KR20210065068A - Uv 및 고 에너지 가시광의 중합성 흡수제 - Google Patents

Uv 및 고 에너지 가시광의 중합성 흡수제 Download PDF

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KR20210065068A
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스티븐 씨. 아놀드
쉬브쿠마르 마하데반
굴람 마하르비
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존슨 앤드 존슨 비젼 케어, 인코포레이티드
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Abstract

화학식 I의 중합성 고 에너지 광 흡수 화합물이 기재되어 있다:
[화학식 I]
Figure pct00027

상기 식에서, R1, R2, R3, R4, R5, R6, R7, R8, R9, 및 X는 본 명세서에 기재된 바와 같다. 상기 화합물은 다양한 파장의 자외광 및/또는 고 에너지 가시광을 흡수하며, 다양한 제품, 예를 들어 생의학 장치 및 안과용 장치 내에 혼입하기에 적합하다.

Description

UV 및 고 에너지 가시광의 중합성 흡수제
관련 출원
본 출원은 2019년 8월 22일자로 출원된 미국 특허 출원 제16/548,204호 및 2018년 9월 26일자로 출원된 미국 가특허 출원 제62/736,496호에 대한 우선권을 주장하며, 이들은 전체적으로 본 명세서에 참고로 포함된다.
기술분야
본 발명은 UV 및 고 에너지 가시광 흡수제에 관한 것이다. 더 상세하게는, 본 발명은 다양한 파장의 UV 및/또는 고 에너지 가시광을 흡수하지만, 물품에 혼입될 때 가시적으로 투명한 중합성 작용기를 갖는 화합물에 관한 것이다. 따라서, 화합물은 안과용 장치와 같은 생의학 장치를 포함하는 중합체 물품에 사용될 수 있다.
UV 및 고-에너지 가시광과 같은 태양으로부터의 고 에너지 방사선은 세포 손상의 원인이 되는 것으로 알려져 있다. 파장이 280 nm 미만인 대부분의 방사선은 지구 대기에 의해 흡수되지만, 280 내지 400 nm 범위의 파장을 갖는 광자는 각막 퇴행성 변화, 및 연령 관련 백내장 및 황반 변성을 포함하는 여러 안과 질환과 관련이 있다. (문헌[Statement on Ocular Ultraviolet Radiation Hazards in Sunlight, American Optometric Association, November 10, 1993] 참조). 사람의 각막은 최대 320 nm 파장의 일부 방사선을 흡수하지만(30% 투과율)(문헌[Doutch, J.J., Quantock, A.J., Joyce, N.C., Meek, K.M, Biophys. J., 2012, 102, 1258―1264]), 320 내지 400 nm 파장 범위의 방사선으로부터 눈의 뒤를 보호하는 데는 비효율적이다.
콘택트 렌즈 표준은 380 nm에서 상부 UV 방사선 파장을 정의한다. 미국검안협회(American Optometric Association)에 의해 정의되는 현재의 클래스 I UV 흡수 기준은 280 내지 315 nm의 방사선(UV B)의 > 99% 및 316 내지 380 nm의 방사선(UV A)의 > 90%가 콘택트 렌즈에 의해 흡수되는 것을 요구한다. 이 기준은 더 높은 에너지의 UV의 흡수는 효과적으로 다루지만, 망막 손상과 관련된 저 에너지 UV 방사선(> 380 < 400 nm)(문헌[Ham, W.T, Mueller, H. A., Sliney, D. H. Nature 1976; 260(5547):153-5]) 또는 고 에너지 가시 방사선에는 거의 관심을 기울이지 않는다.
고 에너지 가시광은 시각적 불편함 또는 일주기 리듬 장애를 일으킬 수 있다. 예를 들어, 컴퓨터 및 전자 장치 스크린, 평면 스크린 텔레비전, 에너지 효율적인 조명 및 LED 조명은 고 에너지 가시광을 발생시키는 것으로 알려져 있다. 그러한 광원에 장기간 노출되면 눈이 피로해질 수 있다. 야간에 고 에너지 가시광 방출 장치를 보는 것도 자연스러운 일주기 리듬을 방해하여, 예를 들어 부적절한 수면을 유발하는 것으로 여겨진다.
고 에너지 광이 눈에 도달하기 전에 이것을 흡수하는 것은 안과 분야에서 계속해서 바람직한 목표가 된다. 그러나, 특정 파장 범위가 흡수되는 정도도 중요하다. 예를 들어, UV A 및 UV B 범위에서, 가능한 한 많은 방사선을 흡수하는 것이 바람직할 수 있다. 반면에, 고 에너지 가시광은 가시 스펙트럼의 일부를 형성하므로, 그러한 광의 완전한 흡수는 시력에 부정적인 영향을 줄 수 있다. 따라서, 고 에너지 가시광의 경우, 부분 흡수가 더 바람직할 수 있다.
고 에너지 방사선의 바람직하지 않은 파장의 표적화된 흡수를 제공하며 기능성 제품으로 가공할 수 있는 물질에 대한 필요성이 존재한다. 안과용 장치에 사용될 때, 고 에너지 방사선을 흡수하거나 감쇠시키는 화합물은 각막뿐만 아니라 안구 환경 내의 내부 세포를 분해, 변형 및/또는 일주기 리듬 방해로부터 보호하는 것을 도울 수 있다.
본 발명은 약 450 nm보다 긴 파장에서는 실질적으로 투과(예를 들어, 80% 초과의 투과율)하면서 UV 및/또는 고 에너지 가시(HEV)광을 흡수하는 고 에너지 광 흡수 화합물에 관한 것이다. 따라서, 상기 화합물은 UV(UVA 및 UVB), 저 에너지 UV 광(385 nm 내지 400 nm), 및/또는 HEV 광(예를 들어, 400 내지 450 nm)과 같은 고 에너지 광의 표적화된 흡수를 제공하는 데 효과적이다.
이 화합물은 또한 중합가능하며, 일반적으로 다른 원료뿐만 아니라, 소프트 콘택트 렌즈와 같은 안과용 장치를 제조하는 데 사용되는 중합 및 가공 조건과 상용성이다. 따라서, 화합물은 기존의 제조 공정 및 장비를 크게 변형시킬 필요 없이, 최종 생성물에 용이하게 공유적으로 도입될 수 있다.
따라서, 일 태양에서, 본 발명은 화학식 I의 화합물을 제공한다:
[화학식 I]
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(상기 식에서, R1, R2 및 R3은 독립적으로 H, C1-C6 알킬, C5-C8 사이클로알킬, C1-C6 알콕시, 아릴, 아릴옥시, 할로, 또는 -Y-Pg이고; X는 CR4R5, O, S, 또는 NR4이고; R4, R5, R6, R7, R8, 및 R9는 독립적으로 H, C1-C6 알킬, C5-C8 사이클로알킬, 또는 -Y-Pg이고; Y는 연결기(linking group)이고; Pg는 중합성 기이며, R1, R2, R3, R4, R5, R6, R7, R8, 및 R9 중 적어도 하나는 -Y-Pg임).
다른 태양에서, 본 발명은 반응성 혼합물의 자유 라디칼 반응 생성물인 안과용 장치를 제공하며, 상기 반응성 혼합물은 상기 안과용 장치를 제조하기에 적합한 하나 이상의 단량체; 및 본 명세서에 기재된 바와 같은 화학식 I의 화합물을 포함하는 중합성 고 에너지 광 흡수 화합물을 포함한다.
추가의 태양에서, 본 발명은 안과용 장치의 제조 방법을 제공한다. 상기 방법은 (a) 본 명세서에 기재된 바와 같은 화학식 I의 화합물, 하나 이상의 장치 형성 단량체, 및 라디칼 개시제를 함유하는 반응성 혼합물을 제공하는 단계; 및 (b) 상기 반응성 혼합물을 중합하여 상기 안과용 장치를 형성하는 단계를 포함한다.
도 1은 예시적인 화합물 (F) 및 화합물 (M)의 0.2 mM 메탄올 용액의 UV-VIS 투과율 스펙트럼을 나타낸다.
도 2는 실리콘 하이드로겔 콘택트 렌즈 4A 내지 4E의 UV-VIS 투과율 스펙트럼을 나타낸다.
도 3은 실리콘 하이드로겔 콘택트 렌즈 4A 및 5A 내지 5C의 UV-VIS 투과율 스펙트럼을 나타낸다.
도 4는 통상적인 하이드로겔 렌즈 6A 내지 6E의 UV-VIS 투과율 스펙트럼을 나타낸다.
본 발명은 하기의 설명에 기재된 구성 또는 공정 단계의 상세 사항에 제한되지 않는 것으로 이해되어야 한다. 본 발명은 다른 실시 형태들이 가능하며, 본 명세서의 교시내용을 사용하여 다양한 방식으로 실행되거나 수행될 수 있다.
상기에 언급된 바와 같이, 일 태양에서, 본 발명은 UV/HEV 흡수 화합물을 제공한다. 화합물은 중합성 작용기를 함유한다. 상당한 양의 UV 광뿐만 아니라 약간의 양의 HEV 광을 흡수하는 안과용 장치가 본 명세서에 기재된 바와 같이 용이하게 제조될 수 있음이 밝혀졌다.
게다가, 알려진 일부 벤조트라이아졸 UV 흡수 화합물, 예컨대 노르블록(NORBLOC)™은 약 250 내지 280 nm 범위의 창(window)을 나타내며, 여기서는 UV 차단이 감소된다. 유리하게도, 본 발명의 화합물은 이러한 창을 제거하거나 상당히 감소시킨다.
따라서, 본 발명의 화합물은 가시 스펙트럼에서는 투과하면서 UV(UVA, UVB) 및/또는 HEV를 성공적으로 흡수할 수 있다. 화합물은 중합성이다. 따라서, 화합물은 생의학 장치 및 안과용 장치를 포함하는 다양한 제품에 혼입하기에 적합하다.
본 명세서에 사용되는 용어들과 관련하여, 하기 정의들이 제공된다.
달리 정의되지 않으면, 본 명세서에서 사용되는 모든 기술 용어 및 과학 용어는 본 발명이 속하는 기술 분야의 통상의 숙련자가 일반적으로 이해하는 것과 동일한 의미를 갖는다. 중합체 정의는 문헌[the Compendium of Polymer Terminology and Nomenclature, IUPAC Recommendations 2008, edited by: Richard G. Jones, Jaroslav Kahovec, Robert Stepto, Edward S. Wilks, Michael Hess, Tatsuki Kitayama, and W. Val Metanomski]에 개시된 것과 동일하다. 본 명세서에서 언급된 모든 간행물, 특허 출원, 특허 및 기타 참고 문헌은 참고로 포함된다.
본 명세서에 사용되는 바와 같이, 용어 "(메트)"는 선택적인 메틸 치환을 나타낸다. 따라서, "(메트)아크릴레이트"와 같은 용어는 메타크릴레이트 및 아크릴레이트 둘 모두를 나타낸다.
화학 구조가 주어지는 경우에는 언제든지, 구조의 치환체들에 대해 개시되는 대안들이 임의의 조합으로 조합될 수 있는 것으로 이해되어야 한다. 따라서, 구조가 치환체 R* 및 R**를 함유하고, 그 각각이 3가지의 가능한 기를 함유하는 경우, 9가지 조합이 개시된다. 특성들의 조합들에 대해서도 마찬가지이다.
일반 화학식 [***]n에서의 "n"과 같은 하첨자가 중합체의 화학식에서 반복 단위의 수를 나타내는 데 사용될 때, 상기 화학식은 거대분자의 수평균 분자량을 나타내는 것으로 해석되어야 한다.
용어 "개체"는 인간 및 척추동물을 포함한다.
용어 "생의학 장치"는 포유류 조직 또는 체액 내에 또는 상에, 그리고 바람직하게는 인간 조직 또는 체액 내에 또는 상에 있는 채로 사용되도록 설계된 임의의 물품을 지칭한다. 이들 장치의 예에는 상처 드레싱, 실란트, 조직 충전제, 약물 전달 시스템, 코팅, 접착 방지 배리어, 카테터, 임플란트, 스텐트, 및 안과용 장치, 예를 들어 안내 렌즈 및 콘택트 렌즈가 포함되지만 이로 한정되지 않는다. 생의학 장치는 안과용 장치, 특히 콘택트 렌즈, 가장 특히 실리콘 하이드로겔 또는 통상적인 하이드로겔로부터 제조된 콘택트 렌즈일 수 있다.
용어 "안구 표면"은 각막, 결막, 눈물샘, 덧눈물샘, 비루관 및 마이봄샘(meibomian gland)의 표면 및 샘 상피, 및 그들의 정점 및 기저 매트릭스, 누점(puncta), 및 내분비 및 면역계와, 신경분포(innervation)에 의한, 상피의 연속성 둘 모두에 의해 기능계(functional system)로서 연결된 눈꺼풀을 포함하는 인접 또는 관련 구조를 포함한다.
용어 "안과용 장치"는 안구 표면을 비롯한, 눈 또는 눈의 임의의 부분 안에 또는 그 위에 머무르는 임의의 장치를 지칭한다. 이러한 장치는 광학적 교정, 미용 증진, 시력 증진, 치료적 이득(예를 들어, 안대로서) 또는 활성 성분, 예컨대 약제학적 성분 및 뉴트라슈티컬(nutraceutical) 성분의 전달, 또는 전술된 것들 중 임의의 것의 조합을 제공할 수 있다. 안과용 장치의 예에는 누점 마개(punctal plug) 등을 포함하지만 이로 한정되지 않는 광학적 삽입물 및 안구 삽입물(ocular insert)과 렌즈가 포함되지만 이로 한정되지 않는다. "렌즈"는 소프트 콘택트 렌즈, 하드 콘택트 렌즈, 하이브리드 콘택트 렌즈, 안내 렌즈, 및 오버레이 렌즈를 포함한다. 안과용 장치는 콘택트 렌즈를 포함할 수 있다.
용어 "콘택트 렌즈"는 개체의 눈의 각막 상에 배치될 수 있는 안과용 장치를 지칭한다. 콘택트 렌즈는, 상처 치유, 약물 또는 뉴트라슈티컬의 전달, 진단 평가 또는 모니터링, 자외광 흡수, 가시광 또는 눈부심(glare) 감소, 또는 이들의 임의의 조합을 포함하는, 교정적, 미용적, 또는 치료적 이점을 제공할 수 있다. 콘택트 렌즈는 당업계에 공지된 임의의 적절한 물질을 가질 수 있으며, 모듈러스, 물 함량, 광 투과율, 또는 이들의 조합과 같은 상이한 물리적, 기계적, 또는 광학적 특성들을 갖는 적어도 2개의 별개의 부분들을 포함하는 소프트 렌즈, 하드 렌즈 또는 하이브리드 렌즈일 수 있다.
본 발명의 생의학 장치, 안과용 장치, 및 렌즈는 실리콘 하이드로겔 또는 통상적인 하이드로겔로 구성될 수 있다. 실리콘 하이드로겔은 전형적으로 경화된 장치 내에서 서로 공유 결합되는 적어도 하나의 친수성 단량체와 적어도 하나의 실리콘-함유 성분을 함유한다.
"목표 거대분자"는 단량체, 거대단량체, 예비중합체, 가교결합제, 개시제, 첨가제, 희석제 등을 포함하는 반응성 단량체 혼합물로부터 합성되는 거대분자를 의미한다.
용어 "중합성 화합물"은 하나 이상의 중합성 기를 함유하는 화합물을 의미한다. 이 용어는, 예를 들어 단량체, 거대단량체, 올리고머, 예비중합체, 가교결합제 등을 포함한다.
"중합성 기"는 사슬 성장 중합, 예컨대 자유 라디칼 중합 및/또는 양이온성 중합을 겪을 수 있는 기, 예를 들어 라디칼 중합 개시 조건에 놓여질 때 중합될 수 있는 탄소-탄소 이중 결합이다. 자유 라디칼 중합성 기의 비제한적인 예에는 (메트)아크릴레이트, 스티렌, 비닐 에테르, (메트)아크릴아미드, N-비닐락탐, N-비닐아미드, O-비닐카르바메이트, O-비닐카르보네이트, 및 다른 비닐 기가 포함된다. 바람직하게는, 자유 라디칼 중합성 기는 (메트)아크릴레이트, (메트)아크릴아미드, N-비닐 락탐, N-비닐아미드, 및 스티릴 작용기, 및 전술한 것들 중 임의의 것의 혼합물을 포함한다. 더 바람직하게는, 자유 라디칼 중합성 기는 (메트)아크릴레이트, (메트)아크릴아미드, 및 이들의 혼합물을 포함한다. 중합성 기는 비치환 또는 치환될 수 있다. 예를 들어, (메트)아크릴아미드 내의 질소 원자는 수소에 결합될 수 있거나, 또는 수소는 알킬 또는 사이클로알킬(이들 자체가 추가로 치환될 수 있음)로 대체될 수 있다.
임의의 유형의 자유 라디칼 중합이 사용될 수 있으며, 이에는 벌크 중합, 용액 중합, 현탁 중합, 및 유화 중합뿐만 아니라, 임의의 제어된 라디칼 중합 방법, 예컨대 안정한 자유 라디칼 중합, 질산화물-매개 리빙 중합, 원자 이동 라디칼 중합, 가역적 부가 단편화 사슬 이동 중합, 유기텔루륨-매개 리빙 라디칼 중합 등이 포함되지만 이로 한정되지 않는다.
"단량체"는 사슬 성장 중합, 특히 자유 라디칼 중합을 겪어서, 목표 거대분자의 화학 구조 내에 반복 단위를 생성할 수 있는 일작용성 분자이다. 일부 단량체는 가교결합제로서 작용할 수 있는 이작용성 불순물을 갖는다. "친수성 단량체"는 또한 25℃에서 5 중량%의 농도로 탈이온수와 혼합되는 경우에 투명한 단일상 용액을 생성하는 단량체이다. "친수성 성분"은 25℃에서 5 중량%의 농도로 탈이온수와 혼합되는 경우에 투명한 단일상 용액을 생성하는 단량체, 거대단량체, 예비중합체, 개시제, 가교결합제, 첨가제, 또는 중합체이다. "소수성 성분"은 25℃의 탈이온수에 약간 용해성이거나 불용성인 단량체, 거대단량체, 예비중합체, 개시제, 가교결합제, 첨가제 또는 중합체이다.
"거대분자"는 수평균 분자량이 1500 초과인 유기 화합물이며, 반응성 또는 비반응성일 수 있다.
"거대단량체" 또는 "매크로머"는 사슬 성장 중합, 특히 자유 라디칼 중합을 겪어서, 목표 거대분자의 화학 구조 내에 반복 단위를 생성할 수 있는, 하나의 기를 갖는 거대분자이다. 전형적으로, 거대단량체의 화학 구조는 목표 거대분자의 화학 구조와는 상이한데, 즉 거대단량체의 펜던트 기의 반복 단위는 목표 거대분자 또는 그의 주쇄의 반복 단위와는 상이하다. 단량체와 거대단량체 사이의 차이는 펜던트 기의 화학 구조, 분자량, 및 분자량 분포 중 단지 하나이다. 결과적으로 그리고 본 명세서에 사용되는 바와 같이, 특허 문헌은 때때로 약 1,500 달톤 이하의 비교적 낮은 분자량을 갖는 중합성 화합물로서 단량체를 정의하며, 이는 고유적으로 일부 거대단량체를 포함한다. 특히, 모노메타크릴옥시프로필 종결된 모노-n-부틸 종결된 폴리다이메틸실록산(분자량 = 500 내지 1500 g/mol)(mPDMS) 및 모노-(2-하이드록시-3-메타크릴옥시프로필)-프로필 에테르 종결된 모노-n-부틸 종결된 폴리다이메틸실록산(분자량 = 500 내지 1500 g/mol)(OH-mPDMS)이 단량체 또는 거대단량체로 지칭될 수 있다. 더욱이, 특허 문헌은 때때로 하나 이상의 중합성 기를 갖는 것으로서 거대단량체를 정의하여, 본질적으로 예비중합체를 포함하도록 거대단량체의 일반적인 정의를 확대시킨다. 결론적으로 그리고 본 명세서에 사용되는 바와 같이, 이작용성 및 다작용성 거대단량체, 예비중합체 및 가교결합제는 상호교환 가능하게 사용될 수 있다.
"실리콘-함유 성분"은, 전형적으로 실록시 기, 실록산 기, 카르보실록산 기, 및 이들의 조합 형태의 적어도 하나의 규소-산소 결합을 갖는, 반응성 혼합물 중의 단량체, 거대단량체, 예비중합체, 가교결합제, 개시제, 첨가제, 또는 중합체이다.
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, 제5,070,215호, 제5,244,981호, 제5,314,960호, 제5,331,067호, 제5,371,147호, 제5,760,100호, 제5,849,811호, 제5,962,548호, 제5,965,631호, 제5,998,498호, 제6,367,929호, 제6,822,016호, 제6,943,203호, 제6,951,894호, 제7,052,131호, 제7,247,692호, 제7,396,890호, 제7,461,937호, 제7,468,398호, 제7,538,146호, 제7,553,880호, 제7,572,841호, 제7,666,921호, 제7,691,916호, 제7,786,185호, 제7,825,170호, 제7,915,323호, 제7,994,356호, 제8,022,158호, 제8,163,206호, 제8,273,802호, 제8,399,538호, 제8,415,404호, 제8,420,711호, 제8,450,387호, 제8,487,058호, 제8,568,626호, 제8,937,110호, 제8,937,111호, 제8,940,812호, 제8,980,972호, 제9,056,878호, 제9,125,808호, 제9,140,825호, 제9,156,934호, 제9,170,349호, 제9,217,813호, 제9,244,196호, 제9,244,197호, 제9,260,544호, 제9,297,928호, 제9,297,929호, 및 유럽 특허 제080539호에서 찾아볼 수 있다. 이들 특허는 전체적으로 본 명세서에 참고로 포함된다.
"중합체"는 중합 동안 사용되는 단량체의 반복 단위로 구성된 목표 거대분자이다.
"단일중합체"는 하나의 단량체로부터 제조된 중합체이고; "공중합체"는 2가지 이상의 단량체로부터 제조된 중합체이고; "삼원공중합체"는 3가지의 단량체로부터 제조된 중합체이다. "블록 공중합체"는 조성적으로 상이한 블록들 또는 세그먼트들로 구성된다. 이중블록 공중합체는 2개의 블록을 갖는다. 삼중블록 공중합체는 3개의 블록을 갖는다. "콤(comb) 또는 그래프트 공중합체"는 적어도 하나의 거대단량체로부터 제조된다.
"반복 단위"는 특정 단량체 또는 거대단량체의 중합에 상응하는 중합체 내의 원자들의 가장 작은 군이다.
"개시제"는, 라디칼로 분해되고, 이것이 후속으로 단량체와 반응하여 자유 라디칼 중합 반응을 개시할 수 있는 분자이다. 열 개시제는 온도에 따라 소정 속도로 분해되며; 전형적인 예는 아조 화합물, 예컨대 1,1'-아조비스아이소부티로니트릴 및 4,4'-아조비스(4-시아노발레르산), 퍼옥사이드, 예컨대 벤조일 퍼옥사이드, tert-부틸 퍼옥사이드, tert-부틸 하이드로퍼옥사이드, tert-부틸 퍼옥시벤조에이트, 다이쿠밀 퍼옥사이드, 및 라우로일 퍼옥사이드, 과산, 예컨대 과아세트산 및 과황산칼륨뿐만 아니라, 다양한 산화환원 시스템이다. 광개시제는 광화학 과정에 의해 분해되며; 전형적인 예는 벤질, 벤조인, 아세토페논, 벤조페논, 캄퍼퀴논, 및 이들의 혼합물의 유도체뿐만 아니라, 다양한 모노아실 및 비스아실 포스핀 옥사이드 및 이들의 조합이다.
"가교결합제"는 분자 상의 2개 이상의 위치에서 자유 라디칼 중합을 겪어서 분지점 및 중합체 네트워크를 생성할 수 있는 이작용성 또는 다작용성 단량체 또는 거대단량체이다. 일반적인 예는 에틸렌 글리콜 다이메타크릴레이트, 테트라에틸렌 글리콜 다이메타크릴레이트, 트라이메틸올프로판 트라이메타크릴레이트, 메틸렌 비스아크릴아미드, 트라이알릴 시아누레이트 등이다.
