マルチアーム型マクロモノマー、それを含むポリマー材料及びコンタクトレンズ
（ａ）核に結合した複数の側鎖を含む１種以上のマルチアーム型マクロモノマーであって、各側鎖が同一の又は異なる可逆的付加開裂連鎖移動（「ＲＡＦＴ」）剤のチオカルボニルチオ断片を含む、１種以上のマルチアーム型マクロモノマー、及び（ｂ）１種以上のバイオメディカルデバイス形成性モノマーを含む混合物の重合生成物から形成されるコンタクトレンズなどのバイオメディカルデバイスが開示される。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は一般に眼科用レンズなどのバイオメディカルデバイスに関する。
【背景技術】
【０００２】
シロキシ含有材料から作られる眼科用レンズなどのバイオメディカルデバイスは長年にわたって研究されてきた。このような材料は、一般に、２つの主要なクラス、すなわち、ヒドロゲル及び非ヒドロゲルに細分することができる。ヒドロゲルは水を吸収しそして平衡状態で水を保持し、一方、非ヒドロゲルは評価可能な量の水を吸収しない。それらの水分含量に関係なく、ヒドロゲル及び非ヒドロゲルシロキシ及び／又はフッ素化コンタクトレンズの両方は比較的疎水性で非湿潤性の表面を有する傾向がある。
【０００３】
ヒドロゲルはコンタクトレンズ及び眼内レンズを含む多くのバイオメディカル用途に望ましいクラスの材料である。ヒドロゲルは水和及び架橋されたポリマー系であり、平衡状態で水を含有している。シリコーンヒドロゲルは既知のクラスのヒドロゲルであり、シロキシ含有材料を取り込んでいることを特徴とする。通常、シロキシ含有モノマーは、親水性モノマーとフリーラジカル重合により共重合され、そのシロキシ含有モノマー又は親水性モノマーのいずれかが架橋剤として機能するか（架橋剤は複数の重合性官能基を有するモノマーとして規定される）、又は、別個の架橋剤を用いることができる。非シリコーンヒドロゲルに対するシリコーンヒドロゲルの利点は、シリコーンヒドロゲルは、通常、シロキシ含有モノマーの取り込みのために酸素透過性が高いことである。このようなヒドロゲルは架橋剤を含むモノマーのフリーラジカル重合に基づくので、これらの材料は熱硬化性ポリマーである。
【０００４】
コンタクトレンズなどのバイオメディカルデバイスの分野において、たとえば、酸素透過性、湿潤性、材料強度及び安定性などの様々な物理的及び化学的特性は、まさに、使用可能なコンタクトレンズを提供するために注意深くバランスさせなければならない幾つかの要素である。たとえば、角膜は大気との接触から酸素供給を受けるので、良好な酸素透過性は特定のコンタクトレンズ材料にとって重要な特性である。もしレンズが十分な湿潤可能性を有しなければ、それが潤滑されず、それゆえ目に快適に装着できない点で、湿潤性も重要である。したがって、最適なコンタクトレンズは少なくとも優れた酸素透過性及び優れた涙液湿潤性の両方を有する。
【０００５】
シリコーンレンズに関連した１つの問題はレンズ上に疎水性領域を形成するシリコーン鎖が表面に現れることである。このことは湿潤性、眼運動及び使用者の快適性に悪影響を及ぼすであろう。
【０００６】
この問題を回避するための１つの方法は、シリコーンヒドロゲルコンタクトレンズの表面をプラズマコーティングなどの親水性コーティングでコーティングすることによる。
【０００７】
この問題を回避するための別の方法は、モノマー混合物中に比較的に多量の親水性モノマー、たとえば、ジメチルアクリルアミド（ＤＭＡ）及び／又はＮ−ビニルピロリドンを取り込むことである。このアプローチの欠点はＰＶＰ及びＤＭＡオリゴマーが滲出する可能性があることであり、それらのオリゴマーはメタクリレートに対して反応性が低いので、ポリマーネットワーク中に共有結合的に取り込まれないことがある。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
したがって、生体適合性でありながら、体との長期の接触のために酸素透過性、潤滑性及び湿潤性などの適切な物理的及び化学的特性を示すコンタクトレンズなどの改良されたバイオメディカルデバイスを提供することが望まれている。また、簡単でコスト効率の高い様式で容易に製造することができる、改良されたバイオメディカルデバイスを提供することも望まれている。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明の１つの実施形態によると、（ａ）核に結合した複数の側鎖を含み、各側鎖が可逆的付加開裂連鎖移動（「ＲＡＦＴ」）剤のチオカルボニルチオ断片を含む１種以上のマルチアーム型マクロモノマー及び（ｂ）１種以上のバイオメディカルデバイス形成性モノマーを含む混合物の重合生成物を含むバイオメディカルデバイスが提供される。
【００１０】
本発明の第二の実施形態によると、（ａ）核に結合した複数の側鎖を含み、各側鎖が疎水性単位及びＲＡＦＴ剤の末端チオカルボニルチオ断片を含むセグメントを含む１種以上のマルチアーム型マクロモノマー及び（ｂ）１種以上のバイオメディカルデバイス形成性モノマーを含む混合物の重合生成物を含むバイオメディカルデバイスが提供される。
【００１１】
本発明のバイオメディカルデバイスは、有利には、核に結合した複数の側鎖を含み、各側鎖がＲＡＦＴ剤のチオカルボニルチオ断片を含む少なくとも１種以上のマルチアーム型マクロモノマーから形成される。ＲＡＦＴ剤のチオカルボニルチオ断片を有する複数の側鎖を含むマルチアーム型マクロモノマーは明確に定義されたマルチアーム型マクロモノマーであり、それは親水性又は潤滑性（又はその両方）の表面を有するバイオメディカルデバイスを形成することができる。ここでのコンタクトレンズなどのバイオメディカルデバイスの親水性及び／又は潤滑性表面はレンズ上での涙の脂質及びタンパク質の吸着、そして結果として生じるレンズ中への吸収を実質的に防止又は制限し、これにより、コンタクトレンズの透明性を維持する。このことは、また、その性能品質を維持し、高レベルの快適性を装着者に提供する。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
本発明は生体組織又は体液と直接的に接触することが意図されたバイオメディカルデバイスに関する。本開示中に使用される際に、「バイオメディカルデバイス」とは、哺乳動物の組織又は体液の中又はその上で、そして好ましくはヒトの組織又は体液の中又はその上で使用されるように設計された任意の物品である。バイオメディカルデバイスの代表的な例として、限定するわけではないが、人工尿管、横隔膜、子宮内デバイス、心臓弁、カテーテル、義歯ライナー、プロテーゼデバイス、レンズが目の中又はその上に直接的に配置されることが意図された眼科レンズアプリケーション、たとえば、眼内デバイス及びコンタクトレンズが挙げられる。好ましいバイオメディカルデバイスは眼科デバイス、特にコンタクトレンズ、そして最も特にはシリコーンヒドロゲルから作られたコンタクトレンズである。
【００１３】
本開示中で使用される際に、用語「眼科デバイス」は目の中に又は目の上にあるデバイスを指す。これらのデバイスは光学補正、傷の手当、ドラッグデリバリー、診断機能又は美容向上もしくは効果、あるいは、これらの特性の組み合わせを提供することができる。有用な眼科デバイスとしては、限定するわけではないが、眼科レンズ、たとえば、ソフトヒドロゲルレンズ、ソフト非ヒドロゲルレンズなどのソフトコンタクトレンズ及び硬質ガス透過性レンズ材料などのハードコンタクトレンズ、眼内レンズ、オーバーレイレンズ、眼科インサート、光学インサートなどが挙げられる。当業者に理解されるとおり、レンズは破壊することなく折り返すことができるならば、「ソフト」であると見なされる。
【００１４】
本発明のバイオメディカルデバイスは、（ａ）核に結合した複数の側鎖を含み、各側鎖が可逆的付加開裂連鎖移動（「ＲＡＦＴ」）剤のチオカルボニルチオ断片（又はＲＡＦＴ基）を含む１種以上のマルチアーム型マクロモノマー及び（ｂ）１種以上のバイオメディカルデバイス形成性モノマーを含む混合物の重合生成物から形成される。
【００１５】
１つの実施形態において、本発明のバイオメディカルデバイスは、（ａ）核に結合した複数の側鎖を含み、各側鎖が可逆的付加開裂連鎖移動（「ＲＡＦＴ」）剤のチオカルボニルチオ断片を含む１種以上のマルチアーム型マクロモノマー及び（ｂ）１種以上のバイオメディカルデバイス形成性モノマーを含む混合物の重合生成物を含み、ここで、その１種以上のマルチアーム型マクロモノマーはポリカーボネートブロックを含まない。
【００１６】
１つの実施形態において、本発明のバイオメディカルデバイスは、（ａ）核に結合した複数の側鎖を含み、各側鎖が可逆的付加開裂連鎖移動（「ＲＡＦＴ」）剤のチオカルボニルチオ断片を含む１種以上のマルチアーム型マクロモノマー及び（ｂ）１種以上のバイオメディカルデバイス形成性モノマーを含む混合物の重合生成物を含み、ここで、そのバイオメディカルデバイスは熱可塑性でない。
【００１７】
１つの実施形態において、本発明のバイオメディカルデバイスは、（ａ）核に結合した複数の側鎖を含み、各側鎖が可逆的付加開裂連鎖移動（「ＲＡＦＴ」）剤のチオカルボニルチオ断片を含む１種以上のマルチアーム型マクロモノマー及び（ｂ）１種以上のバイオメディカルデバイス形成性モノマーを含む混合物の重合生成物を含み、ここで、そのバイオメディカルデバイスはヒドロゲルである。
【００１８】
核に結合した、ＲＡＦＴ剤のチオカルボニルチオ断片を有する複数の側鎖を含むマルチアーム型マクロモノマーはＲＡＦＴ重合により調製され、すなわち、モノマーはＲＡＦＴ機構により重合されて、マクロモノマーが生成され、たとえば、各側鎖はブロックコポリマーであり、そのブロックの各々及びマクロモノマーの全体の分子量が正確に制御される。このように、ＲＡＦＴ重合は正確に定義された分子構造及び低い多分散度でもってマルチアーム型マクロモノマーを調製することが可能であるラジカル重合技術である。
【００１９】
ここでの使用に適するＲＡＦＴ剤は当業者によく知られているチオカルボニルチオ化学に基づくものである。ＲＡＦＴ剤は、各化合物がチオカルボニル基を含み、好ましくはチオカルボニルチオ基を含む、キサンテート含有化合物、トリチオカーボネート含有化合物、ジチオカルバメート含有化合物又はジチオエステル含有化合物であることができる。ここでの使用が可能なＲＡＦＴ剤の１つのクラスは下記一般式のものである。
【００２０】
【化１】
【００２１】
上式中、Ｚは置換酸素（たとえば、キサンテート（−Ｏ−Ｒ））、置換窒素（たとえば、ジチオカルバメート（−ＮＲＲ））、置換硫黄（たとえば、トリチオカーボネート（−Ｓ−Ｒ））、置換もしくは非置換のＣ１〜Ｃ２０アルキル、Ｃ３〜Ｃ２５不飽和もしくは部分的もしくは完全に飽和の環又はカルボン酸含有基（たとえば、ジチオエステル（−Ｒ））であり、ｎは少なくとも２であり、Ｒは独立に直鎖もしくは枝分かれの置換もしくは非置換Ｃ１〜Ｃ３０アルキル基、置換もしくは非置換Ｃ３〜Ｃ３０シクロアルキル基、置換もしくは非置換Ｃ３〜Ｃ３０シクロアルキルアルキル基、置換もしくは非置換Ｃ３〜Ｃ３０シクロアルケニル基、置換もしくは非置換Ｃ５〜Ｃ３０アリール基、置換もしくは非置換Ｃ５〜Ｃ３０アリールアルキル基、Ｃ１〜Ｃ２０エステル基、エーテル含有基もしくはポリエーテル含有基、アルキルアミド基もしくはアリールアミド基、アルキルアミン基もしくはアリールアミン基、置換もしくは非置換Ｃ５〜Ｃ３０ヘテロアリール基、置換もしくは非置換Ｃ３〜Ｃ３０複素環、置換もしくは非置換Ｃ４〜Ｃ３０ヘテロシクロアルキル基、置換もしくは非置換Ｃ６〜Ｃ３０ヘテロアリールアルキル基又はそれらの組み合わせであり、Ｌは結合基であり、Ｘは核を含む。１つの実施形態において、ｎは２〜約１０である。別の実施形態において、ｎは３〜約１０であり、好ましくは３〜６である。
【００２２】
Ｌは同一であるか又は異なる結合基であり、たとえば、結合、直鎖もしくは枝分かれＣ１〜Ｃ３０アルキレン基、Ｃ１〜Ｃ３０フルオロアルキレン基、Ｃ１〜Ｃ２０エステル含有基、アルキレンエーテル、シクロアルキルエーテルシクロアルケニルエーテル、アリールエーテル、アリールアルキルエーテル、ポリエーテル含有基、アミド含有基、アミン含有基、置換もしくは非置換Ｃ３〜Ｃ３０シクロアルキル基、置換もしくは非置換Ｃ３〜Ｃ３０シクロアルキルアルキレン基、置換もしくは非置換Ｃ３〜Ｃ３０シクロアルケニル基、置換もしくは非置換Ｃ５〜Ｃ３０アリール基、置換もしくは非置換Ｃ５〜Ｃ３０アリールアルキレン基、置換もしくは非置換Ｃ５〜Ｃ３０ヘテロアリール基、置換もしくは非置換Ｃ３〜Ｃ３０複素環、置換もしくは非置換Ｃ４〜Ｃ３０ヘテロシクロアルキレン基、置換もしくは非置換Ｃ６〜Ｃ３０ヘテロアリールアルキレン基、Ｃ５〜Ｃ３０フルオロアリール基又はヒドロキシル置換アルキルエーテル及びそれらの組み合わせである。
【００２３】
１つの実施形態において、核は置換もしくは非置換Ｃ１〜Ｃ３０アルキレン基、置換もしくは非置換Ｃ５〜Ｃ３０環もしくは多環含有基、たとえば、１つ以上のヘテロ原子を含んでよい１つ以上の置換もしくは非置換Ｃ３〜Ｃ３０シクロアルキル基、又は、１つ以上のヘテロ原子を含んでよい１つ以上の置換もしくは非置換Ｃ６〜Ｃ３０アリール基を含む。環式基は、少なくとも１個の六員芳香環などの環構造を有する任意の分子構造であってよく、そのような六員環が複数縮合している又は結合もしくは連結構造により連結されている環構造を有する任意の分子構造であってもよい。たとえば、芳香族基は１〜約５０個のこのような置換又は非置換芳香環を有してよく、好ましくは１〜約１０個の置換又は非置換芳香環を有してよい。所望ならば、１つよりも多くの芳香族基などの環含有基を用いる場合には、環含有基は、同一であるか又は異なる結合基、たとえば、エーテル結合又はエステル結合を含んでよいＣ１〜Ｃ２０アルキレン又はハロアルキレン基により結合されていてよい。ここでの使用のための芳香族基の例としては、限定するわけではないが、下記構造が挙げられる。
【００２４】
【化２】
【００２５】
上式中、Ａはチオカルボニルチオ基であり、たとえば、下記式の基
【化３】
であり、Ｒ１は独立に、水素、直鎖もしくは枝分かれの置換もしくは非置換Ｃ１〜Ｃ３０アルキル基、置換もしくは非置換Ｃ３〜Ｃ３０シクロアルキル基、置換もしくは非置換Ｃ３〜Ｃ３０シクロアルキルアルキル基、置換もしくは非置換Ｃ３〜Ｃ３０シクロアルケニル基、置換もしくは非置換Ｃ５〜Ｃ３０アリール基、置換もしくは非置換Ｃ５〜Ｃ３０アリールアルキル基、置換もしくは非置換Ｃ５〜Ｃ３０ヘテロアリール基、置換もしくは非置換Ｃ３〜Ｃ３０複素環、置換もしくは非置換Ｃ４〜Ｃ３０ヘテロシクロアルキル基、置換もしくは非置換Ｃ６〜Ｃ３０ヘテロアリールアルキル基、ヒドロキシル基、Ｃ１〜Ｃ２０カルボン酸基、Ｃ１〜Ｃ２０アルコキシ基、Ｃ１〜Ｃ２０エステル基、エーテル含有基もしくはポリエーテル含有基、アルキルアミド基もしくはアリールアミド基、アルキルアミン基もしくはアリールアミン基又はそれらの組み合わせであり、又は、２つのＲ１基はそれらが結合している炭素原子と一緒に結合して、１個以上の複素環基を含んでよい環式構造を形成し、Ｒ２は結合、エーテル結合又はエステル結合を含んでよいＣ１〜Ｃ２０アルキレン又はハロアルキレン基であり、Ｚ及びｎは上記の意味である。
【００２６】
ここでの使用のためのアルキル基の代表的な例として、たとえば、分子の残りの部分への、１〜約３０個の炭素原子、好ましくは１〜約６個の炭素原子及び水素原子を含み、不飽和を有しても又は有しなくてもよい直鎖又は枝分かれアルキル鎖の基が挙げられ、たとえば、メチル、エチル、ｎ−プロピル、１−メチルエチル（イソプロピル）、ｎ−ブチル、ｎ−ペンチル、メチレン、エチレンなどが挙げられる。
【００２７】
ここでの使用のためのアルキレン基の代表的な例として、たとえば、分子の残りの部分への、１〜約３０個の炭素原子、好ましくは１〜約６個の炭素原子及び水素原子を含み、不飽和を有しても又は有しなくてもよい直鎖又は枝分かれアルキル鎖の基が挙げられ、たとえば、メチレン、エチレンなどが挙げられる。
【００２８】
ここでの使用のためのシクロアルキルアルキル基の代表的な例としては、たとえば、アルキル基に直接的に結合した約３〜約３０個の炭素原子を含む置換又は非置換環含有基が挙げられ、その基は安定な構造を形成するアルキル基の任意の炭素でモノマーの主構造に結合しており、たとえば、シクロプロピルメチル、シクロブチルエチル、シクロペンチルエチルなどで、その環が場合により１個以上のヘテロ原子、たとえば、Ｏ又はＮなどを含むことができるものが挙げられる。
【００２９】
ここでの使用のためのシクロアルケニル基の代表的な例としては、たとえば、少なくとも１つの炭素−炭素二重結合を有する、約３〜約３０個の炭素原子を含む、置換又は非置換の環含有基、たとえば、シクロプロペニル、シクロブテニル、シクロペンテニルなどであって、その環が場合により１つ以上のヘテロ原子、たとえば、Ｏ及びＮなどを含むことができるものが挙げられる。
【００３０】
ここでの使用のためのアリール基の代表的な例としては、たとえば、約５〜約３０個の炭素原子を含む、置換又は非置換の単環芳香族基又は多環芳香族基、たとえば、フェニル、ナフチル、テトラヒドロナフチル（tetrahydronapthyl）、インデニル、ビフェニルなどであって、場合により１つ以上のヘテロ原子、たとえば、Ｏ及びＮなどを含むものが挙げられる。
【００３１】
ここでの使用のためのアリールアルキル基の代表的な例としては、たとえば、本開示中で規定されるとおりのアルキル基に直接結合された、本開示中で規定されるとおりの置換又は非置換アリール基、たとえば、−ＣＨ２Ｃ６Ｈ５、−Ｃ２Ｈ５Ｃ６Ｈ５などが挙げられ、上記アリール基は場合により１つ以上のヘテロ原子、たとえば、Ｏ及びＮなどを含むことができる。
【００３２】
ここでの使用のための複素環基の代表的な例として、たとえば、置換又は非置換の安定した３〜約３０員環基であり、炭素原子及び１〜５個のヘテロ原子、たとえば、窒素、リン、酸素、硫黄及びそれらの混合物を含むものが挙げられる。ここでの使用に適した複素環基は単環系、二環系又は三環系であることができ、その環系は縮合、橋かけ又はスピロ環系を含んでよく、そして複素環基中の窒素、リン、炭素、酸素又は硫黄原子は場合により様々な酸化状態に酸化されていてよい。さらに、窒素原子は、場合により第四級化されてよく、そして環基は部分的又は完全に飽和であってよい（すなわち、ヘテロ芳香族又はヘテロアリール芳香族）。このような複素環基の例としては、限定するわけではないが、アゼチジニル、アクリジニル、ベンゾジオキソリル、ベンゾジオキサニル、ベンゾフルニル（benzofurnyl）、カルバゾリル、シンノリニル、ジオキソラニル、インドリジニル、ナフチリジニル、ペルヒドロアゼピニル、フェナジニル、フェノチアジニル、フェノキサジニル、フタラジニル、ピリジル、プテリジニル、プリニル、キナゾリニル、キノキサリニル、キノリニル、イソキノリニル、テトラゾイル（tetrazoyl）、イミダゾリル、テトラヒドロキノリニル、テトラヒドロイソキノリニル、ピペリジニル、ピペラジニル、２−オキソピペラジニル、２−オキソピペリジニル、２−オキソピロリジニル、２−オキソアゼピニル、アゼピニル、ピロリル、４−ピペリドニル、ピロリジニル、ピラジニル、ピリミジニル、ピリダジニル、オキサゾリル、オキサゾリニル、オキサゾリジニル、トリアゾリル、インダニル、イソオキサゾリル、イソオキサゾリジニル、モルホリニル、チアゾリル、チアゾリニル、チアゾリジニル、イソチアゾリル、キヌクリジニル、イソチアゾリジニル、インドリル、イソインドリル、インドリニル、イソインドリニル、オクタヒドロインドリル、オクタヒドロイソインドリル、キノリル、イソキノリル、デカヒドロイソキノリル、ベンゾイミダゾリル、チアジアゾリル、ベンゾピラニル、ベンゾチアゾリル、ベンゾオキサゾリル、フリル、テトラヒドロフルチル（tetrahydrofurtyl）、テトラヒドロピラニル、チエニル、ベンゾチエニル、チアモルホリニル、チアモルホリニルスルホキシド、チアモルホリニルスルホン、ジオキサホスホラニル、オキサジアゾリル、クロマニル、イソクロマニルなど及びそれらの混合物が挙げられる。
