説明

眼科用および耳鼻咽喉科用装置材料

柔軟性があり、高屈折率のアクリル樹脂製装置材料が開示される。この材料は、グリスニング抵抗性のためのコポリマー添加物を含む。本発明の装置材料は、a)単官能性アクリレートモノマー、または単官能性メタクリレートモノマー[1]、b)二官能性アクリレート架橋剤、または二官能性メタクリレート架橋剤[2]、およびc)コポリマー添加物[3]を含むコポリマーである。この装置材料は、2種類以上のモノマー[1]、2種類以上のモノマー[2]、および2種類以上のコポリマー添加物[3]を含むことができる。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、改善された眼科用および耳鼻咽喉科用装置材料を対象とする。特に、本発明は、改善されたグリスニング耐性(glistening resistance)を有する、柔軟性のある、高屈折率アクリル樹脂製装置材料に関する。
【背景技術】
【0002】
小切開白内障手術における近年の進歩と共に、人工レンズの用途に適した柔軟性のある、折りたたみ可能な材料の開発に重点が置かれることが増えている。一般的にこのような材料は、次の3つの分類のうちの1つに属す:ヒドロゲル、シリコーン、およびアクリル樹脂(acrylic)。
【0003】
一般的に、ヒドロゲル材料は、比較的屈折率が低く、所与の屈折力を実現するのにより厚いレンズ光学部が必要であるため、他の材料よりも好ましくないものにしている。従来のシリコーン材料は、一般的にヒドロゲルよりも高い屈折率を有するが、たたみ込まれた状態で眼内に配置された後、爆発的に広がりやすい。爆発的に広がると、角膜内皮を損傷し、および/または生来の水晶体嚢を破裂させる可能性が有りうる。アクリル樹脂材料は、高い屈折率を有し、また従来のシリコーン材料よりもゆっくりとまたは制御可能に広がるので、この材料が好ましい。
【0004】
特許文献1は、眼内レンズ(「IOL」)材料として用いるのに適した、高屈折率のアクリル樹脂材料を開示している。このようなアクリル樹脂材料は、主成分として2種類のアリールアクリルモノマーを含む。このようなアクリル樹脂材料を原料とするIOLは、小さな切開部より挿入するために丸められ、折りたたまれうる。
【0005】
また、特許文献2は、柔軟性のあるアクリル樹脂IOL材料も開示している。このような材料は、2種類のアクリルモノマーを主成分として含み、同アクリルモノマーは、各ホモポリマーの特性により定義される。第1のモノマーは、そのホモポリマーが、少なくとも約1.50の屈折率を有するもののうちの1つとして定義される。第2のモノマーは、そのホモポリマーが、約22℃未満のガラス転移温度を有するもののうちの1つとして定義される。また、これらのIOL材料は、架橋剤成分も含む。さらに、これらの材料は、最初の3種類の構成物質とは異なる、親水性モノマーに由来する第4番目の構成物質を任意選択的に含みうる。これらの材料は、全量として親水性成分の約15重量%未満を占めるのが好ましい。
【0006】
特許文献3は、2種類の主要成分のみ、すなわち1種類のアリールアクリル疎水性モノマー、および1種類の親水性モノマーのみを少なくとも約90重量%含む、折りたたみ可能な高屈折率眼科用レンズ材料を開示している。アリールアクリル疎水性モノマーは、下記の化学式を有し、
【0007】
【化1】

式中、Xは、HまたはCHであり;
mは、0〜6であり;
Yは、無し、O、S、またはNRであり、ここでRは、H、CH、C2n+1(n
=1〜10)、イソ−OC、C、またはCHであり;
Arは、置換されていない、またはCH、C、n−C、イソ−C、OCH、C11、Cl、Br、C、またはCHで置換されていてもよい任意の芳香環である。
特許文献3に記載されているレンズ材料は、約−20および+25℃の間にガラス転移温度(「T」)を有するのが好ましい。
【0008】
可撓性のある眼内レンズは、折りたたまれ、小さな切開部から挿入されうる。一般的に、材料が柔らかくなるほど、より大きく変形できるようになり、その結果、極めて小さな切開部から当該材料を挿入できるようになる。柔軟なアクリル樹脂、またはメタクリル樹脂材料は、一般的に、IOLをシリコーン製IOLに必要とされる切開と同程度に小さな切開部から挿入可能にするような、適当な材料強度、可撓性、および非粘着性表面特性の組み合わせを有さない。
