KR20090045216A

KR20090045216A - 항균성 렌즈, 이의 제조방법 및 이의 용도

Info

Publication number: KR20090045216A
Application number: KR1020097002104A
Authority: KR
Inventors: 오스만 라토르; 아잠 알리
Original assignee: 존슨 앤드 존슨 비젼 케어, 인코포레이티드
Priority date: 2006-06-30
Filing date: 2007-06-07
Publication date: 2009-05-07
Also published as: US20080273168A1; EP2037971B1; EP2037971A2; TWI444700B; BRPI0713552A2; AU2007269984A1; KR101479923B1; RU2009102992A; CN101511394A; RU2434646C2; US7960465B2; CA2656381A1; AU2007269984B2; TW200819819A; JP5496661B2; CA2656381C; WO2008005147A2; KR20140015634A; CN101511394B; KR101482538B1

Abstract

본 발명은 적어도 하나의 이온화 가능한 항균성 금속 화합물, 및 적어도 42의 친수성 지수를 제공하는 농도로 소수성 성분 및 친수성 성분 중 적어도 하나를 함유하는 반응 혼합물로부터 형성된 중합체를 포함하는 콘택트 렌즈에 관한 것이다.

항균성 금속 화합물, 항균성 콘택트 렌즈

Description

항균성 렌즈, 이의 제조방법 및 이의 용도{Antimicrobial lenses, processes to prepare them and methods of their use}

본 발명은 항균성 렌즈, 이의 제조방법 및 용도에 관한 것이다.

콘택트 렌즈는 1950년대 이래로 시력을 개선시키기 위해 상업적으로 사용되어 왔다. 최초의 콘택트 렌즈는 경질 물질로 제조되었다. 이 렌즈는 깨어있는 시간 동안 환자가 사용하고, 세정을 위해 제거되었다. 수일 동안 또는 그 이상 동안 세정을 위한 제거 없이 연속적으로 착용할 수 있는, 소프트 콘택트 렌즈가 당해 기술 분야에서 현재 개발되고 있다. 다수의 환자들이 이들의 증가된 안락감으로 인해 이 렌즈를 선호하지만, 이 렌즈는 사용자에게 몇몇 부작용을 유발할 수 있다. 렌즈의 확장된 사용은 소프트 콘택트 렌즈의 표면 위에서 세균 또는 다른 미생물, 특히, 수도모나스 아에루기노사(Pseudomonas aeruginosa)의 증강을 촉진할 수 있다. 세균 및 다른 미생물의 증강은 콘택트 렌즈 급성 눈 충혈 등과 같은 부작용을 유발할 수 있다. 세균 및 다른 미생물의 문제는 대부분 소프트 콘택트 렌즈의 확장된 사용과 종종 연관되지만, 세균 및 다른 미생물의 축적은 하드 콘택트 렌즈 착 용자에게도 마찬가지로 발생한다.

멸균 또는 방사선 불투과성 화합물과 같이 수용액 중에서 용해도가 낮은 의료용 화합물을 갖는 흡수성 중합체로 제조된 의료 장치가 기재되어 있다.

환원된 은 또는 금속성 은을 함유하는 콘택트 렌즈를 포함하는 의료 장치가 또한 기재되어 있다.

그러나, 콘택트 렌즈의 표면 위에서 세균 또는 다른 미생물의 성장 및/또는 세균 또는 다른 미생물 부착을 억제하는 콘택트 렌즈가 필요하다. 또한, 콘택트 렌즈의 표면 위에서 세균 또는 다른 미생물의 부착 및/또는 성장을 촉진하지 않는 콘택트 렌즈를 생산할 필요성이 있다. 또한, 세균 또는 다른 미생물의 성장에 관련된 불리한 반응을 억제하는 콘택트 렌즈를 생산할 필요성이 있다.

발명의 요지

본 발명은 적어도 하나의 금속 염, 및 적어도 약 42의 친수성 지수(hydrophilicity index)를 제공하는 농도로 소수성 성분 및 친수성 성분 중 적어도 하나를 함유하는 반응 혼합물로부터 형성된 중합체를 포함하는 콘택트 렌즈에 관한 것이다.

본 발명은 추가로 적어도 하나의 이온화 가능한 항균성 금속 화합물, 및 적어도 42의 친수성 지수를 제공하는 농도로 소수성 성분 및 친수성 성분 중 적어도 하나를 함유하는 반응 혼합물로부터 형성된 중합체를 포함하는 콘택트 렌즈에 관한 것이다.

본 발명은 아래 정의된 바와 같이, 허용되는 안구상 움직임을 나타내는 금속 염을 포함하거나, 당해 금속 염으로 필수적으로 이루어지거나, 당해 금속 염으로 이루어진 항균성 렌즈에 관한 것이다. 본원에 사용된 용어 "항균성 렌즈"는 렌즈로의 세균 또는 다른 미생물의 부착의 억제, 렌즈 위의 세균 또는 다른 미생물의 성장 또는 증식의 억제 및 렌즈의 표면 위 또는 렌즈의 주변 영역 내의 세균 또는 다른 미생물의 사멸과 같은 특성들 중의 1개 이상을 나타내는 렌즈를 의미한다. 본 발명의 목적을 위해, 렌즈로의 세균 또는 다른 미생물의 부착, 렌즈 위의 세균 또는 다른 미생물의 성장 및 렌즈의 표면 위의 세균 또는 다른 미생물의 존재는 총체적으로 "미생물의 군집화(microbial colonization)"로서 언급된다. 바람직하게는, 본 발명의 렌즈는 적어도 약 0.5 log, 몇몇 양태에서, 적어도 약 1.0 log(>90% 억제)에서 생존 가능한 세균 또는 다른 미생물의 감소를 나타낸다. 이러한 세균 또는 다른 미생물은 눈에서 발견되는 미생물, 특히 수도모나스 아에루기노사, 아칸타모에바 종(Acanthamoeba species), 스타필로쿠스 아우레우스(Staphyloccus. aureus), 이. 콜리(E. coli), 스타필로쿠스 에피데르미디스(Staphyloccus epidermidis). 세라티아 마르세센스(Serratia marcesens) 및 푸사리움 솔라니(fusarium solani)를 포함하지만, 이들로만 제한되지 않는다.

본원에 사용된 용어 "이온화 가능한 항균성 금속 화합물"은 당해 화합물로부터 해리될 수 있고, 안과용 장치로부터 용출될 수 있는 항균성 금속 양이온 및 상기 항균성 금속 양이온에 방출 가능하게 결합할 수 있는 결합 성분을 포함하는 임의의 화합물을 의미한다. 당해 항균성 금속 양이온은 아래 정의된 양으로 하전된 금속(M)으로부터 선택될 수 있다. 당해 결합 성분은 아래 정의된 리간드, 제올라이트 및 음으로 하전된 이온(X)으로부터 선택될 수 있다. 제올라이트의 적합한 예는 유럽 특허 공보 제1,050,314호 및 미국 특허 제2003-0043341호에 기재된 알루미노실리케이트이다. 리간드의 적합한 예는 미국 특허 제2003-0044447호에 기재된 렌즈 중합체 내로 중합될 수 있는 반응성 리간드 및 항균성 금속 양이온에 결합되는 경우 약간 가용성인 착물을 형성하는 리간드를 포함한다.

본원에 사용된 용어 "금속 염"은 화학식 [M]_a[X]_b를 갖는 임의의 분자를 의미하고, 여기서, X는 임의의 음으로 하전된 이온을 함유하고, a ≥ 1이고, b ≥ 1이고, M은 Al⁺³, Co⁺², Co⁺³, Ca⁺², Mg⁺², Ni⁺², Ti⁺², Ti⁺³, Ti⁺⁴, V⁺², V⁺³, V⁺⁵, Sr⁺², Fe⁺², Fe⁺³, Au⁺², Au⁺³, Au⁺¹, Pd⁺², Pd⁺⁴, Pt⁺², Pt⁺⁴, Cu⁺¹, Cu⁺², Mn⁺², Mn⁺³, Mn⁺⁴, 및 Zn⁺², 이들의 배합물 등으로부터 선택되지만 이들로만 제한되지 않는 임의의 양으로 하전된 금속이다. X의 예는 CO₃ ^-2, NO₃ ^-1, PO₄ ^-3, Cl^-1, Br^-1, S^-2, O^-2, 이들의 배합물 등을 포함하지만, 이들로만 제한되지 않는다. 또한, 몇몇 양태에서, X는 C_1-5알킬CO₂ ^-1와 같이, CO₃ ^-2, SO₄ ^-2, CH₃CO₂ ^-1, PO₄ ^-3, Cl^-1, I^-1, Br^-1, S^-2 및 O^-2, 이들의 배합물 등을 함유하는 음으로 하전된 이온을 포함한다. 또다른 양태에서, X는 CO₃ ^-2, SO₄ ^-2, Cl^-1, I^-1, Br^-1, 및 이들의 혼합물을 포함한다. 본원에 사용된 용어 금속 염은 국제 특허공개공보 제03/011351호에 기재된 제올라이트를 포함하지 않는다. 본 특허 출원, 및 본원에 인용된 모든 다른 출원, 특허 및 특허 공보는 본원에 이들의 전문은 참조 문헌으로서 인용한다. 하나의 양태에서, a는 1, 2, 또는 3이다. 하나의 양태에서, b는 1, 2, 또는 3이다. 하나의 양태에서, 금속 이온은 Mg⁺², Zn⁺², Cu⁺¹, Cu⁺², Au⁺², Au⁺³, Au⁺¹, Pd⁺², Pd⁺⁴, Pt⁺², Pt⁺⁴, Ag⁺², 및 Ag⁺¹ 및 이들의 혼합물이다. 또다른 양태에서, 금속 이온은 Zn⁺², Cu⁺¹, Cu⁺², Ag⁺², Ag⁺¹ 및 이들의 혼합물을 포함한다. 또다른 양태에서, 금속 이온은 Ag⁺¹을 포함한다. 또다른 양태에서, 금속 이온은 Ag⁺¹을 포함한다. 적합한 금속 염의 예는 황화망간, 산화아연, 황화아연, 황화구리, 및 인산구리를 포함하지만, 이들로만 제한되지 않는다. 은 염의 예는 황산은, 요오드산은, 탄산은, 인산은, 황화은, 염화은, 브롬화은, 요오드화은, 및 산화은을 포함하지만, 이들로만 제한되지 않는다. 하나의 양태에서, 은 염은 요오드화은, 염화은, 및 브롬화은이다. 또다른 양태에서, 은 염은 요오드화은을 포함한다.

본 발명의 렌즈는 안과용 렌즈이고(이들 렌즈의 상세한 설명이 하기에 기술됨), 렌즈의 투명성은 사용자들의 관심사이다. 안과용 목적에 적합한 투명성을 갖는 렌즈를 생산하기 위해, 금속 염 입자들의 직경은 약 10마이크론(10㎛) 미만, 몇몇 양태에서, 약 5㎛ 미만, 및 몇몇 양태에서, 약 200nm 이하인 것이 바람직하다.