【００３３】
ここでの使用のためのヘテロアリール基の代表的な例としては、たとえば、本開示中に規定されるとおりの置換又は非置換複素環基が挙げられる。ヘテロアリール環基は、安定した構造の形成をもたらす任意のヘテロ原子又は炭素原子で主構造に結合されうる。
【００３４】
ここでの使用のためのヘテロアリールアルキル基の代表的な例としては、たとえば、本開示中に規定されるとおりのアルキル基に直接結合された、本開示中に規定されるとおりの置換又は非置換ヘテロアリール環基が挙げられる。ヘテロアリールアルキル基は、安定した構造の形成をもたらす、アルキル基の任意の炭素原子で主構造に結合されうる。
【００３５】
ここでの使用のための複素環基の代表的な例としては、たとえば、本開示中に規定されるとおりの置換又は非置換複素環が挙げられる。複素環基は、安定した構造の形成をもたらす任意のヘテロ原子又は炭素原子で主構造に結合されうる。
【００３６】
ここでの使用のためのヘテロシクロアルキル基の代表的な例としては、たとえば、本開示中に規定されるとおりのアルキル基に直接結合した、本開示中に規定されるとおりの置換又は非置換複素環基が挙げられる。ヘテロシクロアルキル基は、安定した構造の形成をもたらす、アルキル基中の任意の炭素原子で主構造に結合されうる。
【００３７】
ここでの使用のためのヒドロキシル基の代表的な例としては、たとえば、分子の残りの部分に直接結合された、ヒドロキシル基、すなわち、−ＯＨ、又は、本開示中に規定されるとおりのアルキル、シクロアルキル、シクロアルキルアルキル、シクロアルケニル、アリール又はアリールアルキルなどの結合基を介して分子の残りの部分に結合された１個以上のヒドロキシル基などが挙げられる。
【００３８】
ここでの使用のためのカルボン酸含有基の代表的な例としては、たとえば、分子の残りの部分に直接結合されたカルボン酸基、すなわち、−ＣＯＯＨ、又は、本開示中に規定されるとおりのアルキレン、シクロアルキル、シクロアルキルアルキレン、シクロアルケニル、アリール又はアリールアルキレンなどの結合基を介して分子の残りの部分に結合された１個以上のカルボン酸基などが挙げられる。
【００３９】
ここでの使用のためのアルコキシ基の代表的な例としては、たとえば、分子の残りの部分に酸素結合を介して結合された、本開示中に規定されるとおりのアルキル基が挙げられ、すなわち、一般式−ＯＲ３（式中、Ｒ３は本開示中に規定されるとおりのアルキル、シクロアルキル、シクロアルキルアルキル、シクロアルケニル、アリール又はアリールアルキルである）のものであり、たとえば、−ＯＣＨ３、―ＯＣ２Ｈ５又は−ＯＣ６Ｈ５などが挙げられる。
【００４０】
ここでの使用のためのエステル基の代表的な例としては、たとえば、１〜２０個の炭素原子を有するカルボン酸エステルなどが挙げられる。
【００４１】
ここでの使用のためのエーテル含有基又はポリエーテル含有基の代表的な例としては、たとえば、アルキルエーテル、シクロアルキルエーテル、シクロアルキルアルキルエーテル、シクロアルケニルエーテル、アリールエーテル、アリールアルキルエーテルが挙げられ、ここで、上記のアルキル、シクロアルキル、シクロアルキルアルキル、シクロアルケニル、アリール及びアリールアルキル基は本開示中に規定されるとおりである。例示のエーテル含有基又はポリエーテル含有基としては、たとえば、アルキレンオキシド、ポリ（アルキレンオキシド）、たとえば、エチレンオキシド、プロピレンオキシド、ブチレンオキシド、ポリ（エチレンオキシド）、ポリ（エチレングリコール）、ポリ（プロピレンオキシド）、ポリ（ブチレンオキシド）及びそれらの混合物又はコポリマー、一般式−（Ｒ４ＯＲ５）ｔ（式中、Ｒ４は結合、本開示中で規定されるとおりの置換又は非置換アルキル、シクロアルキル又はアリール基であり、Ｒ５は本開示中に規定されるとおりの置換又は非置換アルキル、シクロアルキル又はアリール基であり、ｔは少なくとも１である）のエーテル基又はポリエーテル基、たとえば、−ＣＨ２ＣＨ２ＯＣ６Ｈ５及びＣＨ２−ＣＨ２−ＣＨ２−Ｏ−ＣＨ２−（ＣＦ２）ｚ−Ｈ（式中、ｚは１〜６である）、−ＣＨ２ＣＨ２ＯＣ２Ｈ５などが挙げられる。
【００４２】
ここでの使用のためのアルキルアミド基又はアリールアミド基の代表的な例としては、たとえば、一般式−Ｒ６Ｃ（Ｏ）ＮＲ７Ｒ８（式中、Ｒ６、Ｒ７及びＲ８は独立にＣ１〜Ｃ３０炭化水素であり、たとえば、Ｒ６は本開示中に規定されるとおりのアルキレン基、アリーレン基、シクロアルキレン基であってよく、そしてＲ７及びＲ８はアルキル基、アリール基及びシクロアルキル基であってよい）のアミドなどが挙げられる。
【００４３】
ここでの使用のためのアルキルアミン基又はアリールアミン基の代表的な例としては、たとえば、一般式−Ｒ９ＮＲ１０Ｒ１１（式中、Ｒ９はＣ２〜Ｃ３０アルキレン、アリーレン又はシクロアルキレンであり、そしてＲ１０及びＲ１１は独立にＣ１〜Ｃ３０炭化水素、たとえば、本開示中に規定されるとおりのアルキル基、アリール基又はシクロアルキル基である）のアミンが挙げられる。
【００４４】
「置換酸素」、「置換窒素」、「置換硫黄」、「置換アルキル」、「置換アルキレン」、「置換シクロアルキル」、「置換シクロアルキルアルキル」、「置換シクロアルケニル」、「置換アリールアルキル」、「置換アリール」、「置換複素環」、「置換ヘテロアリール環」、「置換ヘテロアリールアルキル」、「置換ヘテロシクロアルキル環」、「置換環式環」中の置換基は同一であっても又は異なっていてもよく、そしてかかる置換基として、水素、ヒドロキシ、ハロゲン、カルボキシル、シアノ、ニトロ、オキソ（＝Ｏ）、チオ（＝Ｓ）、置換又は非置換アルキル、置換又は非置換アルコキシ、置換又は非置換アルケニル、置換又は非置換アルキニル、置換又は非置換アリール、置換又は非置換アリールアルキル、置換又は非置換シクロアルキル、置換又は非置換シクロアルケニル、置換又は非置換アミノ、置換又は非置換アリール、置換又は非置換ヘテロアリール、置換ヘテロシクロアルキル環、置換又は非置換ヘテロアリールアルキル、置換又は非置換複素環などの１つ以上の置換基が挙げられる。
【００４５】
別の実施形態において、核は下記一般式の１つ以上のオキシアルキレン単位を含む。
【００４６】
【化４】
【００４７】
上式中、Ｒ１２及びＲ１３は独立に、水素、直鎖もしくは枝分かれのＣ１〜Ｃ６アルキル基、Ｃ３〜Ｃ３０シクロアルキル基、Ｃ５〜Ｃ３０アリール基、直鎖もしくは枝分かれＣ１〜Ｃ６フルオロアルキル基、Ｃ３〜Ｃ３０フルオロシクロアルキル基、Ｃ５〜Ｃ３０フルオロアリール基、エーテル基、Ｃ１〜Ｃ２０エステル基、アミド基、アミン基、フッ素、ビニル基又はヒドロキシル基であり、ａは１〜約１２であり、好ましくは１〜約４であり、ｂは１〜約２５であり、好ましくは１〜約１０である。
【００４８】
ＲＡＦＴ剤を形成するために使用される有機化学には特に限定がなく、当業者の範囲内である。また、以下の実施例は指針を提供する。ＲＡＦＴ剤の代表的な例としては下記のものが挙げられる。
【００４９】
【化５】
【００５０】
上式中、Ｒは任意のヒドロカルビル基である。
【００５１】
ＲＡＦＴ剤のチオカルボニルチオ断片に加えて、本開示中に記載されるマルチアーム型マクロモノマーの側鎖は、また、１種以上の親水性単位を含んでよい。一般に、親水性単位は少なくとも１種のエチレン系不飽和重合性親水性モノマーから得られる。用語「エチレン系不飽和重合性」とは、本開示中に使用される際に、たとえば、（メタ）アクリレート含有基、（メタ）アクリルアミド含有基、ビニル含有基、たとえば、ビニル基、ビニルカーボネート含有基、ビニルカルバメート含有基など、スチレン含有基、イタコネート含有基、ビニルオキシ含有基、フマレート含有基、マレイミド含有基、ビニルスルホニル基などが挙げられるものと理解されるべきである。
【００５２】
適切なエチレン系不飽和重合性親水性モノマーとしては、たとえば、Ｎ，Ｎ−ジメチルアクリルアミド、Ｎ，Ｎ−ジメチルメタクリルアミドなどのアクリルアミド、Ｎ−ビニル−Ｎ−メチルアセトアミド、Ｎ−ビニルアセトアミドなどのアセトアミド、Ｎ−ビニル−Ｎ−メチルホルムアミド、Ｎ−ビニルホルムアミドなどのホルムアミド、Ｎ−ビニル−２−ピロリドンなどの環式ラクタム、２−ヒドロキシエチルメタクリレート、２−ヒドロキシエチルアクリレートなどの（メタ）アクリル化アルコール、（メタ）アクリル化ポリ（エチレングリコール）など、メタクリル酸、アクリル酸などのエチレン系不飽和カルボン酸など、及び、それらの混合物が挙げられる。
【００５３】
１つの実施形態において、１種以上のマルチアーム型マクロモノマーの側鎖は、また、開環反応性官能基を有するエチレン系不飽和重合性モノマーから得られる単位をも含むことができる。このようなモノマーは、たとえば、アズラクトン、エポキシ、酸無水物などの１つ以上の開環反応性基を含むことができる。開環反応性官能基を有する適切な重合性モノマーとしては、限定するわけではないが、グリシジルメタクリレート（ＧＭＡ）、無水マレイン酸、無水イタコン酸など及びそれらの混合物が挙げられる。開環反応性官能基を有するエチレン系不飽和重合性モノマーから得られる単位は親水性コモノマーと共重合することができる。バイオメディカルデバイスを調製するために使用される親水性単位を形成するためのモノマーの開環反応性官能基と共重合させるのに有用なコモノマーの非限定的な例としては上記のものが挙げられ、ジメチルアクリルアミド、ヒドロキシエチルメタクリレート（ＨＥＭＡ）及び／又はＮ−ビニルピロリドンが好ましい。又は、開環反応性官能基を有するエチレン系不飽和重合性親水性モノマーから得られる単位は、たとえば、水で加水分解することにより、開環反応に付され、得られるマクロモノマー中に親水性単位を形成することができる。
【００５４】
開環反応性官能基を有するエチレン系不飽和重合性モノマーから得られる単位のサイズは広く変更可能であり、たとえば、単位数は０〜約１００、好ましくは約５〜約２５の範囲であることができる。
【００５５】
１つの実施形態において、マルチアーム型マクロモノマーの側鎖は、また、エチレン系不飽和重合性アルコキシル化ポリマーから得られる単位を含むことができる。適切なエチレン系不飽和重合性アルコキシル化ポリマーとしては、例示として、分子量が、たとえば、約１０００以下である重合可能なポリエチレングリコール、たとえば、ＣＴＦＡ名ＰＥＧ−２００、ＰＥＧ−４００、ＰＥＧ−６００、ＰＥＧ−１０００のもの及びそれらの混合物が挙げられる。代表的な例としては、ＰＥＧ−２００メタクリレート、ＰＥＧ−４００メタクリレート、ＰＥＧ−６００メタクリレート、ＰＥＧ−１０００メタクリレートなど及びそれらの混合物が挙げられる。
【００５６】
エチレン系不飽和重合性アルコキシル化ポリマーから得られる単位のサイズは広く変更可能であり、たとえば、単位数は０〜約７５０、好ましくは約２５〜約２５０の範囲であることができる。
【００５７】
１つの実施形態において、マルチアーム型マクロモノマーの側鎖は、また、たとえば、窒素保護モノマー、アセテート保護モノマー、たとえば、酢酸ビニルなどの保護されたモノマーから得られる単位を含むことができる。一般に、窒素保護モノマー（「ＮＰＭ」）は窒素保護基により保護されているアミノ基を有する。本開示において使用される際に、「窒素保護基」は、窒素原子を重合反応に参加させないようにするために、その窒素原子に結合した基を意味する。第二級アミン基は本発明により保護されていることができるが、ほとんどの実施形態では、保護されたアミノ基は脱保護後に第一級アミン基を提供する。
【００５８】
適切な窒素保護基としては、限定するわけではないが、（ａ）式Ｃ（Ｏ）Ｏ−Ｒ’の「カルバメート型」基（式中、Ｒ’は芳香族又は脂肪族炭化水素基であり、その基は場合により置換されていてよく、そしてそれが結合している窒素原子と一緒になってカルバメート基を形成している）、（ｂ）式−Ｃ（Ｏ）−Ｒ”の「アミド型」基（式中、Ｒ”は、たとえば、メチル、フェニル、トリフルオロメチルなどであり、そしてそれが結合している窒素原子と一緒になってアミド基を形成している）、（ｃ）「Ｎ−スルホニル」誘導体、すなわち、式−ＳＯ２−Ｒ”’の基（式中、Ｒ”’は、たとえば、トリル、フェニル、トリフルオロメチル、２，２，５，７，８−ペンタメチルクロマン−６−イル−、２，３，６−トリメチル−４−メトキシベンゼンなどである）が挙げられる。
【００５９】
窒素保護基の代表的な例としては、限定するわけではないが、ベンジルオキシカルボニル（ＣＢＺ）、ｐ−メトキシベンジルオキシカルボニル、ｐ−ニトロベンジルオキシカルボニル、ｔｅｒｔ−ブトキシカルボニル（ｔ−ＢＯＣ）、９−フルオレニルメチルオキシカルボニル（Ｆｍｏｃ）、２−クロロベンジルオキシカルボニル、アリルオキシカルボニル（ａｌｌｏｃ）、２−（４−ビフェニリル）プロピル−２−オキシカルボニル（Ｂｐｏｃ）、１−アダマンチルオキシカルボニル、トリフルオロアセチル、トルエンスルホニルなどが挙げられる。
【００６０】
１つの実施形態において、ｔ−Ｂｏｃ保護モノマーの例としては、２−（２−（ｔｅｒｔ−ブトキシカルボニルアミノ）アセトキシ）エチルメタクリレート、２−（２−（ｔｅｒｔ−ブトキシカルボニルアミノ）アセトアミド）エチルメタクリレート、２−（ｔｅｒｔ−ブトキシカルボニルアミノ）エチルメタクリレート、ｔｅｒｔ−ブチル２−（ビニルオキシカルボニルオキシ）エチルカルバメート、２−（ｔｅｒｔ−ブトキシカルボニルアミノ）エチル−Ｎ−ビニルカルバメート、３−（２−（ｔｅｒｔ−ブトキシカルボニルアミノ）アセトキシ）−２−ヒドロキシプロピル、Ｎ−（ｔｅｒｔ−ブトキシカルボニル）−Ｌ−グルタミン酸メタクリルオキシエチルエステル、２−（ｔｅｒｔ−ブトキシカルボニルアミノ）−６−（３−（２−（メタクリロイルオキシ）エチル）ウレイド）ヘキサン酸、２−（ｔｅｒｔ−ブトキシカルボニルアミノ）−３−（メタクリロイルオキシ）プロパン酸、２−（ｔｅｒｔ−ブトキシカルボニルアミノ）−６−メタクリルアミドヘキサン酸などが挙げられる。
【００６１】
マルチアーム型マクロモノマーの側鎖中に存在する窒素保護基は化学技術の分野でよく知られた方法によって重合後に容易に除去されうる。窒素保護基によりアミノ窒素原子を保護し、そして特定の反応後にアミノ窒素原子を脱保護するための技術は化学技術の分野でよく知られている。たとえば、GreeneらのProtective Groups in Organic Synthesis, John Wiley & Sons, 1991及び米国仮出願第６１／１１３，７３６号；同第６１／１１３，７３９号；同第６１／１１３，７４２号；及び同第６１／１１３，７４６号明細書を参照されたい。それらの内容を参照により本開示中に取り込む。例として、ＮＰＭは窒素保護されたアミノ酸又はアミノアルコールを、それぞれの酸又はアルコール基と反応性の基を有するエチレン系不飽和化合物と反応させることによって調製することができる。いくつかの実施形態では、窒素保護されたアミノ酸は、また、保護されていないアミン基又はヒドロキシル基を有することができ、そしてその第二のアミン基又はヒドロキシル基は、それぞれ、エチレン系不飽和に結合する反応サイトである。窒素保護されたアミノ酸がエチレン系不飽和基の結合の複数の利用可能なサイトを有するならば、２個以上のエチレン系不飽和基を有するＮＰＭモノマーを生成することができる。
【００６２】
当業者が容易に理解するとおり、保護されたモノマーは「保護された」又は「ブロックされた」の形態では通常に疎水性である。より極性で親水性となるためには、保護基（たとえば、ｔ−Ｂｏｃモノマーの場合）は、単位から除去される必要があるであろう。これにより、バイオメディカルデバイスがより親水性の性質となり、そしてそれゆえ材料はより多量の水を保持することができるであろう。保護基を除去するための方法は当業者の範囲内である。
【００６３】
一般に、親水性単位のサイズは広く変更可能であり、たとえば、単位数は１〜約３０００、好ましくは約１００〜約１０００、より好ましくは約２５０〜約７５０の範囲であることができる。
【００６４】
ＲＡＦＴ剤のチオカルボニルチオ断片及び場合により存在することができる１種以上の親水性単位に加えて、本開示中に記載されるマルチアーム型マクロモノマーの側鎖は、また、疎水性エチレン系不飽和重合性モノマーから得られる１種以上の疎水性単位をも含むことができる。１つの実施形態において、ＲＡＦＴ剤の１つ以上のチオカルボニルチオ断片を含むポリマーは、エチレン系不飽和重合性フッ素含有モノマーから得られる単位を含むことができる。「エチレン系不飽和重合性基」の代表的な例としては、上記のものが挙げられる。エチレン系不飽和含有重合性基はペンダント基、末端基又はそれらの両方としてフッ素含有モノマーに結合することができる。
【００６５】
１つの実施形態において、有用な重合性フッ素含有モノマーとしては、１個以上の重合性エチレン系不飽和含有基が結合しており、そして場合により１個以上のエーテル結合基を含んでよいフッ素置換炭化水素が挙げられ、たとえば、１個以上の重合性エチレン系不飽和含有基が結合しているフッ素置換直鎖又は枝分かれＣ１〜Ｃ１８アルキル基で、場合によりエーテル結合を間に含んでよいもの、１個以上の重合性エチレン系不飽和含有基が結合しているフッ素置換Ｃ３〜Ｃ２４シクロアルキル基で、エーテル結合を間に含んでよいもの、１個以上の重合性エチレン系不飽和含有基が結合しているフッ素置換Ｃ５〜Ｃ３０アリール基で、エーテル結合を間に含んでよいものなどが挙げられる。
【００６６】
適切なフッ素含有モノマーの例としては、限定するわけではないが、２，２，２−トリフルオロエチル（メタ）アクリレート、２，２，３，３−テトラフルオロプロピル（メタ）アクリレート、２，２，３，３，３−ペンタフルオロプロピル（メタ）アクリレート、１−トリフルオロメチル−２，２，２−トリフルオロエチル（メタ）アクリレート、１Ｈ，１Ｈ，５Ｈ−オクタフルオロペンチル（メタ）アクリレート、オクタフルオロペンチルビニルカーボネート、オクタフルオロペンチルｎ−ビニルカルバメート、ヘキサフルオロイソプロピル（メタ）アクリレート、２，２，３，３，４，４−ヘキサフルオロブチル（メタ）アクリレート、ペンタフルオロフェニル（メタ）アクリレート、ペンタフルオロヘキシル（メタ）アクリレートなど及びそれらの混合物が挙げられる。
【００６７】
エチレン系不飽和重合性フッ素含有モノマーから得られる単位のサイズは広く変更可能であり、たとえば、単位数は０〜約４００、好ましくは約１０〜約２００の範囲であることができる。
【００６８】
１つの実施形態において、ＲＡＦＴ剤のチオカルボニルチオ断片を含むマルチアーム型マクロモノマーの側鎖は、また、エチレン系不飽和重合性エステル含有モノマーから得られる単位を含むことができる。適切なエチレン系不飽和重合性エステル含有モノマーとしては、たとえば、鎖中に４〜約２６個の炭素原子、好ましくは約１２〜約１６個の炭素原子を有する脂肪酸から作られたビニルエステルを含む重合性脂肪酸エステル含有モノマーが挙げられる。適切な脂肪酸エステル含有モノマーの例としては、限定するわけではないが、ビニルラウレート、ビニルノナノエート（vinyl nononoate）、ビニルピバレート、ビニルクロトネート（vinyl crotanate）、アリルクロトネート（allyl crotanate）、ビニルステアレートなど及びそれらの混合物が挙げられる。