"예비중합체"는, 추가의 반응을 겪어서 중합체를 형성할 수 있는 잔존하는 중합성 기를 함유하는 단량체의 반응 생성물이다.
"중합체 네트워크"는 팽윤될 수는 있지만 용매 중에는 용해될 수 없는 가교결합된 거대분자이다. "하이드로겔"은, 물 또는 수용액 중에 팽윤되어, 전형적으로 적어도 10 중량%의 물을 흡수하는 중합체 네트워크이다. "실리콘 하이드로겔"은 적어도 하나의 실리콘-함유 성분과 적어도 하나의 친수성 성분으로부터 제조되는 하이드로겔이다. 친수성 성분은 또한 비반응성 중합체를 포함할 수 있다.
"통상적인 하이드로겔"은 어떠한 실록시, 실록산 또는 카르보실록산 기도 갖지 않는 성분으로부터 제조된 중합체 네트워크를 지칭한다. 통상적인 하이드로겔은 친수성 단량체를 포함하는 반응성 혼합물로부터 제조된다. 예에는 2-하이드록시에틸 메타크릴레이트("HEMA"), N-비닐 피롤리돈("NVP"), N, N-다이메틸아크릴아미드("DMA") 또는 비닐 아세테이트가 포함된다. 미국 특허 제4,436,887호, 제4,495,313호, 제4,889,664호, 제5,006,622호, 제5,039459호, 제5,236,969호, 제5,270,418호, 제5,298,533호, 제5,824,719호, 제6,420,453호, 제6,423,761호, 제6,767,979호, 제7,934,830호, 제8,138,290호, 및 제8,389,597호는 통상적인 하이드로겔의 형성을 개시한다. 구매가능한 통상적인 하이드로겔에는 에타필콘(etafilcon), 젠필콘(genfilcon), 힐라필콘(hilafilcon), 레네필콘(lenefilcon), 네소필콘(nesofilcon), 오마필콘(omafilcon), 폴리마콘(polymacon), 및 비필콘(vifilcon)을 비롯하여, 이들의 모든 변형이 포함되지만 이로 한정되지 않는다.
"실리콘 하이드로겔"은 적어도 하나의 친수성 성분 및 적어도 하나의 실리콘-함유 성분으로부터 제조되는 중합체 네트워크를 지칭한다. 실리콘 하이드로겔의 예에는 아쿠아필콘(acquafilcon), 아스모필콘(asmofilcon), 발라필콘(balafilcon), 콤필콘(comfilcon), 델레필콘(delefilcon), 엔필콘(enfilcon), 판필콘(fanfilcon), 포르모필콘(formofilcon), 갈리필콘(galyfilcon), 로트라필콘(lotrafilcon), 나라필콘(narafilcon), 리오필콘(riofilcon), 삼필콘(samfilcon), 세노필콘(senofilcon), 소모필콘(somofilcon) 및 스텐필콘(stenfilcon)을 비롯하여, 이들의 모든 변형뿐만 아니라, 미국 특허 제4,659,782호, 제4,659,783호, 제5,244,981호, 제5,314,960호, 제5,331,067호, 제5,371,147호, 제5,998,498호, 제6,087,415호, 제5,760,100호, 제5,776,999호, 제5,789,461호, 제5,849,811호, 제5,965,631호, 제6,367,929호, 제6,822,016호, 제6,867,245호, 제6,943,203호, 제7,247,692호, 제7,249,848호, 제7,553,880호, 제7,666,921호, 제7,786,185호, 제7,956,131호, 제8,022,158호, 제8,273,802호, 제8,399,538호, 제8,470,906호, 제8,450,387호, 제8,487,058호, 제8,507,577호, 제8,637,621호, 제8,703,891호, 제8,937,110호, 제8,937,111호, 제8,940,812호, 제9,056,878호, 제9,057,821호, 제9,125,808호, 제9,140,825호, 제9,156,934호, 제9,170,349호, 제9,244,196호, 제9,244,197호, 제9,260,544호, 제9,297,928호, 제9,297,929호뿐만 아니라, 국제특허 공개 WO 03/22321호, 국제특허 공개 WO 2008/061992호 및 미국 특허 출원 공개 제2010/0048847호에서 제조되는 것과 같은 실리콘 하이드로겔이 포함된다. 이들 특허는 전체적으로 본 명세서에 참고로 포함된다.
"상호침투 중합체 네트워크(interpenetrating polymeric network)"는, 분자 규모로 적어도 부분적으로 인터레이싱되지만(interlaced) 서로 공유 결합되지 않으며, 화학 결합이 파괴되지 않는 한 분리될 수 없는 2개 이상의 네트워크를 포함한다. "반-상호침투(semi-interpenetrating) 중합체 네트워크"는 적어도 하나의 네트워크와 적어도 하나의 중합체 사이에서 분자 수준으로 일부 혼합되는 것을 특징으로 하는 하나 이상의 네트워크 및 하나 이상의 중합체를 포함한다. 상이한 중합체들의 혼합물은 "중합체 블렌드"이다. 반-상호침투 네트워크는 기술적으로는 중합체 블렌드이지만, 어떤 경우에는 중합체가 너무 얽혀서 쉽게 제거할 수 없다.
용어 "반응성 혼합물" 및 "반응성 단량체 혼합물"은, 함께 혼합되어, 중합 조건에 놓일 때, 통상적인 하이드로겔 또는 본 발명의 실리콘 하이드로겔뿐만 아니라, 그로부터 제조된 생의학 장치, 안과용 장치, 및 콘택트 렌즈를 형성하는 성분들(반응성 및 비반응성 둘 모두)의 혼합물을 지칭한다. 반응성 단량체 혼합물은 반응성 성분, 예컨대 단량체, 거대단량체, 예비중합체, 가교결합제, 및 개시제, 첨가제, 예컨대 습윤제, 이형제, 중합체, 염료, 광 흡수 화합물, 예컨대 UV 흡수제, 안료, 염료 및 광변색성 화합물(이들 중 임의의 것은 반응성 또는 비반응성일 수 있지만 생성되는 생의학 장치 내에 보유될 수 있음)뿐만 아니라 약제학적 화합물 및 뉴트라슈티컬 화합물, 및 임의의 희석제를 포함할 수 있다. 제조되는 생의학 장치 및 그의 의도된 용도에 기초하여 광범위한 첨가제가 첨가될 수 있음이 이해될 것이다. 반응성 혼합물의 성분들의 농도는 희석제를 제외한, 반응성 혼합물 중의 모든 성분들에 대한 중량%로 표현된다. 희석제가 사용되는 경우에, 그 농도는 반응성 혼합물 중의 모든 성분들과 희석제의 양을 기준으로 하여 중량%로 표현된다.
"반응성 성분"은 반응성 혼합물 중의 성분으로서, 이것은 공유 결합, 수소 결합, 정전기 상호작용, 상호침투 중합체 네트워크의 형성, 또는 임의의 다른 수단에 의해 생성된 하이드로겔의 중합체 네트워크의 화학 구조의 일부가 된다.
용어 "실리콘 하이드로겔 콘택트 렌즈"는 적어도 하나의 실리콘-함유 화합물로부터 제조되는 하이드로겔 콘택트 렌즈를 지칭한다. 실리콘 하이드로겔 콘택트 렌즈는 일반적으로 통상적인 하이드로겔과 비교하여 증가된 산소 투과도를 갖는다. 실리콘 하이드로겔 콘택트 렌즈는 그들의 물 및 중합체 함량 둘 모두를 사용하여 산소를 눈에 투과시킨다.
용어 "다작용성"은 2개 이상의 중합성 기를 갖는 성분을 지칭한다. 용어 "일작용성"은 1개의 중합성 기를 갖는 성분을 지칭한다.
용어 "할로겐" 또는 "할로"는 불소, 염소, 브롬, 및 요오드를 나타낸다.
"알킬"은 지시된 개수의 탄소 원자를 함유하는 선택적으로 치환된 선형 또는 분지형 알킬 기를 지칭한다. 개수가 지시되어 있지 않은 경우, 알킬(알킬 상의 임의의 선택적인 치환체를 포함함)은 1 내지 16개의 탄소 원자를 함유할 수 있다. 바람직하게는, 알킬 기는 1 내지 10개의 탄소 원자, 대안적으로 1 내지 8개의 탄소 원자, 대안적으로 1 내지 6개의 탄소 원자, 또는 대안적으로 1 내지 4개의 탄소 원자를 함유한다. 알킬의 예에는 메틸, 에틸, 프로필, 아이소프로필, 부틸, 아이소-, sec-및 tert-부틸, 펜틸, 헥실, 헵틸, 3-에틸부틸 등이 포함된다. 알킬 상의 치환체의 예에는 하이드록시, 아미노, 아미도, 옥사, 카르복시, 알킬 카르복시, 카르보닐, 알콕시, 티오알킬, 카르바메이트, 카르보네이트, 할로겐, 페닐, 벤질, 및 이들의 조합으로부터 독립적으로 선택되는 1개, 2개, 또는 3개의 기가 포함된다. "알킬렌"은 2가 알킬 기, 예컨대 -CH2-, -CH2CH2-, -CH2CH2CH2-, -CH2CH(CH3)CH2-, 및 -CH2CH2CH2CH2-를 의미한다.
"할로알킬"은 상기에 정의된 바와 같은 알킬 기가 하나 이상의 할로겐 원자로 치환된 것을 지칭하며, 여기서 각각의 할로겐은 독립적으로 F, Cl, Br 또는 I이다. 바람직한 할로겐은 F이다. 바람직한 할로알킬 기는 1 내지 6개의 탄소, 더 바람직하게는 1 내지 4개의 탄소, 그리고 더욱 더 바람직하게는 1개 또는 2개의 탄소를 함유한다. "할로알킬"은 퍼할로알킬 기, 예컨대 -CF3- 또는 -CF2CF3-를 포함한다. "할로알킬렌"은 2가 할로알킬 기, 예컨대 -CH2CF2-를 의미한다.
"사이클로알킬"은 지시된 개수의 고리 탄소 원자를 함유하는 선택적으로 치환된 환형 탄화수소를 지칭한다. 개수가 지시되어 있지 않은 경우, 사이클로알킬은 3 내지 12개의 고리 탄소 원자를 함유할 수 있다. C3-C8 사이클로알킬 기, C3-C8 사이클로알킬, 더 바람직하게는 C4-C8 사이클로알킬, 그리고 더욱 더 바람직하게는 C5-C6 사이클로알킬이 바람직하다. 사이클로알킬의 예에는 사이클로프로필, 사이클로부틸, 사이클로펜틸, 사이클로헥실, 사이클로헵틸 및 사이클로옥틸이 포함된다. 사이클로알킬 상의 치환체의 예에는 알킬, 하이드록시, 아미노, 아미도, 옥사, 카르보닐, 알콕시, 티오알킬, 아미도, 카르바메이트, 카르보네이트, 할로, 페닐, 벤질, 및 이들의 조합으로부터 독립적으로 선택되는 1개, 2개, 또는 3개의 기가 포함된다. "사이클로알킬렌"은 2가 사이클로알킬 기, 예컨대 1,2-사이클로헥실렌, 1,3-사이클로헥실렌, 또는 1,4-사이클로헥실렌을 의미한다.
"헤테로사이클로알킬"은 상기에 정의된 바와 같은 사이클로알킬 고리 또는 고리 시스템 내의 적어도 하나의 고리 탄소가 질소, 산소, 및 황으로부터 선택되는 헤테로원자로 대체된 것을 지칭한다. 헤테로사이클로알킬 고리는 선택적으로 다른 헤테로사이클로알킬 고리 및/또는 비방향족 탄화수소 고리 및/또는 페닐 고리에 융합되거나 또는 다른 방식으로 부착된다. 바람직한 헤테로사이클로알킬 기는 5 내지 7개의 구성원을 갖는다. 더 바람직한 헤테로사이클로알킬 기는 5원 또는 6원 구성원을 갖는다. 헤테로사이클로알킬렌은 2가 헤테로사이클로알킬 기를 의미한다.
"아릴"은 적어도 하나의 방향족 고리를 함유하는 선택적으로 치환된 방향족 탄화수소 고리 시스템을 지칭한다. 아릴 기는 지시된 개수의 고리 탄소 원자를 함유한다. 개수가 지시되어 있지 않은 경우, 아릴은 6 내지 14개의 고리 탄소 원자를 함유할 수 있다. 방향족 고리는 선택적으로 다른 방향족 탄화수소 고리 또는 비방향족 탄화수소 고리에 융합되거나 다른 방식으로 부착될 수 있다. 아릴 기의 예에는 페닐, 나프틸, 및 바이페닐이 포함된다. 아릴 기의 바람직한 예에는 페닐이 포함된다. 아릴 상의 치환체의 예에는 알킬, 하이드록시, 아미노, 아미도, 옥사, 카르복시, 알킬 카르복시, 카르보닐, 알콕시, 티오알킬, 카르바메이트, 카르보네이트, 할로, 페닐, 벤질, 및 이들의 조합으로부터 독립적으로 선택되는 1개, 2개, 또는 3개의 기가 포함된다. "아릴렌"은 2가 아릴 기, 예를 들어 1,2-페닐렌, 1,3-페닐렌, 또는 1,4-페닐렌을 의미한다.
"헤테로아릴"은 상기에 정의된 바와 같은 아릴 고리 또는 고리 시스템 내의 적어도 하나의 고리 탄소 원자가 질소, 산소, 및 황으로부터 선택되는 헤테로원자로 대체된 것을 지칭한다. 헤테로아릴 고리는 하나 이상의 헤테로아릴 고리, 방향족 또는 비방향족 탄화수소 고리 또는 헤테로사이클로알킬 고리에 융합되거나 다른 방식으로 부착될 수 있다. 헤테로아릴 기의 예에는 피리딜, 푸릴, 및 티에닐이 포함된다. "헤테로아릴렌"은 2가 헤테로아릴 기를 의미한다.
"알콕시"는 산소 가교(bridge)를 통해 모 분자 모이어티(parent molecular moiety)에 부착된 알킬 기를 지칭한다. 알콕시 기의 예에는, 예를 들어 메톡시, 에톡시, 프로폭시 및 아이소프로폭시가 포함된다. "티오알킬"은 황 가교를 통해 모 분자에 부착된 알킬 기를 의미한다. 티오알킬 기의 예에는, 예를 들어 메틸티오, 에틸티오, n-프로필티오 및 아이소-프로필티오가 포함된다. "아릴옥시"는 산소 가교를 통해 모 분자 모이어티에 부착된 아릴 기를 지칭한다. 예에는 페녹시가 포함된다. "환형 알콕시"는 산소 가교를 통해 모 모이어티에 부착된 사이클로알킬 기를 의미한다.
"알킬아민"은 -NH 가교를 통해 모 분자 모이어티에 부착된 알킬 기를 지칭한다. 알킬렌아민은 2가 알킬아민 기, 예컨대 -CH2CH2NH-를 의미한다.
"실록사닐"은 적어도 하나의 Si-O-Si 결합을 갖는 구조를 지칭한다. 따라서, 예를 들어, 실록사닐 기는 적어도 하나의 Si-O-Si 기(즉, 실록산 기)를 갖는 기를 의미하며, 실록사닐 화합물은 적어도 하나의 Si-O-Si 기를 갖는 화합물을 의미한다. "실록사닐"은 단량체 구조(예를 들어, Si-O-Si)뿐만 아니라 올리고머/중합체 구조(예를 들어, -[Si-O]n-, 여기서 n은 2 이상임)를 포함한다. 실록사닐 기 내의 각각의 규소 원자는 독립적으로 선택된 RA 기(여기서, RA는 화학식 A의 선택사항 (b) 내지 (i)에 정의된 바와 같음)로 치환되어 그들의 원자가를 완성한다.
"실릴"은 화학식 R3Si-의 구조를 지칭하고, "실록시"는 화학식 R3Si-O-의 구조를 지칭하며, 여기서 실릴 또는 실록시 내의 각각의 R은 독립적으로 트라이메틸실록시, C1-C8 알킬(바람직하게는 C1-C3 알킬, 더 바람직하게는 에틸 또는 메틸), 및 C3-C8 사이클로알킬로부터 선택된다.
"알킬렌옥시"는 일반 화학식 -(알킬렌-O)p- 또는 -(O-알킬렌)p-의 기를 지칭하며, 여기서 알킬렌은 상기에 정의된 바와 같으며, p는 1 내지 200, 또는 1 내지 100, 또는 1 내지 50, 또는 1 내지 25, 또는 1 내지 20, 또는 1 내지 10이며, 각각의 알킬렌은 독립적으로, 하이드록실, 할로(예를 들어, 플루오로), 아미노, 아미도, 에테르, 카르보닐, 카르복실, 및 이들의 조합으로부터 독립적으로 선택되는 하나 이상의 기로 선택적으로 치환된다. p가 1 초과인 경우, 각각의 알킬렌은 동일하거나 상이할 수 있고, 알킬렌옥시는 블록 또는 랜덤 배치일 수 있다. 알킬렌옥시가 분자 내에서 말단 기를 형성할 때, 알킬렌옥시의 종결 말단은, 예를 들어 하이드록시 또는 알콕시(예를 들어, HO-[CH2CH2O]p- 또는 CH3O-[CH2CH2O]p-)일 수 있다. 알킬렌옥시의 예에는 폴리에틸렌옥시, 폴리프로필렌옥시, 폴리부틸렌옥시, 및 폴리(에틸렌옥시-코-프로필렌옥시)가 포함된다.
"옥사알킬렌"은 상기에 정의된 바와 같은 알킬렌 기 내의 하나 이상의 인접하지 않은 CH2 기가 산소 원자로 치환된 것, 예컨대 -CH2CH2OCH(CH3)CH2-를 지칭한다. "티아알킬렌"은 상기에 정의된 바와 같은 알킬렌 기 내의 하나 이상의 인접하지 않은 CH2 기가 황 원자로 치환된 것, 예컨대 -CH2CH2SCH(CH3)CH2-를 지칭한다.
용어 "연결기"는 중합성 기를 모 분자에 연결하는 모이어티를 지칭한다. 연결기는, 그것이 일부가 되는 화합물과 상용성이고, 화합물의 중합을 바람직하지 않게 방해하지 않으며, 중합 조건 하에서뿐만 아니라 최종 생성물의 처리 및 저장을 위한 조건 하에서도 안정적인 임의의 모이어티일 수 있다. 예를 들어, 연결기는 결합일 수 있거나, 또는 그것은 하나 이상의 알킬렌, 할로알킬렌, 아미드, 아민, 알킬렌아민, 카르바메이트, 에스테르(-CO2-), 아릴렌, 헤테로아릴렌, 사이클로알킬렌, 헤테로사이클로알킬렌, 알킬렌옥시, 옥사알킬렌, 티아알킬렌, 할로알킬렌옥시(하나 이상의 할로 기로 치환된 알킬렌옥시, 예를 들어 -OCF2-, -OCF2CF2-, -OCF2CH2-), 실록사닐, 알킬렌실록사닐, 또는 이들의 조합을 포함할 수 있다. 연결기는 하나 이상의 치환기로 선택적으로 치환될 수 있다. 적합한 치환기는 알킬, 할로(예를 들어, 플루오로), 하이드록실, HO-알킬렌옥시, MeO-알킬렌옥시, 실록사닐, 실록시, 실록시-알킬렌옥시-, 실록시-알킬렌-알킬렌옥시-(여기서는 하나 초과의 알킬렌옥시 기가 존재할 수 있고, 알킬렌 및 알킬렌옥시 내의 각각의 메틸렌은 독립적으로 하이드록실로 선택적으로 치환됨), 에테르, 아민, 카르보닐, 카르바메이트, 및 이들의 조합으로부터 독립적으로 선택되는 것들을 포함할 수 있다. 연결기는 또한 (연결기가 연결된 중합성 기에 더하여) 추가의 중합성 기, 예를 들어 (메트)아크릴레이트로 치환될 수 있다.
바람직한 연결기는 C1-C8 알킬렌(바람직하게는 C2-C6 알킬렌) 및 C1-C8 옥사알킬렌(바람직하게는 C2-C6 옥사알킬렌)을 포함하며, 이들 각각은 하이드록실 및 실록시로부터 독립적으로 선택되는 1개 또는 2개의 기로 선택적으로 치환된다. 바람직한 연결기는 또한 카르복실레이트, 아미드, C1-C8 알킬렌-카르복실레이트-C1-C8 알킬렌, 또는 C1-C8 알킬렌-아미드-C1-C8 알킬렌을 포함한다.
연결기가 전술된 바와 같은 모이어티들의 조합(예를 들어, 알킬렌과 사이클로알킬렌)으로 구성될 때, 모이어티들은 임의의 순서로 존재할 수 있다. 예를 들어, 하기 화학식 E에서, L이 -알킬렌-사이클로알킬렌-인 것으로 지시되어 있는 경우, Rg-L은 Rg-알킬렌-사이클로알킬렌-, 또는 Rg-사이클로알킬렌-알킬렌- 중 어느 하나일 수 있다. 그럼에도 불구하고, 나열 순서는 연결기가 부착되어 있는 말단 중합성 기(예를 들어, Rg 또는 Pg)로부터 시작하여 화합물에 모이어티들이 출현하는 바람직한 순서를 나타낸다. 예를 들어, 화학식 E에서, L 및 L2가 둘 모두 알킬렌-사이클로알킬렌인 것으로 지시되어 있는 경우, Rg-L은 바람직하게는 Rg-알킬렌-사이클로알킬렌-이고, -L2-Rg는 바람직하게는 -사이클로알킬렌-알킬렌-Rg이다.
용어 "고 에너지 방사선 흡수제", "UV/HEV 흡수제" 또는 "고 에너지 광 흡수 화합물"은 다양한 파장의 자외광, 고 에너지 가시광, 또는 둘 모두를 흡수하는 화학 물질을 지칭한다. 소정 파장의 광을 흡수하는 물질의 능력은 이의 UV/Vis 투과율 스펙트럼을 측정함으로써 결정될 수 있다. 특정 파장에서 흡수를 나타내지 않는 화합물은 그 파장에서 실질적으로 100% 투과율을 나타낼 것이다. 역으로, 특정 파장에서 완전히 흡수하는 화합물은 그 파장에서 실질적으로 0%의 투과율을 나타낼 것이다. 물질의 투과량을 특정 파장 범위에 대한 백분율로서 나타내는 경우, 물질은 그 범위 내의 모든 파장에서 % 투과율을 나타내는 것으로 이해되어야 한다.
달리 나타내지 않는 한, 비, 백분율, 부 등은 중량 기준이다.
달리 나타내지 않는 한, 예를 들어 "2 내지 10"에서와 같은 수치 범위는 그 범위를 한정하는 숫자(예를 들어, 2 및 10)를 포함한다.
상기에 언급된 바와 같이, 일 태양에서, 본 발명은 화학식 I의 UV/HEV 흡수 화합물을 제공한다:
[화학식 I]
Figure pct00002
(상기 식에서,
R1, R2 및 R3은 독립적으로 H, C1-C6 알킬, C5-C8 사이클로알킬, C1-C6 알콕시, 아릴, 아릴옥시, 할로, 또는 -Y-Pg이고;
X는 CR4R5, O, S, 또는 NR4이고;
R4, R5, R6, R7, R8, 및 R9는 독립적으로 H, C1-C6 알킬, C5-C8 사이클로알킬, 또는 -Y-Pg이고;
Y는 연결기이고;
Pg는 중합성 기이며,
R1, R2, R3, R4, R5, R6, R7, R8, 및 R9 중 적어도 하나는 -Y-Pg임).
화학식 I-1. 화학식 I의 화합물은 화학식 I-1의 화합물을 포함할 수 있는데, 화학식 I-1의 화합물은 1개 또는 2개의 독립적인 -Y-Pg 기를 함유하는 화학식 I의 화합물이다. 바람직하게는, 이 화합물은 하나의 -Y-Pg 기를 함유한다.
I-2. 화학식 I 및 화학식 I-1의 바람직한 화합물은 화학식 I-1의 화합물을 포함하는데, 화학식 I-1의 화합물은 R1이 -Y-Pg인 화학식 I 또는 화학식 I-1의 화합물이다.
I-3. 화학식 I, 화학식 I-1, 및 화학식 I-2의 바람직한 화합물은 화학식 I-3의 화합물을 포함하는데, 화학식 I-3의 화합물은 R2 및 R3이 독립적으로 H 또는 C1-C6 알킬인 화학식 I, 화학식 I-1, 또는 화학식 I-2의 화합물이다. 바람직하게는, R2 및 R3은 각각 H이다.