【0009】
ポリエチレングリコール(PEG)ジメタクリレートは、疎水性アクリル樹脂配合物のグリスニング耐性を改善することが公知である。例えば、特許文献3;特許文献4;特許文献5;および特許文献6を参照すること。PEGジメタクリレートの濃度と分子量の両方が、グリスニング性能に影響を及ぼす。一般的に、より高分子量のPEGジメタクリレート(1000MW)を使用すると、より低分子量のPEGジメタクリレート(<1000MW)と比較して、低PEG濃度(10〜15wt%)でもグリスニング性能が改善されたコポリマーを生成する。しかし、低PEGジメタクリレート濃度は、高屈折率コポリマーを維持するのに望ましい。PEGジメタクリレートを添加すると、生成したコポリマーの弾性係数および伸張強度を低下させる傾向もある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0010】
【特許文献1】米国特許第5,290,892号明細書
【特許文献2】米国特許第5,331,073号明細書
【特許文献3】米国特許第5,693,095号明細書
【特許文献4】米国特許第6,528,602号明細書
【特許文献5】米国特許第6,653,422号明細書
【特許文献6】米国特許第6,353,069号明細書
【発明の概要】
【課題を解決するための手段】
【0011】
特にIOLとして用いるのに適した、ただし、例えば、コンタクトレンズ、人工角膜、角膜リングまたは角膜内インレー、耳科用換気チューブ、および鼻腔用移植物などのその他の眼科用または耳鼻咽喉科用装置としても有用な、改善された、柔軟性のある、折りたたみ可能なアクリル樹脂製装置材料が発見されている。これらの高分子材料は、グリスニング耐性があり、低平衡含水量で、高屈折率のIOLの合成を可能にする、コポリマー添加物を含む。本発明の高分子材料は、小さな切開部から注入されるように設計されたIOLにおいて使用するのに適した低曇り度、低粘着性、および機械特性を有する。
【発明を実施するための形態】
【0012】
発明の詳細な説明
別途明記しない限り、すべての成分は、%(w/w)(「wt%」)に基づき表される。
【0013】
本発明の装置材料は、a)単官能性アクリレートモノマー、または単官能性メタクリレートモノマー[1]、b)二官能性アクリレート架橋剤、または二官能性メタクリレート架橋剤[2]、およびc)コポリマー添加物[3]を含むコポリマーである。この装置材料は、2種類以上のモノマー[1]、2種類以上のモノマー[2]、および2種類以上のコポリマー添加物[3]を含むことができる。別途明記しない限り、各成分を参照する場合、同一の式の複数の成分を含めるように意図され、また量を参照する場合、各式の全成分の全量を指すように意図されている。
【0014】
【化2】

式中、
B=−O(CH−、−(OCHCH−、−NH(CH−、または−NCH(CH−であり;
=H、CH3、CHCH、またはCHOHであり;
n=0〜12であり;
A=C、またはO(CHであり、C基は、−(CHH、−O(CHH、−CH(CH、−C、−OC、−CH、F、Cl、Br、またはIにより場合によって置換されており;
m=0〜18であり;
【0015】
【化3】

式中、
独立に、R、R=H、CH、CHCH、またはCHOHであり;
独立に、W、W’=O(CH、NH(CH、NCH(CH、O(CH、O(CHCHO)CH、O(CHCHCHO)CH、O(CHCHCHCHO)CH、または無し、であり;
J=(CH、O(CHCHO)、O、または無し、であり、ただし、WおよびW’=無し、の場合には、J≠無し、であり;
d=0〜12であり;
a=1〜12であり;
b=1〜24であり;
【0016】
【化4】

式中、