【００６９】
エチレン系不飽和重合性エステル含有モノマーから得られる単位のサイズは広く変更可能であり、たとえば、単位数は０〜約４００、好ましくは約１０〜約２００の範囲であることができる。
【００７０】
１つの実施形態において、ＲＡＦＴ剤のチオカルボニルチオ断片を含むマルチアーム型マクロモノマーの側鎖は、また、エチレン系不飽和重合性ポリシロキサニルアルキル含有モノマーから得られる単位を含むことができる。適切な重合性ポリシロキサニルアルキル含有モノマーとしては、限定するわけではないが、メタクリルオキシプロピルトリス（トリメチルシロキシ）シラン、３−（トリメチルシリル）プロピルビニルカーボネート、３−（ビニルオキシカルボニルチオ）プロピル−［トリス（トリメチルシロキシ）シラン］、３−［トリス（トリメチルシロキシ）シリル］プロピルビニルカルバメート、３−［トリス（トリメチルシロキシ）シリル］プロピルアリルカルバメート、３−［トリス（トリメチルシロキシ）シリル］プロピルビニルカーボネート、トリス（トリメチルシロキシ）シリルプロピルメタクリルアミドなど及びこれらの混合物が挙げられる。１つの実施形態では、重合性ポリシロキサニルアルキル含有モノマーは、下記式で示すとおりのＭ１−ＭＣＲ−Ｃ１２である。
【００７１】
【化６】
【００７２】
エチレン系不飽和重合性ポリシロキサニルアルキル含有モノマーから得られる単位のサイズは広く変更可能であり、たとえば、単位数は０〜約１００、好ましくは約５〜約２５の範囲であることができる。
【００７３】
上記のとおりのマルチアーム型マクロモノマーの調製方法は当業者の範囲内である。また、下記の実施例は豊富な指針を提供する。
【００７４】
得られるマルチアーム型マクロモノマーは数平均分子量が約１，０００〜約３００，０００、約１０，０００〜約１００，０００の範囲であろう。
【００７５】
重合してバイオメディカルデバイスを形成する混合物中に使用される１種以上のコモノマーとしては、従来のバイオメディカルデバイス形成性又は眼科レンズ形成性モノマーが挙げられる。本開示中に使用されるときに、「モノマー」又は「単量体」などの用語はフリーラジカル重合により重合可能な比較的低分子量の化合物、ならびに、「プレポリマー」、「マクロモノマー」及び関連用語としても参照される、より高分子量の化合物を意味する。一般に、バイオメディカルデバイス形成性コモノマーは少なくとも１個の重合性基を含む。１つの実施形態において、適切なコモノマーとしては、疎水性モノマー、親水性モノマーなど及びそれらの混合物が挙げられる。
【００７６】
親水性コモノマーの代表的な例としては、限定するわけではないが、メタクリル酸及びアクリル酸などの不飽和カルボン酸、２−ヒドロキシエチルメタクリレート、２−ヒドロキシエチルアクリレート、グリセリルメタクリレートなどの（メタ）アクリル置換アルコール又はポリオール、Ｎ−ビニルピロリドンなどのビニルラクタム、メタクリルアミド、Ｎ，Ｎ−ジメチルアクリルアミドなどの（メタ）アクリルアミドなど、及びそれらの組み合わせが挙げられる。なおもさらなる例は、米国特許第５，０７０，２１５号明細書に開示されている親水性ビニルカーボネート又はビニルカルバメートモノマー、及び、米国特許第４，９１０，２７７号明細書に開示されている親水性オキサゾロンモノマーである。他の適切な親水性モノマーは当業者に明らかであろう。親水性モノマーは混合物の総質量に基づいて、０〜約７０質量％の範囲の量で混合物中に存在することができる。
【００７７】
様々な好ましい実施形態によると、当初混合物は、少なくとも１種の（メタ）アクリル置換アルコール、たとえば、２−ヒドロキシエチルメタクリレート及びグリセリルメタクリレートの少なくとも１つを、好ましくは混合物の少なくとも約１質量％、好ましくは約２〜約４０質量％の量で含むことができる。好ましくは、混合物は、少なくとも１種のビニルラクタム、たとえば、Ｎ−ビニルピロリドン及び／又は少なくとも１種の（メタ）アクリルアミド、たとえば、Ｎ，Ｎ−ジメチルアクリルアミドをさらに含む。
【００７８】
適切な疎水性モノマーとしては、Ｃ１〜Ｃ２０アルキル及びＣ３〜Ｃ２０シクロアルキル（メタ）アクリレート、置換及び非置換Ｃ６〜Ｃ３０アリール（メタ）アクリレート、（メタ）アクリロニトリル、フッ素化アルキルメタクリレート、オクチルアクリルアミドなどの長鎖アクリルアミドなどが挙げられる。疎水性モノマーは混合物の総質量に基づいて、０〜約３０質量％の範囲の量で混合物中に存在することができる。
【００７９】
別のクラスのデバイス形成性又はレンズ形成性モノマーはシリコーン含有モノマーである。別の言い方をすると、たとえば、もし高酸素透過率を有するコポリマーを得ることを望むならば、ＲＡＦＴ剤の１つ以上のチオカルボニルチオ断片を含むポリマーに加えて、１〜約６０個のケイ素原子を含む別のシリコーン含有コモノマーが当初混合物中に含まれていてよい。シリコーンヒドロゲルなどのコンタクトレンズの形成における使用のための応用可能なシリコーン含有モノマーは当該技術分野でよく知られており、多数の例が、たとえば、米国特許第４，１３６，２５０号明細書、同第４，１５３，６４１号明細書、同第４，７４０，５３３号明細書、同第５，０３４，４６１号明細書、同第５，０７０，２１５号明細書、同第５，２６０，０００号明細書、同第５，３１０，７７９号明細書及び同第５，３５８，９９５号明細書に提供されている。
【００８０】
応用可能なシリコーン含有モノマーの代表的な例としては、嵩高なポリシロキサニルアルキル（メタ）アクリルモノマーが挙げられる。嵩高なポリシロキサニルアルキル（メタ）アクリルモノマーの例は下記式Ｉの構造で表される。
【００８１】
【化７】
【００８２】
上式中、Ｘは−Ｏ−又は−ＮＲ−であり、Ｒは水素又はＣ１〜Ｃ４アルキルであり、各Ｒ１４は独立に水素又はメチルであり、各Ｒ１５は独立に低級アルキル基、フェニル基又は下記式の基
【化８】
であり、ここで、各Ｒ１５’は独立に低級アルキル又はフェニル基であり、ｈは１〜１０である。
【００８３】
他の応用可能なシリコーン含有モノマーの代表的な例としては、限定するわけではないが、式Ｉａに一般に記載されるとおりの嵩高なポリシロキサニルアルキルカルバメートモノマーなどが挙げられる。
【００８４】
【化９】
【００８５】
上式中、Ｘは−ＮＲ−であり、Ｒは水素又はＣ１〜Ｃ４アルキルであり、Ｒ１４は水素又はメチルであり、各Ｒ１５は独立に低級アルキル基、フェニル基又は下記式の基
【化１０】
であり、ここで、各Ｒ１５’は独立に低級アルキル又はフェニル基であり、ｈは１〜１０である。
【００８６】
嵩高なモノマーの例は３−メタクリロイルオキシプロピルトリス（トリメチルシロキシ）シラン又はトリス（トリメチルシロキシ）シリルプロピルメタクリレート（しばしばＴＲＩＳと呼ばれる）及びトリス（トリメチルシロキシ）シリルプロピルビニルカルバメート（しばしばＴＲＩＳ−ＶＣと呼ばれる）など及びそれらの混合物である。
【００８７】
このような嵩高なモノマーはシリコーンマクロモノマーと共重合可能であり、それは分子の２つ以上の末端において不飽和基によってキャッピングされたポリ（オルガノシロキサン）である。米国特許第４，１５３，６４１号明細書は、たとえば、アクリルオキシ基又はメタクリルオキシ基などの様々な不飽和基を開示している。
【００８８】
別のクラスの代表的なシリコーン含有モノマーとしては、限定するわけではないが、シリコーン含有ビニルカーボネート又はビニルカルバメートモノマー、たとえば、１，３−ビス［４−ビニルオキシカルボニルオキシ）ブト−１−イル］テトラメチルジシロキサン、３−（トリメチルシリル）プロピルビニルカーボネート、３−（ビニルオキシカルボニルチオ）プロピル［トリス（トリメチルシロキシ）シラン］、３−［トリス（トリメチルシロキシ）シリル］プロピルビニルカルバメート、３−［トリス（トリメチルシロキシ）シリル］プロピルアリルカルバメート、３−［トリス（トリメチルシロキシ）シリル］プロピルビニルカーボネート、ｔ−ブチルジメチルシロキシエチルビニルカーボネート、トリメチルシリルエチルビニルカーボネート、トリメチルシリルメチルビニルカーボネートなどが挙げられる。
【００８９】
別のクラスのシリコーン含有モノマーとしては、ポリウレタン−ポリシロキサンマクロモノマー（時折、プレポリマーとも呼ぶ）が挙げられ、それは伝統的なウレタンエラストマーと同様のハード−ソフト−ハードブロックを有することができる。シリコーンウレタンの例はLai，Yu-Chin，“The Role of Bulky Polysiloxanylalkyl Methacrylates in Polyurethane-Polysiloxane Hydrogels，”Journal of Applied Polymer Science，Vol．60，1193-1199（1996）”を含む様々な文献中に開示されている。国際公開ＷＯ９６／３１７９２号明細書もこのようなモノマーの例を開示しており、その内容の全体を参照により本開示中に取り込む。シリコーンウレタンモノマーのさらなる例は式ＩＩ及びＩＩＩによって表される。
Ｅ（＊Ｄ＊Ａ＊Ｄ＊Ｇ）ａ＊Ｄ＊Ａ＊Ｄ＊Ｅ’ （ＩＩ） 又は
Ｅ（＊Ｄ＊Ｇ＊Ｄ＊Ａ）ａ＊Ｄ＊Ａ＊Ｄ＊Ｅ’ （ＩＩＩ）
【００９０】
Ｄはアルキル二価基、アルキルシクロアルキル二価基、シクロアルキル二価基、アリール二価基又はアルキルアリール二価基であり、６〜約３０個の炭素原子を有し、
Ｇはアルキル二価基、シクロアルキル二価基、アルキルシクロアルキル二価基、アリール二価基又はアルキルアリール二価基であり、１〜約４０個の炭素原子を有し、そしてそれは、エーテル結合、チオ結合又はアミン結合を主鎖に含むことができ、
＊はウレタン結合基又はウレイド結合基であり、
ａは少なくとも１であり、
Ａは式ＩＶの二価ポリマー基であり、
【化１１】
各ＲＳは独立に１〜約１０個の炭素原子を有するアルキル基又はフルオロ置換アルキル基であり、それは炭素原子の間にエーテル結合を含むことができ、
ｍ’は少なくとも１であり、ｐは約４００〜約１０，０００の部分分子量を提供する数であり、
各Ｅ及びＥ’は独立に式Ｖにより表される重合性不飽和有機基であり、
【化１２】
上式中、Ｒ８は水素又はメチルであり、
Ｒ９は、独立に、水素、１〜６個の炭素原子を有するアルキル基、又は、−ＣＯ−Ｙ−Ｒ１１基であり、ここで、Ｙは−Ｏ−、−Ｓ−又は−ＮＨ−であり、
Ｒ１０は１〜約１０個の炭素原子を有する二価のアルキレン基であり、
Ｒ１１は１〜約１２個の炭素原子を有するアルキル基であり、
Ｘは−ＣＯ−又は−ＯＣＯ−であり、
Ｚは−Ｏ−又は−ＮＨ−であり、
Ａｒは約６〜約３０個の炭素原子を有する芳香族基であり、
ｗは０〜６であり、ｘは０又は１であり、ｙは０又は１であり、ｚは０又は１である。
【００９１】
好ましいシリコーン含有ウレタンモノマーは下記式ＶＩにより表される。
【００９２】
【化１３】
【００９３】
上式中、ｍは少なくとも１であり、好ましくは３又は４であり、ａは少なくとも１であり、好ましくは１であり、ｐは約４００〜約１０，０００の部分分子量を提供する数であり、好ましくは少なくとも約３０であり、Ｒ１２はイソシアネート基を取り除いた後のジイソシアネートの二価基であり、たとえば、イソホロンジイソシアネートの二価基であり、各Ｅ”は下記により表される基である。
【００９４】
【化１４】
【００９５】
別のクラスの代表的なシリコーン含有モノマーとしては、フッ素化モノマーが挙げられる。このようなモノマーはフルオロシリコーンヒドロゲルの生成に使用されており、結果として、それから作られたコンタクトレンズ上の付着物の堆積を抑制し、そのことはたとえば米国特許第４，９５４，５８７号明細書、同第５，０１０，１４１号明細書及び同第５，０７９，３１９号明細書に記載されるとおりである。特定のフッ素化側基、すなわち、−（ＣＦ２）−Ｈを有するシリコーン含有モノマーの使用は、親水性モノマー単位とシリコーン含有モノマー単位との相容性を改良することが発見されており、たとえば、米国特許第５，３２１，１０８号明細書及び同第５，３８７，６６２号明細書を参照されたい。
【００９６】
上記のシリコーン材料は単なる例示であり、そして本発明に係るバイオメディカルデバイスを形成するのに使用され、様々な刊行物中に開示され、コンタクトレンズ及び他のバイオメディカルデバイスにおける使用のために継続的に開発されている他の材料も、また、使用できる。たとえば、バイオメディカルデバイス形成性コモノマーはカチオン性シリコーン含有モノマー又はカチオン性フッ素化シリコーン含有モノマーなどのカチオン性モノマーであることができる。
【００９７】
混合物は、主題のマルチアーム型マクロモノマーに加えて、存在する場合には０〜約５０質量％、好ましくは約５〜３０質量％のシリコーンコモノマーを含むことができる。
【００９８】
混合物は、また、架橋性モノマー（架橋性モノマーは複数の重合性官能基を有するモノマーと規定される）をも含むことができる。代表的な架橋性モノマーとしては、ジビニルベンゼン、アリルメタクリレート、エチレングリコールジメタクリレート、テトラエチレングリコールジメタクリレート、ポリエチレングリコールジメタクリレート、グリコールジメタクリレートのビニルカーボネート誘導体及びメタクリルオキシエチルビニルカーボネートが挙げられる。架橋剤を使用する場合には、このモノマー材料は、約０．１〜約２０質量％でモノマー混合物中に含まれてよく、より好ましくは約０．２〜約１０質量％で含まれる。
【００９９】
必須ではないが、本発明の範囲に入るホモポリマー又はコポリマーに、重合前に、１種以上の補強剤を、好ましくは約８０質量％未満の量で、好ましくは約２０〜約６０質量％の量で添加することができる。適切な補強剤の非限定的な例は米国特許第４，３２７，２０３号、同第４，３５５，１４７号及び同第５，２７０，４１８号明細書に記載されており、その各々の全体を参照によって本開示中に取り込む。このような補強剤の限定を意図しない具体例としては、たとえば、ｔｅｒｔ−ブチルシクロヘキシルメタクリレート及びイソプロピルシクロペンチルアクリレートなどのシクロアルキルアクリレート及びメタクリレートが挙げられる。
【０１００】
混合物は、必要な際には、本発明の目的及び効果を損なわない限度内で、酸化防止剤、着色剤、紫外線吸収剤、潤滑剤、内部湿潤剤、強化剤などの各種添加剤など及び当該技術分野でよく知られている他の成分をさらに含んでよい。
【０１０１】
本発明のバイオメディカルデバイス、たとえば、コンタクトレンズ又は眼内レンズは、上記の混合物を重合して、次いで、たとえば、旋盤加工、射出成形、圧縮成形、切断などによって適当な形状に加工されうる生成物を生成することで調製することができる。たとえば、コンタクトレンズを製造するときに、初期の混合物をチューブ中で重合してロッド形状の製品を提供し、その後、それをボタンに切断する。その後、ボタンを旋盤加工してコンタクトレンズとすることができる。
【０１０２】
又は、コンタクトレンズなどのバイオメディカルデバイスは、たとえば、スピンキャスティング及び静的キャスティング法によって、混合物からモールド、たとえば、ポリプロピレンモールドに直接キャスティングされることができる。スピンキャスティング法は米国特許第３，４０８，４２９号及び同第３，６６０，５４５号明細書に開示されており、静的キャスティング法は米国特許第４，１１３，２２４号、同第４，１９７，２６６号及び同第５，２７１，８７５号明細書に開示されている。スピンキャスティング法は、モノマー混合物をモールドに充填し、そしてそのモノマー混合物をＵＶ光などの放射線源に暴露しながら制御した様式でモールドを回転させることを含む。静的キャスティング法は、１つのモールドセクションが前部レンズ表面を形成するような形状であり、他方のモールドセクションが後部レンズ表面を形成するような形状である、２つのモールドセクションの間に混合物を充填し、モールドアセンブリー中に混合物を保持しながら、たとえば、混合物のフリーラジカル重合によって硬化させてレンズを形成することを含む。レンズ材料を硬化させるためのフリーラジカル反応技術の例としては、熱照射、赤外線照射、電子ビーム線照射、γ線照射、紫外線（ＵＶ）照射などが挙げられ、このような技術の組み合わせも使用することができる。米国特許第５，２７１，８７５号明細書は前部モールド及び後部モールドによって画定される、モールドキャビティー中で最終のレンズの成形を行うことが可能である静的キャスト成形法を記載している。さらなる方法として、米国特許第４，５５５，７３２号明細書はモールド内でのスピンキャスティングによって過剰の混合物を硬化させ、前部レンズ表面及び比較的に厚い厚さを有する成形品を形成し、硬化したスピンキャスト製品の後部表面を、次いで、旋盤加工して、所望の厚さ及び後部レンズ表面を有するコンタクトレンズを提供する方法を開示している。
【０１０３】
重合は熱及び／又は紫外光、可視光又は高エネルギー線などの放射線に混合物を暴露することにより促進されうる。重合開始剤は重合工程を促進するために混合物中に含まれることができる。代表的なフリーラジカル熱重合開始剤の例としては、有機過酸化物、たとえば、アセチルペルオキシド、ラウロイルペルオキシド、デカノイルペルオキシド、ステアロイルペルオキシド、ベンゾイルペルオキシド、ｔｅｒｔ−ブチルペルオキシピバレート、ペルオキシジカーボネートなどが挙げられる。代表的なＵＶ開始剤は当該技術分野に知られたものであり、たとえば、ベンゾインメチルエーテル、ベンゾインエチルエーテル、ダロキュア（Ｄａｒｏｃｕｒｅ）１１７３，１１６４，２２７３，１１１６，２９５９，３３３１（ＥＭ Ｉｎｄｕｓｔｒｉｅｓ）及びイルガキュア（Ｉｒｇａｃｕｒｅ）６５１及び１８４（Ｃｉｂａ−Ｇｅｉｇｙ）などが挙げられる。一般に、開始剤は合計混合物の約０．０１〜約５質量％の濃度で混合物中に使用されるであろう。
【０１０４】
重合は、一般に、溶剤、たとえば、水又は１〜４個の炭素原子を有するアルカノール、たとえば、メタノール、エタノール又はプロパン−２−オールを用いた溶液又は分散液などの反応媒体中で行われる。又は、上記の任意の溶剤の混合物を使用できる。
【０１０５】
一般に、重合は約１５分間〜約７２時間、たとえば窒素又はアルゴンなどの不活性雰囲気下に行うことができる。所望ならば、得られた重合生成物は、たとえば、約５〜約７２時間、真空下に乾燥してよく又は使用前に水溶液中に入れておくことができる。
【０１０６】
混合物の重合によりポリマーを生じ、そのポリマーが水和されるときに好ましくはヒドロゲルを形成する。一般に、混合物は、モノマー混合物の合計質量を基準として、約０．１〜約１５質量％、好ましくは約１〜約１０質量％の範囲の量でマルチアーム型マクロモノマーを含むであろう。バイオメディカルデバイス形成性コモノマーは混合物の合計質量を基準として、約５０〜約９９．９質量％、好ましくは約７５〜約９９質量％の範囲の量で混合物中に存在することができる。
【０１０７】
ヒドロゲルレンズを製造するときに、混合物は少なくとも１種の希釈剤をさらに含んでよく、その希釈剤は重合生成物が水和されてヒドロゲルを形成するときに最終的に水で置換される。一般に、ヒドロゲルの含水率は約５質量％より大きく、より一般的には約１０質量％〜約８０質量％である。使用される希釈剤の量は約５０質量％未満とすべきであり、ほとんどの場合には希釈剤含有率は約３０質量％未満であろう。しかしながら、特定のポリマー系では、実際の制限は希釈剤中の各種モノマーの溶解度によって決まるであろう。光学的に透明なコポリマーを製造するためには、視覚的な不透明性を生じさせる相分離がコモノマーと希釈剤の間又は希釈剤と最終コポリマーとの間に起こらないことが重要である。
【０１０８】