I-4. 화학식 I, 화학식 I-1, 화학식 I-2, 및 화학식 I-3의 바람직한 화합물은 화학식 I-4의 화합물을 포함하는데, 화학식 I-4의 화합물은 R4, R5, R6, R7, R8, 및 R9가 독립적으로 H 또는 C1-C6 알킬인 화학식 I, 화학식 I-1, 화학식 I-2, 또는 화학식 I-3의 화합물이다. 바람직하게는, R4, R5, R6, R7, R8, 및 R9는 각각 H이다.
I-5. 화학식 I, 화학식 I-1, 화학식 I-2, 화학식 I-3, 및 화학식 I-4의 바람직한 화합물은 화학식 I-5의 화합물을 포함하는데, 화학식 I-5의 화합물은 X가 CH2, O, NH, 또는 NCH3인 화학식 I, 화학식 I-1, 화학식 I-2, 화학식 I-3, 또는 화학식 I-4의 화합물이다. 바람직한 화합물은 X가 CH2인 것들을 포함한다. 바람직한 화합물은 또한 X가 O인 것들을 포함한다.
I-6. 화학식 I, 화학식 I-1, 화학식 I-2, 화학식 I-3, 화학식 I-4, 및 화학식 I-5의 바람직한 화합물은 화학식 I-6의 화합물을 포함하는데, 화학식 I-6의 화합물은 Pg(중합성 기)가 스티릴, 비닐 카르보네이트, 비닐 에테르, 비닐 카르바메이트, N-비닐 락탐, N-비닐아미드, (메트)아크릴레이트, 또는 (메트)아크릴아미드인 화학식 I, 화학식 I-1, 화학식 I-2, 화학식 I-3, 화학식 I-4, 또는 화학식 I-5의 화합물이다. 바람직하게는, Pg는 (메트)아크릴레이트 또는 (메트)아크릴아미드이다. 더 바람직하게는, Pg는 메타크릴레이트이다.
I-7. 화학식 I, 화학식 I-1, 화학식 I-2, 화학식 I-3, 화학식 I-4, 화학식 I-5, 및 화학식 I-6의 바람직한 화합물은 화학식 I-7의 화합물을 포함하는데, 화학식 I-7의 화합물은 Y(연결기)가 알킬렌, 사이클로알킬렌, 헤테로사이클로알킬렌, 아릴렌(예를 들어, 페닐렌), 헤테로아릴렌, 옥사알킬렌, 티아알킬렌, 알킬렌아민, 알킬렌-아미드-알킬렌, 알킬렌-아민-알킬렌, 또는 전술한 기들 중 임의의 것의 조합인 화학식 I, 화학식 I-1, 화학식 I-2, 화학식 I-3, 화학식 I-4, 화학식 I-5, 또는 화학식 I-6의 화합물이다. 바람직한 연결기에는 C1-C8 알킬렌(예를 들어, 에틸렌 또는 프로필렌), C1-C8 옥사알킬렌, C1-C8 티아알킬렌, C1-C8 알킬렌아민, C1-C8 알킬렌-아미드-C1-C8 알킬렌, 및 C1-C8 알킬렌-아민-C1-C8 알킬렌이 포함된다. C1-C8 옥사알킬렌(예를 들어, -CH2CH2-O-), C1-C8 티아알킬렌(예를 들어, -CH2CH2-S-), 및 C1-C8 알킬렌아민(예를 들어, -CH2CH2-N(H)- 또는 -CH2CH2-N(CH3)-)이 특히 바람직하다.
화학식 I의 화합물의 구체적인 예에는 표 1에 나타낸 화합물이 포함되지만 이로 한정되지 않는다.
[표 1]
Figure pct00003
Figure pct00004
화학식 I의 화합물은 바람직한 흡수 특성을 제공하기 위해 다른 흡수 화합물과 조합하여 사용될 수 있다. 예를 들어, 바람직한 조성물은 화학식 I의 화합물 및 UV 흡수 화합물인 제2 화합물을 포함할 수 있다. UV 흡수 화합물은 당업계에 알려져 있으며 몇몇 부류에 속하는데, 이러한 부류에는 벤조페논, 벤조트라이아졸, 트라이아진, 치환된 아크릴로니트릴, 살리실산 유도체, 벤조산 유도체, 신남산 유도체, 칼콘 유도체, 디프논 유도체, 크로톤산 유도체, 또는 이들의 임의의 혼합물이 포함되지만 이로 한정되지 않는다. UV 흡수 화합물의 바람직한 부류는 벤조트라이아졸, 예를 들어 노르블록(2-(2'-하이드록시-5-메타크릴릴옥시에틸페닐)-2H-벤조트라이아졸)이다.
특히 바람직한 조성물은 2-(4-아세틸-3-아미노-2,6-다이메톡시페녹시)에틸 메타크릴레이트 및 2-(2'하이드록시-5-메타크릴릴옥시에틸페닐)-2H-벤조트라이아졸을 포함한다.
화학식 I의 화합물은 하기 반응도식 1 및 관련된 설명뿐만 아니라, 당업자가 사용할 수 있는 관련 문헌 절차에 나타낸 바와 같이 제조될 수 있다. 이러한 반응을 위한 예시적인 시약 및 절차는 실시예에 나타나 있다.
[반응도식 1]
Figure pct00005
반응도식 1을 참조하면, 구매가능한 7-치환된-3,4-다이하이드로나프탈렌-1(2H)-온, 6-치환된-크로만-4-온, 6-치환된-2,3-다이하이드로퀴놀린-4(1H)-온, 1-알킬-6-치환된-2,3-다이하이드로퀴놀린-4(1H)-온, 또는 유사한 화합물(여기서, X는 전형적으로 CH2, O, S, NH, 또는 NR이고, 치환체 X'은 전형적으로 Cl, Br, 또는 OCH3이고, R은 양성자 또는 메틸 기임)을 보호 및 탈보호 단계를 포함한 일련의 반응에 의해 상응하는 아미노 2-하이드록시에톡시 유도체, 예컨대 8-아미노-7-(2-하이드록시에톡시)-3,4-다이하이드로나프탈렌-1(2H)-온, 5-아미노-6-(2-하이드록시에톡시)크로만-4-온, 5-아미노-6-(2-하이드록시에톡시)-2,3-다이하이드로퀴놀린-4(1H)-온, 또는 5-아미노-6-(2-하이드록시에톡시)-1-알킬-2,3-다이하이드로퀴놀린-4(1H)-온으로 전환시키며, 이것을 후속으로 (메트)아크릴산 무수물을 사용하여 아세틸화하여 화학식 I의 (메트)아크릴레이트를 형성한다. 보호 및 탈보호 단계를 포함한 상이한 일련의 반응을 사용하여, 상응하는 아미노 2-아미노에톡시 유도체를 합성할 수 있으며, 이것은 (메트)아크릴산 무수물을 사용하여 아세틸화될 때, 화학식 I의 (메트)아크릴아미드를 형성할 수 있다. 당업자에 의해 인식되는 바와 같이, 상기 단계들은 원하는 화합물을 제공하기 위해 필요에 따라 용이하게 변형될 수 있다. 화학식 I의 화합물은 또한 반응도식 1에 나타낸 것 이외의 다른 절차에 의해 제조될 수 있다.
화학식 I의 고 에너지 광 흡수 화합물은 생의학 장치 및 안과용 장치를 포함하는 다양한 제품을 형성하기 위해 반응성 혼합물 내에 포함될 수 있다. 일반적으로, 고 에너지 광 흡수 화합물은 이들의 용해도 한계까지 임의의 양으로 존재할 수 있다. 예를 들어, 화합물은 약 0.1 중량% 내지 약 10 중량%, 또는 약 0.5 내지 약 5 중량%, 또는 약 0.75 중량% 내지 약 4 중량%의 범위의 양으로 존재할 수 있다. 상한은 전형적으로 화합물과 반응성 단량체 혼합물 내의 다른 공단량체 및/또는 희석제와의 용해도에 의해 결정된다.
바람직하게는, 본 발명의 고 에너지 광 흡수 화합물은 안과용 장치 내에 포함된다. 하드 콘택트 렌즈, 소프트 콘택트 렌즈, 각막 온레이(corneal onlay), 각막 인레이(corneal inlay), 안내 렌즈 또는 오버레이 렌즈를 포함하는 다양한 안과용 장치가 제조될 수 있다. 바람직하게는, 안과용 장치는 통상적인 하이드로겔 제형 또는 실리콘 하이드로겔 제형으로부터 제조될 수 있는 소프트 콘택트 렌즈이다.
본 발명의 안과용 장치는 하나 이상의 화학식 I의 화합물, 원하는 안과용 장치를 제조하기에 적합한 하나 이상의 단량체(본 명세서에서 장치 형성 단량체 또는 하이드로겔 형성 단량체로도 지칭됨), 및 선택적인 성분을 함유하는 반응성 혼합물의 자유 라디칼 반응 생성물을 포함한다. 따라서, 반응성 혼합물은, 예를 들어, 화학식 I의 화합물에 더하여, 친수성 성분, 소수성 성분, 실리콘-함유 성분, 습윤제, 예를 들어 폴리아미드, 가교결합제 및 추가의 성분, 예를 들어 희석제 및 개시제 중 하나 이상을 포함할 수 있다.
친수성 성분
친수성 단량체의 적합한 패밀리의 예에는 (메트)아크릴레이트, 스티렌, 비닐 에테르, (메트)아크릴아미드, N-비닐 락탐, N-비닐 아미드, N-비닐 이미드, N-비닐 우레아, O-비닐 카르바메이트, O-비닐 카르보네이트, 다른 친수성 비닐 화합물, 및 이들의 혼합물이 포함된다.
친수성 (메트)아크릴레이트 및 (메트)아크릴아미드 단량체의 비제한적인 예에는 하기가 포함된다: 아크릴아미드, N-아이소프로필 아크릴아미드, N,N-다이메틸아미노프로필 (메트)아크릴아미드, N,N-다이메틸 아크릴아미드(DMA), 2-하이드록시에틸 메타크릴레이트(HEMA), 2-하이드록시프로필 (메트)아크릴레이트, 3-하이드록시프로필 (메트)아크릴레이트, 2,3-다이하이드록시프로필 (메트)아크릴레이트, 2-하이드록시부틸 (메트)아크릴레이트, 3-하이드록시부틸 (메트)아크릴레이트, 4-하이드록시부틸 (메트)아크릴레이트, N-(2-하이드록시에틸) (메트)아크릴아미드, N,N-비스(2-하이드록시에틸) (메트)아크릴아미드, N-(2-하이드록시프로필) (메트)아크릴아미드, N,N-비스(2-하이드록시프로필) (메트)아크릴아미드, N-(3-하이드록시프로필) (메트)아크릴아미드, N-(2-하이드록시부틸) (메트)아크릴아미드, N-(3-하이드록시부틸) (메트)아크릴아미드, N-(4-하이드록시부틸) (메트)아크릴아미드, 2-아미노에틸 (메트)아크릴레이트, 3-아미노프로필 (메트)아크릴레이트, 2-아미노프로필 (메트)아크릴레이트, N-2-아미노에틸 (메트)아크릴아미드, N-3-아미노프로필 (메트)아크릴아미드, N-2-아미노프로필 (메트)아크릴아미드, N,N-비스-2-아미노에틸 (메트)아크릴아미드, N,N-비스-3-아미노프로필 (메트)아크릴아미드, N,N-비스-2-아미노프로필 (메트)아크릴아미드, 글리세롤 메타크릴레이트, 폴리에틸렌글리콜 모노메타크릴레이트, (메트)아크릴산, 비닐 아세테이트, 아크릴로니트릴, 및 이들의 혼합물.
친수성 단량체는 또한 이온성일 수 있으며, 이에는 음이온성, 양이온성, 쯔비터 이온, 베타인, 및 이들의 혼합물이 포함된다. 그러한 하전된 단량체의 비제한적인 예에는 (메트)아크릴산, N-[(에테닐옥시)카르보닐]-β-알라닌(VINAL), 3-아크릴아미도프로판산(ACA1), 5-아크릴아미도프로판산(ACA2), 3-아크릴아미도-3-메틸부탄산(AMBA), 2-(메타크릴로일옥시)에틸 트라이메틸암모늄 클로라이드(Q 염 또는 METAC), 2-아크릴아미도-2-메틸프로판 설폰산(AMPS), 1-프로파나미늄, N-(2-카르복시에틸)-N,N-다이메틸-3-[(1-옥소-2-프로펜-1-일)아미노]-, 내염(inner salt)(CBT), 1-프로파나미늄, N,N-다이메틸-N-[3-[(1-옥소-2-프로펜-1-일)아미노]프로필]-3-설포-, 내염(SBT), 3,5-다이옥사-8-아자-4-포스파운데크-10-엔-1-아미늄, 4-하이드록시-N,N,N-트라이메틸-9-옥소-, 내염, 4-옥사이드(9CI)(PBT), 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), 및 메타크릴로일옥시)프로필)다이메틸암모니오)프로판-1-설포네이트(MAPDAPS)가 포함된다.
친수성 N-비닐 락탐 및 N-비닐 아미드 단량체의 비제한적인 예에는 하기가 포함된다: N-비닐 피롤리돈(NVP), 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, N-비닐 아세트아미드(NVA), N-비닐-N-메틸아세트아미드(VMA), N-비닐-N-에틸 아세트아미드, N-비닐-N-에틸 포름아미드, N-비닐 포름아미드, N-비닐-N-메틸프로피온아미드, N-비닐-N-메틸-2-메틸프로피온아미드, N-비닐-2-메틸프로피온아미드, N-비닐-N,N'-다이메틸우레아, 1-메틸-3-메틸렌-2-피롤리돈, 1-메틸-5-메틸렌-2-피롤리돈, 5-메틸-3-메틸렌-2-피롤리돈; 1-에틸-5-메틸렌-2-피롤리돈, N-메틸-3-메틸렌-2-피롤리돈, 5-에틸-3-메틸렌-2-피롤리돈, 1-N-프로필-3-메틸렌-2-피롤리돈, 1-N-프로필-5-메틸렌-2-피롤리돈, 1-아이소프로필-3-메틸렌-2-피롤리돈, 1-아이소프로필-5-메틸렌-2-피롤리돈, N-비닐-N-에틸 아세트아미드, N-비닐-N-에틸 포름아미드, N-비닐 포름아미드, N-비닐 아이소프로필아미드, N-비닐 카프로락탐, N-비닐이미다졸, 및 이들의 혼합물.
친수성 O-비닐 카르바메이트 및 O-비닐 카르보네이트 단량체의 비제한적인 예에는 N-2-하이드록시에틸 비닐 카르바메이트 및 N-카르복시-β-알라닌 N-비닐 에스테르가 포함된다. 친수성 비닐 카르보네이트 또는 비닐 카르바메이트 단량체의 추가의 예가 미국 특허 제5,070,215호에 개시되어 있다. 친수성 옥사졸론 단량체가 미국 특허 제4,910,277호에 기재되어 있다.
다른 친수성 비닐 화합물은 에틸렌 글리콜 비닐 에테르(EGVE), 다이(에틸렌 글리콜) 비닐 에테르(DEGVE), 알릴 알코올, 및 2-에틸 옥사졸린을 포함한다.
친수성 단량체는 또한 선형 또는 분지형 폴리(에틸렌 글리콜), 폴리(프로필렌 글리콜)의 거대단량체 또는 예비중합체, 또는 에틸렌 옥사이드와 프로필렌 옥사이드의 통계학적 랜덤 또는 블록 공중합체일 수 있으며, 이들은 (메트)아크릴레이트, 스티렌, 비닐 에테르, (메트)아크릴아미드, N-비닐아미드 등과 같은 중합성 모이어티를 갖는다. 이들 폴리에테르의 거대단량체는 하나의 중합성 기를 가지며; 예비중합체는 2개 이상의 중합성 기를 가질 수 있다.
본 발명의 바람직한 친수성 단량체는 DMA, NVP, HEMA, VMA, NVA, 및 이들의 혼합물이다. 바람직한 친수성 단량체는 DMA와 HEMA의 혼합물을 포함한다. 다른 적합한 친수성 단량체가 당업자에게 명백할 것이다.
일반적으로, 반응성 단량체 혼합물에 존재하는 친수성 단량체의 양에 대한 특별한 제한은 없다. 친수성 단량체의 양은 생성된 하이드로겔의 원하는 특성(물 함량, 투명도, 습윤성, 단백질 흡수량 등을 포함함)에 기초하여 선택될 수 있다. 습윤성은 접촉각에 의해 측정될 수 있으며, 바람직한 접촉각은 약 100° 미만, 약 80° 미만, 및 약 60° 미만이다. 친수성 단량체는 반응성 단량체 혼합물 중의 반응성 성분의 총 중량을 기준으로, 예를 들어 약 0.1 내지 약 100 중량%, 대안적으로 약 1 내지 약 80 중량% 범위, 대안적으로 약 5 내지 약 65 중량%, 대안적으로 약 40 내지 약 60 중량% 범위 또는 대안적으로 약 55 내지 약 60 중량% 범위의 양으로 존재할 수 있다.
실리콘-함유 성분
본 발명에 사용하기에 적합한 실리콘-함유 성분은 하나 이상의 중합성 화합물을 포함하며, 각각의 화합물은 독립적으로 적어도 하나의 중합성 기, 적어도 하나의 실록산 기, 및 중합성 기(들)를 실록산 기(들)에 연결하는 하나 이상의 연결기를 포함한다. 실리콘-함유 성분은, 예를 들어 1 내지 220개의 실록산 반복 단위, 예컨대 하기에 정의된 기를 함유할 수 있다. 실리콘-함유 성분은 또한 적어도 하나의 불소 원자를 함유할 수 있다.
실리콘-함유 성분은 상기에 정의된 바와 같은 하나 이상의 중합성 기; 하나 이상의 선택적으로 반복되는 실록산 단위; 및 중합성 기를 실록산 단위에 연결하는 하나 이상의 연결기를 포함할 수 있다. 실리콘-함유 성분은, 독립적으로 (메트)아크릴레이트, 스티릴, 비닐 에테르, (메트)아크릴아미드, N-비닐 락탐, N-비닐아미드, O-비닐카르바메이트, O-비닐카르보네이트, 비닐 기, 또는 전술한 것의 혼합물인 하나 이상의 중합성 기; 하나 이상의 선택적으로 반복되는 실록산 단위; 및 중합성 기를 실록산 단위에 연결하는 하나 이상의 연결기를 포함할 수 있다.
실리콘-함유 성분은, 독립적으로 (메트)아크릴레이트, (메트)아크릴아미드, N-비닐 락탐, N-비닐아미드, 스티릴, 또는 전술한 것의 혼합물인 하나 이상의 중합성 기; 하나 이상의 선택적으로 반복되는 실록산 단위; 및 중합성 기를 실록산 단위에 연결하는 하나 이상의 연결기를 포함할 수 있다.
실리콘-함유 성분은, 독립적으로 (메트)아크릴레이트, (메트)아크릴아미드, 또는 전술한 것의 혼합물인 하나 이상의 중합성 기; 하나 이상의 선택적으로 반복되는 실록산 단위; 및 중합성 기를 실록산 단위에 연결하는 하나 이상의 연결기를 포함할 수 있다.
화학식 A. 실리콘-함유 성분은 화학식 A의 하나 이상의 중합성 화합물을 포함할 수 있다:
[화학식 A]
Figure pct00006
상기 식에서,
적어도 하나의 RA는 화학식 Rg-L-의 기(여기서, Rg는 중합성 기이고, L은 연결기임)이고, 나머지 RA는 각각 독립적으로
(a) Rg-L-,
(b) 하나 이상의 하이드록시, 아미노, 아미도, 옥사, 카르복시, 알킬 카르복시, 카르보닐, 알콕시, 아미도, 카르바메이트, 카르보네이트, 할로, 페닐, 벤질, 또는 이들의 조합으로 선택적으로 치환된 C1-C16 알킬,
(c) 하나 이상의 알킬, 하이드록시, 아미노, 아미도, 옥사, 카르보닐, 알콕시, 아미도, 카르바메이트, 카르보네이트, 할로, 페닐, 벤질, 또는 이들의 조합으로 선택적으로 치환된 C3-C12 사이클로알킬,
(d) 하나 이상의 알킬, 하이드록시, 아미노, 아미도, 옥사, 카르복시, 알킬 카르복시, 카르보닐, 알콕시, 아미도, 카르바메이트, 카르보네이트, 할로, 페닐, 벤질, 또는 이들의 조합으로 선택적으로 치환된 C6-C14 아릴 기,
(e) 할로,
(f) 알콕시, 환형 알콕시, 또는 아릴옥시,
(g) 실록시,
(h) 알킬렌옥시-알킬 또는 알콕시-알킬렌옥시-알킬, 예컨대 폴리에틸렌옥시알킬, 폴리프로필렌옥시알킬, 또는 폴리(에틸렌옥시-코-프로필렌옥시알킬), 또는
(i) 알킬, 알콕시, 하이드록시, 아미노, 옥사, 카르복시, 알킬 카르복시, 알콕시, 아미도, 카르바메이트, 할로 또는 이들의 조합으로 선택적으로 치환된 1 내지 100개의 실록산 반복 단위를 포함하는 1가 실록산 사슬이고;
n은 0 내지 500 또는 0 내지 200, 또는 0 내지 100, 또는 0 내지 20이며, 여기서 n이 0 이외의 것일 때, n은 언급된 값과 동일한 모드를 갖는 분포임이 이해된다. n이 2 이상일 때, SiO 단위는 동일하거나 상이한 RA 치환체를 가질 수 있으며, 상이한 RA 치환체가 존재하는 경우, n개의 기는 랜덤 또는 블록 배치일 수 있다.
화학식 A에서, 3개의 RA는 각각 중합성 기를 포함할 수 있거나, 대안적으로 2개의 RA는 각각 중합성 기를 포함할 수 있거나, 또는 대안적으로 하나의 RA는 중합성 기를 포함할 수 있다.
화학식 B. 화학식 A의 실리콘-함유 성분은 화학식 B의 일작용성 중합성 화합물일 수 있다:
[화학식 B]
Figure pct00007
상기 식에서,
Rg는 중합성 기이고;
L은 연결기이고;
j1 및 j2는 각각 독립적으로 0 내지 220의 정수이되, 단, j1과 j2의 합은 1 내지 220이고;
RA1, RA2, RA3, RA4, RA5, 및 RA7은 각각의 경우에 독립적으로 C1-C6 알킬, C3-C12 사이클로알킬, C1-C6 알콕시, C4-C12 환형 알콕시, 알콕시-알킬렌옥시-알킬, 아릴(예를 들어, 페닐), 아릴-알킬(예를 들어, 벤질), 할로알킬(예를 들어, 부분 또는 완전 플루오르화 알킬), 실록시, 플루오로, 또는 이들의 조합이며, 상기 기에서의 각각의 알킬은 하나 이상의 하이드록시, 아미노, 아미도, 옥사, 카르복시, 알킬 카르복시, 카르보닐, 알콕시, 카르바메이트, 카르보네이트, 할로, 페닐, 또는 벤질로 선택적으로 치환되고, 각각의 사이클로알킬은 하나 이상의 알킬, 하이드록시, 아미노, 아미도, 옥사, 카르보닐, 알콕시, 카르바메이트, 카르보네이트, 할로, 페닐, 또는 벤질로 선택적으로 치환되고, 각각의 아릴은 하나 이상의 알킬, 하이드록시, 아미노, 아미도, 옥사, 카르복시, 알킬 카르복시, 카르보닐, 알콕시, 카르바메이트, 카르보네이트, 할로, 페닐, 또는 벤질로 선택적으로 치환되고;
RA6은 실록시, C1-C8 알킬(예를 들어, C1-C4 알킬, 또는 부틸, 또는 메틸), 또는 아릴(예를 들어, 페닐)이며, 여기서 알킬 및 아릴은 하나 이상의 불소 원자로 선택적으로 치환될 수 있다.
화학식 B-1. 화학식 B의 화합물은 화학식 B-1의 화합물을 포함할 수 있는데, 화학식 B-1의 화합물은 j1이 0이고, j2가 1 내지 220이거나, j2가 1 내지 100이거나, j2가 1 내지 50이거나, j2가 1 내지 20이거나, j2가 1 내지 5이거나, j2가 1인 화학식 B의 화합물이다.