D=OCHCHS、SCHC=O、CHCH(OH)CHS、SCHCH(OH)CHO、S(CH11O、S(CH10C=O、S(CH14C=O、S(CH15C=O、SCCHO、CHCH(S)C=O、S(CHCHCH)O、CHCH(S)CH(O)CH、OCHCHC(CHS、SCHCHC=O、S(CHO、SCCHC=O、SCC=O、S(CH11C=O、CHCH(O)CH(S)CH、SCC=O、S(CHOCCHO、S(CHO、S(CHC=O、S(CHC=O、S(CHO、C(CHC(=O)NHCHCHO、C(CHC(=NH)NHCHCHC=O、C(CHC(=O)NHCH(CHCH)(CHO)、C(CHCN、C(CH)(CN)CHC(OCH)(CHCH、C(CHC(=O)NHCHCH=CH、C(CH)(CN)CHC(CH(OCH)、C(CH)(CN)CHCH(CH、C(CHC(=O)OCH、C(CH)(CN)CHCH、C(CN)(CH、C(CHC(=O)NHCHCHCHCH、またはC(CHC(=O)NHC11であり、
E=無し、O(CHNH、(OCHCHNH、O(CHNHC=O、HN(CHNH、OH、またはHであり、ただし、D=C(CHCN、C(CH)(CN)CHC(OCH)(CHCH)、C(CHC(=O)NHCHCH=CH、C(CH)(CN)CHC(CH(OCH)、C(CH)(CN)CHCH(CH、C(CHC(=O)OCH、C(CH)(CN)CHCH、C(CN)(CH、C(CHC(=O)NHCHCHCHCH、またはC(CHC(=O)NHC11の場合には、E=F=無し、であり、
n=1〜5であり、
E=HまたはOHの場合には、F=無し、であり、
E≠HまたはOHの場合には、F=C(=O)C(CH)=CH、C(=O)CH=CH、C(=O)C(CHCH)=CH、C(=O)C(CHOH)=CH、C(=O)NHCHCHOC(=O)C(CH)=CH、または
C(=O)NHC(CHC(=CH)CHであり、
独立に、R、R、およびR=HまたはCHであり、
t、u、およびvは、モル分率値を表し、t+u+v=1であり、
独立に、tおよびu=0〜0.95であり、ただし、t+u=0.8〜0.95であり、
v=0.05〜0.2であり、
W=H、CH、C(=O)C(CH)=CH、C(=O)CH=CH、C(=O)C(CHCH)=CH、C(=O)C(CHOH)=CH、C(=O)NHCHCHOC(=O)C(CH)=CH、またはC(=O)NHC(CHC(=CH)CHであり、ただし、F=無し、の場合には、W=C(=O)C(CH)=CH、C(=O)CH=CH、C(=O)C(CHCH)=CH、C(=O)C(CHOH)=CH、C(=O)NHCHCHOC(=O)C(CH)=CH、またはC(=O)NHC(CHC(=CH)CHであり、
独立に、y、y、およびy=4〜200であり、
x=1〜100である。
【0017】
式[1]の好ましいモノマーは、
B=−O(CH−または−(OCHCH−であり;
=HまたはCHであり;
n=1〜5であり;
A=C、O(CHであり;
m=0〜4である、
ものである。
【0018】
式[2]の好ましいモノマーは、
独立にR、R=HまたはCHであり;
独立にW、W’=O(CH、O(CH、または無しであり;
J=O(CHCHO)、または無し、であり、ただし、WおよびW’=無し、である場合には、J≠無し、であり;
d=0〜6であり;
b=1〜10である、
ものである。
【0019】
式[3]の好ましいコポリマー添加物は、
D=OCHCHSまたはOCHCHCHSであり、
E=無し、H、またはOHであり、
E=HまたはOHの場合には、F=無し、であり、
E≠HまたはOHの場合には、F=C(=O)C(CH)=CHであり、
=R=R=CHであり、
W=C(=O)C(CH)=CHであり、
独立に、tおよびu=0〜0.95であり、ただし、t+u=0.85〜0.95であり、
v=0.05〜0.15であり、
独立に、y、y、およびy=4〜20であり、
x=5〜50である、
ものである。
【0020】
コポリマー添加物[3]は、ポリスチレン標準と比較して3,000〜10,000ダルトンの数平均分子量(M)を有するのが好ましい。
【0021】
式[3]の最も好ましいコポリマー添加物は、
D=OCHCHSであり、
E=無し、であり、
F=C(=O)C(CH)=CHであり、
=R=R=CHであり、
W=C(=O)C(CH)=CHであり、
独立に、tおよびu=0〜0.9であり、ただし、t+u=0.85〜0.9であり、
v=0.1〜0.15であり、
y=4〜20であり、
x=5〜50である、
ものである。
【0022】