렌즈 내 금속의 양은, 렌즈의 총 중량을 기준으로, 측정되었다. 당해 금속이 은인 경우, 은의 바람직한 양은, 렌즈의 건조 중량을 기준으로, 약 0.00001중량%(0.1ppm) 내지 약 10.0중량%, 바람직하게는 약 0.0001중량%(1ppm) 내지 약 1.0중량%, 가장 바람직하게는 약 0.001중량%(10ppm) 내지 약 0.1중량%이다. 금속 염을 부가하는 것에 관하여, 금속 염의 분자량은 금속 이온의 금속 염으로의 중량% 전환율을 결정한다. 은 염의 바람직한 양은, 렌즈의 건조 중량을 기준으로, 약 0.00003중량%(0.3ppm) 내지 약 30.0중량%, 바람직하게는 약 0.0003중량%(3ppm) 내지 약 3.0중량%, 가장 바람직하게는 약 0.003중량%(30ppm) 내지 약 0.3중량%이다.

본원에 사용된 용어 "렌즈"는 눈 내에 또는 눈 위에 사용하는 안과용 장치를 의미한다. 당해 장치는 시력 보정, 상처 치료, 약물 전달, 진단 기능성, 미용 증진 효과 또는 미용 효과 또는 이들 특성의 조합을 제공할 수 있다. 용어 렌즈는 소프트 콘택트 렌즈, 하드 콘택트 렌즈, 안내 렌즈, 오버레이 렌즈, 안과용 삽입물, 및 광학적 삽입물을 포함하지만, 이들로만 제한되지 않는다. 본 발명의 렌즈는 광학적으로 투명하고, 본 발명의 렌즈의 광학적 투명성은 에타필콘(etafilcon) A로부터 제조된 렌즈와 같은 렌즈에 필적한다.

본원에 사용된 "안구상에서 허용되는 움직임"은 적어도 1시간 착용 후, 몇몇 양태에서, 적어도 4시간 착용 후, 및 다른 양태에서, 적어도 약 8시간 착용 후 적어도 조셉슨 푸쉬업 시험(Josephson's push up test)에서 관찰 가능한 움직임을 의미한다. 조셉슨 푸쉬업 시험에서, 움직임은 환자가 정면을 응시하는 동안 아래 눈꺼풀 위의 빛의 디지털 압력하에 렌즈 움직임에 대한 저항을 판단하는데, 적어도 최소 30분 동안 렌즈를 고정시킨 후 측정되었다. 당해 조셉슨 푸쉬업 시험은 문헌[참조: Contact Lens Practice, Chapman & Hall, 1994, edited by M. Ruben 및 M. Guillon, pgs. 589-99]에 상세히 기재되어 있다. 임의의 관찰 가능한 움직임은 안구상의 허용 가능한 움직임을 지시한다.

콘택트 렌즈 착용자의 특정 집단이 적어도 하나의 항균성 금속 염을 포함하는 실리콘 하이드로겔 콘택트 렌즈를 착용한 경우, 당해 렌즈는 특히 여러 시간 착용 후 조셉슨 푸쉬업 시험을 사용하여 임의의 안구상 움직임을 나타내지 않는 것으로 밝혀졌다. 출원인은 놀랍게도 제형이 약 42를 초과하고, 몇몇 양태에서, 약 44를 초과하고, 다른 양태에서, 약 45를 초과하는 친수성 지수를 갖는 경우, 당해 렌즈는 실질적으로 모든 환자들에서 조셉슨 푸쉬업 시험을 사용하여 평가한 경우 허용 가능한 안구상 움직임을 나타내는 것을 밝혀냈다. 또한, 실질적으로 모든 환자가 기본적인 응시 및 상향 응시 렌즈 움직임 평가에서 관찰 가능한 안구상 움직임을 나타낸 것이 밝혀졌다. 당해 평가에서, 환자들은 깜박이고, 정면이나 위를 응시하도록 요청받았다. 깜박임 후 수직적 렌즈 움직임은 다음 등급을 사용하여 주관적으로 등급화된다: -2= 허용될 수 없음, 어떠한 관찰 가능한 움직임도 없음, -1= 최소이지만, 허용 가능한 움직임, 0 최적 움직임, +1 적절하지만 허용 가능한 움직임, +2= 과도한 움직임, 허용될 수 없음. 하나의 양태에서, 본 발명의 렌즈는 또한 기본적인 평가 및 상향 응시 평가 중 적어도 하나에서 적어도 -1, 몇몇 양태에서, -1 내지 0의 등급을 갖는 것으로 밝혀졌다.

친수성 지수는 단량체 혼합물 중에서 친수성 성분 각각의 상대적 친수성 기여도의 합이고 다음과 같이 산출될 수 있다. 당해 친수성 기여도는 적어도 2-하이드록시에틸 메타크릴레이트(HEMA) 만큼 친수성인 각각의 성분에 의해 최종 중합체에 제공되는 물 함량의 증가이다. 당해 친수성 기여도는 친수성 기여도가 측정되는 친수성 성분 0, 0.5, 1 및 2wt%를 갖는 일련의 제형을 제조함으로써 산출될 수 있다. 각각의 제형에서, HEMA의 양은 첨가된 친수성 성분의 양에 의해 감소된다. 이 측정을 위해 사용된 염기 제형은 다음과 같다:

SiMAA(실시예 13에서와 같이 생산됨) 28wt%,

mPDMS 1000(제조원: Gelest) 31wt%

DMA 24wt%

2-하이드록시에틸 메타크릴레이트 8wt%

TEGDMA 1.5wt%

PVP(360,000) 7wt% 및

CGI 819(제조원: Ciba Specialty Chemicals) 0.5wt%.

예를 들면, 메타크릴산(MAA)의 친수성 기여도가 측정되는 경우, 다음 4가지 제형이 가능할 수 있다:

각각의 제형은 3,7-디메틸-3-옥탄올 중에서 75:25 반응성 성분:희석액 비로 혼합되고, 콘택트 렌즈 금형(Zeonor 전면 곡선, 폴리프로필렌 배면 곡선) 중에서 가시광선(Philips TL-03 bulbs) 하에 질소 분위기(<0.5% O₂) @ 45°± 5℃에서 약 30분 동안 경화되었다. 생성된 렌즈는 실시예, 절차 2에 기재된 바와 같이 금형으로부터 이형되고, 용매가 교환되었다. 각각의 제형에 대한 물 함량은 본원에 개시된 바와 같이 측정된다. 물 함량은 측정되는 친수성 성분(이 경우, 메타크릴산)의 함수로서 그래프로 작성되고, 생성된 라인의 기울기는 친수성 기여도이다. 따라서, 메타크릴산에 대한 친수성 기여도는 6이다. 상기 공정에 의해 측정된 친수성 기여도는 DMA 및 PVP에 대해 각각 1 및 2이다.

이들 예에서, HEMA는 가변적인 친수성 성분으로서 사용되고, 따라서 이의 친수성 지수는 상기 공정을 사용하여 측정될 수 없다. 그러나, 가교제 1.5wt%를 갖도록 제조된 HEMA 단독중합체의 물 함량은 약 40%이다. HEMA에 의한 친수성 기여도는 0.4이다.

친수성 지수는 친수성 성분의 농도와 및 이의 친수성 기여도의 곱의 합이다. DMA 24wt%, HEMA 8wt% 및 PVP 7%를 함유하는 상기 기본 제형에 대해, 친수성 지수는 (1 x 24) + (0.4 x 8) + (2 x 7) = 41.2이다.

중합체 및 매크로머 성분은 또한 생성된 중합체의 친수성에 기여할 수 있다. 비-반응성(예, PVP)이거나, 단 하나의 반응성 그룹을 갖고, 임의의 친수성 관능기를 함유하는 친수성 중합체 및 매크로머의 친수성 기여도는 상기한 바와 같이 측정되고, 산출된다. 다관능성 친수성 성분에 대해 친수성 기여도는 일관능성 등가물을 사용하고, 상기 절차에 따름으로써 확인될 수 있다.

친수성 성분이 본원에 명시된 친수성 지수를 제공하기에 충분한 양으로 존재하는 한, 본 발명의 렌즈는 거의 임의의 다른 성분을 포함할 수 있다.

본 발명의 반응성 혼합물은 본원에 기재된 친수성 지수를 제공하기에 충분한 농도로 적어도 하나의 친수성 성분을 포함한다. 친수성 성분은 25℃에서 1:1 부피 비로 중성 완충수(pH 약 7.0)와 혼합되는 경우 균질한 용액을 형성하는 것들이다. 하이드로겔을 제조하는데 유용한 것으로 공지된 임의의 친수성 단량체가 사용될 수 있다.

적합한 친수성 단량체들 중의 한 부류는 아크릴- 또는 비닐-함유 단량체를 포함한다. 이러한 친수성 단량체는 가교제로서 자체 사용될 수 있지만, 1개 이상의 중합가능한 관능성 그룹을 갖는 친수성 단량체가 사용되는 경우, 이들의 농도는 목적하는 모듈러스를 갖는 콘택트 렌즈를 제공하도록 아래 고찰된 바와 같이 제한되어야 한다. 용어 "비닐-타입" 또는 "비닐-함유" 단량체는 비닐 그룹(-CH=CH₂)을 함유하고, 일반적으로 고도로 반응성인 단량체를 의미한다. 이러한 친수성 비닐-함유 단량체는 비교적 용이하게 중합될 수 있는 것으로 공지되어 있다. 본 발명의 실리콘 하이드로겔 내로 혼입될 수 있는 친수성 비닐-함유 단량체는 N-비닐 아미드, N-비닐 락탐(예, N-비닐피롤리돈 또는 NVP), N-비닐-N-메틸 아세트아미드, N-비닐-N-에틸 아세트아미드, N-비닐-N-에틸 포름아미드, N-비닐 포름아미드와 같은 단량체를 포함한다. 하나의 양태에서, 친수성 비닐-함유 단량체는 NVP, N-비닐-N-메틸 아세트아미드 또는 이들의 혼합물을 포함한다.

"아크릴-타입" 또는 "아크릴-함유" 단량체는 아크릴 그룹:(CH₂=CRCOX)을 함유하는 단량체(여기서, R은 H 또는 CH₃이고, X는 O 또는 N이다)이고, 또한 N,N-디메틸 아크릴아미드(DMA), 2-하이드록시에틸 메타크릴레이트(HEMA), 글리세롤 메타크릴레이트, 2-하이드록시에틸 메타크릴아미드, 폴리에틸렌글리콜 모노메타크릴레이트, 메타크릴산 및 아크릴산과 같이 용이하게 중합될 수 있는 것으로 알려져 있다.

본 발명에 사용될 수 있는 다른 친수성 단량체는 1개 이상의 말단 하이드록시 그룹이 중합 가능한 이중 결합을 함유하는 관능성 그룹으로 대체된 폴리옥시에틸렌 폴리올을 포함한다. 이의 예는 이소시아나토에틸 메타크릴레이트("IEM"), 메타크릴산 무수물, 메타크릴로일 클로라이드, 비닐벤조일 클로라이드 등과 같은 말단-캡핑(capping) 그룹의 1개 이상의 몰 등가물과 반응하여 카바메이트 또는 에스테르 그룹과 같은 결합 잔기를 통해 폴리에틸렌 폴리올에 결합된 1개 이상의 말단 중합 가능한 올레핀 그룹을 갖는 폴리에틸렌 폴리올을 생산하는 폴리에틸렌 글리콜, 에톡실화 알킬 글루코시드, 및 에톡실화 비스페놀 A를 포함한다.

