로 습윤될 수 있는 렌즈를 형성할 수 없고, 모듈러스는 목적하는 값에 비해 너무 낮아서 기계적으로 견고한 렌즈를 제공할 수 없다. 실시예 9는 가장 낮은 SiGMA(20%) 농도를 포함한다. SiGMA가 감소되었기 때문에, 보다 낮은 PVP가 당해 제형에 가해질 수 있고, 여전히 혼화성 반응 생성물을 제공한다. 따라서, 이들 실시예는 SiGMA가 PVP를 혼화하는데 효과적이고, 충분한 SiGMA 및 PVP가 목적하는 습윤성을 갖는 렌즈에 존재하는 경우에 다른 기계적인 특성은 어떠한 형태의 표면 개질 없이 수행할 수 없다.
실시예 11
실시예 1의 제형을 갖는 렌즈는 경화 강도를 조절하지 않고 다시 제조한다. 기계적인 특성을 하기의 표 2에 기재하였다. 이들 렌즈는 아큐브 2 렌즈를 대조군으로 사용하여 임상학적으로 평가된다. 당해 렌즈를 6명의 환자에게 매일 착용 방법(밤에는 탈착)으로 일주일 동안 착용시킨다. 일주일 째에, PLTF-NIBUT는 아큐브 2 렌즈가 5.8(±2.5)초인 것에 비하여 3.6(±3.0)초이다. 전면 침전은 시험 렌즈에서 50%, 대조 렌즈에서 100%로 증가하지 않거나 근소하게 증가한다. 시험 렌즈 및대조 렌즈 둘 다에서 이동이 허용된다.
실시예 12
실시예 11을 경화 강도가 1.0mW/㎠로 감소된 것을 제외하고는 반복한다. 기계적인 특성을 하기의 표 2에 기재하였다. 이들 렌즈는 아큐브 2 렌즈를 대조군으로 사용하여 임상학적으로 평가된다. 당해 렌즈를 15명의 환자에게 매일 착용 방법(밤에는 탈착)으로 한쪽눈에 일주일 동안 착용시키고, 아큐브 2 렌즈를 반대쪽 눈에 착용시킨다. 일주일 째에, PLTF-NIBUT는 아큐브R2 렌즈가 6.9(±1.5) 초인 것에 비하여 8.2(±1.7)초이다. 전면 침전은 시험 렌즈와 대조 렌즈에 대해 모든 환자에게 있어서 증가하지 않거나 근소하게 증가한다. 시험 렌즈 및 대조 렌즈 둘 다에서 이동이 허용된다.
실시예 번호 1 11 12
EWC(%) 36 36 36
모듈러스(psi) 68 74 87
신도 301 315 223
DCA 62 77 56
Dk 103 127 102
일반적으로 실시예 1, 11 및 12의 기계적인 특성은 동일한 재료의 여러가지 수행의 결과에서 일치한다. 그러나. 실시예 11(조절되지 않은 경화 강도) 및 실시예 12(낮게 조절된 경화 강도)의 임상학적 결과는 실질적으로 상이하다. 실시예 11(PLTF-NIBUT에서 측정함)의 착용 일주일 후 눈의 습윤도는 아큐브 2 렌즈(3.6 대 5.8)로 나빠지고, 렌즈의 반은 표면 침착물이 약간 증가한다. 실시예 12의 렌즈(약간 낮게 조절된 경화 강도)의 상당히 개선된 눈 습윤성을 나타내고, 습윤도는 아큐브 2 렌즈(8.2 대 6.9)에서 보다 우수하게 측정되고, 표면 침착물은 없다. 따라서, 낮게 조절된 경화를 사용하여 눈 습윤성이 통상적인 하이드로겔 렌즈와 동등하고 몇몇의 경우 보다 우수한 코팅되지 않은 렌즈를 제공한다.
실시예 13 내지 17
표 3에 기재된 반응 혼합물 및 하이드록실 작용화된 실리콘 함유 단량체-작용화 실리콘을 낮게 함유하거나 함유하지 않게 하여 실온에서 16시간 동안 일정하게 교반하여 혼합한다. 16시간 후에서도 각각의 반응 혼합물은 여전히 흐리게 남아 있고, 몇몇은 침착물을 포함한다. 따라서, 이들 반응 혼합물은 렌즈를 제조하는데 사용할 수 없다.
실시예 번호 13 14 15 16 17
조성물
SiGMA 0 0 0 10 20
PVP(K90) 12 12 10 8.0 8.0
DMA 10 10 8.3 19 19
MPDMS 37 37 30.8 35 28
TRIS 14 14 11.7 17 14
HEMA 25 25 37.5 8.0 8.0
TEGDMA 1.0 1.0 0.83 2.0 2.0
Darocur 1173 1.0 1.0 0.83 1.0 1.0
D30(%) 23 31 31 27 27
실시예 13 내지 15는 단량체(SiGMA 또는 mPDMS-OH)를 함유하는 하이드록실-작용화 실리콘을 함유하지 않는 반응 혼합물은 혼화되지 않고, 렌즈를 제조하는데 부적합하다는 것을 나타낸다. 실시예 16 및 17은 하이드록실 작용화된 실리콘 함유 단량체-작용화 실리콘 20중량% 미만을 함유하는 반응 혼합물은 고분자량의 PVP 상당량과 혼화하는데 불충분하다는 것을 나타낸다. 그러나, 실시예 17을 실시예 9와 비교하여, 고분자량 PVP(3중량%)의 보다 적은 양을 함유할 수 있고, 여전히 혼화성 반응 혼합물을 형성한다.
실시예 18 내지 25
D3O 1.00g, mPDMS 1.00g 및 TRIS 1.00g의 용액을 유리 바이알(실시예 19)에 위치시킨다. 블렌드를 약 20 내지 23℃에서 자기 교반 바로 신속하게 교반시키고, PVP 12중량부(K90) 및 DMA 60중량부의 용액을 교반한지 3분 후 용액이 흐리게 잔류할 때까지 적가한다. 가한 DMA/PVP 블렌드의 질량은 g으로 측정되고 "단량체 혼화도 지수"로서 기록한다. 이 시험을 SiGMA(실시예 18), MBM(실시예 20), MPD(실시예 21), acPDMS(n=10, 실시예 22), acPDMS(n=20, 실시예 23), iSiGMA-3Me(실시예 24) 및 TRIS2-HOEOP2(실시예 25)를 TRIS 대신 실리콘 단량체로서 사용하여 반복한다.
실시예번호 시험 실리콘 함유 단량체 단량체 혼화도지수 Si:OH
18 SiGMA 1.8 3:1
19 TRIS 0.07 4:0
20 MBM 0.09 3:0
21 MPD 0.05 2:0
22 acPDMS(n=10)* 1.9 11:2
23 acPDMS(n=20)* 1 21:2
24 ISiMAA-3Me 0.15 4:0
25 TRIS-HOEOP2 0.11 3:2
26 MPDMS-OH 0.64 약 11:1
acPDMS, iSiGMA-3Me 및 TRIS2-HOEOP2의 구조를 하기에 나타내었다.
acPDMS(평균 n은 10 또는 20이다):
TRIS2-HOEOP2
iSiGMAA3-Me
결과를 표 4에 나타내었고, 여기서, SiGMA, acPDMS(n=10 및 20) 및 mPDMS-OH는 선택적인 실리콘 함유 단량체 보다 희석제, 다른 실리콘 함유 단량체, 친수성 단량체 및 고분자량 중합체(PVP)의 블렌드로 혼입하는 것이 용이하다. 따라서, 약 0.5 이상의 혼화성 지수를 갖는 실리콘 단량체의 혼화는 PVP와 같은 고분자량 친수성 중합체를 혼화하는데 보다 유용하다.
실시예 27 내지 35
렌즈를 실시예 1의 반응 혼합물 제형을 사용하여 제조한다. 플라스틱 콘택트 렌즈 금형[상품명:토파즈, 에틸렌 및 노르보르넨의 공중합체, 제조원:티코나 폴리머스]를 사용하기 전에 밤새 질소(O20.5% 미만을 함유) 중에서 정치한다. 각각의 금형을 75㎕ 반응 혼합물에 투여한다. 금형을 근접시키고, 렌즈를 수회 사용하여 광경화시키고, 경화 강도를 표 5에 기재한다. 렌즈를 가시광 형광 전구를 사용하여 단량체 혼합물을 방사하여 45℃에서 경화시켜 형성한다. 강도는 여러 가지 강도 및 경화 시간의 두 단계에서 갖가지 발라스트 또는 광 필터를 사용하여 가변적이다. 단계 2 시간을 선택하여 각각의 샘플에 동일한 총 방사 에너지(약 830mJ/㎠)를 제공한다.
최종 렌즈를 IPA/물 60:40의 혼합물을 사용하여 금형을 제거한다. 렌즈를 100% 이소프로필 알콜(IPA) 300g을 함유하는 병으로 이동시킨다. IPA를 매 2시간 마다 10시간 동안 교환한다. 약 10시간 정도에 50% IPA를 제거하고, 탈이온수로 교환하고, 병을 20분 동안 회전시킨다. 렌즈를 패킹 용액에 이동시키고, 20분 동안 회전시킨 다음, 시험한다.