式[1]のモノマーは公知であり、公知の方法により作製可能である。例えば、米国特許第5,331,073号および第5,290,892号を参照すること。式[1]の多くのモノマーは、様々な製造元から市販されている。式[1]の好ましいモノマーとして、ベンジルメタクリレート、2−フェニルエチルメタクリレート、3−フェニルプロピルメタクリレート、4−フェニルブチルメタクリレート、5−フェニルペンチルメタクリレート、2−フェノキシエチルメタクリレート、2−(2−フェノキシエトキシ)エチルメタクリレート、2−ベンジルオキシエチルメタクリレート、2−(2−(ベンジルオキシ)エトキシ)エチルメタクリレート、および3−ベンジルオキシプロピルメタクリレート、ならびにこれらに対応するアクリレートが挙げられる。
【0023】
式[2]のモノマーは公知であり、公知の方法により作製可能である。多くは市販されている。式[2]の好ましいモノマーとして、エチレングリコールジメタクリレート、ジエチレングリコールジメタクリレート、トリエチレングリコールジメタクリレート、1,6−ヘキサンジオールジメタクリレート、1,4−ブタンジオールジメタクリレート、1,4−ベンゼンジメタノールジメタクリレート、およびこれらの対応するアクリレートが挙げられる。最も好ましいのは、1,4−ブタンジオールジアクリレートである。
【0024】
式[3]のコポリマー添加物は、統計的(ランダム)コポリマーであり、ポリ(エチレングリコール)モノメチルエーテルメタクリレートおよびヒドロキシル末端ポリ(エチレングリコール)メタクリレートから合成することができる。コポリマー添加物は、スケールアップを可能にし、および費用効果的にする2ステップ1ポット合成手法を使用して作製することができる。例えば、市販のヒドロキシル末端およびメチルエーテル末端PEGメタクリレートモノマーを、従来の連鎖移動剤(chain transfer agent)を使用して共重合して、以下のスキームにおいて示される統計的(ランダム)コポリマーを得る。次いでヒドロキシル基をエステル化して、同じポットにおいて、得られる(メタ)アクリレート官能性コポリマーを形成する。
【0025】
【化5】

【0026】
【化6】

本発明の共重合性材料は、モノマー[1]を全量として70〜98%の量、好ましくは、80〜95%の量を含む。二官能性の架橋剤[2]の濃度は、全濃度の約0.5〜3%程度で、好ましくは1〜2%でありえる。
【0027】
本発明の材料は、少なくとも1種類の式[3]のコポリマー添加物を有する。コポリマー[3]の全量は、装置材料にとって望ましい物理特性に依存する。本発明の共重合性材料は、コポリマー添加物[3]を全部で少なくとも0.5wt%を含み、最大10%を含むことができる。好ましくは、共重合性装置材料は、コポリマー添加物[3]を1〜10wt%含む。より好ましくは、装置材料は、コポリマー添加物[3]を1〜5wt%含む。最も好ましくは、装置材料は、コポリマー添加物[3]を2〜4wt%含む。
【0028】
本発明の共重合性装置材料は、任意選択的に、重合性UV吸収剤および重合性着色剤からなる群から選択される1つまたは複数の種類の成分を含む。本発明の装置材料は、式[1]および[2]のモノマー、コポリマー添加物[3]、ならびに任意選択的である重合性UV吸収剤および重合性着色剤以外の、その他の成分を含まないのが好ましい。
【0029】
反応性UV吸収剤は公知である。適当な反応性UV吸収剤は、o−メタリルチヌビンP(「oMTP」)として、Polysciences、Inc.、Warrington、Pennsylvaniaより市販されている、2−(2’−ヒドロキシ−3’−メタリル−5’−メチルフェニル)ベンゾトリアゾールである。UV吸収剤は、一般的に、約0.1〜5%の量で存在する。適当な反応性のある青色光吸収性化合物として、米国特許第5,470,932号に記載されているものが挙げられる。青色光吸収剤は、一般的に、約0.01〜0.5%の量で存在する。IOLを作製するのに用いる場合には、本発明の装置材料は、反応性UV吸収剤、および反応性着色剤の両方を含むのが好ましい。
【0030】
本発明の装置材料を形成するために、任意選択的成分のいずれかと共に、選択成分[1]、[2]、および[3]を混合し、加熱作用または照射作用のいずれかにより重合が開始するように、ラジカル開始剤を用いて重合させる。装置材料は、窒素下で脱気したポリプロピレン鋳型内において、またはガラス鋳型内において重合させるのが好ましい。