さらに、使用されうる希釈剤の最大量は希釈剤が最終のポリマーに生じさせる膨潤の量によって決まるであろう。過度の膨潤は水和時に希釈剤を水で置換するときにコポリマーを崩壊させる又は崩壊させうる。適切な希釈剤としては、限定するわけではないが、エチレングリコール、グリセリン、液体ポリ（エチレングリコール）、アルコール、アルコール／水混合物、エチレンオキシド／プロピレンオキシドブロックコポリマー、低分子量直鎖ポリ（２−ヒドロキシエチルメタクリレート）、乳酸のグリコールエステル、ホルムアミド、ケトン、ジアルキルスルホキシド、ブチルカルビトールなど及びそれらの混合物が挙げられる。
【０１０９】
必要ならば、縁仕上げ操作の前に、レンズから残存希釈剤を除去することが望ましいことがあり、そのことは周囲圧力もしくはその付近又は真空下での蒸発によって行うことができる。希釈剤を蒸発させるのに必要な時間を短縮するために高温を用いることができる。溶剤除去工程の時間、温度及び圧力条件は、希釈剤及び特定のモノマー成分の揮発性などの因子によって様々であることができ、当業者によって容易に決定することができる。所望ならば、ヒドロゲルレンズを製造するために使用される混合物はヒドロゲル材料を製造するための従来技術で知られた架橋剤及び湿潤剤をさらに含むことができる。
【０１１０】
眼内レンズの場合には、モノマー混合物は得られるコポリマーの屈折率を増加させるためのモノマーをさらに含むことができる。このようなモノマーの例は芳香族（メタ）アクリレート、たとえば、フェニル（メタ）アクリレート、２−フェニルエチル（メタ）アクリレート、２−フェノキシエチルメタクリレート及びベンジル（メタ）アクリレートである。
【０１１１】
ここで得られるコンタクトレンズなどのバイオメディカルデバイスは、任意的に行う機械加工操作を受けることができる。たとえば、任意的に行う機械加工工程としては、レンズ縁及び／又は表面のバフ研磨又はポリッシングが挙げられる。一般に、このような機械加工処理は製品がモールド部品から解放される前又は後に行われてよく、たとえば、真空ピンセットを用いてモールドからレンズを持ち上げることによってレンズをモールドから乾燥解放し、その後、レンズを機械ピンセット手段によって第二の真空ピンセットに移し、そして回転表面に置くことで表面又は縁をなめらかにする。その後、レンズの反対面を機械加工するためにレンズをひっくり返すことができる。
【０１１２】
その後、レンズを緩衝塩類溶液を含む個々のレンズパッケージに移すことができる。塩類溶液はレンズの移送前又は後のいずれでもパッケージに添加することができる。適切なパッケージングデザイン及び材料は当該技術分野で知られている。プラスチックパッケージはフィルムによって開放可能にシールされる。適切なシーリングフィルムは当該技術分野で知られており、ホイル、ポリマーフィルム及びそれらの組み合わせが挙げられる。レンズを含むシール済みパッケージはその後、無菌化されて無菌製品とする。適切な無菌化手段及び条件は当該技術分野で知られており、たとえば、オートクレービングが挙げられる。
【０１１３】
当業者が容易に理解するとおり、上記のモールディング及びパッケージングプロセスに他の工程が含まれてよい。このような他の工程としては、たとえば、形成されたレンズのコーティング、（たとえば、モールド輸送による）形成の間のレンズの表面処理、レンズの検査、欠陥レンズの廃棄、モールドハーフのクリーニング、モールドハーフの再使用など及びそれらの組み合わせを挙げることができる。
【実施例】
【０１１４】
下記の実施例は当業者が本発明を実施することができるように提供されるものであって、本発明の単なる例示である。実施例は特許請求の範囲に規定されるとおりの発明の範囲を限定するものと解釈されるべきでない。
【０１１５】
実施例において、下記の略語を使用する。
ＤＭＡ：Ｎ，Ｎ−ジメチルアクリルアミド
ＨＥＭＡ：２−ヒドロキシエチルメタクリレート
ＮＶＰ：Ｎ−ビニル−２−ピロリドン
ＡＩＢＮ：アゾビスイソブチロニトリル（ＶａｚｏＴＭ６４）
ＴＲＩＳ：３−メタクリルオキシプロピルトリス（トリメチルシロキシ）シラン
ＨＥＭＡＶＣ：メタクリルオキシエチルビニルカーボネート
ＩＭＶＴ：１，４−ビス（４−（２−メタクリルオキシエチル）フェニルアミノ）アントラキノン
【０１１６】
例１
以下の構造を有する１，３，４，５−テトラキス−（エチルキサンチル）ベンゼンの調製
【化１５】
【０１１７】
マグネティックスターラ、窒素インレット、フリードリヒコンデンサー及び温度プローブを装備した１０００ｍＬ３つ口丸底フラスコに、２．５ｇの１，２，４，５−テトラキス（ブロモメチル）ベンゼン、４．５ｇのカリウムＯ−エチルキサンテート及び４００ｍＬの５０：５０テトラヒドロフラン：エタノールを添加した。反応フラスコを０℃の氷浴に入れ、２４時間攪拌した。次に、２５０ｍＬの脱イオン水をフラスコに添加した。粗混合物を２５０ｍＬの１：１：２の塩化メチレン：エチルエーテル：ヘプタンで４回抽出し、有機層を残した。合わせた有機層を無水硫酸マグネシウム上で乾燥し、ろ過しそして減圧下に溶剤を除去し、生成物を提供した。
【０１１８】
例２
以下の構造を有するマルチアーム型マクロモノマーの調製
【化１６】
上式中、各ｎは平均で１３である。
【０１１９】
マグネティックスターラーバーを装備した１２５ｍＬ１つ口丸底フラスコに、４８０ｍｇの例１の１，２，４，５−テトラキス（エチルキサンチル）ベンゼン（０．０００７８１ｍｏｌ）、４０ｍＬのＮＶＰ（４１．６ｇ、０．３７４３ｍｏｌ）及び５０ｍＬの無水１，４−ジオキサンを添加した。これらの成分を完全に混合した後に、０．００５１７ｇのＡＩＢＮ（０．０００００９５６ｍｏｌ）を丸底フラスコに添加した。丸底フラスコを適当なサイズのゴム栓で閉止し、その後、フラスコの内容物を乾燥窒素ガスを１時間、１０〜１５ｍＬ／分でバブリングすることによりパージした。反応フラスコの内容物を油浴（正確な加熱を確保するように予備設定しそして予備加熱した）で６０℃に加熱し、その間、ゆっくりとした窒素流（１０〜１５ｍＬ／分）を維持した。６０℃で加熱を続けながら、窒素下に１８時間、反応を進行させた。その後、反応物を加熱浴から取り出し、室温に冷却した。その後、反応フラスコの内容物を２５００ｍＬのエーテル中に滴下して加え、その間、沈殿しているポリマーの凝集を最小限にするために激しく攪拌した。その後、得られた生成物をろ過し、真空下に乾燥し、残存エーテルを除去した。
【０１２０】
例３
以下の構造を有するマルチアーム型マクロモノマーの調製
【化１７】
上式中、各ｎは平均で１３である。
【０１２１】
マグネティックスターラーバーを装備した１２５ｍＬ１つ口丸底フラスコに、４７２ｍｇの例１の１，２，４，５−テトラキス（エチルキサンチル）ベンゼン（０．０００７６４ｍｏｌ）、４０ｍＬのＤＭＡ（３８．３８ｇ、０．３８８２ｍｏｌ）及び５０ｍＬの無水１，４−ジオキサンを添加した。これらの成分を完全に混合した後に、０．０５５３ｇのＡＩＢＮ（０．０００７６４ｍｏｌ）を丸底フラスコに添加した。丸底フラスコを適当なサイズのゴム栓で閉止し、その後、フラスコの内容物を乾燥窒素ガスを１時間、１０〜１５ｍＬ／分でバブリングすることによりパージした。反応フラスコの内容物を油浴（正確な加熱を確保するように予備設定しそして予備加熱した）で６０℃に加熱し、その間、ゆっくりとした窒素流（１０〜１５ｍＬ／分）を維持した。６０℃で加熱を続けながら、窒素下に１８時間、反応を進行させた。その後、反応物を加熱浴から取り出し、室温に冷却した。その後、反応フラスコの内容物を２５００ｍＬのエーテル中に滴下して加え、その間、沈殿しているポリマーの凝集を最小限にするために激しく攪拌した。その後、得られた生成物をろ過し、真空下に乾燥し、残存エーテルを除去した。
【０１２２】
例４
コンタクトレンズの調製
質量％の量で表１に示された下記の成分を混合することによって混合物を製造する。
【０１２３】
【表１】
【０１２４】
得られた混合物を、前方表面用エチルビニルアルコールモールド及び後方表面用エチルビニルアルコールモールドからなるモールドアセンブリーに導入し、混合物を１００℃で２時間熱硬化させることによりコンタクトレンズへとキャスト成形する。得られたコンタクトレンズをモールドから取り出し、イソプロピルアルコールで４時間抽出し、そして緩衝液中に入れる。
【０１２５】
例５
コンタクトレンズの調製
質量％の量で表２に示された下記の成分を混合することによって混合物を製造する。
【０１２６】
【表２】
【０１２７】
得られた混合物を、前方表面用エチルビニルアルコールモールド及び後方表面用エチルビニルアルコールモールドからなるモールドアセンブリーに導入し、混合物を１００℃で２時間熱硬化させることにより、コンタクトレンズへとキャスト成形する。得られたコンタクトレンズをモールドから取り出し、イソプロピルアルコールで４時間抽出し、そして緩衝液中に入れる。
【０１２８】
本開示中に開示される実施形態に様々な変更がなされうることは理解されるであろう。それゆえ、上記の記載は限定するものと解釈されるべきでなく、好ましい実施形態の単なる例示と解釈されるべきである。たとえば、上記の本発明を実施するための最適な形態として用いられる機能は例示の目的のみである。本発明の範囲及び精神を逸脱することなく、当業者によって他の仕組み及び方法が実施されてもよい。さらに、ここに示した特徴及び利点の範囲及び精神から逸脱することなく、当業者は他の変更を考えるであろう。
【０１２９】
他の特徴及び実施形態
（ａ）核に結合した複数の側鎖を含み、各側鎖が同一の又は異なる可逆的付加開裂連鎖移動（ＲＡＦＴ）剤のチオカルボニルチオ断片を含む１種以上のマルチアーム型マクロモノマー及び（ｂ）１種以上のバイオメディカルデバイス形成性モノマーを含む混合物の重合生成物を含むバイオメディカルデバイスであって、ここで、上記の１種以上のマルチアーム型マクロモノマーは３つ以上の側鎖を含むバイオメディカルデバイス。
【０１３０】
（ａ）核に結合した複数の側鎖を含み、各側鎖が同一の又は異なる可逆的付加開裂連鎖移動（ＲＡＦＴ）剤のチオカルボニルチオ断片を含む１種以上のマルチアーム型マクロモノマー及び（ｂ）１種以上のバイオメディカルデバイス形成性モノマーを含む混合物の重合生成物を含むバイオメディカルデバイスであって、ここで、上記のマルチアーム型マクロモノマーの側鎖は、メタクリル酸、アクリル酸、２−ヒドロキシエチルメタクリレート、２−ヒドロキシエチルアクリレート、Ｎ−ビニルピロリドン、Ｎ−ビニルカプロラクトン、メタクリルアミド、Ｎ，Ｎ−ジメチルアクリルアミド、エチレングリコールジメタクリレート及びそれらの混合物からなる群より選ばれる親水性モノマーから得られる１種以上の親水性単位をさらに含む、バイオメディカルデバイス。
【０１３１】
（ａ）核に結合した複数の側鎖を含み、各側鎖が同一の又は異なる可逆的付加開裂連鎖移動（ＲＡＦＴ）剤のチオカルボニルチオ断片を含む１種以上のマルチアーム型マクロモノマー及び（ｂ）１種以上のバイオメディカルデバイス形成性モノマーを含む混合物の重合生成物を含むバイオメディカルデバイスであって、ここで、上記のマルチアーム型マクロモノマーの側鎖は約１００〜約１０００個の親水性単位をさらに含む、バイオメディカルデバイス。
【０１３２】
（ａ）核に結合した複数の側鎖を含み、各側鎖が同一の又は異なる可逆的付加開裂連鎖移動（ＲＡＦＴ）剤のチオカルボニルチオ断片を含む１種以上のマルチアーム型マクロモノマー及び（ｂ）１種以上のバイオメディカルデバイス形成性モノマーを含む混合物の重合生成物を含むバイオメディカルデバイスであって、ここで、上記のマルチアーム型マクロモノマーの側鎖は、２，２，２−トリフルオロエチル（メタ）アクリレート、２，２，３，３−テトラフルオロプロピル（メタ）アクリレート、２，２，３，３，３−ペンタフルオロプロピル（メタ）アクリレート、１−トリフルオロメチル−２，２，２−トリフルオロエチル（メタ）アクリレート、１Ｈ，１Ｈ，５Ｈ−オクタフルオロペンチル（メタ）アクリレート、オクタフルオロペンチルビニルカーボネート、オクタフルオロペンチルｎ−ビニルカルバメート、ヘキサフルオロイソプロピル（メタ）アクリレート、２，２，３，３，４，４−ヘキサフルオロブチル（メタ）アクリレート、ペンタフルオロフェニル（メタ）アクリレート、ペンタフルオロヘキシル（メタ）アクリレート及びそれらの混合物からなる群より選ばれる１種以上のエチレン系不飽和重合性フッ素含有モノマーから得られる１種以上の疎水性単位をさらに含む、バイオメディカルデバイス。
【０１３３】
（ａ）核に結合した複数の側鎖を含み、各側鎖が同一の又は異なる可逆的付加開裂連鎖移動（ＲＡＦＴ）剤のチオカルボニルチオ断片を含む１種以上のマルチアーム型マクロモノマー及び（ｂ）１種以上のバイオメディカルデバイス形成性モノマーを含む混合物の重合生成物を含むバイオメディカルデバイスであって、ここで、上記のマルチアーム型マクロモノマーの側鎖は、ビニルラウレート、ビニルノナノエート（vinyl nononoate）、ビニルピバレート、ビニルクロトネート（vinyl crotanate）、アリルクロトネート（allyl crotanate）、ビニルステアレート及びそれらの混合物からなる群より選ばれる１種以上のエチレン系不飽和重合性脂肪酸エステル含有モノマーから得られる１種以上の疎水性単位をさらに含む、バイオメディカルデバイス。
【０１３４】
（ａ）核に結合した複数の側鎖を含み、各側鎖が同一の又は異なる可逆的付加開裂連鎖移動（ＲＡＦＴ）剤のチオカルボニルチオ断片を含む１種以上のマルチアーム型マクロモノマー及び（ｂ）１種以上のバイオメディカルデバイス形成性モノマーを含む混合物の重合生成物を含むバイオメディカルデバイスであって、ここで、上記のマルチアーム型マクロモノマーの側鎖は、メタクリルオキシプロピルトリス（トリメチルシロキシ）シラン、３−（トリメチルシリル）プロピルビニルカーボネート、３−（ビニルオキシカルボニルチオ）プロピル−［トリス（トリメチルシロキシ）シラン］、３−［トリス（トリメチルシロキシ）シリル］プロピルビニルカルバメート、３−［トリス（トリメチルシロキシ）シリル］プロピルアリルカルバメート、３−［トリス（トリメチルシロキシ）シリル］プロピルビニルカーボネート、トリス（トリメチルシロキシ）シリルプロピルメタクリルアミド、Ｍ１−ＭＣＲ−Ｃ１２及びそれらの混合物からなる群より選ばれる１種以上のエチレン系不飽和重合性ポリシロキサニルアルキル含有モノマーから得られる１種以上の疎水性単位をさらに含む、バイオメディカルデバイス。
【０１３５】
（ａ）核に結合した複数の側鎖を含み、各側鎖が同一の又は異なる可逆的付加開裂連鎖移動（ＲＡＦＴ）剤のチオカルボニルチオ断片を含む１種以上のマルチアーム型マクロモノマー及び（ｂ）１種以上のバイオメディカルデバイス形成性モノマーを含む混合物の重合生成物を含むバイオメディカルデバイスであって、ここで、上記のマルチアーム型マクロモノマーの側鎖は、グリシジルメタクリレート、無水マレイン酸、無水イタコン酸及びそれらの混合物からなる群より選ばれる、開環反応性官能基を有する１種以上のエチレン系不飽和重合性モノマーから得られる１種以上の疎水性単位をさらに含む、バイオメディカルデバイス。
【０１３６】
（ａ）核に結合した複数の側鎖を含み、各側鎖が同一の又は異なる可逆的付加開裂連鎖移動（ＲＡＦＴ）剤のチオカルボニルチオ断片を含む１種以上のマルチアーム型マクロモノマー及び（ｂ）１種以上のバイオメディカルデバイス形成性モノマーを含む混合物の重合生成物を含むバイオメディカルデバイスであって、ここで、上記の混合物は親水性モノマー、疎水性モノマー又はその両方をさらに含む、バイオメディカルデバイス。
【技術分野】
【０００１】
本発明は一般に眼科用レンズなどのバイオメディカルデバイスに関する。
【背景技術】
【０００２】
シロキシ含有材料から作られる眼科用レンズなどのバイオメディカルデバイスは長年にわたって研究されてきた。このような材料は、一般に、２つの主要なクラス、すなわち、ヒドロゲル及び非ヒドロゲルに細分することができる。ヒドロゲルは水を吸収しそして平衡状態で水を保持し、一方、非ヒドロゲルは評価可能な量の水を吸収しない。それらの水分含量に関係なく、ヒドロゲル及び非ヒドロゲルシロキシ及び／又はフッ素化コンタクトレンズの両方は比較的疎水性で非湿潤性の表面を有する傾向がある。
【０００３】
ヒドロゲルはコンタクトレンズ及び眼内レンズを含む多くのバイオメディカル用途に望ましいクラスの材料である。ヒドロゲルは水和及び架橋されたポリマー系であり、平衡状態で水を含有している。シリコーンヒドロゲルは既知のクラスのヒドロゲルであり、シロキシ含有材料を取り込んでいることを特徴とする。通常、シロキシ含有モノマーは、親水性モノマーとフリーラジカル重合により共重合され、そのシロキシ含有モノマー又は親水性モノマーのいずれかが架橋剤として機能するか（架橋剤は複数の重合性官能基を有するモノマーとして規定される）、又は、別個の架橋剤を用いることができる。非シリコーンヒドロゲルに対するシリコーンヒドロゲルの利点は、シリコーンヒドロゲルは、通常、シロキシ含有モノマーの取り込みのために酸素透過性が高いことである。このようなヒドロゲルは架橋剤を含むモノマーのフリーラジカル重合に基づくので、これらの材料は熱硬化性ポリマーである。
【０００４】
コンタクトレンズなどのバイオメディカルデバイスの分野において、たとえば、酸素透過性、湿潤性、材料強度及び安定性などの様々な物理的及び化学的特性は、まさに、使用可能なコンタクトレンズを提供するために注意深くバランスさせなければならない幾つかの要素である。たとえば、角膜は大気との接触から酸素供給を受けるので、良好な酸素透過性は特定のコンタクトレンズ材料にとって重要な特性である。もしレンズが十分な湿潤可能性を有しなければ、それが潤滑されず、それゆえ目に快適に装着できない点で、湿潤性も重要である。したがって、最適なコンタクトレンズは少なくとも優れた酸素透過性及び優れた涙液湿潤性の両方を有する。
【０００５】
シリコーンレンズに関連した１つの問題はレンズ上に疎水性領域を形成するシリコーン鎖が表面に現れることである。このことは湿潤性、眼運動及び使用者の快適性に悪影響を及ぼすであろう。
【０００６】
この問題を回避するための１つの方法は、シリコーンヒドロゲルコンタクトレンズの表面をプラズマコーティングなどの親水性コーティングでコーティングすることによる。
【０００７】
この問題を回避するための別の方法は、モノマー混合物中に比較的に多量の親水性モノマー、たとえば、ジメチルアクリルアミド（ＤＭＡ）及び／又はＮ−ビニルピロリドンを取り込むことである。このアプローチの欠点はＰＶＰ及びＤＭＡオリゴマーが滲出する可能性があることであり、それらのオリゴマーはメタクリレートに対して反応性が低いので、ポリマーネットワーク中に共有結合的に取り込まれないことがある。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
したがって、生体適合性でありながら、体との長期の接触のために酸素透過性、潤滑性及び湿潤性などの適切な物理的及び化学的特性を示すコンタクトレンズなどの改良されたバイオメディカルデバイスを提供することが望まれている。また、簡単でコスト効率の高い様式で容易に製造することができる、改良されたバイオメディカルデバイスを提供することも望まれている。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明の１つの実施形態によると、（ａ）核に結合した複数の側鎖を含み、各側鎖が可逆的付加開裂連鎖移動（「ＲＡＦＴ」）剤のチオカルボニルチオ断片を含む１種以上のマルチアーム型マクロモノマー及び（ｂ）１種以上のバイオメディカルデバイス形成性モノマーを含む混合物の重合生成物を含むバイオメディカルデバイスが提供される。