B-2. 화학식 B의 화합물은 화학식 B-2의 화합물을 포함할 수 있는데, 화학식 B-2의 화합물은 j1 및 j2가 독립적으로 4 내지 100, 또는 4 내지 20, 또는 4 내지 10, 또는 24 내지 100, 또는 10 내지 100인 화학식 B의 화합물이다.
B-3. 화학식 B, 화학식 B-1, 및 화학식 B-2의 화합물은 화학식 B-3의 화합물을 포함할 수 있는데, 화학식 B-3의 화합물은 RA1, RA2, RA3, 및 RA4가 각각의 경우에 독립적으로 C1-C6 알킬 또는 실록시인 화학식 B, 화학식 B-1, 또는 화학식 B-2의 화합물이다. 바람직한 알킬은 C1-C3 알킬, 또는 더 바람직하게는 메틸이다. 바람직한 실록시는 트라이메틸실록시이다.
B-4. 화학식 B, 화학식 B-1, 화학식 B-2, 및 화학식 B-3의 화합물은 화학식 B-4의 화합물을 포함할 수 있는데, 화학식 B-4의 화합물은 RA5 및 RA7이 독립적으로 알콕시-알킬렌옥시-알킬인, 바람직하게는 이들은 독립적으로 화학식 CH3O-[CH2CH2O]p-CH2CH2CH2의 메톡시 캡핑된 폴리에틸렌옥시알킬(여기서, p는 1 내지 50의 정수임)인 화학식 B, 화학식 B-1, 화학식 B-2, 또는 화학식 B-3의 화합물이다.
B-5. 화학식 B, 화학식 B-1, 화학식 B-2, 및 화학식 B-3의 화합물은 화학식 B-5의 화합물을 포함할 수 있는데, 화학식 B-5의 화합물은 RA5 및 RA7이 독립적으로 실록시, 예컨대 트라이메틸실록시인 화학식 B, 화학식 B-1, 화학식 B-2, 또는 화학식 B-3의 화합물이다.
B-6. 화학식 B, 화학식 B-1, 화학식 B-2, 및 화학식 B-3의 화합물은 화학식 B-6의 화합물을 포함할 수 있는데, 화학식 B-6의 화합물은 RA5 및 RA7이 독립적으로 C1-C6 알킬, 대안적으로 C1-C4 알킬, 또는 대안적으로, 부틸 또는 메틸인 화학식 B, 화학식 B-1, 화학식 B-2, 또는 화학식 B-3의 화합물이다.
B-7. 화학식 B, 화학식 B-1, 화학식 B-2, 화학식 B-3, 화학식 B-4, 화학식 B-5, 및 화학식 B-6의 화합물은 화학식 B-7의 화합물을 포함할 수 있는데, 화학식 B-7의 화합물은 RA6이 C1-C8 알킬, 바람직하게는 C1-C6 알킬, 더 바람직하게는 C1-C4 알킬(예를 들어, 메틸, 에틸, n-프로필, 또는 n-부틸)인 화학식 B, 화학식 B-1, 화학식 B-2, 화학식 B-3, 화학식 B-4, 화학식 B-5, 또는 화학식 B-6의 화합물이다. 더 바람직하게는, RA6은 n-부틸이다.
B-8. 화학식 B, 화학식 B-1, 화학식 B-2, 화학식 B-3, 화학식 B-4, 화학식 B-5, 화학식 B-6 및 화학식 B-7의 화합물은 화학식 B-8의 화합물을 포함할 수 있는데, 화학식 B-8의 화합물은 Rg가 스티릴, 비닐 카르보네이트, 비닐 에테르, 비닐 카르바메이트, N-비닐 락탐, N-비닐아미드, (메트)아크릴레이트, 또는 (메트)아크릴아미드를 포함하는 화학식 B, 화학식 B-1, 화학식 B-2, 화학식 B-3, 화학식 B-4, 화학식 B-5, 화학식 B-6 또는 화학식 B-7의 화합물이다. 바람직하게는, Rg는 (메트)아크릴레이트, (메트)아크릴아미드, 또는 스티릴을 포함한다. 더 바람직하게는, Rg는 (메트)아크릴레이트 또는 (메트)아크릴아미드를 포함한다. Rg가 (메트)아크릴아미드일 때, 질소 기는 RA9로 치환될 수 있으며, 여기서 RA9는 H, C1-C8 알킬(바람직하게는 C1-C4 알킬, 예컨대 n-부틸, n-프로필, 메틸 또는 에틸), 또는 C3-C8 사이클로알킬(바람직하게는 C5-C6 사이클로알킬)이며, 여기서 알킬 및 사이클로알킬은 하이드록실, 아미드, 에테르, 실릴(예를 들어, 트라이메틸실릴), 실록시(예를 들어, 트라이메틸실록시), 알킬-실록사닐(여기서, 알킬은 그 자체가 플루오로로 선택적으로 치환됨), 아릴-실록사닐(여기서, 아릴은 그 자체가 플루오로로 선택적으로 치환됨), 및 실릴-옥사알킬렌-(여기서, 옥사알킬렌은 그 자체가 하이드록실로 선택적으로 치환됨)으로부터 독립적으로 선택되는 하나 이상의 기로 선택적으로 치환된다.
B-9. 화학식 B, 화학식 B-1, 화학식 B-2, 화학식 B-3, 화학식 B-4, 화학식 B-5, 화학식 B-6, 화학식 B-7, 및 화학식 B-8의 화합물은 화학식 B-9의 화합물을 포함할 수 있는데, 화학식 B-9의 화합물은 연결기가 알킬렌(바람직하게는 C1-C4 알킬렌), 사이클로알킬렌(바람직하게는 C5-C6 사이클로알킬렌), 알킬렌옥시(바람직하게는 에틸렌옥시), 할로알킬렌옥시(바람직하게는 할로에틸렌옥시), 아미드, 옥사알킬렌(바람직하게는 3 내지 6개의 탄소 원자를 함유함), 실록사닐, 알킬렌실록사닐, 카르바메이트, 알킬렌아민(바람직하게는 C1-C6 알킬렌아민), 또는 이들의 둘 이상의 조합을 포함하며, 연결기는 알킬, 하이드록실, 에테르, 아민, 카르보닐, 실록시, 및 카르바메이트로부터 독립적으로 선택되는 하나 이상의 치환체로 선택적으로 치환되는 화학식 B, 화학식 B-1, 화학식 B-2, 화학식 B-3, 화학식 B-4, 화학식 B-5, 화학식 B-6, 화학식 B-7, 또는 화학식 B-8의 화합물이다.
B-10. 화학식 B, 화학식 B-1, 화학식 B-2, 화학식 B-3, 화학식 B-4, 화학식 B-5, 화학식 B-6, 화학식 B-7, 화학식 B-8, 및 화학식 B-9의 화합물은 화학식 B-10의 화합물을 포함할 수 있는데, 화학식 B-10의 화합물은 연결기가 알킬렌-실록사닐-알킬렌-알킬렌옥시-, 또는 알킬렌-실록사닐-알킬렌-[알킬렌옥시-알킬렌-실록사닐]q-알킬렌옥시-(여기서, q는 1 내지 50임)인 화학식 B, 화학식 B-1, 화학식 B-2, 화학식 B-3, 화학식 B-4, 화학식 B-5, 화학식 B-6, 화학식 B-7, 화학식 B-8, 또는 화학식 B-9의 화합물이다.
B-11. 화학식 B, 화학식 B-1, 화학식 B-2, 화학식 B-3, 화학식 B-4, 화학식 B-5, 화학식 B-6, 화학식 B-7, 화학식 B-8, 및 화학식 B-9의 화합물은 화학식 B-11의 화합물을 포함할 수 있는데, 화학식 B-11의 화합물은 연결기가 C1-C6 알킬렌, 바람직하게는 C1-C3 알킬렌, 더 바람직하게는 n-프로필렌인 화학식 B, 화학식 B-1, 화학식 B-2, 화학식 B-3, 화학식 B-4, 화학식 B-5, 화학식 B-6, 화학식 B-7, 화학식 B-8, 또는 화학식 B-9의 화합물이다.
B-12. 화학식 B, 화학식 B-1, 화학식 B-2, 화학식 B-3, 화학식 B-4, 화학식 B-5, 화학식 B-6, 화학식 B-7, 화학식 B-8, 및 화학식 B-9의 화합물은 화학식 B-12의 화합물을 포함할 수 있는데, 화학식 B-12의 화합물은 연결기가 알킬렌-카르바메이트-옥사알킬렌인 화학식 B, 화학식 B-1, 화학식 B-2, 화학식 B-3, 화학식 B-4, 화학식 B-5, 화학식 B-6, 화학식 B-7, 화학식 B-8, 또는 화학식 B-9의 화합물이다. 바람직하게는, 연결기는 CH2CH2N(H)-C(=O)-O-CH2CH2-O-CH2CH2CH2이다.
B-13. 화학식 B, 화학식 B-1, 화학식 B-2, 화학식 B-3, 화학식 B-4, 화학식 B-5, 화학식 B-6, 화학식 B-7, 화학식 B-8, 및 화학식 B-9의 화합물은 화학식 B-13의 화합물을 포함할 수 있는데, 화학식 B-13의 화합물은 연결기가 옥사알킬렌인 화학식 B, 화학식 B-1, 화학식 B-2, 화학식 B-3, 화학식 B-4, 화학식 B-5, 화학식 B-6, 화학식 B-7, 화학식 B-8, 또는 화학식 B-9의 화합물이다. 바람직하게는, 연결기는 CH2CH2-O-CH2CH2CH2이다.
B-14. 화학식 B, 화학식 B-1, 화학식 B-2, 화학식 B-3, 화학식 B-4, 화학식 B-5, 화학식 B-6, 화학식 B-7, 화학식 B-8, 및 화학식 B-9의 화합물은 화학식 B-14의 화합물을 포함할 수 있는데, 화학식 B-14의 화합물은 연결기가 알킬렌-[실록사닐-알킬렌]q-(여기서, q는 1 내지 50임)인 화학식 B, 화학식 B-1, 화학식 B-2, 화학식 B-3, 화학식 B-4, 화학식 B-5, 화학식 B-6, 화학식 B-7, 화학식 B-8, 또는 화학식 B-9의 화합물이다. 그러한 연결기의 예는 -(CH2)3-[Si(CH3)2-O-Si(CH3)2-(CH2)2]q-이다.
B-15. 화학식 B, 화학식 B-1, 화학식 B-2, 화학식 B-3, 화학식 B-4, 화학식 B-5, 화학식 B-6, 화학식 B-7, 화학식 B-8, 및 화학식 B-9의 화합물은 화학식 B-15의 화합물을 포함할 수 있는데, 화학식 B-15의 화합물은 연결기가 알킬렌옥시-카르바메이트-알킬렌-사이클로알킬렌-카르바메이트-옥사알킬렌이며, 여기서 사이클로알킬렌은 1개, 2개, 또는 3개의 독립적으로 선택되는 알킬 기(바람직하게는 C1-C3 알킬, 더 바람직하게는 메틸)로 선택적으로 치환되는 화학식 B, 화학식 B-1, 화학식 B-2, 화학식 B-3, 화학식 B-4, 화학식 B-5, 화학식 B-6, 화학식 B-7, 화학식 B-8, 또는 화학식 B-9의 화합물이다. 그러한 연결기의 예는 -[OCH2CH2]q-OC(=O)-NH-CH2-[1,3-사이클로헥실렌]-NHC(=O)O-CH2CH2-O-CH2CH2-이며, 여기서 사이클로헥실렌은 1 및 5 위치에서 3개의 메틸 기로 치환되어 있다.
B-16. 화학식 B, 화학식 B-1, 화학식 B-2, 화학식 B-3, 화학식 B-4, 화학식 B-5, 화학식 B-6, 화학식 B-7, 화학식 B-8, 및 화학식 B-9의 화합물은 화학식 B-16의 화합물을 포함할 수 있는데, 화학식 B-16의 화합물은 Rg가 스티릴을 포함하고, 연결기가 결합 또는 알킬렌옥시이며, 여기서 알킬렌옥시 내의 각각의 알킬렌은 독립적으로 하이드록실로 선택적으로 치환되는 화학식 B, 화학식 B-1, 화학식 B-2, 화학식 B-3, 화학식 B-4, 화학식 B-5, 화학식 B-6, 화학식 B-7, 화학식 B-8, 또는 화학식 B-9의 화합물이다. 그러한 연결기의 예는 -O-(CH2)3-이다. 그러한 연결기의 다른 예는 -O-CH2CH(OH)CH2-O-(CH2)3-이다.
B-17. 화학식 B, 화학식 B-1, 화학식 B-2, 화학식 B-3, 화학식 B-4, 화학식 B-5, 화학식 B-6, 화학식 B-7, 화학식 B-8, 및 화학식 B-9의 화합물은 화학식 B-17의 화합물을 포함할 수 있는데, 화학식 B-17의 화합물은 Rg가 스티릴을 포함하고, 연결기가 알킬렌아민인 화학식 B, 화학식 B-1, 화학식 B-2, 화학식 B-3, 화학식 B-4, 화학식 B-5, 화학식 B-6, 화학식 B-7, 화학식 B-8, 또는 화학식 B-9의 화합물이다. 그러한 연결기의 예는 -NH-(CH2)3-이다.
B-18. 화학식 B, 화학식 B-1, 화학식 B-2, 화학식 B-3, 화학식 B-4, 화학식 B-5, 화학식 B-6, 화학식 B-7, 화학식 B-8, 및 화학식 B-9의 화합물은 화학식 B-18의 화합물을 포함할 수 있는데, 화학식 B-18의 화합물은 연결기는, 하이드록실, 실록시, 또는 실릴-알킬렌옥시(여기서, 알킬렌옥시는 그 자체가 하이드록실로 선택적으로 치환됨)로 선택적으로 치환된 옥사알킬렌인 화학식 B, 화학식 B-1, 화학식 B-2, 화학식 B-3, 화학식 B-4, 화학식 B-5, 화학식 B-6, 화학식 B-7, 화학식 B-8, 또는 화학식 B-9의 화합물이다. 그러한 연결기의 예는 -CH2CH(G)CH2-O-(CH2)3-이며, 여기서 G는 하이드록실이다. 다른 예에서, G는 R3SiO-이며, 여기서 2개의 R 기는 트라이메틸실록시이고, 제3 R 기는 C1-C8 알킬(바람직하게는 C1-C3 알킬, 더 바람직하게는 메틸)이거나, 제3 R 기는 C3-C8 사이클로알킬이다. 추가의 예에서, G는 R3Si-(CH2)3-O-CH2CH(OH)CH2-O-이며, 여기서 2개의 R 기는 트라이메틸실록시이고, 제3 R 기는 C1-C8 알킬(바람직하게는 C1-C3 알킬, 더 바람직하게는 메틸) 또는 C3-C8 사이클로알킬이다. 또 다른 추가의 예에서, G는 중합성 기, 예컨대 (메트)아크릴레이트이다. 그러한 화합물은 가교결합제로서 기능할 수 있다.
B-19. 화학식 B, 화학식 B-1, 화학식 B-2, 화학식 B-3, 화학식 B-4, 화학식 B-5, 화학식 B-6, 화학식 B-7, 화학식 B-8, 및 화학식 B-9의 화합물은 화학식 B-19의 화합물을 포함할 수 있는데, 화학식 B-19의 화합물은 Rg가 스티릴을 포함하고, 연결기가 하이드록실로 선택적으로 치환된 아민-옥사알킬렌인 화학식 B, 화학식 B-1, 화학식 B-2, 화학식 B-3, 화학식 B-4, 화학식 B-5, 화학식 B-6, 화학식 B-7, 화학식 B-8, 또는 화학식 B-9의 화합물이다. 그러한 연결기의 다른 예는 -NH-CH2CH(OH)CH2-O-(CH2)3-이다.
B-20. 화학식 B, 화학식 B-1, 화학식 B-2, 화학식 B-3, 화학식 B-4, 화학식 B-5, 화학식 B-6, 화학식 B-7, 화학식 B-8, 및 화학식 B-9의 화합물은 화학식 B-20의 화합물을 포함할 수 있는데, 화학식 B-20의 화합물은 Rg가 스티릴을 포함하고, 연결기가 알킬렌옥시-카르바메이트-옥사알킬렌인 화학식 B, 화학식 B-1, 화학식 B-2, 화학식 B-3, 화학식 B-4, 화학식 B-5, 화학식 B-6, 화학식 B-7, 화학식 B-8, 또는 화학식 B-9의 화합물이다. 그러한 연결기의 예는 -O-(CH2)2-N(H)C(=O)O-(CH2)2-O-(CH2)3-이다.
B-21. 화학식 B, 화학식 B-1, 화학식 B-2, 화학식 B-3, 화학식 B-4, 화학식 B-5, 화학식 B-6, 화학식 B-7, 화학식 B-8, 및 화학식 B-9의 화합물은 화학식 B-21의 화합물을 포함할 수 있는데, 화학식 B-21의 화합물은 연결기가 알킬렌-카르바메이트-옥사알킬렌인 화학식 B, 화학식 B-1, 화학식 B-2, 화학식 B-3, 화학식 B-4, 화학식 B-5, 화학식 B-6, 화학식 B-7, 화학식 B-8, 또는 화학식 B-9의 화합물이다. 그러한 연결기의 예는 -(CH2)2-N(H)C(=O)O-(CH2)2-O-(CH2)3-이다.
화학식 C. 화학식 A, 화학식 B, 화학식 B-1, 화학식 B-2, 화학식 B-3, 화학식 B-4, 화학식 B-5, 화학식 B-6, 화학식 B-7, 화학식 B-8, 화학식 B-9, 화학식 B-10, 화학식 B-11, 화학식 B-12, 화학식 B-13, 화학식 B-14, 화학식 B-15, 화학식 B-18, 및 화학식 B-21의 실리콘-함유 성분은 화학식 C의 화합물을 포함할 수 있는데, 화학식 C의 화합물은 하기 구조를 갖는 화학식 A, 화학식 B, 화학식 B-1, 화학식 B-2, 화학식 B-3, 화학식 B-4, 화학식 B-5, 화학식 B-6, 화학식 B-7, 화학식 B-8, 화학식 B-9, 화학식 B-10, 화학식 B-11, 화학식 B-12, 화학식 B-13, 화학식 B-14, 화학식 B-15, 화학식 B-18, 또는 화학식 B-21의 화합물이다:
[화학식 C]
Figure pct00008
상기 식에서,
RA8은 수소 또는 메틸이고;
Z는 O, S, 또는 N(RA9)이고; 및
L, j1, j2, RA1, RA2, RA3, RA4, RA5, RA6, RA7, 및 RA9는 화학식 B 또는 그의 다양한 하위-화학식(예를 들어, 화학식 B-1, 화학식 B-2 등)에 정의된 바와 같다.
C-1. 화학식 C의 화합물은 화학식 C-1의 (메트)아크릴레이트를 포함할 수 있는데, 화학식 C-1의 (메트)아크릴레이트는 Z가 O인 화학식 C의 화합물이다.
C-2. 화학식 C의 화합물은 화학식 C-2의 (메트)아크릴아미드를 포함할 수 있는데, 화학식 C-2의 (메트)아크릴아미드는 Z가 N(RA9)이며, RA9는 H인 화학식 C의 화합물이다.
C-3. 화학식 C의 화합물은 화학식 C-3의 (메트)아크릴아미드를 포함할 수 있는데, 화학식 C-3의 (메트)아크릴아미드는 Z가 N(RA9)이며, RA9는, 비치환되거나 상기에 지시된 바와 같이 선택적으로 치환된 C1-C8 알킬인 화학식 C의 화합물이다. RA9의 예에는 CH3, -CH2CH(OH)CH2(OH), -(CH2)3-실록사닐, -(CH2)3-SiR3, 및 -CH2CH(OH)CH2-O-(CH2)3-SiR3이 포함되며, 여기서 상기 기에서의 각각의 R은 독립적으로 트라이메틸실록시, C1-C8 알킬(바람직하게는 C1-C3 알킬, 더 바람직하게는 메틸), 및 C3-C8 사이클로알킬로부터 선택된다. RA9의 추가의 예에는 -(CH2)3-Si(Me)(SiMe3)2, 및 -(CH2)3-Si(Me2)-[O-SiMe2]1-10-CH3이 포함된다.
화학식 D. 화학식 C의 화합물은 화학식 D의 화합물을 포함할 수 있다:
[화학식 D]
Figure pct00009
상기 식에서,
RA8은 수소 또는 메틸이고;
Z1은 O 또는 N(RA9)이고;
L1은 1 내지 8개의 탄소 원자를 함유하는 알킬렌, 또는 3 내지 10개의 탄소 원자를 함유하는 옥사알킬렌이며, 여기서 L1은 하이드록실로 선택적으로 치환되고;
j2, RA3, RA4, RA5, RA6, RA7, 및 RA9는 상기에서 화학식 B 또는 그의 다양한 하위-화학식(예를 들어, 화학식 B-1, 화학식 B-2 등)에 정의된 바와 같다.
D-1. 화학식 D의 화합물은 화학식 D-1의 화합물을 포함할 수 있는데, 화학식 D-1의 화합물은 L1이 하이드록실로 선택적으로 치환된 C2-C5 알킬렌인 화학식 D의 화합물이다. 바람직하게는, L1은 하이드록실로 선택적으로 치환된 n-프로필렌이다.
D-2. 화학식 D의 화합물은 화학식 D-2의 화합물을 포함할 수 있는데, 화학식 D-2의 화합물은 L1이 하이드록실로 선택적으로 치환된 4 내지 8개의 탄소 원자를 함유하는 옥사알킬렌인 화학식 D의 화합물이다. 바람직하게는, L1은 하이드록실로 선택적으로 치환된 5개 또는 6개의 탄소 원자를 함유하는 옥사알킬렌이다. 예에는 -(CH2)2-O-(CH2)3-, 및 -CH2CH(OH)CH2-O-(CH2)3-가 포함된다.
D-3. 화학식 D, 화학식 D-1, 및 화학식 D-2의 화합물은 화학식 D-3의 화합물을 포함할 수 있는데, 화학식 D-3의 화합물은 Z1이 O인 화학식 D, 화학식 D-1, 또는 화학식 D-2의 화합물이다.
D-4. 화학식 D, 화학식 D-1, 및 화학식 D-2의 화합물은 화학식 D-4의 화합물을 포함할 수 있는데, 화학식 D-4의 화합물은 Z1이 N(RA9)이고, RA9가 H인 화학식 D, 화학식 D-1, 또는 화학식 D-2의 화합물이다.
D-5. 화학식 D, 화학식 D-1, 및 화학식 D-2의 화합물은 화학식 D-5의 화합물을 포함할 수 있는데, 화학식 D-5의 화합물은 Z1이 N(RA9)이고, RA9가 하이드록실, 실록시, 및 C1-C6 알킬-실록사닐-로부터 선택되는 1개 또는 2개의 치환체로 선택적으로 치환된 C1-C4 알킬인 화학식 D, 화학식 D-1, 또는 화학식 D-2의 화합물이다.
D-6. 화학식 D, 화학식 D-1, 화학식 D-2, 화학식 D-3, 화학식 D-4, 및 화학식 D-5의 화합물은 화학식 D-6의 화합물을 포함할 수 있는데, 화학식 D-6의 화합물은 j2가 1인 화학식 D, 화학식 D-1, 화학식 D-2, 화학식 D-3, 화학식 D-4, 또는 화학식 D-5의 화합물이다.
D-7. 화학식 D, 화학식 D-1, 화학식 D-2, 화학식 D-3, 화학식 D-4, 및 화학식 D-5의 화합물은 화학식 D-7의 화합물을 포함할 수 있는데, 화학식 D-7의 화합물은 j2가 2 내지 220, 또는 2 내지 100, 또는 10 내지 100, 또는 24 내지 100, 또는 4 내지 20, 또는 4 내지 10인 화학식 D, 화학식 D-1, 화학식 D-2, 화학식 D-3, 화학식 D-4, 또는 화학식 D-5의 화합물이다.
