KR20130062289A - 말단 실록산을 갖는 비반응성 친수성 폴리머 및 이의 용도 - Google Patents

말단 실록산을 갖는 비반응성 친수성 폴리머 및 이의 용도 Download PDF

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Abstract

본 발명은 적어도 하나의 안정한, 단분산에 가까운 (near-monodisperse) 비반응성 친수성 폴리머를 포함하는 조성물로서, 상기 비반응성 친수성 폴리머는 상기 폴리머의 골격 내에, 중합도가 약 10 내지 약 1000인 친수성 세그먼트 및 상기 비반응성 친수성 폴리머의 적어도 하나의 말단에서의 선형 실리콘 세그먼트를 포함하며, 상기 실리콘 세그먼트는 약 6개 내지 약 200개의 실록시 단위를 포함하고, 상기 비반응성 친수성 폴리머는 상기 선형 실리콘 블록을 통해 실리콘 하이드로겔과 결합되는, 조성물에 관한 것이다. 상기 비반응성 친수성 폴리머는 실리콘 하이드로겔이 제조되는 제제로 혼입되거나, 형성 후에 실리콘 하이드로겔과 접촉될 수 있다.

Description

말단 실록산을 갖는 비반응성 친수성 폴리머 및 이의 용도 {NON-REACTIVE, HYDROPHILIC POLYMERS HAVING TERMINAL SILOXANES AND USES OF THE SAME}
관련 출원
본 출원은 그 내용이 의존하며 참고로 포함되는, 2010년 5월 6일자로 출원된 미국 가특허 출원 제61/332,059호에 대하여 우선권을 주장한다.
본 발명은 말단 실록산 함유 세그먼트를 갖는 친수성 폴리머에 관한 것이다. 친수성 폴리머는 습윤성, 활성 및 단백질 흡수율을 향상시키기 위해, 의료 기기를 비롯한 각종 기재 (substrate)에 혼입될 수 있다.
콘택트 렌즈는 1950년대 이래로 시력을 개선하기 위해서 상업적으로 사용되어 왔다. 첫 번째의 콘택트 렌즈는 경질 재료로 제조되었다. 이들 렌즈가 현재 사용되고 있지만, 첫 착용감이 좋지 못하고 비교적 낮은 산소 투과성으로 인해 널리 사용되지 않고 있다. 이 분야에서 이후의 개발은 하이드로겔에 기초한 소프트 콘택트 렌즈를 가져왔다. 다수의 착용자는 소프트 렌즈가 보다 착용감이 편안하며, 착용감 증대로 소프트 콘택트 렌즈의 착용자가 하드 콘택트 렌즈의 착용자보다 더욱 장시간 동안 렌즈를 착용할 수 있다는 것을 알아냈다.
다른 부류의 이용가능한 콘택트 렌즈는 실리콘 하이드로겔 콘택트 렌즈이다. 실리콘 함유 성분은 통상적인 하이드로겔과 비교하여 증가된 산소 투과성을 나타내는 실리콘 하이드로겔을 형성한다. 그러나, 일부의 실리콘 하이드로겔은 통상적인 하이드로겔 렌즈와 비교하여, 바람직하지 않게 고 접촉각 및 단백질 흡수율을 나타낸다.
계면 활성 세그먼트화 (surface active segmented) 블록 코폴리머, 실질적으로 수용성 실리콘 함유 계면 활성제, 폴리다이메틸실록산-PVP 블록 코폴리머를 포함한 작용화 하이브리드 PDMS/극성 양친매성 코폴리머 블록계 및 (메트)아크릴화된 폴리비닐피롤리돈을 비롯한 다양한 화합물이 예비성형된 실리콘 하이드로겔 콘택트 렌즈를 처리하는데 적합한 것으로 개시되어 있다. 콘택트 렌즈, 특히 실리콘 하이드로겔 콘택트 렌즈의 특성을 개선시키는 방법이 여전히 필요하다.
본 발명은 폴리머 용품, 일 실시 형태에서 실리콘을 포함하는 안과용 장치, 및 일 실시 형태에서 실리콘 하이드로겔과, 적어도 하나의 안정한 비반응성 친수성 폴리머를 포함하는 안과용 장치로서, 상기 비반응성 친수성 폴리머는 상기 폴리머의 골격 내에, 중합도가 약 300 내지 약 5000인 친수성 세그먼트 및 상기 비반응성 친수성 폴리머의 적어도 하나의 말단 상의 선형 실리콘 세그먼트를 포함하며, 상기 실리콘 세그먼트는 약 6개 내지 약 200개의 실록시 단위를 포함하고, 상기 비반응성 친수성 폴리머는 상기 선형 실리콘 블록을 통해 상기 실리콘 하이드로겔과 결합되고, 상기 비반응성 친수성 폴리머는 상기 안과용 장치에 대해 상기 실리콘 하이드로겔과 비교한 지질 흡수율의 감소를 적어도 약 20%로 제공하는, 안과용 장치에 관한 것이다.
다른 실시 형태에서, 본 발명은 적어도 하나의 안정한 비반응성 친수성 폴리머를 포함하는 조성물로서, 상기 비반응성 친수성 폴리머는 중합도가 약 300 내지 약 5000인 친수성 세그먼트 및 상기 비반응성 친수성 폴리머의 적어도 하나의 말단 에서의 선형 실리콘 세그먼트를 포함하며, 상기 실리콘 세그먼트는 약 6개 내지 약 200개의 실록시 단위를 포함하고, 상기 비반응성 친수성 폴리머는 상기 선형 실리콘 블록을 통해 적어도 하나의 소수성 폴리머 성분 또는 부위, 예컨대 실리콘 함유 폴리머, 예컨대 실리콘 하이드로겔을 함유하는 기재와 결합되는, 조성물에 관한 것이다.
<도 1>
도 1은 제법 3의 폴리머에 대한 다각 레이저 광 산란 (SEC-MALLS) 결과를 이용한 크기 배제 크로마토그래피를 나타낸다.
<도 2>
도 2는 실시예 34 내지 46에 대한 지질 흡수율 대 친수성 중합도를 나타내는 그래프이다.
<도 3>
도 3은 실시예 34 내지 46에 대한 지질 흡수율 대 친수성 중합도를 나타내는 그래프이다.
본 명세서에 사용되는 "비반응성"은 현저한 공유 결합을 형성할 수 없는 것을 의미한다. 현저한 공유 결합의 부재는 약간의 공유 결합이 존재할 수 있지만, 폴리머 중의 습윤제의 보유에 부수적인 것을 의미한다. 부수적인 공유 결합이 존재할 수 있는 그 어떤 것도, 그 자체는 비반응성 친수성 폴리머와 폴리머 매트릭스의 결합 또는 상기 매트릭스 내에서의 이의 회합을 유지하는 것이 충분하지 않을 것이다. 대신에, 습윤제를 폴리머와 결합유지시키는 매우 우세한 효과는 적어도 일부의 실리콘 세그먼트의 봉입이다. 실리콘 세그먼트는 본 명세서에 의해, 적어도 부분적으로 소수성인 폴리머 매트릭스 내에 물리적으로 보유되거나 이에 고정되는 경우에 "봉입"된다. 이는 적어도 부분적으로 소수성인 폴리머 매트릭스 내의 실리콘 세그먼트의 얽힘 (entanglement), 반 데르 발스 힘, 쌍극자-쌍극자 상호작용, 정전기 인력, 수소 결합 및 이들 작용의 조합을 통해 행해진다.
본 명세서에 사용되는 "적어도 부분적으로 소수성인 폴리머 매트릭스"는 소수성 성분, 예컨대 소수성 모노머, 마크로머 및 프리폴리머로부터 유도되는 반복 단위를 포함하는 것이다. 소수성 성분은 물에 용해하지 않으며, 중합 시에 접촉각이 약 90°를 초과하는 것이다.
본 명세서에 사용되는 "안정한"은 습윤제 또는 습윤제와 폴리머 기재의 조합의 원하는 특성에 악영향을 미치는 30분간의 121℃의 단일 오토클레이빙 (autoclaving) 사이클에 의해 변화를 행하지 않는 화합물을 의미한다. 예를 들어, 실록산 세그먼트와 친수성 폴리머 세그먼트 사이의 에스테르 결합은 일부 실시 형태에서 바람직하지 않다. 오토클레이빙은 예를 들어, 붕산염 완충 식염수를 들 수 있으나 이로 한정되지 않는 안과용으로 적합한 식염수의 존재 하에 또는 건조 상태에서 행해질 수 있다.
본 명세서에 사용되는 "단분산에 가까운 (near-monodisperse)"은 다분산도가 1.5 이하인 것을 의미한다. 일부 실시 형태에서, 본 발명의 폴리머는 약 1.3 미만의 다분산도를 나타내며, 다른 실시 형태에서 약 1.05 내지 1.3의 다분산도를 나타낸다.
본 명세서에 사용되는 "결합된"은 친수성 폴리머가 공유 결합 없이, 적어도 부분적으로 소수성인 폴리머 내에 유지되는 것을 의미한다.
본 명세서에 사용되는 "세그먼트"는 유사한 특성, 예컨대 조성 또는 친수성을 지닌 반복 단위를 갖는 폴리머 섹션을 말한다.
본 명세서에 사용되는 "실리콘 세그먼트"는 -[SiO]-를 말한다. 각 -[SiO]- 반복 단위 의 Si 원자는 알킬 또는 아릴 치환될 수 있고, 바람직하게는 C1 -4 알킬로 치환되며, 일 실시 형태에서 다이메틸실록산 반복 단위를 형성하도록 메틸기로 치환된다.
본 명세서에 사용되는 "선형 실리콘 세그먼트"는 폴리머 골격 내에 규소 및 산소 원자를 갖는 실록산 반복 단위를 말한다. 예를 들어, 폴리다이메틸실록산은 -SiO- 기가 골격 내에 포함되기 때문에, 선형 실리콘 세그먼트의 일례이다. 폴리트리스 (PolyTRIS)는 실록산기가 탄소-탄소 골격에 대한 펜턴트를 포함하기 때문에, 선형 실리콘 세그먼트가 아니다.
본 명세서에 사용되는 "기재"는 용품, 예컨대 시트, 필름, 튜브, 또는 생물 의학 장치와 같은 보다 복잡한 형태를 말한다.
본 명세서에 사용되는 "생물 의학 장치"는 포유류 조직 또는 체액 내에서 또는 이들 상에서 사용되도록 설계된 임의의 용품이다. 이들 장치의 예로는 카테터, 임플란트, 스텐트, 봉합사 및 안과용 장치, 예컨대 안구내 렌즈 및 콘택트 렌즈 등이 포함되지만 이로 한정되지 않는다.
본 명세서에 사용되는 "렌즈"라는 용어는 눈 안에 또는 그 위에 존재하는 안과용 장치를 말한다. 이러한 장치는 광학 보정, 미용 증진, UV 차단, 가시광선 또는 눈부심 감소, 상처 치유, 약물 또는 약효 식품 송달을 포함하는 치료 효과, 진단적 평가 또는 모니터링 또는 이들의 임의의 조합을 제공할 수 있다. "렌즈"는 용어는, 소프트 콘택트 렌즈, 하드 콘택트 렌즈, 안구내 렌즈, 오버레이 (overlay) 렌즈, 안구 삽입물, 및 광학적 삽입물을 포함하지만 이로 한정되지 않는다.
본 명세서에 사용되는 "실리콘 함유 폴리머"는 실리콘 또는 실록산 반복 단위를 포함하는 임의의 폴리머이다. 실리콘 함유 폴리머는 호모폴리머, 예컨대 실리콘 엘라스토머, 또는 코폴리머, 예컨대 플루오로-실리콘 및 실리콘 하이드로겔일 수 있다. 본 명세서에 사용되는 "실리콘 하이드로겔"은 실리콘 함유 반복 단위, 및 적어도 약 10% 및 일부 실시 형태에서 적어도 약 20%의 함수율을 포함하는 폴리머를 말한다.
본 명세서에 사용되는 "RAFT"는 가역적 첨가 분절 (fragmentation)-연쇄 이동 중합을 말한다.
본 명세서에 사용되는 "반응성 성분"은 중합 시에 폴리머의 구조의 일부가 되는 중합 반응 혼합물의 성분이다. 따라서, 반응성 성분은 모노머, 및 폴리머 네트워크에 공유 결합되는 마크로머, 및 폴리머 네트워크에 공유 결합되지 않으나, 폴리머와 영구적으로 또는 반영구적으로 결합되는 성분을 포함한다. 공유 결합되지 않는 성분의 예로는 비중합성 습윤제, 약제 등이 포함된다. 폴리머의 구조의 일부가 되지 않는 희석제 및 가공 조제는 반응성 성분이 아니다.
본 명세서에 사용되는 "치환된"은 할로겐, 에스테르, 아릴, 알켄, 알킨, 케톤, 알데히드, 에테르, 하이드록실, 아미드, 아민 및 이들의 조합을 포함하는 알킬기를 말한다.
본 명세서에 사용되는 "자유 라디칼 공급원"은 자유 라디칼을 발생시키기 위한 임의의 적절한 방법, 예컨대 적절한 화합물(들) (열 개시제, 예컨대 퍼옥사이드, 퍼옥시에스테르, 또는 아조 화합물)의 열적으로 유도되는 균일 절단, 모노머 (예를 들어, 스티렌)로부터의 자발적 생성, 산화환원 개시계, 광화학적 개시계 또는 고에너지 방사선, 예컨대 전자빔, X선 또는 감마선을 말한다. "자유 라디칼 공급원"으로서 작용하는 것으로 알려진 화학종은 당업자에 의해 통상 개시제로 불리워지며, 본 발명의 목적을 위해 그 자체로서 언급될 것이다.
본 발명의 안정한 비반응성 친수성 폴리머는 상기 비반응성 친수성 폴리머의 적어도 하나의 말단 상의 선형 실리콘 세그먼트 및 친수성 세그먼트를 포함한다. 실리콘 세그먼트는 약 5개 내지 약 200개의 실록시 단위를 포함한다.
일 실시 형태에서, 안정한 비반응성 친수성 폴리머는 일반식 I:
[화학식 I]
Figure pct00001
(여기서, R1 내지 R6, R9, X, Q, Z, n, t 및 p는 하기에 정의된다)를 가지며,
(i) 화학식 H2C=UV를 갖는 적어도 하나의 친수성 모노머,
(ii) 연쇄 이동 상수가 0.1을 초과하는 화학식 II의 폴리실록산 RAFT제:
[화학식 II]
Figure pct00002
및
(iii) 자유 라디칼 공급원 (즉, 개시제)으로부터 발생된 자유 라디칼을 접촉시켜 생성될 수 있다.
상기 화학식에서, R1은 치환된 및 비치환된 C1 -24 알킬; 일부 실시 형태에서 치환된 및 비치환된 C1 -10 알킬, 다른 실시 형태에서 C1 -6, C1 -4, 메틸 또는 n-부틸 중에서 선택되고;
R2-R5는 독립적으로 H, C1-C4 알킬 및 C6 -10 아릴, 및 이들의 조합 중에서 선택되며, 일 실시 형태에서, R2-R5는 독립적으로 C1-C4 알킬 및 이들의 조합 중에서 선택되고; 다른 실시 형태에서 R2-R5는 메틸이며;
n은 6 내지 200, 6 내지 60, 6 내지 50, 6 내지 20, 6 내지 15 및 일부 실시 형태에서 6 내지 12이고;
R9은 직접 결합, C1 -12 알킬렌, C1 -4 알킬렌 중에서 선택된다.
화학식 II의 폴리실록산 RAFT제에서, R6는 자유 라디칼 중합을 개시하는 자유 라디칼 이탈기이다. R6는 임의로 치환된 알킬; 임의로 치환된 포화, 불포화 또는 방향족 탄소환 또는 복소환; 임의로 치환된 알킬티오; 임의로 치환된 알콕시; 또는 임의로 치환된 다이알킬아미노로 구성되는 2가 기 중에서 선택된다. 일 실시 형태에서, R6는 임의로 치환된 벤질, 임의로 치환된 페닐, 에타노에이트, 임의로 치환된 프로피오네이트, 4-시아노펜타노에이트, 또는 아이소부티로에이트 작용기 중에서 선택된다.
X는 -O-(CO)-, -(CO)O-, -NR8-(CO)-, -(CO)NR8-, -O-, 또는 직접 결합 중에서 선택되고;
R8은 H, 메틸, 에틸 또는 프로필 중에서 선택되며;
Z는 수소, 염소, 플루오르, 임의로 치환된 알킬, 임의로 치환된 아릴, 임의로 치환된 헤테로사이클릴, 임의로 치환된 알킬티오, 임의로 치환된 알콕시, 임의로 치환된 알콕시카르보닐, 임의로 치환된 아릴옥시카르보닐 (-COOR"), 카르복시 (-COOH), 임의로 치환된 아실옥시 (-O2CR"), 임의로 치환된 카르바모일 (-CONR"2), 시아노 (-CN), 다이알킬- 또는 다이아릴-포스포네이토 [-P(=O)(OR")2], 다이알킬- 또는 다이아릴-포스피네이토 [-P(=O)(OR")2], 및 임의의 메카니즘에 의해 형성된 폴리머 쇄로 구성되는 그룹 중에서 선택되고;
p는 1 또는 1 초과의 정수, 1 내지 5, 3 내지 5 및 일부 실시 형태에서 1 또는 2이다. p≥2이면, R1은 임의로 치환된 알킬, 임의로 치환된 아릴, 폴리머 쇄, 또는 이들의 조합 중 임의의 것으로부터 유도되는 p가 부분 중에서 선택되며, 연결 부분은 지방족 탄소, 방향족 탄소, 규소, 및 황으로 구성되는 그룹 중에서 선택된다. 이러한 실시 형태는 화학식 I 및 II의 하기 구조 유사체, 즉 화학식 III 및 IV로 개시된다:
[화학식 III]
Figure pct00003
[화학식 IV]
Figure pct00004
상기 식에서, t는 1 또는 1을 초과하는 정수이다. t ≥2이면, R6는 p가이고, 1개 초과의 티오카르보닐티오 작용기에 연결될 것이다. 이러한 실시 형태는 화학식 I 및 II의 하기 구조 유사체, 즉 화학식 V 및 VI로 개시된다:
[화학식 V]
Figure pct00005
[화학식 VI]
Figure pct00006
친수성 세그먼트, Q는 하기 화학식의 반복 단위를 포함한다:
[화학식 VII]
Figure pct00007
상기 식에서, U는 수소, 할로겐, 하이드록실로 임의로 치환될 수 있는 C1-C4 알킬, 알콕시, 아릴옥시 (OR"), 카르복시, 아실옥시, 아로일옥시 (O2CR"), 알콕시-카르보닐, 아릴옥시-카르보닐 (CO2R") 및 이들의 조합으로 구성되는 그룹 중에서 선택되고;
V는 수소, R", CO2H, CO2R", COR", CN, CONH2, CONHR",CONR"2, O2CR", OR" 및 할로겐; 및 환상 및 비환상 N-비닐 아미드로 구성되는 그룹 중에서 독립적으로 선택되며;
R"는 임의로 치환된 C1-C18 알킬, C2-C18 알케닐, 아릴, 헤테로사이클릴, 알카릴로 구성되는 그룹 중에서 선택되고, 여기서 치환기는 에폭시, 하이드록실, 알콕시, 아실, 아실옥시, 카르복시 및 카르복실레이트, 설폰산 및 설포네이트, 알콕시- 또는 아릴옥시-카르보닐, 아이소시아네이토, 시아노, 실릴, 할로, 및 다이알킬아미노; 인산으로 구성되는 그룹 중에서 독립적으로 선택된다. 일 실시 형태에서 R"는 메틸, 피롤리도닐, -N(CH3)-COCH3 [N-비닐 아세트아미드], -CH2CH2-COOH, -CH2CH2CH2-COOH, -CH2CH2CH2CH2-COOH, -(CH3)2-CH2-SO3H, -CH2CH2CH2-+N(CH3)2-CH2CH2CH2-SO3 -로 구성되는 그룹 중에서 선택된다.
일 실시 형태에서, 치환기 R2 -5는 동일하다. 다른 실시 형태에서 R2 -5는 동일하며, 메틸, 에틸 또는 페닐 중에서 선택된다. 또 다른 실시 형태에서 R2 -5는 동일하며, 메틸 또는 에틸 중에서 선택된다. 또 다른 실시 형태에서 R2 -5 각각은 메틸이다.
안정한 비반응성 친수성 폴리머의 예는 괄호로 특정된 치환기 R1, X 및 R6를 갖는 화학식 VIII로 하기에 나타낸다:
[화학식 VIII]
Figure pct00008
p가 R6 결합을 갖는 안정한 비반응성 친수성 폴리머의 예로서 하기가 포함된다:
[화학식 IX]
Figure pct00009
다른 실시 형태에서 X는 에틸레닐 또는 -O(C=O)- 중에서 선택되며, 에틸레닐이 이의 가수분해 안정성으로 인해 바람직하다.
다른 실시 형태에서 R6는
Figure pct00010
중에서 선택되는 알킬렌,
Figure pct00011
중에서 선택되는 니트릴로알킬 또는
Figure pct00012
중에서 선택되는 방향족기이다.
R6의 선택은 선택되는 티오카르보닐 화합물 및 다음 단계에서 중합에 사용되는 모노머(들)에 의해 영향을 받을 것이다.
일 실시 형태에서, R6는 하기 구조 중에서 선택된다:
Figure pct00013
화학식 X. R6 폴리실록산 작용성 RAFT제 (우측) 및 최종 코폴리머 (좌측)의 구조
R6가 p가인 일 실시 형태에서, 하기 구조로 이루어질 수 있다:
Figure pct00014
Z는 임의로 치환된 알콕시, 임의로 치환된 알킬티오, 임의로 치환된 아릴, 또는 임의로 치환된 벤질 중에서 선택된다. 일 실시 형태에서 Z는 임의로 치환된 알킬티오이고, 다른 실시 형태에서 Z는 임의로 치환된 알콕시이다.
상술한 치환이 임의의 조합으로 조합될 수 있음을 인지해야 한다. 예를 들어, 상술한 설명은 Z에 관한 별도로 정의된 3개의 치환기 패밀리를 갖는 화합물 패밀리를 포함한다. 임의의 치환기 패밀리는 다른 치환기에 대하여 개시된 치환기 패밀리와 조합될 수 있다.
비반응성 친수성 폴리머의 친수성 세그먼트는 중합도가 약 10 내지 약 1500, 일부 실시 형태에서 적어도 약 300, 다른 실시 형태에서 적어도 약 500이다. 또 다른 실시 형태에서 비반응성 친수성 폴리머의 친수성 세그먼트는 중합도가 하기 범위 내,즉 약 300 내지 약 10,000, 약 300 내지 약 5,000, 약 500 내지 약 10,000, 약 500 내지 약 5,000, 약 500 내지 약 2000 및 약 700 내 약 2000이다. 중합도는 MALDI-TOF, SEC-MALLS, NMR 또는 이들의 조합으로부터 얻어질 수 있다.
친수성 세그먼트는 임의의 원하는 구조, 예컨대 선형, 분지형 또는 빗살 구조를 가질 수 있다. 일 실시 형태에서 친수성 세그먼트는 선형이다.
일 실시 형태에서 친수성 세그먼트는 공지의 친수성 모노머로 형성될 수 있다. 친수성 모노머는 25℃에서 10 wt%의 농도로 물과 혼합되는 경우에 투명한 단일상을 형성하는 것들이다. 친수성 모노머의 예로는 비닐 아미드, 비닐이미드, 비닐 락탐, 친수성 (메트)아크릴레이트, (메트)아크릴아미드, 스티렌, 비닐 에테르, 비닐 카르보네이트, 비닐 카르바메이트, 비닐 우레아 및 이들의 혼합물을 들 수 있다.
적절한 친수성 모노머의 예로는 N-비닐 피롤리돈, N-비닐-2-피페리돈, N-비닐-2-카프로락탐, N-비닐-3-메틸-2-카프로락탐, N-비닐-3-메틸-2-피페리돈, N-비닐-4-메틸-2-피페리돈, N-비닐-4-메틸-2-카프로락탐, N-비닐-3-에틸-2-피롤리돈, N-비닐-4,5-다이메틸-2-피롤리돈, 비닐이미다졸, N-N-다이메틸아크릴아미드, 아크릴아미드, N,N-비스(2-하이드록시에틸)아크릴아미드, 아크릴로니트릴, N-아이소프로필 아크릴아미드, 비닐 아세테이트, (메트)아크릴산, 폴리에틸렌 글리콜 (메트)아크릴레이트, 2-에틸 옥사졸린, N-(2-하이드록시프로필) (메트)아크릴아미드, N-(2-하이드록시에틸) (메트)아크릴아미드, 2-메타크릴로일옥시에틸 포스포릴콜린, 3-(다이메틸(4-비닐벤질)암모니오)프로판-1-설포네이트 (DMVBAPS), 3-((3-아크릴아미도프로필)다이메틸암모니오)프로판-1-설포네이트 (AMPDAPS), 3-((3-메타크릴아미도프로필)다이메틸암모니오)프로판-1-설포네이트 (MAMPDAPS), 3-((3-(아크릴로일옥시)프로필)다이메틸암모니오)프로판-1-설포네이트 (APDAPS), 메타크릴로일옥시)프로필)다이메틸암모니오)프로판-1-설포네이트 (MAPDAPS), N-비닐-N-메틸아세트아미드, N-비닐아세트아미드, N-비닐-N-메틸프로피온아미드, N-비닐-N-메틸-2-메틸프로피온아미드, N-비닐-2-메틸프로피온아미드, N-비닐-N,N'-다이메틸우레아 등 및 이들의 혼합물이 포함된다. 일 실시 형태에서 친수성 모노머는 N-비닐 피롤리돈, N-비닐-N-메틸아세트아미드, 2-메타크릴로일옥시에틸 포스포릴콜린, (메트)아크릴산, N,N 다이메틸아크릴아미드 등 및 이들의 혼합물을 포함한다. 일부 실시 형태에서 친수성 세그먼트는 또한 메타크릴산, 아크릴산, 3-아크릴아미도프로피온산, 4-아크릴아미도부탄산, 5-아크릴아미도펜탄산, 3-아크릴아미도-3-메틸부탄산 (AMBA), N-비닐옥시카르보닐-α-알라닌, N-비닐옥시카르보닐-β-알라닌 (VINAL), 2-비닐-4,4-다이메틸-2-옥사졸린-5-온 (VDMO), 나트륨-2-(아크릴아미도)-2-메틸프로판 설포네이트 (AMPS), 3-설포프로필 (메트)아크릴레이트 칼륨 염, 3-설포프로필 (메트)아크릴레이트 나트륨 염, 비스 3- 설포프로필 이타코네이트 이나트륨, 비스 3- 설포프로필 이타코네이트 이칼륨, 비닐 설포네이트 나트륨 염, 비닐 설포네이트 염, 스티렌 설포네이트, 설포에틸 메타크릴레이트를 포함하는 반응성 설포네이트 염, 이들의 조합 등을 들 수 있으나 이로 한정되지 않는 하전 모노머를 포함할 수 있다. 친수성 세그먼트가 적어도 하나의 하전 친수성 모노머를 포함하는 실시 형태에서, 코모노머로서 비하전 친수성 모노머를 포함하는 것이 바람직할 수 있다.
친수성 세그먼트 대 선형 실리콘 세그먼트의 중합도 (DP)의 비율은 20:1 내지 500:1, 다른 실시 형태에서 비는 30:1 내지 200:1, 50:1 내지 200:1, 다른 실시 형태에서 그 비율은 70:1 내지 200:1이다.
본 발명의 비반응성 친수성 폴리머는 다수의 중합 프로세스를 통해 형성될 수 있다. 일 실시 형태에서, 비반응성 친수성 폴리머는 RAFT 중합을 이용하여 형성된다. 다른 실시 형태에서, 비반응성 친수성 폴리머는 통상적인 자유 라디칼 중합에 의해 형성된다.
폴리실록산 RAFT제
화학식 II의 폴리실록산 RAFT제는 적어도 하나의 반응성 선형 폴리실록산을 직교 반응성 화합물 상의 적어도 하나의 반응기와 반응시켜 형성될 수 있다. 후속 또는 동시 반응에서, 반응성 티오카르보닐티오 친핵체는 직교 반응성 화합물 상의 적어도 하나의 다른 반응기에서 반응한다. 직교 반응성 화합물은 하나의 기에서의 반응이 적어도 하나의 다른 반응기의 반응없이 완료되거나 거의 완료될 수 있도록 상이한 반응성 또는 반응 메카니즘을 갖는 적어도 2개의 반응기를 포함한다. 직교 반응성 화합물은 하기 구조를 갖는다:
RG1-R6-RG2
여기서, R6는 상술한 바와 같은 자유 라디칼 이탈기이고, RG1 및 RG2는 산 할로겐화물 및 할로겐화알킬, 활성화 에스테르 및 할로겐화알킬, 할로겐화알킬 및 불포화 이중 결합, 및 이들의 혼합물 등을 예로 들 수 있으나 이로 한정되지 않는 짝지은 직교 반응기 중에서 독립적으로 선택된다. 할로겐화알킬의 예로는 C1-20 브로마이드, C1-20 클로라이드 및 C1-20 아이오다이드, 보다 구체적으로는 메틸 브로마이드, 에틸 브로마이드, 메틸 클로라이드, 에틸 클로라이드, 메틸 아이오다이드, 에틸 아이오다이드, 벤질 브로마이드, 벤질 클로라이드, 또는 벤질 아이오다이드를 들 수 있다.