【００１０】
本発明の第二の実施形態によると、（ａ）核に結合した複数の側鎖を含み、各側鎖が疎水性単位及びＲＡＦＴ剤の末端チオカルボニルチオ断片を含むセグメントを含む１種以上のマルチアーム型マクロモノマー及び（ｂ）１種以上のバイオメディカルデバイス形成性モノマーを含む混合物の重合生成物を含むバイオメディカルデバイスが提供される。
【００１１】
本発明のバイオメディカルデバイスは、有利には、核に結合した複数の側鎖を含み、各側鎖がＲＡＦＴ剤のチオカルボニルチオ断片を含む少なくとも１種以上のマルチアーム型マクロモノマーから形成される。ＲＡＦＴ剤のチオカルボニルチオ断片を有する複数の側鎖を含むマルチアーム型マクロモノマーは明確に定義されたマルチアーム型マクロモノマーであり、それは親水性又は潤滑性（又はその両方）の表面を有するバイオメディカルデバイスを形成することができる。ここでのコンタクトレンズなどのバイオメディカルデバイスの親水性及び／又は潤滑性表面はレンズ上での涙の脂質及びタンパク質の吸着、そして結果として生じるレンズ中への吸収を実質的に防止又は制限し、これにより、コンタクトレンズの透明性を維持する。このことは、また、その性能品質を維持し、高レベルの快適性を装着者に提供する。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
本発明は生体組織又は体液と直接的に接触することが意図されたバイオメディカルデバイスに関する。本開示中に使用される際に、「バイオメディカルデバイス」とは、哺乳動物の組織又は体液の中又はその上で、そして好ましくはヒトの組織又は体液の中又はその上で使用されるように設計された任意の物品である。バイオメディカルデバイスの代表的な例として、限定するわけではないが、人工尿管、横隔膜、子宮内デバイス、心臓弁、カテーテル、義歯ライナー、プロテーゼデバイス、レンズが目の中又はその上に直接的に配置されることが意図された眼科レンズアプリケーション、たとえば、眼内デバイス及びコンタクトレンズが挙げられる。好ましいバイオメディカルデバイスは眼科デバイス、特にコンタクトレンズ、そして最も特にはシリコーンヒドロゲルから作られたコンタクトレンズである。
【００１３】
本開示中で使用される際に、用語「眼科デバイス」は目の中に又は目の上にあるデバイスを指す。これらのデバイスは光学補正、傷の手当、ドラッグデリバリー、診断機能又は美容向上もしくは効果、あるいは、これらの特性の組み合わせを提供することができる。有用な眼科デバイスとしては、限定するわけではないが、眼科レンズ、たとえば、ソフトヒドロゲルレンズ、ソフト非ヒドロゲルレンズなどのソフトコンタクトレンズ及び硬質ガス透過性レンズ材料などのハードコンタクトレンズ、眼内レンズ、オーバーレイレンズ、眼科インサート、光学インサートなどが挙げられる。当業者に理解されるとおり、レンズは破壊することなく折り返すことができるならば、「ソフト」であると見なされる。
【００１４】
本発明のバイオメディカルデバイスは、（ａ）核に結合した複数の側鎖を含み、各側鎖が可逆的付加開裂連鎖移動（「ＲＡＦＴ」）剤のチオカルボニルチオ断片（又はＲＡＦＴ基）を含む１種以上のマルチアーム型マクロモノマー及び（ｂ）１種以上のバイオメディカルデバイス形成性モノマーを含む混合物の重合生成物から形成される。
【００１５】
１つの実施形態において、本発明のバイオメディカルデバイスは、（ａ）核に結合した複数の側鎖を含み、各側鎖が可逆的付加開裂連鎖移動（「ＲＡＦＴ」）剤のチオカルボニルチオ断片を含む１種以上のマルチアーム型マクロモノマー及び（ｂ）１種以上のバイオメディカルデバイス形成性モノマーを含む混合物の重合生成物を含み、ここで、その１種以上のマルチアーム型マクロモノマーはポリカーボネートブロックを含まない。
【００１６】
１つの実施形態において、本発明のバイオメディカルデバイスは、（ａ）核に結合した複数の側鎖を含み、各側鎖が可逆的付加開裂連鎖移動（「ＲＡＦＴ」）剤のチオカルボニルチオ断片を含む１種以上のマルチアーム型マクロモノマー及び（ｂ）１種以上のバイオメディカルデバイス形成性モノマーを含む混合物の重合生成物を含み、ここで、そのバイオメディカルデバイスは熱可塑性でない。
【００１７】
１つの実施形態において、本発明のバイオメディカルデバイスは、（ａ）核に結合した複数の側鎖を含み、各側鎖が可逆的付加開裂連鎖移動（「ＲＡＦＴ」）剤のチオカルボニルチオ断片を含む１種以上のマルチアーム型マクロモノマー及び（ｂ）１種以上のバイオメディカルデバイス形成性モノマーを含む混合物の重合生成物を含み、ここで、そのバイオメディカルデバイスはヒドロゲルである。
【００１８】
核に結合した、ＲＡＦＴ剤のチオカルボニルチオ断片を有する複数の側鎖を含むマルチアーム型マクロモノマーはＲＡＦＴ重合により調製され、すなわち、モノマーはＲＡＦＴ機構により重合されて、マクロモノマーが生成され、たとえば、各側鎖はブロックコポリマーであり、そのブロックの各々及びマクロモノマーの全体の分子量が正確に制御される。このように、ＲＡＦＴ重合は正確に定義された分子構造及び低い多分散度でもってマルチアーム型マクロモノマーを調製することが可能であるラジカル重合技術である。
【００１９】
ここでの使用に適するＲＡＦＴ剤は当業者によく知られているチオカルボニルチオ化学に基づくものである。ＲＡＦＴ剤は、各化合物がチオカルボニル基を含み、好ましくはチオカルボニルチオ基を含む、キサンテート含有化合物、トリチオカーボネート含有化合物、ジチオカルバメート含有化合物又はジチオエステル含有化合物であることができる。ここでの使用が可能なＲＡＦＴ剤の１つのクラスは下記一般式のものである。
【００２０】
【化１】
【００２１】
上式中、Ｚは置換酸素（たとえば、キサンテート（−Ｏ−Ｒ））、置換窒素（たとえば、ジチオカルバメート（−ＮＲＲ））、置換硫黄（たとえば、トリチオカーボネート（−Ｓ−Ｒ））、置換もしくは非置換のＣ１〜Ｃ２０アルキル、Ｃ３〜Ｃ２５不飽和もしくは部分的もしくは完全に飽和の環又はカルボン酸含有基（たとえば、ジチオエステル（−Ｒ））であり、ｎは少なくとも２であり、Ｒは独立に直鎖もしくは枝分かれの置換もしくは非置換Ｃ１〜Ｃ３０アルキル基、置換もしくは非置換Ｃ３〜Ｃ３０シクロアルキル基、置換もしくは非置換Ｃ３〜Ｃ３０シクロアルキルアルキル基、置換もしくは非置換Ｃ３〜Ｃ３０シクロアルケニル基、置換もしくは非置換Ｃ５〜Ｃ３０アリール基、置換もしくは非置換Ｃ５〜Ｃ３０アリールアルキル基、Ｃ１〜Ｃ２０エステル基、エーテル含有基もしくはポリエーテル含有基、アルキルアミド基もしくはアリールアミド基、アルキルアミン基もしくはアリールアミン基、置換もしくは非置換Ｃ５〜Ｃ３０ヘテロアリール基、置換もしくは非置換Ｃ３〜Ｃ３０複素環、置換もしくは非置換Ｃ４〜Ｃ３０ヘテロシクロアルキル基、置換もしくは非置換Ｃ６〜Ｃ３０ヘテロアリールアルキル基又はそれらの組み合わせであり、Ｌは結合基であり、Ｘは核を含む。１つの実施形態において、ｎは２〜約１０である。別の実施形態において、ｎは３〜約１０であり、好ましくは３〜６である。
【００２２】
Ｌは同一であるか又は異なる結合基であり、たとえば、結合、直鎖もしくは枝分かれＣ１〜Ｃ３０アルキレン基、Ｃ１〜Ｃ３０フルオロアルキレン基、Ｃ１〜Ｃ２０エステル含有基、アルキレンエーテル、シクロアルキルエーテルシクロアルケニルエーテル、アリールエーテル、アリールアルキルエーテル、ポリエーテル含有基、アミド含有基、アミン含有基、置換もしくは非置換Ｃ３〜Ｃ３０シクロアルキル基、置換もしくは非置換Ｃ３〜Ｃ３０シクロアルキルアルキレン基、置換もしくは非置換Ｃ３〜Ｃ３０シクロアルケニル基、置換もしくは非置換Ｃ５〜Ｃ３０アリール基、置換もしくは非置換Ｃ５〜Ｃ３０アリールアルキレン基、置換もしくは非置換Ｃ５〜Ｃ３０ヘテロアリール基、置換もしくは非置換Ｃ３〜Ｃ３０複素環、置換もしくは非置換Ｃ４〜Ｃ３０ヘテロシクロアルキレン基、置換もしくは非置換Ｃ６〜Ｃ３０ヘテロアリールアルキレン基、Ｃ５〜Ｃ３０フルオロアリール基又はヒドロキシル置換アルキルエーテル及びそれらの組み合わせである。
【００２３】
１つの実施形態において、核は置換もしくは非置換Ｃ１〜Ｃ３０アルキレン基、置換もしくは非置換Ｃ５〜Ｃ３０環もしくは多環含有基、たとえば、１つ以上のヘテロ原子を含んでよい１つ以上の置換もしくは非置換Ｃ３〜Ｃ３０シクロアルキル基、又は、１つ以上のヘテロ原子を含んでよい１つ以上の置換もしくは非置換Ｃ６〜Ｃ３０アリール基を含む。環式基は、少なくとも１個の六員芳香環などの環構造を有する任意の分子構造であってよく、そのような六員環が複数縮合している又は結合もしくは連結構造により連結されている環構造を有する任意の分子構造であってもよい。たとえば、芳香族基は１〜約５０個のこのような置換又は非置換芳香環を有してよく、好ましくは１〜約１０個の置換又は非置換芳香環を有してよい。所望ならば、１つよりも多くの芳香族基などの環含有基を用いる場合には、環含有基は、同一であるか又は異なる結合基、たとえば、エーテル結合又はエステル結合を含んでよいＣ１〜Ｃ２０アルキレン又はハロアルキレン基により結合されていてよい。ここでの使用のための芳香族基の例としては、限定するわけではないが、下記構造が挙げられる。
【００２４】
【化２】
【００２５】
上式中、Ａはチオカルボニルチオ基であり、たとえば、下記式の基
【化３】
であり、Ｒ１は独立に、水素、直鎖もしくは枝分かれの置換もしくは非置換Ｃ１〜Ｃ３０アルキル基、置換もしくは非置換Ｃ３〜Ｃ３０シクロアルキル基、置換もしくは非置換Ｃ３〜Ｃ３０シクロアルキルアルキル基、置換もしくは非置換Ｃ３〜Ｃ３０シクロアルケニル基、置換もしくは非置換Ｃ５〜Ｃ３０アリール基、置換もしくは非置換Ｃ５〜Ｃ３０アリールアルキル基、置換もしくは非置換Ｃ５〜Ｃ３０ヘテロアリール基、置換もしくは非置換Ｃ３〜Ｃ３０複素環、置換もしくは非置換Ｃ４〜Ｃ３０ヘテロシクロアルキル基、置換もしくは非置換Ｃ６〜Ｃ３０ヘテロアリールアルキル基、ヒドロキシル基、Ｃ１〜Ｃ２０カルボン酸基、Ｃ１〜Ｃ２０アルコキシ基、Ｃ１〜Ｃ２０エステル基、エーテル含有基もしくはポリエーテル含有基、アルキルアミド基もしくはアリールアミド基、アルキルアミン基もしくはアリールアミン基又はそれらの組み合わせであり、又は、２つのＲ１基はそれらが結合している炭素原子と一緒に結合して、１個以上の複素環基を含んでよい環式構造を形成し、Ｒ２は結合、エーテル結合又はエステル結合を含んでよいＣ１〜Ｃ２０アルキレン又はハロアルキレン基であり、Ｚ及びｎは上記の意味である。
【００２６】
ここでの使用のためのアルキル基の代表的な例として、たとえば、分子の残りの部分への、１〜約３０個の炭素原子、好ましくは１〜約６個の炭素原子及び水素原子を含み、不飽和を有しても又は有しなくてもよい直鎖又は枝分かれアルキル鎖の基が挙げられ、たとえば、メチル、エチル、ｎ−プロピル、１−メチルエチル（イソプロピル）、ｎ−ブチル、ｎ−ペンチル、メチレン、エチレンなどが挙げられる。
【００２７】
ここでの使用のためのアルキレン基の代表的な例として、たとえば、分子の残りの部分への、１〜約３０個の炭素原子、好ましくは１〜約６個の炭素原子及び水素原子を含み、不飽和を有しても又は有しなくてもよい直鎖又は枝分かれアルキル鎖の基が挙げられ、たとえば、メチレン、エチレンなどが挙げられる。
【００２８】
ここでの使用のためのシクロアルキルアルキル基の代表的な例としては、たとえば、アルキル基に直接的に結合した約３〜約３０個の炭素原子を含む置換又は非置換環含有基が挙げられ、その基は安定な構造を形成するアルキル基の任意の炭素でモノマーの主構造に結合しており、たとえば、シクロプロピルメチル、シクロブチルエチル、シクロペンチルエチルなどで、その環が場合により１個以上のヘテロ原子、たとえば、Ｏ又はＮなどを含むことができるものが挙げられる。
【００２９】
ここでの使用のためのシクロアルケニル基の代表的な例としては、たとえば、少なくとも１つの炭素−炭素二重結合を有する、約３〜約３０個の炭素原子を含む、置換又は非置換の環含有基、たとえば、シクロプロペニル、シクロブテニル、シクロペンテニルなどであって、その環が場合により１つ以上のヘテロ原子、たとえば、Ｏ及びＮなどを含むことができるものが挙げられる。
【００３０】
ここでの使用のためのアリール基の代表的な例としては、たとえば、約５〜約３０個の炭素原子を含む、置換又は非置換の単環芳香族基又は多環芳香族基、たとえば、フェニル、ナフチル、テトラヒドロナフチル（tetrahydronapthyl）、インデニル、ビフェニルなどであって、場合により１つ以上のヘテロ原子、たとえば、Ｏ及びＮなどを含むものが挙げられる。
【００３１】
ここでの使用のためのアリールアルキル基の代表的な例としては、たとえば、本開示中で規定されるとおりのアルキル基に直接結合された、本開示中で規定されるとおりの置換又は非置換アリール基、たとえば、−ＣＨ２Ｃ６Ｈ５、−Ｃ２Ｈ５Ｃ６Ｈ５などが挙げられ、上記アリール基は場合により１つ以上のヘテロ原子、たとえば、Ｏ及びＮなどを含むことができる。
【００３２】
ここでの使用のための複素環基の代表的な例として、たとえば、置換又は非置換の安定した３〜約３０員環基であり、炭素原子及び１〜５個のヘテロ原子、たとえば、窒素、リン、酸素、硫黄及びそれらの混合物を含むものが挙げられる。ここでの使用に適した複素環基は単環系、二環系又は三環系であることができ、その環系は縮合、橋かけ又はスピロ環系を含んでよく、そして複素環基中の窒素、リン、炭素、酸素又は硫黄原子は場合により様々な酸化状態に酸化されていてよい。さらに、窒素原子は、場合により第四級化されてよく、そして環基は部分的又は完全に飽和であってよい（すなわち、ヘテロ芳香族又はヘテロアリール芳香族）。このような複素環基の例としては、限定するわけではないが、アゼチジニル、アクリジニル、ベンゾジオキソリル、ベンゾジオキサニル、ベンゾフルニル（benzofurnyl）、カルバゾリル、シンノリニル、ジオキソラニル、インドリジニル、ナフチリジニル、ペルヒドロアゼピニル、フェナジニル、フェノチアジニル、フェノキサジニル、フタラジニル、ピリジル、プテリジニル、プリニル、キナゾリニル、キノキサリニル、キノリニル、イソキノリニル、テトラゾイル（tetrazoyl）、イミダゾリル、テトラヒドロキノリニル、テトラヒドロイソキノリニル、ピペリジニル、ピペラジニル、２−オキソピペラジニル、２−オキソピペリジニル、２−オキソピロリジニル、２−オキソアゼピニル、アゼピニル、ピロリル、４−ピペリドニル、ピロリジニル、ピラジニル、ピリミジニル、ピリダジニル、オキサゾリル、オキサゾリニル、オキサゾリジニル、トリアゾリル、インダニル、イソオキサゾリル、イソオキサゾリジニル、モルホリニル、チアゾリル、チアゾリニル、チアゾリジニル、イソチアゾリル、キヌクリジニル、イソチアゾリジニル、インドリル、イソインドリル、インドリニル、イソインドリニル、オクタヒドロインドリル、オクタヒドロイソインドリル、キノリル、イソキノリル、デカヒドロイソキノリル、ベンゾイミダゾリル、チアジアゾリル、ベンゾピラニル、ベンゾチアゾリル、ベンゾオキサゾリル、フリル、テトラヒドロフルチル（tetrahydrofurtyl）、テトラヒドロピラニル、チエニル、ベンゾチエニル、チアモルホリニル、チアモルホリニルスルホキシド、チアモルホリニルスルホン、ジオキサホスホラニル、オキサジアゾリル、クロマニル、イソクロマニルなど及びそれらの混合物が挙げられる。
【００３３】
ここでの使用のためのヘテロアリール基の代表的な例としては、たとえば、本開示中に規定されるとおりの置換又は非置換複素環基が挙げられる。ヘテロアリール環基は、安定した構造の形成をもたらす任意のヘテロ原子又は炭素原子で主構造に結合されうる。
【００３４】
ここでの使用のためのヘテロアリールアルキル基の代表的な例としては、たとえば、本開示中に規定されるとおりのアルキル基に直接結合された、本開示中に規定されるとおりの置換又は非置換ヘテロアリール環基が挙げられる。ヘテロアリールアルキル基は、安定した構造の形成をもたらす、アルキル基の任意の炭素原子で主構造に結合されうる。
【００３５】
ここでの使用のための複素環基の代表的な例としては、たとえば、本開示中に規定されるとおりの置換又は非置換複素環が挙げられる。複素環基は、安定した構造の形成をもたらす任意のヘテロ原子又は炭素原子で主構造に結合されうる。
【００３６】
ここでの使用のためのヘテロシクロアルキル基の代表的な例としては、たとえば、本開示中に規定されるとおりのアルキル基に直接結合した、本開示中に規定されるとおりの置換又は非置換複素環基が挙げられる。ヘテロシクロアルキル基は、安定した構造の形成をもたらす、アルキル基中の任意の炭素原子で主構造に結合されうる。
【００３７】
ここでの使用のためのヒドロキシル基の代表的な例としては、たとえば、分子の残りの部分に直接結合された、ヒドロキシル基、すなわち、−ＯＨ、又は、本開示中に規定されるとおりのアルキル、シクロアルキル、シクロアルキルアルキル、シクロアルケニル、アリール又はアリールアルキルなどの結合基を介して分子の残りの部分に結合された１個以上のヒドロキシル基などが挙げられる。
【００３８】
ここでの使用のためのカルボン酸含有基の代表的な例としては、たとえば、分子の残りの部分に直接結合されたカルボン酸基、すなわち、−ＣＯＯＨ、又は、本開示中に規定されるとおりのアルキレン、シクロアルキル、シクロアルキルアルキレン、シクロアルケニル、アリール又はアリールアルキレンなどの結合基を介して分子の残りの部分に結合された１個以上のカルボン酸基などが挙げられる。
【００３９】
ここでの使用のためのアルコキシ基の代表的な例としては、たとえば、分子の残りの部分に酸素結合を介して結合された、本開示中に規定されるとおりのアルキル基が挙げられ、すなわち、一般式−ＯＲ３（式中、Ｒ３は本開示中に規定されるとおりのアルキル、シクロアルキル、シクロアルキルアルキル、シクロアルケニル、アリール又はアリールアルキルである）のものであり、たとえば、−ＯＣＨ３、―ＯＣ２Ｈ５又は−ＯＣ６Ｈ５などが挙げられる。
【００４０】
ここでの使用のためのエステル基の代表的な例としては、たとえば、１〜２０個の炭素原子を有するカルボン酸エステルなどが挙げられる。
【００４１】
ここでの使用のためのエーテル含有基又はポリエーテル含有基の代表的な例としては、たとえば、アルキルエーテル、シクロアルキルエーテル、シクロアルキルアルキルエーテル、シクロアルケニルエーテル、アリールエーテル、アリールアルキルエーテルが挙げられ、ここで、上記のアルキル、シクロアルキル、シクロアルキルアルキル、シクロアルケニル、アリール及びアリールアルキル基は本開示中に規定されるとおりである。例示のエーテル含有基又はポリエーテル含有基としては、たとえば、アルキレンオキシド、ポリ（アルキレンオキシド）、たとえば、エチレンオキシド、プロピレンオキシド、ブチレンオキシド、ポリ（エチレンオキシド）、ポリ（エチレングリコール）、ポリ（プロピレンオキシド）、ポリ（ブチレンオキシド）及びそれらの混合物又はコポリマー、一般式−（Ｒ４ＯＲ５）ｔ（式中、Ｒ４は結合、本開示中で規定されるとおりの置換又は非置換アルキル、シクロアルキル又はアリール基であり、Ｒ５は本開示中に規定されるとおりの置換又は非置換アルキル、シクロアルキル又はアリール基であり、ｔは少なくとも１である）のエーテル基又はポリエーテル基、たとえば、−ＣＨ２ＣＨ２ＯＣ６Ｈ５及びＣＨ２−ＣＨ２−ＣＨ２−Ｏ−ＣＨ２−（ＣＦ２）ｚ−Ｈ（式中、ｚは１〜６である）、−ＣＨ２ＣＨ２ＯＣ２Ｈ５などが挙げられる。
【００４２】
