KR20060073951A - 청색 광선 흡수능을 갖는 고굴절률 실리콘-함유 프리폴리머 - Google Patents

청색 광선 흡수능을 갖는 고굴절률 실리콘-함유 프리폴리머 Download PDF

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Abstract

본 발명은 비교적 고굴절률의 폴리머 조성물의 생산에서 사용하기에 사용하기 위한 청색 광선을 흡수할 수 있는 실리콘-함유 프리폴리머를 제조하는 방법에 관한 것이다. 이렇게 제조된 폴리머 조성물은 예를 들어, 안내 렌즈 및 각막 인레이와 같은 안과용 장치의 생산에 유용하다.
실리콘-함유 프리폴리머, 안내 렌즈, 청색 광선 흡수능, 반응성 황색 염료, 고굴절률.

Description

청색 광선 흡수능을 갖는 고굴절률 실리콘-함유 프리폴리머{HIGH REFRACTIVE INDEX SILICONE-CONTAINING PREPOLYMERS WITH BLUE LIGHT ABSORPTION CAPABILITY}
발명의 분야
본 발명은 안내 렌즈와 같은 생체적합성 의료장치의 제조에 유용한 고굴절률 실리콘-함유 프리폴리머에 관한 것이다. 더욱 특히, 본 발명은 안과용 장치의 제조에 유용한 것으로, 청색 광선을 차단하는데 도움을 주는 작용기를 갖는 고굴절률 실리콘-함유 프리폴리머에 관한 것이다.
발명의 배경
1940년대 이래로 안내 렌즈 (intraocular lens; IOL) 이식물 형태의 광학장치가 질병에 걸리거나 손상된 천연 안구 렌즈 (ocular lens)에 대한 대체물로서 사용되어 왔다. 대부분의 경우에, 안내 렌즈는 예를 들어, 백내장의 경우에서와 같이 질병에 걸리거나 손상된 천연 렌즈를 수술로 제거한 시점에 눈에 이식된다. 수십년 동안, 이러한 안내 렌즈 이식물을 제작하는데 바람직한 물질은 강성의 유리상 폴리머인 폴리(메틸 메타크릴레이트)였다.
더 연질의 더 유연한 IOL 이식물은 압축되거나, 접혀지거나, 둥글게 말리거나 또는 다른 식으로 변형되는 그들의 능력으로 인하여 더욱 최근에 대중성을 얻게 되었다. 이러한 더 연질의 IOL 이식물은 눈의 각막에서의 절개부를 통해서 삽입하기 전에 변형될 수 있다. 눈에 IOL을 삽입한 후에, IOL은 연질 물질의 기억특성으로 인하여 그의 원래 변형-전 형상으로 돌아간다. 상기에서 기술된 바와 같은 더 연질의 더 유연한 IOL 이식물은 더 강성의 IOL에 대해서 필요한 것, 즉 5.5 내지 7.0 ㎜보다 훨씬 더 작은, 즉 4.0 ㎜ 미만의 절개부를 통해서 눈에 이식될 수 있다. 렌즈는 반드시 유연하지 않은 IOL 광학적 부분의 직경보다 약간 더 큰 각막에서의 절개부를 통해서 삽입되어야 하기 때문에, 더 강성인 IOL 이식물을 위해서는 더 큰 절개부가 필요하다. 따라서, 더 큰 절개부가 유도된 난시와 같은 수술후 합병증의 증가된 발생율과 연관되는 것으로 확인되었기 때문에, 더 강성인 IOL 이식물은 시장에서 덜 대중적인 것이 되었다.
소-절개 백내장 수술에서의 최근의 진보에 따라, 인공적인 IOL 이식물에서 사용하기에 적합한 연질의 접을 수 있는 물질을 개발하는 것에 증가된 비중을 두게 되었다. 마조코 (Mazzocco)의 미국 특허 제 4,573,998 호에는 비교적 작은 절개부를 통해서 적합하도록 말리거나, 접거나 신장될 수 있는 변형가능한 안내 렌즈가 기술되어 있다. 변형가능한 렌즈는 삽입되는 동안에는 그의 비틀린 형태를 유지한 다음에, 렌즈의 탄성 특성이 렌즈를 그의 성형된 형태로 회복하도록 유도하기 때문에 눈의 챔버 내에서 풀어지게 된다. 마조코는 변형가능한 렌즈의 적합한 물질로 폴리우레탄 엘라스토머, 실리콘 엘라스토머, 하이드로겔 폴리머 화합물, 유기 또는 합성 겔 화합물 및 이들의 배합물을 기술하였다.
최근에, 청색 광선 (400-500 ㎚)이 망막에 대하여 잠재적으로 유해한 것으로 인정되고 있다. 따라서, 청색 광선을 차단하는 황색 염료가 잠재적인 손상효과를 피하도록 접힐 수 있는 안내 렌즈에서 자외선 흡수제와 함께 사용되었다. 프리맨 (Freeman) 등은 미국 특허 제 6,353,069 호에 방향족 기를 갖는 두개 또는 그 이상의 아크릴레이트 및/또는 메타크릴레이트 모노머를 포함하는 고굴절률 코폴리머를 기술하였다. 코폴리머로 만든 안과용 장치는 또한, 미국 특허 제 5,470,932 호에 기술된 황색 염료와 같은 착색된 염료를 포함할 수 있다. 이러한 물질은 안내 렌즈와 같이 이들로 만들어진 장치가 파쇄되지 않으면서 접히거나 조작되도록 하는데 충분한 강도를 나타낸다.