산 할로겐화물의 예로는 아세틸 클로라이드, 아세틸 브로마이드, 아세틸 아이오다이드, 벤질 클로라이드, 벤질 브로마이드, 벤질 아이오다이드, 프로피오닐 클로라이드, 프로피오닐 브로마이드, 및 프로피오닐 아이오다이드를 들 수 있다. 불포화 이중 결합의 예로는 비닐형 및 알릴형 이중 결합을 들 수 있다. 활성화 에스테르의 예로는 N-하이드록시석신이미딜-, 파라-니트로페놀-, 및 퍼플루오르화 페놀 카르보닐 에스테르를 들 수 있다. 직교 반응성 화합물의 구체적인 예로는 하기를 들 수 있으나, 이로 한정되지 않는다: 파라-클로로메틸스티렌, 4-(브로모메틸)벤조일 브로마이드 (4-BBB), 2-브로모프로파노일 브로마이드, 및 2-브로모아세틸 브로마이드, 및 이들의 조합 등. 다른 조합도 당업자에게 명백할 것이다.
적절한 티오카르보닐티오 부분은 잔테이트 에스테르, 다이티오에스테르, 다이티오카르바메이트, 트라이티오카르보네이트 등을 포함할 수 있다. 구체적인 바람직한 티오카르보닐티오 작용기는 하기 구조로 하기에 나타낸다:
Figure pct00015
여기서, w는 1 내지 12의 정수이고, R10, R11, 및 R12는 임의의 임의로 치환된 알킬기 또는 아릴기일 수 있다. 일 실시 형태에서, R10은 C1-C6 알킬 (C1이 가장 바람직함)이고, R11은 페닐기이다. 다른 실시 형태에서, R10은 C1-6 알킬이고, R11은 탄소 결합된 방향족 복소환 (예를 들어, 4-피리디닐)이다. 다른 실시 형태에서, R12는 페닐 또는 벤질이고, 페닐이 바람직하다.
일 실시 형태에서, 중합제는 적어도 하나의 티오카르보닐티오 함유 화합물이며, 일 실시 형태에서, 적어도 하나의 잔테이트이다. 다른 실시 형태에서, 티오카르보닐티오 함유 화합물은 다이티오카르바메이트이다. 다른 실시 형태에서, 적어도 하나의 트라이티오카르보네이트가 사용된다. 또 다른 실시 형태에서, 다이티오에스테르가 사용된다.
적절한 반응성 티오카르보닐티오 친핵체의 예로는 O-알킬-잔토게네이트 염, N-알킬-카르바모다이티오에이트 염, S-알킬-트라이티오카르보네이트 염, N-알킬-카르바모다이티오에이트 염, 및 페닐, 벤질, 또는 알킬 다이티오에이트 염을 들 수 있으나 이로 한정되지 않는다. 바람직한 티오카르보닐티오 친핵체는 O-알킬-잔토게네이트 염 및 S-알킬-트라이티오카르보네이트 염을 포함한다. 구체적인 예로는 O-에틸 카르보노다이티오에이트, O-프로필 카르보노다이티오에이트, O-부틸 카르보노다이티오에이트, O-펜틸 카르보노다이티오에이트, O-헥실 카르보노다이티오에이트, O-데실 카르보노다이티오에이트, O-도데실 카르보노다이티오에이트, O-(2,3-다이하이드록시프로필) 카르보노다이티오에이트, 에틸 카르보노트라이티오에이트, 프로필 카르보노트라이티오에이트, 부틸 카르보노트라이티오에이트, 펜틸 카르보노트라이티오에이트, 헥실 카르보노트라이티오에이트, 데실 카르보노트라이티오에이트, 도데실 카르보노트라이티오에이트, 2,3-다이하이드록시프로필 카르보노트라이티오에이트, 메틸(페닐)카르바모다이티오에이트, 메틸(피리딘-4-일)카르바모다이티오에이트, 벤조다이티오에이트, 및 2-페닐에탄다이티오에이트의 I 및 II족 알칼리 금속 염을 들 수 있다.
직교 반응성 화합물과 티오카르보닐티오 친핵체의 반응은 폴리실록산에 결합되는 연쇄 이동제를 형성한다. 이들 반응 차수는 반드시 결정적이지는 않으며, 성분은 하나의 포트에서 함께 상술한 차수로 반응할 수 있거나, 티오카르보닐티오 친핵체 및 직교 반응성 성분은 미리 반응하여, 연쇄 이동제를 형성한 다음에, 반응성 선형 폴리실록산과 반응할 수 있다.
R1이 1가인 경우에는, 반응성 선형 폴리실록산은 하나의 말단에서 R1 (상술한 바와 같음)으로, 다른 하나의 말단에서 직교 반응기 RG1 및 RG2 중 적어도 하나와 반응할 수 있는 기로 종결된다. 예를 들어, RG1 또는 RG2 중 적어도 하나가 비닐인 경우에는, 폴리실록산 반응기는 실란일 수 있다. RG1 또는 RG2 중 적어도 하나가 활성화 에스테르인 다른 예에서, 폴리실록산 반응기는 친핵성 부분, 예컨대 일차 알코올 또는 아민일 수 있으며, 아미노프로필 또는 하이드록시프로필 중에서 선택될 수 있다. 폴리실록산은 C1-C4 폴리알킬 및 폴리아릴 실록산 중에서 선택될 수 있다. 적절한 폴리실록산의 예로는 폴리다이메틸실록산, 폴리다이에틸실록산, 폴리다이페닐실록산 및 이들의 코폴리머를 들 수 있다. 반응성 선형 폴리실록산은 하기 화학식의 화합물 중에서 선택될 수 있다:
[화학식 XI]
Figure pct00016
상기 식에서, R1 내지 R5는 상술한 바와 같고, n은 실록산 반복 단위가 약 6개 내지 약 200개, 약 6개 내지 약 60개, 약 6개 내지 약 50개, 약 6개 내지 약 20개, 약 6개 내지 약 15개, 약 6개 내지 약 12개, 일부 실시 형태에서 약 10개 내지 약 12개이다. 예를 들어, 일부 실시 형태에서 임의의 범위를 나타낼 수 있음을 인지할 것이다. 예를 들어, n인 10인 반응성 선형 폴리실록산은 반복 단위가 중점이 10인 8 내지 12의 범위인 폴리실록산을 포함할 수 있다.
R9'은 H, 비치환된 C1 -12 알킬, 하이드록실, 아미노 등으로 치환된 C1 -12 알킬이며, 일부 실시 형태에서, R9'은 비치환된 C1 -4 알킬, 하이드록실, 아미노 등으로 치환된 C1 -4 알킬 및 이들의 조합 중에서 독립적으로 선택된다.
반응성 선형 폴리실록산의 구체예로는
Figure pct00017
를 들 수 있다.
일 실시 형태에서 m은 0 내지 9, 0 내지 5이고, 일부 실시 형태에서 0 내지 3이며, 일부 실시 형태에서 0 또는 3이다.
폴리실록산 작용성 RAFT제가 산 할로겐화물 및 할로겐화알킬을 함유하는 직교 반응성 화합물 (예를 들어, 4-BBB)을 이용한 에스테르화 또는 아미드화에 의해 제조되는 경우에, 반응은 적어도 하나의 산 스캐빈저의 존재 하에 행해질 수 있다. 이는 하기 반응 도식 I에 나타낸다. 산 스캐빈저로는 카르보네이트 염, 예컨대 Na2CO3 또는 Li2CO3, 삼차 아민, 예컨대 트라이에틸아민 (TEA), 또는 비친핵성 힌더드 이차 아민, 예컨대 2,2,6,6-테트라메틸피페리딘 (TMP)을 들 수 있다. 반응 시의 폴리실록산의 제어되지 않은 스크램블링을 방지하기 위해, TMP는 카르보네이트 염보다 더 선호된다. 또한, 일부 실시 형태에서, TMP는 할로겐화알킬 및 산 할로겐화물과의 저 반응성으로 인해 TEA보다 더 선호된다. 할로겐화알킬 및 산 할로겐화물과의 반응성이 매우 낮은 한, 입체 장애 삼차 아민, 예컨대 에틸-다이(2-메틸프로필)아민도 사용될 수 있다.
Figure pct00018
반응 도식 I
폴리실록산 작용성 RAFT제가 반응성 이중 결합 및 할로겐화알킬 (예를 들어, 1-(클로로메틸)-4-비닐벤젠)을 포함하는 직교 반응성 화합물과의 하이드로실릴화 화학 반응을 통해 제조되는 경우에는, 상기 반응은 Pt 촉매, 예컨대 칼스테트 (Karlsteadt) 촉매의 존재 하에 행해진다. 반응 도식 II에 하기에 나타낸 이러한 반응 경로는 요구된 반응 단계의 수가 낮아지고, 폴리실록산의 스크램블링이 경감된다는 사실로 인하여, 에스테르화 또는 아미드화에 바람직하다. 게다가, 이러한 반응 경로의 최종 생성물은 R6와 폴리다이알킬실록산 쇄 사이에 보다 가수분해에 안정한 결합 (즉, X)이 얻어진다. 최종 RAFT 폴리머에서, 이로써 폴리다이알킬실록산 세그먼트와 친수성 폴리머 사이에 순수한 탄소 함유 2가 결합이 얻어진다.
Figure pct00019
반응 도식 II
직교 반응성 화합물과 반응하는 폴리다이알킬실록산기 및 티오카르보닐티오 부분의 수는 반응성 실리콘의 특성, 직교 반응성 성분 상의 특정 작용기의 특성 및 수, 및 대상으로 하는 최종 화합물, 즉 폴리다이알킬실록산 작용성 RAFT제를 생성하는데 사용되는 티오카르보닐티오 친핵체의 반응 특성에 의존한다. 예를 들어, 하이드록시프로필 말단 n-부틸폴리다이메틸실록산이 TMP의 존재 하에 4-(브로모메틸)벤조일 브로마이드 (4-BBB)와 반응하는 경우에 (반응 도식 I 참조), 당업자는 하이드록시프로필 말단 n-부틸 폴리다이메틸실록산과 4-BBB의 산 브롬화물 사이에 에스테르 생성이 관찰될 것으로 예상될 것이다. 당업자는 티오카르보닐티오 친핵성 염, 예컨대 칼륨 O-에틸 카르보노다이티오에이트 (EX)가 4-BBB 상의 산 염화물과 반응하지 않을 것으로 예상하지만; 대신에, 4-BBB 상의 산 브롬화물이 EX로 치환되는 것이 예상될 것이다. 1개의 산 할로겐화물 및 2개의 할로겐화알킬을 포함하는 직교 반응성 화합물이 4-BBB 대신에, 예를 들어 3,5-비스(브로모메틸)벤조일 브로마이드로 사용되는 경우에, 당업자는 분리되어 있으나 공유 결합된 2개의 티오카르보닐티오 부분을 포함하는 폴리다이알킬실록산 작용성 RAFT제가 얻어질 것으로 예상될 것이다. 친수성 모노머의 존재 하에서의 중합 시에, 이러한 특정한 폴리실록산 작용성 RAFT제는 쇄의 한 말단에 단일 폴리실록산 세그먼트를 포함하고 반대 말단에 2개의 친수성 세그먼트를 포함하는 폴리머 구조가 얻어질 것이다. 상술한 하이드로실릴화 화학 반응을 이용하고, 2개 이상의 친수성 세그먼트 및 1개의 선형 실리콘 세그먼트를 갖는 구조, 또는 2개 이상의 선형 실리콘 세그먼트 및 1개의 친수성 세그먼트를 갖는 구조를 유도하는 유사 합성 경로는 당업자에 의해 본 발명에 적합한 것으로 이해될 것이다.
반응은 0℃ 내지 약 100℃의 범위의 온도에서 행해질 수 있다. 일 실시 형태에서 반응은 거의 주위 온도에서 행해진다. 반응은 약 1분 내지 약 24시간, 일부 실시 형태에서 약 1 시간 내지 약 3 시간의 기간 동안에 행해질 수 있다. 반응 생성물은 폴리실록산 RAFT제이다.
반응은 순수한 상태에서 행해지거나, 폴리실록산 모노머, 티오카르보닐 화합물 및 직교 반응성 화합물 및 이들의 반응에 의해 형성된 중간체를 용해시킬 수 있는 적어도 하나의 극성 비양성자성 용매 중에서 행해질 수 있다. 적절한 용매에는 아세토니트릴, 아세톤, DMF, NMP 및 이들의 조합 등이 포함된다.
일 실시 형태에서 폴리다이메틸실록산 RAFT제는 적절히 선택된 모노머, 자유 라디칼 개시종 (즉, 자유 라디칼 개시제, 예컨대 CGI-819 또는 AIBN), 및 임의로 각각, 반응에 사용되고 반응으로부터 얻어진 모든 반응물 및 생성물을 용매화할 수 있는 용매와 접촉된다. 이러한 단계의 반응 시간은 약 1분 내지 약 12시간, 일부 실시 형태에서 약 1 내지 약 6 시간이다. 반응 온도는 약 0℃ 내지 약 150℃의 온도를 포함한다.
중합 조건
폴리실록산 작용성 RAFT제를 적어도 하나의 친수성 모노머 및 자유 라디칼 개시제와 접촉시켜 제조된 최종 폴리머의 분자량은 하기 수학식에 의해 조절된다:
[수학식 1]
Figure pct00020
싱기 식에서, Mn은 수평균 분자량이고, [M] 및 [CTA]는 각각, 친수성 모노머 및 폴리실록산 RAFT제의 농도이며, X는 친수성 모노머 전환율이고, MW모노머는 친수성 모노머의 분자량이며, MWCTA는 폴리실록산 RAFT제의 분자량이다. Mn/MW모노머의 값을 구해 식을 재배열하면, 소정의 모노머 전환율에서의 친수성 폴리머 세그먼트에 대한 예상 중합도 (DP)가 얻어진다. X가 단위원 (unity) (즉, 100 % 전환율에서의 중합)이고, MWCTA가 실리콘 세그먼트를 포함하기 때문에 계산 시에 무시되면, 상기 식은 100 % 전환율에서 소정의 [M]:[CTA] 비에 대하여 얻어지는 표적 친수성 DP를 예측하는 식으로 환산된다:
[수학식 2]
Figure pct00021
본 발명을 위해, 바람직한 표적 [M]:[CTA] 비는 약 10 내지 2500이고, 더욱 바람직하게는 50 내지 1500이며, 가장 바람직하게는 200 내지 1000이다.
비반응성 친수성 폴리머의 다분산도는 폴리실록산 RAFT제 대 생성된 자유 라디칼의 몰비를 변화시켜 조절될 수 있다. 전형적으로, 폴리실록산 RAFT제 대 개시제의 몰비가 증가되면 (예를 들어, 3 내지 10), 개시제 유도 쇄의 양이 감소되어, 다분산도가 낮은 폴리머가 얻어진다.
비반응성 친수성 폴리머를 생성하기 위한 적절한 폴리다이알킬실록산 RAFT제의 존재 하에서의 친수성 모노머의 중합에 대한 중합 조건은 사용된 개시제계에 기초하여, 연쇄 성장과 말단 사이의 원하는 밸런스를 제공하도록 선택된다. 다른 중합 성분, 예컨대 용매, 개시제 및 첨가제는 또한 성장 라디칼에 대하여 저 이동 상수를 갖도록 선택될 수 있다.
비반응성 친수성 폴리머가 RAFT를 통해 생성되는 실시 형태에서, 개시계는 개시제 또는 개시 라디칼과 이동제 사이에 실질적인 유해한 상호작용이 없도록 선택된다. 개시제는 또한 반응 매질 또는 모노머 혼합물에서 필요한 용해도를 가져야 한다. 개시제는 선택된 친수성 모노머에 기초하여 선택된다. 그리하여 예를 들어, 자유 라디칼 반응성 친수성 모노머가 사용되는 경우, 개시제는 라디칼원, 예컨대 광개시제, 열 개시제, 산화 환원 개시제 및 감마 개시제를 제공할 수 있는 임의의 개시제일 수 있다. 적절한 광개시제는 후술하는 UV 및 가시광선 광개시제를 포함한다. 열 개시제는 중합 온도에서 적절한 반감기를 갖도록 선택된다. 이러한 개시제는 하나 이상의 하기 화합물을 포함할 수 있다: 2,2'-아조비스(아이소부티로니트릴), 2,2'-아조비스(2-시아노-2-부탄), 다이메틸 2,2'-아조비스다이메틸아이소부티레이트 4,4'-아조비스(4-시아노펜탄산), 1,1'-아조비스(사이클로헥산카르보니트릴, 2-(t-부틸아조)-2-시아노프로판, 2,2'-아조비스[2-메틸-N-(1,1)-비스(하이드록시메틸)-2-하이드록시에틸] 프로피온아미드, 2,2'-아조비스[2-메틸-N-하이드록시에틸)]-프로피온아미드, 2,2'-아조비스(N,N'-다이메틸렌아이소부티르아미딘) 다이하이드로클로라이드, 2,2'-아조비스 (2-아미디노프로판)다이하이드로클로라이드, 2,2'-아조비스(N,N'-다이메틸렌아이소부티르아민), 2,2'-아조비스(2-메틸-N-[1,1-비스(하이드록시메틸)-2-하이드록시에틸] 프로피온아미드), 2,2'-아조비스(2-메틸-N-[1,1-비스(하이드록시메틸)에틸] 프로피온아미드), 2,2'-아조비스[2-메틸-N-(2-하이드록시에틸) 프로피온아미드], 2,2'-아조비스(아이소부티르아미드)다이하이드레이트, 2,2'-아조비스(2,2,4-트라이메틸펜탄), 2,2'-아조비스(2-메틸프로판), t-부틸 퍼옥시아세테이트, t-부틸 퍼옥시벤조에이트, t-부틸 퍼옥시옥토에이트, t-부틸 퍼옥시네오데카노에이트, t-부틸퍼옥시 아이소부티레이트, t-아밀 퍼옥시피발레이트, t-부틸 퍼옥시피발레이트, 다이-아이소프로필 퍼옥시다이카르보네이트, 다이사이클로헥실 퍼옥시다이카르보네이트, 다이쿠밀 퍼옥사이드, 다이벤조일 퍼옥사이드, 다이라우로일 퍼옥사이드, 포타슘 퍼옥시다이설페이트, 암모늄 퍼옥시다이설페이트, 다이-t-부틸 하이포나이트라이트, 다이쿠밀 하이포나이트라이트. 일 실시 형태에서, 열 개시제는 적당히 상승된 온도에서 자유 라디칼을 발생시키는 개시제, 예컨대 라우릴 퍼옥사이드, 벤조일 퍼옥사이드, 아이소프로필 퍼카르보네이트, 아조비스아이소부티로니트릴, 이들의 조합 등으로부터 선택된다. 산화 환원 개시제의 예로는 하기 산화제 및 환원제의 조합을 들 수 있다:
산화제: 퍼옥시이황산칼륨, 과산화수소, t-부틸 하이드로퍼옥사이드.
환원제: 철 (II), 티타늄 (III), 포타슘 티오설파이트, 포타슘 바이설페이트.
일 실시 형태에서, 개시제는 반응 매질 또는 모노머 혼합물 중에서 필요한 용해도를 가지며, 중합 조건 하에서 라디칼 생성을 위한 적절한 양자 수율을 갖는 광개시제 중에서 선택된다. 이의 예로는 벤조인 유도체, 벤조페논, 아실 포스핀 옥사이드, 및 광산화 환원계를 들 수 있다. 다른 실시 형태에서, 개시제는 1-하이드록시사이클로헥실 페닐 케톤, 2-하이드록시-2-메틸-1-페닐-프로판-1-온, 비스(2,6-다이메톡시벤조일)-2,4,4-트라이메틸펜틸 포스핀 옥사이드 (DMBAPO), 비스(2,4,6-트라이메틸벤조일)-페닐 포스핀 옥사이드 (이르가큐어 (Irgacure) 819), 2,4,6-트라이메틸벤질다이페닐 포스핀 옥사이드 및 2,4,6-트라이메틸벤조일 다이페닐포스핀 옥사이드, 벤조인 메틸 에스테르 및 캄포르퀴논과 에틸 4-(N,N-다이메틸아미노)벤조에이트의 조합, 이들의 조합 등으로부터 선택되는 가시광선 개시제 중에서 선택된다. 다른 실시 형태에서, 개시제는 적어도 하나의 포스핀 옥사이드 함유 광개시제를 포함하며, 다른 실시 형태에서, 비스(2,4,6-트라이메틸벤조일)-페닐 포스핀 옥사이드를 포함한다. 광개시제가 사용되는 경우에, 반응 혼합물은 선택된 광개시제에 대한 활성화 파장의 방사선으로 조사된다.
중합은 용액, 현탁액 또는 에멀젼 중에서 배취, 연속 또는 공급 모드 하에 행해질 수 있다. 일 실시 형태에서, 프로세스는 폴리실록산 말단 연쇄 이동제를 함유하는 반응 혼합물에 중합제를 첨가하여 행해진다. 다른 조건이 사용될 수 있으며, 당업자에게 공지되어 있다.
비반응성 친수성 폴리머
친수성 폴리머는 용매 침전 및/또는 후속 용매 추출과 같은 공지된 수단에 의해 정제될 수 있다.
본 발명의 친수성 폴리머는,
(a) 실록산 반복 단위가 약 6개 내지 약 200개, 약 6개 내지 약 60개, 약 6개 내지 약 50개, 약 6개 내지 약 20개, 약 6개 내지 약 15개, 약 6개 내지 약 12개, 일부 실시 형태에서 약 10개 내지 약 12개인 적어도 하나의 말단, 비반응성 폴리실록산; 및
(b) 이탈기, L을 통해 비반응성 폴리실록산에 결합되는, 중합도가 적어도 약 300, 적어도 약 500, 약 300 내지 약 10,000, 약 300 내지 약 5,000, 약 500 내지 약 10,000, 약 500 내지 약 5,000 및 약 500 내지 약 2000인 적어도 하나의 친수성 폴리머 쇄, 및 RAFT 중합이 사용되고 RAFT제가 사용 전에 제거되지 않는 일부 실시 형태에서, 말단에 RAFT 중합제를 갖는다.
흔히는, RAFT 중합제가 열적으로 또는 가수분해에 안정하지 않으므로, 본 발명의 이점은 폴리머 기재에 혼입되기 전에 용이하게 분해되거나 치환될 수 있기 때문에 RAFT 중합제가 말단에 존재한다는 것이다. 이의 최종 사용 이전에, 비반응성 친수성 폴리머가 분리되어, 또 하나의 적절한 모노머와의 또 하나의 "쇄 연장" 중합에 사용될 수 있다. 대안적으로, RAFT 중합제는 친수성 폴리머 상에 잔존하며, 폴리머 기재로의 혼입 시 또는 사용 시에 분해될 수 있다 (RAFT 및/또는 이의 분해물이 비독성, 비자극성인 경우). 일 실시 형태에서, RAFT 중합제는 비반응성 친수성 폴리머가 기재, 또는 기재와 접촉되는 용액으로 혼입되기 전에 제거된다. 말단기를 제거하기 위한 적절한 프로세스는 미국 특허 제7109276호, 미국 특허 제6794486호, 미국 특허 제7807755호, 미국 특허 공개 제2007232783호, 미국 특허 공개 제2010137548호, 미국 특허 제5385996호, 미국 특허 제5874511호에 개시된 것과 같은, 아민과의 반응을 들 수 있으나 이로 한정되지 않는다.
일 실시 형태에서, 본 발명의 비반응성 친수성 폴리머는 상기 화학식 I로 나타내는 구조를 갖는다.
다른 실시 형태에서, 비반응성 친수성 폴리머는 통상적인 자유 라디칼 반응을 이용하여 생성될 수 있다. 이러한 실시 형태에서, 비반응성 친수성 폴리머는 미국 특허 공개 제2010/0099829호 및 동시 출원된 출원 가특허 출원 제 61/482,260호에 개시된 프로세스를 통해, 적어도 하나의 친수성 모노머 및 아조형 마크로 개시제와, 분자량이 약 300 내지 약 1800인 소수성 세그먼트의 자유 라디칼 반응에 의해 생성될 수 있다.
본 발명의 친수성 폴리머는 폴리실록산, 실리콘 하이드로겔, 폴리메틸 메타크릴레이트, 폴리에틸렌, 폴리프로필렌, 폴리카르보네이트, 폴리에틸렌 테레프탈레이트, 폴리테트라플루오로에틸렌, 및 이들의 혼합물 및 코폴리머 등을 비롯한 다양한 폴리머와 비공유 결합될 수 있다.
적어도 부분적으로 소수성인 폴리머 매트릭스의 추가 예로는 관절 대체물과 같은 체내 삽입형 (implantable) 장치에 사용되는 고도로 가교결합된 초고분자량 폴리에틸렌 (UHMWPE)을 들 수 있는데, 이는 기본적으로 0의 멜트 인덱스 (ASTM D-1238) 및 8 초과, 일부 실시 형태에서 약 25 내지 30의 환산 비중에 의해 정의된 분자량이 전형적으로 적어도 약 400,000이고, 일부 실시 형태에서 약 1,000,000 내지 약 10,000,000이다.
봉합사 및 외상용 드레싱을 제조하는데 원사로서 사용하기에 적합한 흡수성 폴리머로는 락타이드 (락트산 d-,l- 및 메소 락타이드 포함)의 호모폴리머 및 코폴리머, 글리콜라이드 (글리콜산 포함), ε-카프로락톤, p-다이옥사논 (1,4-다이옥산-2-온), 트라이메틸렌 카르보네이트 (1,3-다이옥산-2-온), 트라이메틸렌 카르보네이트의 알킬 유도체, δ-바테로락톤, β-부티로락톤, γ-부티로락톤, ε-데카락톤, 하이드록시부티레이트, 하이드록시발레레이트, 1,4-다이옥세판-2-온 (이의 다이머 1,5,8,12-테트라옥사사이클로테트라데칸-7,14-다이온 포함), 1,5-다이옥세판-2-온, 6,6-다이메틸-1,4-다이옥산-2-온 및 이들의 폴리머 블렌드를 포함하나 이로 한정되지 않는 지방족 폴리에스테르를 포함하나 이로 한정되지 않는다.
비흡수성 폴리머 재료는 예를 들어, 폴리아미드 (폴리헥사메틸렌 아디프아미드 (나일론 66), 폴리헥사메틸렌 세바크아미드 (나일론 610), 폴리카프르아미드 (나일론 6), 폴리도데칸아미드 (나일론 12) 및 폴리헥사메틸렌 아이소프탈아미드 (나일론 61) 코폴리머 및 이들의 블렌드), 폴리에스테르 (예를 들어, 폴리에틸렌 테레프탈레이트, 폴리부틸 테레프탈레이트, 이들의 코폴리머 및 블렌드), 플루오로폴리머 (예를 들어, 폴리테트라플루오로에틸렌 및 폴리비닐리덴 플루오라이드), 폴리올레핀 (예를 들어, 아이소택틱 및 신디오택틱 폴리프로필렌 및 이들의 블렌드, 및 주로 헤테로택틱 폴리프로필렌과 블렌드된 아이소택틱 또는 신디오택틱 폴리프로필렌으로 구성되는 블렌드를 포함하는 폴리프로필렌 (예를 들어, 1985년 12월 10일자로 특허 허여되고, 애티콘, 인코포레이티드 (Ethicon, Inc.)에 양도된, 본 명세서에 참조로 포함되는 미국 특허 제 4,557,264호에 기재된 것) 및 폴리에틸렌 (예를 들어, 1985년 12월 10일자로 특허 허여되고, 애티콘, 인코포레이티드에 양도된 미국 특허 제4,557,264호에 기재된 것)) 및 이들의 조합을 포함하나 이로 한정되지 않는다.
눈물점 마개의 본체는 실리콘, 실리콘 블렌드, 실리콘 코폴리머, 예를 들어, pHEMA (폴리하이드록시에틸메타크릴레이트), 폴리에틸렌 글리콜, 폴리비닐피롤리돈, 및 글리세롤의 친수성 모노머, 및 실리콘 하이드로겔 폴리머, 예를 들어, 미국 특허 제5,962,548호, 제6,020,445호, 제6,099,852호, 제6,367,929호, 및 제6,822,016호에 기재된 것을 포함하나 이로 한정되지 않는 임의의 적절한 생체적합성 폴리머로 형성될 수 있다. 다른 적절한 생체적합성 재료는 예를 들어, 플루오르화 폴리머, 예를 들어, 폴리테트라플루오로에틸렌 ("PTFE"), 폴리비닐리덴 플루오라이드 ("PVDF"), 및 테플론; 폴리프로필렌; 폴리에틸렌; 나일론; 및 에틸렌 비닐 알코올 ("EVA")을 포함한다.