ここでの使用のためのアルキルアミド基又はアリールアミド基の代表的な例としては、たとえば、一般式−Ｒ６Ｃ（Ｏ）ＮＲ７Ｒ８（式中、Ｒ６、Ｒ７及びＲ８は独立にＣ１〜Ｃ３０炭化水素であり、たとえば、Ｒ６は本開示中に規定されるとおりのアルキレン基、アリーレン基、シクロアルキレン基であってよく、そしてＲ７及びＲ８はアルキル基、アリール基及びシクロアルキル基であってよい）のアミドなどが挙げられる。
【００４３】
ここでの使用のためのアルキルアミン基又はアリールアミン基の代表的な例としては、たとえば、一般式−Ｒ９ＮＲ１０Ｒ１１（式中、Ｒ９はＣ２〜Ｃ３０アルキレン、アリーレン又はシクロアルキレンであり、そしてＲ１０及びＲ１１は独立にＣ１〜Ｃ３０炭化水素、たとえば、本開示中に規定されるとおりのアルキル基、アリール基又はシクロアルキル基である）のアミンが挙げられる。
【００４４】
「置換酸素」、「置換窒素」、「置換硫黄」、「置換アルキル」、「置換アルキレン」、「置換シクロアルキル」、「置換シクロアルキルアルキル」、「置換シクロアルケニル」、「置換アリールアルキル」、「置換アリール」、「置換複素環」、「置換ヘテロアリール環」、「置換ヘテロアリールアルキル」、「置換ヘテロシクロアルキル環」、「置換環式環」中の置換基は同一であっても又は異なっていてもよく、そしてかかる置換基として、水素、ヒドロキシ、ハロゲン、カルボキシル、シアノ、ニトロ、オキソ（＝Ｏ）、チオ（＝Ｓ）、置換又は非置換アルキル、置換又は非置換アルコキシ、置換又は非置換アルケニル、置換又は非置換アルキニル、置換又は非置換アリール、置換又は非置換アリールアルキル、置換又は非置換シクロアルキル、置換又は非置換シクロアルケニル、置換又は非置換アミノ、置換又は非置換アリール、置換又は非置換ヘテロアリール、置換ヘテロシクロアルキル環、置換又は非置換ヘテロアリールアルキル、置換又は非置換複素環などの１つ以上の置換基が挙げられる。
【００４５】
別の実施形態において、核は下記一般式の１つ以上のオキシアルキレン単位を含む。
【００４６】
【化４】
【００４７】
上式中、Ｒ１２及びＲ１３は独立に、水素、直鎖もしくは枝分かれのＣ１〜Ｃ６アルキル基、Ｃ３〜Ｃ３０シクロアルキル基、Ｃ５〜Ｃ３０アリール基、直鎖もしくは枝分かれＣ１〜Ｃ６フルオロアルキル基、Ｃ３〜Ｃ３０フルオロシクロアルキル基、Ｃ５〜Ｃ３０フルオロアリール基、エーテル基、Ｃ１〜Ｃ２０エステル基、アミド基、アミン基、フッ素、ビニル基又はヒドロキシル基であり、ａは１〜約１２であり、好ましくは１〜約４であり、ｂは１〜約２５であり、好ましくは１〜約１０である。
【００４８】
ＲＡＦＴ剤を形成するために使用される有機化学には特に限定がなく、当業者の範囲内である。また、以下の実施例は指針を提供する。ＲＡＦＴ剤の代表的な例としては下記のものが挙げられる。
【００４９】
【化５】
【００５０】
上式中、Ｒは任意のヒドロカルビル基である。
【００５１】
ＲＡＦＴ剤のチオカルボニルチオ断片に加えて、本開示中に記載されるマルチアーム型マクロモノマーの側鎖は、また、１種以上の親水性単位を含んでよい。一般に、親水性単位は少なくとも１種のエチレン系不飽和重合性親水性モノマーから得られる。用語「エチレン系不飽和重合性」とは、本開示中に使用される際に、たとえば、（メタ）アクリレート含有基、（メタ）アクリルアミド含有基、ビニル含有基、たとえば、ビニル基、ビニルカーボネート含有基、ビニルカルバメート含有基など、スチレン含有基、イタコネート含有基、ビニルオキシ含有基、フマレート含有基、マレイミド含有基、ビニルスルホニル基などが挙げられるものと理解されるべきである。
【００５２】
適切なエチレン系不飽和重合性親水性モノマーとしては、たとえば、Ｎ，Ｎ−ジメチルアクリルアミド、Ｎ，Ｎ−ジメチルメタクリルアミドなどのアクリルアミド、Ｎ−ビニル−Ｎ−メチルアセトアミド、Ｎ−ビニルアセトアミドなどのアセトアミド、Ｎ−ビニル−Ｎ−メチルホルムアミド、Ｎ−ビニルホルムアミドなどのホルムアミド、Ｎ−ビニル−２−ピロリドンなどの環式ラクタム、２−ヒドロキシエチルメタクリレート、２−ヒドロキシエチルアクリレートなどの（メタ）アクリル化アルコール、（メタ）アクリル化ポリ（エチレングリコール）など、メタクリル酸、アクリル酸などのエチレン系不飽和カルボン酸など、及び、それらの混合物が挙げられる。
【００５３】
１つの実施形態において、１種以上のマルチアーム型マクロモノマーの側鎖は、また、開環反応性官能基を有するエチレン系不飽和重合性モノマーから得られる単位をも含むことができる。このようなモノマーは、たとえば、アズラクトン、エポキシ、酸無水物などの１つ以上の開環反応性基を含むことができる。開環反応性官能基を有する適切な重合性モノマーとしては、限定するわけではないが、グリシジルメタクリレート（ＧＭＡ）、無水マレイン酸、無水イタコン酸など及びそれらの混合物が挙げられる。開環反応性官能基を有するエチレン系不飽和重合性モノマーから得られる単位は親水性コモノマーと共重合することができる。バイオメディカルデバイスを調製するために使用される親水性単位を形成するためのモノマーの開環反応性官能基と共重合させるのに有用なコモノマーの非限定的な例としては上記のものが挙げられ、ジメチルアクリルアミド、ヒドロキシエチルメタクリレート（ＨＥＭＡ）及び／又はＮ−ビニルピロリドンが好ましい。又は、開環反応性官能基を有するエチレン系不飽和重合性親水性モノマーから得られる単位は、たとえば、水で加水分解することにより、開環反応に付され、得られるマクロモノマー中に親水性単位を形成することができる。
【００５４】
開環反応性官能基を有するエチレン系不飽和重合性モノマーから得られる単位のサイズは広く変更可能であり、たとえば、単位数は０〜約１００、好ましくは約５〜約２５の範囲であることができる。
【００５５】
１つの実施形態において、マルチアーム型マクロモノマーの側鎖は、また、エチレン系不飽和重合性アルコキシル化ポリマーから得られる単位を含むことができる。適切なエチレン系不飽和重合性アルコキシル化ポリマーとしては、例示として、分子量が、たとえば、約１０００以下である重合可能なポリエチレングリコール、たとえば、ＣＴＦＡ名ＰＥＧ−２００、ＰＥＧ−４００、ＰＥＧ−６００、ＰＥＧ−１０００のもの及びそれらの混合物が挙げられる。代表的な例としては、ＰＥＧ−２００メタクリレート、ＰＥＧ−４００メタクリレート、ＰＥＧ−６００メタクリレート、ＰＥＧ−１０００メタクリレートなど及びそれらの混合物が挙げられる。
【００５６】
エチレン系不飽和重合性アルコキシル化ポリマーから得られる単位のサイズは広く変更可能であり、たとえば、単位数は０〜約７５０、好ましくは約２５〜約２５０の範囲であることができる。
【００５７】
１つの実施形態において、マルチアーム型マクロモノマーの側鎖は、また、たとえば、窒素保護モノマー、アセテート保護モノマー、たとえば、酢酸ビニルなどの保護されたモノマーから得られる単位を含むことができる。一般に、窒素保護モノマー（「ＮＰＭ」）は窒素保護基により保護されているアミノ基を有する。本開示において使用される際に、「窒素保護基」は、窒素原子を重合反応に参加させないようにするために、その窒素原子に結合した基を意味する。第二級アミン基は本発明により保護されていることができるが、ほとんどの実施形態では、保護されたアミノ基は脱保護後に第一級アミン基を提供する。
【００５８】
適切な窒素保護基としては、限定するわけではないが、（ａ）式Ｃ（Ｏ）Ｏ−Ｒ’の「カルバメート型」基（式中、Ｒ’は芳香族又は脂肪族炭化水素基であり、その基は場合により置換されていてよく、そしてそれが結合している窒素原子と一緒になってカルバメート基を形成している）、（ｂ）式−Ｃ（Ｏ）−Ｒ”の「アミド型」基（式中、Ｒ”は、たとえば、メチル、フェニル、トリフルオロメチルなどであり、そしてそれが結合している窒素原子と一緒になってアミド基を形成している）、（ｃ）「Ｎ−スルホニル」誘導体、すなわち、式−ＳＯ２−Ｒ”’の基（式中、Ｒ”’は、たとえば、トリル、フェニル、トリフルオロメチル、２，２，５，７，８−ペンタメチルクロマン−６−イル−、２，３，６−トリメチル−４−メトキシベンゼンなどである）が挙げられる。
【００５９】
窒素保護基の代表的な例としては、限定するわけではないが、ベンジルオキシカルボニル（ＣＢＺ）、ｐ−メトキシベンジルオキシカルボニル、ｐ−ニトロベンジルオキシカルボニル、ｔｅｒｔ−ブトキシカルボニル（ｔ−ＢＯＣ）、９−フルオレニルメチルオキシカルボニル（Ｆｍｏｃ）、２−クロロベンジルオキシカルボニル、アリルオキシカルボニル（ａｌｌｏｃ）、２−（４−ビフェニリル）プロピル−２−オキシカルボニル（Ｂｐｏｃ）、１−アダマンチルオキシカルボニル、トリフルオロアセチル、トルエンスルホニルなどが挙げられる。
【００６０】
１つの実施形態において、ｔ−Ｂｏｃ保護モノマーの例としては、２−（２−（ｔｅｒｔ−ブトキシカルボニルアミノ）アセトキシ）エチルメタクリレート、２−（２−（ｔｅｒｔ−ブトキシカルボニルアミノ）アセトアミド）エチルメタクリレート、２−（ｔｅｒｔ−ブトキシカルボニルアミノ）エチルメタクリレート、ｔｅｒｔ−ブチル２−（ビニルオキシカルボニルオキシ）エチルカルバメート、２−（ｔｅｒｔ−ブトキシカルボニルアミノ）エチル−Ｎ−ビニルカルバメート、３−（２−（ｔｅｒｔ−ブトキシカルボニルアミノ）アセトキシ）−２−ヒドロキシプロピル、Ｎ−（ｔｅｒｔ−ブトキシカルボニル）−Ｌ−グルタミン酸メタクリルオキシエチルエステル、２−（ｔｅｒｔ−ブトキシカルボニルアミノ）−６−（３−（２−（メタクリロイルオキシ）エチル）ウレイド）ヘキサン酸、２−（ｔｅｒｔ−ブトキシカルボニルアミノ）−３−（メタクリロイルオキシ）プロパン酸、２−（ｔｅｒｔ−ブトキシカルボニルアミノ）−６−メタクリルアミドヘキサン酸などが挙げられる。
【００６１】
マルチアーム型マクロモノマーの側鎖中に存在する窒素保護基は化学技術の分野でよく知られた方法によって重合後に容易に除去されうる。窒素保護基によりアミノ窒素原子を保護し、そして特定の反応後にアミノ窒素原子を脱保護するための技術は化学技術の分野でよく知られている。たとえば、GreeneらのProtective Groups in Organic Synthesis, John Wiley & Sons, 1991及び米国仮出願第６１／１１３，７３６号；同第６１／１１３，７３９号；同第６１／１１３，７４２号；及び同第６１／１１３，７４６号明細書を参照されたい。それらの内容を参照により本開示中に取り込む。例として、ＮＰＭは窒素保護されたアミノ酸又はアミノアルコールを、それぞれの酸又はアルコール基と反応性の基を有するエチレン系不飽和化合物と反応させることによって調製することができる。いくつかの実施形態では、窒素保護されたアミノ酸は、また、保護されていないアミン基又はヒドロキシル基を有することができ、そしてその第二のアミン基又はヒドロキシル基は、それぞれ、エチレン系不飽和に結合する反応サイトである。窒素保護されたアミノ酸がエチレン系不飽和基の結合の複数の利用可能なサイトを有するならば、２個以上のエチレン系不飽和基を有するＮＰＭモノマーを生成することができる。
【００６２】
当業者が容易に理解するとおり、保護されたモノマーは「保護された」又は「ブロックされた」の形態では通常に疎水性である。より極性で親水性となるためには、保護基（たとえば、ｔ−Ｂｏｃモノマーの場合）は、単位から除去される必要があるであろう。これにより、バイオメディカルデバイスがより親水性の性質となり、そしてそれゆえ材料はより多量の水を保持することができるであろう。保護基を除去するための方法は当業者の範囲内である。
【００６３】
一般に、親水性単位のサイズは広く変更可能であり、たとえば、単位数は１〜約３０００、好ましくは約１００〜約１０００、より好ましくは約２５０〜約７５０の範囲であることができる。
【００６４】
ＲＡＦＴ剤のチオカルボニルチオ断片及び場合により存在することができる１種以上の親水性単位に加えて、本開示中に記載されるマルチアーム型マクロモノマーの側鎖は、また、疎水性エチレン系不飽和重合性モノマーから得られる１種以上の疎水性単位をも含むことができる。１つの実施形態において、ＲＡＦＴ剤の１つ以上のチオカルボニルチオ断片を含むポリマーは、エチレン系不飽和重合性フッ素含有モノマーから得られる単位を含むことができる。「エチレン系不飽和重合性基」の代表的な例としては、上記のものが挙げられる。エチレン系不飽和含有重合性基はペンダント基、末端基又はそれらの両方としてフッ素含有モノマーに結合することができる。
【００６５】
１つの実施形態において、有用な重合性フッ素含有モノマーとしては、１個以上の重合性エチレン系不飽和含有基が結合しており、そして場合により１個以上のエーテル結合基を含んでよいフッ素置換炭化水素が挙げられ、たとえば、１個以上の重合性エチレン系不飽和含有基が結合しているフッ素置換直鎖又は枝分かれＣ１〜Ｃ１８アルキル基で、場合によりエーテル結合を間に含んでよいもの、１個以上の重合性エチレン系不飽和含有基が結合しているフッ素置換Ｃ３〜Ｃ２４シクロアルキル基で、エーテル結合を間に含んでよいもの、１個以上の重合性エチレン系不飽和含有基が結合しているフッ素置換Ｃ５〜Ｃ３０アリール基で、エーテル結合を間に含んでよいものなどが挙げられる。
【００６６】
適切なフッ素含有モノマーの例としては、限定するわけではないが、２，２，２−トリフルオロエチル（メタ）アクリレート、２，２，３，３−テトラフルオロプロピル（メタ）アクリレート、２，２，３，３，３−ペンタフルオロプロピル（メタ）アクリレート、１−トリフルオロメチル−２，２，２−トリフルオロエチル（メタ）アクリレート、１Ｈ，１Ｈ，５Ｈ−オクタフルオロペンチル（メタ）アクリレート、オクタフルオロペンチルビニルカーボネート、オクタフルオロペンチルｎ−ビニルカルバメート、ヘキサフルオロイソプロピル（メタ）アクリレート、２，２，３，３，４，４−ヘキサフルオロブチル（メタ）アクリレート、ペンタフルオロフェニル（メタ）アクリレート、ペンタフルオロヘキシル（メタ）アクリレートなど及びそれらの混合物が挙げられる。
【００６７】
エチレン系不飽和重合性フッ素含有モノマーから得られる単位のサイズは広く変更可能であり、たとえば、単位数は０〜約４００、好ましくは約１０〜約２００の範囲であることができる。
【００６８】
１つの実施形態において、ＲＡＦＴ剤のチオカルボニルチオ断片を含むマルチアーム型マクロモノマーの側鎖は、また、エチレン系不飽和重合性エステル含有モノマーから得られる単位を含むことができる。適切なエチレン系不飽和重合性エステル含有モノマーとしては、たとえば、鎖中に４〜約２６個の炭素原子、好ましくは約１２〜約１６個の炭素原子を有する脂肪酸から作られたビニルエステルを含む重合性脂肪酸エステル含有モノマーが挙げられる。適切な脂肪酸エステル含有モノマーの例としては、限定するわけではないが、ビニルラウレート、ビニルノナノエート（vinyl nononoate）、ビニルピバレート、ビニルクロトネート（vinyl crotanate）、アリルクロトネート（allyl crotanate）、ビニルステアレートなど及びそれらの混合物が挙げられる。
【００６９】
エチレン系不飽和重合性エステル含有モノマーから得られる単位のサイズは広く変更可能であり、たとえば、単位数は０〜約４００、好ましくは約１０〜約２００の範囲であることができる。
【００７０】
１つの実施形態において、ＲＡＦＴ剤のチオカルボニルチオ断片を含むマルチアーム型マクロモノマーの側鎖は、また、エチレン系不飽和重合性ポリシロキサニルアルキル含有モノマーから得られる単位を含むことができる。適切な重合性ポリシロキサニルアルキル含有モノマーとしては、限定するわけではないが、メタクリルオキシプロピルトリス（トリメチルシロキシ）シラン、３−（トリメチルシリル）プロピルビニルカーボネート、３−（ビニルオキシカルボニルチオ）プロピル−［トリス（トリメチルシロキシ）シラン］、３−［トリス（トリメチルシロキシ）シリル］プロピルビニルカルバメート、３−［トリス（トリメチルシロキシ）シリル］プロピルアリルカルバメート、３−［トリス（トリメチルシロキシ）シリル］プロピルビニルカーボネート、トリス（トリメチルシロキシ）シリルプロピルメタクリルアミドなど及びこれらの混合物が挙げられる。１つの実施形態では、重合性ポリシロキサニルアルキル含有モノマーは、下記式で示すとおりのＭ１−ＭＣＲ−Ｃ１２である。
【００７１】
【化６】
【００７２】
エチレン系不飽和重合性ポリシロキサニルアルキル含有モノマーから得られる単位のサイズは広く変更可能であり、たとえば、単位数は０〜約１００、好ましくは約５〜約２５の範囲であることができる。
【００７３】
上記のとおりのマルチアーム型マクロモノマーの調製方法は当業者の範囲内である。また、下記の実施例は豊富な指針を提供する。
【００７４】
得られるマルチアーム型マクロモノマーは数平均分子量が約１，０００〜約３００，０００、約１０，０００〜約１００，０００の範囲であろう。
【００７５】
重合してバイオメディカルデバイスを形成する混合物中に使用される１種以上のコモノマーとしては、従来のバイオメディカルデバイス形成性又は眼科レンズ形成性モノマーが挙げられる。本開示中に使用されるときに、「モノマー」又は「単量体」などの用語はフリーラジカル重合により重合可能な比較的低分子量の化合物、ならびに、「プレポリマー」、「マクロモノマー」及び関連用語としても参照される、より高分子量の化合物を意味する。一般に、バイオメディカルデバイス形成性コモノマーは少なくとも１個の重合性基を含む。１つの実施形態において、適切なコモノマーとしては、疎水性モノマー、親水性モノマーなど及びそれらの混合物が挙げられる。
【００７６】
親水性コモノマーの代表的な例としては、限定するわけではないが、メタクリル酸及びアクリル酸などの不飽和カルボン酸、２−ヒドロキシエチルメタクリレート、２−ヒドロキシエチルアクリレート、グリセリルメタクリレートなどの（メタ）アクリル置換アルコール又はポリオール、Ｎ−ビニルピロリドンなどのビニルラクタム、メタクリルアミド、Ｎ，Ｎ−ジメチルアクリルアミドなどの（メタ）アクリルアミドなど、及びそれらの組み合わせが挙げられる。なおもさらなる例は、米国特許第５，０７０，２１５号明細書に開示されている親水性ビニルカーボネート又はビニルカルバメートモノマー、及び、米国特許第４，９１０，２７７号明細書に開示されている親水性オキサゾロンモノマーである。他の適切な親水性モノマーは当業者に明らかであろう。親水性モノマーは混合物の総質量に基づいて、０〜約７０質量％の範囲の量で混合物中に存在することができる。
【００７７】
様々な好ましい実施形態によると、当初混合物は、少なくとも１種の（メタ）アクリル置換アルコール、たとえば、２−ヒドロキシエチルメタクリレート及びグリセリルメタクリレートの少なくとも１つを、好ましくは混合物の少なくとも約１質量％、好ましくは約２〜約４０質量％の量で含むことができる。好ましくは、混合物は、少なくとも１種のビニルラクタム、たとえば、Ｎ−ビニルピロリドン及び／又は少なくとも１種の（メタ）アクリルアミド、たとえば、Ｎ，Ｎ−ジメチルアクリルアミドをさらに含む。
【００７８】
適切な疎水性モノマーとしては、Ｃ１〜Ｃ２０アルキル及びＣ３〜Ｃ２０シクロアルキル（メタ）アクリレート、置換及び非置換Ｃ６〜Ｃ３０アリール（メタ）アクリレート、（メタ）アクリロニトリル、フッ素化アルキルメタクリレート、オクチルアクリルアミドなどの長鎖アクリルアミドなどが挙げられる。疎水性モノマーは混合物の総質量に基づいて、０〜約３０質量％の範囲の量で混合物中に存在することができる。
【００７９】