수포 (water vacuoles) 또는 "반짝임 (glistenings)"의 형성, 및 적절한 굴절능의 렌즈를 제공하기 위해서 렌즈가 비교적 두꺼울 것을 요구하는 저굴절률과 같은, 안과용 장치의 제조시에 사용되는 다수의 연질 유연성 물질의 특성에 있어서의 단점으로 인하여, 안과용 장치를 제조하는데 유용한 새로운 물질이 필요하다.
발명의 요약
연질이며, 접을 수 있고, 고굴절률이며 고신장율인 폴리머 조성물 또는 실리콘 엘라스토머는 청색 광선 흡수능을 갖는 고귤절률 프리폴리머를 사용하여 공중합 방법을 통해서본 발명에 따라 제조된다. 본 발명의 프리폴리머는 적어도 1.42의 굴절률, 더욱 바람직하게는 적어도 1.45의 굴절률을 갖는다. 본 발명의 프리폴리머는 하기 화학식 1 또는 2로 일반적으로 표시되는 구조를 갖는다:
Figure 112006016068371-PCT00001
Figure 112006016068371-PCT00002
상기 식에서,
V 기는 동일하거나 상이한 반응성 또는 중합성 기일 수 있으며;
R1 기는 동일하거나 상이한 스페이서 (spacer) 기일 수 있거나, 존재하지 않을 수 있고;
R2 기는 동일하거나 상이한 C1 -6 알킬 기일 수 있으며;
R3은 R2 또는 R4이고;
R4는 방향족 기이며;
R5는 R2, R4, 또는 R6가 하나의 에틸렌적으로 불포화된 기를 갖는 반응성 염 료로부터 유도되는 경우에는 R6이고;
R6는 청색 광선을 흡수하는 작용기이며;
m, n, p 및 q는 0보다 큰 동일하거나 상이한 비-음성 정수를 나타내고, p/m+n+p+q는 0.05보다 작거나, 더욱 바람직하게는 0.01보다 작다.
이하에 더 상세히 기술된 본 발명의 방법을 사용하여 본 발명의 프리폴리머를 제조한 후에, 프리폴리머는 공중합되어 안과용 장치와 같은 생체적합성 의료장치의 제조에 유용한 목적하는 폴리머 조성물을 형성한다. 이러한 목적하는 폴리머 조성물은 투명하고, 수술 조작 중의 내구성을 위해서 강도가 비교적 높고, 비교적 신장율이 크며, 굴절률이 비교적 크고, 특히 안내 렌즈 (IOL) 이식물, 콘택트 렌즈, 케라토프로스테시스 (keratoprostheses), 각막 링 (corneal ring), 각막 인레이 (corneal inlays) 등과 같은 안과용 장치의 제조에 사용하기에 매우 적합하다. 본 발명에 따라 제조된 프리폴리머를 사용하여 생산된 폴리머 조성물 또는 실리콘 엘라스토머로부터 제작된 의료장치는 또한, 청색 광선을 흡수할 수 있다.
따라서, 본 발명의 목적은 목적하는 물리적 특징 및 비교적 높은 굴절률을 갖는 투명한 생체적합성 폴리머 조성물을 생산하는 방법을 제공하는 것이다.
본 발명의 또 다른 목적은 비교적 높은 굴절률 및 우수한 투명도를 갖는 폴리머 조성물을 생산하는 방법을 제공하는 것이다.
본 발명의 또 다른 목적은 안과용 장치의 제조에 사용하기에 적합한 폴리머 조성물을 생산하는 방법을 제공하는 것이다.
본 발명의 추가의 또 다른 목적은 안내 렌즈 이식물의 제조시에 사용하기에 적합한 폴리머 조성물을 생산하는 방법을 제공하는 것이다.
본 발명의 이들 및 그 밖의 다른 목적 및 이점 (이들 중의 일부는 구체적으로 기술되어 있고, 다른 것은 그렇지 않다)은 이하의 상세한 설명 및 특허청구범위로부터 명백하게 될 수 있다.