초음파 수술 기구의 폴리머 부품은 폴리이미드, 플루오라 에틸렌 프로펜 (FEP 테플론), PTFE 테플론, 실리콘 고무, EPDM 고무로 제조될 수 있으며, 어느 것이라도 테플론 또는 흑연과 같은 재료로 충전되거나 충전되지 않을 수 있다. 그 예가 미국 특허 공개 제20050192610호 및 미국 특허 제6458142호에 개시되어 있다. 이들 실시 형태의 경우, 비반응성 친수성 폴리머는 적어도 부분적으로 소수성인 폴리머 매트릭스를 팽윤시키는 용매와 혼합된 다음에, 폴리머 매트릭스와 접촉될 수 있다.
일 실시 형태에서, 친수성 폴리머는 실리콘 안과용 장치, 예컨대 렌즈 또는 눈물점 마개, 실리콘 하이드로겔 용품, 예컨대 실리콘 하이드로겔 렌즈를 포함하는 예비성형된 용품과 결합된다. 이러한 실시 형태에서, 말단 폴리실록산은 소수성 폴리머 성분을 포함하는 기재와 결합하는 것으로 여겨진다. 이러한 실시 형태에서, 친수성 폴리머는 또한 기재를 팽윤시키는 용매 중에 용해된다. 폴리머 기재는 친수성 폴리머를 포함하는 용액과 접촉된다. 기재가 실리콘 하이드로겔 용품, 예컨대 콘택트 렌즈인 경우에는, 적절한 용매는 패킹 용액, 보관 용액 및 클리닝 용액을 포함한다. 일례로서 이러한 실시 형태를 사용하여, 실리콘 하이드로겔 렌즈는 친수성 폴리머를 포함하는 패킹 용액에 넣어진다. 친수성 폴리머는 용액 중의 모든 성분을 기준으로 하여, 약 0.001 내지 약 10 wt%, 일부 실시 형태에서 약 0.005 내지 약 2 wt%, 다른 실시 형태에서 약 0.01 내지 약 0.5 wt%의 양으로 용액에 존재한다.
본 발명의 패킹 용액은 콘택트 렌즈의 보관을 위해 사용되는 임의의 수성 용액일 수 있다. 전형적인 용액은 식염수, 다른 완충 용액 및 탈이온수를 포함하나 이로 한정되지 않는다. 바람직한 수용액은 염화나트륨, 붕산나트륨, 인산나트륨, 인산수소나트륨, 인산이수소나트륨 또는 이들의 대응하는 칼륨염을 포함하나 이로 한정되지 않는 염을 함유하는 식염수이다. 이들 성분은 일반적으로 산 및 이의 짝 염기를 포함하는 완충 용액을 형성하도록 조합되어, 산 및 염기의 첨가가 비교적 작은 pH 변화만을 일으키도록 한다. 완충 용액은 부가적으로 2-(N-모르폴리노)에탄설폰산 (MES), 수산화나트륨, 2,2-비스(하이드록시메틸)-2,2',2"-니트릴로트라이에탄올, n-트리스(하이드록시메틸)메틸-2-아미노에탄설폰산, 시트르산, 시트르산나트륨, 탄산나트륨, 중탄산나트륨, 아세트산, 아세트산나트륨, 에틸렌다이아민 테트라아세트산 등 및 이들의 조합을 포함할 수 있다. 바람직하게는, 용액은 붕산염 완충 또는 인산염 완충 식염수이다. 용액은 또한 공지된 추가 성분, 예컨대 점도 조절제, 항균제, 고분자 전해질, 안정제, 킬레이트제, 산화방지제, 이들의 조합 등을 포함할 수 있다.
기재는 윤활 및 표면 습윤 유효량의 친수성 폴리머를 혼입하기에 충분한 조건 하에 친수성 폴리머와 접촉된다. 본 명세서에 사용되는 "윤활 유효량"은 손으로 느껴질 수 있거나 (예컨대, 장치를 손가락 사이에서 문질러서) 장치가 사용되는 경우에 윤활성 레벨을 부여하는데 필요한 양이다. 게다가, 본 명세서에 사용되는 "표면 습윤 유효량"은 공지된 접촉각 측정 기술 (즉, 액적법 (sessile drop), 캡티브 버블 (captive bubble), 또는 동적 접촉각 측정)을 통해 측정되는, 증가된 습윤성 레벨을 렌즈에 부여하는데 필요한 양이다. 일 실시 형태에서, 장치가 소프트 콘택트 렌즈인 경우에, 50 ppm 정도의 적은 양의 친수성 폴리머로도 렌즈 "촉감 (feel)"을 개선시키고, 액적법으로 측정된 표면 접촉각을 저하시키는 것을 알아냈다. 보다 현저한 촉감 개선을 위해 패키징, 보관 또는 클리닝 용액을 가공처리하는데 친수성 폴리머 약 50 ppm 초과의 양, 더욱 바람직하게는 약 100 ppm 초과의 양이 첨가된다. 따라서, 이러한 실시 형태에서, 친수성 폴리머는 약 5000 ppm 이하, 일부 실시 형태에서 약 10 내지 5000 ppm, 일부 실시 형태에서 약 10 내지 약 2000 ppm의 농도로 용액에 포함될 수 있다. 패키징된 렌즈는 친수성 폴리머가 렌즈에 침투되어 얽히게 되는 양을 증가시키도록 열처리될 수 있다. 적절한 열처리는 약 20분간의 약 120℃의 온도를 포함하고 오토클레이브에서 행해질 수 있는 통상적인 가열 멸균 사이클을 포함하나 이로 한정되지 않는다. 가열 멸균이 사용되지 않는 경우에, 패키징된 렌즈는 별도로 열처리될 수 있다. 별도의 열처리를 위한 적절한 온도는 적어도 약 40℃, 바람직하게는 약 50℃ 내지 용액의 비점을 포함한다. 적절한 열처리 시간은 적어도 약 10분을 포함한다. 온도가 높을수록 더 적은 처리 시간을 필요로 할 것임을 인지할 것이다.
다수의 실리콘 하이드로겔 재료가 공지되어 있으며, 세노필콘 (senofilcon), 갈리필콘 (galyfilcon), 로트라필콘 (lotrafilcon) A 및 로트라필콘 B, 발라필콘 (balafilcon), 및 콤필론 (comfilcon) 등을 포함하나 이로 한정되지 않는 재료가 사용될 수 있다. 거의 모든 실리콘 하이드로겔 폴리머는 미국 특허 제6,637,929호, 국제 특허 공개 제WO03/022321호, 국제 특허 공개 제WO03/022322호, 미국 특허 제5,260,000호, 미국 특허 제5,034,461호, 미국 특허 제6,867,245호, 국제 특허 공개 제WO2008/061992호, 미국 특허 제5,760,100호, 미국 특허 제7,553,880호에 개시된 것을 포함하나 이로 한정되지 않는 본 발명의 친수성 폴리머를 사용하여 처리될 수 있다.
유사한 프로세스가 실리콘 하이드로겔 이외의 폴리머로 제조된 기재에 사용될 수 있다. 일차적 변화는 친수성 폴리머를 가용화하고 기재를 팽윤시키는 용매의 신택에 있을 것이다. 용매의 혼합물이 사용될 수 있으며, 추가 성분, 예컨대 계면 활성제가 필요에 따라 포함될 수 있다. 예를 들어, 용품이 실리콘 용품, 예컨대 실리콘 콘택트 렌즈 또는 실리콘 눈물점 마개인 경우에는, 친수성 폴리머는 지방족 알코올, 물 및 이들의 혼합물과 같은 용매에 용해될 수 있다. 구체적인 예로는 상술한 농도의 아이소프로판올, n-프로판올 등을 포함한다.
다른 실시 형태에서, 친수성 폴리머는 폴리머 용품을 제조하는 반응 혼합물에 포함될 수 있다. 이러한 실시 형태에서, 친수성 폴리머의 유효량은 모든 렌즈 성분의 전체 중량의 약 0.1 % 내지 50 %의 양, 더욱 바람직하게는 약 1 % 내지 20 %, 가장 바람직하게는 약 2 % 내지 15 %의 양을 포함할 것이다. 예를 들어, 용품이 실리콘 하이드로겔 콘택트 렌즈인 경우에는, 친수성 폴리머는 하나 이상의 실리콘 함유 성분 및 하나 이상의 친수성 성분을 갖는 콘택트 렌즈 반응 혼합물에 약 20 wt% 이하의 양으로 포함될 수 있다. 본 발명의 폴리머를 형성하는데 사용되는 실리콘 함유 성분 및 친수성 성분은 실리콘 하이드로겔을 제조하기 위해 종래 기술에 사용되는 임의의 공지된 성분일 수 있다. 이들 용어, 구체적으로 실리콘 함유 성분 및 친수성 성분은 실리콘 함유 성분이 친수성 기를 가질 수 있고, 친수성 성분이 실리콘 기를 가질 수 있기 때문에, 실리콘 함유 성분이 약간 친수성을 나타낼 수 있고, 친수성 성분이 약간의 실리콘을 포함할 수 있다는 점에서 상호 배타적인 것은 아니다.
본 발명의 친수성 폴리머의 하나의 이점은 비반응성 친수성 폴리머가 RAFT로 형성되는 실시 형태에서, 분자량 (MW) 및 분자량 분포 (MWD)가 선택된 용품의 제조 요건에 따라 용이하게 조절될 수 있다는 것이다. 예를 들어, 친수성 폴리머가 저 점도 반응성 모노머 믹스, 예컨대 캐스트 몰딩된 콘택트 렌즈를 제조하는데 사용되는 것에 혼입되는 일 실시 형태에서, 친수성 폴리머의 MW 및 MWD는 약 100,000 g/㏖ 미만으로 유지되며, 다분산도는 약 1.3 미만일 수 있다. 저 MW 친수성 폴리머가 사용되면, PVP와 같은 시판용 폴리머와 비교하여, 본 발명의 친수성 폴리머가 고농도로 첨가될 수 있다. PVP와 같은 통상적인 폴리머는 다분산도가 높으므로, 극도의 점성을 나타내는 모노머 믹스를 형성할 수 있으며, 이는 스트링기니스 (stringiness)로 인한 처리 문제를 나타내는 경향이 있다.
실리콘 함유 성분은 모노머, 마크로머 또는 프리폴리머 중에 적어도 하나의 [-Si-O-] 기를 포함하는 것이다. 일 실시 형태에서, Si 및 부착된 O는 실리콘 함유 성분의 전체 분자량의 20 wt% 초과, 다른 실시 형태에서 30 wt% 초과의 양으로 실리콘 함유 성분에 존재한다. 유용한 실리콘 함유 성분은 중합성 작용기, 예를 들어 (메트)아크릴레이트, (메트)아크릴아미드, N-비닐 락탐, N-비닐아미드, 및 스티릴 작용기를 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 제080539호에서 찾을 수 있다. 본 명세서에 인용된 모든 특허는 그 전체 내용이 본 명세서에 참조로 포함된다. 이러한 참조 문헌은 많은 올레핀성 실리콘 함유 성분의 예를 개시한다.
적절한 실리콘 함유 성분은 하기 화학식 I의 화합물을 포함한다:
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상기 식에서, R1은 독립적으로 1가 반응기, 1가 알킬기, 또는 1가 아릴기 - 상술한 임의의 기는 하이드록시, 아미노, 옥사, 카르복시, 알킬 카르복시, 알콕시, 아미도, 카르바메이트, 카르보네이트, 할로겐 또는 이들의 조합 중에서 선택되는 작용기를 추가로 포함할 수 있음 -; 및 1 내지 100개의 Si-O 반복 단위를 포함하는 1가 실록산 쇄 - 알킬, 하이드록시, 아미노, 옥사, 카르복시, 알킬 카르복시, 알콕시, 아미도, 카르바메이트, 할로겐 또는 이들의 조합 중에서 선택되는 작용기를 추가로 포함할 수 있음 - 중에서 선택되며;
b는 0 내지 500이고, b가 0 이외의 것인 경우, b가 표시된 값과 동일한 모드를 가진 분포임이 이해되며;
여기서 적어도 하나의 R1은 1가 반응기를 포함하며, 일부 실시 형태에서는 1개 내지 3개의 R1이 1가 반응기를 포함한다.
본 명세서에 사용되는 "1가 반응기"는 자유 라디칼 및/또는 양이온 중합을 행할 수 있는 기이다. 자유 라디칼 반응기의 비제한적인 예는 (메트)아크릴레이트, 스티릴, 비닐, 비닐 에테르, C1 - 6알킬(메트)아크릴레이트, (메트)아크릴아미드, C1-6알킬(메트)아크릴아미드, N-비닐락탐, N-비닐아미드, C2 - 12알케닐, C2 - 12알케닐페닐, C2 - 12알케닐나프틸, C2 - 6알케닐페닐C1 - 6알킬, O-비닐카르바메이트 및 O-비닐카르보네이트를 포함한다. 양이온성 반응기의 비제한적인 예는 비닐 에테르기 또는 에폭사이드기 및 이들의 혼합물을 포함한다. 일 실시 형태에서, 자유 라디칼 반응기는 (메트)아크릴레이트, 아크릴옥시, (메트)아크릴아미드, 및 이들의 혼합물을 포함한다.
적절한 1가 알킬기 및 아릴기는 비치환된 1가 C1 내지 C16알킬기, C6-C14 아릴기, 예를 들어, 치환 및 비치환 메틸, 에틸, 프로필, 부틸, 2-하이드록시프로필, 프로폭시프로필, 폴리에틸렌옥시프로필, 이들의 조합 등을 포함한다.
일 실시 형태에서, b는 0이며, 하나의 R1은 1가 반응기이며, 적어도 3개의 R1은 1개 내지 16개의 탄소 원자를 가진 1가 알킬기 중에서 선택되며, 다른 실시 형태에서는 1개 내지 6개의 탄소 원자를 가진 1가 알킬기 중에서 선택된다. 이러한 실시 형태의 실리콘 성분의 비제한적인 예는 2-메틸-,2-하이드록시-3-[3-[1,3,3,3-테트라메틸-1-[(트라이메틸실릴)옥시]다이실록사닐]프로폭시]프로필 에스테르 ("SiGMA"), 2-하이드록시-3-메타크릴옥시프로필옥시프로필-트리스(트라이메틸실록시)실란, 3-메타크릴옥시프로필트리스(트라이메틸실록시)실란 ("TRIS"), 3-메타크릴옥시프로필비스(트라이메틸실록시)메틸실란 및 3-메타크릴옥시프로필펜타메틸 다이실록산을 포함한다.
다른 실시 형태에서, b는 2 내지 20, 3 내지 15이거나, 일부 실시 형태에서 3 내지 10이고; 적어도 하나의 말단 R1은 1가 반응기를 포함하며, 나머지 R1은 1개 내지 16개의 탄소 원자를 가진 1가 알킬기 중에서 선택되고, 다른 실시 형태에서는 1개 내지 6개의 탄소 원자를 가진 1가 알킬기 중에서 선택된다. 또 다른 실시 형태에서, b는 3 내지 15이며, 하나의 말단 R1은 1가 반응기를 포함하며, 다른 말단 R1은 1개 내지 6개의 탄소 원자를 가진 1가 알킬기를 포함하고, 나머지 R1은 1개 내지 3개의 탄소 원자를 가진 1가 알킬기를 포함한다. 이러한 실시 형태의 실리콘 성분의 비제한적인 예는 (모노-(2-하이드록시-3-메타크릴옥시프로필)-프로필 에테르 말단 폴리다이메틸실록산 (400 내지 1000 MW)) ("OH-mPDMS"), 모노메타크릴옥시프로필 말단 모노-n-부틸 말단 폴리다이메틸실록산 (800 내지 1000 MW), ("mPDMS")을 포함한다.
다른 실시 형태에서, b는 5 내지 400, 또는 10 내지 300이며, 두 말단 R1은 1가 반응기를 포함하고, 나머지 R1은 독립적으로 1개 내지 18개의 탄소 원자를 가진 1가 알킬기 - 이들은 탄소 원자 사이에 에테르 결합을 가질 수 있으며 추가로 할로겐을 포함할 수 있음 - 중에서 선택된다.
다른 실시 형태에서, 1개 내지 4개의 R1은 하기 화학식의 비닐 카르보네이트 또는 카르바메이트를 포함한다:
[화학식 XII]
Figure pct00023
상기 식에서, Y는 O-, S- 또는 NH-를 나타내고;
R은 수소 또는 메틸을 나타내며; d는 1, 2, 3 또는 4이고; q는 0 또는 1이다.
실리콘 함유 비닐 카르보네이트 또는 비닐 카르바메이트 모노머는 구체적으로 1,3-비스[4-(비닐옥시카르보닐옥시)부트-1-일]테트라메틸-다이실록산; 3-(비닐옥시카르보닐티오) 프로필-[트리스(트라이메틸실록시)실란]; 3-[트리스(트라이메틸실록시)실릴] 프로필 알릴 카르바메이트; 3-[트리스(트라이메틸실록시)실릴] 프로필 비닐 카르바메이트; 트라이메틸실릴에틸 비닐 카르보네이트; 트라이메틸실릴메틸 비닐 카르보네이트, 및
Figure pct00024
를 포함한다.
모듈러스가 약 200 미만인 생물 의학 장치가 요구될 경우, 단 1개의 R1이 1가 반응기를 포함하며, 나머지 R1기 중 2개 이하가 1가 실록산기를 포함할 것이다.
일 실시 형태에서, 실리콘 하이드로겔 렌즈가 요구되는 경우, 본 발명의 렌즈는 폴리머를 생성하는 반응성 모노머 성분의 전체 중량을 기준으로 하여, 적어도 약 20 wt%, 일부 실시 형태에서는 약 20 내지 70 wt%의 실리콘 함유 성분을 포함하는 반응성 혼합물로 제조될 것이다.
다른 부류의 실리콘 함유 성분은 하기 화학식들의 폴리우레탄 마크로머를 포함한다:
[화학식 XIII-XV]
(*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 식에서, D는 6개 내지 30개의 탄소 원자를 가진 알킬 다이라디칼 (diradical), 알킬 사이클로알킬 다이라디칼, 사이클로알킬 다이라디칼, 아릴 다이라디칼 또는 알킬아릴 다이라디칼을 나타내고;
G는 1개 내지 40개의 탄소 원자를 가지며, 에테르, 티오 또는 아민 결합을 주쇄 내에 포함할 수 있는 알킬 다이라디칼, 사이클로알킬 다이라디칼, 알킬 사이클로알킬 다이라디칼, 아릴 다이라디칼 또는 알킬아릴 다이라디칼을 나타내고;
*는 우레탄 또는 우레이도 결합을 나타내며;
a는 적어도 1이고;
A는 하기 화학식:
[화학식 XVI]
Figure pct00025
의 2가 폴리머 라디칼을 나타내며;
R11은 독립적으로 탄소 원자들 사이에 에테르 결합을 포함할 수 있는, 1개 내지 10개의 탄소 원자를 가진 알킬 또는 플루오로 치환된 알킬기를 나타내고; y는 적어도 1이며; p는 400 내지 10,000의 부분 중량을 제공하고; 각각의 E 및 E1은 독립적으로 하기 화학식:
[화학식 XVII]
Figure pct00026
으로 나타내는 중합성 불포화 유기 라디칼을 나타내며;
R12는 수소 또는 메틸이고; R13은 수소, 1개 내지 6개의 탄소 원자를 가진 알킬 라디칼, 또는 -CO-Y-R15 라디칼 (여기서, Y는 -O-, Y-S- 또는 -NH-이다)이며; R14은 1개 내지 12개의 탄소 원자를 가진 2가 라디칼이고; X는 -CO- 또는 -OCO-를 나타내며; Z는 -O- 또는 -NH-를 나타내고; Ar은 6개 내지 30개의 탄소 원자를 가진 방향족 라디칼을 나타내며; w는 0 내지 6이고; x는 0 또는 1이며; y는 0 또는 1이고; z는 0 또는 1이다.
일 실시 형태에서 실리콘 함유 성분은 하기 화학식으로 나타내어지는 폴리우레탄 마크로머를 포함한다:
[화학식 XVIII]
Figure pct00027
상기 식에서, R16은 아이소포론 다이아이소시아네이트의 다이라디칼과 같은, 아이소시아네이트기의 제거 후의 다이아이소시아네이트의 다이라디칼이다. 다른 적절한 실리콘 함유 마크로머는 플루오로에테르, 하이드록시 말단 폴리다이메틸실록산, 아이소포론 다이아이소시아네이트 및 아이소시아네이토에틸메타크릴레이트의 반응에 의해 형성되는 화학식 X (여기서, x + y는 10 내지 30의 범위의 수이다)의 화합물이다.
[화학식 XIX]
Figure pct00028
본 발명에 사용하기에 적합한 다른 실리콘 함유 성분은 폴리실록산, 폴리알킬렌 에테르, 다이아이소시아네이트, 폴리플루오르화 탄화수소, 폴리플루오르화 에테르 및 폴리사카라이드 기를 포함하는 마크로머와 같은 국제 특허 공개 제WO 96/31792호에 기재된 것들을 포함한다. 다른 부류의 적절한 실리콘 함유 성분은 미국 특허 제5,314,960호, 제5,331,067호, 제5,244,981호, 제5,371,147호 및 제6,367,929호에 개시된 것과 같은, GTP를 통해 제조된 실리콘 함유 마크로머를 포함한다. 미국 특허 제5,321,108호; 제5,387,662호 및 제5,539,016호에는 말단 다이플루오로 치환된 탄소 원자에 수소 원자가 부착되어 있는 극성 플루오르화 그라프트 또는 측기 (side group)를 갖는 폴리실록산이 기재되어 있다. 미국 특허 공개 제2002/0016383호는 에테르 및 실록사닐 결합을 포함하는 친수성 실록사닐 메타크릴레이트, 및 폴리에테르 및 폴리실록사닐 기를 포함하는 가교결합 모노머를 개시한다. 임의의 상술한 폴리실록산이 또한 본 발명에서 실리콘 함유 성분으로서 사용될 수 있다.
친수성 성분은 나머지 반응성 성분과 배합되는 경우, 형성된 렌즈에 대하여 적어도 약 20%, 일부 실시 형태에서 적어도 약 25%의 함수율을 부여할 수 있는 것들을 포함한다. 적절한 친수성 성분은 친수성 모노머, 프리폴리머 및 폴리머를 포함하며, 모든 반응성 성분의 중량을 기준으로 하여, 약 10 내지 약 60 wt%, 일부 실시 형태에서 약 15 내지 약 50 wt%, 다른 실시 형태에서 약 20 내지 약 40 wt%의 양으로 존재할 수 있다. 본 발명의 폴리머를 제조하는데 사용될 수 있는 친수성 모노머는 적어도 하나의 중합성 이중 결합 및 적어도 하나의 친수성 작용기를 갖는다. 중합성 이중 결합의 예로는 아크릴산, 메타크릴산, 아크릴아미도, 메타크릴아미도, 푸마르산, 말레산, 스티릴, 아이소프로페닐페닐, O-비닐카르보네이트, O-비닐카르바메이트, 알릴, O-비닐아세틸 및 N-비닐락탐 및 N-비닐아미도 이중 결합을 들 수 있다. 이러한 친수성 모노머는 그것들 자체가 가교결합제로서 사용될 수 있다. "아크릴계" 또는 "아크릴산 함유" 모노머는 아크릴산기를 포함하는 모노머:
(CR'H==CRCOX)
(여기서, R은 H 또는 CH3이고, R'은 H, 알킬 또는 카르보닐이며, X는 O 또는 N이다)이며, 또한 용이하게 중합하는 것으로 알려져 있고, 예를 들어 N,N-다이메틸아크릴아미드 (DMA), 2-하이드록시에틸 아크릴레이트, 글리세롤 메타크릴레이트, 2-하이드록시에틸 메타크릴아미드, 폴리에틸렌글리콜 모노메타크릴레이트, 메타크릴산, 아크릴산 및 이들의 혼합물을 들 수 있다.
본 발명의 실리콘 하이드로겔에 혼입될 수 있는 친수성 비닐 함유 모노머는 N-비닐 락탐 (예를 들어, N-비닐 피롤리돈 (NVP)), N-비닐-N-메틸 아세트아미드, N-비닐-N-에틸 아세트아미드, N-비닐-N-에틸 포름아미드, N-비닐 포름아미드, N-2-하이드록시에틸 비닐 카르바메이트, N-카르복시-β-알라닌 및 N-비닐 에스테르와 같은 모노머를 포함하며, 일 실시 형태에서 NVP가 바람직하다.
본 발명에 사용될 수 있는 다른 친수성 모노머는 중합성 이중 결합을 포함하는 작용기로 치환된 하나 이상의 말단 하이드록실기를 가진 폴리옥시에틸렌 폴리올을 포함한다. 예로는 중합성 이중 결합을 포함하는 작용기로 치환된 하나 이상의 말단 하이드록실기를 가진 폴리에틸렌 글리콜을 포함한다. 예로는 아이소시아네이토에틸 메타크릴레이트 ("IEM"), 메타크릴산 무수물, 메타크릴로일 클로라이드, 비닐벤조일 클로라이드 등과 같은 말단 캡핑 (end-capping) 기의 1 이상의 몰 당량과 반응하여, 카르바메이트 또는 에스테르기와 같은 연결 부분을 통해 폴리에틸렌 폴리올에 결합된 하나 이상의 말단 중합성 올레핀기를 가진 폴리에틸렌 폴리올을 생성하는 폴리에틸렌 글리콜을 포함한다.
추가의 예는 미국 특허 제5,070,215호에 개시된 친수성 비닐 카르보네이트 또는 비닐 카르바메이트 모노머, 및 미국 특허 제4,190,277호에 개시된 친수성 옥사졸론 모노머이다. 다른 적절한 친수성 모노머는 당업자에게 명백할 것이다.
일 실시 형태에서, 본 발명의 폴리머에 혼입될 수 있는 친수성 모노머는 N,N-다이메틸 아크릴아미드 (DMA), 2-하이드록시에틸 아크릴레이트, 글리세롤 메타크릴레이트, 2-하이드록시에틸 메타크릴아미드, N-비닐피롤리돈 (NVP), N-비닐 메타크릴아미드, HEMA, 및 폴리에틸렌글리콜 모노메타크릴레이트와 같은 친수성 모노머를 포함한다.
다른 실시 형태에서, 친수성 모노머는 DMA, NVP, HEMA 및 이들의 혼합물을 포함한다.
본 발명의 반응성 혼합물은 또한 친수성 성분으로서 하나 이상의 친수성 폴리머(들)를 포함할 수 있다. 본 명세서에 사용되는 "친수성 폴리머"는 중량 평균 분자량이 약 5,000 달톤 이상인 물질을 말하며, 여기서 실리콘 하이드로겔 제형으로 혼입시 상기 물질은 경화된 실리콘 하이드로겔의 습윤성을 증가시킨다. 일 실시 형태에서, 이러한 친수성 폴리머의 중량 평균 분자량은 약 30,000 달톤 초과; 다른 실시 형태에서 약 150,000 내지 약 2,000,000 달톤, 또 다른 실시 형태에서 약 300,000 내지 약 1,800,000 달톤, 또 다른 실시 형태에서 약 500,000 내지 약 1,500,000 달톤이다.
대안적으로, 본 발명의 친수성 폴리머의 분자량은 또한 문헌 [Encyclopedia 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 측정에 기초한 K 값으로 나타낼 수 있다. 이러한 방식으로 나타내는 경우, 친수성 모노머는 약 46 초과, 일 실시 형태에서 약 46 내지 약 150의 K 값을 갖는다. 친수성 폴리머는 콘택트 렌즈를 제공하고, 적어도 10%의 습윤성 개선을 제공하며, 일부 실시 형태에서 표면 처리없이 습윤성 렌즈를 제공하기에 충분한 양으로 이들 장치의 제형에 존재한다. 콘택트 렌즈의 경우, "습윤성"은 약 80° 미만, 70° 미만, 일부 실시 형태에서 약 60° 미만의 전진 (advancing) 동적 접촉각을 나타내는 렌즈이다.
친수성 폴리머의 적정량은 모두 모든 반응성 성분의 전체를 기준으로 하여, 약 1 내지 약 20 wt%, 일부 실시 형태에서 약 5 내지 약 17 wt%, 다른 실시 형태에서 약 6 내지 약 15 wt%를 포함한다.