【0031】
適当な重合開始剤として、熱開始剤および光開始剤が挙げられる。好ましい熱開始剤として、t−ブチル(ペルオキシ−2−エチル)ヘキサノエート、およびジ−(tert−ブチルシクロヘキシル)ペルオキシジカルボネート(Akzo Chemicals Inc.、Chicago、Illinoisより、Perkadox(登録商標)16として市販されている)などの、ペルオキシフリーラジカル開始剤が挙げられる。特に、本発明の材料が、青色光吸収性発色団を含まない場合には、好ましい光開始剤としては、BASF Corporation(Charlotte、North Carolina)よりLucirin(登録商標)TPOとして市販されている、2,4,6−トリメチル−ベンゾイルジフェニル−ホスフィンオキシドなどの、ベンゾイルホスフィンオキシド開始剤が挙げられる。開始剤は、一般的には、総配合物量の約5%以下の量で存在し、より好ましくは、総配合物の2%未満である。成分量計算を目的とする場合の常として、開始剤重量は、配合物重量%の計算には含まれない。
【0032】
上記成分の具体的な組み合わせ、およびあらゆる追加成分の識別および量は、完成される装置材料の望ましい特性により決定される。好ましい実施形態では、本発明の装置材料は、圧縮または引き伸ばされ、また2mm以下の大きさの外科的切開部から挿入されるように設計されている、5.5または6mmの光学直径を有するIOLを作製するのに用いられる。例えば、コポリマー[3]は、単官能性のアクリレートモノマーまたはメタクリレートモノマー[1]、多官能性のアクリレート架橋剤またはメタクリレート架橋剤[2]、反応性UV吸収剤および反応性着色剤と共に混合され、適当なレンズ鋳型内でラジカル開始剤を用いて重合される。
【0033】
装置材料は、Abbeの屈折計により、589nm(Na光源)および25℃において測定した場合、水和状態で少なくとも約1.50の屈折率を有するのが好ましく、少なくとも約1.53を有するのがより好ましい。1.50未満の屈折率を有する材料から作製された光学部は、より高い屈折率を有する材料から作製された同じ屈折力の光学部よりも、必然的に厚くなる。従って、同等の機械特性および約1.50よりも低い屈折率を持つ材料から作製されたIOL光学部は、一般的に、IOL移植するのに、比較的大き目の切開を必要とする。
【0034】
本発明のコポリマーに含まれるべきモノマーおよびマクロマーの比率は、コポリマーが、正常なヒト体温である約37℃以下のガラス転移温度(T)を有するように選択される必要がある。37℃よりも高いガラス点移転を有するコポリマーは、折りたたみ可能なIOLで使用するのに適さず、そのようなレンズは、37℃よりも高い温度においてのみ丸めること、または折りたたむことができ、また正常体温では丸まったもの、または折りたたまれたものは元には戻らない。正常体温よりも若干低く、また通常の室温以下のガラス転移点温度、例えば20〜25℃を有するコポリマーを、そのようなコポリマーを原料とするIOLが、室温で便利に丸められ、折りたたまれうるように、使用するのが好ましい。Tは、示差走査熱量測定法により10℃/分で測定され、熱流束曲線の転移中点において決定される。
【0035】
IOL、またその他の用途の場合、本発明の材料は、この材料を原料とする装置が、破壊することなく折りたたまれ、または取り扱われうるように、十分な強度を示さなければならない。従って、本発明のコポリマーは、少なくとも80%、好ましくは少なくとも100%、最も好ましくは110%を超えた伸長率を有する。このような特性は、こうした材料を原料とするレンズは、一般的に、折りたたまれる際に、割れたり、裂けたり、または分離したりしないこととして現れる。ポリマーサンプルの伸長率は、全長20mm、グリップ部の長さが4.88mm、全幅が2.49mm、くびれ部分の幅が0.833mm、フィレット半径が8.83mm、および厚さが0.9mmのダンベルの形状をした伸張試験試料について決定される。試験は、サンプルについて、50ニュートンのロードセルを備えたInstron Material Tester(Model No.4442または同等品)を用いて、周囲条件で実施される。