실시예 번호 단계 1 강도(mW/㎠) 단계 1 시간(min:sec) 단계 2 강도(mW/㎠) 단계 2 시간(min:sec) 전방 접촉각
27 1.1 6:55 5.5 1:28 51±1
28 1.1 2:46 5.5 2:21 55±2
29 1.1 11:03 5.5 0:35 55±1
30 1.7 6:30 5.5 0:35 50±1
31 1.7 1:37 5.5 2:21 55±1
32 1.7 4:04 5.5 1:28 54±2
33 2.4 2:52 5.5 1:28 62±6
34 2.4 4:36 5.5 0:35 76±9
35 2.4 1:09 5.5 0;35 78±6
실시예 27 내지 32의 접촉각은 상당히 다르지 않고, 약 2mW/㎠ 미만의 단계 1 경화 강도는 단계 1 경화 시간에 상관없이 당해 렌즈 제형의 개선된 습윤도를 제공한다. 그러나, 당해 기술 분야의 숙련가들은 보다 짧은 단계 1 경화 시간(예를들면, 실시예 28 및 실시예 31에서 사용됨)은 보다 짧은 전체 경화 주기를 갖는다는 것을 인지할 수 있다. 또한, 실시예 33 내지 35의 접촉각이 실시예 27 내지 32 보다 매우 크지만, 실시예 33 내지 35의 렌즈는 여전히 바람직한 눈 습윤도를 제공할 수 있다.
실시예 36 내지 41
실시예 1의 방법에 따라서 실시예 1의 반응 성분을 희석제로서의 25% 또는 40% D3O와 블렌딩한다. 수득된 반응 혼합물을 플라스틱 콘택트 렌즈 금형[티코나 폴리머즈(Ticona Polymers)에서 시판중인 노르보르넨과 에틸렌의 공중합체인 토파스(TopasR)로부터 제조]에 충전시키고, 질소 대기하에 글로브 상자 속에서 약 2.5mW/㎠의 강도에서 약 30분 동안 아래의 표 6에 나타낸 바와 같은 온도에서 경화시킨다. 렌즈를 금형으로부터 꺼내고, 실시예 1에 기재된 바와 같이, 수화 및 오토클레이브 처리한다. 수화 후, 렌즈의 헤이즈 값을 측정한다. 표 6에 나타낸 결과에 의하면, 헤이즈 값은 온도가 높을수록 감소된다. 또한, 이 결과에 의하면, 희석제의 농도가 감소됨에 따라 헤이즈 값도 감소된다.
실시예 번호 D30(%) 온도(℃) 헤이즈 값(%) DCA(°)
36 25 25 30(6) 99
37 25 50 내지 55 12(2) 100
38 25 60 내지 65 14(0.2) 59
39 40 25 50(10) 68
40 40 50 내지 55 40(9) 72
41 40 60 내지 65 32(1) 66
헤이즈 값(표준 편차)
표 6의 결과에 의하면, 헤이즈 값은 경화 온도를 상승시킴으로써 약 20%(실시예 41 대 실시예 39) 및 약 65% 만큼(실시예 37 대 실시예 36)까지 감소될 수 있다. 희석제 농도를 40%에서 25%로 감소시키면 헤이즈 값이 약 40 내지 75% 감소된다.
실시예 42 내지 47
실시예 1의 방법에 따라서 경화 시간 30분 동안 25℃에서 약 2.5mW/㎠의 강도에서, 표 7에 나타낸 제형으로부터 렌즈를 제조한다. 헤이즈 값(%)을 측정하고 표 8에 나타내었다.
실시예 번호 42 43 44 45 46 47
SiGMA 28.0 28.0 28.0 28.0 28.0 28.0
mPDMS 31.0 31.0 28.0 28.0 28.0 28.0
acPDMS(n=10) 0.0 0.0 4.0 4.0 4.0 4.0
DMA 23.5 23.5 23.5 23.5 24.0 24.0
HEMA 6.0 6.0 5.0 5.0 6.0 6.0
TEGDMA 1.5 1.5 1.5 1.5 0.0 0.0
Norbloc 2.0 2.0 2.0 2.0 2.0 2.0
PVP(K-90) 7.0 7.0 7.0 7.0 7.0 7.0
CGI 1850 1.0 1.0 1.0 1.0 1.0 1.0
D30 25.0 40 25.0 40.0 25.0 40.0
특성
헤이즈 값 30 50 7.3 14 26 25
모듈러스(psi) 74 56 148 104 74 NT
신도(%) 326 395 188 251 312 NT
EWC(%) 38 41 33 35 38 39
동량의 희석제 및 TEGDMA 또는 acPDMS(실시예 42와 46 및 실시예 43과 47)를 포함하는 제형에 대한 결과 비교로부터, acPDMS가 효과적인 가교결합제이며, 가교결합제로서 TEGDMA를 사용한 렌즈와 동등한 특성을 나타내는 렌즈를 제공함을 알수 있다. 실시예 44 및 45는 두 가지 가교결합제를 모두 함유한다. 이들 실시예에 대한 헤이즈 값은 한 가지 가교결합제로부터 제조된 렌즈에 비해 상당히 감소된다. 그러나, 모듈러스 및 신도는 악영향을 받는다(가교결합제의 양이 너무 많기 때문인 것 같음).
실시예 48 내지 54
지적된 희석제를 포함하는 표 8에 나타낸 제형을 사용하여 반응 혼합물을 제조한다. 반응 혼합물을 열가소성 콘택트 렌즈 금형에 넣고 필립스(Phillips) TL 20W/03T 형광 전구를 사용하여 45℃, 0.8mW/㎠에서 약 32분 동안 조사한다. 금형을 개방시키고 렌즈를 20분 동안 95℃에서 탈이온수 속으로 이형시킨다. 이어서, 렌즈를 60분 동안 붕산염 완충된 염 용액에 넣고 122℃에서 30분 동안 오토클레이브 처리한다. 수득된 렌즈의 특성을 표 9에 나타내었다.
실시예번호 48 49 50 51 52 53 54
성분
SiGMA 30 30 30 33 34 25 20
PVP(K90) 6 6 6 6 7 6 6
DMA 31 31 31 30 30 31 31
MPDMS 19 22 23.5 16.5 19 25 28
AcPDMS(n=10) 2 0 0 3 0 0 0
HEMA 9.85 8.5 6.95 9 6 10.5 12.5
Norbloc 1.5 1.5 1.5 2 1.5 1.5 1.5
CGI 819 0.23 0.23 0.25 0.48 0 0.23 0.23
CGI 1850 0 0 0 0 1 0 0
EGDMA 0.4 0.75 0.8 0 0 0.75 0.75
TEGDMA 0 0 0 0 1.5 0 0
Blue HEMA 0.02 0.02 0 0 0 0.02 0.02
희석제(%) 40 40 27.3 39.4 25.9 40 40
희석 성분 A A B C D A A
특성
EWC1(%) 45 45 47 49 47 49 50
DCA2(전방) 52(2) 51(7) 74(10) 108 75(6) 47(2) 56(11)
모듈러스(psi) 91 77 69 55 49 63 67
신도(%) NT 232 167 275 254 110 124
Dk3(barrier) 54 60 78 44 87 59 60
희석제(중량부):
A = 72.5% 3급 아밀 알콜 및 27.5% PVP(Mw=2500)
B = 3급 아밀 알콜
C = 15/38/38% TMP/2M2P/PVP (Mw=2500)
D = 57/43 2M2P/TMP
NT - 시험하지 않음
따라서, 실시예 48 및 51은, 친수성 가교결합제 (EGDMA 또는 TEGDMA) 및 소수성 가교결합제(acPDMS) 둘 다를 포함하는 제형이 양호한 함수율, 온화한 Dk, 습윤성, 모듈러스 및 신도를 포함한 특성이 우수하게 균형을 이루는 실리콘 하이드로겔 조성물을 제공함을 나타낸다.
실시예 55
실시예 48의 렌즈를 임상 평가한다. 렌즈를 18명의 환자에게 1주일 동안 낮동안 착용(밤에는 제거)시킨다. 1주일째에 PLTF-NIBU는, 아큐브 2 렌즈의 경우 7.0(±1.3)초인 데 비해, 8.4(±2.9)초이다. 전방 표면 분리 침착이 나타나지 않거나 약간 나타나는 등급의 비율이, 대조 렌즈를 착용한 환자의 경우 89%인데 비해, 시험 렌즈를 착용한 환자의 경우 97%이다. 이동은 시험 렌즈와 대조 렌즈 둘 다 허용된다.