친수성 폴리머의 예는 폴리아미드, 폴리락톤, 폴리이미드, 폴리락탐, 및 작용화 폴리아미드, 폴리락톤, 폴리이미드, 폴리락탐, 예를 들어 더 적은 몰량의 HEMA와 같은 하이드록실 작용성 모노머와 DMA를 공중합시킨 후 생성된 코폴리머의 하이드록실기를 라디칼 중합성 기를 포함한 물질, 예를 들어 아이소시아네이토에틸메타크릴레이트 또는 메타크릴로일 클로라이드와 반응시켜 작용화된 DMA를 포함하나 이로 한정되지 않는다. 글리시딜 메타크릴레이트와 함께 n-비닐 피롤리돈 또는 DMA로부터 제조된 친수성 프리폴리머가 또한 사용될 수 있다. 글리시딜 메타크릴레이트 환은 개방되어, 혼합된 계 내의 다른 친수성 프리폴리머와 함께 사용되어 친수성 폴리머, 하이드록실 작용화 실리콘 함유 모노머 및 상용성을 부여하는 임의의 다른 기의 상용성을 증가시킬 수 있는 다이올을 제공할 수 있다. 일 실시 형태에서, 친수성 폴리머는 골격 내에, 환상 아미드 또는 환상 이미드를 예로 들 수 있으나 이로 한정되지 않는 적어도 하나의 환상 부분을 포함한다. 친수성 폴리머는 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-다이메틸-2-피롤리돈, 폴리비닐이미다졸, 폴리-N-N-다이메틸아크릴아미드, 폴리비닐 알코올, 폴리아크릴산, 폴리에틸렌-옥사이드, 폴리-2-에틸-옥사졸린, 헤파린 폴리사카라이드, 폴리사카라이드, 이들의 혼합물 및 코폴리머 (블록 또는 랜덤, 분지형, 다중사슬, 빗모양 또는 별 모양 포함)를 포함하며 이로 한정되지 않으며, 일 실시 형태에서 폴리-N-비닐피롤리돈 (PVP)이 특히 바람직하다. PVP의 그라프트 코폴리머와 같은 코폴리머가 또한 사용될 수 있다.
친수성 폴리머는 개선된 습윤성, 특히 개선된 생체내 습윤성을 본 발명의 의료 장치에 제공한다. 이론에 구속되는 것은 아니지만, 친수성 폴리머는 수성 환경에서 물에 수소 결합하여 효과적으로 보다 친수성이 되는 수소 결합 수용체인 것으로 여겨진다. 물의 부재는 반응 혼합물 내로 친수성 폴리머의 혼입을 촉진한다. 구체적으로 명명된 친수성 폴리머 이외에, 임의의 친수성 폴리머는 상기 폴리머가 제형에 첨가될 경우 친수성 폴리머가 (a) 반응 혼합물로부터 실질적으로 상분리되지 않고, (b) 생성된 경화된 폴리머에 습윤성을 부여한다면 본 발명에 유용할 것으로 기대된다. 일부 실시 형태에서, 친수성 폴리머는 반응 온도에서 희석제에 가용성인 것이 바람직하다.
상용화제가 또한 사용될 수 있다. 일부 실시 형태에서, 상용화 성분은 중합 및/또는 최종 용품으로 제조될 때에, 선택된 친수성 성분과 상용성을 나타내는 임의의 작용화 실리콘 함유 모노머, 마크로머 또는 프리폴리머일 수 있다. 국제 특허 공개 제WO03/022321호에 개시된 상용성 시험은 적절한 상용화제를 선택하기 위해 사용될 수 있다. 일부 실시 형태에서, 또한 하이드록실기를 포함하는 실리콘 모노머, 프리폴리머 또는 마크로머가 반응성 혼합물에 포함된다. 예로는 3-메타크릴옥시-2-하이드록시프로필옥시)프로필비스(트라이메틸실록시) 메틸실란, 모노-(3-메타크릴옥시-2-하이드록시프로필옥시)프로필 말단, 모노-부틸 말단 폴리다이메틸실록산 (MW 1100), 하이드록실 작용화 실리콘 함유 GTP 마크로머, 폴리다이메틸 실록산을 포함하는 하이드록실 작용화 마크로머, 이들의 조합 등을 포함한다. 다른 실시 형태에서, 본원의 비반응성 친수성 폴리머는 상용화 성분으로서 사용될 수 있다.
특정한 실시 형태에서, 적어도 하나의 실리콘기를 포함하지 않는 다른 하이드록실 함유 성분이 또한 포함된다. 본 발명의 폴리머를 제조하는데 사용될 수 있는 하이드록실 함유 성분은 적어도 하나의 중합성 이중 결합 및 적어도 하나의 하이드록실기를 포함하는 적어도 하나의 친수성 작용기를 갖는다. 중합성 이중 결합의 예로는 (메트)아크릴산, (메트)아크릴아미도, 푸마르산, 말레산, 스티릴, 아이소프로페닐페닐, O-비닐카르보네이트, O-비닐카르바메이트, 알릴, O-비닐아세틸 및 N-비닐락탐 및 N-비닐아미도 이중 결합을 들 수 있다. 하이드록실기는 일차, 이차 또는 삼차 알코올기일 수 있으며, 알킬기 또는 아릴기 상에 위치할 수 있다. 사용될 수 있는 하이드록실 함유 모노머의 예로는 2-하이드록시에틸 메타크릴레이트 ("HEMA"), 2-하이드록시에틸 아크릴레이트, 2-하이드록시에틸 메타크릴아미드, 2-하이드록시에틸 아크릴아미드, N-(2-하이드록시에틸)-O-비닐 카르바메이트, 2-하이드록시에틸 비닐 카르보네이트, 2-하이드록시프로필 메타크릴레이트, 하이드록시헥실 메타크릴레이트, 하이드록시옥틸 메타크릴레이트, 및 미국 특허 제5,006,622호; 제5,070,215호; 제5,256,751호 및 제5,311,223에 개시된 다른 하이드록실 작용성 모노머를 들 수 있으나 이로 한정되지 않는다.
하이드록실 함유 성분은 또한 가교결합제로서 작용할 수 있다.
일부 실시 형태에서, 친수성 성분은 2-하이드록시에틸 메타크릴레이트를 포함한다. 특정한 실시 형태에서, 적어도 약 3 wt% HEMA, 적어도 약 5 wt% HEMA, 일부 실시 형태에서 적어도 약 6 wt% HEMA가 반응성 혼합물에 포함된다.
일반적으로 가교결합 모노머로도 명명되는 하나 이상의 가교결합제를 반응 혼합물에 첨가시키는 것이 필요하며, 예로는 에틸렌 글리콜 다이메타크릴레이트 ("EGDMA"), 트라이메틸올프로판 트라이메타크릴레이트 ("TMPTMA"), 글리세롤 트라이메타크릴레이트, 폴리에틸렌 글리콜 다이메타크릴레이트 (여기서, 폴리에틸렌 글리콜은 바람직하게는 분자량이 예를 들어, 약 5000 이하이다), 및 다른 폴리(메트)아크릴레이트 에스테르, 예를 들어, 둘 이상의 말단 메타크릴레이트 부분을 포함하는 상술한 말단 캡핑 폴리옥시에틸렌 폴리올을 들 수 있다. 가교결합제는 통상적인 양, 예를 들어 반응 혼합물의 반응성 성분 100 그램 당 약 0.000415 내지 약 0.0156 몰로 사용된다. 대안적으로, 친수성 모노머 및/또는 실리콘 함유 모노머가 가교결합제로서 사용되는 경우에, 가교결합제를 반응 혼합물에 첨가하는 것은 임의적이다. 가교결합제로서 작용할 수 있으며, 존재할 경우 추가의 가교결합제를 반응 혼합물에 첨가할 필요가 없는 친수성 모노머의 예로는 둘 이상의 말단 메타크릴레이트 부분을 포함하는 상술한 폴리옥시에틸렌 폴리올을 들 수 있다.
가교결합제로서 작용할 수 있으며, 존재할 경우 가교결합 모노머를 반응 혼합물에 첨가할 필요가 없는 실리콘 함유 모노머의 예로는 α,ω-비스메타크릴옥시프로필 폴리다이메틸실록산을 들 수 있다.
반응 혼합물은 예를 들어, UV 흡수제, 포토크로믹 화합물, 의약품 및 영양보조식품, 향균성 화합물, 반응성 틴트 (tint), 안료, 공중합성 및 비중합성 염료, 이형제 및 이들의 조합을 들 수 있으나 이로 한정되지 않는 추가 성분을 포함할 수 있다.
일반적으로 반응성 성분은 반응 혼합물을 형성하도록 희석제에 혼합된다. 적절한 희석제는 당업계에 공지되어 있다. 실리콘 하이드로겔의 경우, 적절한 희석제는 그 개시 내용이 본 명세서에 참조로 포함되는 국제 특허 공개 제WO 03/022321호, 미국 특허 제6,020,445호에 개시되어 있다.
실리콘 하이드로겔 반응 혼합물에 대한 적절한 희석제 부류에는 2개 내지 20개의 탄소를 가진 알코올, 일차 아민으로부터 유도되는 10개 내지 20개의 탄소 원자를 가진 아미드 및 8개 내지 20개의 탄소 원자를 가진 카르복실산이 포함된다. 일부 실시 형태에서, 일차 및 삼차 알코올이 바람직하다. 바람직한 부류로는 5개 내지 20개의 탄소를 가진 알코올 및 10개 내지 20개의 탄소 원자를 가진 카르복실산이 포함된다.
사용될 수 있는 구체적인 희석제에는 1-에톡시-2-프로판올, 다이아이소프로필아미노에탄올, 아이소프로판올, 3,7-다이메틸-3-옥탄올, 1-데칸올, 1-도데칸올, 1-옥탄올, 1-펜탄올, 2-펜탄올, 1-헥산올, 2-헥산올, 2-옥탄올, 3-메틸-3-펜탄올, tert-아밀 알코올, tert-부탄올, 2-부탄올, 1-부탄올, 2-메틸-2-펜탄올, 2-프로판올, 1-프로판올, 에탄올, 2-에틸-1-부탄올, (3-아세톡시-2-하이드록시프로필옥시)프로필비스(트라이메틸실록시) 메틸실란, 1-tert-부톡시-2-프로판올, 3,3-다이메틸-2-부탄올, tert-부톡시에탄올, 2-옥틸-1-도데칸올, 데칸산, 옥탄산, 도데칸산, 2-(다이아이소프로필아미노)에탄올, 이들의 혼합물 등이 포함된다.
바람직한 희석제에는 3,7-다이메틸-3-옥탄올, 1-도데칸올, 1-데칸올, 1-옥탄올, 1-펜탄올, 1-헥산올, 2-헥산올, 2-옥탄올, 3-메틸-3-펜탄올, 2-펜탄올, t-아밀 알코올, tert-부탄올, 2-부탄올, 1-부탄올, 2-메틸-2-펜탄올, 2-에틸-1-부탄올, 에탄올, 3,3-다이메틸-2-부탄올, 2-옥틸-1-도데칸올, 데칸산, 옥탄산, 도데칸산, 이들의 혼합물 등이 포함된다.
더욱 바람직한 희석제에는 3,7-다이메틸-3-옥탄올, 1-도데칸올, 1-데칸올, 1-옥탄올, 1-펜탄올, 1-헥산올, 2-헥산올, 2-옥탄올, 1-도데칸올, 3-메틸-3-펜탄올, 1-펜탄올, 2-펜탄올, t-아밀 알코올, tert-부탄올, 2-부탄올, 1-부탄올, 2-메틸-2-펜탄올, 2-에틸-1-부탄올, 3,3-다이메틸-2-부탄올, 2-옥틸-1-도데칸올, 이들의 혼합물 등이 포함된다.
비실리콘 함유 반응 혼합물에 대한 적절한 희석제에는 글리세린, 에틸렌 글리콜, 에탄올, 메탄올, 아세트산에틸, 메틸렌 클로라이드, 폴리에틸렌 글리콜, 폴리프로필렌 글리콜, 저분자량 PVP, 예를 들어 2가 알코올의 붕산 에스테르를 포함하나 이로 한정되지 않는 미국 제4,018,853호, 제4,680,336호 및 제5,039,459호에 개시된 것, 이들의 조합 등이 포함된다.
희석제의 혼합물이 사용될 수 있다. 희석제는 반응 혼합물의 모든 성분의 합계의 약 55 wt% 이하의 양으로 사용될 수 있다. 더욱 바람직하게는 희석제는 반응 혼합물의 모든 성분의 합계의 약 45 wt% 미만의 양, 더욱 바람직하게는 약 15 내지 약 40 wt%의 양으로 사용된다.
중합 개시제가 바람직하게는 반응 혼합물에 포함된다. 중합 개시제는 적절히 상승된 온도에서 자유 라디칼을 생성하는 라우릴 퍼옥사이드, 벤조일 퍼옥사이드, 아이소프로필 퍼카르보네이트, 아조비스아이소부티로니트릴 등과 같은 화합물, 및 방향족 알파-하이드록시 케톤, 알콕시옥시벤조인, 아세토페논, 아실포스핀 옥사이드, 비스아실포스핀 옥사이드, 및 삼차 아민과 다이케톤, 이들의 혼합물 등과 같은 광개시제계를 포함한다. 광개시제의 예시적인 예는 1-하이드록시사이클로헥실 페닐 케톤, 2-하이드록시-2-메틸-1-페닐-프로판-1-온, 비스(2,6-다이메톡시벤조일)-2,4,4-트라이메틸펜틸 포스핀 옥사이드 (DMBAPO), 비스(2,4,6-트라이메틸벤조일)-페닐 포스핀옥사이드 (이르가큐어 819), 2,4,6-트라이메틸벤질다이페닐 포스핀 옥사이드 및 2,4,6-트라이메틸벤조일 다이페닐포스핀 옥사이드, 벤조인 메틸 에스테르 및 캄포르퀴논과 에틸 4-(N,N-다이메틸아미노)벤조에이트의 조합이다. 시판용 가시광 개시제계는 이르가큐어 819, 이르가큐어 1700, 이르가큐어 1800, 이르가큐어 819, 이르가큐어 1850 (모두 시바 스페셜티 케미칼스 (Ciba Specialty Chemicals) 제품) 및 루시린 (Lucirin) TPO 개시제 (바스프 (BASF)로부터 입수가능함)를 포함한다. 시판용 UV 광개시제는 다로큐어 (Darocur) 1173 및 다로큐어 2959 (시바 스페셜티 케미칼스)를 포함한다. 이들 및 사용될 수 있는 다른 광개시제는 본 명세서에 참조로 포함되는 문헌 [Volume III, Photoinitiators for Free Radical Cationic & Anionic Photopolymerizatio, 2nd Edition by J.V. Crivello& K. Dietliker; edited by G. Bradley; John Wiley and Sons; New York; 1998]에 개시되어 있다. 개시제는 반응 혼합물의 광중합을 개시하도록 유효량, 예를 들어 반응성 모노머 100 중량부당 약 0.1 내지 약 2 중량부로 반응 혼합물에 사용된다. 반응 혼합물의 중합은 사용되는 중합 개시제에 따라 열 또는 가시광 또는 자외선광 또는 다른 수단의 적절한 선택을 이용하여 개시될 수 있다. 대안적으로, 개시는, 예를 들어 e-빔을 이용하여 광개시제 없이 실시될 수 있다. 그러나, 광개시제가 사용되는 경우, 바람직한 개시제는 비스아실포스핀 옥사이드, 예를 들어, 비스(2,4,6-트라이메틸벤조일)-페닐 포스핀 옥사이드 (이르가큐어 819 (등록상표)) 또는 1-하이드록시사이클로헥실 페닐 케톤과 비스(2,6-다이메톡시벤조일)-2,4,4-트라이메틸펜틸 포스핀 옥사이드 (DMBAPO)의 조합이며, 바람직한 중합 개시 방법은 가시광이다. 가장 바람직한 개시제는 비스(2,4,6-트라이메틸벤조일)-페닐 포스핀 옥사이드 (이르가큐어 819 (등록상표))이다.
반응 혼합물에 존재하는 실리콘 함유 모노머의 바람직한 범위는 반응 혼합물의 반응성 성분 중의 약 5 내지 95 wt%, 더욱 바람직하게는 약 30 내지 85 wt%, 가장 바람직하게는 약 45 내지 75 wt%이다. 상기 발명에 존재하는 친수성 모노머의 바람직한 범위는 반응 혼합물의 반응성 성분 중의 약 5 내지 80 wt%, 더욱 바람직하게는 약 10 내지 60 wt%, 가장 바람직하게는 약 20 내지 50 wt%이다. 상기 발명에 존재하는 희석제의 바람직한 범위는 전체 반응 혼합물 (반응성 성분 및 비반응성 성분 포함) 중의 약 2 내지 70 wt%, 더욱 바람직하게는 약 5 내지 50 wt%, 가장 바람직하게는 약 15 내지 40 wt%이다.
반응성 성분과 희석제의 바람직한 조합은 실리콘 함유 모노머 약 25 내지 약 55 wt%, 친수성 모노머 약 20 내지 약 40 wt%, 하이드록실 함유 성분 약 5 내지 약 20 wt%, 가교결합 모노머 약 0.2 내지 약 3 wt%, UV 흡수 모노머 약 0 내지 약 3 wt%, 비환상 폴리아미드 약 2 내지 약 10 wt% (모두 모든 반응성 성분의 wt%를 기준으로 함) 및 하나 이상의 요구된 희석제 약 20 내지 약 50 wt% (모든 반응성 성분 및 비반응성 성분 중의 wt%)를 갖는 것들이다.
본 발명의 반응 혼합물은 진탕 또는 교반과 같은 당업계에 공지된 임의의 방법에 의해 형성되며, 공지된 방법에 의해 폴리머 용품 또는 장치를 제조하는데 사용될 수 있다.
예를 들어, 본 발명의 생물 의학 장치는 반응성 성분 및 희석제(들)를 중합 개시제와 혼합하고 적절한 조건에 의해 경화시켜 생성물을 형성하고 이 생성물을 이어서 래딩 (lathing), 절단 등에 의해 적절한 형상으로 성형함으로써 제조될 수 있다. 대안적으로, 반응 혼합물은 몰드에 주입되고, 이어서 적절한 용품으로 경화될 수 있다.
공지의 스핀 캐스팅 및 정적 캐스팅을 비롯한 다양한 프로세스가 콘택트 렌즈의 생산에서 반응 혼합물을 가공하기 위해 알려져 있다. 스핀 캐스팅 방법은 미국 특허 제3,408,429호와 제3,660,545호에 개시되며, 정적 캐스팅 방법은 미국 특허 제4,113,224호와 제4,197,266호에 개시된다. 본 발명의 폴리머를 포함하는 콘택트 렌즈의 바람직한 제조 방법은 실리콘 하이드로겔의 몰딩에 의한 것으로, 이것은 경제적이며, 수화된 렌즈의 최종 형상에 대한 정밀한 제어를 가능하게 한다. 이러한 방법의 경우, 반응 혼합물이 원하는 최종 실리콘 하이드로겔, 즉 수팽윤된 폴리머의 형상을 갖는 몰드 내에 위치되며, 반응 혼합물은 모노머가 중합되는 조건에 처해져서 원하는 최종 생성물의 형상으로 폴리머/희석제 혼합물을 형성한다. 그 다음에, 이러한 폴리머/희석제 혼합물은 희석제를 제거하도록 용매로 처리되고, 결국은 물로 치환되어, 최초 몰딩된 폴리머/희석제 용품의 크기 및 형상과 상당히 유사한 최종 크기 및 형상을 갖는 실리콘 하이드로겔이 제조된다. 이러한 방법은 콘택트 렌즈를 제조하는데 사용될 수 있으며, 또한 본 명세서에 참조로 포함되는 미국 특허 제4,495,313호; 제4,680,336호; 제4,889,664호; 및 제5,039,459호에 기재되어 있다.
생물 의학 장치, 특히 본 발명의 안과용 렌즈는 이를 특히 유용하게 하는 특성의 밸런스를 갖는다. 이러한 특성은 투명성, 함수율, 산소 투과성 및 접촉각을 포함한다. 본 발명에 따른 적어도 하나의 비반응성 친수성 폴리머의 혼입은 매우 바람직한 접촉각을 갖는 용품을 제공하며, 리포칼린, 지질 및 뮤신 흡수 레벨 감소에 의해 입증되듯이 생물 측정 성능을 향상시킨다. 본 발명의 비반응성 친수성 폴리머를 혼입한 실리콘 하이드로겔 콘택트 렌즈는 약 50° 미만, 일부 실시 형태에서 약 40° 미만의 접촉각을 나타내며, 40%의 접촉각 감소, 일부 실시 형태에서 50% 이상의 접촉각 감소를 나타낸다. 유사하게는, 리포칼린은 30% 이상으로 저하될 수 있으며, 약 2㎍ 이하를 갖는 실리콘 하이드로겔 렌즈가 제조될 수 있다. 뮤신 흡수 레벨은 적어도 약 10%, 일부 실시 형태에서 적어도 약 20%로 감소시킬 수 있다. 지질 흡수율은 50% 이상으로 저하될 수 있으며, 약 15㎍ 이하를 갖는 실리콘 하이드로겔 렌즈가 제조될 수 있다. 본 발명의 친수성 폴리머를 혼입한 실리콘 하이드로겔 렌즈는 약 4㎍ 이하의 뮤신 흡수 레벨을 나타낸다.
일 실시 형태에서, 생물 의학 장치는 함수율이 약 17% 초과, 바람직하게는 약 20% 초과, 더욱 바람직하게는 약 25% 초과인 콘택트 렌즈이다.
본 명세서에 사용되는 "투명성"은 가시적인 헤이즈가 실질적으로 없음을 의미한다. 바람직하게는 투명 렌즈는 헤이즈 값이 약 150% 미만, 더욱 바람직하게는 약 100% 미만이다.
실리콘 함유 렌즈에 대한 적절한 산소 투과율은 바람직하게는 약 4768 리터 (40 배러 (barrer)) 초과, 더욱 바람직하게는 약 7152 리터 (60 배러) 초과이다.
일부 실시 형태에서, 본 발명의 용품은 상술한 산소 투과성, 함수율 및 접촉각의 조합을 갖는다. 상기 범위의 모든 조합은 본 발명 내에 있는 것으로 간주된다.
하기의 비제한적인 실시예가 본 발명을 더욱더 설명한다.
실온에서 크루스 (KRUSS) DSA-100 TM 인스트루먼트를 사용하고 프로브 용액으로서 탈이온수를 사용하여 측정되는 액적법을 사용하여 렌즈의 습윤성을 측정하였다. 시험할 렌즈 (3개 내지 5개/샘플)를 탈이온수로 린스하여, 패킹 용액으로부터 캐리 오버 (carry over)를 제거하였다. 각 시험 렌즈를 패킹 용액으로 적셔진 블로팅 린트 프리 와이프 (blotting lint free wipe) 상에 놓았다. 렌즈의 양면을 와이프와 접촉시켜, 렌즈를 건조시키지 않고서 표면의 물을 제거하였다. 적절한 플래트닝을 확보하도록, 렌즈를 콘택트 렌즈 플라스틱 몰드 상의 볼록면에 "볼 사이드 다운 (bowl side down)"으로 배치하였다. 플라스틱 몰드 및 렌즈를 액적 기기 홀더에 배치하여, 적절한 중앙 시린지 얼라인먼트를 확보하여, 시린지가 할당된 액체와 일치하도록 확실히 하였다. DSA 100-액적 형상 분석 소프트웨어 (Drop Shape Analysis 소프트웨어)를 사용하여, 3 내지 4 마이크로리터의 탈이온수 방울을 시린지 팁에 형성시켜, 액적이 렌즈로부터 매달려 있는 것을 확실히 하였다. 니들을 아래로 이동시켜, 액적을 렌즈 표면 상에 원활하게 배출하였다. 액적을 분배한 직후에 니들을 회수하였다. 액적을 렌즈 상에서 5 내지 10초간 평형시켜, 액적 이미지와 렌즈 표면 사이에 측정된 접촉각에 기초하여 접촉각을 계산하였다.
함수율을 다음과 같이 측정할 수 있다: 시험할 렌즈를 패킹 용액에 24시간 동안 담가두었다. 3개의 시험 렌즈 각각을 스펀지 팁 스왑 (sponge tipped swab)을 사용하여 패킹 용액으로부터 꺼내고 패킹 용액으로 적셔져 있는 블로팅 와이프 상에 놓았다. 렌즈의 양면을 와이프에 접촉시켰다. 핀셋 (tweezer)을 사용하여, 시험 렌즈를 칭량 팬 (pan)에 넣고 칭량하였다. 샘플을 2 세트 더 준비하여 상기와 같이 칭량하였다. 팬을 3회 칭량하였으며, 평균은 습윤 중량이다.
샘플 팬을 30분간 60℃로 예열된 진공 오븐에 넣어서 건조 중량을 측정하였다. 적어도 1354.6 Pa (0.4 인치 Hg)에 도달할 때까지 진공을 인가하였다. 진공 밸브 및 펌프를 끄고 렌즈를 4시간 동안 건조시켰다. 퍼지 (purge) 밸브를 열고, 오븐을 대기압에 도달하게 하였다. 팬을 꺼내고 칭량한다. 함수율을 다음과 같이 계산하였다:
습윤 중량 = 팬과 렌즈의 습윤 중량의 합 - 칭량 팬의 중량
건조 중량 = 팬과 렌즈의 건조 중량의 합 - 칭량 팬의 중량
Figure pct00029
샘플에 대해 함수율의 평균 및 표준 편차를 계산하여 보고한다.
편평한 블랙 백그라운드 위쪽에 주위 온도에서 투명한 20 × 40 × 10 ㎜ 글래스 셀 내의 붕산염 완충 식염수에 수화된 시험 렌즈를 넣고, 렌즈 셀에 수직인 각도 66°에서 광섬유 램프 (4-5.4의 파워 세팅으로 세팅된 1.3 ㎝ (0.5") 직경의 광 가이드를 갖는 티탄 툴 서플라이 컴퍼니 (Titan Tool Supply Co.)의 광섬유 광원)로 아래로부터 비추어, 렌즈 플랫폼 위쪽으로 14 ㎜에 배치된 비디오 카메라 (나비타 (Navitar) TV 줌 (Zoom) 7000 줌 렌즈를 갖는 DVC 1300C:19130 RGB 카메라)를 갖는 렌즈 셀에 수직인 위로부터 렌즈의 이미지를 캡처하여, 헤이즈를 측정할 수 있다. EPIX XCAP V 1.0 소프트웨어를 사용하여 블랭크 셀의 이미지를 공제함으로써, 백그라운드 산란을 렌즈의 산란으로부터 공제한다. 렌즈의 중심 10 ㎜에 대하여 적분한 다음에, -1.00 디옵터 CSI 얇은 렌즈(등록상표) - 임의로 헤이즈 값이 100으로 세팅됨 - 와 비교하여, 공제된 산란 광 이미지를 정량적으로 분석하고, 렌즈에 대하여 헤이즈 값이 0으로 세팅되지 않는다. 5개의 렌즈를 분석하여, 그 결과를 평균하여, 헤이즈 값을 표준 CSI 렌즈의 비율로서 산출한다.
산소 투과성 (Dk)은 ISO 9913-1: 1996(E)에 일반적으로 기재되나, 하기 변화량을 갖는 폴라로그래프법에 의해 측정될 수 있다. 측정은 2.1% 산소를 포함하는 환경에서 수행한다. 이러한 환경은 적절한 비율의 질소 및 공기 유입 설정, 예를 들어, 1800 ㎖/min의 질소 및 200 ㎖/min의 공기를 갖는 시험 챔버를 구비하여 생성한다. t/Dk는 조정된 pO2를 사용하여 계산된다. 붕산염 완충 식염수를 사용하였다. MMA 렌즈를 적용하는 대신에 순수한 가습 질소 환경을 사용하여 암전류 (dark current)를 측정하였다. 측정하기 전에 렌즈를 닦아내지 않았다. 다양한 두께의 렌즈를 사용하는 대신에 4개의 렌즈를 적층하였다. 평면 센서 대신에 곡면 센서를 사용하였다. 얻어진 Dk 값은 배러 단위로 나타낸다.
리포칼린 흡수율을 하기 용액 및 방법을 사용하여 측정하였다. 리포칼린 용액은 1.37 g/L의 중탄산나트륨 및 0.1 g/L의 D-글루코스로 보충된 인산염 완충 식염수 (시그마 (Sigma), D8662) 중에 2 ㎎/㎖의 농도로 가용화된 우유로부터의 B 락토글로불린 (리포칼린) (시그마, L3908)을 함유하였다.
각각의 실시예에 대해 3개의 렌즈를 각각의 리포칼린 용액을 사용하여 시험하였고, 3개를 대조군 용액으로서 PBS를 사용하여 시험하였다. 시험 렌즈를 살균 거즈로 닦아내어 패킹 용액을 제거하고 살균 핀셋을 사용하여 무균적으로 살균한 24개의 웰 세포 배양 플레이트로 옮겼고 (웰당 1개의 렌즈), 각각의 웰은 2 ㎖의 리포칼린 용액을 포함하였다. 각각의 렌즈를 용액에 완전히 침지하였다. 대조군 렌즈를 침지 용액으로서 리포칼린 용액 대신에 PBS를 사용하여 준비하였다. 리포칼린 용액에 침지된 렌즈를 포함하는 플레이트 및 PBS에 침지된 대조군 렌즈를 포함하는 플레이트를 파라필름으로 덮어서 증발 및 탈수를 방지하고, 오비탈 진탕기에 놓고 100 rpm으로 72시간 동안 교반하면서 35℃에서 인큐베이팅하였다. 72시간 인큐베이션 기간 후에, 렌즈를 약 200 ㎖ 부피의 PBS가 담긴 3개의 개별적인 바이알에 담가서 렌즈를 3 내지 5회 린스하였다. 렌즈를 종이 타월로 닦아, 여분의 PBS 용액을 제거하여, 각각 PBS 용액 1 ㎖를 함유하는 살균한 24개의 웰 플레이트에 옮겼다.