別のクラスのデバイス形成性又はレンズ形成性モノマーはシリコーン含有モノマーである。別の言い方をすると、たとえば、もし高酸素透過率を有するコポリマーを得ることを望むならば、ＲＡＦＴ剤の１つ以上のチオカルボニルチオ断片を含むポリマーに加えて、１〜約６０個のケイ素原子を含む別のシリコーン含有コモノマーが当初混合物中に含まれていてよい。シリコーンヒドロゲルなどのコンタクトレンズの形成における使用のための応用可能なシリコーン含有モノマーは当該技術分野でよく知られており、多数の例が、たとえば、米国特許第４，１３６，２５０号明細書、同第４，１５３，６４１号明細書、同第４，７４０，５３３号明細書、同第５，０３４，４６１号明細書、同第５，０７０，２１５号明細書、同第５，２６０，０００号明細書、同第５，３１０，７７９号明細書及び同第５，３５８，９９５号明細書に提供されている。
【００８０】
応用可能なシリコーン含有モノマーの代表的な例としては、嵩高なポリシロキサニルアルキル（メタ）アクリルモノマーが挙げられる。嵩高なポリシロキサニルアルキル（メタ）アクリルモノマーの例は下記式Ｉの構造で表される。
【００８１】
【化７】
【００８２】
上式中、Ｘは−Ｏ−又は−ＮＲ−であり、Ｒは水素又はＣ１〜Ｃ４アルキルであり、各Ｒ１４は独立に水素又はメチルであり、各Ｒ１５は独立に低級アルキル基、フェニル基又は下記式の基
【化８】
であり、ここで、各Ｒ１５’は独立に低級アルキル又はフェニル基であり、ｈは１〜１０である。
【００８３】
他の応用可能なシリコーン含有モノマーの代表的な例としては、限定するわけではないが、式Ｉａに一般に記載されるとおりの嵩高なポリシロキサニルアルキルカルバメートモノマーなどが挙げられる。
【００８４】
【化９】
【００８５】
上式中、Ｘは−ＮＲ−であり、Ｒは水素又はＣ１〜Ｃ４アルキルであり、Ｒ１４は水素又はメチルであり、各Ｒ１５は独立に低級アルキル基、フェニル基又は下記式の基
【化１０】
であり、ここで、各Ｒ１５’は独立に低級アルキル又はフェニル基であり、ｈは１〜１０である。
【００８６】
嵩高なモノマーの例は３−メタクリロイルオキシプロピルトリス（トリメチルシロキシ）シラン又はトリス（トリメチルシロキシ）シリルプロピルメタクリレート（しばしばＴＲＩＳと呼ばれる）及びトリス（トリメチルシロキシ）シリルプロピルビニルカルバメート（しばしばＴＲＩＳ−ＶＣと呼ばれる）など及びそれらの混合物である。
【００８７】
このような嵩高なモノマーはシリコーンマクロモノマーと共重合可能であり、それは分子の２つ以上の末端において不飽和基によってキャッピングされたポリ（オルガノシロキサン）である。米国特許第４，１５３，６４１号明細書は、たとえば、アクリルオキシ基又はメタクリルオキシ基などの様々な不飽和基を開示している。
【００８８】
別のクラスの代表的なシリコーン含有モノマーとしては、限定するわけではないが、シリコーン含有ビニルカーボネート又はビニルカルバメートモノマー、たとえば、１，３−ビス［４−ビニルオキシカルボニルオキシ）ブト−１−イル］テトラメチルジシロキサン、３−（トリメチルシリル）プロピルビニルカーボネート、３−（ビニルオキシカルボニルチオ）プロピル［トリス（トリメチルシロキシ）シラン］、３−［トリス（トリメチルシロキシ）シリル］プロピルビニルカルバメート、３−［トリス（トリメチルシロキシ）シリル］プロピルアリルカルバメート、３−［トリス（トリメチルシロキシ）シリル］プロピルビニルカーボネート、ｔ−ブチルジメチルシロキシエチルビニルカーボネート、トリメチルシリルエチルビニルカーボネート、トリメチルシリルメチルビニルカーボネートなどが挙げられる。
【００８９】
別のクラスのシリコーン含有モノマーとしては、ポリウレタン−ポリシロキサンマクロモノマー（時折、プレポリマーとも呼ぶ）が挙げられ、それは伝統的なウレタンエラストマーと同様のハード−ソフト−ハードブロックを有することができる。シリコーンウレタンの例はLai，Yu-Chin，“The Role of Bulky Polysiloxanylalkyl Methacrylates in Polyurethane-Polysiloxane Hydrogels，”Journal of Applied Polymer Science，Vol．60，1193-1199（1996）”を含む様々な文献中に開示されている。国際公開ＷＯ９６／３１７９２号明細書もこのようなモノマーの例を開示しており、その内容の全体を参照により本開示中に取り込む。シリコーンウレタンモノマーのさらなる例は式ＩＩ及びＩＩＩによって表される。
Ｅ（＊Ｄ＊Ａ＊Ｄ＊Ｇ）ａ＊Ｄ＊Ａ＊Ｄ＊Ｅ’ （ＩＩ） 又は
Ｅ（＊Ｄ＊Ｇ＊Ｄ＊Ａ）ａ＊Ｄ＊Ａ＊Ｄ＊Ｅ’ （ＩＩＩ）
【００９０】
Ｄはアルキル二価基、アルキルシクロアルキル二価基、シクロアルキル二価基、アリール二価基又はアルキルアリール二価基であり、６〜約３０個の炭素原子を有し、
Ｇはアルキル二価基、シクロアルキル二価基、アルキルシクロアルキル二価基、アリール二価基又はアルキルアリール二価基であり、１〜約４０個の炭素原子を有し、そしてそれは、エーテル結合、チオ結合又はアミン結合を主鎖に含むことができ、
＊はウレタン結合基又はウレイド結合基であり、
ａは少なくとも１であり、
Ａは式ＩＶの二価ポリマー基であり、
【化１１】
各ＲＳは独立に１〜約１０個の炭素原子を有するアルキル基又はフルオロ置換アルキル基であり、それは炭素原子の間にエーテル結合を含むことができ、
ｍ’は少なくとも１であり、ｐは約４００〜約１０，０００の部分分子量を提供する数であり、
各Ｅ及びＥ’は独立に式Ｖにより表される重合性不飽和有機基であり、
【化１２】
上式中、Ｒ８は水素又はメチルであり、
Ｒ９は、独立に、水素、１〜６個の炭素原子を有するアルキル基、又は、−ＣＯ−Ｙ−Ｒ１１基であり、ここで、Ｙは−Ｏ−、−Ｓ−又は−ＮＨ−であり、
Ｒ１０は１〜約１０個の炭素原子を有する二価のアルキレン基であり、
Ｒ１１は１〜約１２個の炭素原子を有するアルキル基であり、
Ｘは−ＣＯ−又は−ＯＣＯ−であり、
Ｚは−Ｏ−又は−ＮＨ−であり、
Ａｒは約６〜約３０個の炭素原子を有する芳香族基であり、
ｗは０〜６であり、ｘは０又は１であり、ｙは０又は１であり、ｚは０又は１である。
【００９１】
好ましいシリコーン含有ウレタンモノマーは下記式ＶＩにより表される。
【００９２】
【化１３】
【００９３】
上式中、ｍは少なくとも１であり、好ましくは３又は４であり、ａは少なくとも１であり、好ましくは１であり、ｐは約４００〜約１０，０００の部分分子量を提供する数であり、好ましくは少なくとも約３０であり、Ｒ１２はイソシアネート基を取り除いた後のジイソシアネートの二価基であり、たとえば、イソホロンジイソシアネートの二価基であり、各Ｅ”は下記により表される基である。
【００９４】
【化１４】
【００９５】
別のクラスの代表的なシリコーン含有モノマーとしては、フッ素化モノマーが挙げられる。このようなモノマーはフルオロシリコーンヒドロゲルの生成に使用されており、結果として、それから作られたコンタクトレンズ上の付着物の堆積を抑制し、そのことはたとえば米国特許第４，９５４，５８７号明細書、同第５，０１０，１４１号明細書及び同第５，０７９，３１９号明細書に記載されるとおりである。特定のフッ素化側基、すなわち、−（ＣＦ２）−Ｈを有するシリコーン含有モノマーの使用は、親水性モノマー単位とシリコーン含有モノマー単位との相容性を改良することが発見されており、たとえば、米国特許第５，３２１，１０８号明細書及び同第５，３８７，６６２号明細書を参照されたい。
【００９６】
上記のシリコーン材料は単なる例示であり、そして本発明に係るバイオメディカルデバイスを形成するのに使用され、様々な刊行物中に開示され、コンタクトレンズ及び他のバイオメディカルデバイスにおける使用のために継続的に開発されている他の材料も、また、使用できる。たとえば、バイオメディカルデバイス形成性コモノマーはカチオン性シリコーン含有モノマー又はカチオン性フッ素化シリコーン含有モノマーなどのカチオン性モノマーであることができる。
【００９７】
混合物は、主題のマルチアーム型マクロモノマーに加えて、存在する場合には０〜約５０質量％、好ましくは約５〜３０質量％のシリコーンコモノマーを含むことができる。
【００９８】
混合物は、また、架橋性モノマー（架橋性モノマーは複数の重合性官能基を有するモノマーと規定される）をも含むことができる。代表的な架橋性モノマーとしては、ジビニルベンゼン、アリルメタクリレート、エチレングリコールジメタクリレート、テトラエチレングリコールジメタクリレート、ポリエチレングリコールジメタクリレート、グリコールジメタクリレートのビニルカーボネート誘導体及びメタクリルオキシエチルビニルカーボネートが挙げられる。架橋剤を使用する場合には、このモノマー材料は、約０．１〜約２０質量％でモノマー混合物中に含まれてよく、より好ましくは約０．２〜約１０質量％で含まれる。
【００９９】
必須ではないが、本発明の範囲に入るホモポリマー又はコポリマーに、重合前に、１種以上の補強剤を、好ましくは約８０質量％未満の量で、好ましくは約２０〜約６０質量％の量で添加することができる。適切な補強剤の非限定的な例は米国特許第４，３２７，２０３号、同第４，３５５，１４７号及び同第５，２７０，４１８号明細書に記載されており、その各々の全体を参照によって本開示中に取り込む。このような補強剤の限定を意図しない具体例としては、たとえば、ｔｅｒｔ−ブチルシクロヘキシルメタクリレート及びイソプロピルシクロペンチルアクリレートなどのシクロアルキルアクリレート及びメタクリレートが挙げられる。
【０１００】
混合物は、必要な際には、本発明の目的及び効果を損なわない限度内で、酸化防止剤、着色剤、紫外線吸収剤、潤滑剤、内部湿潤剤、強化剤などの各種添加剤など及び当該技術分野でよく知られている他の成分をさらに含んでよい。
【０１０１】
本発明のバイオメディカルデバイス、たとえば、コンタクトレンズ又は眼内レンズは、上記の混合物を重合して、次いで、たとえば、旋盤加工、射出成形、圧縮成形、切断などによって適当な形状に加工されうる生成物を生成することで調製することができる。たとえば、コンタクトレンズを製造するときに、初期の混合物をチューブ中で重合してロッド形状の製品を提供し、その後、それをボタンに切断する。その後、ボタンを旋盤加工してコンタクトレンズとすることができる。
【０１０２】
又は、コンタクトレンズなどのバイオメディカルデバイスは、たとえば、スピンキャスティング及び静的キャスティング法によって、混合物からモールド、たとえば、ポリプロピレンモールドに直接キャスティングされることができる。スピンキャスティング法は米国特許第３，４０８，４２９号及び同第３，６６０，５４５号明細書に開示されており、静的キャスティング法は米国特許第４，１１３，２２４号、同第４，１９７，２６６号及び同第５，２７１，８７５号明細書に開示されている。スピンキャスティング法は、モノマー混合物をモールドに充填し、そしてそのモノマー混合物をＵＶ光などの放射線源に暴露しながら制御した様式でモールドを回転させることを含む。静的キャスティング法は、１つのモールドセクションが前部レンズ表面を形成するような形状であり、他方のモールドセクションが後部レンズ表面を形成するような形状である、２つのモールドセクションの間に混合物を充填し、モールドアセンブリー中に混合物を保持しながら、たとえば、混合物のフリーラジカル重合によって硬化させてレンズを形成することを含む。レンズ材料を硬化させるためのフリーラジカル反応技術の例としては、熱照射、赤外線照射、電子ビーム線照射、γ線照射、紫外線（ＵＶ）照射などが挙げられ、このような技術の組み合わせも使用することができる。米国特許第５，２７１，８７５号明細書は前部モールド及び後部モールドによって画定される、モールドキャビティー中で最終のレンズの成形を行うことが可能である静的キャスト成形法を記載している。さらなる方法として、米国特許第４，５５５，７３２号明細書はモールド内でのスピンキャスティングによって過剰の混合物を硬化させ、前部レンズ表面及び比較的に厚い厚さを有する成形品を形成し、硬化したスピンキャスト製品の後部表面を、次いで、旋盤加工して、所望の厚さ及び後部レンズ表面を有するコンタクトレンズを提供する方法を開示している。
【０１０３】
重合は熱及び／又は紫外光、可視光又は高エネルギー線などの放射線に混合物を暴露することにより促進されうる。重合開始剤は重合工程を促進するために混合物中に含まれることができる。代表的なフリーラジカル熱重合開始剤の例としては、有機過酸化物、たとえば、アセチルペルオキシド、ラウロイルペルオキシド、デカノイルペルオキシド、ステアロイルペルオキシド、ベンゾイルペルオキシド、ｔｅｒｔ−ブチルペルオキシピバレート、ペルオキシジカーボネートなどが挙げられる。代表的なＵＶ開始剤は当該技術分野に知られたものであり、たとえば、ベンゾインメチルエーテル、ベンゾインエチルエーテル、ダロキュア（Ｄａｒｏｃｕｒｅ）１１７３，１１６４，２２７３，１１１６，２９５９，３３３１（ＥＭ Ｉｎｄｕｓｔｒｉｅｓ）及びイルガキュア（Ｉｒｇａｃｕｒｅ）６５１及び１８４（Ｃｉｂａ−Ｇｅｉｇｙ）などが挙げられる。一般に、開始剤は合計混合物の約０．０１〜約５質量％の濃度で混合物中に使用されるであろう。
【０１０４】
重合は、一般に、溶剤、たとえば、水又は１〜４個の炭素原子を有するアルカノール、たとえば、メタノール、エタノール又はプロパン−２−オールを用いた溶液又は分散液などの反応媒体中で行われる。又は、上記の任意の溶剤の混合物を使用できる。
【０１０５】
一般に、重合は約１５分間〜約７２時間、たとえば窒素又はアルゴンなどの不活性雰囲気下に行うことができる。所望ならば、得られた重合生成物は、たとえば、約５〜約７２時間、真空下に乾燥してよく又は使用前に水溶液中に入れておくことができる。
【０１０６】
混合物の重合によりポリマーを生じ、そのポリマーが水和されるときに好ましくはヒドロゲルを形成する。一般に、混合物は、モノマー混合物の合計質量を基準として、約０．１〜約１５質量％、好ましくは約１〜約１０質量％の範囲の量でマルチアーム型マクロモノマーを含むであろう。バイオメディカルデバイス形成性コモノマーは混合物の合計質量を基準として、約５０〜約９９．９質量％、好ましくは約７５〜約９９質量％の範囲の量で混合物中に存在することができる。
【０１０７】
ヒドロゲルレンズを製造するときに、混合物は少なくとも１種の希釈剤をさらに含んでよく、その希釈剤は重合生成物が水和されてヒドロゲルを形成するときに最終的に水で置換される。一般に、ヒドロゲルの含水率は約５質量％より大きく、より一般的には約１０質量％〜約８０質量％である。使用される希釈剤の量は約５０質量％未満とすべきであり、ほとんどの場合には希釈剤含有率は約３０質量％未満であろう。しかしながら、特定のポリマー系では、実際の制限は希釈剤中の各種モノマーの溶解度によって決まるであろう。光学的に透明なコポリマーを製造するためには、視覚的な不透明性を生じさせる相分離がコモノマーと希釈剤の間又は希釈剤と最終コポリマーとの間に起こらないことが重要である。
【０１０８】
さらに、使用されうる希釈剤の最大量は希釈剤が最終のポリマーに生じさせる膨潤の量によって決まるであろう。過度の膨潤は水和時に希釈剤を水で置換するときにコポリマーを崩壊させる又は崩壊させうる。適切な希釈剤としては、限定するわけではないが、エチレングリコール、グリセリン、液体ポリ（エチレングリコール）、アルコール、アルコール／水混合物、エチレンオキシド／プロピレンオキシドブロックコポリマー、低分子量直鎖ポリ（２−ヒドロキシエチルメタクリレート）、乳酸のグリコールエステル、ホルムアミド、ケトン、ジアルキルスルホキシド、ブチルカルビトールなど及びそれらの混合物が挙げられる。
【０１０９】
必要ならば、縁仕上げ操作の前に、レンズから残存希釈剤を除去することが望ましいことがあり、そのことは周囲圧力もしくはその付近又は真空下での蒸発によって行うことができる。希釈剤を蒸発させるのに必要な時間を短縮するために高温を用いることができる。溶剤除去工程の時間、温度及び圧力条件は、希釈剤及び特定のモノマー成分の揮発性などの因子によって様々であることができ、当業者によって容易に決定することができる。所望ならば、ヒドロゲルレンズを製造するために使用される混合物はヒドロゲル材料を製造するための従来技術で知られた架橋剤及び湿潤剤をさらに含むことができる。
【０１１０】
眼内レンズの場合には、モノマー混合物は得られるコポリマーの屈折率を増加させるためのモノマーをさらに含むことができる。このようなモノマーの例は芳香族（メタ）アクリレート、たとえば、フェニル（メタ）アクリレート、２−フェニルエチル（メタ）アクリレート、２−フェノキシエチルメタクリレート及びベンジル（メタ）アクリレートである。
【０１１１】
ここで得られるコンタクトレンズなどのバイオメディカルデバイスは、任意的に行う機械加工操作を受けることができる。たとえば、任意的に行う機械加工工程としては、レンズ縁及び／又は表面のバフ研磨又はポリッシングが挙げられる。一般に、このような機械加工処理は製品がモールド部品から解放される前又は後に行われてよく、たとえば、真空ピンセットを用いてモールドからレンズを持ち上げることによってレンズをモールドから乾燥解放し、その後、レンズを機械ピンセット手段によって第二の真空ピンセットに移し、そして回転表面に置くことで表面又は縁をなめらかにする。その後、レンズの反対面を機械加工するためにレンズをひっくり返すことができる。
【０１１２】
その後、レンズを緩衝塩類溶液を含む個々のレンズパッケージに移すことができる。塩類溶液はレンズの移送前又は後のいずれでもパッケージに添加することができる。適切なパッケージングデザイン及び材料は当該技術分野で知られている。プラスチックパッケージはフィルムによって開放可能にシールされる。適切なシーリングフィルムは当該技術分野で知られており、ホイル、ポリマーフィルム及びそれらの組み合わせが挙げられる。レンズを含むシール済みパッケージはその後、無菌化されて無菌製品とする。適切な無菌化手段及び条件は当該技術分野で知られており、たとえば、オートクレービングが挙げられる。
【０１１３】
当業者が容易に理解するとおり、上記のモールディング及びパッケージングプロセスに他の工程が含まれてよい。このような他の工程としては、たとえば、形成されたレンズのコーティング、（たとえば、モールド輸送による）形成の間のレンズの表面処理、レンズの検査、欠陥レンズの廃棄、モールドハーフのクリーニング、モールドハーフの再使用など及びそれらの組み合わせを挙げることができる。
【実施例】
【０１１４】
下記の実施例は当業者が本発明を実施することができるように提供されるものであって、本発明の単なる例示である。実施例は特許請求の範囲に規定されるとおりの発明の範囲を限定するものと解釈されるべきでない。
【０１１５】
実施例において、下記の略語を使用する。
ＤＭＡ：Ｎ，Ｎ−ジメチルアクリルアミド
ＨＥＭＡ：２−ヒドロキシエチルメタクリレート
ＮＶＰ：Ｎ−ビニル−２−ピロリドン
ＡＩＢＮ：アゾビスイソブチロニトリル（ＶａｚｏＴＭ６４）
ＴＲＩＳ：３−メタクリルオキシプロピルトリス（トリメチルシロキシ）シラン
ＨＥＭＡＶＣ：メタクリルオキシエチルビニルカーボネート
ＩＭＶＴ：１，４−ビス（４−（２−メタクリルオキシエチル）フェニルアミノ）アントラキノン
【０１１６】
例１
以下の構造を有する１，３，４，５−テトラキス−（エチルキサンチル）ベンゼンの調製
【化１５】
【０１１７】