발명의 상세한 설명
본 발명은 고굴절률 프리폴리머의 신규한 제조방법, 및 안과용 장치의 제조에 사용하기 위한 목적하는 물리적 특성 및 비교적 높은 굴절률을 갖는 생체적합성 폴리머 조성물을 생산하기 위한 이러한 프리폴리머의 용도에 관한 것이다. 본 발명의 프리폴리머는 일반적으로 하기 화학식 1 및 2로 표시된다:
[화학식 1]
Figure 112006016068371-PCT00003
[화학식 2]
Figure 112006016068371-PCT00004
상기 식에서,
V 기는 예를 들어, 비닐, 알릴, 아크릴레이트, 메타크릴레이트, 아크릴아미드, 메타크릴아미드, 푸마레이트, 말리에이트 또는 스티렌과 같은 (단, 이들로 제한되지는 않는다) 동일하거나 상이한 반응성 또는 중합성 기일 수 있으며;
R1 기는 존재하지 않거나, 예를 들어, 프로필렌 또는 부틸렌과 같은 (단, 이들로 제한되지는 않는다) C1 -12 알킬렌, 또는 탄소, 수소, 실리콘, 산소, 질소, 인, 황, 클로라이드, 브롬 또는 불소 단독 또는 이들의 조합으로 구성된 12개까지의 원자의 유기 스페이싱 (spacing) 기와 같은 동일하거나 상이한 스페이서 기일 수 있고;
R2 기는 예를 들어, 메틸, 부틸 또는 헥실과 같은 (단, 이들로 제한되지는 않는다)과 같은 동일하거나 상이한 C1 -6 알킬 기일 수 있으며;
R3은 R2 또는 R4이고;
R4는 예를 들어, 페닐 또는 나프틸과 같은 (단, 이들로 제한되지는 않는다) C6 -30 방향족 기이며;
R5는 R2, R4, 또는 R6가 하나의 에틸렌적으로 불포화된 기를 갖는 반응성 염료로부터 유도되는 경우에는 R6이고;
R6는 예를 들어, 비닐, 알릴, 아크릴레이트, 메타크릴레이트, 아크릴아미드, 메타크릴아미드, 푸마레이트, 말리에이트, 이타코네이트, 스티렌, 니트릴 등의 작용기 (단, 이들로 제한되지는 않는다)과 같이 에틸렌적으로 불포화된 기를 갖는 반응성 황색 염료로부터 유도되는, 청색 광선을 흡수하는 작용기이며;
U는 존재하지 않거나, 우레탄과 같이 (단, 이것으로 제한되지는 않는다) 프리폴리머가 폴리실록산 기의 다수의 블럭을 갖도록 하는 이작용성 결합이고;
m, n, p 및 q는 0보다 큰 동일하거나 상이한 비-음성 정수를 나타내고, p/m+n+p+q는 0.05보다 작거나, 더욱 바람직하게는 0.01보다 작다.
본 발명의 화학식 1 및 2의 프리폴리머는 목적하는 특정의 프리폴리머 구조에 따라서 다양한 기술을 사용하여 제조될 수 있다. 예를 들어, V 기가 비닐이고, R1 기가 존재하지 않는 것으로 가정하여 R2 기가 메틸 기이고, R4 기는 페닐 기인 경우에, 프리폴리머는 하나 또는 그 이상의 사이클릭 기를 1,3-디비닐 테트라메틸디실록산 내에 삽입함으로써 제조될 수 있다. 적합한 사이클릭 기에는 예를 들어, 1,1,3,3,5,5-헥사메틸트리실록산 (HMTS), 1,1,3,3,5,5,7,7-옥타메틸테트라실록산 (OMTS), 1,1,3,3,5,5-헥사페닐트리실록산 (HPTS), 1,1,3,3,5,5,7,7-옥타페닐테트라실록산 (OPTS) 및 1,3,5-트리메틸-1,3,5-트리페닐 사이클로트리실록산 (TMTPTS)이 포함되나, 이들로 제한되지는 않는다. 적어도 하나의 R6 기 및 메틸 및 페닐 기의 어떤 조합이라도 함유하는 혼합 사이클릭 실록산은 청색 광선 흡수특성을 갖는 프리폴리머를 생산하도록 어떤 삽입반응에서라도 존재하여야 한다.
화학식 1의 대표적인 프리폴리머는 이하의 반응식 1에 개략적으로 나타낸 단계에 따라서 제조될 수 있다.
단계 1. Si -H를 함유하는 사이클릭 화합물의 제조
Figure 112006016068371-PCT00005
단계 2. 황색 염료 부위를 갖는 사이클릭 화합물 ( 사이클릭 - R 6 )의 제조:
Figure 112006016068371-PCT00006
단계 3. 1,3- 디비닐테트라메틸디실록산에 의한 사이클릭 화합물의 삽입반응으 로 고굴절률 및 황색 염료 부위를 갖는 디비닐 -종결된 폴리실록산의 생성
Figure 112006016068371-PCT00007
반응식 1의 단계 1에서 디메틸디하이드로실란이 사용된다면, 두개의 R6 기가 화학식 1의 프리폴리머 내의 실록산 유니트에서 동일한 실리콘에 부착될 수 있으며, 즉 R5는 R6인데, 단 R6는 상술한 바와 같이 단지 한개의 에틸렌적으로 불포화된 기를 갖는 반응성 염료로부터 유도되는 것에 주목하여야 한다. 대용으로, R6가 두개의 에틸렌적으로 불포화된 기를 갖는 반응성 염료로부터 유도된다면, 단계 2는 실록산 사이클릭 화합물의 두개의 유니트에 부착된 염료 부위를 생성시킬 수 있을 것이다. 이러한 단계는 화학식 2의 프리폴리머의 형성을 야기한다.
에틸렌적으로 불포화된 기를 갖는 황색 염료-함유 화합물은 Si-H에 대해 반응성인 에틸렌적으로 불포화된 기를 갖는 황색 염료 중의 어떤 것이라도 될 수 있다. 예를 들어, 반응성 염료의 대표적인 부류는 이하의 화학식 3으로 나타낸 일반적 구조를 갖는다.