또 다른 예는 미국 특허 제5,070,215호에 기재된 친수성 비닐 카보네이트 또는 비닐 카바메이트 단량체, 및 미국 특허 제4,910,277호에 기재된 친수성 옥사졸론 단량체이다. 다른 적합한 친수성 단량체는 당업계의 숙련자들에게 명백할 것이다.

하나의 양태에서, 친수성 단량체는 DMA, HEMA, 글리세롤 메타크릴레이트, 2-하이드록시에틸 메타크릴아미드, NVP, N-비닐-N-메틸 아크릴아미드, N-메틸-N-비닐아세트아미드, 폴리에틸렌글리콜 모노메타크릴레이트, 메타크릴산 및 아크릴산 중 적어도 하나를 포함한다. 하나의 양태에서, 친수성 단량체는 DMA를 포함한다.

본 발명에 유용한 친수성 성분의 예는 HEMA, NVP, DMA, 아크릴산, N-비닐-N-메틸 아세트아미드, 글리세롤 메타크릴레이트, 2-하이드록시에틸 메타크릴아미드, N-비닐-N-메틸 아크릴아미드, 폴리에틸렌글리콜 모노메타크릴레이트, 메타크릴산, 상기한 것들 중 임의의 것을 포함하는 중합체 및 공중합체 및 이들의 배합물을 포함하지만, 이들로만 제한되지 않는다. 하나의 양태에서, 생성된 렌즈는 비이온성이다. 이 양태에서, 적합한 친수성 성분의 예는 HEMA, NVP, DMA, N-비닐-N-메틸 아세트아미드, 글리세롤 메타크릴레이트, 2-하이드록시에틸 메타크릴아미드, N-비닐-N-메틸 아크릴아미드, 폴리에틸렌글리콜 모노메타크릴레이트, 상기한 것들 중의 임의의 것을 포함하는 중합체 및 공중합체 및 이들의 배합물을 포함한다.

적합한 소프트 콘택트 렌즈 제형의 비제한적인 예는 실리콘(메트)아크릴레이트; 폴리(메트)아크릴아미드, 폴리비닐카보네이트, 폴리비닐카바메이트, 폴리비닐아미드, 폴리비닐락탐, 폴리우레탄, 폴리비닐 알콜 및 이들의 배합물 등을 포함하지만, 이들로만 제한되지 않는 폴리(메트)아크릴레이트의 중합체 및 공중합체를 포함한다.

반응 혼합물은 또한 적어도 하나의 소수성 성분을 포함한다. 소수성 성분은 25℃에서 1:1 부피 비로 중성 완충수(pH 약 7.0)와 혼합되어 비혼화성 혼합물을 형성하는 것들이다.

적합한 소수성 성분의 예는 실리콘 함유 성분, 불소 함유 성분, 적어도 3개의 탄소를 갖는 지방족 탄화수소 그룹을 포함하는 성분, 이들의 배합물 등을 포함한다.

용어 성분은 단량체, 매크로머 및 예비중합체를 포함한다. "단량체"는 더 큰 분자량 화합물, 중합체, 매크로머, 또는 예비중합체로 중합될 수 있는 더 작은 분자량 화합물을 의미한다. 본원에 사용된 용어 "매크로머"는 고 분자량의 중합가능한 화합물을 의미한다. 예비중합체는 부분적으로 중합된 단량체 또는 추가로 중합 반응할 수 있는 단량체이다.

적합한 불소 성분은 적어도 2개, 몇몇 양태에서, 적어도 3개의 불소 그룹, 몇몇 양태에서, 3 내지 100개의 불소원자를 포함한다.

"실리콘-함유 성분"은 단량체, 매크로머 또는 예비중합체 중에 적어도 하나의 [-Si-O-] 단위를 함유하는 것이다. 바람직하게는, 총 Si 및 부착된 O는 실리콘-함유 성분중에서 당해 실리콘-함유 성분의 총 분자 중량의 약 20중량%를 초과하는 양, 보다 바람직하게는 30중량%를 초과하는 양으로 존재한다. 유용한 실리콘-함유 성분은 바람직하게는 아크릴레이트, 메타크릴레이트, 아크릴아미드, 메타크릴아미드, 비닐, N-비닐 락탐, N-비닐아미드, 및 스티릴 관능성 그룹과 같은 중합 가능한 관능성 그룹을 포함한다. 본 발명에 유용한 실리콘-함유 성분의 예는 미국 특허 제3,808,178호; 제4,120,570호; 제4,136,250호; 제4,153,641호; 제4,740,533호; 제5,034,461호 및 제5,070,215호, 및 유럽 특허 공보 제080539호에서 발견될 수 있다. 이들 참조 문헌은 올레핀성 실리콘-함유 성분의 다수의 예를 기재한다.

적합한 실리콘 함유 성분은 화학식 I의 화합물을 포함한다.

상기 화학식 I에서,

R¹은 독립적으로 1가 반응성 그룹, 1가 알킬 그룹, 또는 1가 아릴 그룹(이들 중 임의의 그룹은 하이드록시, 아미노, 옥사, 카복시, 알킬 카복시, 알콕시, 아미도, 카바메이트, 카보네이트, 할로겐 또는 이들의 배합물로부터 선택된 관능기를 추가로 포함함); 또는 1 내지 100개의 Si-O 반복 단위를 포함하는 1가 실록산 쇄(이들은 알킬, 하이드록시, 아미노, 옥사, 카복시, 알킬 카복시, 알콕시, 아미도, 카바메이트, 할로겐 또는 이들의 조합으로부터 선택되는 관능기를 추가로 포함할 수 있다)로부터 선택되고;

b는 0 내지 500이고, 여기서, b가 0이 아닌 경우, b는 규정된 값과 동일한 상태를 갖는 배치임이 이해되어야 하고;

여기서, 적어도 하나의 R¹은 1가 반응성 그룹을 포함하고, 몇몇 양태에서, 1 내지 3개의 R¹은 1가 반응성 그룹을 포함한다.

본원에 사용된 "1가 반응성 그룹"은 자유 라디칼 및/또는 양이온성 중합 반응을 수행할 수 있는 그룹이다. 자유 라디칼 반응성 그룹의 비제한적인 예는 (메트)아크릴레이트, 스티릴, 비닐, 비닐 에테르, C_1-6알킬(메트)아크릴레이트, (메트)아크릴아미드, C_1-6알킬(메트)아크릴아미드, N-비닐락탐, N-비닐아미드, C_2-12알케닐, C_2-12알케닐페닐, C_2-12알케닐나프틸, C_2-6알케닐페닐C_1-6알킬, O-비닐카바메이트 및 O-비닐카보네이트를 포함한다. 양이온성 반응성 그룹의 비제한적인 예는 비닐 에테르 또는 에폭사이드 그룹 및 이들의 혼합물을 포함한다. 하나의 양태에서, 자유 라디칼 반응성 그룹은 (메트)아크릴레이트, 아크릴옥시,(메트)아크릴아미드, 및 이들의 혼합물을 포함한다.

적합한 1가 알킬 및 아릴 그룹은 치환 및 치환되지 않은 메틸, 에틸, 프로필, 부틸, 2-하이드록시프로필, 프로폭시프로필, 폴리에틸렌옥시프로필, 이들의 배합물 등과 같은 치환되지 않은 1가 C₁ 내지 C₁₆알킬 그룹, C₆-C₁₄ 아릴 그룹을 포함한다.

하나의 양태에서, b는 0이고, 하나의 R₁은 1가 반응성 그룹이고, 적어도 3 R¹은 1 내지 16개의 탄소원자를 갖는 1가 알킬 그룹, 및 또다른 양태에서, 1 내지 6개의 탄소원자를 갖는 1가 알킬 그룹으로부터 선택된다. 이러한 양태의 실리콘 성분의 비제한적인 예는 2-메틸-,2-하이드록시-3-[3-[1,3,3,3-테트라메틸-1-[(트리메틸실릴)옥시]디실록사닐]프로폭시]프로필 에스테르("SiMMA"), 2-하이드록시-3-메타크릴옥시프로필옥시프로필-트리스(트리메틸실록시)실란, 3-메타크릴옥시프로필트리스(트리메틸실록시)실란("TRIS"), 3-메타크릴옥시프로필비스(트리메틸실록시)메틸실란, 3-메타크릴옥시프로필펜타메틸 디실록산 및 이들의 배합물을 포함한다.

또다른 양태에서, b는 2 내지 20, 3 내지 15이거나, 몇몇 양태에서, 3 내지 10이고; 적어도 하나의 말단 R¹은 1가 반응성 그룹을 포함하고, 나머지 R¹은 1 내지 16개의 탄소원자를 갖는 1가 알킬 그룹, 및 또다른 양태에서, 1 내지 6개의 탄소원자를 갖는 1가 알킬 그룹으로부터 선택된다. 또다른 양태에서, b는 3 내지 15이고, 하나의 말단 R¹은 1가 반응성 그룹을 포함하고, 나머지 말단 R¹은 1 내지 6개의 탄소원자를 갖는 1가 알킬 그룹을 포함하고, 나머지 R¹은 1 내지 3개의 탄소원자를 갖는 1가 알킬 그룹을 포함한다. 이러한 양태의 실리콘 성분의 비제한적인 예는 (모노-(2-하이드록시-3-메타크릴옥시프로필)-프로필 에테르 말단 폴리디메틸실록산(400-1000 MW))("OH-mPDMS"), 모노메타크릴옥시프로필 말단 모노-n-부틸 말단 폴리디메틸실록산(800-1000 MW)("mPDMS")과 같은 폴리디알킬실록산을 포함한다.

또다른 양태에서, b는 5 내지 400 또는 10 내지 300이고, 두 말단 R₁은 1가 반응성 그룹을 포함하고, 나머지 R¹은 탄소원자들 사이에 에테르 결합을 가질 수 있고, 할로겐을 추가로 포함할 수 있는 1 내지 18개의 탄소원자를 갖는 1가 알킬 그룹들로부터 독립적으로 선택된다.

또다른 양태에서, 1 내지 4개의 R¹은 화학식 II의 비닐 카보네이트 또는 카바메이트를 포함한다.

상기 화학식 II에서,

Y는 O-, S- 또는 NH-를 나타내고;

R은 수소 또는 메틸을 나타내고;

d는 1, 2, 3 또는 4이고;

q는 0 또는 1이다.

실리콘-함유 비닐 카보네이트 또는 비닐 카바메이트 단량체는 특히 다음을 포함한다: 1,3-비스[4-(비닐옥시카보닐옥시)부트-1-일]테트라메틸-디실록산; 3-(비닐옥시카보닐티오) 프로필-[트리스(트리메틸실록시)실란]; 3-[트리스(트리메틸실록시)실릴] 프로필 알릴 카바메이트; 3-[트리스(트리메틸실록시)실릴] 프로필 비닐 카바메이트; 트리메틸실릴에틸 비닐 카보네이트; 트리메틸실릴메틸 비닐 카보네이트, 및

.

약 200 미만의 모듈러스를 갖는 생의학적 장치가 바람직한 경우, 단 하나의 R¹은 1가 반응성 그룹을 포함할 수 있고, 나머지 R¹ 그룹 중의 2개 이하는 1가 실록산 그룹을 포함할 수 있다.