グリップ距離を14mmに、またクロスヘッドスピードを500mm/分に設定し、破断するまでサンプルを引っ張る。伸長率(変形率)は、当初のグリップ距離に対する破断時の変位の割合として報告される。試験対象材料は、本質的に柔らかいエラストマーであるため、Instron機械装置に材料を取り付ける際に、材料を折り曲げてしまいやすい。材料サンプルのたるみを除去するために、サンプルに前負荷をかける。こうすることは、たるみを低減し、より一定な測定値を得るのに役立つ。一度、サンプルに所望の値(一般的に0.03〜0.05N)まで前負荷をかけたら、変形率を0に設定し、試験を開始する。弾性係数は、応力−変形曲線の、0%変形率(「ヤング率」)、25%変形率(「25%弾性係数」)、および100%変形率(「100%弾性係数」)における瞬間的な傾きとして計算される。
【0036】
本発明の眼科用装置材料を原料とするIOLは、グリスニングに対する耐性がある。グリスニングは、下記試験に基づき測定される。レンズまたは円板状のサンプルをバイアルまたは密閉ガラスチャンバー内に配置し、脱イオン水または平衡塩類溶液を加えて、グリスニングの有無を測定する。次に、バイアルまたはガラスチャンバーを、45℃に予備加温されたウォーターバスに入れる。サンプルはバス内に、最低16時間、好ましくは24時間±2時間保持されるべきである。次に、バイアルまたはガラスチャンバーを、最低60分間、好ましくは90±30分間、周囲温度になるまで冷却する。サンプルは、透明度を評価するために、様々なオンアングルまたはオフアングル照明において目視的に検査される。グリスニングの可視化は、周囲温度において、倍率50〜200倍を用いた光学顕微鏡により実施される。倍率50〜200倍で、2−フェニルエチルアクリレートが65重量%、2−フェニルエチルメタクリレートが30重量%、1,4−ブタンジオールジアクリレートが3.2重量%、およびOMTPが1.8重量%に基づく対照サンプルにおいて観察される多くのグリスニングの約50〜100%が存在する場合には、サンプルは多くのグリスニングを有すると判断される。同様に、対照サンプル中に観察される数量と比較して、約10%以上のグリスニングが存在する場合には、サンプルは若干のグリスニングを有すると判断される。対照サンプルと比較して、約1%以上のグリスニングが存在する場合には、サンプルは非常に少ないグリスニングを有すると判断される。接眼レンズ内で検出されるグリスニングの数がゼロの場合には、サンプルはグリスニング無し、と判断される。倍率50〜200倍で、接眼レンズ内で検出されるグリスニングの数が約2個/mm未満の場合には、サンプルは実質的にグリスニングが無いと判断される。特に、より多くの欠陥および破片(debris)が形成される表面および端部におけるグリスニングを検出するのは、多くの場合非常に困難であり、従って、サンプルは、グリスニングの有無の検出を狙いとして、倍率レベル(50〜200倍)、開口虹彩絞り、および視野条件(明視野条件および暗視野条件の両方を用いて)を変化させながら、レンズ体積全体についてラスター化される。
【0037】
本発明のコポリマーは、0.5〜3.0%の平衡含水量(EWC)を有するのが最も好ましい。EWCは、乾燥サンプル重量および水和サンプル重量の比較により、重量測定法的に決定されうる。最初に、乾燥サンプル重量が得られ、次にこのサンプルは適当な容器に入れられ、規定温度で少なくとも24時間脱イオンHO中で平衡化される。次に、このサンプルは脱イオンHOから取り出され、余分の表面の水が除去され、サンプルは秤量される。EWCは、次式により求められる:%EWC=[(wthyd―wtdry)/wthyd]x100。
【0038】
本発明の装置材料により形成されるIOLは、2mm切開部を通過するのに適しうる小断面に引き伸ばされ、または圧縮されるのを可能にする任意の設計のものでありうる。例えば、IOLは、ワンピース設計またはマルチピース設計として公知のものでありえ、光学的構成要素および角膜的構成要素を含みうる。光学部とは、レンズとしての役割を果たす部分であり、支持部とは、光学部に取り付けられ、眼内の適当な場所で光学部を保持するアームのようなものである。光学部および支持部は、同じ材料であっても、また異なる材料であってもよい。マルチピースレンズは、光学部および支持部は別々に作製され、次いで支持部が光学部に取り付けられるので、そう呼ばれる。シングルピースレンズでは、光学部および支持部は、1つのピースからなる材料から形成される。材料に応じて、支持部は材料から切り出され、または旋盤加工されて、IOLを生成する。