R8-N=N-R8-(R9)x-NR7-(R9-CR10=CH2)y
여기에서, R7은 y가 1인 경우에 수소이거나, y가 2인 경우에 존재하지 않으며; R8 기는 황색 염료에 청색-광선 흡수특성을 제공하는 동일하거나 상이한 C6 -30 방향족 기일 수 있고; R9 기는 C1 -12 알킬렌 또는 카보닐 기과 같은 (단, 이들로 제한되지는 않는다) 동일하거나 상이한 스페이서 기일 수 있으며; R10은 수소 또는 메틸이고, x는 비-음성 정수이며, y는 1 또는 2이다. 반응성 염료 작용기의 이러한 부류의 한가지 특정한 예는 이하의 화학식 4로 나타낸 N-2-[3'-(2"-메틸페닐아조)-4'-하이드록시페닐]에틸 비닐아세트아미드이다.
Figure 112006016068371-PCT00008
화학식 4의 반응성 염료가 사용되면, 화학식 1의 프리폴리머가 생성된다. 화학식 2의 프리폴리머를 목적으로 하는 경우에는, 두개의 에틸렌적으로 불포화된 기를 갖는 반응성 염료가 필요하다. 두개의 에틸렌적으로 불포화된 기를 갖는 반응성 염료의 한가지 예는 이하의 화학식 5로 나타낸 N,N-비스-(2-비닐아세톡시에틸)-(4'-페닐아조) 아닐린이다.
Figure 112006016068371-PCT00009
화학식 1의 V 기의 성질에 따라서, 본 발명의 프리폴리머는 비닐 중합반응, 단계적 부가반응 또는 하이드로실화 반응을 통해서 다른 중합성 모노머/올리고머와 공중합되어 안내 렌즈와 같은 의료장치의 생성에 유용한 폴리머 조성물을 생성시킬 수 있다. 청색-광선 흡수성 작용기는 450 ㎚에서 대략 50% 또는 그 미만의 광투과율을 제공하는데 충분한 양으로 이러한 의료장치 내에 존재하여야 한다. 본 발명은 이하에 제공된 실시예에서 더욱 상세하게 기술된다.
실시예 1 - Si -H-함유 사이클릭 1- 하이드로 -1,3,3,5,5,7,7- 헵타메틸사이클로테트라실록산의 제조 (단계 1):
환류 냉각기 및 질소 블랭킷 (blanket)이 장치된 건조하고 깨끗한 3-구 500-㎖ 둥근 바닥 플라스크를 51.66 그램 (0.232 mole)의 1,1,3,3,5,5-헥사메틸 사이클로트리실록산 및 25.98 그램 (0.232 mole)의 디클로로메틸하이드로실란으로 충진시킨다. 내용물을 60℃로 가열한다. 그후, 헥사메틸인산 트리아미드 (52 마이크로리터)를 첨가하고, 반응혼합물을 밤새 교반하도록 한다. 그후, 혼합물을 32 그램의 물과 디에틸 에테르의 교반 혼합물에 서서히 첨가한다. 그후, 혼합물을 분별 깔때기에 넣는다. 그후, 유기층을 분리하고, pH 7.0이 될 때까지 5% 중탄산나트륨으로 2회 및 물로 5회 세척한다. 그후, 에테르 용액을 황산마그네슘으로 건조시킨다. 그후, 용매를 진공하에서 제거하여 90% 이상의 순도를 갖는 생성물을 수득한다.
실시예 2 - N-2-[3'-(2"- 메틸페닐아조 )-4'- 하이드록시페닐 ]에틸 비닐아세트아 미드의 합성:
N-2-[3'-(2"-메틸페닐아조)-4'-하이드록시페닐]에틸 비닐아세트아미드는 2 단계로 제조될 수 있다. 제 1 단계는 4-비닐아세트아미도에틸 페놀의 형성이다. 제 2 단계는 톨루이딘의 아조늄 염과 페놀의 커플링으로 생성물을 수득하는 것이다. 상세한 방법은 메타크릴산 무수물 대신에 비닐아세트산 무수물을 사용하는 것 을 제외하고는 미국 특허 제 5,470,932 호의 실시예 1에 기술된 방법과 동일할 수 있다. 생성물은 NMR 및 질량 분광분석에 의해서 확인된다.
실시예 3 - 황색 염료 부위를 갖는 사이클릭 화합물의 제조 (단계 2):
환류 냉각기가 장치된 1-L 3-구 둥근 바닥 플라스크를 28.2 g (0.1 mole)의 1-하이드로-1,3,3,5,5,7,7-헵타메틸사이클로테트라실록산 (실시예 1로부터 유래함), 32.2 g (0.1 mole)의 N-2-[3'-(2"-메틸페닐아조)-4'-하이드록시페닐]에틸 비닐아세트아미드 및 500 ㎖의 메틸렌 클로라이드로 충진한다. 자기교반기로 교반하여 혼합물을 용액으로 만든 후에, 크실렌 중의 0.05 g의 백금-디비닐테트라메틸디실록산 컴플렉스 (백금 농도 2.1-2.4%) (Gelest, Inc., Tullytown, Pennsylvania)를 첨가하고, 혼합물을 환류하도록 가열한다. 16시간 후에, 용매를 대부분 제거하여 고도로 농축된 염료 용액을 수득한다. 그후에 이것을 실리카겔을 통해서 통과시키고, 메틸렌 클로라이드/아세토니트릴 혼합물로 용출시켜 정제된 반응성 황색 염료 사이클릭 화합물을 수득한다. 생성물은 NMR 및 질량 분광분석에 의해서 더 확인된다.