리포칼린 흡수율을 제조사 (표준물 제조법이 키트에 기술되어 있음)에 의해 기술된 절차에 따라 QP-BCA 키트 (시그마, QP-BCA)를 사용하여 온-렌즈 바이신코닌산 방법 (on-lens bicinchoninic acid method)을 사용하여 측정하였고, PBS에 침지된 렌즈에서 측정된 광학 밀도 (백그라운드)를 리포칼린 용액에 침지된 렌즈에서 측정된 광학 밀도로부터 빼서 계산한다. 광학 밀도는 562 ㎚에서 광학 밀도를 판독할 수 있는 시너지II 마이크로-플레이트 (SynergyII Micro-plate) 판독기를 사용하여 측정하였다.
뮤신 흡수율을 하기 용액 및 방법을 사용하여 측정하였다. 뮤신 용액은 1.37 g/L의 중탄산나트륨 및 0.1 g/L의 D-글루코스로 보충된 인산염 완충 식염수 (시그마, D8662) 중에 2 ㎎/㎖의 농도로 가용화된 소의 턱밑샘으로부터의 뮤신 (시그마, M3895형 1-S)을 함유하였다.
각각의 실시예에 대해 3개의 렌즈를 뮤신 용액을 사용하여 시험하였고, 3개를 대조군 용액으로서 PBS를 사용하여 시험하였다. 시험 렌즈를 살균 거즈로 닦아내어 패킹 용액을 제거하고 살균 핀셋을 사용하여 무균적으로 살균한 24개의 웰 세포 배양 플레이트로 옮겼고 (웰당 1개의 렌즈), 각각의 웰은 2 ㎖의 뮤신 용액을 포함하였다. 각각의 렌즈를 용액에 완전히 침지하였다. 대조군 렌즈를 침지 용액으로서 리포칼린 용액 대신에 PBS를 사용하여 준비하였다.
뮤신에 침지된 렌즈를 포함하는 플레이트 및 PBS에 침지된 대조군 렌즈를 포함하는 플레이트를 파라필름으로 덮어서 증발 및 탈수를 방지하고, 오비탈 진탕기에 놓고 100 rpm으로 72시간 동안 교반하면서 35℃에서 인큐베이팅하였다. 72시간 인큐베이션 기간 후에, 렌즈를 약 200 ㎖ 부피의 PBS가 담긴 3개의 개별적인 바이알에 담가서 렌즈를 3 내지 5회 린스하였다. 렌즈를 종이 타월로 닦아, 여분의 PBS 용액을 제거하여, 각각 PBS 용액 1 ㎖를 함유하는 살균한 24개의 웰 플레이트에 옮겼다.
뮤신 흡수율을 제조사 (표준물 제조법이 키트에 기술되어 있음)에 의해 기술된 절차에 따라 QP-BCA 키트 (시그마, QP-BCA)를 사용하여 온-렌즈 바이신코닌산 방법을 사용하여 측정하였고, PBS에 침지된 렌즈에서 측정된 광학 밀도 (백그라운드)를 뮤신 용액에 침지된 렌즈에서 측정된 광학 밀도로부터 빼서 계산한다. 광학 밀도는 562 ㎚에서 광학 밀도를 판독할 수 있는 시너지II 마이크로-플레이트 판독기를 사용하여 측정하였다.
재구성된 각막 상피 조직 구성물을 사용하여, 세포 생존율을 시험관 내에서 평가하였다. 조직 구성물은 완전히 층을 이룬 상피 구조물을 형성하도록 공기 액체 계면에서 폴리카르보네이트 인서트 상의 시험관 내에서 재구성되어 성장된 전층 각막 상피 (스키네틱스 (Skinethics)의 각막 상피 조직)이었다.
렌즈 평가를 위해, 렌즈의 펀치생검 (0.5 ㎠)을 조직에 대하여 국소적으로 적용한 후에, 37℃, 5 % CO2에서 24시간 동안 인큐베이션하였다. 렌즈 생검을 제거하여, 조직을 PBS로 세척하였다. 그 다음에, 세포 생존율을 MTT 비색 분석 (Mosman, T. Rapid colorimetric assay for cellular growth and survival: application to proliferation and cytotoxicity assays. J. Immunol. Methods, 65; 55-63 (1983))을 이용하여 측정하였다: 조직을 MTT의 존재하에 37℃, 5 % CO2에서 3 시간 동안 인큐베이션한 후에, 아이소프로필 알코올 중에 조직을 추출하였다. 그 다음에, 아이소프로필 알코올 추출물의 흡광도를 마이크로플레이트 판독기를 사용하여 550 ㎚에서 측정하였다. 그 결과를 PBS 대조군의 비율로서 나타내었다 (PBS로 처리된 조직 대 렌즈 처리된 조직).
용액 평가를 위해, 용액 30㎍을 조직에 국소적으로 적용하였다. 나머지 세포 생존율은 렌즈에 대하여 기재한 바와 같았다. 각각의 평가를 3회 행하였다.
지질 흡수율을 다음과 같이 측정하였다:
조사 중의 각 렌즈 종류에 대하여 표준 곡선을 세트업하였다. 태그된 콜레스테롤 (NBD ([7-니트로벤즈-2-옥사-1,3-다이아졸-4-일], CH-NBD; Avanti, Alabaster, AL)로 라벨링된 콜레스테롤)을 35℃에서 메탄올 중의 1 ㎎/㎖ 지질의 원액 (stock solution)에 가용화하였다. 분취량을 이 원액으로부터 취해, 0 내지 100 micg/㎖의 농도 범위에서 pH 7.4의 인산염 완충 식염수 (PBS) 중의 표준 곡선을 작성하였다.
각 농도에서의 1 밀리리터의 표준용액을 24개의 웰 세포 배양 플레이트의 웰에 배치하였다. 각 종류의 10개의 렌즈를 다른 24개의 웰 플레이트에 배치하여, 표준 곡선 샘플 옆에 1 ㎖의 20 micg/㎖ 농도의 CH-NBD에 침치하였다. 다른 렌즈 세트 (5개의 렌즈)를 지질을 함유하지 않는 PBS에 침지하여, 렌즈 자체에 의해 발생된 자가형광을 보정하였다. 모든 농도를 pH 7.4의 인산염 완충 식염수 (PBS)에서 구성하였다. 표준 곡선, 시험 플레이트 (CH-NBD에 침지된 렌즈 포함) 및 대조군 플레이트 (PBS에 침지된 렌즈 포함)를 모두 알루미늄박으로 감싸서 어둠을 유지하여, 35℃에서 교반하면서 24시간 동안 인큐베이션하였다. 24시간 후에, 표준 곡선, 시험 플레이트 및 대조군 플레이트를 인큐베이터로부터 제거하였다. 표준 곡선 플레이트를 마이크로플레이트 형광 판독기 (Synergy HT))에서 즉시 판독하였다.
확실하게 지질이 캐리 오버되지 않고 결합된 지질 만을 측정하도록, 각 개별 렌즈를 약 100 ㎖의 PBS를 함유하는 3개의 연속 바이알에 3 내지 5회 침지하여 시험 및 대조군 플레이트의 렌즈를 린스하였다. 그 다음에, 각각의 웰에 1 ㎖의 PBS를 함유하는 새로운 24개의 웰 플레이트에 렌즈를 배치하여, 형광 판독기에서 판독하였다. 시험 샘플을 판독한 후에, PBS를 제거하여, 상술한 바와 동일한 농도로 1 ㎖의 새로운 CH-NBD 용액을 렌즈에 두고, 다음 시간까지, 다시 진동하면서 35℃의 인큐베이터에 배치하였다. 렌즈 상의 지질의 완전 포화에 이를 때까지, 이러한 절차를 15일간 반복하였다. 포화 시에 얻어진 지질의 양 만을 기록하였다.
라이소자임 흡수율을 다음과 같이 측정하였다: 라이소자임 흡수율 시험에 사용된 라이소자임 용액은 1.37 g/L의 중탄산나트륨 및 0.1 g/L의 D-글루코스로 보충된 인산염 완충 식염수 중에 2 ㎎/㎖의 농도로 가용화된 계란 흰자로부터의 라이소자임 (시그마, L7651)을 함유하였다.
리포칼린 용액은 1.37 g/L의 중탄산나트륨 및 0.1 g/L의 D-글루코스로 보충된 인산염 완충 식염수 중에 2 ㎎/㎖의 농도로 가용화된 우유로부터의 B 락토글로불린 (리포칼린) (시그마, L3908)을 함유하였다.
각각의 실시예에 대해 3개의 렌즈를 각각의 단백질 용액을 사용하여 시험하였고, 3개를 대조군 용액으로서 PBS를 사용하여 시험하였다. 시험 렌즈를 살균 거즈로 닦아내어 패킹 용액을 제거하고 살균 핀셋을 사용하여 무균적으로 살균한 24개의 웰 세포 배양 플레이트로 옮겼고 (웰당 1개의 렌즈), 각각의 웰은 2 ㎖의 라이소자임 용액을 포함하였다. 각각의 렌즈를 용액에 완전히 침지하였다. 대조군으로서 콘택트 렌즈 없이 2 ㎖의 라이소자임 용액을 웰에 넣었다.
렌즈를 포함하는 플레이트 및 단백질 용액 단독 및 PBS 중의 렌즈를 포함하는 대조군 플레이트를 파라필름으로 덮어서 증발 및 탈수를 방지하고, 오비탈 진탕기에 놓고 100 rpm으로 72시간 동안 교반하면서 35℃에서 인큐베이팅하였다. 72시간 인큐베이션 기간 후에, 렌즈를 약 200 ㎖ 부피의 PBS가 담긴 3개의 개별적인 바이알에 담가서 렌즈를 3 내지 5회 린스하였다. 렌즈를 종이 타월로 닦아내어 여분의 PBS 용액을 제거하고 살균 원추형 튜브로 옮겼고 (튜브당 1개의 렌즈). 각각의 튜브는 각각의 렌즈 조성에 기초하여 예상되는 라이소자임 흡수율의 추정치에 기초하여 측정되는 부피의 PBS를 포함하였다. 시험할 각각의 튜브에서의 라이소자임 농도는 제조사에 의해 기술된 바와 같은 알부민 표준물 범위 (0.05 마이크로그램 내지 30 마이크로그램) 이내일 필요가 있다. 렌즈당 100 ㎍ 미만의 레벨의 라이소자임을 흡수하는 것으로 알려진 샘플을 5배 희석하였다. 렌즈당 500 ㎍ 초과의 레벨의 라이소자임을 흡수하는 것으로 알려진 샘플 (예를 들어, 에타필콘 A 렌즈)을 20배 희석한다.
1 ㎖ 분취량의 PBS를 에타필콘 이외의 모든 샘플에 사용하였다. 에타필콘 A 렌즈에 대하여 20㎖를 사용하였다. 웰 플레이트가 라이소자임 또는 리포칼린 용액 대신에 PBS를 포함하는 것을 제외하고는, 각각의 대조군 렌즈를 똑같이 처리하였다.
라이소자임 및 리포칼린 흡수율을 제조사 (표준물 제조법이 키트에 기술되어 있음)에 의해 기술된 절차에 따라 QP-BCA 키트 (시그마, QP-BCA)를 사용하여 온-렌즈 바이신코닌산 방법을 사용하여 측정하였고, PBS에 침지된 렌즈에서 측정된 광학 밀도 (백그라운드)를 라이소자임 용액에 침지된 렌즈에서 측정된 광학 밀도로부터 빼서 계산한다.
광학 밀도는 562 ㎚에서 광학 밀도를 판독할 수 있는 시너지II 마이크로-플레이트 판독기를 사용하여 측정하였다.
PQ1 흡수율을 다음과 같이 측정하였다: PQ1 흡수율을 다음과 같이 측정하였다. HPLC는 하기 농도를 갖도록 제조된 일련의 표준 PQ1 용액을 사용하여 보정한다: 2, 4, 6, 8 ,12 및 15 ㎍/㎖. 렌즈를 3 ㎖의 옵티프리 리플레니시 (Optifree Replenish) (0.001 wt% PQ1을 함유하며, 알콘 (Alcon)에서 시판 중임)가 담긴 폴리프로필렌 콘택트 렌즈 케이스에 넣었다. 3 ㎖의 용액을 포함하나 콘택트 렌즈는 포함하지 않는 대조군 렌즈 케이스를 또한 준비하였다. 렌즈 및 대조군 용액을 실온에서 72시간 정치시켰다. 각각의 샘플 및 대조군으로부터 1 ㎖의 용액을 꺼내어 트라이플루오로아세트산 (10 ㎕)과 혼합하였다. HPLC/ELSD 및 페노메넥스 루나 (Phenomenex Luna) C4 (4.6 ㎜ × 5 ㎜; 5 ㎛ 입자 크기) 컬럼 및 하기 조건을 사용하여, 분석을 행하였다:
기기: 애질런트 (Agilent) 1200 HPLC 또는 세데르 세덱스 (Sedere Sedex) 85 ELSD를 갖는 동등물
세덱스 85 ELSD: T = 60℃, 게인 = 10, 압력 = 340 kPa (3.4 bar), 필터 = 1s
이동상 A: H20 (0.1% TFA)
이동상 B: 아세토니트릴 (0.1% TFA)
컬럼 온도: 40℃
주입 부피: 100 ㎕
[표 I]
Figure pct00030
각각의 분석에 대해 3개의 렌즈를 시험하여, 그 결과를 평균하였다.
기준 곡선 (base curve), 직경, 배율 및 CT를 비롯한 렌즈 파라미터를 다음과 같이 측정하였다. 미국 특허 공개 제2008/0151236호에 추가로 기재된 바와 같이, 렌즈를 식염수에 잠기게 하고 오목면을 아래로 하여 큐벳에 탑재해 마흐-젠더 (Mach-Zehnder) 간섭계를 사용하여, 직경 및 배율을 측정하였다. 렌즈를 측정 전에 약 20℃에서 15분간 평형을 이루게 하였다. 간섭계 출력은 시험된 콘택트 렌즈의 파면의 2개의 빔 사이의 간섭이다.
GE 파나메트릭스 (Panametrics) 25 멀티 플러스 (Multi Plus) 초음파 두께 게이지를 사용하여, 시상 깊이 (sagittal depth) 및 CT (중심 두께)를 측정한다. 게이지는 변환기의 초음파 펄스 측정으로부터 렌즈의 시상 깊이 및 중심 두께를 측정한다. 펄스는 렌즈에 의해 변환기에 반사된다. 콘택트 렌즈의 기준 곡선 반경을 시상 깊이 및 렌즈 직경에 기초하여 계산하였다. 측정하기 전에 적어도 15초간 파나메트릭스 25 멀티 플러스 볼에서 렌즈를 평형을 이루게 하였다. CT 및 시상 깊이의 측정 전에, 렌즈를 오목면을 아래로 하여 배치하여, 전체 시상 렌즈 홀더에 중심을 맞추었다.
하기 약어가 실시예 전체에 걸쳐서 사용될 것이며, 하기 의미를 갖는다.
ACA1 3-아크릴아미도프로피온산, 제법 22에서 제조됨
ACA2 5-아크릴아미도펜탄산, 제법 23에서 제조됨
BBB 4-(브로모메틸)벤조일 브로마이드 (시그마 알드리치 (Sigma-Aldrich))
이르가큐어-819 비스(2,4,6-트라이메틸벤조일)-페닐포스핀 옥사이드 (시바 스페셜티 케미칼스)
KX 포타슘 O-에틸 잔토게네이트
mPDMS 모노메타크릴옥시프로필 말단 모노-n-부틸 말단 폴리다이메틸실록산 (800 내지 1000 MW
NaHTTC 소듐 헥실트라이티오카르보네이트
XG1996TTC S-헥실-S'-4-(2-(n-부틸폴리다이메틸실록시다이메틸실릴)에틸)벤질 카르보노트라이티오에이트
nBPDMS-H 3-(n-부틸테트라메틸실록시다이메틸실릴) 프로판올 (제법 1에서 제조되어 나타냄)
NVP N-비닐피롤리돈 (아크로스 케미칼 (Acros Chemical)), 진공 증류를 통해 추가로 정제됨
NRPTHP 제법 3에서 제조된 비반응성 폴리실록산 말단 친수성 폴리머
HO-mPDMS 모노-(2-하이드록시-3-메타크릴옥시프로필)-프로필 에테르 말단 폴리다이메틸실록산 (400 내지 1000 MW))
SBX 3-(n-부틸테트라메틸실록시다이메틸실릴)프로필 4-((에톡시카르보노티오일티오)메틸)벤조에이트 (제법 2에서 제조됨)
SiGMA 2-메틸-,2-하이드록시-3-[3-[1,3,3,3-테트라메틸-1-[(트라이메틸실릴)옥시]다이실록사닐]프로폭시]프로필 에스테르
TRIS-VC 트리스(트라이메틸실록시)실릴프로필 비닐 카르바메이트
V2D25 미국 특허 제5,260,000호의 컬럼 4, 33 내지 42행에 기재된 실리콘 함유 비닐 카르보네이트
XG-1996 4-(2-(n-부틸폴리다이메틸실록시다이메틸실릴)에틸)벤질 클로라이드, MW ~ 1000 g/㏖, (제법 5에 나타낸 구조)
D3O 3,7-다이메틸-3-옥탄올
제법 1: 알릴 알코올의 nBPDMS 로의 하이드로실릴화
N2 하의 삼구 둥근 바닥 플라스크에, nBPDMS-H (73 g, 0.18 ㏖, PTG 로트 번호 1708682.001) 및 알릴 알코올 (48 g, 0.83 ㏖, 플루카 (Fluka) 로트 번호 127884154306205)를 첨가하였다. 혼합물의 온도를 빙욕 및 자일렌 중의 2 wt% 백금을 함유하는 500 마이크로리터의 칼슈테트 (Karlstedt) 촉매 (알드리치 01231)를 사용하여 0℃로 감소시켰다. 5분 후에 빙욕을 제거하여, 혼합물을 실온으로 이르게 하였다. 발열이 관찰되며, 온도는 수분 내에 최대 64℃에 도달하였다. 그 다음에, 반응 혼합물을 수욕 중에서 냉각시켜, 추가로 48시간 동안 방치하여 반응시켰다. 잔류 알릴 알코올을 감압 하에 회전 증발을 통해 제거하였다. 오일상 액체를 소형 실리카 플러그를 통해 여과하여, 백금 촉매를 회수/제거하였다.
제법 2: 3-(n-부틸테트라메틸실록시다이메틸실릴)프로필 4-((에톡시카르보노티오일티오)메틸)벤조에이트 (SBX)의 합성
100 ㎖ 둥근 바닥 플라스크에, 4.71 g (10.0 mmol) nBSP, 3.0 g (10.5 mmol) BBB, 1.27 g (10.0 mmol) Li2CO3, 및 20 ㎖ CH3CN을 첨가하였다. 용액을 실온에서 20시간 동안 교반한 후에, 여과하였다. 그 다음에, 투명한 여과액을 주홍색 용액이 얻어질 때까지 3시간 동안 포타슘 O-에틸 잔토게네이트 (KX) 1.65 g (10 mmol)과 추가로 반응시켰다. 반응 종료 무렵에, 고체 침전물 (KBr)이 플라스틱 바닥에 생성되었다. 혼합물을 분액 깔때기에 옮겨, 물 및 헥산을 첨가하여, 수용성 불순물을 추출하였다. 수상을 제거하여, 폐기하기 전에 새로운 헥산으로 2회 세정하였다. 모든 3개의 헥산 상을 합해, 무수 Na2SO4로 건조시켰다. 얻어진 용액을 여과하여, 회전 증발을 통해 적갈색 오일상 액체로 되게 하였다. 화합물 구조를 1H NMR (300 ㎒, CDCl3)를 통해 확인하였다: δ (ppm) 0.0 (m, ~30H), 0.4-0.6 (m, 4H), 0.8-0.9 (t,3H), 1.2-1.3 (m, 4H), 1.4 (t, 3H,) 1.6-1.8 (m, 3H), 4.2 (t, 2H). 반응은 하기에 나타낸다.
Figure pct00031
반응 도식 III
제법 3: SBX 존재 하에서의 PVP계 비반응성 폴리실록산 말단 친수성 폴리머 NRPTHP의 합성
중합 용액을 300:1의 [NVP]:[SBX] 비 및 5:1의 [SBX]:[이르가큐어-819] 비로 제조하였다. 일반적으로, 100 ㎖ 호박색 자 (jar)에 50 g 증류된 NVP를 첨가하여, 용액을 제조하였다. 다음에, 1.063 g의 SBX 및 125 ㎎의 이르가큐어-819을 모노머에 첨가하고, 교반하여, 확실하게 균질한 상태가 되게 하였다. 최종 중합 용액을 포함하는 호박색 자를 고무 격막으로 밀폐시켜, N2로 30분간 퍼징하여, 용액으로부터 O2를 제거하였다. 최종적으로, 밀폐된 자를 하룻밤 동안 보관을 위해 N2 글러브 박스에 배치하였다.
중합 용액을 N2 분위기 하에 2.0 ㎽/㎠의 강도의 4개의 스탠더드 필립스 (Phillips) TL 20W/03 RS 벌브를 사용하여 3 시간 동안 경화시켰다. 경화 이전에, 중합 용액을 결정화 디쉬에 부은 다음에, 반사 글래스 표면에 두었다. 반응 도식은 반응 도식 4에 하기에 나타낸다.
Figure pct00032
반응 도식 IV
3시간 동안 경화한 후에, 얻어진 글래스상 중합 재료를 결정화 디쉬로부터 제거하고, 작은 부분을 1H NMR 분석을 위해 보유하고, 나머지 재료를 에탄올 180 ㎖에 용해하였다. 용액을 하룻밤 동안 교반하여, 다음날 아침에 다이에틸 에테르로부터 침전시켰다. 각각, 모노머 전환율 및 보유된 (비정제된) 폴리머 및 최종 침전된 폴리머의 순도를 CDCl3 중의 1H NMR 분광법에 의해 확인하였다. NMR 데이터는 중합이 3시간의 기간에 걸쳐서 93 %의 전환율에 이르렀음을 나타내었다. 침전된 폴리머는 NVP가 거의 존재하지 않으나, 잔류 다이에틸-에테르가 존재함을 나타내었다. 다각 레이저 광 산란 (SEC-MALLS)을 이용한 크기 배제 크로마토그래피에 의해 폴리머의 절대 MW를 측정한 바, 약 42,000 g/㏖ (표 1)이었다.
[표 1]
Figure pct00033
제법 3의 SEC-MALLS 특성 평가: SEC-MALLS 세트업은 80 % 0.05 M Na2SO4 및 20 % CH3CN으로 구성되는 수성/유기 공용리제 (co-eluent)를, 온라인 애질런트 1200 자외/가시 (UV/vis) 다이오드 어레이 검출기, 와이어트 옵티랩 (Wyatt Optilab) rEX 간섭 굴절계, 및 와이어트 미니 (mini)DAWN 트레오스 (Treos) 다각 레이저 광 산란 (MALLS) 검출기 (λ=658nm)를 구비한 40℃, 토소 바이오사이언시즈 (Tosoh Biosciences) TSK-겔 컬럼 (SuperAW3000 (배제 한계 < 60 000 g/㏖, 150 Å) 및 SuperAW4000 (배제 한계 < 400,000 g/㏖, 450Å))에서 0.5 ㎖/min의 유량으로 사용하였다. 절대 분자량 측정을 위해 폴리(비닐 피롤리돈)에 대한 30℃ (λ=658 ㎚)에서의 0.155 ㎖/g의 dη/dc를 사용하였다. 와이어트 ASTRA V SEC/LS 소프트웨어 패키지를 사용하여, 절대 분자량 및 다분산도 데이터를 계산하였다. 결과를 도 1에 나타낸다.
실시예 1 내지 실시예 10
상술한 방법을 이용하여 접촉각 및 리포칼린 흡수율을 측정하기 위해, 하기 시판용 실리콘 하이드로겔 콘택트 렌즈를 측정하였다. 각 종류의 렌즈를 이의 패키지로부터 빼내어, 표 2에 나타낸 양으로 제법 3에서 제조된 비반응성 폴리실록산 말단 친수성 폴리머 ("NRPTHP")를 함유하는 패킹 용액을 포함하는 글래스 바이알에 옮겼다. NRPTHP 패킹 용액에 재패키징된 렌즈를 121℃에서 28분간 오토클레이빙하고, 살균 후에, 주위 온도에서 표 2에 나타낸 시간 동안 NRPTHP 패킹 용액에 침지하였다. 상술한 액적법에 의해 접촉각을 측정하고, 리포칼린 흡수율을 측정하였으며, 데이터를 표 2에 기록한다.
[표 2]
Figure pct00034
미처리된 세노필콘 A 기재 (실시예 1)와 비교하면, 본 발명의 비반응성 폴리실록산 말단 친수성 폴리머로 처리된 렌즈는 액적값 저하로부터도 알 수 있는 바와 같이, 상당히 개선된 습윤성을 나타내며, 또한 리포칼린 흡수 레벨 저하로부터도 알 수 있는 바와 같이, 개선된 생물 측정 성능을 갖는다. 아큐브 오아시스 렌즈를 농도/침지 조건의 세가지 상이한 세트 (실시예 2 내지 4)에서 평가한 바, 모든 실시예는 상당히 감소된 접촉각 (적어도 40%의 감소) 및 리포칼린 흡수율 (적어도 약 35%의 감소)을 나타내었다. 시험된 모든 용액 및 노출 시간 (즉, 3000 대 150 ppm 및 2 대 14일간)의 경우, 본 발명에 따라 처리된 렌즈의 습윤성 또는 리포칼린 흡수율은 식별할 수 있을 정도로 차이가 없다.
NRPTHP 처리 렌즈에 대한 리포칼린 값이 에타필콘 A의 리포칼린 값 및 분석 검출 하한값에 근접한다는 것에 주목해야 한다.
실시예 4의 조건을 사용하여, 3개의 다른 실리콘 하이드로겔 렌즈 종류 (하이드라클리어 (갈리필콘)를 이용한 아큐브 어드밴스, 존슨 앤드 존슨 비젼 케어, 인코포레이티드에서 시판 중임; 하이드라클리어1 (나라필콘)을 이용한 아큐브 트루아이, 존슨 앤드 존슨 비젼 케어, 인코포레이티드에서 시판 중임; 및 퓨어비젼 (발라필콘), 바슈 앤드 롬에서 시판 중임)를 시험하였다. 모든 기재의 경우, 액적 접촉각 및 리포칼린 흡수율이 상당히 감소되었다. 3000 ppm PVP/Sil로 처리된 세노필콘 A, 갈리필콘 A, 나라필콘 A, 및 발라필콘 A의 경우, 하기 각각의 접촉각 및 리포칼린 흡수율 감소가 관찰되었다: 세노필콘 A, 50.2 및 41.4 %; 갈리필콘 A, 40.1 및 31.0 %; 나라필콘 A, 45.8 및 31.0 %; 및 발라필콘 A, 55.2 및 42 %. 이러한 데이터는 렌즈가 하기 표 3에 나타낸 바와 같은 다양한 특성을 갖기 때문에 특히 흥미롭다.
[표 3]
Figure pct00035
실시예 1, 2, 및 4의 렌즈를 측정하여, 파라미터를 체크하였다. 결과 (기준 곡선, 중심 두께 및 직경)를 하기 표 4에 나타낸다.
[표 4]
Figure pct00036
본 발명의 NRPTHP가 세노필콘 A의 습윤성 및 시험관내 성능에 큰 영향을 미치지만, 상기 표 4의 데이터에 의해 알 수 있는 바와 같이, 렌즈 파라미터에 미치는 영향은 아주 적다. NRPTHP 처리 렌즈에 대하여 시험된 모든 파라미터는 미처리된 렌즈와 비교하여, 파라미터 시험 방법의 표준 편차 이내의 값을 나타내는 파라미터를 나타낸다.
실시예 11 내지 실시예 18
실시예 1, 5, 7 및 9의 대조군 렌즈 (각각, 세노필콘, 갈리필콘, 나라필콘 및 발라필콘 렌즈)를 옵티프리 리플레니시 다목적 용액 (알콘에서 시판 중임) 또는 제법 3에서 제조된 0.1% NRPTHP를 함유하는 옵티프리 리플레니시 다목적 용액 3 ㎖를 포함하는 렌즈 케이스에 넣었다. 렌즈 케이스를 닫고, 렌즈를 실온에서 다목적 용액에 24시간 동안 침지시켰다. 접촉각 및 리포칼린 흡수율을 상술한 방법을 사용하여 평가하여, 결과를 하기 표 5에 나타낸다. 실시예 1, 5, 7 및 9 (NRPTHP를 포함하지 않는 대조군 렌즈) 및 실시예 4 (오토클레이빙 전에 패킹 용액에 NRPTHP를 혼입)의 결과를 비교를 위해 표 5에 추가하였다.