【0039】
IOLに加えて、本発明の材料は、コンタクトレンズ、人工角膜、角膜内インレーまたは角膜リング、耳科用換気チューブ、および鼻腔用移植物などのその他の眼科用または耳鼻
咽喉科用装置として用いるためにも適する。
【0040】
本発明は、さらに、事例的であることを前提とした、下記実施例により説明されるが、ただし、それらに限定されない。
【実施例】
【0041】
(実施例1)
メタクリレート官能性ポリ[ポリ(エチレングリコール)メタクリレート]コポリマーの合成。攪拌バー、冷却器、および窒素注入口を備えた250mlの3口丸底フラスコに、PEGモノメチルエーテルメタクリレート(Mn 約475、Aldrich)を38.0g(80.0mmol)、PEGメタクリレート(Mn 約526、Aldrich)を6.80g(12.9mmol)、メルカプトエタノール(Aldrich)を0.917g(11.7mmol)、AIBN(Aldrich、メチルアルコールから再結晶化させた)を0.227g(1.38mmol)、およびTHFを100ml添加した。混合物を窒素で30分間パージし、次に24時間加熱還流した。反応混合物を0℃まで冷却し、トリエチルアミン(Aldrich)を6.7ml(48mmol)添加し、次いで塩化メタクリロイル(Aldrich)を2.49g(23.8mmol)滴下して添加した。反応混合物を0℃で1時間、次に周囲温度で4時間攪拌した。固体を濾過によって除去し、濾液を、ジエチルエーテル800ml中に注いだ。内容物を−20℃まで冷却し、液体層をデカントした。冷ジエチルエーテル中での沈澱を合計3回実施して、黄色粘性液体を30g(63%)得た。ポリスチレン標準を使用したTHF中でのGPCは、以下の分子量値を示した:Mn=8,572、Mw=12,111、Mz=16953、Mp=9,143、およびPDI=1.413。
【0042】
(実施例2)
メタクリレート官能性ポリ[ポリ(エチレングリコール)メタクリレート]コポリマーの合成。攪拌バー、冷却器、および窒素注入口を備えた250mlの3口丸底フラスコに、PEGモノメチルエーテルメタクリレート(Mn 約475、Aldrich)を34.9g(73.5mmol)、PEGメタクリレート(Mn 約526、Aldrich)を6.93g(13.2mmol)、メルカプトエタノール(Aldrich)を1.84g(23.5mmol)、AIBN(Aldrich、メチルアルコールから再結晶化させた)を0.226g(1.37mmol)、および1,4−ジオキサン(無水、Aldrich)を100ml添加した。混合物を窒素で30分間パージし、次に88℃まで20時間加熱した。反応混合物を0℃まで冷却し、トリエチルアミン(Aldrich)を9.7ml(70mmol)添加し、次いで塩化メタクリロイル(Aldrich)を4.11g(39.3mmol)滴下して添加した。反応混合物を0℃で1時間、次に周囲温度で4時間攪拌した。固体を濾過によって除去し、濾液を、ジエチルエーテル800ml中に注いだ。内容物を−20℃まで冷却し、液体層をデカントした。冷ジエチルエーテル中での沈澱を合計3回実施して、黄色粘性液体を25g(57%)得た。ポリスチレン標準を使用したTHF中でのGPCは、以下の分子量値を示した:Mn=5,3811、Mw=7,105、Mz=9,172、Mp=6,592、およびPDI=1.32。
【0043】
(実施例3)