실시예 4 - 표적화된 분자량 6,000의 α,ω- 비스 - 비닐폴리디메틸실록산의 합성:
환류 냉각기 및 질소 블랭킷이 장치된 건조하고 깨끗한 3-구 500-미리 둥근 바닥 플라스크를 87.46 그램 (0.295 mole)의 1,1,3,3,5,5,7,7-옥타메틸 사이클로테트라실록산, 2.78 g (0.0149 mole)의 1,3-디비닐테트라메틸디실록산 및 133 마이크 로리터의 트리플산 (triflic acid; 0.25 중량%)으로 충진하였다. 내용물을 질소 블랭킷 하에서 교반하였다. 하룻밤 후에, 내용물을 에틸 에테르에 용해시키고, 용액이 pH 7.0에 도달할 때까지 물 중의 0.05 N NaOH로 세척하였다. 그후, 에테르 용액을 황산마그네슘으로 건조시켰다. 그후, 용매를 감압 하에서 제거하여 최종 생성물을 수득하였다. 프리폴리머의 분자량 (크기 배제 크로마토그라피 (Size Exclusion Chromatography)에 의함, 폴리스티렌 표준물을 사용): Mn = 7360, Mw = 13200, 25% 사이클릭 화합물 함유.
실시예 5 - 적어도 1.45의 굴절률을 갖고 청색- 차단능을 갖는 디비닐 -종결된 폴리실록산의 제조:
기계적 교반기, 환류 냉각기 및 질소 블랭킷이 장치된 건조하고 깨끗한 3-구 3-L 둥근 바닥 플라스크를 3.02 g (0.005 mole)의 실시예 3으로부터 제공된 반응성 사이클릭 황색 염료, 페닐-1,3,3,5,5,7,7-헵타메틸 사이클로테트라실록산, 73 g (0.01 mole)의 실시예 4로부터 제공된 α,ω-비스-비닐폴리디메틸실록산, 473.6 그램의 1,1,3,3,5,5,7,7-옥타메틸 사이클로테트라실록산, 340 그램의 1,3-트리메틸-1,3,5-트리페닐 사이클로트리실록산, 및 0.139 그램의 칼륨 트리메틸실라노에이트로 충진한다. 내용물을 150-160℃에 도달할 때까지 기계적 교반하면서 가열한다. 그후, 이것을 1-2분 동안 질소로 퍼지한다. 그후, 내용물을 150℃에서 교반 상태로 유지시킨다. 점도는 빠르게 증가하기 시작한다. 밤새 가열한 후에 반응을 종결시킨다. 프리폴리머는 대략 88,600의 이론적 Mn을 갖는다. 굴절률은 1.46보다 높아야 한다. 프리폴리머는 약 0.16%의 황색 염료 함량을 가져야 한다.
연질이며, 접힐 수 있고, 약 1.42 또는 그 이상의 비교적 고굴절률을 가지며, 약 100% 또는 그 이상의 비교적 큰 신장율을 갖는 폴리머 조성물은 본 발명의 방법을 통해서 생성된 하나 또는 그 이상의 실리콘-함유 프리폴리머를 사용하여 합성된다. 본 발명의 폴리머 조성물을 생성시키기 위해서는, 본 발명의 방법을 사용하여 생성된 하나 또는 그 이상의 실리콘-함유 프리폴리머를 하나 또는 그 이상의 적합한 모노머 또는 올리고머, 및 폴리머 조성물의 기계적 특성을 증진시키기 위해서 첨가된 임의의 하나 또는 그 이상의 강화제 (strengthening agent), 하나 또는 그 이상의 가교제 및/또는 하나 또는 그 이상의 촉매와 공중합시킨다.
중합성 모노머 또는 올리고머의 적합한 부류에는 예를 들어, 고굴절률 실록산-함유 아크릴레이트, 실록산-함유 메타크릴레이트, 방향족-기-함유 아크릴레이트, 방향족-기-함유 메타크릴레이트, 고굴절률을 갖는 비닐- 또는 알릴-함유 실록산 모노머, 또는 비닐 또는 알릴-함유 방향족 모노머가 포함되나, 이들로 제한되지는 않는다.
본 발명의 방법에 따라서 생성된 실리콘-함유 프리폴리머의 공중합 반응에 사용하기에 적합한 강화제에는 실리카 충전제 (filler) 또는 예를 들어, 다수의 비닐 기를 갖는 Q-수지와 같은 유기실리콘 수지가 포함되나, 이들로 제한되지는 않는다.