실시예 56
실시예 49의 렌즈를 임상 평가한다. 렌즈를 18명의 환자에게 1주일 동안 낮동안 착용(밤에는 제거)시킨다. 1주일째에 PLTF-NIBU는, 아큐브 2 렌즈의 경우 7.0(±1.3)초인 데 비해, 8.4(±2.9)초이다. 전방 표면 분리 침착이 나타나지 않거나 약간 나타나는 등급의 비율이, 대조 렌즈를 착용한 환자의 경우 89%인데 비해, 시험 렌즈를 착용한 환자의 경우 95%이다. 이동은 시험 렌즈와 대조 렌즈 둘 다 허용된다.
실시예 57
실시예 51의 렌즈를 임상 평가한다. 렌즈를 13명의 환자에게 1주일 동안 낮동안 착용(밤에는 제거)시킨다. 1주일째에 PLTF-NIBU는, 아큐브 2 렌즈의 경우 9.6(±2.1)초인 데 비해, 4.3(±1.9)초이다. 전방 표면 분리 침착이 나타나지 않거나 약간 나타나는 등급의 비율이, 대조 렌즈를 착용한 환자의 경우 92%인데 비해, 시험 렌즈를 착용한 환자의 경우 70%이다. 이동은 시험 렌즈와 대조 렌즈 둘 다 허용된다. 따라서, 접촉각 측정치(실시예 51의 경우 108°vs. 실시예 48의 경우 52°)와 PLTF-NIBU로 측정한 임상적 습윤성(실시예 51의 경우 4.3초 vs. 실시예 48의 경우 8.4초) 사이에 어떤 상관관계가 있다.
실시예 58 내지 60
표 9에 나타낸 성분(단위: 중량부) 및 아래의 방법을 사용하여 실리콘 하이드로겔 렌즈를 제조한다.
당해 성분들을 자(jar) 속에서 함께 혼합하여 반응 혼합물을 수득한다. 반응 혼합물이 담긴 자를 자 밀 롤러(jar mill roller)에 위치시키고 밤새 롤링시킨다.
반응 혼합물을 진공 데시케이터에 넣고 40분 동안 진공을 적용시켜 산소를 제거한다. 데시케이터를 다시 질소로 충전시킨다. 탈기된 렌즈 재료 약 0.10g을 질소로 퍼징되는 글로브 상자 내의 토파스(티코나 폴리머즈에서 시판중인 노르보르넨과 에틸렌의 공중합체) 금형 공동의 오목 전방 굴곡면에 가함으로써 성형한다. 금형을 폴리프로필렌 볼록 저부(base) 굴곡 금형 부분으로 폐쇄시킨다. 중합을 질소 퍼징하에 수행하며, TL-30 포스포를 사용하는 20W 형광으로 발생시킨 5mW/㎠의 가시광으로 광개시시킨다. 45℃에서 25분 동안 경화시킨 후, 금형을 개방시킨다. 렌즈 금형의 오목 전방 굴곡부를 표 10에 나타낸 조건(온도 및 트윈의 양)하에 탈이온수를 함유하는 초음파처리 욕[아쿠아소닉 모델(Aquasonic model) 75D]에 넣는다. 렌즈 탈블록킹 시간을 표 10에 나타내었다. 렌즈는 투명하고 콘택트 렌즈에 적합한 형상이다.
실시예 58 실시예 59 실시예 60 실시예 61
SiGMA 3.05 3.2 3.2 3.0
mPDMS 1.7 1.7 1.7 1.7
DMA 3.2 3.0 3.1 3.2
PVP 0.6 0.6 0.6 0.6
HEMA 1.0 0.8 0.8 1.0
TEGDMA 0.2 0.4 0.3 0.2
Norblock 0.15 0.2 0.2 0.2
CGI 1850 0.1 0.1 0.3 0.3
Triglide 1.5 1.5 1.5
2M2P 2.5 2.5 2.5 2.5
PVP 저분자량 0.5 1.5 1.5 0.5
실시예 번호 제형 실시예 번호 [Tween](ppm) 온도(℃) 탈블록킹시간(분)
62 58 850 75 10
63 58 10,000 70 10 내지 15
64 58 0 75 20 내지 22
65 58 850 22 10 내지 15
66 59 850 85 3
67 60 850 85 6
68 61 850 75 18
실시예 69
실시예 66에서 탈블록킹시킨 실시예 59의 렌즈를 65℃에서 20분 동안 탈이온수 속에서 추가로 수화시킨다. 이어서, 렌즈를 붕산염 완충된 염 용액 속으로 옮기고 약 24시간 이상 동안 평형 상태가 되게 한다. 렌즈는 투명하고 콘택트 렌즈에 적합한 형상이다. 렌즈는 함수율이 43%, 모듈러스가 87psl, 신도가 175%, Dk가 61barrier이다. 렌즈는 전진 접촉각이 57도이다. 이는 렌즈 표면이 다공성(leachable) 소수성 물질을 실질적으로 함유하지 않음을 나타낸다.
실시예 70
실시예 61로부터의 렌즈 금형의 오목 전방 굴곡부를, 약 75℃에서 탈이온수 중의 약 5% DOE-120를 함유하는 초음파처리 욕(아쿠아소닉 모델 75D)에 넣는다. 렌즈는 18분 내에 프레임으로부터 탈블록킹된다.
실시예 71(유기 용매의 사용)
실시예 61로부터의 렌즈 금형의 오목 전방 굴곡부를, 75℃에서 탈이온수 중의 약 10% 2-프로판올을 함유하는 초음파처리 욕(아쿠아소닉 모델 75D)에 넣는다. 렌즈는 15분 내에 프레임으로부터 탈블록킹된다. 트윈을 첨가제로서 사용하는 경우(실시예 68) 탈블록킹 시간은 18분이다. 따라서, 본 실시예는 유기 용매를 사용하여 저분자량 친수성 중합체를 포함하는 렌즈를 탈블록킹시킬 수 있음을 보여준다.
실시예 72(저분자량 PVP를 함유하지 않음)
실시예 58의 제형 및 방법을 사용하여 실리콘 하이드로겔 렌즈를 제조하되, 저분자량 PVP는 사용하지 않는다. 아래의 방법을 사용하여 렌즈를 탈블록킹시킨다.
렌즈 금형의 오목 전방 굴곡부를, 약 65℃에서 탈이온수 중의 약 850ppm의 트윈을 함유하는 초음파처리 욕(아쿠아소닉 모델 75D)에 넣는다. 렌즈는 금형으로부터 이형되지 않는다. 유사한 탈블록킹 조건하에(실시예 62 -850ppm의 트윈 및 75℃) 저분자량 친수성 중합체를 함유하는 제형(실시예 58의 제형)에 대한 탈블록킹 시간은 10분이다. 따라서, 본 실시예는 제형 중에 저분자량 친수성 중합체를 포함하지 않는 당해 제형의 경우 단지 수 중에서는 탈블록킹을 수행할 수 없음을 보여준다.
실시예 73
실시예 72로부터의 렌즈 금형의 오목 전방 굴곡부를, 75℃에서 탈이온수 중의 약 10% 2-프로판올 유기 용매를 함유하는 초음파처리 욕(아쿠아소닉 모델 75D)에 넣는다. 렌즈는 20 내지 25분 내에 프레임으로부터 탈블록킹된다. 따라서, 저분자량 친수성 중합체를 함유하지 않는 본 발명의 렌즈는 유기 용매를 포함하는 수용액을 사용하여 탈블록킹시킬 수 있다.
실시예 74 내지 76
실시예 49에 따라 제형 및 렌즈를 제조하되, 광개시제의 양을 변화시키고(0.23중량%, 0.38중량% 또는 0.5중량%) 필립스 TL 20W/03T 형광 전구(이는 겔화 시간 측정에 사용되는 가시광의 스펙트럼 결과와 밀접하게 일치한다)를 사용하여 2.0mW/㎠로 금형을 조사하여 45℃에서 경화시킨다. 수득된 렌즈의 전진 접촉각을 표 11에 나타내었다.
실시예 번호 중량(%) 전진 DCA 겔화 시간(초)
74 0.23 59(4) 65
75 0.38 62(6) 57
76 0.5 80(7) 51
실시예 77 내지 79
45℃에서 1.0, 2.5 및 5.0mW/㎠에서 실시예 1의 제형의 겔화 시간을 측정한다. 결과를 표 12에 나타내었다.
실시예 번호 강도(mW/㎠) 겔화 시간(초)
77 1 52
78 2.5 38
79 5 34
실시예 27 내지 35와 비교하여, 실시예 74 내지 76 및 77 내지 79의 결과는, 겔화 시간이 증가됨에 따라 습윤성이 향상됨을 나타낸다. 따라서, 접촉각 측정치와 함께 겔화점을 사용하여 해당 중합체 제형 및 광개시제 시스템에 적합한 경화 조건을 결정할 수 있다.