[표 5]
Figure pct00037
옵티프리 리플레쉬와 같은 시판용 다목적 용액으로부터의 콘택트 렌즈에 NRPTHP가 혼입될 수 있는지의 여부를 평가하기 위해 실시예 11 내지 18을 실시하였다. 실시예 1, 5, 7 및 9 (대조군 렌즈)를 실시예 11, 13, 15 및 17 (NRPTHP로 처리되지 않으나, MPS 용액에 침지된 렌즈)과 비교한 바, MPS 용액에 침지하면 시험된 모든 렌즈의 접촉각 또는 리포칼린 흡수율에 영향을 미치지 않음이 명백하다. 그러나, 실시예 12, 14, 16 및 18 (NRPTHP를 함유하는 MPS에 침지됨)의 렌즈는 NRPTHP를 함유하지 않는 MPS에 침지된 렌즈 (실시예 11, 13, 15 및 17)에 관한 데이터와 비교한 경우, 모든 렌즈 종류에 대한 습윤성 개선 (접촉각 감소) 및 리포칼린 흡수율의 상당한 감소를 비롯한 시험관 내 성능이 상당히 개선됨을 나타낸다. NRPTHP로 보충된 MPS에 침지된 렌즈에 대하여 얻어진 접촉각 및 리포칼린 흡수율 데이터는 3000 ppm NRPTHP를 함유하는 패킹 용액에서 재패키징되어 오토클레이빙된 렌즈 (실시예 4, 6, 8 및 10)에 대하여 얻어진 데이터와 유사하다.
실시예 19 내지 실시예 22
옵티프리 리플레니시 다목적 용액 (알콘에서 시판 중임)을 사용하여 다수의 문지르기 사이클을 행한 후에, 실시예 1 (대조군) 및 4 (3000 ppm NRPTHP)의 렌즈를 평가하였다. 각 사이클에 있어서, 렌즈를 시험자의 집게 손가락에 "볼 업 (bowl up)"하게 놓고 다목적 용액 3 내지 5 방울을 볼에 주입하였다. 그 다음에, 렌즈를 시험자의 엄지 손가락과 집게 손가락 사이에서 각 측면을 8 내지 10회 문질렀다. 각 문지르기 "사이클"의 종료 시에, 렌즈를 옵티프리 리플레니시로 린스하였다. 각 렌즈 세트에 행해지는 문지르기 사이클 수는 표 6에 나타낸다. 접촉각 및 리포칼린 흡수율을 상술한 바와 같이 측정하였으며, 그 결과를 하기 표 6에 나타낸다.
[표 6]
Figure pct00038
실시예 1, 19 및 20의 결과를 비교한 바, 세노필콘 렌즈를 MPS로 문지르면 접촉각 또는 리포칼린 흡수율 값의 변화가 극히 적게 나타난다는 것을 알 수 있다. 그러나, 실시예 21 및 22 (NRPTHP 처리 렌즈에 대하여 8 및 16회 문지르기 사이클을 행함)는 실시예 4 (NRPTHP 처리 렌즈, 0회 문지르기 사이클)의 36°에서 각각, 실시예 21 및 22 (8 또는 16회의 문지르기 사이클을 이용한 NRPTHP 처리 렌즈)의 3° 및 4°로 접촉각이 놀라울 정도로 크게 ~90%로 감소됨을 나타낸다. 본 발명의 렌즈를 옵티프리 리플레니시로 문지르기 사이클을 행한 바, 리포칼린 흡수율도 더욱더 감소되었다. NRPTHP 처리 렌즈는 문지르기를 행하지 않는 것보다 행하는 것이 상당히 감소된 리포칼린 흡수율을 나타내었다 (실시예 4의 2.0과 비교된 실시예 21 및 22의 1.7 및 1.6).
실시예 29
3개의 세노필콘 렌즈를 이의 패키지 렌즈로부터 빼내어, 제법 3에서 제조된 비반응성 폴리실록산 말단 친수성 폴리머 ("NRPTHP") 500 ppm을 함유하는 패킹 용액을 포함하는 글래스 바이알에 옮겼다. 렌즈를 NRPTHP 패킹 용액에 재패키징하여, 121℃에서 28분간 오토클레이빙하고, 살균 후에, 주위 온도에서 적어도 24시간 동안 NRPTHP 패킹 용액에 침지하였다. NRPTHP 처리 렌즈의 뮤신 흡수율을 측정하여, 그 결과를 평균한 바, 3.86 + 0.21 ㎍/렌즈인 것을 알아냈다. 3개의 미처리된 세노필콘 렌즈도 시험한 바, 평균 뮤신 흡수율이 5.22 + 0.03 ㎍/렌즈인 것을 알아냈다.
실시예 30
PBS 중의 제법 3의 NRPTHP의 1% 용액을 준비하였다. 약간의 NRPTHP 용액을 글래스 바이알에서 오토클레이빙하였다.
세노필콘 A 렌즈를 0.1 wt% NRPTHP의 농도를 갖는 PBS/NRPTHP 용액 3 ㎖를 포함하는 글래스 바이알에 넣고, 렌즈 및 용액을 폴리프로필렌 블리스터 패키지에 옮기고, 밀봉하여, 121℃에서 21 분간 오토클레이빙를 통해 살균하였다.
PBS 대조군 용액, NRPTHP를 함유한 PBS 용액, 오토클레이빙 후의 PBS/NRPTHP 용액 및 PBS/NRPTHP에서 오토클레이빙된 콘택트 렌즈의 세포 생존율을 측정하였다. 그 결과가 표 7에 나타나 있다.
[표 7]
Figure pct00039
80 % 초과의 세포 생존율은 사람의 눈으로의 삽입 시의 착용감 및 사람의 상피에 대한 최소한의 변화 (perturbation)와 연관이 있다. 데이터로부터, 용액이 NRPTHP와 결합되든 콘택트 렌즈가 이것과 결합되든 고 레벨의 PRPTHP에 노출 시에 사람의 각막 상피 세포에 최소한의 변화가 있음을 입증한다.
제법 4: 3-(n-부틸테트라다이메틸실록시다이메틸실릴)프로필 4-((에톡시카르보노티오일티오)메틸)벤조에이트 (SBX-D)의 합성
3-(n-부틸테트라메틸실록시다이메틸실릴) 프로판올 (4.71 g, 10 ㏖)을 TMP (1.42 g, 10 ㏖)를 함유한 헥산 20㎖에 용해시켰다. 4-(브로모메틸)벤조일 브로마이드 (BBB) (2.92 g, 10.5 ㏖)를 용액에 첨가하여, 백색 고체가 즉시 생성되었다. 혼합물을 하룻밤 동안 교반하여. 침전물을 다음날 아침에 여과에 의해 제거하였다. 그 다음에, 포타슘 O-에틸 잔토게네이트 (KX) (1.68 g, 10.5 ㏖)를 수 ㎖의 아세토니트릴을 함유하는 여과된 반응 혼합물에 첨가하여, 최종 혼합물을 하룻밤 동안 교반하였다. 다음날 아침에, 혼합물을 다시 한번 여과하여, 잔류 미반응 KX를 제거하였다. 헥산 및 물을 여과액에 첨가하여, 혼합물을 분액 깔때기에서 진탕시켰다. 수층을 분리하여, 헥산으로 2회 추출하였다. 모든 헥산 층을 수집하여, 무수 Na2SO4로 건조시켰다. 용매를 회전 증발에 의해 제거하여, 최종 생성물, 3-(n-부틸테트라메틸실록시다이메틸실릴)프로필 4-((에톡시카르보노티오일티오)메틸)벤조에이트 (SBX-D, 하기에 나타낸 구조)를 오일로서 분리하였다. 화합물 구조를 1H NMR (300 ㎒, CDCl3)를 통해 확인하였다: δ (ppm) 0.0 (m, 30H), 0.4-0.6 (m, 4H), 0.8-0.9 (t,3H), 1.2-1.3 (m, 4H), 1.4 (t, 3H,) 1.6-1.8 (m, 3H), 4.2 (t, 2H), 4.4 (s, 2H), 4.65 (q, 2H), 7.4 (d, 2H), 8.0 (d, 2H).
[화학식 XX]
SBX-D: 3-(n-부틸테트라메틸실록시다이메틸실릴)프로필 4-((에톡시카르보노티오일티오)메틸)벤조에이트
Figure pct00040
제법 5: O-에틸 S-4-(2-(n-부틸폴리다이메틸실록시다이메틸실릴) 에틸)벤질 카르보노다이티오에이트 (XG-1996-XAN)의 합성
XG-1996 (하기 화학식 XXI로 나타냄, 약 1000 g/㏖을 중심으로 하는 MW 분포, 평균 반복체 (average repeat), m 10 내지 12에 대응함), (10 g, 10 ㏖)을 100 ㎖ 둥근 바닥 플라스크에서 약 40 ㎖의 아세톤 중에 용해시켰다. 포타슘 O-에틸 잔토게네이트 (KX)를 첨가하여, 얻어진 반응 혼합물을 하룻밤 동안 교반하였다. 백색 염을 용액으로부터 침전시키고, 혼합물을 여과하여, 고형분을 제거하였디. 여과액을 회전 증발을 통해 농축시켰다. 조생성물은 황색 오일이며, 미반응 고체 KX를 함유하였다. 탈이온수를 첨가하여 (약 40 ㏖), 생성물 (O-에틸 S-4-(2-(n-부틸폴리다이메틸실록시실릴)에틸)벤질 카르보노다이티오에이트, XG-1996-XAN (하기 화학식 XXII로 나타낸 구조)을 헥산 (4 × 40 ㏖)으로 추출하여, Na2SO4로 건조시켰다. 헥산 용액을 대략 절반 부피로 회전 증발시켜, 실리카 겔 플러그를 통과시켰다. 플러그를 헥산으로 린스하고, 모든 원소를 합하여 회전 증발시키고 건조시켜서 투명한 담황색 오일을 얻었다. 화합물 구조를 1H NMR (300 ㎒, CDCl3)를 통해 확인하였다: δ (ppm) 0.03-0.08 (m, 75H), 0.52 (t, 2H), 0.82-.92 (m, 4H), 1.22-1.35 (m, 5H), 1.40 (t, 3H), 2.62 (t, 2H), 4.32 (s, 2H) 4.64 (q, 2H), 7.14 (d, 2H), 7.21 (d, 2H).
[화학식 XXI]
XG-1996: -(2-(n-부틸폴리다이메틸실록시다이메틸실릴)에틸)벤질 클로라이드 MW ~ 1000 g/㏖
[화학식 XXII]
XG-1996-XAN: O-에틸 S-4-(2-(n-부틸폴리다이메틸실록시다이메틸실릴)에틸)벤질 카르보노다이티오에이트
Figure pct00042
제법 6: SBX-D 존재 하에서의 PVP계 비반응성 폴리실록산 말단 친수성 폴리머 NRPTHP의 합성
제법 2의 SBX를 제법 4에서 제조한 SBX-D로 교체하여, 제법 3을 반복 실시하였다. 제법 4에서 제조한 SBX-D는 제법 2에서 일어난 실록산의 스크램블링을 나타내지 않았다. 스크램블링 때문에, 제법 3의 NRPTHP는 상이한 수의 폴리실록산 단위를 갖는 폴리실록산 세그먼트를 포함하는 반면에, 제법 6의 NRPTHP는 실질적으로 모두 5개의 폴리실록산 단위를 갖는 폴리실록산 세그먼트를 포함한다. 제법 3을 특성 평가하기 위해 사용된 동일한 SEC-MALLS 기술을 통해 폴리머를 분석한 바, 제법 3의 것에 비교할 만한 MW를 갖는 것을 알아냈다.
제법 7: XG-1996-XAN 존재 하에서의 PVP계 비반응성 폴리실록산 말단 친수성 폴리머 NRPTHP의 합성
제법 2의 SBX를 제법 5에서 제조된 XG-1996-XAN으로 교체하여, 제법 3을 반복 실시하였다.
실시예 31 내지 실시예 32
3개의 세노필콘 렌즈를 이의 패키지로부터 빼내어, 제법 3 또는 6에서 제조된 비반응성 폴리실록산 말단 친수성 폴리머 ("NRPTHP") 500 ppm을 함유하는 패킹 용액을 포함하는 글래스 바이알에 옮겼다. 렌즈를 NRPTHP 패킹 용액에서 재패키징하여, 121℃에서 28분간 오토클레이빙하고, 살균 후에, 주위 온도에서 적어도 24시간 동안 NRPTHP 패킹 용액에 침지하였다. 렌즈의 액적 접촉각을 측정하여, 표 8에 나타낸다.
[표 8]
Figure pct00043
실시예 31은 미처리된 대조군과 비교하여, 접촉각 개선을 나타내지 않은 반면에, 실시예 32는 상당한 개선을 나타내었다. 제법 3의 NRPTHP는 실록산 세그먼트를 스크램블링하여, 길이가 변화된 세그먼트가 얻어진 반면에, 제법 6의 NRPTHP는 제법 시에 스크램블링을 행하지 않은 실록산 세그먼트를 나타내었으며, 일관된 개수의 폴리실록산 단위 (5)를 폴리실록산 세그먼트에 보유하였다. 실시예 31을 32와 비교한 바, 폴리실록산 세그먼트에 5개 이하의 폴리실록산 단위를 갖는 NRPTHP는 NRPTHP를 함유하는 용액에 침지된 콘택트 렌즈의 측정가능한 습윤성 개선을 제공하지 않는다.
실시예 33
제법 7의 NRPTHP (약 10 내지 12개의 평균 폴리실록산 쇄)를 사용하여, 실시예 32를 반복하였다. 실시예 32, 34의 렌즈의 접촉각을 측정하였으며, 표 9에 나타낸다 (NRPTHP에 침지되지 않은 대조군, 아큐브 오아시스 콘택트 렌즈와 함께).
[표 9]
Figure pct00044
실시예 32를 33과 비교한 바, 약 6개 초과의 실록산 단위를 갖는 폴리실록산 세그먼트의 혼입은 렌즈 습윤성을 더욱 개선시키며, 또한 습윤성 개선 지속성을 증가시킨다.
제법 8:
S-헥실-S'-4-(2-(n-부틸폴리다이메틸실록시다이메틸실릴)에틸)벤질 카르보노트라이티오에이트 S-헥실-S'-4-(2-(n-부틸폴리다이메틸실록시다이메틸실릴)에틸)벤질 카르보노트라이티오에이트 (XG1996TTC)의 합성
XG-1996 (화학식 XXI로 나타냄, 약 1000 g/㏖을 중심으로 하는 MW 분포, 평균 반복체 m 10 내지 12에 대응함), (10 g, 10 ㏖)을 1 L 둥근 바닥 플라스크에서 약 250 ㎖의 아세톤에 용해시켰다. 소듐 헥실트라이티오카르보네이트 (NaHTTC)를 100 ㎖ 아세톤에 용해시켜, 반응 혼합물에 첨가하였다. 반응 혼합물을 하룻밤 동안 교반하였다. 백색 고체를 담황색 용액으로부터 침전시켰다. 아세톤을 회전 증발을 통해 제거하여, 조생성물을 250 ㎖ 탈이온수와 250 ㎖ 헥산에 분배하였다. 헥산층을 분리하여, 수층을 헥산 (3 × 200㎖)으로 추출하였다. 모든 유기층을 합해, 염수 (250㎖)로 세정하여, Na2SO4로 건조시켰다. 헥산 중의 조생성물을 실리카 겔 플러그에 통과시켜, 운량 (cloudiness)을 제거하였다. 헥산을 회전 증발을 통해 제거하여, 투명한 황색 오일 형태의 생성물 S-헥실-S'-4-(2-(n-부틸폴리다이메틸실록시실릴)에틸)벤질 카르보노트라이티오에이트 (XG1996HTTC)를 얻었다. 1H NMR (300 ㎒, CDCl3): δ (ppm) 0.00-0.05 (m, 60H), 0.52 (t, 2H), 0.83-0.91 (m, 8H), 1.22-1.44 (m, 10H), 1.63-1.73 (m, 2H), 2.61 (t, 2H), 3.34 (t, 2H), 4.56 (s, 2H), 7.14 (d, 2H), 7.21 (d, 2H)
제법 9 내지 15: RAFT 중합에 의한, 다양한 MW의 PVP계 비반응성 폴리실록산 말단 친수성 폴리머 NRPTHP 시리즈의 합성
상이한 분자량의 일련의 NVP 함유 NRPTHP를 준비하였다. 모든 조성물에 대하여, 실리콘 세그먼트의 길이를 10 내지 12개 반복 단위로 일정하게 유지하였으며, 즉 모든 폴리머를 제법 5의 동일한 로트의 XG1996XAN으로 제조하였다. 25, 50, 100, 300, 500, 1000, 및 2000을 비롯한 친수성 폴리머 세그먼트의 상이한 중합도를 표적으로 하기 위해 여러 NVP:XG1996XAN 비율을 사용하였다.
중합 용액의 제법: 하기 절차 및 하기 표 10에 나타낸 양의 성분을 사용하여, 중합 용액을 제조하였다. 증류된 NVP를 호박색 120㎖ 글래스 자에 첨가하였다. 다음에, D3O, XG1996XAN, 및 이르가큐어-819를 모노머에 첨가하여, 가온시키고, 교반하여, 확실하게 균질한 상태가 되게 하였다. 최종 중합 용액을 포함하는 호박색 자를 N2 분위기 하에 두고, N2로 20분간 퍼징하여, 용액으로부터 O2를 제거하였다. 자를 밀봉하여, 사용할 때까지 N2 글러브 박스 내에 두었다.
[표 10]
Figure pct00045
질소 하에, 각 중합 용액을 190 ㎜ 직경의 결정화 디쉬에 부은 다음에, 반사 글래스 표면에 두었다. 중합 용액을 N2 분위기 하에 2.0 ㎽/㎠의 강도의 4개의 스탠더드 필립스 (Phillips) TL 20W/03 RS 벌브를 사용하여 1시간 동안 경화시켰다.
1시간 동안 경화시킨 후에, 얻어진 점성 중합 재료를, 큰 개구부를 갖는 스탑콕을 구비한 분액 깔때기에 부었다. 소량의 에탄올을 사용하여, 결정화 디쉬를 세정하였다. 폴리머 용액을 격렬하게 교반되는 다이에틸 에테르에 적가하여, 생성물을 침전시켰다. 에테르 1800㎖로 채워진 하나의 2L 플라스크를 사용하였다. 침전된 폴리머를 수시간 동안 진공 중에서 건조시킨 다음에, 다이에틸 에테르로 2일간 속슬렛 추출 (Soxhlet extraction)에 의해 추가로 정제하였다 (25 DP 폴리머가 속슬렛 추출용으로는 지나치게 미세하여, 다른 에테르 1800 ㎖로 세정하였다). 후술하는 SEC-MALLS를 통해, 폴리머에 대하여 MW 및 MWD를 분석하였다.
제법 9 및 10의 SEC-MALLS 특성 평가: SEC-MALLS 세트업은 70 % n-프로판올 및 30 % N-메틸피롤리돈으로 구성되는 유기 공용리제를, 온라인 애질런트 1200 자외/가시 (UV/vis) 다이오드 어레이 검출기, 와이어트 옵티랩 rEX 간섭 굴절계, 및 와이어트 미니DAWN 트레오스 다각 레이저 광 산란 (MALLS) 검출기 (λ=658㎚)를 갖는 40℃, 조르디 겔 (Jordi Gel) DVB 10000 Å (300 × 7.8 ㎜)에서 0.75 ㎖/min의 유량으로 사용하였다. 절대 분자량 측정을 위해 각각, 제법 9 내지 15의 PVP NRPTHP 및 제법 19 내지 21의 폴리DMA NRPTHP에 대한 30℃ (λ=658 ㎚)에서의 0.106 및 0.094 ㎖/g의 dη/dc 값을 사용하였다. 와이어트 ASTRA V SEC/LS 소프트웨어 패키지를 사용하여, 절대 분자량 및 다분산도 데이터를 계산하였다.
그 결과가 하기 표 11에 나타나 있다.
[표 11]
Figure pct00046
제법 16 내지 18: 통상적인 자유 라디칼 중합에 의한, 다양한 MW의 PVP계 비반응성 폴리실록산 말단 친수성 폴리머 NRPTHP 시리즈의 합성
분자량이 상이한 일련의 PVP 함유 NRPTHP를 하기 절차를 사용하여 제조하였다.
질소 가스류 하에, 염화칼슘관이 부착된 200 ㎖ 삼구 플라스크에 4,4'-아조비스(4-시아노발레르산) 1.68 g (6 mmol) 및 4-다이메틸 아미노 피리딘 1.83 g (15 mmol), N,N-다이사이클로헥실 카르보다이이미드 3.0 g (15 mmol), 및 아세톤 40 ㎖를 주입하였다. 한 말단에 하이드록실기를 갖고, 화학식 (a1):
[화학식 (a1)]
Figure pct00047
으로 나타내어진 폴리다이메틸실록산 (치소 코퍼레이션 (Chisso Corporation) 제, FM-0411, Mw 1000) 8.58 g (9 mmol)을 용액에 적가하여, 실온에서 6시간 동안 교반하였다. 침전된 고체를 여과하고, 헥산을 얻어진 여과액에 첨가한 다음에, 여과액을 0.5 N HCl로 2회, 포화 중탄산나트륨 수용액으로 2회, 포화 염화나트륨 수용액으로 1회 세정하였다. 유기상을 황산나트륨을 사용하여 건조시키고, 여과한 다음에, 농축시켜, 조생성물을 얻었다. 조생성물, 화학식 (a2):
[화학식 (a2)]
Figure pct00048
으로 나타내어진 마크로 개시제를 실리카 겔 컬럼 (실리카 겔 180 g, 헥산/아세트산에틸 = 100/0 → 10/1 (v/v), 각각 400 ㎖)을 이용하여 정제하여, 표적 실리콘 마크로 개시제 5.18 g을 얻었다.
표 12에 나타낸 양의 NVP, (a5)로 나타내어진 실리콘 마크로 개시제 (실리콘 부분의 Mw는 1000임, 0.15 g, 0.07 mmol), 및 t-아밀 알코올 (TAA)을 200 ㎖ 삼구 플라스크에 첨가한 다음에, 삼방 콕, 온도계, 및 기계식 교반기를 부착하였다.
삼구 플라스크의 내부를 진공 펌프를 사용하여 배기시킨 다음에, 아르곤으로 3회 치환한 후에 온도를 70℃로 증가시켰다. 온도가 안정되고 발열이 일어나지 않음을 확인한 후에, 온도를 75℃로 증가시키고, 샘플을 6시간 동안 교반하였다.
중합을 완료한 후에, 온도를 실온으로 냉각시킨 다음에, 샘플을 n-헥산/에탄올 = 600 ㎖/20 ㎖에 부어 정치시켰다. 상청액을 디캔테이션에 의해 제거한 다음에, n-헥산/에탄올 = 500 ㎖/20 ㎖를 사용하여 2회 세정을 행하였다. 얻어진 고체 분획을 진공건조기에서 40℃에서 16시간 동안 건조시킨 다음에, 액체 질소를 첨가하고, 샘플을 스패튤라를 사용하여 크러쉬한 다음에, 지퍼가 달린 백에 옮겼다. 진공건조기를 사용하여 40℃에서 3시간 동안 건조를 행하여, 블록 코폴리머를 얻었다. 얻어진 블록 코폴리머의 분자량은 표 12에 나타낸 바와 같았다.
[표 12]
Figure pct00049
제제 19 내지 21: XG1996TTC의 존재 하에서의 RAFT 중합에 의한, 다양한 MW의 PDMA계 비반응성 폴리실록산 말단 친수성 폴리머 NRPTHP 시리즈의 합성
분자량이 상이한 일련의 DMA 함유 NRPTHP를 제법 9 내지 15에 사용된 절차 (경화 및 정제 절차 포함) 및 하기 표 13에 나타낸 양의 성분을 사용하여 제조하였다. 모든 제법에 대하여, 실리콘 세그먼트의 길이를 10 내지 12개 반복 단위로 일정하게 유지하였으며, 즉 모든 폴리머를 제법 5의 동일한 로트의 XG1996HTTC로 제조하였다. 300, 600, 및 1000을 비롯한 친수성 폴리머의 분자량을 변화시키기 위해 3개의 DMA:XG1996HTTC 비율을 표적으로 하였다. 후술하는 SEC-MALLS를 통해, 폴리머에 대하여 MW 및 MWD를 분석하였다. 그 결과가 하기 표 14에 나타나 있다.
[표 13]
Figure pct00050
[표 14]
Figure pct00051
실시예 34 내지 실시예 43
실시예 32를 반복 실시하나, 제법 9 내지 18의 NRPTHP 2000 ppm을 첨가하였다. 렌즈에 대한 접촉각을 액적법을 사용하여 측정하며, 지질 흡수율을 측정하였다. NRPTHP의 중합도, DP, 지질 흡수율 및 각 렌즈에 대한 접촉각은 하기 표 15에 나타나 있다 (대조군, NRPTHP에 침지되지 않았던 아큐브 오아시스 콘택트 렌즈와 함께). 접촉각 및 지질 흡수율 결과는 각각, 도 2 및 3에서 그래프로 나타나 있다.
[표 15]
Figure pct00052
제법 22: 3-아크릴아미도프로판산 (ACA1)의 합성
교반된 메탄올 250 ㎖에 금속 나트륨 4.6 g을 용해시켜 새로운 소듐 메톡사이드 용액을 제조하여, 이것에 베타-알라닌 (3-아미노펜탄산, 8.9 g, 0.1 ㏖)을 첨가하였다.
언제나 온도를 35℃ 미만으로 유지하면서, 아크릴로일 클로라이드 (10.0 g, 1.1 eq.)를 소정 혼합물의 교반된 현탁액에 적가하였다. 혼합물을 추가로 30분간 교반하고, 약 50 ㎖로 농축시켜, 여과하여, 형성된 염화나트륨을 제거하였다.
흡습재의 수용액을 HCl 수용액으로 pH 3으로 산성화하였다. 휘발물의 증발 후에, 아세트산에틸 중의 3-5% (v/v) 메탄올을 이용한 실리카 겔을 통해 여과하여, 원하는 3-아크릴아미도프로판산을 얻었다.
제법 23: 5-아크릴아미도펜탄산 (ACA2)의 합성
교반된 메탄올 250 ㎖에 금속 나트륨 5.76 g을 용해시켜 새로운 소듐 메톡사이드 용액을 제조하였다. 발레르산 (5-아미노펜탄산, 14.68 g, 0.125 ㏖)을 소정 용액에 용해시키고, 탄산나트륨 2.1 g을 혼합물에 첨가하였다.
언제나 온도를 35℃ 미만으로 유지하면서, 아크릴로일 클로라이드 (12.31g, 1.1eq.)를 소정 혼합물의 교반된 현탁액에 적가하였다. 혼합물을 추가로 30분간 교반하여 여과시켜, 존재하는 염화나트륨 및 잔류 카르보네이트를 제거하였다.
감압하에 메탄올 및 다른 휘발물의 증발 후에, 잔류물을 아세토니트릴 2×75㎖로 세정하여, 5-아크릴아미도펜탄산의 나트륨 염 20.4 g을 얻었다. 염수용액을 HCl로 pH 3으로 산성화한 후에, 잔류수를 증발시킨 다음에, 아세트산에틸 중의 2-3% (v/v) 메탄올을 이용한 실리카 겔을 통해 여과하여, 유리 카르복실산을 순수한 형태로 얻었다.
제법 24: XG1996TTC (30 % 이온을 포함함)의 존재 하에서의 폴리(DMA-코-ACA2)계 비반응성 폴리실록산 말단 친수성 폴리머 NRPTHP의 합성.
DMA를 자켐 (Jarchem)으로부터 입수하여, 진공 증류를 통해 추가로 정제하였다. XG1996TTC를 상기 제법 8에 따라 제조하였다. 이르가큐어 819를 D3O (10㎎/㎖)에 용해시켰다.
호박색 20 ㎖ 글래스 바이알에서 1.1 g ACA2를 에탄올 3 ㎖ 및 1.5 g DMA에 용해시켜, 중합 용액을 제조하였다. 다음에, 166 ㎎ XG1996TTC, 및 1.51 ㎎ (원액 151 ㎕) 이르가큐어-819를 모노머에 첨가하여, 가온시키고/교반하여, 확실하게 균질한 상태가 되게 하였다 (CTA /개시제의 비 = 20). 최종 중합 용액을 포함하는 호박색 바이알을 고무 격막으로 밀폐시켜, N2로 20분간 퍼징하여, 용액으로부터 O2를 제거하였다. 최종적으로, 밀폐된 자를 보관을 위해 N2 글러브 박스에 배치하였다.