본 발명의 방법에 따라서 생성된 실리콘-함유 프리폴리머의 공중합 반응에 사용하기에 적합한 가교제에는 폴리디메틸-코-메틸하이드로실록산이 포함되나, 이 것으로 제한되지는 않는다.
본 발명의 방법에 따라서 생성된 실리콘-함유 프리폴리머의 공중합 반응에 사용하기에 적합한 촉매에는 Pt-실리콘 컴플렉스가 포함되나, 이것으로 제한되지는 않는다.
본 발명의 방법에 의해서 생성된 실리콘-함유 프리폴리머를 사용하여 제조된 폴리머 조성물은 약 1.42 또는 그 이상의 굴절률, 약 30℃ 또는 그 미만의 비교적 낮은 유리전이온도, 및 약 100% 또는 그 이상의 비교적 큰 신장율을 갖는다. 본 명세서에 기술된 목적하는 물리적 특성을 갖는 폴리머 조성물은 청색 광선을 흡수하는 능력으로 인하여 안내 렌즈(IOL) 및 각막 인레이와 같은 (단, 이들로 제한되지는 않는다) 안과용 장치의 제조에 특히 유용하다.
얇은 광학적 부분을 갖는 IOL는 외과의사가 수술 절개부 크기를 최소화시킬 수 있도록 하는데 결정적이다. 수술 절개부 크기는 최소로 유지하면서 외과수술 중의 외상 및 수술후 합병증을 감소시킨다. 얇은 IOL 광학적 부분은 또한, 전방 (anterior chamber) 및 섬모체구 (ciliary sulcus)와 같은 눈에서의 특정한 해부학적 위치를 조정하는데도 중요하다. IOL는 무수정체 및 유수정체 눈 둘 다에서 시력을 증가시키기 위해서 전방에 위치시킬 수 있으며, 유수정체 눈에서 시력을 증가시키기 위해서는 섬모체구에 위치시킬 수 있다.
본 명세서에 기술된 바와 같이 생성된 폴리머 조성물은 이들로부터 제조된 안과용 장치를 최소의 가능한 수술 절개부, 즉 3.5 ㎜ 또는 그보다 더 작은 절개부를 통해서 눈에 삽입하기 위하여 접히거나 변형되도록 하는데 필요한 유연성을 갖 는다. 본 명세서에 기술된 본 발명의 폴리머 조성물이 본 명세서에 기술된 이상적인 물리적 특성을 가질 수 있다는 것은 예상치 못한 것이다. 본 발명의 폴리머 조성물의 이상적인 물리적 특성은, 고굴절률 모노머 또는 코폴리머가 일반적으로 증가된 결정도 및 감소된 투명도를 갖는 폴리머를 제공하기 때문에 (이것은 본 발명의 폴리머 조성물의 경우에는 사실이 아니다) 예상치 못한 것이다.
하나 또는 그 이상의 적합한 자외선 흡수제가 본 발명의 폴리머 조성물의 제조에 임의로 사용될 수 있다. 이러한 자외선 흡수제에는 예를 들어, 2-[3'-삼급-부틸-5'-(3"-디메틸비닐실릴프로폭시)-2'-하이드록시페닐]-5-메톡시벤조트리아졸 또는 2-(3'-알릴-2'-하이드록시-5'-메틸페닐)벤조트리아졸이 포함되나, 이들로 제한되지는 않는다.
본 발명의 방법을 사용하여 생성된 폴리머 조성물을 사용하여 생산된 의료장치는 특정의 안과용 장치가 생산되는 기술분야에서 숙련된 전문가에게 공지된 방법에 따라서 제조될 수 있다. 예를 들어, 안내 렌즈를 생산하고자 하는 경우에, 이것은 안내 렌즈 생산의 기술분야에서 숙련된 전문가에게 공지된 방법에 의해서 제조될 수 있다.
본 발명의 방법을 사용하여 생성된 폴리머 조성물을 사용하여 제조된 IOL 및 각막 인레이와 같은 (단, 이들로 제한되지는 않는다) 안과용 장치는 비교적 작은 수술 절개부, 즉 3.5 ㎜ 또는 그 미만의 절개부를 통해서 이식하기 위하여 말리거나 접힐 수 있는 어떤 디자인이라도 가질 수 있다. 예를 들어, IOL와 같은 안내 이식물은 광학적 부분 및 하나 또는 그 이상의 촉각적 부분 (haptic portion)을 포 함한다. 광학적 부분은 망막에서 광선을 반사시키며, 영구적으로 부착된 촉각적 부분은 이식한 후에 눈 안에서 적절한 배열로 광학적 부분을 유지시킨다. 촉각적 부분은 원-피스 (one-piece) 디자인으로 광학적 부분과 일체로 형성될 수 있거나, 스테이킹 (staking), 접착제 또는 해당 기술분야에서 숙련된 전문가에게 공지된 그 밖의 다른 방법에 의해서 멀티피스 (multipiece) 디자인으로 부착될 수도 있다.