D-8. 화학식 D, 화학식 D-1, 화학식 D-2, 화학식 D-3, 화학식 D-4, 화학식 D-5, 화학식 D-6, 및 화학식 D-7의 화합물은 화학식 D-8의 화합물을 포함할 수 있는데, 화학식 D-8의 화합물은 RA3, RA4, RA5, RA6, 및 RA7이 독립적으로 C1-C6 알킬 또는 실록시인 화학식 D, 화학식 D-1, 화학식 D-2, 화학식 D-3, 화학식 D-4, 화학식 D-5, 화학식 D-6, 또는 화학식 D-7의 화합물이다. 바람직하게는, RA3, RA4, RA5, RA6, 및 RA7은 독립적으로 메틸, 에틸, n-프로필, n-부틸, 및 트라이메틸실록시로부터 선택된다. 더 바람직하게는, RA3, RA4, RA5, RA6, 및 RA7은 메틸, n-부틸, 및 트라이메틸실록시로부터 독립적으로 선택된다.
D-9. 화학식 D, 화학식 D-1, 화학식 D-2, 화학식 D-3, 화학식 D-4, 화학식 D-5, 화학식 D-6, 및 화학식 D-7의 화합물은 화학식 D-9의 화합물을 포함할 수 있는데, 화학식 D-9의 화합물은 RA3 및 RA4가 독립적으로 C1-C6 알킬(예를 들어, 메틸 또는 에틸) 또는 실록시(예를 들어, 트라이메틸실록시)이고, RA5, RA6, 및 RA7이 독립적으로 C1-C6 알킬(예를 들어, 메틸, 에틸, n-프로필, 또는 n-부틸)인 화학식 D, 화학식 D-1, 화학식 D-2, 화학식 D-3, 화학식 D-4, 화학식 D-5, 화학식 D-6, 또는 화학식 D-7의 화합물이다.
화학식 E. 본 발명에 사용하기 위한 실리콘-함유 성분은 다작용성 실리콘-함유 성분을 포함할 수 있다. 따라서, 예를 들어, 화학식 A의 실리콘-함유 성분은 화학식 E의 이작용성 물질을 포함할 수 있다:
[화학식 E]
Figure pct00010
상기 식에서,
Rg, L, j1, j2, RA1, RA2, RA3, RA4, RA5, 및 RA7은 상기에서 화학식 B 또는 그의 다양한 하위-화학식(예를 들어, 화학식 B-1, 화학식 B-2 등)에 대해 정의된 바와 같으며;
L2는 연결기이고;
Rg1은 중합성 기이다.
E-1. 화학식 E의 화합물은 화학식 E-1의 화합물을 포함할 수 있는데, 화학식 E-1의 화합물은 Rg 및 Rg1이 각각 구조 CH2=CH-O-C(=O)-O- 또는 구조 CH2=C(CH3)-O-C(=O)-O-의 비닐 카르보네이트인 화학식 E의 화합물이다.
E-2. 화학식 E의 화합물은 화학식 E-2의 화합물을 포함할 수 있는데, 화학식 E-2의 화합물은 Rg 및 Rg1이 각각 (메트)아크릴레이트인 화학식 E의 화합물이다.
E-3. 화학식 E의 화합물은 화학식 E-3의 화합물을 포함할 수 있는데, 화학식 E-3의 화합물은 Rg 및 Rg1이 각각 (메트)아크릴아미드이며, 여기서 질소 기는 RA9(여기서, RA9는 상기에 정의된 바와 같음)로 치환될 수 있는 화학식 E의 화합물이다.
E-4. 적합한 화학식 E, 화학식 E-1, 화학식 E-2, 및 화학식 E-3의 화합물은 화학식 E-4의 화합물을 포함하는데, 화학식 E-4의 화합물은 j1이 0이고, j2가 1 내지 220이거나, j2가 1 내지 100이거나, j2가 1 내지 50이거나, j2가 1 내지 20인 화학식 E, 화학식 E-1, 화학식 E-2, 또는 화학식 E-3의 화합물이다.
E-5. 적합한 화학식 E, 화학식 E-1, 화학식 E-2, 및 화학식 E-3의 화합물은 화학식 E-5의 화합물을 포함하는데, 화학식 E-5의 화합물은 j1 및 j2가 독립적으로 4 내지 100인 화학식 E, 화학식 E-1, 화학식 E-2, 또는 화학식 E-3의 화합물이다.
E-6. 적합한 화학식 E, 화학식 E-1, 화학식 E-2, 화학식 E-3, 화학식 E-4, 및 화학식 E-5의 화합물은 화학식 E-6의 화합물을 포함하는데, 화학식 E-6의 화합물은 RA1, RA2, RA3, RA4, 및 RA5가 각각의 경우에 독립적으로 C1-C6 알킬이며, 바람직하게는 이들은 독립적으로 C1-C3 알킬이거나, 바람직하게는, 각각은 메틸인 화학식 E, 화학식 E-1, 화학식 E-2, 화학식 E-3, 화학식 E-4, 또는 화학식 E-5의 화합물이다.
E-7. 적합한 화학식 E, 화학식 E-1, 화학식 E-2, 화학식 E-3, 화학식 E-4, 화학식 E-5, 및 화학식 E-6의 화합물은 화학식 E-7의 화합물을 포함하는데, 화학식 E-7의 화합물은 RA7이 알콕시-알킬렌옥시-알킬이며, 바람직하게는 그것은 화학식 CH3O-[CH2CH2O]p-CH2CH2CH2의 메톡시 캡핑된 폴리에틸렌옥시알킬이며, 여기서 p는 1 내지 50, 또는 1 내지 30, 또는 1 내지 10, 또는 6 내지 10의 정수인 화학식 E, 화학식 E-1, 화학식 E-2, 화학식 E-3, 화학식 E-4, 화학식 E-5, 또는 화학식 E-6의 화합물이다.
E-8. 적합한 화학식 E, 화학식 E-1, 화학식 E-2, 화학식 E-3, 화학식 E-4, 화학식 E-5, E-6, 및 화학식 E-7의 화합물은 화학식 E-8의 화합물을 포함하는데, 화학식 E-8의 화합물은 L이 알킬렌, 카르바메이트, 실록사닐, 사이클로알킬렌, 아미드, 할로알킬렌옥시, 옥사알킬렌, 또는 이들의 둘 이상의 조합을 포함하며, 연결기는 알킬, 하이드록실, 에테르, 아민, 카르보닐, 및 카르바메이트로부터 독립적으로 선택되는 하나 이상의 치환체로 선택적으로 치환되는 화학식 E, 화학식 E-1, 화학식 E-2, 화학식 E-3, 화학식 E-4, 화학식 E-5, E-6, 또는 화학식 E-7의 화합물이다.
E-9. 적합한 화학식 E, 화학식 E-1, 화학식 E-2, 화학식 E-3, 화학식 E-4, 화학식 E-5, 화학식 E-6, 화학식 E-7, 및 화학식 E-8의 화합물은 화학식 E-9의 화합물을 포함하는데, 화학식 E-9의 화합물은 L2가 알킬렌, 카르바메이트, 실록사닐, 사이클로알킬렌, 아미드, 할로알킬렌옥시, 옥사알킬렌, 또는 이들의 둘 이상의 조합을 포함하며, 연결기는 알킬, 하이드록실, 에테르, 아민, 카르보닐, 및 카르바메이트로부터 독립적으로 선택되는 하나 이상의 치환체로 선택적으로 치환되는 화학식 E, 화학식 E-1, 화학식 E-2, 화학식 E-3, 화학식 E-4, 화학식 E-5, 화학식 E-6, 화학식 E-7, 또는 화학식 E-8의 화합물이다.
본 발명에 사용하기에 적합한 실리콘-함유 성분의 예에는 표 2에 열거된 화합물이 포함되지만 이로 한정되지 않는다. 표 2에서의 화합물이 폴리실록산 기를 함유하는 경우, 그러한 화합물 내의 SiO 반복 단위의 수는, 달리 나타내지 않는 한, 바람직하게는 3 내지 100, 더 바람직하게는 3 내지 40, 또는 더욱 더 바람직하게는 3 내지 20이다.
[표 2]
Figure pct00011
적합한 실리콘-함유 성분의 추가의 비제한적인 예가 표 3에 열거되어 있다. 달리 나타내지 않는 한, 적용가능한 경우 j2는 바람직하게는 1 내지 100, 더 바람직하게는 3 내지 40, 또는 더욱 더 바람직하게는 3 내지 15이다. j1 및 j2를 함유하는 화합물에서, j1과 j2의 합은 바람직하게는 2 내지 100, 더 바람직하게는 3 내지 40, 또는 더욱 더 바람직하게는 3 내지 15이다.
[표 3]
Figure pct00012
Figure pct00013
실리콘-함유 성분의 혼합물이 사용될 수 있다. 예로서, 적합한 혼합물에는 상이한 분자량을 갖는 모노-(2-하이드록시-3-메타크릴옥시프로필옥시)-프로필 종결된 모노-n-부틸 종결된 폴리다이메틸실록산(OH-mPDMS)의 혼합물, 예컨대 4 및 15개의 SiO 반복 단위를 함유하는 OH-mPDMS의 혼합물; 실리콘계 가교결합제와 함께 상이한 분자량을 갖는 OH-mPDMS(예를 들어, 4 및 15개의 반복 SiO 반복 단위를 함유함)의 혼합물, 예컨대 비스-3-아크릴옥시-2-하이드록시프로필옥시프로필 폴리다이메틸실록산(ac-PDMS); 2-하이드록시-3-[3-메틸-3,3-다이(트라이메틸실록시)실릴프로폭시]-프로필 메타크릴레이트(SiMAA)와 모노-메타크릴옥시프로필 종결된 모노-n-부틸 종결된 폴리다이메틸실록산(mPDMS), 예컨대 mPDMS 1000의 혼합물이 포함될 수 있지만 이로 한정되지 않는다.
본 발명에 사용하기 위한 실리콘-함유 성분은 평균 분자량이 약 400 내지 약 4000 달톤일 수 있다.
실리콘-함유 성분(들)은 (희석제를 제외한) 반응성 혼합물의 모든 반응성 성분을 기준으로 최대 약 95 중량%, 또는 약 10 내지 약 80 중량%, 또는 약 20 내지 약 70 중량%의 양으로 존재할 수 있다.
폴리아미드
반응성 혼합물은 적어도 하나의 폴리아미드를 포함할 수 있다. 본 명세서에 사용되는 바와 같이, 용어 "폴리아미드"는 아미드 기를 함유하는 반복 단위를 포함하는 중합체 및 공중합체를 지칭한다. 폴리아미드는 환형 아미드 기, 비환형 아미드 기 및 이들의 조합을 포함할 수 있으며, 당업자에게 공지된 임의의 폴리아미드일 수 있다. 비환형 폴리아미드는 펜던트 비환형 아미드 기를 포함하며 하이드록실 기와 회합할 수 있다. 환형 폴리아미드는 환형 아미드 기를 포함하며 하이드록실 기와 회합할 수 있다.
적합한 비환형 폴리아미드의 예에는 화학식 G1 및 화학식 G2의 반복 단위를 포함하는 중합체 및 공중합체가 포함된다:
[화학식 G1]
Figure pct00014
[화학식 G2]
Figure pct00015
상기 식에서,
X는 직접 결합, -(CO)-, 또는 -(CONHR44)-이며, 여기서 R44는 C1 내지 C3 알킬 기이고; R40은 H, 직선형 또는 분지형의 치환 또는 비치환된 C1 내지 C4 알킬 기로부터 선택되고; R41은 H, 직선형 또는 분지형의 치환 또는 비치환된 C1 내지 C4 알킬 기, 최대 2개의 탄소 원자를 갖는 아미노 기, 최대 4개의 탄소 원자를 갖는 아미드 기, 및 최대 2개의 탄소 기를 갖는 알콕시 기로부터 선택되고; R42는 H, 직선형 또는 분지형의 치환 또는 비치환된 C1 내지 C4 알킬 기; 또는 메틸, 에톡시, 하이드록시에틸, 및 하이드록시메틸로부터 선택되고; R43은 H, 직선형 또는 분지형의 치환 또는 비치환된 C1 내지 C4 알킬 기; 또는 메틸, 에톡시, 하이드록시에틸, 및 하이드록시메틸로부터 선택되고; R40 및 R41 내의 탄소 원자수는 합하여 8 이하(7, 6, 5, 4, 3, 또는 그 이하를 포함함)이고; R42 및 R43 내의 탄소 원자수는 합하여 8 이하(7, 6, 5, 4, 3, 또는 그 이하를 포함함)이다. R40 및 R41 내의 탄소 원자수는 합하여 6 이하 또는 4 이하일 수 있다. R42 및 R43 내의 탄소 원자수는 합하여 6 이하일 수 있다. 본 명세서에 사용되는 바와 같이, 치환된 알킬 기에는 아민, 아미드, 에테르, 하이드록실, 카르보닐 또는 카르복시 기 또는 이들의 조합으로 치환된 알킬 기가 포함된다.
R40 및 R41은 독립적으로 H, 치환 또는 비치환된 C1 내지 C2 알킬 기로부터 선택될 수 있다. X는 직접 결합일 수 있고, R40 및 R41은 독립적으로 H, 치환 또는 비치환된 C1 내지 C2 알킬 기로부터 선택될 수 있다. R42 및 R43은 독립적으로 H, 치환 또는 비치환된 C1 내지 C2 알킬 기, 메틸, 에톡시, 하이드록시에틸, 및 하이드록시메틸로부터 선택될 수 있다.
본 발명의 비환형 폴리아미드는 대부분의 화학식 LV 또는 화학식 LVI의 반복 단위를 포함할 수 있거나, 또는 비환형 폴리아미드는 적어도 50 몰%(적어도 70 몰% 및 적어도 80 몰%를 포함함)의 화학식 G 또는 화학식 G1의 반복 단위를 포함할 수 있다. 화학식 G 및 화학식 G1의 반복 단위의 구체적인 예에는 N-비닐-N-메틸아세트아미드, N-비닐아세트아미드, N-비닐-N-메틸프로피온아미드, N-비닐-N-메틸-2-메틸프로피온아미드, N-비닐-2-메틸-프로피온아미드, N-비닐-N,N'-다이메틸우레아, N, N-다이메틸아크릴아미드, 메타크릴아미드 및 화학식 G2 및 화학식 G3의 비환형 아미드로부터 유도되는 반복 단위가 포함된다:
[화학식 G2]
Figure pct00016
[화학식 G3]
Figure pct00017
환형 폴리아미드를 형성하는 데 사용될 수 있는 적합한 환형 아미드의 예에는 α-락탐, β-락탐, γ-락탐, δ-락탐, 및 ε-락탐이 포함된다. 적합한 환형 폴리아미드의 예에는 화학식 G4의 반복 단위를 포함하는 중합체 및 공중합체가 포함된다:
[화학식 G4]
Figure pct00018
상기 식에서,
R45는 수소 원자 또는 메틸 기이고; f는 1 내지 10의 수이고; X는 직접 결합, -(CO)-, 또는 -(CONHR46)-이며, 여기서 R46은 C1 내지 C3 알킬 기이다. 화학식 LIX에서, f는 8 이하(7, 6, 5, 4, 3, 2, 또는 1을 포함함)일 수 있다. 화학식 G4에서, f는 6 이하(5, 4, 3, 2, 또는 1을 포함함)일 수 있다. 화학식 G4에서, f는 2 내지 8(2, 3, 4, 5, 6, 7, 또는 8을 포함함)일 수 있다. 화학식 LIX에서, f는 2 또는 3일 수 있다. X가 직접 결합인 경우, f는 2일 수 있다. 그러한 경우에, 환형 폴리아미드는 폴리비닐피롤리돈(PVP)일 수 있다.
본 발명의 환형 폴리아미드는 50 몰% 이상의 화학식 G4의 반복 단위를 포함할 수 있거나, 또는 환형 폴리아미드는 적어도 50 몰%(적어도 70 몰%, 및 적어도 80 몰%를 포함함)의 화학식 G4의 반복 단위를 포함할 수 있다.
폴리아미드는 또한 환형 및 비환형 아미드 둘 모두의 반복 단위를 포함하는 공중합체일 수 있다. 추가의 반복 단위는 하이드록시알킬 (메트)아크릴레이트, 알킬 (메트)아크릴레이트, 다른 친수성 단량체 및 실록산 치환된 (메트)아크릴레이트로부터 선택되는 단량체로부터 형성될 수 있다. 적합한 친수성 단량체로서 열거된 단량체들 중 임의의 것이 추가의 반복 단위를 형성하기 위해 공단량체로서 사용될 수 있다. 폴리아미드를 형성하는 데 사용될 수 있는 추가의 단량체의 구체적인 예에는 2-하이드록시에틸 (메트)아크릴레이트, 비닐 아세테이트, 아크릴로니트릴, 하이드록시프로필 (메트)아크릴레이트, 메틸 (메트)아크릴레이트 및 하이드록시부틸 (메트)아크릴레이트, 다이하이드록시프로필 (메트)아크릴레이트, 폴리에틸렌 글리콜 모노(메트)아크릴레이트 등 및 이들의 혼합물이 포함된다. 이온성 단량체가 또한 포함될 수 있다. 이온성 단량체의 예에는 (메트)아크릴산, N-[(에테닐옥시)카르보닐]-β-알라닌(VINAL, CAS #148969-96-4), 3-아크릴아미도프로판산(ACA1), 5-아크릴아미도펜탄산(ACA2), 3-아크릴아미도-3-메틸부탄산(AMBA), 2-(메타크릴로일옥시)에틸 트라이메틸암모늄 클로라이드(Q 염 또는 METAC), 2-아크릴아미도-2-메틸프로판 설폰산(AMPS), 1-프로파나미늄, N-(2-카르복시에틸)-N,N-다이메틸-3-[(1-옥소-2-프로펜-1-일)아미노]-, 내염(CBT, 카르복시베타인; CAS 79704-35-1), 1-프로파나미늄, N,N-다이메틸-N-[3-[(1-옥소-2-프로펜-1-일)아미노]프로필]-3-설포-, 내염(SBT, 설포베타인, CAS 80293-60-3), 3,5-다이옥사-8-아자-4-포스파운데크-10-엔-1-아미늄, 4-하이드록시-N,N,N-트라이메틸-9-옥소-, 내염, 4-옥사이드(9CI)(PBT, 포스포베타인, CAS 163674-35-9), 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)가 포함된다.
반응성 단량체 혼합물은 비환형 폴리아미드 및 환형 폴리아미드 둘 모두 또는 이들의 공중합체를 포함할 수 있다. 비환형 폴리아미드는 본 명세서에 기재된 비환형 폴리아미드 또는 이들의 공중합체 중 임의의 것일 수 있으며, 환형 폴리아미드는 본 명세서에 기재된 환형 폴리아미드 또는 이들의 공중합체 중 임의의 것일 수 있다. 폴리아미드는 폴리비닐피롤리돈(PVP), 폴리비닐메틸아세트아미드(PVMA), 폴리다이메틸아크릴아미드(PDMA), 폴리비닐아세트아미드(PNVA), 폴리(하이드록시에틸(메트)아크릴아미드), 폴리아크릴아미드, 및 이들의 공중합체 및 혼합물로 이루어진 군으로부터 선택될 수 있다. 폴리아미드는 PVP(예를 들어, PVP K90)와 PVMA(예를 들어, Mw 가 약 570 KDa임)의 혼합물일 수 있다.
반응성 혼합물 내의 모든 폴리이미드의 총량은 1 중량% 내지 약 35 중량%의 범위(약 1 중량% 내지 약 15 중량%의 범위, 및 약 5 중량% 내지 약 15 중량%의 범위를 포함함)일 수 있으며, 이는 모든 경우에, 반응성 단량체 혼합물의 반응성 성분들의 총 중량을 기준으로 한다.
이론에 의해 구애되고자 함이 없이, 실리콘 하이드로겔과 함께 사용될 때, 폴리아미드는 내부 습윤제로서 작용한다. 본 발명의 폴리아미드는 비중합성일 수 있으며, 이 경우에 반-상호침투 네트워크로서 실리콘 하이드로겔 내로 도입된다. 폴리아미드는 실리콘 하이드로겔 내에 포획되거나 물리적으로 보유된다. 대안적으로, 본 발명의 폴리아미드는, 예를 들어 폴리아미드 거대단량체 또는 예비중합체로서 중합가능할 수 있으며, 이러한 경우에 실리콘 하이드로겔 내로 공유적으로 도입된다. 중합성 및 비반응성 폴리아미드의 혼합물이 또한 사용될 수 있다.
폴리아미드가 반응성 단량체 혼합물 내로 도입될 때, 이들은 중량 평균 분자량이 적어도 100,000 달톤; 약 150,000 달톤 초과; 약 150,000 내지 약 2,000,000 달톤, 약 300,000 내지 약 1,800,000 달톤일 수 있다. 반응성 단량체 혼합물과 상용성인 경우, 더 높은 분자량의 폴리아미드가 사용될 수 있다.
가교결합제
가교결합 단량체, 다작용성 거대단량체, 및 예비중합체로도 지칭되는 하나 이상의 가교결합제를 반응성 혼합물에 첨가하는 것이 일반적으로 바람직하다. 가교결합제는, 실리콘-함유 및 실리콘-비함유 가교결합제를 포함하여, 이작용성 가교결합제, 삼작용성 가교결합제, 사작용성 가교결합제, 및 이들의 혼합물로부터 선택될 수 있다. 실리콘-비함유 가교결합제는 하기를 포함한다: 에틸렌 글리콜 다이메타크릴레이트(EGDMA), 테트라에틸렌 글리콜 다이메타크릴레이트(TEGDMA), 트라이메틸올프로판 트라이메타크릴레이트(TMPTMA), 트라이알릴 시아누레이트(TAC), 글리세롤 트라이메타크릴레이트, 메타크릴옥시에틸 비닐카르보네이트(HEMAVc), 알릴메타크릴레이트, 메틸렌 비스아크릴아미드(MBA), 및 폴리에틸렌 글리콜 다이메타크릴레이트(여기서, 폴리에틸렌 글리콜은 분자량이 최대 약 5000 달톤임). 가교결합제는 통상적인 양으로, 예를 들어 반응성 혼합물 중의 반응성 화합물 100 그램당 약 0.000415 내지 약 0.0156 몰로 사용된다. 대안적으로, 친수성 단량체 및/또는 실리콘-함유 성분이 분자 설계에 의해 또는 불순물로 인해 다작용성인 경우, 반응성 혼합물에 대한 가교결합제의 첨가는 선택적이다. 가교결합제로 작용할 수 있으며 존재하는 경우 추가의 가교결합제를 반응성 혼합물에 첨가할 필요가 없는 친수성 단량체 및 거대단량체의 예에는 (메트)아크릴레이트 및 (메트)아크릴아미드 말단 캡핑된 폴리에테르가 포함된다. 다른 가교결합제가 당업자에게 알려져 있을 것이며, 본 발명의 실리콘 하이드로겔을 제조하는 데 사용될 수 있다.
제형 내의 다른 반응성 성분 중 하나 이상과 유사한 반응성을 갖는 가교결합제를 선택하는 것이 바람직할 수 있다. 일부 경우에, 생성되는 실리콘 하이드로겔의 일부 물리적, 기계적 또는 생물학적 특성을 제어하기 위하여 상이한 반응성을 갖는 가교결합제의 혼합물을 선택하는 것이 바람직할 수 있다. 실리콘 하이드로겔의 구조 및 모폴로지(morphology)는 또한 사용되는 희석제(들) 및 경화 조건에 의해 영향을 받을 수 있다.
모듈러스를 추가로 증가시키고 인장 강도를 유지하기 위해 거대단량체, 가교결합제, 및 예비중합체를 포함하는 다작용성 실리콘-함유 성분이 또한 포함될 수 있다. 실리콘 함유 가교결합제는 단독으로 또는 다른 가교결합제와 조합하여 사용될 수 있다. 가교결합제로서 작용할 수 있으며, 존재할 경우 가교결합 단량체를 반응성 혼합물에 첨가할 필요가 없는 실리콘 함유 성분의 예는 α,ω-비스메타크릴옥시프로필 폴리다이메틸실록산을 포함한다. 다른 예는 비스-3-아크릴옥시-2-하이드록시프로필옥시프로필 폴리다이메틸실록산(ac-PDMS)이다.