중합 용액을 N2 분위기 하에 2.0 ㎽/㎠의 강도의 4개의 스탠더드 필립스 TL 20W/03 RS 벌브를 사용하여 45분간 경화시켰다. 경화하기 전에, 각 중합 용액을 80 ㎜ 직경의 결정화 디쉬에 부은 다음에, 반사 글래스 표면에 두었다.
경화 후에, 얻어진 고 점성 중합 재료를 에탄올 5 ㎖에 용해시켰다. 그 다음에 용액을 격렬하게 교반되는 다이에틸 에테르에 적가하여, 생성물을 침전시켰다. 에테르 200 ㎖로 채워진 하나의 500 ㎖ 플라스크를 사용하였다. 침전된 폴리머를 수시간 동안 진공 중에서 건조시켰다. SEC-MALLS를 통해 폴리머에 대하여 MW 및 MWD를 분석하였다. 친수성 세그먼트의 중합도는 약 300이었다.
반응은 하기에 나타낸다.
Figure pct00053
제법 25: XG1996TTC (80 % 이온을 포함함)의 존재 하에서의 폴리(DMA-코-ACA2)계 비반응성 폴리실록산 말단 친수성 폴리머 NRPTHP의 합성.
DMA를 진공 증류를 통해 정제하였다. XG1996TTC를 제법 8에 따라 제조하였다. 이르가큐어 819를 시바 스페셜티 케미칼스로부터 입수하여, D3O (10 ㎎/㎖)에 용해시켰다.
호박색 20 ㎖ 글래스 바이알에서 2.07 g의 ACA2를 에탄올 6 ㎖ 및 DMA 300 ㎎에 용해시켜, 중합 용액을 제조하였다. 다음에, 58 ㎎ XG1996TTC, 및 1.06 ㎎ (원액 106 ㎕) 이르가큐어-819를 모노머에 첨가하여, 가온시키고/교반하여, 확실하게 균질한 상태가 되게 하였다 (CTA /개시제의 비 = 20). 최종 중합 용액을 포함하는 호박색 바이알을 고무 격막으로 밀폐시켜, N2로 20분간 퍼징하여, 용액으로부터 O2를 제거하였다. 최종적으로, 밀폐된 바이알을 보관을 위해 N2 글러브 박스에 배치하였다. 중합 용액을 제법 24에 기재된 바와 같이, 경화시켜 정제하였다. SEC-MALLS를 통해 폴리머에 대하여 MW 및 MWD를 분석하였다. 친수성 세그먼트의 중합도는 약 300이었다.
실시예 46 내지 50
각 실시예에 대하여, 3개의 세노필콘 렌즈를 이의 패키지로부터 빼내어, 표 15에 나타낸 농도로 제법 24 또는 25에서 제조된 비반응성 폴리실록산 말단 친수성 폴리머 ("NRPTHP")를 함유하는 패킹 용액을 포함하는 글래스 바이알에 옮겼다. 렌즈를 NRPTHP 패킹 용액에서 재패키징하여, 121℃에서 28분간 오토클레이빙하고, 살균 후에, 주위 온도에서 적어도 24시간 동안 NRPTHP 패킹 용액에 침지하였다. 렌즈의 접촉각, 라이소자임 흡수율 및 PQ-1 흡수율을 측정하였으며, 표 16에 기록한다. 미처리된 세노필콘 렌즈를 또한 대조군으로서 시험하였다.
[표 16]
Figure pct00054
표 16의 데이터는 6개 초과의 실록산 세그먼트 및 중합도가 약 300인 친수성 세그먼트를 갖는 비반응성 친수성 코폴리머가 접촉각을 감소시키는데 효과적이다는 것을 보여준다. 제법 22 및 23의 친수성 코폴리머는 실시예 46 내지 48의 농도에서 라이소자임 흡수율을 증가시키고 PQ1 흡수율을 감소시키는데 효과적인 음이온 성분, ACA2를 함유하였다. 라이소자임은 천연형으로 콘택트 렌즈에 흡수되는 경우에, 콘택트 렌즈의 생체적합성을 개선시키는 것으로 여겨지는 눈에 고유한 단백질이다. PQ1은 콘택트 렌즈 다목적 용액에 통상 사용되는 보존제이다. 콘택트 렌즈에 대한 PQ1의 흡수율이 약 10% 초과하는 양은 스테이닝 (staining)을 일으킬 수 있으므로, 바람직하지 않다. 실시예 46 내지 48의 렌즈는 접촉각, 라이소자임 및 PQ1 흡수율의 바람직한 밸런스를 나타낸다.
제법 26:
질소 가스류 하에, 염화칼슘관이 부착된 200 ㎖ 삼구 플라스크에 4,4'-아조비스(4-시아노발레르산) 1.68 g (6 mmol) 및 4-다이메틸 아미노 피리딘 1.83 g (15 mmol), N,N-다이사이클로헥실 카르보다이이미드 3.0 g (15 mmol), 및 아세톤 40 ㎖를 주입하였다. 한 말단에 하이드록실기를 갖고, 화학식 (a2):
[화학식 (a2)]
Figure pct00055
으로 나타내어진 폴리다이메틸실록산 (치소 코퍼레이션 제, FM-0411, Mw 1000) 8.58 g (9 mmol)을 용액에 적가하여, 실온에서 6시간 동안 교반하였다. 침전된 고체를 여과하고, 헥산을 얻어진 여과액에 첨가한 다음에, 여과액을 0.5 N HCl로 2회, 포화 중탄산나트륨 수용액으로 2회, 포화 염화나트륨 수용액으로 1회 세정하였다. 유기상을 황산나트륨을 사용하여 건조시키고, 여과한 다음에, 농축시켜, 조생성물을 얻었다. 조생성물을 실리카 겔 컬럼 (실리카 겔 180 g, 헥산/아세트산에틸 = 100/0 → 10/1 (v/v), 각각 400 ㎖)을 이용하여 정제하여, 표적 실리콘 마크로 개시제 5.18 g을 얻었다.
제법 27:
질소 가스류 하에, 염화칼슘관이 부착된 200 ㎖ 삼구 플라스크에 4,4'-아조비스(4-시아노발레르산) 1.40 g (5 mmol), 폴리다이메틸실록산 (치소 코퍼레이션 제, FM0311, Mw 1000) 9.1 g (9.1 mmol), 4-다이메틸 아미노 피리딘 0.67 g (5.5 mmol), 및 아세톤 50 ㎖를 첨가하였다.
[화학식 (a3)]
Figure pct00056
N,N-다이아이소프로필 카르보다이이미드 1.70 ㎖ (11 mmol)를 이러한 블렌드된 용액에 적가하였다. 주위 온도에서 6시간 동안 교반한 후에, 침전된 고체를 여과하고, 헥산을 얻어진 여과액에 첨가한 다음에, 여과액을 0.5 N HCl로 2회, 포화 중탄산나트륨 수용액으로 2회, 포화 염화나트륨 수용액으로 1회 세정하였다. 유기상을 황산나트륨을 사용하여 건조시키고, 여과하여, 농축시킨 다음에, 조생성물을 실리카 겔 컬럼 (실리카 겔 180 g, 헥산/아세트산에틸 = 10/1 → 3/1 → 2/1, 각각 300 ㎖)을 사용하여 정제시켜, 표적 실리콘 마크로 개시제 1.89 g을 얻었다.
제법 28:
하나의 말단에 하이드록실기를 포함하는 폴리다이메틸실록산 (a2)을, 동일한 구조이나 고분자량을 갖는 폴리다이메틸실록산 (치소 코퍼레이션 제, FM-0421, Mw 5000)으로 치환하는 것을 제외하고는, 실시예 1과 동일한 방법을 사용하여, 실리콘 부분의 분자량이 5000인 실리콘 마크로 개시제를 얻었다. 얻어진 실리콘 마크로 개시제를 실시예 1에 기재된 바와 같이 정제하였다.
제법 29:
하나의 말단에 하이드록실기를 포함하는 폴리다이메틸실록산 (a2)을, 동일한 구조이나 고분자량을 갖는 폴리다이메틸실록산 (치소 코퍼레이션 제, FM-0425, Mw 10,000)으로 치환하는 것을 제외하고는, 실시예 1과 동일한 방법으로, 실리콘 부분의 분자량이 10,000인 실리콘 마크로 개시제를 얻은 다음에, 정제하였다.
실시예 50
N-비닐 피롤리돈 (NVP, 29.56 g, 0.266 mol), 실시예 1에 의해 얻어진 하기 화학식 (a4)으로 나타내어진 실리콘 마크로 개시제 (실리콘 부분의 Mw가 1000임, 0.19 g, 0.0866 mmol), 및 t-아밀 알코올 (TAA, 69.42 g)을 200 ㎖삼구 플라스크에 첨가한 다음에, 삼방 콕, 온도계, 및 기계식 교반기를 부착하였다.
[화학식 (a4)]
Figure pct00057
삼구 플라스크의 내부를 진공 펌프를 사용하여 배기시킨 다음에, 아르곤으로 3회 치환한 후에 온도를 70℃로 증가시켰다. 온도가 안정되고 발열이 일어나지 않음을 확인한 후에, 온도를 75℃로 증가시키고, 샘플을 6시간 동안 교반하였다.
중합을 완료한 후에, 온도를 실온으로 냉각시킨 다음에, 샘플을 n-헥산/에탄올 = 500 ㎖/40 ㎖에 부어 정치시켰다. 상청액을 디캔테이션에 의해 제거한 다음에, n-헥산/에탄올 = 500 ㎖/20 ㎖를 사용하여 2회 세정을 행하였다. 얻어진 고체 분획을 진공건조기에서 40℃에서 16시간 동안 건조시킨 다음에, 액체 질소를 첨가하고, 샘플을 스패튤라를 사용하여 크러쉬한 다음에, 지퍼가 달린 백에 옮겼다. 진공건조기를 사용하여 40℃에서 3시간 동안 건조를 행하여, 블록 코폴리머를 얻었다. 얻어진 블록 코폴리머의 분자량은 표 18에 나타낸 바와 같았다.
실시예 51 내지 57
실시예 50의 절차에 따르지만, 표 17에 나타낸 양의 성분을 사용하여, 추가의 블록 코폴리머를 생성하였다. 얻어진 각 블록 코폴리머의 분자량은 표 18에 나타낸 바와 같았다.
실시예 58
N-비닐 피롤리돈 (NVP, 31.12 g, 0.28 ㏖), 실시예 1에 의해 얻어진 하기 화학식 (a5)으로 나타내어진 실리콘 마크로 개시제 (실리콘 부분의 Mw가 1000임, 0.15 g, 0.07 mmol), 및 t-아밀 알코올 (TAA, 72.96 g)을 200 ㎖삼구 플라스크에 첨가한 다음에, 삼방 콕, 온도계, 및 기계식 교반기를 부착하였다.
[화학식 (a5)]
Figure pct00058
삼구 플라스크의 내부를 진공 펌프를 사용하여 배기시킨 다음에, 아르곤으로 3회 치환한 후에 온도를 70℃로 증가시켰다. 온도가 안정되고 발열이 일어나지 않음을 확인한 후에, 온도를 75℃로 증가시키고, 샘플을 6시간 동안 교반하였다.
중합을 완료한 후에, 온도를 실온으로 냉각시킨 다음에, 샘플을 n-헥산/에탄올 = 600 ㎖/20 ㎖에 부어 정치시켰다. 상청액을 디캔테이션에 의해 제거한 다음에, n-헥산/에탄올 = 500 ㎖/20 ㎖를 사용하여 2회 세정을 행하였다. 얻어진 고체 분획을 진공건조기에서 40℃에서 16시간 동안 건조시킨 다음에, 액체 질소를 첨가하고, 샘플을 스패튤라를 사용하여 크러쉬한 다음에, 지퍼가 달린 백에 옮겼다. 진공건조기를 사용하여 40℃에서 3시간 동안 건조를 행하여, 블록 코폴리머를 얻었다. 얻어진 블록 코폴리머의 분자량은 표 18에 나타낸 바와 같았다.
실시예 59 내지 실시예 60
실시예 58의 절차에 따르지만, 표 17에 나타낸 양의 성분을 사용하여, 추가의 블록 코폴리머를 생성하였다. 얻어진 블록 코폴리머의 분자량은 표 18에 나타낸 바와 같았다.
비교예 6
중합 개시제를 제법 28의 실리콘 마크로 개시제 (실리콘 부분의 분자량 (Mw) 5000)로 치환하고, 사용된 성분의 양을 표 17에 나타낸 바와 같은 것을 제외하고는, 중합을 실시예 50과 동일한 방법으로 행하였다. 얻어진 블록 코폴리머의 분자량은 표 18에 나타낸 바와 같았다.
비교예 7 및 비교예 8
중합 개시제를 제법 29의 실리콘 마크로 개시제 (실리콘 부분의 분자량 (Mw) 10,000)로 치환하고, 사용된 성분의 양을 표 17에 나타낸 바와 같은 것을 제외하고는, 중합을 실시예 50과 동일한 방법으로 행하였다. 블록 코폴리머의 분자량을 하기 조건을 사용하여 얻었다:
(1) GPC 측정
GPC 측정을 하기 조건에서 행하였다.
장치: 토소 코퍼레이션 (Tosoh Corporation)
컬럼: TSKgel SUPER HM_H, 2개의 컬럼 (입자 직경; 5 ㎛, 6.0 ㎜ ID × 15 ㎝)
이동상: N-메틸 피롤리돈 (10 mM LiBr)
컬럼 온도: 40℃
측정 시간: 40분
주입량: 10 ㎕
검출기: RI 검출기
유량: 0.2 ㎖/min
샘플 농도: 0.4 wt%
표준 샘플: 폴리스티렌 (분자량 500 내지 1090000)
결과가 표 18에 나타나 있다.
[표 17]
Figure pct00059
실시예 14
실시예 50 내지 55 및 58 내지 60, 및 비교예 6 내지 8에 의해 얻어진 블록 코폴리머를 패키징 용액에 2000 ppm의 농도로 용해시켰다. 얻어진 용액의 투과율을 측정하였으며, 표 18에 나타낸다.
[표 18]
Figure pct00060
표 18에 나타낸 바와 같이, 실시예 50 내지 55 및 58 내지 60의 코폴리머는 모두 2000 ppm에서도 투명한 용액을 형성하였다. 실록산 세그먼트의 분자량이 약 5000 초과 (비교예 6 내지 8)인 경우에는, 2000 ppm 용액의 투과율은 감소되었으며, 투명한 용액이 얻어질 수 없었다.

Claims (45)

  1. 적어도 하나의 안정한, 단분산에 가까운 (near-monodisperse) 비반응성 친수성 폴리머를 포함하는 조성물로서, 상기 비반응성 친수성 폴리머는 상기 폴리머의 골격 내에, 중합도가 약 300 내지 약 10,000인 친수성 세그먼트 및 상기 비반응성 친수성 폴리머의 적어도 하나의 말단 상의 선형 실리콘 세그먼트를 포함하며, 상기 실리콘 세그먼트는 약 6개 내지 약 200개의 실록시 단위를 포함하고, 상기 비반응성 친수성 폴리머는 상기 선형 실리콘 블록을 통해 실리콘 하이드로겔과 결합되는, 조성물.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 비반응성 친수성 폴리머의 상기 친수성 세그먼트는 중합도가 약 500 내지 약 10,000인, 조성물.
  3. 제 1 항에 있어서, 상기 비반응성 친수성 폴리머의 상기 친수성 세그먼트는 중합도가 약 500 내지 약 5000인, 조성물.
  4. 제 1 항에 있어서, 상기 비반응성 친수성 폴리머의 상기 친수성 세그먼트는 중합도가 약 500 내지 약 2000인, 조성물.
  5. 제 1 항에 있어서, 상기 친수성 세그먼트 및 상기 선형 실리콘 세그먼트는 중합도를 기준으로 하여, 13:1 내지 500:1의 비율로 상기 비반응성 친수성 폴리머에 존재하는, 조성물.
  6. 제 5 항에 있어서, 상기 친수성 세그먼트 대 상기 선형 실리콘 세그먼트의 비율은 중합도를 기준으로 하여, 30:1 내지 200:1인, 조성물.
  7. 제 5 항에 있어서, 상기 친수성 세그먼트 대 상기 선형 실리콘 세그먼트의 비율은 중합도를 기준으로 하여, 70:1 내지 200:1인, 조성물.
  8. 제 1 항에 있어서, 상기 친수성 세그먼트는 선형 또는 분지형인, 조성물.
  9. 제 1 항에 있어서, 상기 실리콘 세그먼트는 폴리다이알킬실록산, 폴리다이아릴실록산 및 이들의 혼합물을 포함하는, 조성물.
  10. 제 9 항에 있어서, 상기 알킬은 C1-C4 알킬 중에서 선택되는, 조성물.
  11. 제 9 항에 있어서, 상기 폴리다이알킬실록산은 폴리다이메틸실록산 또는 폴리다이에틸실록산을 포함하는, 조성물.
  12. 제 1 항에 있어서, 상기 친수성 세그먼트는 비닐 아미드, 비닐 락톤, 비닐이미드, 비닐 락탐, 친수성 (메트)아크릴레이트, (메트)아크릴아미드 및 이들의 혼합물로 구성되는 그룹 중에서 선택되는 모노머로 형성되는, 조성물.
  13. 제 1 항에 있어서, 상기 비반응성 친수성 폴리머는,
    (a) 하이드록실 알킬 말단 폴리다이알킬실록산을 적어도 하나의 힌더드 (hindered) 비친핵성 아민의 존재 하에 4-(브로모메틸)벤조일 브로마이드와 반응시키고, 이어서 티오카르보닐티오 음이온을 반응시켜, 실리콘 세그먼트 및 상기 실리콘 세그먼트의 하나의 말단 상의 다이티오 화합물을 갖는 폴리실록산 작용성 RAFT제를 형성하는 단계;
    (b) 상기 폴리실록산 작용성 RAFT제를 적어도 하나의 친수성 모노머, 자유 라디칼 개시제, 및 임의의 용매와 접촉시키는 단계; 및
    (c) 상기 적어도 하나의 친수성 모노머를 상기 폴리실록산 작용성 RAFT제의 존재 하에 중합시켜, 상기 폴리실록산 작용성 RAFT제 상에 친수성 세그먼트를 형성시켜, 상기 다이티오 화합물이 상기 친수성 세그먼트의 하나의 말단 상에 있고 상기 실리콘 세그먼트가 반대 말단 상에 있도록 하는 단계에 의해 형성되는, 조성물.
  14. 제 1 항에 있어서, 상기 비반응성 친수성 폴리머는,
    (a) 실란 말단 폴리다이알킬실록산을 촉매의 존재 하에 1-(클로로메틸)-4-비닐벤젠과 반응시키고, 이어서 티오카르보닐티오 음이온을 반응시켜, 실리콘 세그먼트 및 상기 실리콘 세그먼트의 하나의 말단 상의 다이티오 화합물을 갖는 폴리실록산 작용성 RAFT제를 형성하는 단계;
    (b) 상기 폴리실록산 작용성 RAFT제를 적어도 하나의 친수성 모노머, 자유 라디칼 개시제, 및 임의의 용매와 접촉시키는 단계; 및
    (c) 적어도 하나의 친수성 모노머를 상기 폴리실록산 작용성 RAFT제의 존재 하에 중합시켜, 상기 폴리실록산 작용성 RAFT제 상에 친수성 세그먼트를 형성시켜, 상기 다이티오 화합물이 상기 친수성 세그먼트의 하나의 말단 상에 있고 상기 실리콘 세그먼트가 반대 말단 상에 있도록 하는 단계에 의해 형성되는, 조성물.
  15. 적어도 하나의 안정한, 단분산에 가까운 비반응성 친수성 폴리머로서, 상기 폴리머의 골격 내에, 중합도가 약 300 내지 약 10,000인 친수성 세그먼트 및 상기 비반응성 친수성 폴리머의 적어도 하나의 말단 상의 선형 실리콘 세그먼트를 포함하고, 상기 실리콘 세그먼트는 약 6개 내지 약 200개의 실록시 단위를 포함하는 상기 비반응성 친수성 폴리머를 접촉각 저하 유효량 (contact angle lowering effective amount)으로 포함하는 용액과 실리콘 함유 콘택트 렌즈를, 상기 비반응성 친수성 폴리머를 상기 실리콘 함유 콘택트 렌즈와 결합시키기에 적합한 접촉 조건 하에, 접촉시키는 단계를 포함하는 방법.
  16. 제 15 항에 있어서, 상기 콘택트 렌즈는 실리콘 하이드로겔 콘택트 렌즈를 포함하는, 방법.
  17. 제 15 항에 있어서, 상기 접촉각 저하 유효량은 적어도 약 10 ppm인, 방법.
  18. 제 15 항에 있어서, 상기 접촉각 저하 유효량은 약 10 ppm 내지 약 5000 ppm인, 방법.
  19. 제 15 항에 있어서, 대략 주위 온도와 약 200℃ 사이의 접촉 온도를 포함하는, 방법.
  20. 제 15 항에 있어서, 상기 용액은 수용액인, 방법.
  21. (a) 적어도 하나의 실리콘 함유 성분과, 적어도 하나의 안정한, 단분산에 가까운 비반응성 친수성 폴리머 (상기 비반응성 친수성 폴리머는 상기 폴리머의 골격 내에, 중합도가 약 300 내지 약 10,000인 친수성 세그먼트 및 상기 비반응성 친수성 폴리머의 적어도 하나의 말단 상의 선형 실리콘 세그먼트를 포함하고, 상기 실리콘 세그먼트는 약 6개 내지 약 200개의 실록시 단위를 포함함)를 포함하는 반응성 혼합물을 형성하는 단계, 및
    (b) 상기 반응성 혼합물을 경화시켜, 콘택트 렌즈를 형성하는 단계를 포함하는, 방법.
  22. 제 21 항에 있어서, 상기 반응성 혼합물은 적어도 하나의 친수성 성분을 추가로 포함하는, 방법.
  23. 제 21 항에 있어서, 상기 반응성 혼합물은 비반응성 친수성 폴리머 약 0.1 내지 약 50 wt%를 포함하는, 방법.
  24. 제 21 항에 있어서, 상기 반응성 혼합물은 비반응성 친수성 폴리머 약 1 내지 약 20 wt%를 포함하는, 방법.
  25. 제 21 항에 있어서, 상기 반응성 혼합물은 비반응성 친수성 폴리머 약 2 내지 약 15 wt%를 포함하는, 방법.
  26. 실리콘 함유 폴리머와, 적어도 하나의 안정한 비반응성 친수성 폴리머를 포함하는 안과용 장치로서,
    상기 비반응성 친수성 폴리머는 상기 비반응성 친수성 폴리머의 골격 내에, 중합도가 약 300 내지 약 10,000인 친수성 세그먼트 및 상기 비반응성 친수성 폴리머의 적어도 하나의 말단 상의 선형 실리콘 세그먼트를 포함하며, 상기 실리콘 세그먼트는 약 6개 내지 약 200개의 실록시 단위를 포함하고, 상기 비반응성 친수성 폴리머는 상기 선형 실리콘 블록을 통해 상기 실리콘 함유 폴리머와 결합되고, 상기 비반응성 친수성 폴리머는 상기 안과용 장치에 대해 상기 실리콘 함유 폴리머와 비교한 지질 흡수율의 감소를 적어도 약 20%로 제공하는, 안과용 장치.
  27. 제 26 항에 있어서, 상기 지질 흡수율은 약 20 g/렌즈 미만인, 안과용 장치.
  28. 제 26 항에 있어서, 상기 지질 흡수율은 약 15 g/렌즈 이하인, 안과용 장치.
  29. 제 26 항에 있어서, 상기 적어도 하나의 안정한 비반응성 친수성 폴리머는 6개 내지 60개의 실록시 반복 단위를 포함하는, 안과용 장치.
  30. 제 26 항에 있어서, 상기 비반응성 친수성 폴리머의 상기 친수성 세그먼트는 중합도가 약 500 내지 약 10,000인, 안과용 장치.
  31. 제 26 항에 있어서, 상기 비반응성 친수성 폴리머의 상기 친수성 세그먼트는 중합도가 약 500 내지 약 5000인, 안과용 장치.
  32. 제 26 항에 있어서, 상기 친수성 세그먼트 및 상기 선형 실리콘 세그먼트는 중합도를 기준으로 하여, 13:1 내지 500:1의 비율로 상기 비반응성 친수성 폴리머에 존재하는, 안과용 장치.
  33. 제 32 항에 있어서, 상기 친수성 세그먼트 대 상기 선형 실리콘 세그먼트의 비율은 중합도를 기준으로 하여, 70:1 내지 200:1인, 안과용 장치.
  34. 제 26 항에 있어서, 상기 적어도 하나의 안정한 비반응성 친수성 폴리머는 6개 내지 20개의 실록시 반복 단위를 추가로 포함하는, 안과용 장치.
  35. 적어도 하나의 안정한 비반응성 친수성 폴리머를 포함하는 안과용 용액으로서,
    상기 비반응성 친수성 폴리머는 상기 폴리머의 골격 내에, 중합도가 약 300 내지 약 10,000인 친수성 세그먼트 및 상기 비반응성 친수성 폴리머의 적어도 하나의 말단에서의 선형 실리콘 세그먼트를 포함하며, 상기 실리콘 세그먼트는 약 6개 내지 약 200개의 실록시 단위를 포함하고, 상기 비반응성 친수성 폴리머는 접촉각 저하량으로 존재하고, 상기 안과용 용액은 투명한, 안과용 용액.
  36. 제 35 항에 있어서, 상기 적어도 하나의 안정한 비반응성 친수성 폴리머는 6개 내지 60개의 실록시 반복 단위를 포함하는, 안과용 용액.
  37. 제 35 항에 있어서, 상기 적어도 하나의 안정한 비반응성 친수성 폴리머는 6개 내지 20개의 실록시 반복 단위를 추가로 포함하는, 안과용 용액.
  38. 제 35 항에 있어서, 상기 적어도 하나의 안정한 비반응성 친수성 폴리머는 약 0.005 내지 약 2%의 양으로 존재하는, 안과용 용액.
  39. 제 35 항에 있어서, 상기 적어도 하나의 안정한 비반응성 친수성 폴리머는 약 0.01 내지 약 0.5 wt%의 양으로 존재하는, 안과용 용액.
  40. 제 35 항에 있어서, 상기 적어도 하나의 안정한 비반응성 친수성 폴리머는 6개 내지 60개의 실록시 반복 단위를 포함하는, 안과용 용액.
  41. 제 35 항에 있어서, 상기 비반응성 친수성 폴리머의 상기 친수성 세그먼트는 중합도가 약 500 내지 약 10,000인, 안과용 용액.
  42. 제 35 항에 있어서, 상기 비반응성 친수성 폴리머의 상기 친수성 세그먼트는 중합도가 약 500 내지 약 5000인, 안과용 용액.
  43. 제 35 항에 있어서, 상기 친수성 세그먼트 및 상기 선형 실리콘 세그먼트는 중합도를 기준으로 하여, 13:1 내지 500:1의 비율로 상기 비반응성 친수성 폴리머에 존재하는, 안과용 용액.
  44. 제 43 항에 있어서, 상기 친수성 세그먼트 대 상기 선형 실리콘 세그먼트의 비율은 중합도를 기준으로 하여, 70:1 내지 200:1인, 안과용 용액.
  45. 제 26 항에 있어서, 상기 적어도 하나의 안정한 비반응성 친수성 폴리머는 6개 내지 20개의 실록시 반복 단위를 추가로 포함하는, 안과용 장치.