예를 들어, IOL와 같은 본 발명의 안과용 장치는 동일하거나 상이한 물질로 만들어진 광학적 부분 및 촉각적 부분을 갖도록 제조될 수 있다. 바람직하게는, 본 발명에 따라 IOL의 광학적 부분 및 촉각적 부분 모두는 본 발명의 방법을 사용하여 생성된 동일한 폴리머 조성물로 만들어진다. 그러나, 대용으로 IOL 광학적 부분과 촉각적 부분은 미국 특허 제 5,217,491 호 및 5,326,506 호 (이들은 각각 그대로 본 명세서에 참고로 포함된다)에 상세히 기술된 바와 같이 상이한 물질 및/또는 본 발명의 방법을 사용하여 생성된 폴리머 조성물의 상이한 제제로부터 제조될 수도 있다. 일단 물질(들)이 선택되면, 이들은 목적하는 형상의 주형 내에서 주조하고, 경화시키고, 주형으로부터 분리시킬 수 있다. 이러한 성형 후에, IOL는 해당 기술분야에서 숙련된 전문가에게 공지된 통상적인 방법에 의해서 세정하고, 연마하고, 포장하고, 멸균시킨다. 대용으로, 성형시키는 대신에 IOL는 폴리머 조성물을 로드 (rods)의 형태로 주조하고, 이 로드를 디스크로 깎거나 기계로 가공하고; 이 디스크를 안과용 장치로 깎거나 기계로 가공한 후에 안과용 장치를 세정, 연마, 포장 및 멸균시킴으로써 제조될 수도 있다.
IOL 이외에도, 본 발명의 방법을 사용하여 생성된 폴리머 조성물은 또한, 콘 택트 렌즈, 케라토프로스테시스, 캡슐형 백 연장링 (capsular bag extension rings), 각막 인레이, 각막 링 등의 장치와 같은 그 밖의 다른 안과용 장치의 생산에 사용하는데도 적합하다.
본 발명의 방법을 사용하여 생성된 폴리머 조성물을 사용하여 제조된 안과용 장치는 안과학의 분야에서 통상적으로 사용된다. 예를 들어, 백내장 수술절차에서는 눈의 각막에서 절개가 이루어진다. 각막 절개부를 통해서 눈의 백내장성 천연 렌즈를 제거하고 (무수정체 적용), IOL을 절개부를 닫기 전에 눈의 전방, 후방 또는 렌즈 캡슐 내에 삽입한다. 그러나, 본 발명의 안과용 장치는 안과학의 분야에서 숙련된 전문가에게 공지된 그 밖의 다른 수술방법에 따라서도 마찬가지로 사용될 수 있다.
본 명세서에는 실리콘-함유 프리폴리머를 생성시키는 방법, 및 본 발명의 실리콘-함유 프리폴리머로부터 제조된 폴리머 조성물 및 안과용 장치를 나타내고 기술하였지만, 기본적인 본 발명의 개념의 의의 및 범주를 벗어나지 않으면서 다양한 변형이 이루어질 수 있고, 본 발명이 첨부된 특허청구범위의 범위에 의해서 나타낸 것을 제외하고는 본 명세서에 나타내고 기술된 특정의 방법 및 구조로 제한되지 않는다는 것은 본 기술분야에서 숙련된 전문가에게 명백할 것이다.

Claims (31)

  1. 하기 화학식의, 약 1.42 이상의 굴절률을 갖는 프리폴리머:
    Figure 112006016068371-PCT00010
    또는
    Figure 112006016068371-PCT00011
    (상기 식에서,
    V 기는 동일하거나 상이한 반응성 또는 중합성 기일 수 있으며;
    R1 기는 존재하지 않거나, 동일하거나 상이한 스페이서 기일 수 있고;
    R2 기는 동일하거나 상이한 C1 -6 알킬 기일 수 있으며;
    R3은 R2 또는 R4이고;
    R4는 C6 -30 방향족 기이며;
    R5는 R2, R4, 또는 R6이고;
    R6는 청색 광선을 흡수하는 작용기이며;
    U는 존재하지 않거나, 이작용성 결합이고;
    m, n, p 및 q는 동일하거나 상이한 0보다 큰 음이 아닌 정수를 나타낸다)
  2. 제1항에 있어서, V 기가 비닐, 알릴, 아크릴레이트, 메타크릴레이트, 아크릴아미드, 메타크릴아미드, 푸마레이트, 말리에이트 및 스티렌으로 구성된 군으로부터 선택되는 것인 프리폴리머.
  3. 제1항에 있어서, R1 기가 존재하지 않거나, C1 -12 알킬렌 및 12개 이하의 원자의 유기 스페이싱 기로 구성된 군으로부터 선택되는 것인 프리폴리머.
  4. 제3항에 있어서, 상기 유기 스페이싱 기가 탄소, 수소, 실리콘, 산소, 질소, 인, 황, 클로라이드, 브롬 또는 불소, 단독 또는 이들의 조합을 포함하는 것인 프리폴리머.
  5. 제1항에 있어서, R6 기가 반응성 황색 염료로부터 유도되는 것인 프리폴리머.
  6. 제1항에 있어서, R6 기가 비닐, 알릴, 아크릴레이트, 메타크릴레이트, 아크릴아미드, 메타크릴아미드, 푸마레이트, 말리에이트, 이타코네이트, 스티렌 및 니트릴로 구성된 군으로부터 선택된 에틸렌성 불포화 기를 갖는 반응성 황색 염료로부터 유도되는 것인 프리폴리머.