マグネティックスターラ、窒素インレット、フリードリヒコンデンサー及び温度プローブを装備した１０００ｍＬ３つ口丸底フラスコに、２．５ｇの１，２，４，５−テトラキス（ブロモメチル）ベンゼン、４．５ｇのカリウムＯ−エチルキサンテート及び４００ｍＬの５０：５０テトラヒドロフラン：エタノールを添加した。反応フラスコを０℃の氷浴に入れ、２４時間攪拌した。次に、２５０ｍＬの脱イオン水をフラスコに添加した。粗混合物を２５０ｍＬの１：１：２の塩化メチレン：エチルエーテル：ヘプタンで４回抽出し、有機層を残した。合わせた有機層を無水硫酸マグネシウム上で乾燥し、ろ過しそして減圧下に溶剤を除去し、生成物を提供した。
【０１１８】
例２
以下の構造を有するマルチアーム型マクロモノマーの調製
【化１６】
上式中、各ｎは平均で１３である。
【０１１９】
マグネティックスターラーバーを装備した１２５ｍＬ１つ口丸底フラスコに、４８０ｍｇの例１の１，２，４，５−テトラキス（エチルキサンチル）ベンゼン（０．０００７８１ｍｏｌ）、４０ｍＬのＮＶＰ（４１．６ｇ、０．３７４３ｍｏｌ）及び５０ｍＬの無水１，４−ジオキサンを添加した。これらの成分を完全に混合した後に、０．００５１７ｇのＡＩＢＮ（０．０００００９５６ｍｏｌ）を丸底フラスコに添加した。丸底フラスコを適当なサイズのゴム栓で閉止し、その後、フラスコの内容物を乾燥窒素ガスを１時間、１０〜１５ｍＬ／分でバブリングすることによりパージした。反応フラスコの内容物を油浴（正確な加熱を確保するように予備設定しそして予備加熱した）で６０℃に加熱し、その間、ゆっくりとした窒素流（１０〜１５ｍＬ／分）を維持した。６０℃で加熱を続けながら、窒素下に１８時間、反応を進行させた。その後、反応物を加熱浴から取り出し、室温に冷却した。その後、反応フラスコの内容物を２５００ｍＬのエーテル中に滴下して加え、その間、沈殿しているポリマーの凝集を最小限にするために激しく攪拌した。その後、得られた生成物をろ過し、真空下に乾燥し、残存エーテルを除去した。
【０１２０】
例３
以下の構造を有するマルチアーム型マクロモノマーの調製
【化１７】
上式中、各ｎは平均で１３である。
【０１２１】
マグネティックスターラーバーを装備した１２５ｍＬ１つ口丸底フラスコに、４７２ｍｇの例１の１，２，４，５−テトラキス（エチルキサンチル）ベンゼン（０．０００７６４ｍｏｌ）、４０ｍＬのＤＭＡ（３８．３８ｇ、０．３８８２ｍｏｌ）及び５０ｍＬの無水１，４−ジオキサンを添加した。これらの成分を完全に混合した後に、０．０５５３ｇのＡＩＢＮ（０．０００７６４ｍｏｌ）を丸底フラスコに添加した。丸底フラスコを適当なサイズのゴム栓で閉止し、その後、フラスコの内容物を乾燥窒素ガスを１時間、１０〜１５ｍＬ／分でバブリングすることによりパージした。反応フラスコの内容物を油浴（正確な加熱を確保するように予備設定しそして予備加熱した）で６０℃に加熱し、その間、ゆっくりとした窒素流（１０〜１５ｍＬ／分）を維持した。６０℃で加熱を続けながら、窒素下に１８時間、反応を進行させた。その後、反応物を加熱浴から取り出し、室温に冷却した。その後、反応フラスコの内容物を２５００ｍＬのエーテル中に滴下して加え、その間、沈殿しているポリマーの凝集を最小限にするために激しく攪拌した。その後、得られた生成物をろ過し、真空下に乾燥し、残存エーテルを除去した。
【０１２２】
例４
コンタクトレンズの調製
質量％の量で表１に示された下記の成分を混合することによって混合物を製造する。
【０１２３】
【表１】
【０１２４】
得られた混合物を、前方表面用エチルビニルアルコールモールド及び後方表面用エチルビニルアルコールモールドからなるモールドアセンブリーに導入し、混合物を１００℃で２時間熱硬化させることによりコンタクトレンズへとキャスト成形する。得られたコンタクトレンズをモールドから取り出し、イソプロピルアルコールで４時間抽出し、そして緩衝液中に入れる。
【０１２５】
例５
コンタクトレンズの調製
質量％の量で表２に示された下記の成分を混合することによって混合物を製造する。
【０１２６】
【表２】
【０１２７】
得られた混合物を、前方表面用エチルビニルアルコールモールド及び後方表面用エチルビニルアルコールモールドからなるモールドアセンブリーに導入し、混合物を１００℃で２時間熱硬化させることにより、コンタクトレンズへとキャスト成形する。得られたコンタクトレンズをモールドから取り出し、イソプロピルアルコールで４時間抽出し、そして緩衝液中に入れる。
【０１２８】
本開示中に開示される実施形態に様々な変更がなされうることは理解されるであろう。それゆえ、上記の記載は限定するものと解釈されるべきでなく、好ましい実施形態の単なる例示と解釈されるべきである。たとえば、上記の本発明を実施するための最適な形態として用いられる機能は例示の目的のみである。本発明の範囲及び精神を逸脱することなく、当業者によって他の仕組み及び方法が実施されてもよい。さらに、ここに示した特徴及び利点の範囲及び精神から逸脱することなく、当業者は他の変更を考えるであろう。
【０１２９】
他の特徴及び実施形態
（ａ）核に結合した複数の側鎖を含み、各側鎖が同一の又は異なる可逆的付加開裂連鎖移動（ＲＡＦＴ）剤のチオカルボニルチオ断片を含む１種以上のマルチアーム型マクロモノマー及び（ｂ）１種以上のバイオメディカルデバイス形成性モノマーを含む混合物の重合生成物を含むバイオメディカルデバイスであって、ここで、上記の１種以上のマルチアーム型マクロモノマーは３つ以上の側鎖を含むバイオメディカルデバイス。
【０１３０】
（ａ）核に結合した複数の側鎖を含み、各側鎖が同一の又は異なる可逆的付加開裂連鎖移動（ＲＡＦＴ）剤のチオカルボニルチオ断片を含む１種以上のマルチアーム型マクロモノマー及び（ｂ）１種以上のバイオメディカルデバイス形成性モノマーを含む混合物の重合生成物を含むバイオメディカルデバイスであって、ここで、上記のマルチアーム型マクロモノマーの側鎖は、メタクリル酸、アクリル酸、２−ヒドロキシエチルメタクリレート、２−ヒドロキシエチルアクリレート、Ｎ−ビニルピロリドン、Ｎ−ビニルカプロラクトン、メタクリルアミド、Ｎ，Ｎ−ジメチルアクリルアミド、エチレングリコールジメタクリレート及びそれらの混合物からなる群より選ばれる親水性モノマーから得られる１種以上の親水性単位をさらに含む、バイオメディカルデバイス。
【０１３１】
（ａ）核に結合した複数の側鎖を含み、各側鎖が同一の又は異なる可逆的付加開裂連鎖移動（ＲＡＦＴ）剤のチオカルボニルチオ断片を含む１種以上のマルチアーム型マクロモノマー及び（ｂ）１種以上のバイオメディカルデバイス形成性モノマーを含む混合物の重合生成物を含むバイオメディカルデバイスであって、ここで、上記のマルチアーム型マクロモノマーの側鎖は約１００〜約１０００個の親水性単位をさらに含む、バイオメディカルデバイス。
【０１３２】
（ａ）核に結合した複数の側鎖を含み、各側鎖が同一の又は異なる可逆的付加開裂連鎖移動（ＲＡＦＴ）剤のチオカルボニルチオ断片を含む１種以上のマルチアーム型マクロモノマー及び（ｂ）１種以上のバイオメディカルデバイス形成性モノマーを含む混合物の重合生成物を含むバイオメディカルデバイスであって、ここで、上記のマルチアーム型マクロモノマーの側鎖は、２，２，２−トリフルオロエチル（メタ）アクリレート、２，２，３，３−テトラフルオロプロピル（メタ）アクリレート、２，２，３，３，３−ペンタフルオロプロピル（メタ）アクリレート、１−トリフルオロメチル−２，２，２−トリフルオロエチル（メタ）アクリレート、１Ｈ，１Ｈ，５Ｈ−オクタフルオロペンチル（メタ）アクリレート、オクタフルオロペンチルビニルカーボネート、オクタフルオロペンチルｎ−ビニルカルバメート、ヘキサフルオロイソプロピル（メタ）アクリレート、２，２，３，３，４，４−ヘキサフルオロブチル（メタ）アクリレート、ペンタフルオロフェニル（メタ）アクリレート、ペンタフルオロヘキシル（メタ）アクリレート及びそれらの混合物からなる群より選ばれる１種以上のエチレン系不飽和重合性フッ素含有モノマーから得られる１種以上の疎水性単位をさらに含む、バイオメディカルデバイス。
【０１３３】
（ａ）核に結合した複数の側鎖を含み、各側鎖が同一の又は異なる可逆的付加開裂連鎖移動（ＲＡＦＴ）剤のチオカルボニルチオ断片を含む１種以上のマルチアーム型マクロモノマー及び（ｂ）１種以上のバイオメディカルデバイス形成性モノマーを含む混合物の重合生成物を含むバイオメディカルデバイスであって、ここで、上記のマルチアーム型マクロモノマーの側鎖は、ビニルラウレート、ビニルノナノエート（vinyl nononoate）、ビニルピバレート、ビニルクロトネート（vinyl crotanate）、アリルクロトネート（allyl crotanate）、ビニルステアレート及びそれらの混合物からなる群より選ばれる１種以上のエチレン系不飽和重合性脂肪酸エステル含有モノマーから得られる１種以上の疎水性単位をさらに含む、バイオメディカルデバイス。
【０１３４】
（ａ）核に結合した複数の側鎖を含み、各側鎖が同一の又は異なる可逆的付加開裂連鎖移動（ＲＡＦＴ）剤のチオカルボニルチオ断片を含む１種以上のマルチアーム型マクロモノマー及び（ｂ）１種以上のバイオメディカルデバイス形成性モノマーを含む混合物の重合生成物を含むバイオメディカルデバイスであって、ここで、上記のマルチアーム型マクロモノマーの側鎖は、メタクリルオキシプロピルトリス（トリメチルシロキシ）シラン、３−（トリメチルシリル）プロピルビニルカーボネート、３−（ビニルオキシカルボニルチオ）プロピル−［トリス（トリメチルシロキシ）シラン］、３−［トリス（トリメチルシロキシ）シリル］プロピルビニルカルバメート、３−［トリス（トリメチルシロキシ）シリル］プロピルアリルカルバメート、３−［トリス（トリメチルシロキシ）シリル］プロピルビニルカーボネート、トリス（トリメチルシロキシ）シリルプロピルメタクリルアミド、Ｍ１−ＭＣＲ−Ｃ１２及びそれらの混合物からなる群より選ばれる１種以上のエチレン系不飽和重合性ポリシロキサニルアルキル含有モノマーから得られる１種以上の疎水性単位をさらに含む、バイオメディカルデバイス。
【０１３５】
（ａ）核に結合した複数の側鎖を含み、各側鎖が同一の又は異なる可逆的付加開裂連鎖移動（ＲＡＦＴ）剤のチオカルボニルチオ断片を含む１種以上のマルチアーム型マクロモノマー及び（ｂ）１種以上のバイオメディカルデバイス形成性モノマーを含む混合物の重合生成物を含むバイオメディカルデバイスであって、ここで、上記のマルチアーム型マクロモノマーの側鎖は、グリシジルメタクリレート、無水マレイン酸、無水イタコン酸及びそれらの混合物からなる群より選ばれる、開環反応性官能基を有する１種以上のエチレン系不飽和重合性モノマーから得られる１種以上の疎水性単位をさらに含む、バイオメディカルデバイス。
【０１３６】
（ａ）核に結合した複数の側鎖を含み、各側鎖が同一の又は異なる可逆的付加開裂連鎖移動（ＲＡＦＴ）剤のチオカルボニルチオ断片を含む１種以上のマルチアーム型マクロモノマー及び（ｂ）１種以上のバイオメディカルデバイス形成性モノマーを含む混合物の重合生成物を含むバイオメディカルデバイスであって、ここで、上記の混合物は親水性モノマー、疎水性モノマー又はその両方をさらに含む、バイオメディカルデバイス。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
（ａ）核に結合した複数の側鎖を含む１種以上のマルチアーム型マクロモノマーであって、各側鎖が同一の又は異なる可逆的付加開裂連鎖移動（ＲＡＦＴ）剤のチオカルボニルチオ断片を含む、１種以上のマルチアーム型マクロモノマー、及び（ｂ）１種以上のバイオメディカルデバイス形成性モノマーを含む混合物の重合生成物を含むバイオメディカルデバイス。
【請求項２】
前記各側鎖のチオカルボニルチオ断片は同一のチオカルボニルチオ断片である、請求項１記載のバイオメディカルデバイス。
【請求項３】
前記各側鎖のチオカルボニルチオ断片はジチオエステル基、キサンテート基、ジチオカルバメート基又はトリチオカーボネート基を含む、請求項１又は２のいずれか記載のバイオメディカルデバイス。
【請求項４】
前記１種以上のマルチアーム型マクロモノマーは３〜１０個の側鎖を含む、請求項１〜３のいずれか１項記載のバイオメディカルデバイス。
【請求項５】
前記１種以上のマルチアーム型マクロモノマーの側鎖は１種以上の親水性単位をさらに含む、請求項１〜４のいずれか１項記載のバイオメディカルデバイス。
【請求項６】
前記親水性単位は不飽和カルボン酸、アクリルアミド、ビニルラクタム、ポリ（アルキレンオキシ）（メタ）アクリレート、（メタ）アクリル酸、ヒドロキシル含有（メタ）アクリレート、親水性ビニルカーボネート、親水性ビニルカルバメートモノマー、親水性オキサゾロンモノマー及びそれらの混合物からなる群より選ばれる親水性モノマーから得られる、請求項５記載のバイオメディカルデバイス。
【請求項７】
前記親水性単位はポリエチレングリコール（ＰＥＧ）−２００メタクリレート、ＰＥＧ−４００メタクリレート、ＰＥＧ−６００メタクリレート、ＰＥＧ−１０００メタクリレート及びそれらの混合物からなる群より選ばれるエチレン系不飽和重合性アルコキシル化ポリマーから得られる、請求項５記載のバイオメディカルデバイス。
【請求項８】
前記１種以上のマルチアーム型マクロモノマーの側鎖は１種以上の疎水性単位をさらに含む、請求項１〜７のいずれか１項記載のバイオメディカルデバイス。
【請求項９】
前記疎水性単位はエチレン系不飽和重合性フッ素含有モノマー、エチレン系不飽和重合性脂肪酸エステル含有モノマー、エチレン系不飽和重合性ポリシロキサニルアルキル含有モノマー、開環反応性官能基を有するエチレン系不飽和重合性モノマー及びそれらの混合物からなる群より選ばれる疎水性モノマーから得られる、請求項８記載のバイオメディカルデバイス。
【請求項１０】
前記核は置換又は未置換の環又は多環含有基を含む、請求項１〜９のいずれか１項記載のバイオメディカルデバイス。
【請求項１１】
前記核は１種以上のオキシアルキレン単位又はアルキレン基を含む、請求項１〜１０のいずれか１項記載のバイオメディカルデバイス。
【請求項１２】
前記１種以上のバイオメディカルデバイス形成性モノマーはシリコーン含有モノマーである、請求項１〜１１のいずれか１項記載のバイオメディカルデバイス。
【請求項１３】
前記１種以上のバイオメディカルデバイス形成性モノマーは親水性モノマー又は疎水性モノマーである、請求項１〜１２のいずれか１項記載のバイオメディカルデバイス。
【請求項１４】
前記バイオメディカルデバイスはコンタクトレンズ、硬質ガス透過性コンタクトレンズ、ソフトコンタクトレンズ、ヒドロゲルコンタクトレンズ、眼内レンズ及び角膜インプラントからなる群より選ばれる、請求項１〜１３のいずれか１項記載のバイオメディカルデバイス。
【請求項１５】
前記バイオメディカルデバイスはヒドロゲルである、請求項１〜１３のいずれか１項記載のバイオメディカルデバイス。
【請求項１】
（ａ）核に結合した複数の側鎖を含む１種以上のマルチアーム型マクロモノマーであって、各側鎖が同一の又は異なる可逆的付加開裂連鎖移動（ＲＡＦＴ）剤のチオカルボニルチオ断片を含む、１種以上のマルチアーム型マクロモノマー、及び（ｂ）１種以上のバイオメディカルデバイス形成性モノマーを含む混合物の重合生成物を含むバイオメディカルデバイス。
【請求項２】
前記各側鎖のチオカルボニルチオ断片は同一のチオカルボニルチオ断片である、請求項１記載のバイオメディカルデバイス。
【請求項３】
前記各側鎖のチオカルボニルチオ断片はジチオエステル基、キサンテート基、ジチオカルバメート基又はトリチオカーボネート基を含む、請求項１又は２のいずれか記載のバイオメディカルデバイス。
【請求項４】
前記１種以上のマルチアーム型マクロモノマーは３〜１０個の側鎖を含む、請求項１〜３のいずれか１項記載のバイオメディカルデバイス。
【請求項５】
前記１種以上のマルチアーム型マクロモノマーの側鎖は１種以上の親水性単位をさらに含む、請求項１〜４のいずれか１項記載のバイオメディカルデバイス。
【請求項６】
前記親水性単位は不飽和カルボン酸、アクリルアミド、ビニルラクタム、ポリ（アルキレンオキシ）（メタ）アクリレート、（メタ）アクリル酸、ヒドロキシル含有（メタ）アクリレート、親水性ビニルカーボネート、親水性ビニルカルバメートモノマー、親水性オキサゾロンモノマー及びそれらの混合物からなる群より選ばれる親水性モノマーから得られる、請求項５記載のバイオメディカルデバイス。
【請求項７】
前記親水性単位はポリエチレングリコール（ＰＥＧ）−２００メタクリレート、ＰＥＧ−４００メタクリレート、ＰＥＧ−６００メタクリレート、ＰＥＧ−１０００メタクリレート及びそれらの混合物からなる群より選ばれるエチレン系不飽和重合性アルコキシル化ポリマーから得られる、請求項５記載のバイオメディカルデバイス。
【請求項８】
前記１種以上のマルチアーム型マクロモノマーの側鎖は１種以上の疎水性単位をさらに含む、請求項１〜７のいずれか１項記載のバイオメディカルデバイス。
【請求項９】
前記疎水性単位はエチレン系不飽和重合性フッ素含有モノマー、エチレン系不飽和重合性脂肪酸エステル含有モノマー、エチレン系不飽和重合性ポリシロキサニルアルキル含有モノマー、開環反応性官能基を有するエチレン系不飽和重合性モノマー及びそれらの混合物からなる群より選ばれる疎水性モノマーから得られる、請求項８記載のバイオメディカルデバイス。
【請求項１０】
前記核は置換又は未置換の環又は多環含有基を含む、請求項１〜９のいずれか１項記載のバイオメディカルデバイス。
【請求項１１】
前記核は１種以上のオキシアルキレン単位又はアルキレン基を含む、請求項１〜１０のいずれか１項記載のバイオメディカルデバイス。
【請求項１２】
前記１種以上のバイオメディカルデバイス形成性モノマーはシリコーン含有モノマーである、請求項１〜１１のいずれか１項記載のバイオメディカルデバイス。
【請求項１３】
前記１種以上のバイオメディカルデバイス形成性モノマーは親水性モノマー又は疎水性モノマーである、請求項１〜１２のいずれか１項記載のバイオメディカルデバイス。
【請求項１４】
前記バイオメディカルデバイスはコンタクトレンズ、硬質ガス透過性コンタクトレンズ、ソフトコンタクトレンズ、ヒドロゲルコンタクトレンズ、眼内レンズ及び角膜インプラントからなる群より選ばれる、請求項１〜１３のいずれか１項記載のバイオメディカルデバイス。
【請求項１５】
前記バイオメディカルデバイスはヒドロゲルである、請求項１〜１３のいずれか１項記載のバイオメディカルデバイス。
【公表番号】特表２０１２−５２９９７２（Ｐ２０１２−５２９９７２Ａ）
【公表日】平成２４年１１月２９日（２０１２．１１．２９）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１２−５１６１４６（Ｐ２０１２−５１６１４６）
【出願日】平成２２年６月１４日（２０１０．６．１４）
【国際出願番号】ＰＣＴ／ＵＳ２０１０／０３８４４８
【国際公開番号】ＷＯ２０１０／１４７８６５
【国際公開日】平成２２年１２月２３日（２０１０．１２．２３）
【出願人】（５０６０７６６４０）ボーシュ アンド ローム インコーポレイティド (99)
【Ｆターム（参考）】
【公表日】平成２４年１１月２９日（２０１２．１１．２９）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年６月１４日（２０１０．６．１４）
【国際出願番号】ＰＣＴ／ＵＳ２０１０／０３８４４８
【国際公開番号】ＷＯ２０１０／１４７８６５
【国際公開日】平成２２年１２月２３日（２０１０．１２．２３）
【出願人】（５０６０７６６４０）ボーシュ アンド ローム インコーポレイティド (99)
【Ｆターム（参考）】
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