하나의 양태에서, 실리콘 하이드로겔 렌즈가 요구되는 경우, 본 발명의 렌즈는, 중합체가 제조되는 반응성 단량체 성분의 총 중량에 기초하여, 적어도 약 20%wt 및 바람직하게는 약 20 내지 70%wt의 실리콘 함유 성분을 포함하는 반응성 혼합물로부터 제조될 수 있다.

실리콘-함유 성분의 다른 부류는 다음 화학식들의 폴리우레탄 매크로머를 포함한다.

화학식 IV 내지 VI

(*D*A*D*G)_a *D*D*E¹;

E(*D*G*D*A)_a *D*G*D*E¹ 또는;

E(*D*A*D*G)_a *D*A*D*E¹

상기 화학식 IV 내지 VI에서,

D는 6 내지 30개의 탄소원자를 갖는 알킬 디라디칼, 알킬 사이클로알킬 디라디칼, 사이클로알킬 디라디칼, 아릴 디라디칼 또는 알킬아릴 디라디칼을 나타내고,

G는 1 내지 40개의 탄소원자를 갖고, 주쇄 내에 에테르, 티오 또는 아민 결합을 함유할 수 있는 알킬 디라디칼, 사이클로알킬 디라디칼, 알킬 사이클로알킬 디라디칼, 아릴 디라디칼 또는 알킬아릴 디라디칼을 나타내고;

*는 우레탄 또는 우레이도 결합을 나타내고;

a는 적어도 1이고;

A는 화학식 VII의 2가 중합체성 라디칼을 나타내고:

상기 화학식 VII에서,

R¹¹은 독립적으로 탄소원자들 사이에 에테르 결합을 함유할 수 있는 1 내지 10개의 탄소원자를 갖는 알킬 또는 플루오로-치환 알킬 그룹을 나타내고;

y는 적어도 1이고;

p는 400 내지 10,000의 잔기 중량을 제공하고;

E 및 E¹은 각각 독립적으로 화학식 VIII으로 나타낸 중합 가능한 불포화 유기 라디칼을 나타내고:

상기 화학식 VIII에서,

R¹²는 수소 또는 메틸이고;

R¹³은 수소, 1 내지 6개의 탄소원자를 갖는 알킬 라디칼, 또는 -CO-Y-R¹⁵ 라디칼(여기서 Y는 -O-, Y-S- 또는 -NH-이다)이고;

R¹⁴는 1 내지 12개의 탄소원자를 갖는 2가 라디칼이고;

X는 -CO- 또는 -OCO-를 나타내고;

Z는 -O- 또는 -NH-를 나타내고;

Ar은 6 내지 30개의 탄소원자를 갖는 방향족 라디칼을 나타내고;

w는 0 내지 6이고;

x는 0 또는 1이고;

y는 0 또는 1이고;

z는 0 또는 1이다.

바람직한 실리콘-함유 성분은 화학식 IX으로 나타낸 폴리우레탄 매크로머이다.

상기 화학식 IX에서,

R¹⁶은 이소포론 디이소시아네이트의 디라디칼과 같이 이소시아네이트 그룹의 제거 후 디이소시아네이트의 디라디칼이다. 또 다른 적합한 실리콘 함유 매크로머는 플루오로에테르, 하이드록시-말단 폴리디메틸실록산, 이소포론 디이소시아네이트 및 이소시아나토에틸메타크릴레이트의 반응에 의해 형성된 화학식 X(여기서, x + y는 10 내지 30의 범위의 수이다)의 화합물이다.

본 발명에 사용하기 적합한 다른 실리콘 함유 성분은 매크로머 함유 폴리실록산, 폴리알킬렌 에테르, 디이소시아네이트, 다중불화 탄화수소, 다중불화 에테르 및 다당류 그룹과 같이 WO 96/31792호에 기재된 것들을 포함한다. 미국 특허 제 5,321,108호; 제5,387,662호 및 제5,539,016호는 말단 디플루오로-치환된 탄소원자에 부착된 수소원자를 갖는 극성 불화 그라프트 또는 측쇄 그룹을 갖는 폴리실록산을 기재한다. 미국 특허 제2002/0016383호는 에테르 및 실록사닐 결합을 함유하는 친수성 실록사닐 메타크릴레이트 및 폴리에테르 및 폴리실록사닐 그룹을 함유하는 가교결합성 단량체를 기재한다. 임의의 상기 폴리실록산은 또한 본 발명에서 실리콘 함유 성분으로서 사용될 수 있다.

미국 특허 제2003-0162862호, 미국 특허 제05/06640호, 미국 특허 제2006-0072069호, 국제 특허공개공보 제2006/039276호에 기재된 반응성 및 비-반응성 습윤제와 같은 다른 성분들이 또한 포함될 수 있다. 습윤제가 사용되는 경우, 혼화성 성분을 포함하는 것이 또한 바람직할 수 있다. 적합한 혼화성 성분은 미국 특허 제2003-0162862호에 기재된 혼화성 시험에 부합되는 것들을 포함한다. 상기 임의의 실리콘 성분은 이들의 구조에 하이드록시 그룹과 같은 혼화성 그룹을 혼입시킴으로써 혼화성 그룹으로 전환될 수 있다. 몇몇 양태에서, Si 대 OH 비는 약 15:1 미만이고, 다른 양태에서, 약 1:1 내지 약 10:1이다. 혼화성 성분의 비제한적인 예는 (모노-(2-하이드록시-3-메타크릴옥시프로필)-프로필 에테르 말단 폴리디메틸실록산(400-1000 MW)), "OH-mPDMS", 2-메틸-,2-하이드록시-3-[3-[1,3,3,3-테트라메틸-1-[(트리메틸실릴)옥시]디실록사닐]프로폭시]프로필 에스테르 "SiMMA", 2-하이드록시-3-메타크릴옥시프로필옥시프로필-트리스(트리메틸실록시)실란, 비스-3-메타크릴옥시-2-하이드록시프로필옥시프로필 폴리디메틸실록산, 이들의 배합물 등을 포함한다.

대안적으로, 당해 반응성 혼합물은 미국 특허 제6846892호 또는 국제 특허공개공보 제2003/003073호에 기재된 예비중합체를 포함할 수 있다.

중합 반응 촉매가 반응 혼합물에 포함될 수 있다. 중합 반응 개시제는 적절 히 증가된 온도에서 자유 라디칼을 발생시키는 라우릴 퍼옥사이드, 벤조일 퍼옥사이드, 이소프로필 퍼카보네이트, 아조비스이소부티로니트릴 등과 같은 화합물 및 방향족 알파-하이드록시 케톤, 알콕시옥시벤조인, 아세토페논, 아실포스핀 옥사이드, 비스아실포스핀 옥사이드, 및 3급 아민 + 디케톤, 이들의 혼합물 등과 같은 광개시제 시스템을 포함한다. 광개시제의 예시적인 예는 1-하이드록시사이클로헥실 페닐 케톤, 2-하이드록시-2-메틸-1-페닐-프로판-1-온, 비스(2,6-디메톡시벤조일)-2,4,4-트리메틸펜틸 포스핀 옥사이드(DMBAPO), 비스(2,4,6-트리메틸벤조일)-페닐 포스핀옥사이드(Irgacure 819), 2,4,6-트리메틸벤질디페닐 포스핀 옥사이드 및 2,4,6-트리메틸벤조일 디페닐포스핀 옥사이드, 벤조인 메틸 에스테르 및 캄포르퀴논 및 에틸 4-(N,N-디메틸아미노)벤조에이트의 배합물이다. 구입 가능한 가시광선 개시제 시스템은 Irgacure 819, Irgacure 1700, Irgacure 1800, Irgacure 819, Irgacure 1850(모두 Ciba Specialty Chemicals로부터 구입) 및 Lucirin TPO 개시제(제조원: BASF)를 포함한다. 구입 가능한 UV 광개시제는 Darocur 1173 및 Darocur 2959(제조원: Ciba Specialty Chemicals)를 포함한다. 사용될 수 있는 이들 및 다른 광개시제는 문헌[참조: Volume III, Photoinitators for Free Radical Cationic & Anionic Photopolymerization, 2nd Edition by J. V. Crivello & K. Dietliker; edited by G. Bradley; John Wiley and Sons; New York; 1998]에 기재되어 있다. 당해 개시제는 반응 혼합물 중에서 반응 혼합물의 광중합 반응을 개시하는데 효과적인 양으로, 예를 들면 반응성 단량체 100중량부 당 약 0.1 내지 약 2중량부의 양으로 사용된다. 반응 혼합물의 중합 반응은 사용된 중합 반응 개시제 에 따라 열 또는 가시 광선 또는 자외선 또는 다른 수단을 적합하게 선택하여 개시될 수 있다. 대안적으로, 개시는 광개시제 없이, 예를 들면, e-빔을 사용하여 수행될 수 있다. 그러나, 광개시제가 사용되는 경우, 바람직한 개시제는 비스(2,4,6-트리메틸벤조일)-페닐 포스핀 옥사이드(Irgacure 819®)와 같은 비스아실포스핀 옥사이드 또는 1-하이드록시사이클로헥실 페닐 케톤 및 비스(2,6-디메톡시벤조일)-2,4-4-트리메틸펜틸 포스핀 옥사이드(DMBAPO)의 배합물이고, 또다른 양태에서, 중합 반응 개시 방법은 가시광선 활성화를 통한 것이다. 바람직한 개시제는 비스(2,4,6-트리메틸벤조일)-페닐 포스핀 옥사이드(Irgacure 819®)이다.

반응성 성분들은 순수하게 혼합되어 크세로겔(xerogel)을 형성할 수 있거나, 적어도 하나의 희석제와 혼합될 수 있다. 통상적인 실리콘 하이드로겔 콘택트 렌즈에 적합한 희석제는 잘 공지되어 있고, 적합한 것으로 알려진 임의의 희석제가 사용될 수 있다.

본 발명의 반응성 혼합물은 스핀캐스팅(spincasting) 및 정지 캐스팅(static casting)을 포함하여, 콘택트 렌즈의 생산에 있어서 반응 혼합물을 성형하는 임의의 공지된 공정을 통해 경화될 수 있다. 스핀캐스팅 방법은 미국 특허 제3,408,429호 및 제3,660,545호에 기재되어 있고, 정지 캐스팅 방법은 미국 특허 제4,113,224호 및 제4,197,266호에 기재되어 있다. 하나의 양태에서, 본 발명의 콘택트 렌즈는 경제적이고, 수화된 렌즈의 최종 형상을 정밀하게 조절할 수 있게 하는 실리콘 하이드로겔의 직접적인 성형에 의해 형성된다. 이 방법을 위해, 당해 반응 혼합물은 최종적인 목적하는 실리콘 하이드로겔, 즉 수팽윤성 중합체의 형상 을 갖는 금형에 놓이고, 당해 반응 혼합물은 당해 단량체가 중합됨으로써, 최종 목적 생성물의 대략적인 형상으로 중합체를 생산하는 조건에 적용된다.

본 발명의 렌즈는 피복되거나 피복되지 않을 수 있다. 렌즈가 피복된 경우, 당해 렌즈는 렌즈를 피복하기 위해 사용되는 여러 제제들로 피복될 수 있다. 예를 들면, 국제 특허공개공보 제03/11551호, 미국 특허 제6,087,415호, 제5,779,943호, 제5,275,838호, 제4,973,493호, 제5,135,297호, 제6,193,369호, 제6,213,604호, 제6,200,626호, 및 제5,760,100호의 피복 절차, 조성물, 및 방법이 사용될 수 있고, 당해 출원 및 특허는 당해 절차, 조성물, 및 방법에 대한 참조 문헌으로서 본원에 인용한다.