실시예 79 내지 83
표 14에 기재된 반응성 성분, 희석제로서의 3급-아밀 알콜 29%(전체 반응성 성분 및 희석제를 기준으로 함) 및 PVP 2,500 11%(반응성 성분을 기준으로 함)를 사용하여 반응 혼합물을 제조한다. 기재한 양은 반응성 성분 100%를 기준으로 한다. 반응 혼합물을 열가소성 콘택트 렌즈 금형에 넣고 필립스 TL 20W/03T 형광 전구를 사용하여 60℃, 0.8mW/㎠에서 약 30분 동안 질소하에 조사한다. 금형을 개방시키고 렌즈를 15분 동안 95℃에서 탈이온수 속으로 이형시킨다. 이어서, 렌즈를 60분 동안 붕산염 완충된 염 용액에 넣고 122℃에서 30분 동안 오토클레이브 처리한다. 수득된 렌즈의 특성을 표 13에 나타내었다.
실시예번호 79 80 81 82 83
성분
SiGMA 30 30 30 30 30
PVP 0 1 3 6 8
DMA 37 36 34 30 29
MPCMS 22 22 22 22 22
HEMA 8.5 8.5 8.5 8.5 8.5
Norbloc 1.5 1.5 1.5 1.5 1.5
CGI 819 0.25 0.25 0.25 0.25 0.25
EGDMA 0.75 0.75 0.75 0.75 0.75
특성
DCA(전방) 122(8) 112(6) 66(13) 58(8) 54(3)
헤이즈 값 18(4) 11(1) 13(1) 14(2) 12(1)
표 12는 PVP의 첨가에 의해 접촉각이 급격히 감소됨을 나타낸다. 1% 만큼 적은 양의 첨가로 동적 접촉각이 약 10% 감소되고, 3% 만큼 적은 양의 첨가로 동적 접촉각이 약 50% 감소된다.
실시예 84 내지 86
표 14에 나타낸 성분 및 아래의 방법을 사용하여 실리콘 하이드로겔 렌즈를 제조한다.
반응성 성분 및 희석제를 실온에서 자 속에서 함께 혼합한다. 반응 혼합물이 담긴 자를 자 밀 롤러에 위치시키고 밤새 롤링시킨다.
반응 혼합물을 진공 데시케이터에 넣고 40분 동안 진공을 적용시켜 산소를 제거한다. 데시케이터를 다시 질소로 충전시킨다. 탈기된 렌즈 재료 약 0.10g을 질소로 퍼징되는 글로브 상자 내에서 토파스 금형 공동의 오목 전방 굴곡면에 가함으로써 성형한다. 금형을 폴리프로필렌 볼록 저부 굴곡 금형 부분으로 폐쇄시킨다. 중합을 질소 퍼징하에 수행하며, TL-30 포스포를 사용하는 20W 형광으로 발생시킨 1.0mW/㎠의 가시광으로 광개시시킨다. 45℃에서 15분 동안 경화시킨 후, 금형을 개방시킨다. 렌즈 금형의 오목 전방 굴곡부를 95 내지 100℃에서 탈이온수에 넣는다. 렌즈 탈블록킹 시간을 표 14에 나타내었다. 렌즈는 투명하고 콘택트 렌즈에 적합한 형상이다.
실시예 번호 84 85 86
성분
SiGMA 30 30 30
PVP 6 6 6
DMA 31 31 31
MPDMS 21 21 21
AcPDMS(n=10) 0 0 0
HEMA 9.25 9.25 9.25
Norbloc 1.5 1.5 1.5
CGI 819 0.25 0.25 0.25
CGI 1850 0 0 0
EGDMA 1.0 1.0 1.0
TEGDMA 0 0 0
Blue HEMA 0 0 0
희석제(%) 40.0 40.0 40.0
희석 성분 E F G
DCA(전진) 53(3) 55(3) 56(9)
헤이즈 값 15(3) 22(2) 16(2)
탈블록킹 시간(분) 3 5 8
희석제(희석제의 중량부):
E = 62.5% 3급 아밀 알콜 및 37.5% PVP(Mw=2500)
F = 62.5% 3급 아밀 알콜 및 37.5% 1,3-디메틸-3,4,5,6-테트라하이드로-2(1H)-피리미디논
G = 62.5% 3급 아밀 알콜 및 37.5% 에틸-4-옥소-1-피페리딘카복실레이트
따라서, 실시예 84 내지 86은 각종 이형제가 탈블록킹 개선에 유용함을 나타낸다.
실시예 87
표 15에 기재된 반응성 성분 및 희석제로서의 3급-아밀 알콜 42%(전체 반응성 성분 및 희석제를 기준으로 함)를 사용하여 반응 혼합물을 제조한다. 반응 혼합물을 열가소성 콘택트 렌즈 금형에 넣고 필립스 TL 20W/03T 형광 전구를 사용하여 50℃, 0.8mW/㎠에서 약 30분 동안 질소하에 조사한다. 금형을 개방시키고 렌즈를 15분 동안 실온에서 탈이온수 속으로 이형시킨다. 이어서, 렌즈를 60분 동안 붕산염 완충된 염 용액에 넣고 122℃에서 30분 동안 오토클레이브 처리한다. 수득된 렌즈의 특성을 표 15에 나타내었다.
실시예 번호 87
성분
SiGMA 0
PVP 7
DMA 25
MPDMS 48.6
AcPDMS 5
HEMA 12.25
Norbloc 1.5
CGI 819 0.25
TEGDMA 0.4
표 12는 PVP의 첨가에 의해 접촉각이 급격히 감소됨을 나타낸다. 1% 만큼 적은 양의 첨가로 동적 접촉각이 약 10% 감소되고, 3% 만큼 적은 양의 첨가로 동적 접촉각이 약 50% 감소된다.
실시예 88
mPDMS-OH의 제조(실시예 3에 사용됨)
겔레스트(Gelest) MCR-E11(모노-(2,3-에폭시프로필)-프로필 에테르 말단화된 폴리디메틸실록산(1000MW)) 96g, 메타크릴산 11.6g, 트리에틸아민 0.10g 및 하이드로퀴논 모노메틸에테르 0.02g을 배합하고, 2.5시간 동안 교반하면서 에어버블러(air bubbler)를 사용하여 140℃로 가열한다. 생성물을 포화 수성 NaHCO3및 CH2Cl2로 추출한다. CH2Cl2층을 Na2SO4상에서 건조시키고 증발시켜 생성물 94g을 수득한다. HPLC/MS는 목적하는 화학식과 일치한다:

Claims (162)

  1. 고분자량 친수성 중합체 및 유효량의 하이드록실 작용화된 실리콘 함유 단량체를 포함하는 반응 혼합물로부터 형성된 생의학 장치.
  2. 제1항에 있어서, 유효량의 하이드록실 작용화된 실리콘 함유 단량체가 약 5 내지 약 90%인 생의학 장치.
  3. 제1항에 있어서, 실리콘 하이드로겔 콘택트 렌즈인 생의학 장치.
  4. 제1항에 있어서, 고분자량 친수성 중합체를 약 1 내지 약 15% 포함하는 생의학 장치.
  5. 제2항에 있어서, 유효량의 하이드록실 작용화된 실리콘 함유 단량체가 약 10 내지 약 80%인 생의학 장치.
  6. 제1항에 있어서, 하이드록실 작용화된 실리콘 함유 단량체가 화학식 I 또는 II의 화합물인 생의학 장치.
    화학식 I
    화학식 II
    상기 화학식 I 및 II에서,
    n은 3 내지 35의 정수이고,
    R1은 수소, C1-6알킬이고,
    R2, R3및 R4는 독립적으로 C1-6알킬, 트리C1-6알킬실록시, 페닐, 나프틸, 치환된 C1-6알킬, 치환된 페닐 또는 치환된 나프틸이고,
    알킬 치환체는 C1-6알콕시카보닐, C1-6알킬, C1-6알콕시, 아미드, 할로겐, 하이드록실, 카복실, C1-6알킬카보닐 및 포르밀로 이루어진 그룹의 하나 이상의 일원으로부터 선택되고,
    방향족 치환체는 C1-6알콕시카보닐, C1-6알킬, C1-6알콕시, 아미드, 할로겐, 하이드록실, 카복실, C1-6알킬카보닐 및 포르밀로 이루어진 그룹의 하나 이상의 일원으로부터 선택되고,
    R5는 하이드록실, 하나 이상의 하이드록실 그룹을 함유하는 알킬 그룹 또는 (CH2(CR9R10)yO)x-R11[여기서, y는 1 내지 5, 바람직하게는 1 내지 3이고, x는 1 내지 100, 바람직하게는 2 내지 90, 보다 바람직하게는 10 내지 25의 정수이고, R9내지 R11은 독립적으로 H, 탄소수 10 이하의 알킬 및 하나 이상의 극성 작용성 그룹으로 치환된 탄소수 10 이하의 알킬이다]이고,
    R6은 탄소수 20 이하의 2가 그룹이고,
    R7은 유리 라디칼 또는 양이온성 중합될 수 있는 탄소수 20 이하의 1가 그룹이고,
    R8은 탄소수 20 이하의 2가 또는 3가 그룹이다.