강성 화학 구조 및 자유 라디칼 중합을 겪는 중합성 기를 갖는 가교결합제가 또한 사용될 수 있다. 적합한 강성 구조의 비제한적인 예에는 페닐 및 벤질 고리를 포함하는 가교결합제, 예를 들어 1,4-페닐렌 다이아크릴레이트, 1,4-페닐렌 다이메타크릴레이트, 2,2-비스(4-메타크릴옥시페닐)-프로판, 2,2-비스[4-(2-아크릴옥시에톡시)페닐]프로판, 2,2-비스[4-(2-하이드록시-3-메타크릴옥시프로폭시)페닐]프로판, 및 4-비닐벤질 메타크릴레이트, 및 이들의 조합이 포함된다. 강성 가교결합제는, 모든 반응성 성분들의 총 중량을 기준으로, 약 0.5 내지 약 15, 또는 2 내지 10, 3 내지 7의 양으로 포함될 수 있다. 본 발명의 실리콘 하이드로겔의 물리적 특성 및 기계적 특성은 반응성 혼합물 중의 성분들을 조정함으로써 특정 용도에 대해 최적화될 수 있다.
실리콘 가교결합제의 비제한적인 예에는 또한 상기에 기재된 다작용성 실리콘-함유 성분, 예를 들어 화학식 E(및 이의 하위-화학식)의 화합물 및 표 3에 나타낸 다작용성 화합물이 포함된다.
추가의 성분
반응성 혼합물은, 희석제, 개시제, UV 흡수제, 가시광 흡수제, 광변색성 화합물, 약제, 뉴트라슈티컬, 항미생물성 물질, 틴트, 안료, 공중합성 염료, 비중합성 염료, 이형제, 및 이들의 조합과 같은, 그러나 이로 한정되지 않는 추가의 성분을 함유할 수 있다.
실리콘 하이드로겔 반응성 혼합물에 적합한 희석제의 부류는 2 내지 20개의 탄소 원자를 갖는 알코올, 1차 아민으로부터 유도되는 10 내지 20개의 탄소 원자를 갖는 아미드, 및 8 내지 20개의 탄소 원자를 갖는 카르복실산을 포함한다. 희석제는 1차, 2차, 및 3차 알코올일 수 있다.
일반적으로 반응성 성분은 반응성 혼합물을 형성하도록 희석제 중에서 혼합된다. 적합한 희석제는 당업계에 공지되어 있다. 실리콘 하이드로겔의 경우, 적합한 희석제는 국제특허 공개 WO 03/022321호 및 미국 특허 제6020445호에 개시되어 있으며, 이의 개시 내용은 본 명세서에 참고로 포함된다.
실리콘 하이드로겔 반응성 혼합물에 적합한 희석제의 부류는 2 내지 20개의 탄소를 갖는 알코올, 1차 아민으로부터 유도되는 10 내지 20개의 탄소 원자를 갖는 아미드, 및 8 내지 20개의 탄소 원자를 갖는 카르복실산을 포함한다. 1차 및 3차 알코올이 사용될 수 있다. 바람직한 부류는 5 내지 20개의 탄소를 갖는 알코올 및 10 내지 20개의 탄소 원자를 갖는 카르복실산을 포함한다.
사용될 수 있는 구체적인 희석제는 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 등을 포함한다. 아미드 희석제의 예에는 N,N-다이메틸 프로피온아미드 및 다이메틸 아세트아미드가 포함된다.
바람직한 희석제는 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 등을 포함한다.
더 바람직한 희석제는 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 등을 포함한다.
희석제가 존재하는 경우, 일반적으로, 존재하는 희석제의 양에 대한 특별한 제한은 없다. 희석제가 사용되는 경우, 희석제는 반응성 혼합물(반응성 화합물 및 비반응성 화합물을 포함함)의 총 중량을 기준으로 약 2 내지 약 70 중량% 범위의 양으로 존재할 수 있으며, 이에는 약 5 내지 약 50 중량%의 범위, 및 약 15 내지 약 40 중량%의 범위가 포함된다. 희석제들의 혼합물이 사용될 수 있다.
중합 개시제가 반응성 혼합물에 사용될 수 있다. 중합 개시제는, 예를 들어, 적절한 승온에서 자유 라디칼을 발생시키는 라우로릴 퍼옥사이드, 벤조일 퍼옥사이드, 아이소프로필 퍼카르보네이트, 아조비스아이소부티로니트릴 등과, 광개시제 시스템, 예를 들어 방향족 알파-하이드록시 케톤, 알콕시옥시벤조인, 아세토페논, 아실포스핀 옥사이드, 비스아실포스핀 옥사이드, 및 3차 아민 + 다이케톤, 이들의 혼합물 등 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 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(Irgacure) 819), 2,4,6-트라이메틸벤질다이페닐 포스핀 옥사이드 및 2,4,6-트라이메틸벤조일 다이페닐포스핀 옥사이드, 벤조인 메틸 에스테르, 및 캄퍼퀴논과 에틸 4-(N,N-다이메틸아미노)벤조에이트의 조합이다.
(네덜란드 소재의 IGM 레진스 B.V.(IGM Resins B.V.)로부터) 시판되는 가시광 개시제 시스템은 이르가큐어® 819, 이르가큐어® 1700, 이르가큐어® 1800, 이르가큐어® 819, 이르가큐어® 1850 및 루크린(Lucrin)® TPO 개시제를 포함한다. (IGM 레진스 B.V.로부터) 시판되는 UV 광개시제는 다로큐르(Darocur)® 1173 및 다로큐르® 2959를 포함한다. 사용될 수 있는 이들 및 다른 광개시제가 문헌[Volume III, Photoinitiators for Free Radical Cationic & Anionic Photopolymerization, 2nd Edition by J. V. Crivello & K. Dietliker; edited by G. Bradley; John Wiley and Sons; New York; 1998]에 개시되어 있다. 개시제는 반응성 혼합물의 광중합을 개시하기에 효과적인 양, 예를 들어 반응성 단량체 혼합물 100 부당 약 0.1 내지 약 2 중량부로 반응성 혼합물에 사용된다. 반응성 혼합물의 중합은 사용되는 중합 개시제에 따라 적절한 선택되는 열 또는 가시광 또는 자외광 또는 다른 수단을 사용하여 개시될 수 있다. 대안적으로, 개시는 광개시제 없이 e-빔을 사용하여 수행될 수 있다. 그러나, 광개시제가 사용되는 경우, 바람직한 개시제는 비스아실포스핀 옥사이드, 예컨대 비스(2,4,6-트라이메틸벤조일)-페닐 포스핀 옥사이드(이르가큐어® 819) 또는 1-하이드록시사이클로헥실 페닐 케톤과 비스(2,6-다이메톡시벤조일)-2,4-4-트라이메틸펜틸 포스핀 옥사이드(DMBAPO)의 조합이다.
화학식 I의 화합물은 본 발명에 사용하기에 바람직한 고 에너지 광 흡수 화합물이지만, 다른 고 에너지 광 흡수 화합물이 실시예에 기재되어 있으며, 이들은 단독으로 사용되거나 또는 화학식 I의 화합물과 조합하여 사용될 수 있다. 이들은, 예를 들어, 화학식 II의 화합물, 화학식 II-1의 화합물, 화합물 III, 또는 이들의 조합을 포함한다:
[화학식 II]
Figure pct00019
상기 식에서, Y는 연결기이고, Pg는 중합성 기이다. 바람직하게는, Y는 결합이다. 바람직하게는, Pg는 비닐이다. 화학식 II의 바람직한 화합물은 화학식 II-1의 화합물을 포함한다:
[화학식 II-1]
Figure pct00020
.
화합물 III: 1-(2-아미노-3-메톡시페닐)-2-메틸프로프-2-엔-1-온.
본 발명의 안과용 장치를 제조하기 위한 반응성 혼합물은, 하나 이상의 고 에너지 광 흡수 화합물에 더하여, 전술된 임의의 다른 중합성 화합물 및 선택적인 성분을 포함할 수 있다.
바람직한 반응성 혼합물은 화학식 I의 고 에너지 광 흡수 화합물 및 친수성 성분을 포함할 수 있다.
바람직한 반응성 혼합물은 화학식 I의 고 에너지 광 흡수 화합물, 및 DMA, NVP, HEMA, VMA, NVA, 메타크릴산, 및 이들의 혼합물로부터 선택되는 친수성 성분을 포함할 수 있다. HEMA와 메타크릴산의 혼합물이 바람직하다.
바람직한 반응성 혼합물은 화학식 I의 고 에너지 광 흡수 화합물, 친수성 성분, 및 실리콘-함유 성분을 포함할 수 있다.
바람직한 반응성 혼합물은 화학식 I의 고 에너지 광 흡수 화합물, 친수성 성분, 및 화학식 D의 화합물(또는 이의 하위-화학식, 예컨대 D-1, D-2 등)을 포함하는 실리콘-함유 성분을 포함할 수 있다.
바람직한 반응성 혼합물은 화학식 I의 고 에너지 광 흡수 화합물; DMA, NVP, HEMA, VMA, NVA, 및 이들의 혼합물로부터 선택되는 친수성 성분; 화학식 D의 화합물(또는 이의 하위-화학식, 예컨대 D-1, D-2 등)을 포함하는 실리콘-함유 성분; 및 내부 습윤제를 포함할 수 있다.
바람직한 반응성 혼합물은 화학식 I의 고 에너지 광 흡수 화합물; DMA, HEMA 및 이들의 혼합물로부터 선택되는 친수성 성분; 2-하이드록시-3-[3-메틸-3,3-다이(트라이메틸실록시)실릴프로폭시]-프로필 메타크릴레이트(SiMAA), 모노-메타크릴옥시프로필 종결된 모노-n-부틸 종결된 폴리다이메틸실록산(mPDMS), 모노-(2-하이드록시-3-메타크릴옥시프로필)-프로필 에테르 종결된 모노-n-부틸 종결된 폴리다이메틸실록산(OH-mPDMS), 및 이들의 혼합물로부터 선택되는 실리콘-함유 성분; 및 습윤제(바람직하게는 PVP 또는 PVMA)를 포함할 수 있다. 친수성 성분의 경우, DMA와 HEMA의 혼합물이 바람직하다. 실리콘 함유 성분의 경우, SiMAA와 mPDMS의 혼합물이 바람직하다.
바람직한 반응성 혼합물은 화학식 I의 고 에너지 광 흡수 화합물; DMA와 HEMA의 혼합물을 포함하는 친수성 성분; 2 내지 20개의 반복 단위를 갖는 OH-mPDMS의 혼합물(바람직하게는 4개의 반복 단위와 15개의 반복 단위의 혼합물)을 포함하는 실리콘-함유 성분을 포함할 수 있다. 바람직하게는, 반응성 혼합물은 실리콘-함유 가교결합제, 예를 들어, ac-PDMS를 추가로 포함한다. 또한 바람직하게는, 반응성 혼합물은 습윤제(바람직하게는 DMA, PVP, PVMA 또는 이들의 혼합물)를 함유한다.
전술한 반응성 혼합물은 하나 이상의 개시제, 내부 습윤제, 가교결합제, 다른 UV 또는 HEV 흡수제 및 희석제와 같은 그러나 이로 한정되지 않는 선택적인 성분을 함유할 수 있다.
하이드로겔의 경화 및 렌즈의 제조
반응성 혼합물은 진탕 또는 교반과 같은 당업계에 공지된 임의의 방법에 의해 형성될 수 있으며, 공지된 방법에 의해 중합체 물품 또는 장치를 형성하는 데 사용될 수 있다. 반응성 성분은 희석제와 함께 또는 희석제 없이 혼합되어 반응성 혼합물을 형성한다.
예를 들어, 안과용 장치는 반응성 성분들, 및, 선택적으로, 희석제(들)를 중합 개시제와 혼합하고 적절한 조건에 의해 경화시켜 생성물을 형성하고, 후속하여 이 생성물을 선반가공(lathing), 절단 등에 의해 적절한 형상으로 성형함으로써 제조될 수 있다. 대안적으로, 반응성 혼합물은 금형 내에 배치될 수 있고, 후속하여 적절한 물품으로 경화될 수 있다.
성형된 안과용 장치, 예컨대 실리콘 하이드로겔 콘택트 렌즈의 제조 방법은 반응성 단량체 혼합물을 제조하는 단계; 상기 반응성 단량체 혼합물을 제1 금형 상에 전달하는 단계; 상기 반응성 단량체 혼합물로 충전된 상기 제1 금형의 상부에 제2 금형을 배치하는 단계; 및 상기 반응성 단량체 혼합물을 자유 라디칼 공중합에 의해 경화시켜, 콘택트 렌즈의 형상으로 상기 실리콘 하이드로겔을 형성하는 단계를 포함할 수 있다.
반응성 혼합물은 스핀캐스팅(spincasting) 및 정적 캐스팅(static casting)을 비롯한, 콘택트 렌즈 제조 시 반응성 혼합물을 성형하기 위한 임의의 공지 방법을 통해 경화될 수 있다. 스핀캐스팅 방법은 미국 특허 제3,408,429호 및 미국 특허 제3,660,545호에 개시되어 있으며, 정적 캐스팅 방법은 미국 특허 제4,113,224호 및 미국 특허 제4,197,266호에 개시되어 있다. 본 발명의 콘택트 렌즈는 실리콘 하이드로겔의 직접 성형에 의해 형성될 수 있는데, 이는 경제적이며, 수화된 렌즈의 최종 형상에 대한 정밀한 제어를 가능하게 한다. 이러한 방법의 경우, 반응성 혼합물은 원하는 최종 실리콘 하이드로겔의 형상을 갖는 금형 내에 배치되고, 단량체들이 중합되게 하는 조건이 반응성 혼합물에 가해져 원하는 최종 제품에 근사한 형상으로 중합체를 생성한다.
경화 후, 렌즈에 추출을 거쳐서 미반응 성분을 제거하고 렌즈 금형으로부터 렌즈를 이형시킬 수 있다. 추출은 종래의 추출 유체, 즉 알코올과 같은 유기 용매를 이용하여 이루어지거나, 또는 수용액을 이용하여 추출될 수 있다.
수용액은 물을 포함하는 용액이다. 본 발명의 수용액은 적어도 약 20 중량%의 물, 또는 적어도 약 50 중량%의 물, 또는 적어도 약 70 중량%의 물 또는 적어도 약 95 중량%의 물을 포함할 수 있다. 수용액은 또한 추가의 수용성 화합물, 예컨대 무기 염 또는 이형제, 습윤제, 슬립제(slip agent), 약제학적 화합물 및 뉴트라슈티컬 화합물, 이들의 조합 등을 포함할 수 있다. 이형제는, 물과 배합될 때 금형으로부터 콘택트 렌즈를 이형시키는 데 필요한 시간을, 이형제를 포함하지 않는 수용액을 이용하여 그러한 렌즈를 이형시키는 데 필요한 시간에 비하여, 감소시키는 화합물 또는 화합물들의 혼합물이다. 수용액은 특별한 취급, 예컨대 정제, 재순환 또는 특별한 처분 절차를 필요로 하지 않을 수 있다.
추출은, 예를 들어 수용액 중에 렌즈를 침지하거나 수용액의 유동에 렌즈를 노출시킴으로써 달성될 수 있다. 추출은 또한, 예를 들어 다음 중 하나 이상을 포함할 수 있다: 수용액을 가열하는 단계; 수용액을 교반하는 단계; 수용액 중 이형 보조제의 수준을 렌즈의 이형을 야기하기에 충분한 수준까지 증가시키는 단계; 렌즈의 기계적 또는 초음파 교반; 및 수용액 중에 적어도 하나의 침출 또는 추출 보조제를 렌즈로부터의 미반응 성분들의 적절한 제거를 촉진시키기에 충분한 수준까지 도입하는 단계. 전술한 것들은 열, 교반 또는 둘 모두를 가하면서 또는 가하지 않고서, 배치(batch) 공정 또는 연속 공정으로 수행될 수 있다.
침출 및 이형을 용이하게 하기 위해 물리적 교반의 적용이 요구될 수 있다. 예를 들어, 렌즈가 부착되는 렌즈 금형 부분품은 수용액 내에서 진동되거나 전후로 운동하게 될 수 있다. 다른 방법은 수용액을 통한 초음파를 포함할 수 있다.
렌즈는 오토클레이빙(autoclaving)과 같은 그러나 이로 한정되지 않는 공지 수단에 의해 살균될 수 있다.
상기에 나타낸 바와 같이, 바람직한 안과용 장치는 콘택트 렌즈, 더 바람직하게는 소프트 하이드로겔 콘택트 렌즈이다. 본 명세서에 기재된 투과 파장 및 백분율은, 예를 들어 실시예에 기재된 방법을 사용하여 다양한 두께의 렌즈에 대해 측정될 수 있다. 예로서, 소프트 콘택트 렌즈에서 투과율 스펙트럼을 측정하기 위한 바람직한 중심 두께는 80 내지 100 마이크로미터, 또는 90 내지 100 마이크로미터 또는 90 내지 95 마이크로미터일 수 있다. 전형적으로, 측정은 예를 들어, 4 nm 기기 슬릿 폭을 사용하여 렌즈의 중심에서 이루어질 수 있다. 다양한 농도의 하나 이상의 중합성 고 에너지 광 흡수 화합물이 상기 기재된 투과 특성을 달성하는 데 사용될 수 있다. 예를 들어, 농도는 희석제를 제외한, 반응성 혼합물 중의 모든 성분의 중량 백분율을 기준으로, 적어도 1% 또는 적어도 2%; 및 최대 10% 또는 최대 5%의 범위일 수 있다. 전형적인 농도는 3 내지 5%의 범위일 수 있다.
본 발명에 따른 실리콘 하이드로겔 안과용 장치(예를 들어, 콘택트 렌즈)는 바람직하게는 하기 특성을 나타낸다. 모든 값은 "약"으로 시작되고, 장치는 열거된 특성들의 임의의 조합을 가질 수 있다. 특성은 예를 들어, 본 명세서에 참고로 포함된 미국 사전 허가 공보 US20180037690호에 기재된 바와 같은 당업자에게 공지된 방법에 의해 결정될 수 있다.
[H2O]%: 적어도 20% 또는 적어도 25% 및/또는 최대 80% 또는 최대 70%
탁도(haze): 30% 이하, 또는 10% 이하
크루스(Kruss) DCA(°): 100° 이하, 또는 50° 이하
인장 모듈러스(psi): 120 이하, 또는 80 내지 120
Dk(배러(barrer)): 적어도 80, 또는 적어도 100, 또는 적어도 150, 또는 적어도 200
파단 신율: 적어도 100
이온성 규소 하이드로겔의 경우, (상기에 언급된 것들에 더하여) 하기의 특성들이 또한 바람직할 수 있다:
라이소자임 흡수량(㎍/렌즈): 적어도 100, 또는 적어도 150, 또는 적어도 500, 또는 적어도 700
폴리쿼터늄 1(PQ1) 흡수율(%): 15 이하, 또는 10 이하, 또는 5 이하
이제 본 발명의 일부 실시 형태를 하기 실시예에서 상세히 설명할 것이다.
실시예
시험 방법
용액 중의 유기 화합물의 자외-가시광선 스펙트럼을 퍼킨 엘머 람다(Perkin Elmer Lambda) 45 또는 애질런트 캐리(Agilent Cary) 6000i UV/VIS 스캐닝 분광계에서 측정하였다. 사용 전에 적어도 30분 동안 기기를 열적으로 평형화하였다. 퍼킨 엘머 기기의 경우, 스캔 범위는 200 내지 800 nm이었고; 스캔 속도는 960 nm/min이었으며; 슬릿 폭은 4 nm이었고; 모드는 투과율 또는 흡광도로 설정하였으며; 기준선 보정을 선택하였다. 캐리 기기의 경우, 스캔 범위는 200 내지 800 nm이었고; 스캔 속도는 600 nm/min이었으며; 슬릿 폭은 2 nm이었고; 모드는 투과율 또는 흡광도이었으며; 기준선 보정을 선택하였다. 자동영점 기능을 사용하여 샘플을 분석하기 전에 기준선 보정을 수행하였다.
청구된 조성물로부터 부분적으로 형성된 콘택트 렌즈의 자외-가시광선 스펙트럼을 패킹 용액을 사용하여, 퍼킨 엘머 람다 45 UV/VIS 또는 애질런트 캐리 6000i UV/VIS 스캐닝 분광계에서 측정하였다. 사용 전에 적어도 30분 동안 기기를 열적으로 평형화하였다. 퍼킨 엘머 기기의 경우, 스캔 범위는 200 내지 800 nm이었고; 스캔 속도는 960 nm/min이었으며; 슬릿 폭은 4 nm이었고; 모드는 투과율로 설정하였으며; 기준선 보정을 선택하였다. 플라스틱 2-피스 렌즈 홀더 및 동일한 용매를 함유하는 큐벳을 사용하여 기준선 보정을 수행하였다. 이들 2-피스 콘택트 렌즈 홀더는 입사광선이 통과하는 위치에서 석영 큐벳에 샘플을 고정하도록 설계되었다. 기준 큐벳은 또한 2-피스 홀더를 함유하였다. 일정한 샘플의 두께를 보장하기 위하여, 모든 렌즈를 동일한 금형을 사용하여 제조하였다. 전자 두께 게이지를 사용하여 콘택트 렌즈의 중심 두께를 측정하였다. 보고된 중심 두께 및 % 투과율 스펙트럼은 3개의 개별 렌즈 데이터를 평균내어 얻는다.
큐벳의 외부 표면이 완전히 깨끗하고 건조하며 큐벳에 기포가 전혀 존재하지 않는 것을 보장하는 것이 중요하다. 기준 큐벳 및 이의 렌즈 홀더가 일정하게 유지될 때 그리고 모든 샘플이 동일한 샘플 큐벳 및 이의 렌즈 홀더를 사용할 때 측정의 반복성이 개선되어, 두 큐벳이 기기 내로 적절하게 삽입되는 것을 확실히 한다.
실시예
하기의 약어가 실시예 및 도면 전체에 걸쳐 사용될 것이며, 이는 다음의 의미를 갖는다.