본 발명의 렌즈는 또한 약 200% 미만, 몇몇 양태에서, 약 150% 미만 및 다른 양태에서, 약 100% 미만인 헤이즈 백분율과 같은 여러 가지 다른 바람직한 특성을 갖는다. 헤이즈 백분율은 다음 방법을 사용하여 측정한다. 헤이즈는 광섬유 램프(Titan Tool Supply Co. 4-5.4의 전력 설정으로 설정된 0.5"in 직경 광선 가이드를 갖는 광섬유 광선)에 의해 렌즈 셀에 66° 정규 각도로 아래로부터 조사되는 평면 흑색 배경 위에서 주변 온도에서 투명한 20 x 40 x 10 mm 유리 셀 내의 붕산염 완충 염수 중의 수화된 시험 렌즈를 배치하고, 렌즈 플랫폼 위로 14mm에 놓인 비디오 카메라(Navitar TV Zoom 7000 줌 렌즈를 갖는 DVC 1300C:19130 RGB 카메라)에 의해 렌즈 셀에 수직 위로부터 렌즈의 이미지를 캡춰함으로써 측정된다. 배경 스캐터는 EPIX XCAP V 1.0 소프트웨어를 사용하여 블랭크 셀의 이미지를 감산함으로써 렌즈의 스캐터로부터 감산된다. 당해 감산된 산란된 빛 이미지는 렌즈의 중심 10mm에 걸쳐 통합하고, 100의 헤이즈 값(haze value)으로 임의로 설정된 CSI Thin Lens®,(CSI Flexible Wear(crotofilcon A) lot ML 62900207 Power -1.0)에 비교함으로써 정량적으로 분석한다. 4개의 렌즈가 분석되고, 그 결과를 표준 CSI 렌즈의 백분율로서 헤이즈 값을 발생하도록 평균한다.

몇몇 양태에서, 렌즈는 또한 약 200psi 미만, 몇몇 양태에서, 약 150psi 미만, 및 또다른 양태에서, 약 100psi 미만의 모듈러스와 같은 다른 목적하는 특성을 갖는다. 렌즈 제형이 적어도 하나의 실리콘-함유 성분을 포함하는 경우, 생성된 렌즈는 바람직하게는 약 50배리어(barrers)를 초과하고, 다른 양태에서, 약 100배리어를 초과하는 산소 투과율을 가질 수 있다.

상기 인용된 다수의 렌즈 제형은 1일 내지 30일 범위의 연속적인 기간 동안 사용자가 렌즈를 삽입하도록 허용할 수 있다. 렌즈가 안구상에 더 오래 머무를수록, 세균 및 다른 미생물이 당해 렌즈의 표면 위에서 증강될 기회가 더 많아지는 것은 알려져 있다. 따라서 연장된 기간에 걸쳐, 은과 같이 항균제를 방출하는 렌즈를 개발할 필요성이 있다.

본 발명은 약 25℃에서 순수한 물 중의 금속 이온의 몰 용해도가 약 2.0 x 10^-30mole/L 초과 내지 약 20mole/L 미만인 금속 염을 포함하거나, 당해 금속 염으로 필수적으로 이루어지거나, 당해 금속 염으로 이루어진 항균성 렌즈를 포함한다. 바람직한 금속 염은 은 이온이 약 2.0 x 10^-17mole/L 초과 내지 약 0.04mole/L 미만의 몰 용해도를 갖는 은 염이다. 이온화 가능한 항균성 금속 화합물이 사용되는 경우, 몇몇 양태에서, 이온화 가능한 항균성 금속 화합물의 금속 양이온은 약 2.0 x 10^-17mole/L 초과 내지 약 0.04mole/L 미만의 몰 용해도를 가질 것이다.

용어 항균성 렌즈 및 금속 염은 상기한 의미 및 바람직한 범위를 갖는다. 본원에 사용된 용어 "순수한"은 문헌[참조: the CRC Handbook of Chemistry and Physics, 74th Edition, CRC Press, Boca Raton Florida, 1993]에 정의된 바와 같이 사용된 물의 품질을 의미한다. 용어 "몰 용해도(molar solubility)"는 물의 리터당 음이온으로부터 용해되거나 해리된 금속의 몰 수를 의미한다. 이러한 수는 25℃에서 순수한 물에서 측정된 용해도-곱 상수(K_sp)로부터 유도된다[참조 Skoog, D.A. et al. FUNDAMENTALS OF ANALYTICAL CHEMISTRY, Fifth Edition, Saunders College Publishing, New York, 1988, or published values in CRC Handbook of Chemistry and Physics, 74th Edition, CRC Press, Boca Raton Florida, 1993]. 예를 들면, 금속 염이 탄산은(Ag₂CO₃)인 경우, K_sp는 다음 식으로 표현된다:

Ag₂CO₃(s) → 2Ag⁺(aq) + CO₃ ^2-(aq)

K_sp는 다음과 같이 산출된다:

K_sp = [Ag⁺]²[CO₃ ²]

탄산은이 용해됨에 따라, 2개의 은 양이온마다 용액 중에 하나의 카보네이트 음이온이 존재하고, [CO₃ ²] = ½[Ag⁺], 용해도-곱 상수 식은 다음과 같이 용해된 은 농도에 대해 풀기 위해 재배치될 수 있다:

K_sp = [Ag⁺]²(½[Ag⁺]) = ½[Ag⁺]³

[Ag⁺] =(2K_sp)^1/3

K_sp는 다음과 같이 임의의 금속 염의 몰 용해도를 산출하기 위해 사용될 수 있다:

MX에 대해: [M] =(K_sp)^1/2

M₂X에 대해: [M] =(2K_sp)^1/3

M₃X에 대해: [M] =(3K_sp)^1/4

25℃에서 측정되는 경우 약 2 x 10^-30mole/L 초과 내지 약 20mole/L 미만의 몰 용해도를 갖는 금속 이온을 갖는 금속 염이 1일 내지 30일 또는 보다 장시간에 이르는 시간 동안 렌즈로부터 금속을 연속적으로 방출할 것이다. 본 발명의 바람직한 금속 염은 은 이온의 몰 용해도가 약 2 x 10^-17mole/L 이상인 은 염이다. 바람직한 몰 용해도는 25℃에서 측정한 경우 약 9 x 10^-9mole/L 이상 내지 1 x 10^-5mole/L 이하이다. 본 발명의 바람직한 금속 염은 요오드화은, 염화은 및 브롬화은이고, 요오드화은이 특히 바람직하다.

또 다른 추가의 양태에서, 본 발명은 포유동물의 안구 위에 금속 염을 포함하는 항균성 렌즈를 배치하는 것을 포함하거나, 이로 필수적으로 이루어지거나, 이로 이루어진, 포유 동물의 눈 영역에 놓인 렌즈 위의 미생물의 군집화와 연관된 불리한 사건을 감소시키는 방법을 포함한다. 용어 렌즈, 항균성 렌즈, 및 금속 염 모두는 이들의 상기 정의 및 바람직한 범위를 갖는다. 어구 "미생물의 군집화와 연관된 불리한 사건"은 콘택트 렌즈 관련 눈의 염증, 콘택트 렌즈 관련된 주변 궤양, 콘택트 렌즈 연관된 눈 충혈, 침투성 각막염(infiltrative keratitis), 미생물에 의한 각막염, 등을 포함하지만, 이들로만 제한되지 않는다. 용어 포유동물은 임의의 항온 고등 척추 동물을 의미하고, 바람직한 포유동물은 인간이다.

또다른 추가의 양태에서, 본 발명은 금속 염을 포함하거나, 당해 금속 염으로 필수적으로 이루어지거나, 당해 금속 염으로 이루어진 항균성 렌즈의 제조방법을 포함하고, 이 방법은 금속 염을 렌즈 제형과 혼합하는 단계 및 렌즈 제형/금속 염 혼합물을 경화시켜 렌즈를 형성하는 단계를 포함하거나, 이들 단계로 이루어지거나, 필수적으로 이루어진다. 용어 "제형"은 단량체, 예비중합체, 공중합체, 매크로머, 개시제, 안료, 염료, UV 흡수제 등과 같은 항균성 렌즈를 제조하기 위해 사용되는 임의의 성분 또는 성분들의 배합물을 포함한다. 이러한 성분의 예는 당업계에 알려져 있고, 이들 성분의 일부는 안과용 렌즈 특허들 및 본 출원에 앞서 인용된 특허 출원들에 기재되어 있다.

항균성 금속 염은

(a) 염 전구체를 적어도 약 42의 친수성 지수를 갖는 렌즈 제형과 혼합하는 단계;

(b) 렌즈를 형성하는 단계; 및

(c) 당해 렌즈를 금속 제제로 처리하는 단계를 포함하거나, 이들 단계로 이루어지거나, 필수적으로 이루어진 방법을 포함하는 수많은 방법에 의해 본 발명의 렌즈 내로 혼입될 수 있다.

용어 "염 전구체"는 금속 이온으로 치환될 수 있는 양이온을 함유하는 임의의 화합물 또는 조성물(수용액을 포함함)을 의미한다. 염 전구체는 약 1㎍/mL 이상으로 렌즈 제형 중에 용해되는 것이 바람직하다. 용어 염 전구체는 국제 특허공개공보 제03/11351호에 기재된 제올라이트, 국제 특허공개공보 제02/62402호에 기재된 고형 은은 포함하지 않는다. 렌즈 중의 염 전구체의 바람직한 양은, 단량체 조성물의 총 중량을 기준으로, 약 0.00001 내지 약 10.0중량%, 보다 바람직하게는 약 0.0001 내지 약 1.0중량%, 가장 바람직하게는 약 0.001 내지 약 0.1중량%이다. 염 전구체의 예는 염화나트륨, 요오드화나트륨, 브롬화나트륨, 염화리튬, 황화리튬, 황화나트륨, 황화칼륨, 나트륨 테트라클로로 아젠테이트, 등과 같은 무기 분자를 포함하지만, 이들로만 제한되지 않는다. 유기 분자의 예는 테트라-알킬 암모늄 락테이트, 테트라-알킬 암모늄 설페이트, 테트라-알킬 암모늄 클로라이드, 브로마이드 또는 요오다이드와 같은 4급 암모늄 할라이드를 포함하지만, 이들로만 제한되지 않는다. 바람직한 전구체 염은 요오드화나트륨이다.

용어 "형성"은 빛 또는 열로 경화시키는 것을 포함하지만, 이들로만 제한되지 않는 렌즈를 형성하기 위해 사용된 다수의 방법들 중 임의의 것을 의미한다. 본 발명의 렌즈 제형은 공지된 방법에 의해 중합체성 제품 또는 장치를 형성하기 위해 사용된 진탕 또는 교반과 같은, 당업계의 숙련자들에게 공지된 임의의 방법에 의해 형성될 수 있다.

예를 들면, 본 발명의 안과용 장치는 반응성 성분 및 임의의 희석제(들)을 중합 반응 개시제와 혼합하고 적절한 조건으로 경화시켜 선반(lathing), 절삭(cutting) 등에 의해 적절한 형상으로 후속적으로 형성될 수 있는 제품을 형성함으로써 제조될 수 있다. 대안적으로, 반응 혼합물은 금형 내에 배치되고, 후속적으로 적절한 제품으로 되도록 경화될 수 있다.