  7. 제1항에 있어서, 하이드록실 작용화된 실리콘 함유 단량체가 2-프로펜산, 2-메틸-2-하이드록시-3-[3-[1,3,3,3-테트라메틸-1-[트리메틸실릴)옥시]디실록사닐]프로폭시]프로필 에스테르, (3-메타크릴옥시-2-하이드록시프로필옥시)프로필트리스(트리메틸실록시)실란, (2-메타크릴옥시-3-하이드록시프로필옥시)프로필비스(트리메틸실록시)메틸실란 및 이들의 혼합물로 이루어진 그룹으로부터 선택되는 생의학 장치.
  8. 제7항에 있어서, 유효량의 하이드록실 작용화된 실리콘 함유 단량체가 약 20 내지 약 50%인 생의학 장치.
  9. 제7항에 있어서, 추가의 실리콘 함유 단량체 약 10 내지 약 40%, 친수성 단량체 약 10 내지 약 50% 및 고분자량 친수성 중합체 약 3 내지 약 15%를 포함하는 생의학 장치.
  10. 제9항에 있어서, 소프트 콘택트 렌즈인 생의학 장치.
  11. 제1항에 있어서, 하이드록실 작용화된 실리콘 함유 단량체의 단량체 혼화성 지수가 약 0.5 초과인 생의학 장치.
  12. 제1항에 있어서, 고분자량 친수성 단량체가 폴리-N-비닐피롤리돈인 생의학 장치.
  13. 고분자량 친수성 중합체 및 유효량의 하이드록실 작용화된 실리콘 함유 단량체를 혼합하여 투명한 용액을 형성시키고, 용액을 경화시킴을 포함하는, 생의학 장치의 제조방법.
  14. 고분자량 친수성 중합체 및 유효량의 하이드록실 작용화된 실리콘 함유 단량체를 포함하는 반응 혼합물로부터 형성된 실리콘 하이드로겔.
  15. 제14항에 있어서, 친수성 중합체가 폴리아미드, 폴리락톤, 폴리이미드, 폴리락탐, 작용화된 폴리아미드, 작용화된 폴리락톤, 작용화된 폴리이미드, 작용화된 폴리락탐 및 이들의 혼합물로 이루어진 그룹으로부터 선택되는 실리콘 하이드로겔.
  16. 제14항에 있어서, 친수성 중합체가 폴리-N-비닐 피롤리돈, 폴리-N-비닐-2-피페리돈, 폴리-N-비닐-2-카프로락탐, 폴리-N-비닐-3-메틸-2-카프로락탐, 폴리-N-비닐-3-메틸-2-피페리돈, 폴리-N-비닐-4-메틸-2-피페리돈, 폴리-N-비닐-4-메틸-2-카프로락탐, 폴리-N-비닐-3-에틸-2-피롤리돈 및 폴리-N-비닐-4,5-디메틸-2-피롤리돈, 폴리비닐이미다졸, 폴리-N,N-디메틸아크릴아미드, 폴리비닐 알콜, 폴리아크릴산, 폴리에틸렌 옥사이드, 폴리 2 에틸 옥사졸린, 헤파린 폴리삭카라이드, 폴리삭카라이드, 이들의 혼합물 및 공중합체로 이루어진 그룹으로부터 선택되는 실리콘 하이드로겔.
  17. 제14항에 있어서, 친수성 중합체가 폴리-N-비닐피롤리돈을 포함하는 실리콘 하이드로겔.
  18. 제14항에 있어서, 고분자량 친수성 중합체를 약 1 내지 약 15중량% 포함하는 실리콘 하이드로겔.
  19. 제14항에 있어서, 고분자량 친수성 중합체를 약 3 내지 약 15중량% 포함하는 실리콘 하이드로겔.
  20. 제14항에 있어서, 고분자량 친수성 중합체를 약 5 내지 약 12중량% 포함하는 실리콘 하이드로겔.
  21. 제14항에 있어서, 하이드록실 작용화된 실리콘 함유 단량체가 화학식 I 또는 II의 화합물인 실리콘 하이드로겔.
    화학식 I
    화학식 II
    상기 화학식 I 및 II에서,
    n은 3 내지 35의 정수이고,
    R1은 수소, C1-6알킬이고,
    R2, R3및 R4는 독립적으로 C1-6알킬, 트리C1-6알킬실록시, 페닐, 나프틸, 치환된 C1-6알킬, 치환된 페닐 또는 치환된 나프틸이고,
    알킬 치환체는 C1-6알콕시카보닐, C1-6알킬, C1-6알콕시, 아미드, 할로겐, 하이드록실, 카복실, C1-6알킬카보닐 및 포르밀로 이루어진 그룹의 하나 이상의 일원으로부터 선택되고,
    방향족 치환체는 C1-6알콕시카보닐, C1-6알킬, C1-6알콕시, 아미드, 할로겐, 하이드록실, 카복실, C1-6알킬카보닐 및 포르밀로 이루어진 그룹의 하나 이상의 일원으로부터 선택되고,
    R5는 하이드록실, 하나 이상의 하이드록실 그룹을 함유하는 알킬 그룹 또는 (CH2(CR9R10)yO)x-R11[여기서, y는 1 내지 5, 바람직하게는 1 내지 3이고, x는 1 내지 100, 바람직하게는 2 내지 90, 보다 바람직하게는 10 내지 25의 정수이고, R9내지 R11은 독립적으로 H, 탄소수 10 이하의 알킬 및 하나 이상의 극성 작용성 그룹으로 치환된 탄소수 10 이하의 알킬이다]이고,
    R6은 탄소수 20 이하의 2가 그룹이고,
    R7은 유리 라디칼 또는 양이온성 중합될 수 있는 탄소수 20 이하의 1가 그룹이고,
    R8은 탄소수 20 이하의 2가 또는 3가 그룹이다.
  22. 제14항에 있어서, 유효량의 하이드록실 작용화된 실리콘 함유 단량체가 약 20 내지 약 50%인 실리콘 하이드로겔.
  23. 제21항에 있어서, 하이드록실 작용화된 실리콘 함유 단량체가 2-프로펜산, 2-메틸-2-하이드록시-3-[3-[1,3,3,3-테트라메틸-1-[트리메틸실릴)옥시]디실록사닐]프로폭시]프로필 에스테르, (3-메타크릴옥시-2-하이드록시프로필옥시)프로필트리스(트리메틸실록시)실란, (2-메타크릴옥시-3-하이드록시프로필옥시)프로필비스(트리메틸실록시)메틸실란 및 이들의 혼합물로 이루어진 그룹으로부터 선택되는 실리콘 하이드로겔.
  24. 제14항에 있어서, 하나 이상의 추가의 실리콘 함유 단량체를 추가로 포함하는 실리콘 하이드로겔.
  25. 제24항에 있어서, 추가의 실리콘 함유 단량체가 3-메타크릴옥시프로필트리스(트리메틸실록시실란)의 아미드 유사체, 실록산 비닐 카바메이트 유사체, 실록산 비닐 카보네이트 유사체 및 실록산-함유 단량체, 이들의 배합물 및 올리고머로 이루어진 그룹으로부터 선택되는 실리콘 하이드로겔.
  26. 제24항에 있어서, 추가의 실리콘 함유 단량체가 3-메타크릴옥시프로필트리스(트리메틸실록시)실란, 모노메타크릴옥시프로필 말단화된 폴리디메틸실록산, 폴리디메틸실록산, 3-메타크릴옥시프로필비스(트리메틸실록시)메틸실란, 메타크릴옥시프로필펜타메틸 디실록산 및 이들의 배합물로 이루어진 그룹으로부터 선택되는 실리콘 하이드로겔.
  27. 제24항에 있어서, 추가의 실리콘 함유 단량체가 0 내지 약 80중량%의 양으로 존재하는 실리콘 하이드로겔.
  28. 제24항에 있어서, 추가의 실리콘 함유 단량체가 약 5 내지 약 60%의 양으로 존재하는 실리콘 하이드로겔.
  29. 제24항에 있어서, 추가의 실리콘 함유 단량체가 약 10 내지 약 40%의 양으로 존재하는 실리콘 하이드로겔.
  30. 제14항에 있어서, 하나 이상의 친수성 단량체를 추가로 포함하는 실리콘 하이드로겔.
  31. 제30항에 있어서, 하나 이상의 친수성 단량체가 하나 이상의 아크릴 그룹,비닐 그룹 또는 이들의 배합물을 포함하는 실리콘 하이드로겔.
  32. 제31항에 있어서, 아크릴 그룹이 화학식 CH2=CRCOX의 그룹[여기서, R은 수소 또는 C1-6알킬이고, X는 O 또는 N이다]인 실리콘 하이드로겔.
  33. 제30항에 있어서, 하나 이상의 친수성 단량체가 N,N-디메틸아크릴아미드, 2-하이드록시에틸 메타크릴레이트, 글리세롤 메타크릴레이트, 2-하이드록시에틸 메타크릴아미드, 폴리에틸렌글리콜 모노메타크릴레이트, 메타크릴산, 아크릴산, N-비닐 피롤리돈, N-비닐-N-메틸 아세트아미드, N-비닐-N-에틸 아세트아미드, N-비닐-N-에틸 포름아미드, N-비닐 포름아미드, 친수성 비닐 카보네이트 단량체, 비닐 카바메이트 단량체, 친수성 옥사졸론 단량체, 폴리덱스트란 및 이들의 공중합체 및 배합물로 이루어진 그룹으로부터 선택되는 실리콘 하이드로겔.