  7. 제1항에 있어서, 상기 U 기가 존재하지 않거나, 프리폴리머가 폴리실록산 기의 다수의 블럭을 갖도록 하는 이작용성 결합인 것인 프리폴리머.
  8. 제1항에 있어서, 상기 U 기가 우레탄인 것인 프리폴리머.
  9. 제1항에 있어서, 상기 프리폴리머가 청색 광선 흡수 특성을 갖는 것인 프리폴리머.
  10. 하나 이상의 제1항의 프리폴리머와 하나 이상의 모노머 또는 올리고머의 공중합을 통해서 제조된 중합체 조성물.
  11. 하나 이상의 제1항의 프리폴리머와 하나 이상의 모노머 또는 올리고머, 하나 이상의 강화제, 하나 이상의 가교제, 및 하나 이상의 촉매의 공중합을 통해서 제조된 폴리머 조성물.
  12. 제10항 또는 제11항에 있어서, 하나 이상의 모노머 또는 올리고머가 고굴절률 실록산-함유 아크릴레이트, 고굴절률 실록산-함유 메타크릴레이트, 방향족-기-함유 아크릴레이트, 방향족-기-함유 메타크릴레이트, 고굴절률을 갖는 비닐- 또는 알릴-함유 실록산 모노머, 및 비닐 또는 알릴-함유 방향족 모노머로 구성된 군으로부터 선택되는 것인 폴리머 조성물.
  13. 제11항에 있어서, 상기 강화제가 실리카 충진제 및 하나 이상의 비닐 기를 갖는 실록산-기재 수지로 구성된 군으로부터 선택되는 것인 폴리머 조성물.
  14. 제11항에 있어서, 상기 강화제가 실리카 충진제인 폴리머 조성물.
  15. 제11항에 있어서, 상기 강화제가 하나 이상의 비닐 기를 갖는 실록산-기재 수지인 폴리머 조성물.
  16. 제11항에 있어서, 상기 가교제가 폴리디메틸-코-메틸하이드로실록산인 것인 폴리머 조성물.
  17. 제11항에 있어서, 상기 촉매가 Pt-실리콘 복합체, 칼륨 실라노에이트 및 아미노실라노에이트로 구성된 군으로부터 선택되는 것인 폴리머 조성물.
  18. 제11항에 있어서, 상기 촉매가 Pt-실리콘 복합체인 것인 폴리머 조성물.
  19. 실리콘-함유 사이클릭 화합물을 제조하고;
    상기 사이클릭 화합물에 반응성 염료 부위를 첨가하고;
    상기 사이클릭 화합물을 디비닐 실록산과 반응시키는 것을 포함하는,
    제1항의 프리폴리머의 제조 방법.
  20. 하나 이상의 제1항의 프리폴리머를 하나 이상의 모노머 또는 올리고머와 중합시키는 것을 포함하는,
    폴리머 조성물의 제조 방법.
  21. 하나 이상의 제1항의 프리폴리머를 하나 이상의 모노머 또는 올리고머, 하나 이상의 강화제, 하나 이상의 가교제 및 하나 이상의 촉매와 중합시키는 것을 포함하는, 폴리머 조성물의 제조 방법.
  22. 제20항 또는 제21항에 있어서, 하나 이상의 모노머 또는 올리고머가 고굴절률 실록산-함유 아크릴레이트, 고굴절률 실록산-함유 메타크릴레이트, 방향족-기-함유 아크릴레이트, 방향족-기-함유 메타크릴레이트, 고굴절률을 갖는 비닐- 또는 알릴-함유 실록산 모노머, 및 비닐 또는 알릴-함유 방향족 모노머로 구성된 군으로 부터 선택되는 것인 방법.
  23. 제21항에 있어서, 상기 강화제 성분이 실리카 충진제 및 하나 이상의 비닐 기를 갖는 실록산-기재 수지로 구성된 군으로부터 선택되는 것인 방법.
  24. 제21항에 있어서, 상기 강화제 성분이 실리카 충진제인 것인 방법.
  25. 제21항에 있어서, 상기 강화제 성분이 하나 이상의 비닐 기를 갖는 실록산-기재 수지인 것인 방법.
  26. 제20항 또는 제21항의 방법에 의해서 제조된 폴리머 조성물을 성형체로 주조하는 것을 포함하는, 상기 폴리머 조성물을 사용하여 안과용 장치를 제조하는 방법.
  27. 제26항의 방법에 의해서 제조된 안과용 장치를 눈에 이식하는 것을 포함하는, 상기 안과용 장치를 사용하는 방법.
  28. 하나 이상의 제1항의 프리폴리머로부터 제조된 폴리머 조성물을 성형체로 주조하는 것을 포함하는, 상기 폴리머 조성물을 사용하여 안과용 장치를 제조하는 방법.
  29. 제28항의 방법에 의해서 제조된 안과용 장치를 눈에 이식하는 것을 포함하는, 상기 안과용 장치를 사용하는 방법.
  30. 하나 이상의 제1항의 프리폴리머를 함유하는 의료장치.
  31. 하나 이상의 제1항의 프리폴리머를 함유하는 안내 렌즈.
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