AlCl3: 염화알루미늄
NBS: N-브로모석신이미드
FeCl3: 염화철(III)
DIAD: 다이아이소프로필 아조다이카르복실레이트
PPh3: 트라이페닐포스핀
Cs2CO3: 탄산세슘
XantPhos: 4,5-비스(다이페닐포스피노)-9,9-다이메틸잔텐
Pd2(dba)3:
HCl: 염산
DMAP: 다이메틸아미노피리딘
Pd(dppf)2Cl2:
KOAc: 포타슘 아세테이트
AcOH: 아세트산
H2O2: 과산화수소
KNO3: 질산칼륨
THF: 테트라하이드로푸란
Pd/C: 탄소 상의 팔라듐
H2: 수소 가스
L: 리터
mL: 밀리리터
equiv. 또는 eq.: 당량
LCMS: 액체 크로마토그래피-질량 분석
㎏: 킬로그램
g: 그램;
mol: 몰
mmol: 밀리몰
TLC: 박층 크로마토그래피
1H NMR: 양성자 핵자기 공명 분광법
UV-VIS: 자외-가시광선 분광법
psi: 제곱인치당 파운드
HNO3: 질산
TsOH: p-톨루엔설폰산
HCl: 염산
Et3N: 트라이에틸아민
CH2Cl2 또는 DCM: 다이클로로메탄
SnCl2: 염화주석(II) 또는 염화제1주석
EtOH: 에탄올
Na2CO3: 탄산나트륨
EtOAc: 에틸 아세테이트
BHT: 2,6-비스(1,1-다이메틸에틸)-4-메틸페놀
CDCl3: 중수소-클로로포름
Cs2CO3: 탄산세슘
NaHCO3: 중탄산나트륨
Na2SO4: 황산나트륨
K2CO3: 탄산칼륨
DMSO: 다이메틸 설폭사이드
3-클로로프로피오페논 (시그마-알드리치(Sigma-Aldrich))
1-(3-하이드록시-4-니트로페닐)-에탄-1-온 (콤비-블록스(Combi-Blocks))
1-(4-하이드록시-3-니트로페닐)-에탄-1-온 (콤비-블록스)
Da: 달톤 또는 g/몰
kDa: 킬로달톤 또는 1,000 달톤과 동일한 원자 질량 단위
DMA: N,N-다이메틸아크릴아미드 (자르켐(Jarchem))
HEMA: 2-하이드록시에틸 메타크릴레이트 (바이맥스(Bimax))
PVP: 폴리(N-비닐피롤리돈) (아이에스피 애쉬랜드(ISP Ashland))
PDMA: 폴리다이메틸아크릴아미드
PVMA: 폴리비닐메틸아세트아미드
EGDMA: 에틸렌 글리콜 다이메타크릴레이트 (에스테크(Esstech))
TEGDMA: 트라이에틸렌 글리콜 다이메타크릴레이트 (에스테크)
TMPTMA: 트라이메틸올프로판 트라이메타크릴레이트 (에스테크)
테고머(Tegomer) V-Si 2250: 다이아크릴옥시폴리다이메틸실록산 (에보닉(Evonik))
이르가큐어 1700: 25% 비스(2,6-다이메톡시벤조일)-2,4,4-트라이메틸 펜틸포스핀옥사이드와 75% 2-하이드록시-2-메틸-1-페닐-프로판-1-온의 혼합물 (바스프(BASF))
이르가큐어 819: 비스(2,4,6-트라이메틸벤조일)-페닐포스핀옥사이드 (바스프 또는 시바 스페셜티 케미칼즈(Ciba Specialty Chemicals))
이르가큐어 1870: 비스(2,6-다이메톡시벤조일)-2,4,4-트라이메틸-펜틸포스핀옥사이드와 1-하이드록시-사이클로헥실-페닐-케톤의 블렌드 (바스프 또는 시바 스페셜티 케미칼즈)
mPDMS: 모노-n-부틸 종결된 모노메타크릴옥시프로필 종결된 폴리다이메틸실록산(Mn = 800 내지 1000 달톤) (젤레스트(Gelest))
HO-mPDMS: 모노-n-부틸 종결된 모노-(2-하이드록시-3-메타크릴옥시프로필)-프로필 에테르 종결된 폴리다이메틸실록산(Mn = 400 내지 1500 달톤) (오르텍(Ortec) 또는 디에스엠-폴리머 테크놀로지 그룹(DSM-Polymer Technology Group))
SiMAA: 2-프로펜산, 2-메틸-2-하이드록시-3-[3-[1,3,3,3-테트라메틸-1-[(트라이메틸실릴)옥시]다이실록사닐]프로폭시]프로필 에스테르 (토레이(Toray)), 또는 3-(3-(1,1,1,3,5,5,5-헵타메틸트라이실록산-3-일)프로폭시)-2-하이드록시프로필 메타크릴레이트
노르블록®: 2-(2'-하이드록시-5-메타크릴릴옥시에틸페닐)-2H-벤조트라이아졸 (얀센(Janssen))
블루 HEMA: 미국 특허 제5,944,853호에 기재된 바와 같은, 1-아미노-4-[3-(4-(2-메타크릴로일옥시-에톡시)-6-클로로트라이아진-2-일아미노)-4-설포페닐아미노]안트라퀴논-2-설폰산
RB247: 1,4-비스[2-메타크릴옥시에틸아미노]-9,10-안트라퀴논
바이소머(Bisomer) IMT 블루 또는 C.I. 반응성 블루(Reactive Blue) 69: 2-안트라센설폰산, 1-아미노-4-[[4-[(2-브로모-1-옥소-2-프로펜-1-일)아미노]-2-설포페닐]아미노]-9,10-다이하이드로-9,10-다이옥소-, 나트륨 염(1:2) 또는 2-안트라센설폰산, 1-아미노-4-[[4-[(2-브로모-1-옥소-2-프로페닐)아미노]-2-설포페닐]아미노]-9,10-다이하이드로-9,10-다이옥소-, 이나트륨 염(9CI) (제오 스페셜티 케미칼즈(Geo Specialty Chemicals)) 또는 다이소듐 N-[4-[(4-아미노-9,10-다이옥소-3-설포안트라센-1-일)아미노]-3-설포네이토페닐]-2-브로모프로프-2-엔이미데이트(CAS#70209-99-3)
D3O: 3,7-다이메틸-3-옥탄올 (비곤(Vigon))
DIW: 탈이온수
MeOH: 메탄올
IPA: 아이소프로필 알코올
BC: PP, TT, Z 또는 이들의 블렌드로부터 제조된 후방 또는 베이스 곡면 플라스틱 금형
FC: PP, TT, Z 또는 이들의 블렌드로부터 제조된 전방 곡면 플라스틱 금형
PP: 프로필렌의 단일중합체인 폴리프로필렌
TT: 수소화 스티렌 부타디엔 블록 공중합체인 터프텍(Tuftec) (아사히 카세이 케미칼즈(Asahi Kasei Chemicals))
Z: 폴리사이클로올레핀 열가소성 중합체인 제오노아(Zeonor) (니폰 제온 컴퍼니 리미티드(Nippon Zeon Co Ltd))
TLO3 라이트: 필립스(Phillips) TLK 40W/03 전구
LED: 발광 다이오드
RMM: 반응성 단량체 혼합물(들)
NaH: 수소화나트륨
BAGE: 붕산 글리세롤 에스테르(붕산 대 글리세롤의 몰비는 1:2임) 299.3 그램(몰)의 글리세롤 및 99.8 그램(몰)의 붕산을 적합한 반응기 내에서 1247.4 그램의 5% (w/w) EDTA 수용액 중에 용해시키고, 이어서 온화한 진공(2 내지 6 torr) 하에서 4 내지 5시간 동안 교반하면서 90 내지 94℃로 가열하고, 실온으로 냉각되게 하였다.
붕산염 완충 패킹 용액: 18.52 그램(300 mmol)의 붕산, 3.7 그램(9.7 mmol)의 붕산나트륨 10수화물, 및 28 그램(197 mmol)의 황산나트륨을 2 리터 메스 플라스크를 채우기에 충분한 탈이온수 중에 용해시켰다.
실시예 1 ― 반응도식 2에 나타낸 바와 같은 화합물 (F)의 합성
[반응도식 2]
Figure pct00021
7-하이드록시-3,4-다이하이드로나프탈렌-1(2 H )-온(A)
무수 톨루엔(8 L) 중 7-메톡시-3,4-다이하이드로나프탈렌-1(2H)-온(334.0 그램, 1.90 몰, 1.0 당량) 및 무수 염화알루미늄(782 그램, 5.86 몰, 3.1 당량)의 현탁액을 85℃에서 30분 동안 가열하였으며, 이 시점에서 LCMS는 반응이 완료되었음을 나타내었다. 흑색 반응 혼합물을 0℃로 냉각시키고, 얼음/물 혼합물(8.7 L)에 붓고 5분 동안 교반하였다. 생성물을 에틸 아세테이트(3 × 7 L)로 추출하였다. 합한 유기 층을 물(2 × 1.7 L) 및 포화 염수(1.7 L)로 세척하였다. 유기 층을 감압 하에서 농축시켰다. 잔류물을 톨루엔(2.5 L)으로 하룻밤 분쇄(triturate)하였다. 고체를 여과하고, 톨루엔(0.9 L) 및 헵탄(0.9 L)으로 헹구어서, 베이지색 고체로서 화합물 (A)(301 g, 97% 수율, >95% 순도)를 얻었다. 화합물 (B)로 전환하기 전에, 화합물 (A)를 하기와 같이 정제하였다: 화합물 (A)(195.4 g)를 에틸 아세테이트(16 L)로 용리하는 실리카 겔(200 그램) 상에서 정제하였다. 고체를 40℃에서 하룻밤 진공 하에서 건조시켜 화합물 (A)(192 그램, 94% 수율, >95% 순도)를 얻었다.
8-브로모-7-하이드록시-3,4-다이하이드로나프탈렌-1(2 H )-온(B)
염화제2철(1.9 그램, 11.8 mmol, 0.01 당량)을 무수 아세토니트릴(1.9 L) 중 화합물 (A)(191 그램, 1.18 몰, 1.0 당량) 및 N-브로모석신이미드(209.5 그램, 1.18 몰, 1.0 당량)의 교반된 현탁액에 첨가하여, 온화한 발열(10℃ 온도 증가)을 얻었다. 16시간 동안 교반한 후에, 물(7 L)을 첨가하고, 반응 혼합물을 1시간 동안 교반하였다. 생성된 고체를 여과하고, 물(2 × 2.3 L)로 세척하였다. 고체를 에틸 아세테이트(3.4 L) 중에 희석시키고, 물(1 L)로 세척하였다. 유기 용매를 감압 하에서 농축시키고, 잔류물을 다이클로로메탄 중 0 내지 10% 에틸 아세테이트의 구배로 용리하는 실리카 겔(3 ㎏) 상에서 정제하였다. 고체를 40℃에서 하룻밤 진공 하에서 건조시켜, 담황색 고체로서 화합물 (B)(147 그램, 52% 수율, >97% 순도)를 얻었다.
8-브로모-7-(2-(tert-부톡시)에톡시)-3,4-다이하이드로나프탈렌-1(2 H )-온(C)
무수 THF(3.4 L) 중 다이아이소프로필 아조다이카르복실레이트(697 그램, 3.45 몰, 3.5 당량, DIAD)의 용액을 0℃에서 THF(6.6 L) 중 트라이페닐-포스핀(900 그램, 3.44 몰, 3.5 당량)의 용액에 30분에 걸쳐 첨가하였다. 45분 동안 교반한 후에, 백색 침전물이 관찰되었다. THF(1.7 L) 중 화합물 (B)(238 그램, 0.98 몰, 1.00 당량), 에틸렌 글리콜 모노-tert-부틸 에테르(147 그램, 1.24 몰, 1.25 당량)의 용액을 30분에 걸쳐 첨가하였다. 냉각조를 제거하고, 반응 혼합물을 실온에서 하룻밤 교반하였으며, 이 시점에서 LCMS는 30%의 화합물 (B)가 잔존함을 나타내었다. 테트라하이드로푸란을 감압 하에서 제거하였다. 잔류물을 톨루엔(18 L) 중에 용해시키고, 2 N 수산화나트륨(2 × 9 L) 및 포화 염수(2 × 4.4 L)로 순차적으로 세척하였다. 합한 수성 세척액을 에틸 아세테이트(9 L)로 추출하였다. 합한 유기 층을 감압 하에서 농축시켰다. 잔류물을 헵탄 중 0 내지 20% 에틸 아세테이트의 구배로 용리하는 바이오티지(Biotage) 150 카트리지를 통해 5회 통과시킴으로써 정제하여 화합물 (C)(421 g, 55% 수율, 1H-NMR에 의한 44% 순도)를 얻었다. 주: 이 시점에서의 화합물은 환원된 DIAD 및 DIAD 둘 모두를 함유하며, 이들 중 어느 것도 다음 반응에 영향을 주지 않고 다음 단계에서 크로마토그래피에 의해 용이하게 제거된다.
N-(2-(2-( tert -부톡시)에톡시)-8-옥소-5,6,7,8-테트라하이드로나프탈렌-1-일)아세트-아미드(D)
1,4-다이옥산(15 L) 중 화합물 (C)(193 g, 567 mmol, 1.0 당량), 아세트아미드(67 그램, 1.13 몰, 2.0 당량) 및 탄산세슘(555 그램, 1.7 몰, 3 당량)의 현탁액을 15분 동안 질소로 스파징하였다. XantPhos(16.4 g, 28 mmol, 0.05 당량) 및 Pd2(dba)3(10.2 그램, 11.2 mmol, 0.02 당량)를 첨가하였다. 반응 혼합물을 추가 5분 동안 질소로 스파징하였다. 1.5시간 동안 환류시킨 후에, 반응물을 30℃로 냉각시키고, 감압 하에서 약 1.5 L의 부피로 농축시켰다. 에틸 아세테이트(48 L)를 첨가하고, 생성된 혼합물을 포화 염수(7.4 L)로 세척하였다. 유기 층을 황산나트륨으로 건조시키고, 여과하고, 감압 하에서 농축시켰다. 잔류물을 헵탄 중 0 내지 80% 에틸 아세테이트의 구배로 용리하는 실리카 겔(1.5 ㎏) 상에서 정제하여, 담황색 고체로서 화합물 (D)(75.5 그램, 42% 수율)를 수득하였다.
8-아미노-7-(2-하이드록시에톡시)-3,4-다이하이드로나프탈렌-1(2 H )-온(E)
HCl 수용액(3 M, 750 mL) 중 화합물 (D)(25 그램, 0.078 몰, 1.0 당량)를 3.5 시간 동안 80℃로 가열하였으며, 이 시점에서 LCMS는 완전한 탈보호를 나타낸다. 반응물을 실온으로 냉각시키고, pH 10이 얻어질 때까지 고체 탄산나트륨을 일부씩 첨가하였다. 다이클로로메탄(250 mL)을 첨가하고, 혼합물을 약 10분 동안 교반하였다. 동일한 규모의 2개의 반응물을 분액 깔때기에서 합하고, 추가의 다이클로로메탄(250 mL)을 첨가하였다. 층을 분리하고, 수성 층을 다이클로로메탄(250 mL)으로 역추출하였다. 합한 유기 층을 감압 하에서 농축시켜, 갈색 오일로서 조(crude) 화합물 (E)(43.8 그램, LCMS에 의한 >85% 순도)를 얻었으며, 이것을 후속으로 사용하였다.
2-((1-아미노-8-옥소-5,6,7,8-테트라하이드로나프탈렌-2-일)옥시)에틸 메타크릴레이트(F)
다이클로로메탄(800 mL) 중 조 화합물 (E)(43.8 그램, 약 85% 순도, 약 0.133 몰, 1.0 당량) 및 DMAP(5 그램, 0.041 몰, 0.3 당량)를 질소 하에서 10분 동안 교반하였다. 메타크릴산 무수물(21.5 그램, 0.144 몰, 1.08 당량) 및 다이클로로메탄(125 mL)의 용액을 30분의 기간에 걸쳐 첨가하였다. 첨가 과정에 걸쳐 약 4℃의 발열이 관찰되었다. 주말에 걸쳐 실온에서 교반한 후에, 포화 중탄산나트륨(400 mL)을 첨가하고, 층을 분리하였다. 수성 층을 다이클로로메탄(200 mL)으로 역추출하였다. 합한 유기 층을 포화 염수(250 mL)로 세척하고, 감압 하에서 농축시켰다. 잔류물을 헵탄 중 0 내지 15% 에틸 아세테이트의 구배로 용리하는 실리카 겔(450 그램) 상에서 정제하였다. 생성물을 40℃에서 24시간 동안 진공 하에서 건조시켜, 황색 고체(MP = 90.7℃)로서 화합물 (F)(25.0 그램, 화합물 (D)로부터의 55% 수율)를 얻었다. 1H NMR (500 ㎒, CDCl3) δ 1.96 (3H, s, CH3), 2.02 (2H, m, 사이클릭-H), 2.61 (2H, t, J = 6.0 ㎐, 사이클릭-H), 2.83 (2H, t, J = 6.0 ㎐, 사이클릭-H), 4.22 (2H, t, J = 5.0 ㎐, CH2), 4.53 (2H, t, J = 5.0 ㎐, CH2), 5.60 (1H, m, 비닐), 6.14 (1H, m, 비닐), 6.37 (1H, d, J = 7.5 ㎐, Ar-H), 6.79 (1H, d, J = 7.5 ㎐, Ar-H). 0.2 mM 메탄올 용액 중 화합물 (F)의 UV-VIS 스펙트럼이 도 1에 나타나 있다.
실시예 2 ― 반응도식 3에 나타낸 바와 같은 화합물 (M)의 합성
[반응도식 3]
Figure pct00022
6-(4,4,5,5-테트라메틸-1,3,2-다이옥사보롤란-2-일)크로만-4-온(G)
1,4-다이옥산 중 6-브로모 크로만-4-온(100.85 그램, 444.156 mmol, 1 당량), 포타슘 아세테이트(130.77 그램, 1332.467 mmol, 3 당량) 및 비스(피나콜레이토)다이보론(135.35 그램, 532.985 mmol, 1.2 당량)의 혼합물을 30분 동안 질소로 스파징하였다. 다이클로로메탄 중 [1,1'-비스-(다이페닐포스피노)페로센]다이클로로팔라듐(II)착물(18.14 그램, 22.208 mmol, 0.05 당량)을 첨가하고, 혼합물을 95℃에서 하룻밤 가열하였다. 실온으로 냉각시킨 후에, 혼합물을 셀라이트(Celite)를 통해 여과하고, 여과 케이크를 에틸 아세테이트(2 × 500 mL)로 세척하였다. 여과액을 물(500 mL) 및 포화 염수(500 mL)로 세척하였다. 합한 수성 층을 에틸 아세테이트(2 × 300 mL)로 역추출하였다. 합한 유기 층을 황산나트륨으로 건조시키고, 여과하고, 감압 하에서 농축시켰다. 잔류물을 헵탄 중 0 내지 50% 에틸 아세테이트의 구배로 용리하는 바이오티지-75 컬럼 상에서 정제하여, 담갈색 오일로서 화합물 (G)(151.82 그램, 이론적 수율 121.75 그램)를 얻었으며, 이는 약간의 비스(피나콜레이토)-다이보론을 함유하였다. 이 물질을 (H)의 제조에 사용하였다.
6-하이드록시크로만-4-온(H)
아세트산(150 mL)을 실온에서 THF(750 mL) 및 물(225 mL) 중 화합물 (G)(151.8 그램, 약 444.15 mmol, 1 당량)의 용액에 첨가하였다. 실온에서 1시간 동안 교반한 후에, 물(150 mL) 중 30% 과산화수소를 혼합물에 일부씩 첨가하고, 생성된 혼합물을 실온에서 하룻밤 교반하였다. 빙조에서 냉각시킨 후에, 20% 아황산나트륨 수용액(800 mL)을 적가하였다(과산화물 시험지는 음성이었다). 혼합물을 에틸 아세테이트(3 × 800 mL)로 추출하고, 합한 유기 층을 포화 염수(800 mL)로 세척하고, 황산나트륨으로 건조시키고, 여과하고, 감압 하에서 농축시켰다. 잔류물을 플래시 바이오티지-75 컬럼 상에서 2회 정제하여 - 매회마다 헵탄 중 0 내지 50% 에틸 아세테이트의 구배로 용리함 -, 밝은황색 고체로서 화합물 (H)(59.7 그램, 82% 수율(2개의 단계에 대해))를 수득하였다.
6-하이드록시-5-니트로크로만-4-온(I)
다이에틸 에테르(1000 mL) 중 화합물 (H)(10 그램, 60.916 mmol, 1 당량)의 용액을 6 M HCl(200 mL) 중 질산나트륨(5.177 그램, 60.916 mmol, 1 당량) 및 질산란탄(III) 6수화물(2.637 그램, 6.092 mmol, 0.1 당량)의 혼합물에 일부씩 첨가하였다. 혼합물을 실온에서 41시간 동안 교반하였으며, 이 시점에서 혼합물은 적색을 띤 용액이 되었고, TLC는 출발 물질이 소비되었음을 나타내었다. 혼합물을 분액 깔때기에 옮기고, 층을 분리하였다. 수성 층을 에틸 아세테이트(3 × 200 mL)로 추출하였다. 합한 유기 층을 물(500 mL), 포화 염수(500 mL)로 세척하고, 황산나트륨으로 건조시키고, 여과하고, 감압 하에서 농축시켰다. 잔류물을 헵탄 중 0 내지 60% 에틸 아세테이트의 구배로 용리하는 아나로직스(AnaLogix) 자동화 컬럼 시스템(220 그램 실리카 겔 컬럼) 상에서 정제하여, 황색 고체로서 화합물 (I)(2.4 그램, 19% 수율, 85% 순도, 15% 비스-니트로 부산물을 함유함)를 얻었다. 반응을 모니터링하고, TLC에 의해 반응이 완료된 것으로 여겨질 때 정지하고, 이어서 즉시 후처리(worked-up)하여 원하는 생성물을 단리해야 하는데; 그렇지 않으면, 비스-니트로 부산물이 주 생성물이 될 수 있다.
6-(2-( tert -부톡시)에톡시)-5-니트로크로만-4-온(J)
트라이페닐포스핀(18.81 그램, 71.715 mmol, 1.5 당량) 및 다이아이소프로필 아조다이카르복실레이트(DIAD, 14.12 mL, 71.715 mmol, 1.5 당량)를 실온에서 무수 THF(500 mL) 중 화합물 (I) (10 그램, 47.81 mmol, 1 당량) 및 에틸렌글리콜 모노-t-부틸 에테르(6.28 mL, 47.81 mmol, 1 당량)의 용액에 순차적으로 첨가하였다. 실온에서 하룻밤 교반한 후에, 혼합물을 감압 하에서 농축시켰다. 잔류물을 아나로직스 자동화 컬럼 시스템(330 그램 실리카 겔 컬럼) 상에서 2회 정제하여 - 매회마다 헵탄 중 0 내지 100% 에틸 아세테이트의 구배로 용리함 -, 황색 고체로서 화합물 (J)(16.3 그램, 이론적 수율 14.79 그램)를 얻었으며, 이는 약간의 환원된 DIAD를 함유하였다. 이 물질을 화합물 (K)의 제조에 사용하였다.
5-아미노-6-(2-( tert -부톡시)에톡시)크로만-4-온(K)
에탄올(1100 mL) 중 약간의 환원된 DIAD를 함유하는 화합물 (J)(15.5 그램) 및 탄소 상의 10% 팔라듐(1.55 그램)의 혼합물을 실온에서 6시간 동안 20 psi에서 수소화하였다. LCMS는 화합물 (K)(80%) 및 과환원된 부산물(20%)의 혼합물이 형성되었음을 나타내었다.
화합물 (J)의 다른 배치(4 그램)를 15 psi에서 수소화하였다. LCMS는 화합물 (K)(95%) 및 과환원된 부산물(5%)의 혼합물이 형성되었음을 나타내었다. 2개의 배치를 후처리를 위해 합하였다. 혼합물을 셀라이트를 통해 여과하고, 여과 케이크를 에탄올(200 mL)로 세척하였다. 여과액을 감압 하에서 농축시켰다. 잔류물을 헵탄 중 0 내지 40% 에틸 아세테이트의 구배로 용리하는 아나로직스 자동화 컬럼 시스템(330 그램 실리카 겔 컬럼) 상에서 정제하여, 황색 오일로서 화합물 (K)(7.8 그램, 13% 수율(3개의 단계에 대해))를 얻었다.
5-아미노-6-(2-하이드록시에톡시)크로만-4-온(L)
6 M HCl(100 mL) 중 화합물 (K)(7.8 그램, 27.923 mmol, 1 당량)의 혼합물을 실온에서 3시간 동안 교반하였으며, 이 시점에서 LCMS는 반응이 완료되었음을 나타내었다. 혼합물을 빙조에서 냉각시키고, pH가 10이 될 때까지 고체 탄산나트륨을 조심스럽게 일부씩 첨가하였다. 혼합물을 에틸 아세테이트(400 mL) 및 물(200 mL)로 희석시켰다. 층을 분리하고, 수성 층을 에틸 아세테이트(2 × 100 mL)로 추출하였다. 합한 유기 층을 포화 염수(200 mL)로 세척하고, 황산나트륨으로 건조시키고, 여과하고, 감압 하에서 농축시켜, 황색 고체로서 화합물 (L)(5.77 그램, 90% 수율)을 얻었으며, 이것을 (M)의 제조에 사용하였다.
2-((5-아미노-4-옥소크로만-6-일)옥시)에틸 메타크릴레이트(M)
메타크릴산 무수물(4.15 mL, 27.841 mmol, 1.1 당량)을 실온에서 무수 다이클로로메탄(300 mL) 중 화합물 (L)(5.65 그램, 25.31 mmol, 1 당량) 및 DMAP(0.93 그램, 7.593 mmol, 0.3 당량)의 용액에 적가하였다. 실온에서 하룻밤 교반한 후에, 혼합물을 포화 중탄산나트륨(100 mL) 및 포화 염수 용액(100 mL)으로 세척하였다. 합한 수성 층을 다이클로로메탄(2 × 100 mL)으로 역추출하였다. 합한 유기 층을 황산나트륨으로 건조시키고, 여과하고, 감압 하에서 농축시켰다. 잔류물을 헵탄 중 0 내지 30% 에틸 아세테이트의 구배로 용리하는 아나로직스 자동화 컬럼 시스템(120 그램 실리카 겔 컬럼) 상에서 정제하여, 끈적거리는 황색 고체로서 화합물 (M)(6.0 그램, 80% 수율)을 얻었다. 1H NMR (500 ㎒, CDCl3) δ 1.93 (3H, s, CH3), 2.70 (2H, t, J = 5.5 ㎐, CH2), 4.22 (2H, t, J = 5.5 ㎐, CH2), 4.41 (2H, t, J = 6.1 ㎐, CH2), 4.53 (2H, t, J = 6.1 ㎐, CH2), 5.60 (1H, m, 비닐), 6.11 (1H, d, J = 8.2 ㎐, Ar-H), 6.15 (1H, m, 비닐), 6.85 (1H, d, J = 8.2 ㎐, Ar-H). 0.2 mM 메탄올 용액 중 화합물 (M)의 UV-VIS 스펙트럼이 도 1에 나타나 있다.