스핀캐스팅 및 정지 캐스팅을 포함하여 콘택트 렌즈의 생산에 있어서 렌즈 제형을 가공하기 위한 여러 공정들이 공지되어 있다. 스핀캐스팅 방법은 미국 특허 제3,408,429호 및 제3,660,545호에 기재되어 있고, 정지 캐스팅 방법은 미국 특허 제4,113,224호 및 제4,197,266호에 기재되어 있다. 본 발명의 콘택트 렌즈를 생산하기 위한 바람직한 방법은 성형에 의한 것이다. 이 방법을 위해, 렌즈 제형은 최종 목적 렌즈의 형상을 갖는 금형 내에 배치되고, 당해 렌즈 제형은 성분들이 중합되어 렌즈를 생산할 수 있는 조건에 적용된다. 당해 렌즈는 용매로 처리되어, 희석제를 제거하고, 궁극적으로 물로 대체할 수 있다. 당해 방법은 미국 특허 제4,495,313호; 제4,680,336호; 제4,889,664호; 및 제5,039,459호에 추가로 기재되어 있고, 이들은 참조 문헌으로서 본원에 인용되어 있다. 바람직한 경화 방법은 방사선, 바람직하게는 UV 또는 가시광선, 및 가장 바람직하게는 가시광선에 의한 것이다.

용어 "금속 제제"는 금속 이온을 함유하는 임의의 조성물(수용액을 포함함)을 의미한다. 이러한 조성물의 예는 용액 중의 금속 제제의 농도가 약 1㎍/mL 이상인 질산은, 은 트리플레이트, 또는 은 아세테이트의 수용액 또는 유기 용액을 포함하지만, 이들로만 제한되지 않는다. 바람직한 금속 제제는 수성 질산은이고, 여기서 용액 중의 질산은의 농도는, 용액의 총 중량을 기준으로, 약 0.0001 이상 내지 약 2중량%, 보다 바람직하게는 약 0.001 초과 내지 약 0.01중량%이다. 용어 "처리"는 금속 제제를 렌즈와 접촉시키는 임의의 방법을 의미하고, 여기서 바람직한 방법은 금속 제제의 용액 중에 렌즈를 침지시키는 것이다. 처리 단계는 금속 제제의 용액 중에서 렌즈를 가열하는 것을 포함할 수 있지만, 처리 단계는 주변 온도에서 수행되는 것이 바람직하다.

또다른 추가의 양태에서, 본 발명은 금속 염을 포함하거나, 필수적으로 금속 염으로 이루어지거나, 금속 염으로 구성된 항균성 렌즈의 제조방법을 포함하고, 당해 방법은

(a) 금속 전구체를 적어도 약 42의 친수성 지수를 갖는 렌즈 제형과 혼합하는 단계;

(b) 렌즈를 형성하는 단계; 및

(c) 당해 렌즈를 음이온 전구체로 처리하는 단계를 포함한다.

용어 금속 전구체는 금속 양이온 및 카운터 음이온을 함유하는 임의의 조성물(수용액을 포함함)을 의미하고, 여기서 카운터 음이온은 치환될 수 있다. 금속 전구체의 예로는 은 트리플레이트, 질산구리, 황산구리, 황산마그네슘, 황산아연, 등을 포함하지만, 이들로만 제한되지 않는다. 바람직한 금속 전구체는 은 트리플레이트이다. 용어 음이온 전구체는 금속 전구체의 음이온으로 치환되어 금속 염을 형성할 수 있는 음이온을 함유하는 임의의 조성물(수용액을 포함함)을 의미한다. 음이온 전구체의 예는 염화나트륨, 요오드화나트륨, 브롬화나트륨, 염화리튬, 황화리튬, 황화나트륨, 황화칼륨 등과 같은 무기 분자들을 포함하지만, 이들로만 제한되지 않는다. 음이온 전구체의 예는 테트라-알킬 암모늄 락테이트, 테트라-알킬 암모늄 설페이트, 테트라-알킬 암모늄 클로라이드, 브로마이드 또는 요오다이드와 같은 4급 암모늄 할라이드를 포함하지만, 이들로만 제한되지 않는 유기 분자이다. 바람직한 음이온 전구체는 수성 요오드화나트륨이다.

또다른 추가의 양태에서, 본 발명은 금속 염을 포함하거나, 필수적으로 금속 염으로 이루어지거나, 금속 염으로 이루어진 항균성 렌즈의 제조방법을 포함하고, 당해 방법은

(a) 염 전구체로 적어도 약 42의 친수성 지수를 갖는 렌즈 제형으로부터 형성된 경화된 렌즈를 처리하는 단계; 및

(b) 단계(a)의 렌즈를 금속 제제로 처리하는 단계를 포함한다.

(a) 금속을 적어도 약 42의 친수성 지수를 갖는 렌즈 제형과 혼합하는 단계;

(b) 렌즈를 형성하는 단계;

(c) 단계(b)의 렌즈를 산화제로 처리하는 단계; 및

(d) 단계(c)의 렌즈를 음이온 전구체로 처리하는 단계를 포함한다.

용어 "금속"은 0의 산호 상태를 갖는 임의의 금속을 의미한다. 금속의 예는 알루미늄, 코발트, 칼슘, 마그네슘, 니켈, 티탄, 바나듐, 스트론튬, 철, 금, 은, 팔라듐, 백금, 구리, 망간 및 아연을 포함하지만, 이들로만 제한되지 않는다. 바람직한 금속은 망간, 아연, 구리, 금, 백금, 팔라듐 및 은이다. 특히 바람직한 금속은 은이다. 용어 "산화제"는 과산화수소 등과 같이 공지된 제제를 포함하지만, 이들로만 제한되지 않는다.

상기 모든 공정들은 단일 기계 장치 또는 기계 장치들의 조합에 의해 수행될 수 있다. 예를 들면, 금속 염이 경화된 렌즈에 첨가되는 경우, 당해 금속 염을 부가하는 모든 단계는 다음과 같이 작동되는 수화 기계 상에서 수행될 수 있다. 경화된 렌즈(비수화되거나, 부분적으로 수화되거나 완전히 수화된 렌즈)는 단일 블리스터 패키지에 배치될 수 있다. 염 전구체의 용액이 이 패키지에 부가되고, 렌즈 내에 목적하는 양의 염 전구체가 혼입되기에 충분하지만, 변색(discoloration) 또는 헤이즈를 생성하기에는 불충분한 시간 동안 방치된다. 그 시간은 염의 용해도 및 농도 및 온도에 따라 변화할 것이다. 적합한 시간(주변 온도에서)은 약 30분 이하, 바람직하게는 약 30초 내지 5분, 더욱 바람직하게는 약 2분을 포함한다. 후속적으로, 염 전구체의 용액이 제거되고, 금속 제제의 용액이 패키지에 부가된다. 금속 제제에 대한 담지 시간은 용해도, 농도 및 온도를 사용하여 선택될 수 있다. 후속적으로 금속 제제 용액이 제거되고, 당해 렌즈는 수회 분량의 탈이온수로 세척 되고, 멸균된다.

(a) 금속 제제로 적어도 약 42의 친수성 지수를 갖는 렌즈 제형으로부터 형성된 경화된 렌즈를 처리하는 단계; 및

(b) 단계(a)의 렌즈를 염 전구체로 처리하는 단계를 포함한다.

본 발명을 예시하기 위해 다음 실시예들이 포함된다. 당해 실시예는 본 발명을 제한하지 않는다. 당해 실시예들은 단지 본 발명을 실시하는 방법을 제안하는 것을 의미한다. 콘택트 렌즈에서의 당해 지식 뿐만 아니라 다른 특성은 본 발명을 실시하는 다른 방법을 모색할 수 있다. 그러나, 당해 방법은 본 발명의 범위에 속하는 것으로 간주된다.

다음 시험 방법이 본 발명의 실시예에 사용되었다.

물 함량은 다음과 같이 측정되었다: 시험해야 할 렌즈는 24시간 동안 패키징 용액에 두었다. 3개의 시험 렌즈 각각은 끝에 스펀지 달린 면봉을 사용하여 제거되고, 패키징 용액으로 완충된 블로팅 와이프(wipes) 위에 배치된다. 렌즈의 양 측면은 와이프와 접촉한다. 핀셋을 사용하여, 당해 시험 렌즈를 칭량 팬에 놓고 칭량한다. 2개 이상의 시료 세트를 제조하고, 상기한 바와 같이 칭량한다. 팬은 3회 칭량되고, 평균은 습윤 중량이다.

건조 중량은 60℃로 30분 동안 예열된 진공 오븐 내에 시료 팬을 배치함으로 써 측정된다. 진공은 적어도 0.4inHg가 획득될 때까지 적용된다. 진공 밸브 및 펌프의 전원은 끄고, 렌즈를 4시간 동안 건조한다. 퍼지 밸브가 개방되고, 오븐은 대기압에 도달하게 허용된다 팬을 제거하여 중량을 측정한다 물 함량은 다음과 같이 산출된다:

습윤 중량 = 팬 및 렌즈를 합한 습윤 중량 - 칭량된 팬의 중량

건조 중량 = 팬 및 렌즈를 합한 건조 중량 - 칭량된 팬의 중량

시료들에 대해 산출된 물 함량의 평균 및 표준 편차가 보고되었다.

습윤성은 통상적으로 23℃에서 붕산염 완충 염수에 의해 윌헬미(Wilhelmy) 밸런스를 사용하여 동적 접촉각 또는 DCA를 측정함으로써 측정된다. 렌즈 표면과 붕산염 완충 염수 사이의 습윤 강도(wetting force)는 윌헬미 마이크로밸런스를 사용하여 측정되는 한편, 렌즈의 중심부로부터 절단된 시료 스트립은 100마이크론/sec의 속도로 염수 내로 침지되거나 방출된다. 다음 식이 사용된다.

상기 식에서, F는 습윤 강도이고, γ은 프로브 액체의 표면 장력이고, p는 메니스커스에서 시료의 주변이고, θ는 접촉각이다.

통상적으로, 2개의 접촉각이 동적 습윤 실험으로부터 - 전진 접촉각 및 후퇴 접촉각으로 입수된다. 전진 접촉각은 시료가 프로브 액체 내로 침지되는 습윤 실 험 부분으로부터 입수되고, 이들은 본원에 기록된 값이다. 각각의 조성물의 적어도 4개의 렌즈가 보고되고, 평균이 고된다.

산소 투과율(Dk)은 일반적으로 문헌[참조: ISO 9913-1: 1996(E)]에 기재된 폴라로그래픽(polarographic) 방법에 의해 측정되지만, 다음과 같이 변형된다. 당해 측정은 산소 2.1%를 함유하는 환경에서 수행된다. 이러한 환경은 시험 챔버가 적절한 비율로, 예를 들면 질소 1800ml/분 및 공기 200ml/분으로 설정된 질소 및 공기 입구를 장착함으로써 생성된다. 당해 t/Dk는 조절된 P_o2를 사용함으로써 산출된다. 붕산염 완충 염수가 사용되었다. 암전류(dark current)는 MMA 렌즈를 적용하는 대신에 순수한 습한 질소 환경을 사용함으로써 측정되었다. 당해 렌즈는 측정 전에 블로팅되지 않았다. 4개의 렌즈가 다양한 두께의 렌즈를 사용하는 대신에 겹쳐졌다. 만곡된 센서가 편평한 센서 대신에 사용되었다. 생성된 Dk값은 배리어 단위로 기록된다.