  34. 제30항에 있어서, 하나 이상의 친수성 단량체가, 하나 이상의 말단화된 하이드록실 그룹이 중합 가능한 이중 결합을 함유하는 작용성 그룹으로 대체되는 하나 이상의 폴리옥시에틸렌 폴리올을 포함하는 실리콘 하이드로겔.
  35. 제34항에 있어서, 하나 이상의 친수성 단량체가 폴리에틸렌 글리콜, 에톡실화 알킬 글루코사이드 및 폴리에틸렌 폴리올에 결합된 하나 이상의 말단화된 중합가능한 올레핀 그룹을 갖는 폴리에틸렌 폴리올로 이루어진 그룹으로부터 선택되는 실리콘 하이드로겔.
  36. 제30항에 있어서, 하나 이상의 친수성 단량체가 N,N-디메틸아크릴아미드, 2-하이드록시에틸 메타크릴레이트, 글리세롤 메타크릴레이트, 2-하이드록시에틸 메타크릴아미드, N-비닐피롤리돈, 폴리에틸렌글리콜 모노메타크릴레이트, 메타크릴산, 아크릴산 및 이들의 배합물로 이루어진 그룹으로부터 선택되는 실리콘 하이드로겔.
  37. 제30항에 있어서, 하나 이상의 친수성 단량체가 N,N-디메틸아크릴아미드를 포함하는 실리콘 하이드로겔.
  38. 제30항에 있어서, 하나 이상의 친수성 단량체가 약 0 내지 약 70중량%의 양으로 존재하는 실리콘 하이드로겔.
  39. 제30항에 있어서, 하나 이상의 친수성 단량체가 약 5 내지 약 60중량%의 양으로 존재하는 실리콘 하이드로겔.
  40. 제30항에 있어서, 하나 이상의 친수성 단량체가 약 10 내지 50중량%의 양으로 존재하는 실리콘 하이드로겔.
  41. 제14항에 있어서, 고분자량 친수성 중합체 약 1 내지 약 15중량% 및 하이드록실 작용화된 실리콘 함유 단량체 약 5 내지 약 90중량%를 포함하는 실리콘 하이드로겔.
  42. 제14항에 있어서, 고분자량 친수성 중합체 약 3 내지 약 15중량% 및 하이드록실 작용화된 실리콘 함유 단량체 약 10 내지 약 80중량%를 포함하는 실리콘 하이드로겔.
  43. 제15항에 있어서, 고분자량 친수성 중합체 약 5 내지 약 12중량% 및 하이드록실 작용화된 실리콘 함유 단량체 약 20 내지 약 50중량%를 포함하는 실리콘 하이드로겔.
  44. 제14항에 있어서, 하나 이상의 추가의 실리콘 함유 단량체 0 내지 약 80중량%를 추가로 포함하는 실리콘 하이드로겔.
  45. 제14항에 있어서, 하나 이상의 친수성 단량체 약 0 내지 약 70중량%를 추가로 포함하는 실리콘 하이드로겔.
  46. 제44항에 있어서, 하나 이상의 추가의 실리콘 함유 단량체 약 5 내지 약 60중량%를 포함하는 실리콘 하이드로겔.
  47. 제44항에 있어서, 하나 이상의 추가의 실리콘 함유 단량체 약 10 내지 약 40중량%를 포함하는 실리콘 하이드로겔.
  48. 제45항에 있어서, 하나 이상의 친수성 단량체 약 5 내지 약 60중량%를 포함하는 실리콘 하이드로겔.
  49. 제45항에 있어서, 하나 이상의 친수성 단량체 약 10 내지 약 50중량%를 포함하는 실리콘 하이드로겔.
  50. 제14항에 있어서, 고분자량 친수성 중합체 약 1 내지 약 15%, 하이드록실 작용화된 실리콘 함유 단량체 약 5 내지 약 90중량%, 추가의 실리콘 함유 단량체 5 내지 약 60중량% 및 친수성 단량체 5 내지 약 60중량%를 포함하는 실리콘 하이드로겔.
  51. 제14항에 있어서, 고분자량 친수성 중합체 약 3 내지 약 15%, 하이드록실 작용화된 실리콘 함유 단량체 약 10 내지 약 80중량%, 추가의 실리콘 함유 단량체 5 내지 약 60중량% 및 친수성 단량체 5 내지 약 60중량%를 포함하는 실리콘 하이드로겔.
  52. 제14항에 있어서, 고분자량 친수성 중합체 약 5 내지 약 12%, 하이드록실 작용화된 실리콘 함유 단량체 약 20 내지 약 50중량%, 추가의 실리콘 함유 단량체 5 내지 약 60중량% 및 친수성 단량체 50 내지 약 60중량%를 포함하는 실리콘 하이드로겔.
  53. 제14항에 있어서, 고분자량 친수성 중합체 약 5 내지 약 12%, 하이드록실 작용화된 실리콘 함유 단량체 약 20 내지 약 50중량%, 추가의 실리콘 함유 단량체 10 내지 약 40중량% 및 친수성 단량체 10 내지 약 50중량%를 포함하는 실리콘 하이드로겔.
  54. 제14항에 있어서, 친수성 중합체의 중량 평균 분자량이 약 10000dalton 이상인 실리콘 하이드로겔.
  55. 제14항에 있어서, 친수성 중합체가 친수성 중합체의 골격 부분을 따라 하나 이상의 사이클릭 잔기를 포함하는 실리콘 하이드로겔.
  56. 제14항에 있어서, 친수성 중합체가 사이클릭 아미드, 사이클릭 이미드 및 이들의 배합물을 포함하는 중합체로 이루어진 그룹으로부터 선택되는 실리콘 하이드로겔.
  57. 제14항에 따르는 실리콘 하이드로겔을 포함하는 안과용 장치.
  58. 제57항에 있어서, 전진 동적 접촉각이 약 70°미만임을 추가로 포함하는 안과용 장치.
  59. 제57항에 있어서, 전진 동적 접촉각이 약 60°미만임을 추가로 포함하는 안과용 장치.
  60. 제57항에 있어서, 약 1일 착용 후, 눈물 필름 파괴 시간이 약 7초 이상이고 산소 투과율이 약 50barrer 이상임을 추가로 포함하는 안과용 장치.
  61. 제58항에 있어서, 모듈러스가 약 90psi 미만임을 추가로 포함하는 안과용 장치.
  62. 제58항에 있어서, 함수량이 약 10 내지 약 60%임을 추가로 포함하는 안과용 장치.
  63. 제58항에 있어서, 함수량이 약 20 내지 약 55%임을 추가로 포함하는 안과용 장치.
  64. 제58항에 있어서, 함수량이 약 25 내지 약 55%임을 추가로 포함하는 안과용 장치.
  65. 제60항에 있어서, 약 7일 착용 후 눈물 필름 파괴 시간이 약 7초 이상인 안과용 장치.
  66. (a) 하나 이상의 고분자량 친수성 중합체 및 유효량의 하나 이상의 하이드록실 작용화된 실리콘 함유 단량체를 혼합하는 단계 및
    (b) 단계(a)의 생성물을 경화시켜 생의학 장치를 형성시키는 단계를 포함하는 방법.
  67. 제66항에 있어서, 생의학 장치가 안과용 장치를 포함하는 방법.
  68. 제67항에 있어서, 안과용 장치가 실리콘 하이드로겔 콘택트 렌즈인 방법.
  69. 제67항에 있어서, 반응성 성분을 희석제의 존재하에 혼합하여 반응 혼합물을 형성시키는 방법.
  70. 제69항에 있어서, 희석제가 에테르, 에스테르, 알칸, 알킬 할라이드, 실란, 아미드, 알콜 및 이들의 혼합물로 이루어진 그룹으로부터 선택되는 방법.
  71. 제69항에 있어서, 희석제가 아미드, 알콜 및 이의 혼합물로 이루어진 그룹으로부터 선택되는 방법.
  72. 제69항에 있어서, 희석제가 2차 알콜, 3차 알콜 및 이의 혼합물로 이루어진 그룹으로부터 선택되는 방법.
  73. 제69항에 있어서, 희석제가 테트라하이드로푸란, 에틸 아세테이트, 메틸 락테이트, i-프로필 락테이트, 에틸렌 클로라이드, 옥타메틸사이클로테트라실록산, 디메틸 포름아미드, 디메틸 아세트아미드, 디메틸 프로피온아미드, N-메틸 피롤리디논, 이들의 혼합물 및 이들 중의 하나와 하나 이상의 알콜과의 혼합물로 이루어진 그룹으로부터 선택되는 방법.
  74. 제71항에 있어서, 희석제가 탄소수 5 이상의 알콜을 하나 이상 포함하는 방법.