실시예 3
반응도식 4에 나타낸 바와 같은 (Z)-3-하이드록시-1-(나프탈렌-2-일)-3-(4-비닐페닐)프로프-2-엔-1-온(N)의 합성
[반응도식 4]
Figure pct00023
자석 교반 막대가 담긴 250 mL 둥근바닥 플라스크에 메틸 4-비닐벤조에이트(2 그램, 12.3 mmol) 및 NaH(4.9 g, 10 당량, 오일 현탁액 중 60% 수소화나트륨)를 첨가하였다. 50 mL의 건성 THF(분자체)가 담긴 균압 첨가 깔때기를 부착하고, 반응 시스템을 20분 동안 건조 질소 가스로 퍼징하였다. 이후에, 격렬하게 교반하면서 THF를 서서히 첨가하였다. 2-아세토나프톤(3.5 그램, 12.3 mmol) 및 소량의 하이드로퀴논을 10 mL의 건성 THF 중에 용해시키고, 반응 혼합물에 적가하였다. 반응 베셀(reaction vessel)의 내용물을 12시간 동안 교반하였다. 이어서, 반응 플라스크를 빙조에 넣고, 염산 수용액을 서서히 첨가하여 과량의 NaH와 반응시켰다. 휘발성 성분을 회전 증발에 의해 제거하고, 잔류물을 DCM 중에 용해/현탁시켰다. 여과 후에, 유기 층을 분액 깔때기에서 다이클로로메탄으로 추출하고, 묽은 염산 및 염수로 세척하고, 이어서 MgSO4로 건조시켰다. 여과 후에, 용매를 회전 증발에 의해 제거하였다. 잔류물을 에틸 아세테이트 중에 용해시켰다. 미반응된 아세토나프톤을 과량의 헥산 중으로 침전시킴으로써 제거하였다. 조 생성물을 여과 및 회전 증발에 의해 단리하고, 이어서 이것을 용리제로서 에틸 아세테이트/헥산(1:5)을 사용하는 실리카 컬럼을 사용하여 추가로 정제하여 (Z)-3-하이드록시-1-(나프탈렌-2-일)-3-(4-비닐페닐)프로프-2-엔-1-온(N)을 수득하였다. 1H NMR (500 ㎒, CDCl3) δ 5.40 (1H, d, J = 11.0 ㎐, 비닐), 5.91 (1H, d, J = 17.5 ㎐, 비닐), 6.79 (1H, dd, J = 11.0 ㎐, J = 17.5 ㎐, 비닐), 6.99 (1H, s, 에놀 H-C=C-O-), 7.52-8.03 (10H, m, Ar-H), 8.54 (1H, s, Ar-H); 주: 교환가능한 에놀 양성자는 관찰되지 않았다.
실시예 4
표 4에 열거된 제형 77 중량% 및 희석제 D3O 23 중량%로 구성된 반응성 단량체 혼합물(RMM 1-4)을 제조하였다. PVP를 제외한 모든 성분을 질소 분위기 하에서 주위 온도에서 약 90분 동안 자르(jar) 내에서 혼합하고, 이후에 PVP를 첨가하고 주위 온도에서 약 240분 동안 혼합하였다. 이후에, 자르의 뚜껑을 덮고, 균질한 용액이 얻어질 때까지 실온에서 약 1000 내지 6000분 동안, 전형적으로는 약 1500 내지 1600분 동안 롤러 상에 두었다. 주위 온도 및 실온은 전형적으로 25 내지 30℃이다. 이어서, 압력 하에서 스테인리스 강 주사기를 사용하여 3 μm 필터를 통해 반응성 단량체 혼합물을 여과하였다. 콘택트 렌즈를 제조하기 전에 45분 동안 진공(40 torr)을 적용함으로써 모든 반응성 단량체 혼합물을 주위 온도에서 탈기하였다.
[표 4]
Figure pct00024
질소 가스 분위기 및 약 0.2% 미만의 산소 가스를 갖는 글로브 박스에서, 약 75 내지 100 μL의 RMM 1 및 RMM 2를 실온에서 에펜도르프 피펫을 사용하여 90:10 Z:TT 블렌드로 제조된 FC 내로 개별적으로 투입하였다. 이어서, 90:10 Z:TT 블렌드로 제조된 BC를 FC 상에 배치하였다. 투입 전에 금형을 글로브 박스 내에서 최소 12시간 동안 평형화시켰다. 8개의 금형 조립체가 담긴 트레이를 각각 63℃로 유지된 인접한 글러브 박스 내로 옮기고, 석영 플레이트를 사용하여 트레이 내의 금형 조립체를 덮고 고정시켰다. 트레이 위치에서 약 2.1 mW/㎠의 강도를 갖는 435 nm LED 조명을 사용하여 렌즈를 10분 동안 상부 및 저부로부터 경화시켰다.
렌즈들을 대부분의 렌즈들이 FC에 부착된 상태로 수동으로 탈형시키고, 렌즈들을 약 1시간 또는 2시간 동안 약 1 리터의 70% IPA 중에 떠 있게 하여 이형시킨 후에, 70% IPA로 2회, 그리고 이어서 탈이온수로 3회 세척하였다. 각각의 세척 단계는 약 30분간 지속되었다. 렌즈들을 붕산염 완충 패키징 용액 중에서 하룻밤 평형화시키고, 이어서 그 후에 신선한 붕산염 완충 패키징 용액 중에 저장하였다. RMM 1로부터 제조된 렌즈들(4A)은 87 마이크로미터의 평균 중심 두께를 가졌다. RMM 2로부터 제조된 렌즈들(4B)은 87 마이크로미터의 평균 중심 두께를 가졌다.
경화 시간이 15분인 것을 제외하고는, 앞서의 렌즈들(4A 및 4B)을 제조하는 데 사용된 것과 동일한 경화 조건 및 수화 단계를 사용하여 RMM 3으로부터 렌즈들(4C)을 제조하였다. 이들 렌즈(4C)의 평균 중심 두께는 86 마이크로미터였다.
산소 가스 농도가 3% 미만이고, 조사 조건이 약 5분 동안 1.5 mW/㎠, 그리고 이어서 약 10분 동안 2.5 mW/㎠인 것을 제외하고는, 앞서의 렌즈들(4A 및 4B)을 제조하는 데 사용된 것과 유사한 경화 및 수화 조건을 사용하고 RMM 4를 사용하여 파일럿 라인 상에서 렌즈들(4D)을 제조하였다. 이들 렌즈(4C)의 평균 중심 두께는 80 마이크로미터였다.
경화 조건이 65℃에서 약 5분 동안 1.5 mW/㎠, 그리고 이어서 10분 동안 2.5 mW/㎠인 것을 제외하고는, 앞서의 렌즈들(4A 및 4B)을 제조하는 데 사용된 것과 동일한 경화 조건 및 수화 단계를 사용하여 RMM 5로부터 렌즈들(4E)을 제조하였다. 이들 렌즈(4E)의 평균 중심 두께는 약 85 마이크로미터였다.
렌즈들(4A), (4B), (4C), (4D) 및 (4E)의 UV-VIS 투과율 스펙트럼이 도 2에 나타나 있으며, 이는 약 2 중량%의 화합물 (F) 또는 화합물 (M) 및 약 1.5 중량%의 노르블록®을 갖는 실리콘 하이드로겔 콘택트 렌즈가 약 400 nm 내지 약 450 nm에서 약간의 청색광을 흡수하면서 약 250 nm 내지 약 400 nm에서 완전한 흡수를 나타냄을 입증한다. 화합물 (M)이 화합물 (F)보다 가시 영역 내로 더 들어가서 흡수하였다.
실시예 5
표 4에 열거된 제형 77 중량% 및 희석제 D3O 23 중량%로 구성된 반응성 단량체 혼합물(RMM 6, RMM 7, 및 RMM 8)을 제조하였다. PVP를 제외한 모든 성분을 질소 분위기 하에서 주위 온도에서 약 90분 동안 자르(jar) 내에서 혼합하고, 이후에 PVP를 첨가하고 주위 온도에서 약 240분 동안 혼합하였다. 이후에, 자르의 뚜껑을 덮고, 균질한 용액이 얻어질 때까지 실온에서 약 1000 내지 6000분 동안, 전형적으로는 약 1500 내지 1600분 동안 롤러 상에 두었다. 주위 온도 및 실온은 전형적으로 25 내지 30℃이다. 이어서, 압력 하에서 스테인리스 강 주사기를 사용하여 3 μm 필터를 통해 반응성 단량체 혼합물을 여과하였다. 콘택트 렌즈를 제조하기 전에 45분 동안 진공(40 torr)을 적용함으로써 모든 반응성 단량체 혼합물을 주위 온도에서 탈기하였다.
질소 가스 분위기 및 약 0.2% 미만의 산소 가스를 갖는 글로브 박스에서, 약 75 내지 100 μL의 RMM 6, RMM 7, 및 RMM 8을 실온에서 에펜도르프 피펫을 사용하여 90:10 Z:TT 블렌드로 제조된 FC 내로 개별적으로 투입하였다. 이어서, 90:10 Z:TT 블렌드로 제조된 BC를 FC 상에 배치하였다. 투입 전에 금형을 글로브 박스 내에서 최소 12시간 동안 평형화시켰다. 8개의 금형 조립체가 담긴 트레이를 각각 65℃로 유지된 인접한 글러브 박스 내로 옮기고, 석영 플레이트를 사용하여 트레이 내의 금형 조립체를 덮고 고정시켰다. 435 nm LED 조명을 사용하여 약 5분 동안 1.0 mW/㎠, 그리고 이어서 약 10분 동안 2.5 mW/㎠를 사용하여 상부 및 저부로부터 렌즈들을 경화시켰다.
렌즈들을 대부분의 렌즈들이 FC에 부착된 상태로 수동으로 탈형시키고, 렌즈들을 약 1시간 또는 2시간 동안 약 1 리터의 70% IPA 중에 떠 있게 하여 이형시킨 후에, 70% IPA로 2회, 그리고 이어서 탈이온수로 3회 세척하였다. 각각의 세척 단계는 약 30분간 지속되었다. 렌즈들을 붕산염 완충 패키징 용액 중에서 하룻밤 평형화시키고, 이어서 그 후에 신선한 붕산염 완충 패키징 용액 중에 저장하였다. 렌즈들(5A)을 RMM 6으로부터 제조하였다. 렌즈들(5B)을 RMM 7로부터 제조하였다. 렌즈들(5C)을 RMM 8로부터 제조하였다. 이들 렌즈(5A 내지 5C)의 평균 중심 두께는 약 85 마이크로미터였다.
렌즈들(4A), (5A), (5B), 및 (5C)의 UV-VIS 투과율 스펙트럼이 도 3에 나타나 있으며, 이는 2 중량%의 화합물 (N)을 갖고 노르블록®을 갖지 않는, 또는 약 1 중량%의 화합물 (N), 약 1 중량%의 화합물 (F) 또는 화합물 (M) 중 어느 하나, 및 0.75 중량%의 노르블록®을 갖는 실리콘 하이드로겔 콘택트 렌즈가 약 400 nm 내지 약 450 nm에서 약간의 HEV 광을 흡수하면서 약 250 nm 내지 약 400 nm에서 완전한 흡수를 나타냄을 입증한다.
실시예 6
표 5에 열거된 제형 52 중량% 및 희석제 BAGE 48 중량%로 구성된 반응성 단량체 혼합물(RMM 9 및 RMM 10)을 제조하였다. 성분들을 주위 온도에서 질소 분위기 하에 자르 내에서 혼합하였다. 이후에, 자르의 뚜껑을 덮고, 반응성 단량체 혼합물이 균질해질 때까지 주위 온도에서 약 1400분 동안 롤러 상에 두었다. 이어서, 압력 하에서 스테인리스 강 주사기를 사용하여 3 μm 필터를 통해 반응성 단량체 혼합물을 여과하였다.
[표 5]
Figure pct00025
반응성 단량체 혼합물 RMM 9 및 RMM 10을 주위 온도에서 45분 동안 진공(40 torr)을 가하여 탈기시켰다. 이어서, 질소 가스 분위기 및 약 0.2% 미만의 산소 가스를 갖는 글로브 박스에서, 약 75 μL의 반응성 혼합물 RMM 9 및 RMM 10을 실온에서 에펜도르프 피펫을 사용하여 90:10 Z:TT 블렌드로 제조된 FC 내로 개별적으로 투입하였다. 이어서, 90:10 Z:TT 블렌드로 제조된 BC를 FC 상에 배치하였다. 투입 전에 금형을 글로브 박스 내에서 최소 12시간 동안 평형화시켰다. 8개의 금형 조립체가 담긴 트레이를 각각 65℃로 유지된 인접한 글러브 박스 내로 옮기고, 석영 플레이트를 사용하여 트레이 내의 금형 조립체를 덮고 고정시켰다. 트레이 위치에서 약 2.1 mW/㎠의 강도를 갖는 435 nm LED 조명을 사용하여 렌즈를 8분 동안 상부 및 저부로부터 경화시켰다. 렌즈들을 대부분의 렌즈들이 FC에 부착된 상태로 수동으로 탈형시키고, 렌즈들을 약 30 내지 60분 동안 30% IPA 중에 떠 있게 하여 이형시킨 후에, 30분 동안 DIW 중에, 그리고 이어서 30분 동안 PS 중에 액침하였다. 렌즈들은 여전히 다소 점착성이며, 따라서 렌즈들을 다시 DIW 중에 액침하고, PS가 담긴 바이알 내에 개별적으로 두었다. 렌즈들(6A)은 RRM 9로부터 제조하였으며, 86 마이크로미터의 평균 중심 두께를 가졌다. 렌즈들(6B)은 RRM 10으로부터 제조하였으며, 83 마이크로미터의 평균 중심 두께를 가졌다. 당업자는 정확한 렌즈 이형 공정은 아이소프로판올 수용액의 농도, 각각의 용매에 의한 세척 횟수, 및 각각의 단계의 지속기간에 관하여, 렌즈 제형 및 금형 재료에 따라 달라질 수 있음을 인식한다. 렌즈 이형 공정의 목적은, 결함 없이 모든 렌즈를 이형시키고, 희석제 팽윤된 네트워크로부터 패키징 용액 팽윤된 하이드로겔로 이행시키는 것이다.
45.9 밀리그램의 화합물 (F)를 4.4423 그램의 RMM 9 중에 용해시켜 약 2 중량%의 화합물 (F)를 함유하는 반응성 단량체 혼합물을 수득하였다. 이어서, 경화 시간이 15분인 것을 제외하고는, 앞서의 렌즈들(6A 및 6B)을 제조하는 데 사용된 것과 동일한 경화 조건 및 수화 단계를 사용하여 렌즈들(6C)을 제조하였다. 이들 렌즈(6C)의 평균 중심 두께는 87 마이크로미터였다.
45.6 밀리그램의 화합물 (F)를 4.4146 그램의 RMM 10 중에 용해시켜 약 2 중량%의 화합물 (F)를 함유하는 반응성 단량체 혼합물을 수득하였다. 이어서, 경화 시간이 15분인 것을 제외하고는, 앞서의 렌즈들(6A 및 6B)을 제조하는 데 사용된 것과 동일한 경화 조건 및 수화 단계를 사용하여 렌즈들(6D)을 제조하였다. 이들 렌즈(6D)의 평균 중심 두께는 84 마이크로미터였다.
56.5 밀리그램의 화합물 (M)을 5.1395 그램의 RMM 9 중에 용해시켜 약 2 중량%의 화합물 (M)을 함유하는 반응성 단량체 혼합물을 수득하였다. 화합물 (M)의 일부 가시적인 용해되지 않은 입자가 있었으며, 이들은 렌즈들을 제조하기 전에 여과 제거하였다. 그 결과, 화합물 (M)의 농도는 이 제형에서 2 중량% 미만일 수 있다. 이어서, 경화 시간이 15분인 것을 제외하고는, 앞서의 렌즈들(6A 및 6B)을 제조하는 데 사용된 것과 동일한 경화 조건 및 수화 단계를 사용하여 렌즈들(6E)을 제조하였다. 이들 렌즈(6C)의 평균 중심 두께는 91 마이크로미터였다.
렌즈들(6A), (6B), (6C), (6D), 및 (6E)의 UV-VIS 투과율 스펙트럼이 도 4에 나타나 있으며, 이는 약 2 중량%의 화합물 (F) 또는 화합물 (M) 및 약 1 중량%의 노르블록®을 갖는 통상적인 하이드로겔 콘택트 렌즈(6C) 및 (6E)가 약 400 nm 내지 약 450 nm에서 약간의 청색광을 흡수하면서 약 250 nm 내지 약 400 nm에서 거의 완전한 흡수를 나타냄을 입증한다. 화합물 (M)이 화합물 (F)보다 가시 영역 내로 더 들어가서 흡수하였다. 제형 내의 화합물 (F) 또는 화합물 (M)의 농도를 증가시키는 것은 약 400 nm 내지 약 450 nm의 약간의 청색광을 흡수하면서 약 250 nm 내지 약 400 nm에서 완전한 흡수를 제공할 수 있다.

Claims (20)

  1. 화학식 I의 화합물:
    [화학식 I]
    Figure pct00026

    (상기 식에서,
    R1, R2 및 R3은 독립적으로 H, C1-C6 알킬, C5-C8 사이클로알킬, C1-C6 알콕시, 아릴, 아릴옥시, 할로, 또는 -Y-Pg이고;
    X는 CR4R5, O, S, 또는 NR4이고;
    R4, R5, R6, R7, R8, 및 R9는 독립적으로 H, C1-C6 알킬, C5-C8 사이클로알킬, 또는 -Y-Pg이고;
    Y는 연결기(linking group)이고;
    Pg는 중합성 기이며,
    R1, R2, R3, R4, R5, R6, R7, R8, 및 R9 중 적어도 하나는 -Y-Pg임).
  2. 제1항에 있어서, 상기 화합물은 하나의 -Y-Pg 기를 함유하는, 화합물.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서, R1은 -Y-Pg인, 화합물.
  4. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, R2 및 R3은 각각 H인, 화합물.
  5. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서, R4, R5, R6, R7, R8, 및 R9는 각각 H인, 화합물.
  6. 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서, X는 CH2, O, NH, 또는 NCH3인, 화합물.
  7. 제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서, Y는 C1-C8 알킬렌, 알킬렌옥시, C1-C8 옥사알킬렌, C1-C8 티아알킬렌, C1-C8 알킬렌-에스테르-C1-C8 알킬렌, C1-C8 알킬렌-아미드-C1-C8 알킬렌, 또는 C1-C8 알킬렌-아민-C1-C8 알킬렌을 포함하는, 화합물.
  8. 제1항 내지 제7항 중 어느 한 항에 있어서, Pg는 스티릴, 비닐 카르보네이트, 비닐 에테르, 비닐 카르바메이트, N-비닐 락탐, N-비닐아미드, (메트)아크릴레이트, 또는 (메트)아크릴아미드를 포함하는, 화합물.
  9. 제1항에 있어서,
    2-((1-아미노-8-옥소-5,6,7,8-테트라하이드로나프탈렌-2-일)옥시)에틸 메타크릴레이트;
    N-(2-((1-아미노-8-옥소-5,6,7,8-테트라하이드로나프탈렌-2-일)옥시)에틸)메타크릴아미드;
    N-(2-((1-아미노-8-옥소-5,6,7,8-테트라하이드로나프탈렌-2-일)옥시)에틸)-N-메틸메타크릴아미드;
    2-((5-아미노-4-옥소-1,2,3,4-테트라하이드로퀴놀린-6-일)옥시)에틸 메타크릴레이트;
    N-(2-((5-아미노-4-옥소-1,2,3,4-테트라하이드로퀴놀린-6-일)옥시)에틸)메타크릴아미드;
    N-(2-((5-아미노-4-옥소-1,2,3,4-테트라하이드로퀴놀린-6-일)옥시)에틸)-N-메틸메타크릴아미드;
    2-((5-아미노-1-메틸-4-옥소-1,2,3,4-테트라하이드로퀴놀린-6-일)옥시)에틸 메타크릴레이트;
    N-(2-((5-아미노-1-메틸-4-옥소-1,2,3,4-테트라하이드로퀴놀린-6-일)옥시)에틸)메타크릴아미드;
    N-(2-((5-아미노-1-메틸-4-옥소-1,2,3,4-테트라하이드로퀴놀린-6-일)옥시)에틸)-N-메틸메타크릴아미드;
    2-((5-아미노-4-옥소크로만-6-일)옥시)에틸 메타크릴레이트;
    N-(2-((5-아미노-4-옥소크로만-6-일)옥시)에틸)메타크릴아미드; 또는
    N-(2-((5-아미노-4-옥소크로만-6-일)옥시)에틸)-N-메틸메타크릴아미드인, 화합물.
  10. 반응성 혼합물의 자유 라디칼 반응 생성물인 안과용 장치로서,
    상기 반응성 혼합물은 상기 안과용 장치를 제조하기에 적합한 하나 이상의 단량체; 및 제1항 내지 제9항 중 어느 한 항의 화합물을 포함하는 중합성 고 에너지 광 흡수 화합물을 포함하는, 안과용 장치.
  11. 제10항에 있어서, 제2 중합성 고 에너지 광 흡수 화합물을 추가로 포함하는, 안과용 장치.
  12. 제11항에 있어서, 상기 제2 중합성 고 에너지 광 흡수 화합물은 UV 흡수 화합물인, 안과용 장치.
  13. 제12항에 있어서, 상기 UV 흡수 화합물은 화학식 I의 화합물, 벤조페논, 벤조트라이아졸, 트라이아진, 치환된 아크릴로니트릴, 살리실산 유도체, 벤조산 유도체, 신남산 유도체, 칼콘 유도체, 디프논 유도체, 크로톤산 유도체, 또는 이들의 혼합물을 포함하는, 안과용 장치.
  14. 제11항에 있어서, 상기 제2 중합성 고 에너지 광 흡수 화합물은 2-(2'-하이드록시-5-메타크릴릴옥시에틸페닐)-2H-벤조트라이아졸, (Z)-3-하이드록시-1-(나프탈렌-2-일)-3-(4-비닐페닐)프로프-2-엔-1-온, 1-(2-아미노-3-메톡시페닐)-2-메틸프로프-2-엔-1-온, 또는 이들의 조합인, 안과용 장치.
  15. 제10항 내지 제14항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 안과용 장치를 제조하기에 적합한 단량체는 친수성 성분, 실리콘-함유 성분, 또는 이들의 혼합물을 포함하는, 안과용 장치.
  16. 제10항 내지 제15항 중 어느 한 항에 있어서, 콘택트 렌즈, 각막 온레이(corneal onlay), 각막 인레이(corneal inlay), 안내 렌즈(intraocular lens), 또는 오버레이 렌즈(overlay lens)인, 안과용 장치.
  17. 제10항 내지 제16항 중 어느 한 항에 있어서, 하이드로겔 콘택트 렌즈인, 안과용 장치.
  18. 안과용 장치의 제조 방법으로서,
    (a) 제1항 내지 제9항 중 어느 한 항에 따른 화합물, 하나 이상의 장치 형성 단량체, 및 라디칼 개시제를 함유하는 반응성 혼합물을 제공하는 단계; 및
    (b) 상기 반응성 혼합물을 중합하여 상기 안과용 장치를 형성하는 단계를 포함하는, 방법.
  19. 반응성 혼합물의 반응 생성물인 실리콘 하이드로겔 콘택트 렌즈로서,
    상기 반응성 혼합물은 제1항 내지 제9항 중 어느 한 항의 중합성 고 에너지 광 흡수 화합물; 및 안과용 장치를 제조하기에 적합한 하나 이상의 단량체를 포함하는, 실리콘 하이드로겔 콘택트 렌즈.
  20. 제19항에 있어서, 상기 콘택트 렌즈는 접촉각이 약 70° 이하이고, 수분 함량이 적어도 25%이고, 산소 투과도가 적어도 80 배러(barrer)인, 실리콘 하이드로겔 콘택트 렌즈.
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