모듈러스는 초기 게이지 높이까지 낮아진 로드 셀(load cell)이 장착된 일정 속도의 운동식 인장 강도 시험기의 크로스헤드(crosshead)를 사용함으로써 측정된다. 적합한 시험기는 lnstron 모델 1122을 포함한다. 0.522in 길이, 0.276in "귀" 폭 및 0.213in "목" 폭을 갖는 개뼈 형상의 시료가 그립(grip) 내로 부하되고, 그것이 파열될 때까지 2인치/분의 일정한 응력 속도로 신장시킨다. 시료의 초기 게이지 길이(Lo) 및 시료 파열 길이(Lf)가 측정된다. 각각의 조성물의 12개의 표본이 측정되고, 그 평균이 기록된다. 인장 모듈러스는 스트레스/응력 곡선의 초기 선형 부분에서 측정된다.

Si(%)는 화합물의 구조 및 분자량을 기준으로 산출되었다.

본원에 명시된 모든 시험은 특정량의 고유한 시험 오차를 갖는 것인 인식될 것이다. 따라서, 본원에 기록된 결과는 절대적인 수치로서가 아니라 특정 시험의 정확도를 기준으로 하는 수치 범위인 것으로 해석되어야 한다.

다음 약어들이 실시예에 사용되었다.

ac PDMS = Degussa로부터 구입한 비스-3-아크릴옥시-2-하이드록시프로필옥시프로필 폴리디메틸실록산(MW 2000, 아크릴화 폴리디메틸실록산)

Blue HEMA = 실시예 4 또는 미국 특허 제5,944,853호에 기재된 바와 같이, 반응성 블루 넘버 4 및 HEMA의 반응 생성물

CGI 1850 = 1-하이드록시사이클로헥실 페닐 케톤 및 비스(2,6-디메톡시벤조일)-2,4-4-트리메틸펜틸 포스핀 옥사이드의 1:1(w/w) 블렌드

CGI 819 = 비스(2,4,6-트리메틸벤조일)-페닐포스핀옥사이드

Dl 수 = 탈이온수

D3O = 3,7-디메틸-3-옥탄올

DMA = N,N-디메틸아크릴아미드

EGDMA = 에틸렌글리콜 디메타크릴레이트

HEMA = 하이드록시에틸 메타크릴레이트

IPA = 이소프로필 알콜

MAA = 메타크릴산

매크로머 = 미국 특허 제2003-0052424-A1호의 실시예 1의 매크로머 제법 하에 기재된 절차에 따라 제조된 매크로머

MC = 메틸 셀룰로스

mPDMS = 모노-메타크릴옥시프로필 말단 폴리디메틸실록산 (MW 800-1000)

Norbloc = 2-(2'-하이드록시-5-메타크릴일옥시에틸페닐)-2H-벤조트리아졸

ppm = 건조 렌즈 1그램당 시료의 백만분율(parts per million) 마이크로그램

OH mPDMS = 모노-(3-메타크릴옥시-2-하이드록시프로필옥시)프로필 말단, 모노-부틸 말단 폴리디메틸실록산

PVP= 폴리비닐피롤리디논 90)

PVP 2500 = 폴리비닐피롤리디논(MW 2500)

SiMMA = 3-메타크릴옥시-2-하이드록시프로필옥시)프로필비스(트리메틸실록시)메틸실란

SSPS = 황산나트륨 패키징 용액

TAA = t-아밀 알콜

TEGDMA = 테트라에틸렌글리콜 디메타크릴레이트

w/w = 중량/총 중량

w/v = 중량/총 부피

v/v =부피/총 부피

3M3P = 3-메틸-3-펜탄올.

다음 조성물들이 사용하기 위해 제조되었다.

황산나트륨 패키징 용액(SSPS)
성분	설명
물(mL)	1,000
황산나트륨(g)	14±0.02
붕산나트륨(g)	1.85±0.02
붕산(g)	9.26±0.02
메틸셀룰로스 4000 센티포아즈(g)	0-0.10

실시예 1 - 9

하이드로겔 블렌드는 아래 표 1에 나타낸 바와 같이 아래 기재된 조건을 사용하여 제조하였다. 모든 양은 희석제를 제외하고는 단량체 혼합물의 모든 성분의 중량을 기준으로 중량%로서 산출하였다. 반응성 성분은 사용하기 전에 적어도 2시간 동안 열거된 희석제들과 혼합하고, 15분 동안 127rpm으로 25℃에서 20mmHg(27mbar) 하에 탈기시켰다. 모든 반응성 성분 및 희석제의 중량%를 기준으로 사용된 희석제의 양은 희석제(%)로서 열거된다.

상기 표 1에 열거된 단량체 혼합물은 표 2에 열거된 렌즈 금형 내로 충전되고, 가시광선(Philips TL-03 bulbs) 하에 질소 분위기(<0.5% O₂) 하에 45 ± 5℃에서 경화된다. 금형 물질, 경화 시간 및 경화 프로필은 아래 표 2에 열거된다. 당해 렌즈는 표 2에 나타낸 이형/용매 교환 절차를 사용하여 금형으로부터 이형되고, 용매 교환된다. 이형 후, 렌즈는 표 2에 열거된 바와 같이 DI/MC의 공칭 NaI 농도를 갖는 요오드화나트륨 용액(렌즈당 > 3mL)의 단지에 넣고, 적어도 8시간 동안 단지 롤러 위에서 롤링시켰다. 렌즈를 개별적으로 블리스터 보울(blister bowls) 위로 옮기고, 수반되는 요오드화나트륨 용액을 제거하였다. 질산은 용액을 보울(탈이온수 중의 질산은 150㎍/mL의 렌즈당 800μL)에 첨가하였다. 노출한지 2분 후, 질산은 용액을 제거하고, 당해 렌즈를 DI/MC의 단지로 옮기고 단지 롤러 위에서 30분 세정하였다. 세정 단계는 새로운 DI/MC 용액을 사용하여 5번 더 반복하였다 (1회 세정당 30분). 렌즈는 SSPS의 단지에서 평형화시키고, 폴리프로필렌 보울 및 호일(foil)을 사용하여 SSPS 950+/-50 uL 중에서 패키징하고, 1회 오토클레이브처리하였다(122.5℃, 30분).

*블렌드(Blend)는 Zeonor 55wt%/폴리프로필렌 45wt%의 블렌드였다.

이형 및 용매 교환 절차:

절차 1 : 금형을 개방하고, 렌즈를 DI 수 중의 70% IPA에서 이형하였다. 60분 후, 렌즈를 i) 100% IPA에 60분 동안; ii) DI 수 중의 70% IPA에 60분 동안; iii) DI 수 중의 10% IPA 30분 동안; iv) DI 수에 30분 동안; v) 메틸 셀룰로스(DI/MC) 50ppm을 포함하는 DI수에 30분 동안 옮긴 후, 새로운 DI/MC에 저장하였다.

절차 2. 금형을 개방하고, 렌즈를 DI 수 중의 70% IPA에 60분 동안 이형하였다. DI 수 중의 70% IPA의 2개의 추가의 교환 후(각각 60분 동안), 렌즈를 i) DI 수에 30분 동안; 메틸 셀룰로스(DI/MC) 50ppm을 포함하는 DI수에 30분 동안 옮긴 후, 새로운 DI/MC에 저장하였다.

절차 3. 금형을 개방하고, 렌즈를 DI 수 중에서 30분 동안 평형화하였다. 렌즈를 DI 수 중의 70% IPA에서 이형하고(30분 이상 동안), DI 수 중에서 세정되고(>5분 동안), DI 수 중에서 평형화되었다(30분 동안, 45 ± 5℃).

절차 4 금형을 개방하고, 렌즈를 DI 수 중의 70% IPA에서 이형하였다. 60분 후, 렌즈를 i) 100% IPA에 60분 동안; ii) DI 수 중의 70% IPA에 60분 동안; iii) DI 수에 30분 동안; iv) DI 수에 30분 동안 옮기고; v) 새로운 DI/MC에 저장하였다(30분 동안, 45 ± 5℃).

물 함량, 전진 접촉 각, 실리콘(%), 은 함량, Dk 및 모듈러스를 측정하고, 아래 표 3에 나타낸다.

실시예 10

선행된 연구에서 실시예 1에 따라 제조된 렌즈는 약 8시간 착용 후 측정한 경우 낮은 %의 환자들에서 조셉슨 푸쉬업 시험에 대해 허용될 수 없는 움직임을 나타낸다는 것이 밝혀졌다. 허용될 수 없는 렌즈 움직임을 경험한 환자들은 후속 시도에서 허용될 수 없는 움직임을 일관되게 경험하는 한편, 조셉슨 푸쉬업 시험, 상향 및 정면 응시 평가에서 허용될 수 있는 움직임을 나타내는 환자들 또한 일관되게 그러한 경험을 하였다. 다음 연구는 아래 기록된 후속 실시예에서 스크리너로서 사용하기 위한 불량한 렌즈 움직임을 경험한 환자들을 확인하기 위해 수행되었다. 실시예 1에 따라 제조된 렌즈는 동일한 제형을 갖지만, 임의의 요오드화은이 없는 콘택트 렌즈에 대하여 임상적으로 평가되었다. 임상적 평가는 연구를 완료한 14명의 환자들에 의해 이중맹검의, 랜덤화된 양면적인 교차 연구였다. 렌즈를 적어도 8시간 동안 착용하였다. 연구 목적은 실시예 1의 렌즈에 의한 불량한 움직임을 경험한 환자들을 확인한 것이었다. 약 8시간 후, 렌즈 움직임은 문헌[참조: Contact Lens Practice, Chapman & Hall, 1994, edited by M. Ruben 및 M. Guillon, pgs. 589-99]에 상세히 기재된 조셉슨 푸쉬업 시험을 사용하고, 다음 등급을 사용하여 평가하였다: 2 = 과도한 움직임, 1 = 적절한 움직임, 0 = 최적 움직임, -1 = 최소 움직임; 및 a - 2 전혀 움직이지 않음. 2명의 환자가 -1 미만의 움직임을 경험한 것으로 확인되었다.

실시예 11

실시예 2 내지 9의 렌즈는 불량한 움직임을 경험한 것으로 실시예 10에서 확인된 2명의 환자들에 대해 임상적으로 평가하였다. 각각의 렌즈는 단일 맹검(대상자) 연구에서 평가하였다. 각각의 렌즈 세트를 8 내지 12시간 동안 착용하였다. 당일 말기에, 렌즈 움직임은 각각의 렌즈에 대해 조셉슨 푸쉬업 시험을 사용하여 평가하였다. 당해 실시예에서, 적어도 -1의 움직임 결과가 허용되는 것으로 고려되었다. 그 결과는 아래 표 4에 나타낸다.

렌즈 실시예	친수성 지수	허용되는 움직임(%)
2	42	0*
3	46	100
4	47	100
5	38	50
6	40	50
7	46	100
8	41	75
9	54	100

* 단 1명의 환자로부터의 데이타.