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Families Citing this family (36)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US9522980B2 (en) 2010-05-06 2016-12-20 Johnson & Johnson Vision Care, Inc. Non-reactive, hydrophilic polymers having terminal siloxanes and methods for making and using the same
US9821159B2 (en) 2010-11-16 2017-11-21 The Board Of Trustees Of The Leland Stanford Junior University Stimulation devices and methods
ES2739490T3 (es) 2010-11-16 2020-01-31 Univ Leland Stanford Junior Sistemas para el tratamiento del ojo seco
JP5834630B2 (ja) * 2011-02-04 2015-12-24 日立化成株式会社 樹脂組成物、感光性エレメント、レジストパターンの形成方法及びプリント配線板の製造方法
US9170349B2 (en) * 2011-05-04 2015-10-27 Johnson & Johnson Vision Care, Inc. Medical devices having homogeneous charge density and methods for making same
US20130203813A1 (en) 2011-05-04 2013-08-08 Johnson & Johnson Vision Care, Inc. Medical devices having homogeneous charge density and methods for making same
US20120283381A1 (en) 2011-05-04 2012-11-08 Ryuta Tamiya Macroinitiator containing hydrophobic segment
US8937110B2 (en) 2011-12-23 2015-01-20 Johnson & Johnson Vision Care, Inc. Silicone hydrogels having a structure formed via controlled reaction kinetics
US9140825B2 (en) * 2011-12-23 2015-09-22 Johnson & Johnson Vision Care, Inc. Ionic silicone hydrogels
US9588258B2 (en) 2011-12-23 2017-03-07 Johnson & Johnson Vision Care, Inc. Silicone hydrogels formed from zero diluent reactive mixtures
US9125808B2 (en) * 2011-12-23 2015-09-08 Johnson & Johnson Vision Care, Inc. Ionic silicone hydrogels
US9156934B2 (en) 2011-12-23 2015-10-13 Johnson & Johnson Vision Care, Inc. Silicone hydrogels comprising n-vinyl amides and hydroxyalkyl (meth)acrylates or (meth)acrylamides
US8937111B2 (en) 2011-12-23 2015-01-20 Johnson & Johnson Vision Care, Inc. Silicone hydrogels comprising desirable water content and oxygen permeability
KR20140139045A (ko) 2012-03-22 2014-12-04 모멘티브 퍼포먼스 머티리얼즈 인크. 중합가능한 아미도-함유 유기규소 화합물, 이로부터 제조된 규소-함유 폴리머 및 바이오메디컬 디바이스
US9244196B2 (en) * 2012-05-25 2016-01-26 Johnson & Johnson Vision Care, Inc. Polymers and nanogel materials and methods for making and using the same
US9297929B2 (en) 2012-05-25 2016-03-29 Johnson & Johnson Vision Care, Inc. Contact lenses comprising water soluble N-(2 hydroxyalkyl) (meth)acrylamide polymers or copolymers
CN104321356B (zh) 2012-05-25 2016-12-28 庄臣及庄臣视力保护公司 包含水溶性n-(2羟烷基)(甲基)丙烯酰胺聚合物或共聚物的接触镜片
US10073192B2 (en) * 2012-05-25 2018-09-11 Johnson & Johnson Vision Care, Inc. Polymers and nanogel materials and methods for making and using the same
US9717627B2 (en) 2013-03-12 2017-08-01 Oculeve, Inc. Implant delivery devices, systems, and methods
NZ704579A (en) 2013-04-19 2018-10-26 Oculeve Inc Nasal stimulation devices and methods
MX2016011118A (es) * 2014-02-25 2016-12-05 Oculeve Inc Formulaciones de polimeros para estimulacion nasolagrimal.
AU2015292278B2 (en) 2014-07-25 2020-04-09 Oculeve, Inc. Stimulation patterns for treating dry eye
WO2016065211A1 (en) 2014-10-22 2016-04-28 Oculeve, Inc. Contact lens for increasing tear production
CA2965363A1 (en) 2014-10-22 2016-04-28 Oculeve, Inc. Implantable nasal stimulator systems and methods
RU2707167C2 (ru) 2014-10-22 2019-11-22 Окулив, Инк. Устройства для стимуляции и способы лечения болезни "сухого глаза"
US10426958B2 (en) 2015-12-04 2019-10-01 Oculeve, Inc. Intranasal stimulation for enhanced release of ocular mucins and other tear proteins
US10252048B2 (en) 2016-02-19 2019-04-09 Oculeve, Inc. Nasal stimulation for rhinitis, nasal congestion, and ocular allergies
EP3452166A4 (en) 2016-05-02 2019-12-18 Oculeve, Inc. INTRANASAL STIMULATION FOR THE TREATMENT OF DISEASES OF MEIBOM'S GLANDS AND BLEPHARITIS
JP2020500609A (ja) 2016-12-02 2020-01-16 オキュリーブ， インコーポレイテッド ドライアイ予測及び治療勧告のための装置及び方法
WO2018224974A1 (en) 2017-06-07 2018-12-13 Novartis Ag Method for producing silicone hydrogel contact lenses
RU2769703C2 (ru) 2017-06-07 2022-04-05 Алькон Инк. Силикон-гидрогелевые контактные линзы
MX2019014537A (es) 2017-06-07 2020-08-17 Alcon Inc Lentes de contacto de hidrogel de silicona.
US10475656B2 (en) * 2017-12-19 2019-11-12 Micron Technology, Inc. Hydrosilylation in semiconductor processing
CN109651775A (zh) * 2018-12-25 2019-04-19 南通新帝克单丝科技股份有限公司 一种回用聚对苯二甲酸乙二醇酯的化学增粘方法
MX2021008607A (es) * 2019-01-29 2021-08-19 Bausch & Lomb Soluciones de envasado para lentes de contacto.
WO2022059492A1 (ja) * 2020-09-15 2022-03-24 Dic株式会社 シリコーン鎖含有重合体及び当該重合体を含むコーティング組成物

Family Cites Families (170)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
NL137711C (ko) 1961-12-27
NL128305C (ko) 1963-09-11
US3808178A (en) 1972-06-16 1974-04-30 Polycon Laboratories Oxygen-permeable contact lens composition,methods and article of manufacture
US4197266A (en) 1974-05-06 1980-04-08 Bausch & Lomb Incorporated Method for forming optical lenses
US4113224A (en) 1975-04-08 1978-09-12 Bausch & Lomb Incorporated Apparatus for forming optical lenses
US4018853A (en) 1974-11-21 1977-04-19 Warner-Lambert Company Crosslinked, hydrophilic rods of pyrrolidone-methacrylate graft copolymers
US4120570A (en) 1976-06-22 1978-10-17 Syntex (U.S.A.) Inc. Method for correcting visual defects, compositions and articles of manufacture useful therein
US4136250A (en) 1977-07-20 1979-01-23 Ciba-Geigy Corporation Polysiloxane hydrogels
US4153641A (en) 1977-07-25 1979-05-08 Bausch & Lomb Incorporated Polysiloxane composition and contact lens
JPS5466853A (en) 1977-11-08 1979-05-29 Toyo Contact Lens Co Ltd Soft contact lens
US4168112A (en) 1978-01-05 1979-09-18 Polymer Technology Corporation Contact lens with a hydrophilic, polyelectrolyte complex coating and method for forming same
US4287175A (en) 1978-06-22 1981-09-01 Merck & Co., Inc. Contact lens wetting agents
US4190277A (en) 1978-08-30 1980-02-26 England Robert C Device for insertion, manipulation and removal of soft contact lenses
US4436730A (en) 1979-06-25 1984-03-13 Polymer Technology Corporation Ionic opthalmic cellulose polymer solutions
US4495313A (en) 1981-04-30 1985-01-22 Mia Lens Production A/S Preparation of hydrogel for soft contact lens with water displaceable boric acid ester
EP0080539B1 (en) 1981-11-27 1986-05-07 Tsuetaki, George F. Polymers primarily for contact lenses, and contact lenses made from them
US4557264A (en) 1984-04-09 1985-12-10 Ethicon Inc. Surgical filament from polypropylene blended with polyethylene
US4680336A (en) 1984-11-21 1987-07-14 Vistakon, Inc. Method of forming shaped hydrogel articles
US4663409A (en) 1984-12-24 1987-05-05 Bausch & Lomb Incorporated Alpha, beta-unsaturated carbonyl modified amino acid monomer and polymers for biomedical uses
US4740533A (en) 1987-07-28 1988-04-26 Ciba-Geigy Corporation Wettable, flexible, oxygen permeable, substantially non-swellable contact lens containing block copolymer polysiloxane-polyoxyalkylene backbone units, and use thereof
US5385996A (en) 1986-12-05 1995-01-31 Commonwealth Scientific And Industrial Research Organisation Control of molecular weight and end-group functionality of polymers
US5006622A (en) 1987-04-02 1991-04-09 Bausch & Lomb Incorporated Polymer compositions for contact lenses
US4910277A (en) 1988-02-09 1990-03-20 Bambury Ronald E Hydrophilic oxygen permeable polymers
US4889664A (en) 1988-11-25 1989-12-26 Vistakon, Inc. Method of forming shaped hydrogel articles including contact lenses
US5039459A (en) 1988-11-25 1991-08-13 Johnson & Johnson Vision Products, Inc. Method of forming shaped hydrogel articles including contact lenses
US5070215A (en) 1989-05-02 1991-12-03 Bausch & Lomb Incorporated Novel vinyl carbonate and vinyl carbamate contact lens material monomers
US5034461A (en) 1989-06-07 1991-07-23 Bausch & Lomb Incorporated Novel prepolymers useful in biomedical devices
US5244981A (en) 1990-04-10 1993-09-14 Permeable Technologies, Inc. Silicone-containing contact lens polymers, oxygen permeable contact lenses and methods for making these lenses and treating patients with visual impairment
US5314960A (en) 1990-04-10 1994-05-24 Permeable Technologies, Inc. Silicone-containing polymers, oxygen permeable hydrophilic contact lenses and methods for making these lenses and treating patients with visual impairment
US5371147A (en) 1990-10-11 1994-12-06 Permeable Technologies, Inc. Silicone-containing acrylic star polymers, block copolymers and macromonomers
US5219965A (en) 1990-11-27 1993-06-15 Bausch & Lomb Incorporated Surface modification of polymer objects
US5177165A (en) 1990-11-27 1993-01-05 Bausch & Lomb Incorporated Surface-active macromonomers
DE69121179T2 (de) 1990-12-20 1997-01-30 Ciba Geigy Ag Fluorid und/oder Silikon enthaltende Poly(alkylenoxid)-Block-Copolymere und Kontaktlinsen
JP3327471B2 (ja) 1991-09-12 2002-09-24 ボシュ アンド ロム インコーポレイテッド ぬれ性のシリコーンヒドロゲル組成物および方法
US5352714A (en) 1991-11-05 1994-10-04 Bausch & Lomb Incorporated Wettable silicone hydrogel compositions and methods for their manufacture
DE4143239A1 (de) 1991-12-31 1993-07-01 Joerg Dipl Chem Schierholz Pharmazeutische wirkstoffe enthaltende implantierbare vorrichtung aus einem polymeren material sowie verfahren zu deren herstellung
JP2966638B2 (ja) 1992-04-17 1999-10-25 三菱電機株式会社 ダイナミック型連想メモリ装置
US5805264A (en) 1992-06-09 1998-09-08 Ciba Vision Corporation Process for graft polymerization on surfaces of preformed substates to modify surface properties
US5260000A (en) * 1992-08-03 1993-11-09 Bausch & Lomb Incorporated Process for making silicone containing hydrogel lenses
US5944853A (en) 1992-10-26 1999-08-31 Johnson & Johnson Vision Products, Inc. Method for preparing halotriazine dye- and vinyl sulfone dye-monomer compounds
US5256751A (en) 1993-02-08 1993-10-26 Vistakon, Inc. Ophthalmic lens polymer incorporating acyclic monomer
US5321108A (en) 1993-02-12 1994-06-14 Bausch & Lomb Incorporated Fluorosilicone hydrogels
DE4337492C2 (de) 1993-11-03 1999-06-02 Joerg Michael Dr Re Schierholz Verfahren zur Inkorporierung lipophiler pharmazeutisch wirksamer Substanzen in weiche Kontaktlinsen zur Erstellung ophthalmologischer kontrollierter Freisetzungssysteme mittels diffusionskontrollierter Sorption
US7468398B2 (en) 1994-09-06 2008-12-23 Ciba Vision Corporation Extended wear ophthalmic lens
US5760100B1 (en) 1994-09-06 2000-11-14 Ciba Vision Corp Extended wear ophthalmic lens
US5700559A (en) 1994-12-16 1997-12-23 Advanced Surface Technology Durable hydrophilic surface coatings
CA2208967A1 (en) 1994-12-30 1996-07-11 Novartis Ag Polymers based on block copolymers
DE69629230D1 (de) 1995-03-24 2003-09-04 Ocular Res Of Bonton Inc Hydrogellinse mit Lipid-Vorbeschichtigung
US5723255A (en) 1995-06-07 1998-03-03 Eastman Kodak Company Nanoparticulate thermal solvents
WO1997029788A1 (en) 1996-02-14 1997-08-21 Vision Pharmaceuticals L.P. Compositions and methods for enzyme deactivation
US6277365B1 (en) 1997-09-18 2001-08-21 Bausch & Lomb Incorporated Ophthalmic composition including a cationic glycoside and an anionic therapeutic agent
US6020445A (en) 1997-10-09 2000-02-01 Johnson & Johnson Vision Products, Inc. Silicone hydrogel polymers
US6451871B1 (en) 1998-11-25 2002-09-17 Novartis Ag Methods of modifying surface characteristics
US7052131B2 (en) 2001-09-10 2006-05-30 J&J Vision Care, Inc. Biomedical devices containing internal wetting agents
US5998498A (en) 1998-03-02 1999-12-07 Johnson & Johnson Vision Products, Inc. Soft contact lenses
US6822016B2 (en) 2001-09-10 2004-11-23 Johnson & Johnson Vision Care, Inc. Biomedical devices containing internal wetting agents
US6367929B1 (en) 1998-03-02 2002-04-09 Johnson & Johnson Vision Care, Inc. Hydrogel with internal wetting agent
US5962548A (en) 1998-03-02 1999-10-05 Johnson & Johnson Vision Products, Inc. Silicone hydrogel polymers
JPH11305172A (ja) 1998-04-16 1999-11-05 Seiko Epson Corp 含水性ソフトコンタクトレンズ
US6087415A (en) 1998-06-11 2000-07-11 Johnson & Johnson Vision Care, Inc. Biomedical devices with hydrophilic coatings
US6099852A (en) 1998-09-23 2000-08-08 Johnson & Johnson Vision Products, Inc. Wettable silicone-based lenses
US6440571B1 (en) 1999-05-20 2002-08-27 Bausch & Lomb Incorporated Surface treatment of silicone medical devices with reactive hydrophilic polymers
US6458142B1 (en) 1999-10-05 2002-10-01 Ethicon Endo-Surgery, Inc. Force limiting mechanism for an ultrasonic surgical instrument
AU779729B2 (en) 1999-12-16 2005-02-10 Coopervision International Limited Soft contact lens capable of being worn for a long period
US6793973B2 (en) 2000-02-04 2004-09-21 Novartis Ag Single-dip process for achieving a layer-by-layer-like coating
US6533415B2 (en) 2000-03-21 2003-03-18 Menicon Co., Ltd. Ocular lens material having hydrophilic surface and process for preparing the same
ES2222373T3 (es) 2000-03-24 2005-02-01 Novartis Ag Prepolimeros reticulares o polimerizables.
US6599559B1 (en) 2000-04-03 2003-07-29 Bausch & Lomb Incorporated Renewable surface treatment of silicone medical devices with reactive hydrophilic polymers
US6689480B2 (en) 2000-05-10 2004-02-10 Toray Industries, Inc. Surface-treated plastic article and method of surface treatment
US6589665B2 (en) 2000-05-30 2003-07-08 Novartis Ag Coated articles
US6428839B1 (en) 2000-06-02 2002-08-06 Bausch & Lomb Incorporated Surface treatment of medical device
US6433061B1 (en) 2000-10-24 2002-08-13 Noveon Ip Holdings Corp. Rheology modifying copolymer composition
WO2002090397A1 (fr) 2001-05-04 2002-11-14 Rhodia Chimie Procede de reduction radicalaire de fonctions dithiocarbonylees ou dithiophosphorylees portees par un polymere
US6634783B2 (en) 2001-08-09 2003-10-21 Vitality Beverages, Inc. Apparatus for agitating a fluid suspension
EP1469893A1 (de) 2002-02-01 2004-10-27 Sustech GmbH &amp; Co. KG Sternformige prapolymere fur die herstellung ultradunner hydrogel-bildender beschichtungen
US6794486B2 (en) 2002-02-19 2004-09-21 Rhodia Chimie Process for removing a dithiocarbonyl group at the end of a polymer chain
US8273366B2 (en) 2002-06-05 2012-09-25 University Of Florida Research Foundation, Incorporated Ophthalmic drug delivery system
US8158695B2 (en) 2002-09-06 2012-04-17 Johnson & Johnson Vision Care, Inc. Forming clear, wettable silicone hydrogel articles without surface treatments
US6896926B2 (en) 2002-09-11 2005-05-24 Novartis Ag Method for applying an LbL coating onto a medical device
US7049351B2 (en) 2002-11-01 2006-05-23 Novartis Ag Moldings and preparation and uses thereof
US6958169B2 (en) 2002-12-17 2005-10-25 Bausch & Lomb Incorporated Surface treatment of medical device
WO2004056909A1 (en) 2002-12-20 2004-07-08 Coloplast A/S A hydrophilic coating and a method for the preparation thereof
ATE432484T1 (de) 2003-04-03 2009-06-15 Seed Co Ltd Kontaktlinsen mit der fähigkeit einer andauernden medikamentenfreigabe und schutzlösungen dafür
US20050208102A1 (en) 2003-04-09 2005-09-22 Schultz Clyde L Hydrogels used to deliver medicaments to the eye for the treatment of posterior segment diseases
US20040208983A1 (en) 2003-04-16 2004-10-21 Hill Gregory A. Antimicrobial coatings for ophthalmic devices
GB0322640D0 (en) 2003-09-26 2003-10-29 1800 Contacts Process
US7214809B2 (en) 2004-02-11 2007-05-08 Johnson & Johnson Vision Care, Inc. (Meth)acrylamide monomers containing hydroxy and silicone functionalities
US20050192610A1 (en) 2004-02-27 2005-09-01 Houser Kevin L. Ultrasonic surgical shears and tissue pad for same
US7786185B2 (en) 2004-03-05 2010-08-31 Johnson & Johnson Vision Care, Inc. Wettable hydrogels comprising acyclic polyamides
WO2005113612A1 (en) 2004-05-12 2005-12-01 E.I. Dupont De Nemours And Company Method for removing sulfur-containing end groups
EP1789821B1 (en) 2004-08-27 2019-04-10 CooperVision International Holding Company, LP Silicone hydrogel contact lenses
CN101163991A (zh) 2004-08-27 2008-04-16 旭化成爱目股份有限公司 硅水凝胶隐形眼镜
US7249848B2 (en) 2004-09-30 2007-07-31 Johnson & Johnson Vision Care, Inc. Wettable hydrogels comprising reactive, hydrophilic, polymeric internal wetting agents
US7247692B2 (en) 2004-09-30 2007-07-24 Johnson & Johnson Vision Care, Inc. Biomedical devices containing amphiphilic block copolymers
DE602005018515D1 (de) 2004-10-01 2010-02-04 Menicon Co Ltd Verfahren zur sterilisation verpackter kontaktlinsen mit verpackungslösung
US9297928B2 (en) 2004-11-22 2016-03-29 Johnson & Johnson Vision Care, Inc. Ophthalmic compositions comprising polyether substituted polymers
US20060127345A1 (en) 2004-12-10 2006-06-15 Hilvert Jennifer E Conditioning shampoo containing stabilized silicone particles
US7592341B2 (en) 2004-12-15 2009-09-22 Kansas State University Research Foundation Peptide-enhanced corneal drug delivery
BRPI0607430B8 (pt) 2005-02-14 2021-06-22 Johnson & Johnson Vision Care dispositivo oftálmico confortável e métodos de sua produção
US7585922B2 (en) 2005-02-15 2009-09-08 L'oreal, S.A. Polymer particle dispersion, cosmetic compositions comprising it and cosmetic process using it
HUE030271T2 (en) 2005-03-01 2017-04-28 Carl Zeiss Vision Australia Holdings Ltd Coatings for ophthalmic lens elements
JP4412226B2 (ja) 2005-05-11 2010-02-10 Ｎｏｋ株式会社 ポリオール架橋可能なフッ素ゴム組成物
US7988988B2 (en) 2005-11-21 2011-08-02 Bausch & Lomb Incorporated Contact lenses with mucin affinity
WO2007064594A2 (en) 2005-11-29 2007-06-07 Bausch & Lomb Incorporated New coatings on ophthalmic lenses
US20070149428A1 (en) 2005-12-14 2007-06-28 Bausch & Lomb Incorporated Method of Packaging a Lens
US20070155851A1 (en) 2005-12-30 2007-07-05 Azaam Alli Silicone containing polymers formed from non-reactive silicone containing prepolymers
US20070155907A1 (en) 2005-12-30 2007-07-05 Zhao Jonathon Z Biologically active block copolymers
DE102006009004A1 (de) 2006-02-23 2007-09-06 Sustech Gmbh & Co. Kg Multifunktionelle sternförmige Präpolymere, deren Herstellung und Verwendung
WO2007100719A1 (en) 2006-02-23 2007-09-07 Commonwealth Scientific And Industrial Research Organisation Process for synthesizing thiol terminated polymers
US8044112B2 (en) 2006-03-30 2011-10-25 Novartis Ag Method for applying a coating onto a silicone hydrogel lens
US7858000B2 (en) 2006-06-08 2010-12-28 Novartis Ag Method of making silicone hydrogel contact lenses
US7960465B2 (en) 2006-06-30 2011-06-14 Johnson & Johnson Vision Care, Inc. Antimicrobial lenses, processes to prepare them and methods of their use
US7968650B2 (en) 2006-10-31 2011-06-28 Johnson & Johnson Vision Care, Inc. Polymeric compositions comprising at least one volume excluding polymer
US20080124376A1 (en) 2006-11-06 2008-05-29 Novartis Ag Ocular devices and methods of making and using thereof
GB0623299D0 (en) 2006-11-22 2007-01-03 Sauflon Cl Ltd Contact lens
ES2355773T3 (es) 2006-12-15 2011-03-30 BAUSCH &amp; LOMB INCORPORATED Tratamiento de superficie de dispositivos médicos.
AU2007336715B2 (en) 2006-12-21 2012-10-11 Arizona Board Of Regents On Behalf Of The University Of Arizona Carousel having liquid filled cells for optical testing of ophthalmic lenses
US8569441B2 (en) 2007-02-23 2013-10-29 Commonwealth Scientific And Industrial Research Organisation Process for transforming the end groups of polymers
US8153728B2 (en) 2007-03-15 2012-04-10 Dsm Ip Assets B.V. PDMS-PVP block copolymers
WO2008124093A1 (en) 2007-04-04 2008-10-16 The University Of Akron Amphiphilic networks, process for producing same, and products made therefrom
RU2334770C1 (ru) 2007-04-13 2008-09-27 Институт Катализа Имени Г.К. Борескова Сибирского Отделения Российской Академии Наук Полимерная композиция для мягких контактных линз продленного ношения и способ ее получения
US20080314767A1 (en) 2007-06-22 2008-12-25 Bausch & Lomb Incorporated Ophthalmic Solutions
US8080622B2 (en) 2007-06-29 2011-12-20 Johnson & Johnson Vision Care, Inc. Soluble silicone prepolymers
US20090016251A1 (en) 2007-07-13 2009-01-15 Gainspan, Inc. Management method and system of low power consuming devices
US20090108479A1 (en) 2007-10-26 2009-04-30 Bausch & Lomb Incorporated Method for Making Biomedical Devices
US20090142292A1 (en) 2007-12-03 2009-06-04 Blackwell Richard I Method For The Mitigation of Symptoms of Dry Eye
ES2868353T3 (es) 2007-12-19 2021-10-21 Janssen Pharmaceutica Nv Régimen de dosificación asociado a ésteres de paliperidona inyectables de larga acción
WO2009085754A1 (en) 2007-12-27 2009-07-09 Bausch & Lomb Incorporated Segmented interactive block copolymers
CN101977638A (zh) 2007-12-27 2011-02-16 博士伦公司 包含相互作用的嵌段共聚物的涂覆溶液
US20090171049A1 (en) 2007-12-27 2009-07-02 Linhardt Jeffrey G Segmented reactive block copolymers
EP2597113A1 (en) 2007-12-27 2013-05-29 Bausch & Lomb Incorporated Coating solutions comprising segmented reactive block copolymers
WO2009085759A1 (en) 2007-12-27 2009-07-09 Bausch & Lomb Incorporated Segmented reactive block copolymers
US7837934B2 (en) 2008-01-09 2010-11-23 Bausch & Lomb Incorporated Packaging solutions
US8142835B2 (en) 2008-01-23 2012-03-27 Novartis Ag Method for coating silicone hydrogels
JP5033657B2 (ja) 2008-01-25 2012-09-26 株式会社メニコン コンタクトレンズ用液剤及びコンタクトレンズ並びにコンタクトレンズに対する殺菌剤の付着防止方法
US20100069522A1 (en) 2008-03-17 2010-03-18 Linhardt Jeffrey G Lenses comprising amphiphilic multiblock copolymers
SG188917A1 (en) 2008-03-18 2013-04-30 Novartis Ag Coating process for ophthalmic lenses
US8470906B2 (en) 2008-09-30 2013-06-25 Johnson & Johnson Vision Care, Inc. Ionic silicone hydrogels having improved hydrolytic stability
US20130203812A1 (en) 2008-09-30 2013-08-08 Johnson & Johnson Vision Care, Inc. Ionic silicone hydrogels comprising pharmaceutical and/or nutriceutical components and having improved hydrolytic stability
US8731842B2 (en) 2008-10-31 2014-05-20 The Invention Science Fund I, Llc Compositions and methods for biological remodeling with frozen particle compositions
MY150811A (en) 2008-11-13 2014-02-28 Novartis Ag Polysiloxane copolymers with terminal hydrophilic polymer chains
EP2358795A1 (en) 2008-11-17 2011-08-24 DSM IP Assets B.V. Surface modification of polymers via surface active and reactive end groups
TWI506333B (zh) 2008-12-05 2015-11-01 Novartis Ag 用以傳遞疏水性舒適劑之眼用裝置及其製造方法
KR101422900B1 (ko) 2008-12-18 2014-07-30 노파르티스 아게 실리콘 히드로겔 콘택트 렌즈의 제조 방법
US8454689B2 (en) 2008-12-30 2013-06-04 Bausch & Lomb Incorporated Brush copolymers
WO2010077646A2 (en) 2008-12-30 2010-07-08 Bausch & Lomb Incorporated Method of applying renewable polymeric lens coating
WO2010077708A1 (en) 2008-12-30 2010-07-08 Bausch & Lomb Incorporated Packaging solutions
US20100249273A1 (en) 2009-03-31 2010-09-30 Scales Charles W Polymeric articles comprising oxygen permeability enhancing particles
US8173750B2 (en) 2009-04-23 2012-05-08 ATRP Solutions, Inc. Star macromolecules for personal and home care
HUE027398T2 (en) 2009-05-22 2016-10-28 Novartis Ag Proteolymers containing siloxane having actinically crosslinkable
US8642712B2 (en) 2009-05-22 2014-02-04 Novartis Ag Actinically-crosslinkable siloxane-containing copolymers
US20100315588A1 (en) 2009-06-16 2010-12-16 Bausch & Lomb Incorporated Biomedical devices
US8133960B2 (en) 2009-06-16 2012-03-13 Bausch & Lomb Incorporated Biomedical devices
US8043369B2 (en) 2009-06-16 2011-10-25 Bausch & Lomb Incorporated Biomedical devices
US9285508B2 (en) 2009-06-16 2016-03-15 Bausch & Lomb Incorporated Biomedical devices
US8083348B2 (en) 2009-06-16 2011-12-27 Bausch & Lomb Incorporated Biomedical devices
US20110189291A1 (en) 2009-08-04 2011-08-04 Hu Yang Dendrimer hydrogels
CN102597856B (zh) 2009-11-04 2014-07-23 诺华股份有限公司 具有接枝亲水涂层的硅酮水凝胶透镜
TWI483996B (zh) 2009-12-08 2015-05-11 Novartis Ag 具有共價貼合塗層之聚矽氧水凝膠鏡片
TWI401263B (zh) 2009-12-31 2013-07-11 Far Eastern New Century Corp 增進聚矽氧水膠潤濕性之共聚物、包含其之聚矽氧水膠組成物及由此製得之眼用物件
JP5720103B2 (ja) 2010-03-18 2015-05-20 東レ株式会社 シリコーンハイドロゲル、眼用レンズおよびコンタクトレンズ
US9522980B2 (en) * 2010-05-06 2016-12-20 Johnson & Johnson Vision Care, Inc. Non-reactive, hydrophilic polymers having terminal siloxanes and methods for making and using the same
TWI648571B (zh) 2010-07-30 2019-01-21 諾華公司 水合隱形鏡片
KR200469274Y1 (ko) 2010-07-30 2013-10-01 주식회사 아이레보 클러치 연결이 용이한 전자식 문 잠금장치
US9170349B2 (en) 2011-05-04 2015-10-27 Johnson & Johnson Vision Care, Inc. Medical devices having homogeneous charge density and methods for making same
US20130203813A1 (en) 2011-05-04 2013-08-08 Johnson & Johnson Vision Care, Inc. Medical devices having homogeneous charge density and methods for making same
CN106896422B (zh) 2011-06-09 2021-03-23 爱尔康公司 具有纳米纹理化表面的硅氧烷水凝胶透镜
HUE027313T2 (en) 2011-11-15 2016-10-28 Novartis Ag Silicone hydrogel lens with cross-linked hydrophilic coating
US9125808B2 (en) 2011-12-23 2015-09-08 Johnson & Johnson Vision Care, Inc. Ionic silicone hydrogels
WO2014093299A1 (en) 2012-12-11 2014-06-19 Novartis Ag Method for applying a coating onto a silicone hydrogel lens

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