  75. 제71항에 있어서, 희석제가 탄소수 6 이상의 알콜을 하나 이상 포함하는 방법.
  76. 제69항에 있어서, 희석제가 불활성이고 물로 쉽게 치환될 수 있는 방법.
  77. 제69항에 있어서, 희석제가 3급 부탄올, 3급 아밀 알콜, 2-부탄올, 2-메틸-2-펜탄올, 2,3-디메틸-2-부탄올, 3-메틸-3-펜탄올, 3-에틸-3-펜탄올, 3,7-디메틸-3-옥탄올 및 이들의 혼합물로 이루어진 그룹으로부터 선택된 알콜을 하나 이상 포함하는 방법.
  78. 제69항에 있어서, 희석제가 헥산올, 헵탄올, 옥탄올, 노난올, 데칸올, 3급 부틸 알콜, 3-메틸-3-펜탄올, 이소프로판올, 3급 아밀 알콜, 에틸 락테이트, 메틸 락테이트, i-프로필 락테이트, 3,7-디메틸-3-옥탄올, 디메틸 포름아미드, 디메틸 아세트아미드, 디메틸 프로피온아미드, N-메틸 피롤리디논 및 이들의 혼합물로 이루어진 그룹으로부터 선택되는 방법.
  79. 제69항에 있어서, 희석제가 1-에톡시-2-프로판올, 1-메틸-2-프로판올, 3급 아밀 알콜, 트리프로필렌 글리콜 메틸 에테르, 이소프로판올, 1-메틸-2-피롤리돈, 에틸 락테이트, N,N-디메틸프로피온아미드, 디프로필렌 글리콜 메틸 에테르 및 이들의 혼합물로 이루어진 그룹으로부터 선택되는 방법.
  80. 제69항에 있어서, 희석제가 반응 혼합물을 기준으로 하여 약 50중량% 미만의 양으로 존재하는 방법.
  81. 제69항에 있어서, 희석제가 반응 혼합물을 기준으로 하여 약 40중량% 미만의 양으로 존재하는 방법.
  82. 제69항에 있어서, 희석제가 반응 혼합물을 기준으로 하여 약 10 내지 약 30중량%의 양으로 존재하는 방법.
  83. 제69항에 있어서, 희석제가 가공 처리 온도에서 가용성이고, 당해 공정이 추가로 (c) 렌즈가 경화된 금형으로부터 렌즈를 분리하는 단계 및 (d) 렌즈를 수화시키는 단계를 추가로 포함하고, 단계(c) 및 (d)가 모두 실질적인 성분으로서 물을 포함하는 수용액 중에서 수행되는 방법.
  84. 제69항에 있어서, 반응 혼합물이 하나 이상의 개시제를 추가로 포함하는 방법.
  85. 제84항에 있어서, 경화가 열, 방사선에의 노출 또는 이들의 조합에 의해 수행되는 방법.
  86. 제84항에 있어서, 경화가 전리선 및/또는 화학선을 포함하는 방사선을 통해 수행되고, 개시제가 하나 이상의 광개시제를 포함하는 방법.
  87. 제86항에 있어서, 방사선이 약 200 내지 약 500㎚ 파장의 빛을 포함하고, 개시제가 방향족 α-하이드록시 케톤, 알콕시옥시벤조인, 아세토페논, 아실 포스핀 옥사이드, 3급 아민과 디케톤의 혼합물 및 이들의 혼합물로 이루어진 그룹으로부터 선택되는 방법.
  88. 제86항에 있어서, 개시제가 1-하이드록시사이클로헥실 페닐 케톤, 2-하이드록시-2-메틸-1-페닐-프로판-1-온, 비스(2,6-디메톡시벤조일)-2,4,4-트리메틸펜틸 포스핀 옥사이드, 비스(2,4,6-트리메틸벤조일)-페닐포스핀옥사이드, 2,4,6-트리메틸벤질디페닐 포스핀 옥사이드 및 2,4,6-트리메틸벤조일 디페닐포스핀 옥사이드, 벤조인 메틸 에스테르, 캄포르퀴논과 에틸 4-(N,N-디메틸아미노)벤조에이트의 배합물 및 이들의 혼합물로 이루어진 그룹으로부터 선택되는 방법.
  89. 제84항에 있어서, 개시제가 반응 혼합물 중에 반응 혼합물의 중합을 개시하기에 유효한 양으로 존재하는 방법.
  90. 제84항에 있어서, 개시제가 반응성 성분을 기준으로 하여 반응 혼합물 중에 약 0.1 내지 약 2중량%의 양으로 존재한 방법.
  91. 제86항에 있어서, 경화가 가시광선에 의해 수행되는 방법.
  92. 제93항에 있어서, 개시제가 1-하이드록시사이클로헥실 펜틸 케톤, 비스(2,6-디메톡시벤조일)-2,4,4-트리메틸펜틸 포스핀 옥사이드 및 이의 혼합물을 포함하는 방법.
  93. 제93항에 있어서, 개시제가 비스(2,4,6-트리메틸벤조일)-페닐포스핀옥사이드를 포함하는 방법.
  94. 제93항에 있어서, 반응성 성분이 하나 이상의 자외선 흡수 화합물을 추가로 포함하는 방법.
  95. 제91항에 있어서, 경화 단계가 약 0.1 내지 약 6mW/㎠의 경화 강도에서 수행되는 방법.
  96. 제91항에 있어서, 경화 단계가 약 0.2 내지 약 3mW/㎠의 경화 강도에서 수행되는 방법.
  97. 제95항에 있어서, 경화 단계가 약 1분 이상의 경화 시간을 추가로 포함하는 방법.
  98. 제95항에 있어서, 경화 단계가 약 1분 내지 약 60분의 경화 시간을 추가로포함하는 방법.
  99. 제95항에 있어서, 경화 단계가 약 1분 내지 약 30분의 경화 시간을 추가로 포함하는 방법.
  100. 제97항에 있어서, 경화 단계가 약 25℃ 이상의 온도에서 수행되는 방법.
  101. 제97항에 있어서, 경화 단계가 약 25℃ 내지 약 70℃의 온도에서 수행되는 방법.
  102. 제97항에 있어서, 경화 단계가 약 40 내지 70℃의 온도에서 수행되는 방법.
  103. 제69항에 있어서, 반응 혼합물이 금형에서 경화되고, 당해 금형으로부터 안과용 장치를 탈블록킹하는 단계를 추가로 포함하는 방법.
  104. 제103항에 있어서, 반응 혼합물이 하나 이상의 저분자량 친수성 중합체를 추가로 포함하는 방법.
  105. 제104항에 있어서, 저분자량 친수성 중합체의 수평균분자량이 약 40,000dalton 미만인 방법.
  106. 제104항에 있어서, 저분자량 친수성 중합체의 수평균분자량이 약 20,000dalton 미만인 방법.
  107. 제104항에 있어서, 저분자량 중합체가 수용성 폴리아미드, 락탐 및 폴리에틸렌 글리콜, 및 이들의 혼합물로 이루어진 그룹으로부터 선택되는 방법.
  108. 제104항에 있어서, 저분자량 중합체가 폴리-비닐피롤리돈, 폴리에틸렌 글리콜, 폴리 2 에틸-2-옥사졸린 및 이들의 혼합물로 이루어진 그룹으로부터 선택되는 방법.
  109. 제104항에 있어서, 저분자량 친수성 중합체가 반응 혼합물을 기준으로 하여 약 20중량% 이하의 양으로 존재하는 방법.
  110. 제104항에 있어서, 저분자량 친수성 중합체가 반응 혼합물을 기준으로 하여 약 5 내지 약 20중량%의 양으로 존재하는 방법.
  111. 제103항에 있어서, 탈블록킹 단계가 수용액을 사용하여 수행되는 방법.
  112. 제103항에 있어서, 수용액이 하나 이상의 계면활성제를 추가로 포함하는 방법.
  113. 제112항에 있어서, 계면활성제가 하나 이상의 비이온성 계면활성제를 포함하는 방법.
  114. 제112항에 있어서, 계면활성제가 TWEENR또는 DOE120을 포함하는 방법.
  115. 제112항에 있어서, 계면활성제가 약 10,000ppm 이하의 양으로 존재하는 방법.
  116. 제112항에 있어서, 계면활성제가 약 500 내지 약 1500ppm의 양으로 존재하는 방법.
  117. 제112항에 있어서, 계면활성제가 약 100 내지 약 1200ppm의 양으로 존재하는 방법.
  118. 제103항에 있어서, 수용액이 하나 이상의 유기 용매를 포함하는 방법.
  119. 제103항에 있어서, 탈블록킹 단계가 대략 주위 온도 내지 약 100℃의 온도에서 수행되는 방법.
  120. 제103항에 있어서, 탈블록킹 단계가 약 70 내지 약 95℃의 온도에서 수행되는 방법.
  121. 제103항에 있어서, 탈블록킹 단계가 진탕 처리에 의해 수행되는 방법.
  122. 제103항에 있어서, 진탕 처리가 초음파 처리를 포함하는 방법.