상기 표에 나타낸 바와 같이, 약 42를 초과하는 친수성 지수를 갖는 렌즈는 적어도 하나의 금속 염을 포함하는 렌즈에 의해 불량한 렌즈 움직임 경향을 나타내는 환자 집단들 중에서조차 일관되게 허용되는 안구상 움직임(100%)을 갖는다. 또한, 본 발명은 적어도 약 90%의 환자에서, 및 몇몇 양태에서, 적어도 약 95%의 환자에서 허용되는 안구상 움직임을 제공하는 적어도 하나의 금속 염을 포함하는 실리콘 하이드로겔 콘택트 렌즈를 제공한다.

Claims

적어도 하나의 금속 염, 및 적어도 약 42의 친수성 지수(hydrophilicity index)를 제공하는 농도로 소수성 성분 및 친수성 성분 중 적어도 하나를 함유하는 반응 혼합물로부터 형성된 중합체를 포함하는 콘택트 렌즈.
제1항에 있어서, 상기 친수성 지수가 약 44를 초과하는, 콘택트 렌즈.
제1항에 있어서, 상기 친수성 지수가 약 45를 초과하는, 콘택트 렌즈.
제1항에 있어서, 상기 금속 염의 식이 [M]_a[X]_b이고, 여기서, X는 임의의 음으로 하전된 이온을 함유하고, a ≥ 1이고, b ≥ 1이고, M은 임의의 양으로 하전된 금속인, 콘택트 렌즈.
제4항에 있어서, M이 Al⁺³, Co⁺², Co⁺³, Ca⁺², Mg⁺², Ni⁺², Ti⁺², Ti⁺³, Ti⁺⁴, V⁺², V⁺³, V⁺⁵, Sr⁺², Fe⁺², Fe⁺³, Au⁺², Au⁺³, Au⁺¹, Ag⁺², Ag⁺¹, Pd⁺², Pd⁺⁴, Pt⁺², Pt⁺⁴, Cu⁺¹, Cu⁺², Mn⁺², Mn⁺³, Mn⁺⁴, 및 Zn⁺² 및 이들의 혼합물로 이루어진 그룹으로부터 선택되는, 콘택트 렌즈.
제4항에 있어서, M이 Mg⁺², Zn⁺², Cu⁺¹, Cu⁺², Au⁺², Au⁺³, Au⁺¹, Pd⁺², Pd⁺⁴, Pt⁺², Pt⁺⁴, Ag⁺², 및 Ag⁺¹ 및 이들의 혼합물로 이루어진 그룹으로부터 선택되는, 콘택트 렌즈.
제4항에 있어서, M이 Zn⁺², Cu⁺¹, Cu⁺², Ag⁺², 및 Ag⁺¹ 및 이들의 혼합물로 이루어진 그룹으로부터 선택되는, 콘택트 렌즈.
제4항에 있어서, M이 Ag⁺¹을 포함하는, 콘택트 렌즈.
제4항에 있어서, X가 CO₃ ^-2, SO₄ ^-2, CH₃CO₂ ^-1, PO₄ ^-3, Cl^-1, I^-1, Br^-1, S^-2 및 O^-2 및 이들의 혼합물로 이루어진 그룹으로부터 선택되는, 콘택트 렌즈.
제4항에 있어서, X가 CO₃ ^-2, SO₄ ^-2, Cl^-1, I^-1, 및 Br^-1 및 이들의 혼합물로 이루어진 그룹으로부터 선택되는, 콘택트 렌즈.
제4항에 있어서, M이 은이고, X가 CO₃ ^-2, SO₄ ^-2, Cl^-1, I^-1, 및 Br^-1 및 이들의 혼합물로 이루어진 그룹으로부터 선택되는, 콘택트 렌즈.
제1항에 있어서, 상기 금속 염이 황산은, 요오드산은, 탄산은, 인산은, 황화은, 염화은, 브롬화은, 요오드화은, 산화은 및 이들의 혼합물로 이루어진 그룹으로부터 선택되는, 콘택트 렌즈.
제1항에 있어서, 상기 금속 염이 황산은, 요오드산은, 염화은, 브롬화은, 및 요오드화은 및 이들의 혼합물로 이루어진 그룹으로부터 선택되는, 콘택트 렌즈.
제1항에 있어서, 상기 금속 염이 요오드화은을 포함하는, 콘택트 렌즈.
제1항에 있어서, 상기 반응 혼합물이 HEMA, NVP, DMA, N-비닐-N-메틸 아세트아미드, 메타크릴산, 글리세롤 메타크릴레이트, 2-하이드록시에틸 메타크릴아미드, N-비닐-N-메틸 아크릴아미드, 폴리에틸렌글리콜 모노메타크릴레이트, 상기한 것들 중 임의의 것을 포함하는 중합체 및 공중합체 및 이들의 배합물로 이루어진 그룹으로부터 선택되는 친수성 성분을 포함하는, 콘택트 렌즈.
제1항에 있어서, 상기 금속 염 입자들의 직경이 약 10㎛ 미만인, 콘택트 렌 즈.
제4항에 있어서, M이 은이고, 렌즈당 은의 양이 약 0.00001 내지 약 10중량%인, 콘택트 렌즈.
제4항에 있어서, M이 은이고, 렌즈당 은의 양이 약 0.0001 내지 약 1.0중량%인, 콘택트 렌즈.
제4항에 있어서, M이 은이고, 렌즈당 은의 양이 약 0.001 내지 약 0.1중량%인, 콘택트 렌즈.
제18항에 있어서, 상기 금속 염이 염화은, 요오드화은, 브롬화은 및 이들의 혼합물로 이루어진 그룹으로부터 선택되는, 콘택트 렌즈.
제1항에 있어서, 상기 금속 염이 약 25℃에서 약 2.0 x 10^-30mole/L 이상 내지 약 20mole/L 미만인 수중 몰 용해도(molar solubility)를 갖는 금속 이온을 포함하는, 콘택트 렌즈.
제20항에 있어서, 상기 금속 이온의 몰 용해도가 25℃에서 측정된 경우 약 1 x 10^-17mole/L 이상 내지 0.04mole/L 이하인, 콘택트 렌즈.
제1항에 있어서, 상기 소수성 성분이 적어도 하나의 실리콘-함유 성분을 포함하는, 콘택트 렌즈.
제23항에 있어서, 상기 적어도 하나의 실리콘-함유 성분이 화학식 I의 실리콘으로부터 선택되는, 콘택트 렌즈.

화학식 I

상기 화학식 I에서,

R¹은 독립적으로 1가 반응성 그룹, 1가 알킬 그룹, 또는 1가 아릴 그룹(이들 중 임의의 그룹은 하이드록시, 아미노, 옥사, 카복시, 알킬 카복시, 알콕시, 아미도, 카바메이트, 카보네이트, 할로겐 또는 이들의 배합물로부터 선택된 관능기를 추가로 포함할 수 있다); 또는 1 내지 100개의 Si-O 반복 단위를 포함하는 1가 실록산 쇄(이들은 알킬, 하이드록시, 아미노, 옥사, 카복시, 알킬 카복시, 알콕시, 아미도, 카바메이트, 할로겐 또는 이들의 배합물로부터 선택되는 관능기를 추가로 포함할 수 있다)로부터 선택되고;

b는 0 내지 500이고, 여기서, b가 0이 아닌 경우, b는 규정된 값과 동일한 상태를 갖는 배치임이 이해되어야 하고;

여기서, 적어도 하나의 R¹은 1가 반응성 그룹을 포함하고, 몇몇 양태에서, 1 내지 3개의 R¹은 1가 반응성 그룹을 포함한다
제23항에 있어서, 상기 적어도 하나의 실리콘 함유 성분이 2-메틸-,2-하이드록시-3-[3-[1,3,3,3-테트라메틸-1-[(트리메틸실릴)옥시]디실록사닐]프로폭시]프로필 에스테르, 2-하이드록시-3-메타크릴옥시프로필옥시프로필-트리스(트리메틸실록시)실란, 3-메타크릴옥시프로필트리스(트리메틸실록시)실란, 3-메타크릴옥시프로필-비스(트리메틸실록시)메틸실란, 3-메타크릴옥시프로필펜타메틸 디실록산 및 이들의 배합물로 이루어진 그룹으로부터 선택되는, 콘택트 렌즈.
제23항에 있어서, 상기 적어도 하나의 실리콘 함유 성분이 적어도 하나의 폴리디알킬실록산을 포함하는, 콘택트 렌즈.
제23항에 있어서, 상기 적어도 하나의 실리콘 함유 성분이 (모노-(2-하이드록시-3-메타크릴옥시프로필)-프로필 에테르 말단 폴리디메틸실록산(400-1000 MW), 모노메타크릴옥시프로필 말단 모노-n-부틸 말단 폴리디메틸실록산(800-1000 MW), 또는 이들의 배합물을 포함하는, 콘택트 렌즈.
제23항에 있어서, 상기 적어도 하나의 실리콘 함유 성분이 실리콘-함유 비닐 카보네이트, 비닐 카바메이트 또는 이들의 혼합물 중 적어도 하나를 포함하는, 콘택트 렌즈.
제23항에 있어서, 상기 적어도 하나의 실리콘 함유 성분이 폴리우레탄 매크로머; 폴리실록산, 폴리알킬렌 에테르, 디이소시아네이트, 다중불화 탄화수소, 다중불화 에테르 및 다당류 그룹을 함유하는 매크로머; 말단 디플루오로-치환된 탄소원자에 부착된 수소원자를 갖는 극성 불화 그라프트 그룹 또는 측쇄 그룹을 갖는 폴리실록산; 에테르 및 실록사닐 결합을 함유하는 친수성 실록사닐 메타크릴레이트; 폴리에테르 및 폴리실록사닐 그룹을 함유하는 가교결합성 단량체로 이루어진 그룹으로부터 선택되는 적어도 하나의 성분을 포함하는, 콘택트 렌즈.
적어도 하나의 이온화 가능한 항균성 금속 화합물, 및 적어도 42의 친수성 지수를 제공하는 농도로 소수성 성분 및 친수성 성분 중 적어도 하나를 함유하는 반응 혼합물로부터 형성된 중합체를 포함하는, 콘택트 렌즈.
제30항에 있어서, 상기 적어도 하나의 이온화 가능한 항균성 금속 화합물이 적어도 하나의 항균성 금속 양이온 및 적어도 하나의 결합 성분을 포함하는, 콘택트 렌즈.
제30항에 있어서, 상기 적어도 하나의 결합 성분이 리간드, 제올라이트 및 음으로 하전된 이온으로 이루어진 그룹으로부터 선택되는, 콘택트 렌즈.
제30항에 있어서, 상기 콘택트 렌즈가 약 200% 미만의 헤이즈 값(haze value)을 갖는, 콘택트 렌즈.
제30항에 있어서, 상기 콘택트 렌즈가 약 100% 미만의 헤이즈 값을 갖는, 콘택트 렌즈.
제30항에 있어서, 상기 항균성 금속 화합물이 약 25℃에서 약 2.0 x 10^-30mole/L 이상 내지 약 20mole/L 미만인 수중 몰 용해도를 갖는 금속 이온을 포함하는, 콘택트 렌즈.
제35항에 있어서, 상기 금속 이온의 몰 용해도가 25℃에서 측정된 경우 약 1 x 10^-17mole/L 이상 내지 0.04mole/L 이하인, 콘택트 렌즈.