  123. (a) 고분자량 친수성 중합체 및 유효량의 하이드록실 작용화 실리콘 함유 단량체를 포함하는 반응성 성분을 혼합하는 단계 및 (b) 단계(a)의 생성물을 최소 겔화 시간 이상에서 경화시켜 습윤성 생의학적 장치를 형성하는 단계를 포함하는 방법.
  124. 제123항에 있어서, 장치가 안과용 렌즈인 방법.
  125. 제123항에 있어서, 장치가 콘택트 렌즈인 방법.
  126. 제125항에 있어서, 습윤성이 약 70° 이하의 전진 동적 접촉각을 포함하는 방법.
  127. 제125항에 있어서, 습윤성이 약 60° 이하의 전진 동적 접촉각을 포함하는 방법.
  128. 제125항에 있어서, 습윤성이 약 7초 이상의 눈물 필름 파괴 시간을 포함하는 방법.
  129. 제125항에 있어서, 반응성 성분이 하나 이상의 개시제를 추가로 포함하는 방법.
  130. 제129항에 있어서, 경화가 방사선에 의해 수행되고, 당해 조건이 최소 겔화 시간을 제공하기에 유효한 개시제 농도 및 경화 강도를 포함하는 방법.
  131. 제129항에 있어서, 개시제가 모든 반응성 성분을 기준으로 하여 약 1% 이하의 양으로 존재하는 방법.
  132. 제129항에 있어서, 개시제가 모든 반응성 성분을 기준으로 하여 약 0.5% 미만의 양으로 존재하는 방법.
  133. 제130항에 있어서, 경화가, 강도가 약 5mW/㎠ 미만인 방사선에 의해 수행되는 방법.
  134. 제130항에 있어서, 겔화 시간이 약 30초 이상인 방법.
  135. 제123항에 있어서, 겔화 시간이 약 35초 이상인 방법.
  136. 하나 이상의 하이드록실 작용화 실리콘 함유 단량체 및 표면 처리하지 않고 당해 장치를 제공하기에 충분한 양의 고분자량 친수성 중합체를 포함하는, 전진 동적 접촉각이 약 80° 미만인 안과용 장치.
  137. 하나 이상의 하이드록실 작용화 실리콘 함유 단량체 및 표면 처리하지 않고 당해 장치를 제공하기에 충분한 양의 고분자량 친수성 중합체를 포함하는, 전진 동적 접촉각이 친수성 중합체를 함유하지 않는 안과용 렌즈의 전진 동적 접촉각보다 적어도 약 10% 이하인 안과용 장치.
  138. 하나 이상의 하이드록실 작용화 실리콘 함유 단량체 및 표면 처리하지 않고 당해 장치를 제공하기에 충분한 양의 고분자량 친수성 중합체를 포함하는, 마모 약 1일 후의 눈물 필름 파괴 시간이 약 7초 이상인 안과용 장치.
  139. 제136항에 있어서, 실리콘 하이드로겔 콘택트 렌즈인 안과용 장치.
  140. 제136항에 있어서, 하이드록실 작용화 실리콘 함유 단량체가 혼화 유효량으로 존재하는 안과용 장치.
  141. 제136항에 있어서, 하이드록실 작용화 실리콘 함유 단량체가 약 5 내지 약 90%의 양으로 존재하는 생의학적 장치.
  142. 제136항에 있어서, 약 1 내지 약 15%의 고분자량 친수성 중합체를 포함하는 생의학적 장치.
  143. 제136항에 있어서, 0 내지 약 80중량%의 하나 이상의 추가의 실리콘 함유 단량체를 추가로 포함하는 생의학적 장치.
  144. 제136항에 있어서, 0 내지 약 70중량%의 하나 이상의 친수성 단량체를 추가로 포함하는 생의학적 장치.
  145. 제136항에 있어서, 약 1 내지 약 15%의 고분자량 친수성 중합체; 약 5 내지 약 90중량%의 하이드록실 작용화 실리콘 함유 단량체; 0 내지 약 80중량%의 추가의 실리콘 함유 단량체 및 0 내지 약 70중량%의 친수성 단량체를 포함하는 생의학적 장치.
  146. 제136항에 있어서, 약 100 미만의 헤이즈 값을 추가로 포함하는 생의학적 장치.
  147. 제136항에 있어서, 약 50 미만의 헤이즈 값을 추가로 포함하는 생의학적 장치.
  148. 제50항에 있어서, 하이드록실 작용화 실리콘 함유 단량체가 2-프로펜산, 2-메틸-,2-하이드록시-3-[3-[1,3,3,3-테트라메틸-1-[(트리메틸실릴)옥시]디실록사닐]프로폭시]프로필 에스테르를 포함하고, 친수성 중합체가 폴리비닐피롤리돈을 포함하고, 추가의 실리콘 함유 단량체가 모노메타크릴옥시프로필 말단화된 모노-n-부틸 말단화된 폴리디메틸실록산을 포함하고, 친수성 단량체가 2-하이드록시에틸 메타크릴레이트 및 N,N-디메틸아크릴아미드를 포함하는 실리콘 하이드로겔.
  149. 제148항에 있어서, 약 28중량%의 2-프로펜산, 2-메틸-,2-하이드록시-3-[3-[1,3,3,3-테트라메틸-1-[(트리메틸실릴)옥시]디실록사닐]프로폭시]프로필 에스테르, 약 31중량%의 모노메타크릴옥시프로필 말단화된 모노-n-부틸 말단화된 폴리디메틸실록산, 약 24중량%의 N,N-디메틸아크릴아미드, 약 6중량%의 2-하이드록시에틸 메타크릴레이트, 약 1.5중량%의 테트라에틸렌글리콜디메타크릴레이트, 약 7중량%의 폴리비닐피롤리돈 및 약 1중량% 이하의 광개시제의 반응 생성물을 포함하는 실리콘하이드로겔.
  150. 제148항에 있어서, 약 30중량%의 2-프로펜산, 2-메틸-,2-하이드록시-3-[3-[1,3,3,3-테트라메틸-1-[(트리메틸실릴)옥시]디실록사닐]프로폭시]프로필 에스테르, 약 23중량%의 모노메타크릴옥시프로필 말단화된 모노-n-부틸 말단화된 폴리디메틸실록산, 약 31중량%의 N,N-디메틸아크릴아미드, 약 7.5중량%의 2-하이드록시에틸 메타크릴레이트, 약 0.75중량%의 에틸렌글리콜디메타크릴레이트, 약 6중량%의 폴리비닐피롤리돈 및 약 1중량% 이하의 광개시제의 반응 생성물을 포함하는 실리콘 하이드로겔.
  151. 제148항에 있어서, 약 30중량%의 2-프로펜산, 2-메틸-,2-하이드록시-3-[3-[1,3,3,3-테트라메틸-1-[(트리메틸실릴)옥시]디실록사닐]프로폭시]프로필 에스테르, 약 18중량%의 모노메타크릴옥시프로필 말단화된 모노-n-부틸 말단화된 폴리디메틸실록산, 약 31중량%의 N,N-디메틸아크릴아미드, 약 9중량%의 2-하이드록시에틸 메타크릴레이트, 약 0.8중량%의 에틸렌글리콜디메타크릴레이트, 약 6중량%의 폴리비닐피롤리돈 및 약 1중량% 미만의 광개시제의 반응 생성물을 포함하는 실리콘 하이드로겔.
  152. 하나 이상의 고분자량 친수성 중합체 및 유효량의 하나 이상의 혼화성 단량체를 반응 혼합물에 첨가함을 포함하여, 반응 혼합물로부터 형성된 안과용 장치의습윤성을 향상시키는 방법.
  153. 제152항에 있어서, 혼화성 단량체의 혼화성 지수가 약 0.5를 초과하는 방법.
  154. 제152항에 있어서, 혼화성 단량체의 혼화성 지수가 약 1을 초과하는 방법.
  155. 제152항에 있어서, 혼화성 단량체가 하나 이상의 실록산 그룹을 포함하는 방법.
  156. 하나 이상의 고분자량 친수성 중합체 및 유효량의 하나 이상의 하이드록실 작용화 실리콘 함유 단량체를 반응 혼합물에 혼입함을 포함하여, 반응 혼합물로부터 형성된 안과용 장치의 습윤성을 향상시키는 방법.
  157. 제156항에 있어서, 혼화성 단량체의 혼화성 지수가 약 0.5를 초과하는 방법.
  158. 제156항에 있어서, 혼화성 단량체의 혼화성 지수가 약 1을 초과하는 방법.
  159. 제156항에 있어서, 혼화성 단량체의 Si 대 OH 비가 약 15:1 미만인 방법.
  160. 제156항에 있어서, 혼화성 단량체의 Si 대 OH 비가 약 1:1 내지 약 10:1인방법.
  161. 제125항에 있어서, 습윤성이 약 80° 이하의 접촉각을 포함하는 방법.
  162. 표면 개질 없이 실질적으로 표면 침착물을 함유하지 않는 실리콘 하이드로겔 콘택트 렌즈를 포함하는 장치.
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