メタクリレート官能性ポリ[ポリ(エチレングリコール)メタクリレート]コポリマーの合成。攪拌バー、冷却器、および窒素注入口を備えた250mlの3口丸底フラスコに、PEGモノメチルエーテルメタクリレート(Mn 約475、Aldrich)を35.9g(75.6mmol)、PEGメタクリレート(Mn 約526、Aldrich)を6.9g(13mmol)、ベンジルチオール(Aldrich)を1.72g(13.8mmol)、AIBN(Aldrich、メチルアルコールから再結晶化させた)を0.239g(1.46mmol)、および1,4−ジオキサン(無水、Aldrich)を100ml添加した。混合物を窒素で30分間パージし、次に90℃まで20時間加熱した。反応混合物を0℃まで冷却し、トリエチルアミン(Aldrich)を5.5ml(39mmol)添加し、次いで塩化メタクリロイル(Aldrich)を2.13g(20.3mmol)滴下して添加した。反応混合物を0℃で1時間、次に周囲温度で4時間攪拌した。固体を濾過によって除去し、濾液を、ジエチルエーテル800ml中に注いだ。内容物を−20℃まで冷却し、液体層をデカントした。冷ジエチルエーテル中での沈澱を合計3回実施して、黄色粘性液体を20g(54%)得た。ポリスチレン標準を使用したTHF中でのGPCは、以下の分子量値を示した:Mn=7,600、Mw=9,600、Mz=12,500、Mp=7,860、およびPDI=1.26。
【0044】
(実施例4)
実施例1〜3からのコポリマーを、表1に示すように配合した。厚さが約1mmの寸法の試験サンプルを、70℃で1時間および110℃で2時間熱硬化させた。サンプルを、還流アセトン内で6時間、1.5時間ごとに溶媒を交換して抽出した。サンプルを、周囲条件下で20時間、次いで真空(0.1mmHg)で、70℃で最低20時間乾燥した。抽出物の百分率、平衡含水量(EWC)、屈折率(R.I.)、および45℃で平衡化し、次に22℃まで冷却した水和サンプルのスラブ(slab)の外観を表2に報告する。
【0045】
【表1】

【0046】
【表2】

(実施例5)
機械特性
実施例4A〜4Dからの試験サンプルを、Instron 5543機械試験機を使用して、機械特性について試験した。実施例Dからのサンプルは、コポリマー添加物[3]をまったく含んでおらず、対照として使用した。機械試験は、20psiに維持したゴム張り空気圧グリップを使用して、Instron 5543機械試験機で行った。ミニドックボーン(mini−dog bone)サンプルバーを使用した。グリップの分離は10.5mmであり、この距離をサンプルゲージ長として使用した。負荷フレームクロスヘッドの上部(可動)セクションの移動を使用して、サンプルのひずみを決定した。試験前のサンプルの任意のたるみを排除するための0.05Nの前負荷とともに、500mm/分の試験速度を使用した。データは、破断するまで500点/秒の割合で収集した。破断時の最大応力および伸びを、ヤング率、ならびに25%および100%のセカント弾性係数とともに記録した。
【0047】
各材料の6つのサンプルを、機械的挙動について試験し、結果を平均した。値を、±1標準偏差とともに表3に示す。実施例4A〜4Cからの機械特性結果は、対照サンプル(コポリマー添加物成分をまったく含まない実施例4D)と統計的に異なる。
【0048】
【表3】

(実施例6)
粘着性の研究
実施例4A〜4Dからの試験サンプルを、粘着性について試験した。粘着性は、改良張力測定(tensilometry)試験法を使用して測定した。実施例Dからのサンプルは、コポリマー添加物[3]をまったく含んでおらず、したがって、対照として使用した。粘着性試験は、金属−ポリマー粘着性または接着性を測定するための受託開発取付け具を使用して、Instron機械試験機で行った。取付け具は、負荷フレームの固定部につけられた、直径8mmの高度に研磨されたステンレス鋼円形固定ピンを含む。負荷フレームクロスヘッドの上部(可動)セクションを、中心に穴を有する円形金属プラットフォームに取り付ける。可動クロスヘッドを、底部のピンが上部の取付け具の中心の穴を通って現れるまで下げ、ピンが金属プラットフォームのわずかに上になるときに、クロスヘッドの移動を止める。次に、ポリマーサンプルを突き出たピンの上に置く。新しい直径10mmの円板をポリマーサンプルから打ち抜き、突き出たピンの頂部に置く。300グラムの重量をサンプルの頂部にかけ、均一な負荷でサンプルをピンに対して押しつける。サンプルに重量をかけて1分後に、50mm/分の分離速度でInstron機械試験機を始動させる。データは、サンプルがピンから引っ張り上げられるまで、5点/秒の割合で収集する。最大の力および曲線下面積(仕事エネルギー)を記録する。
【0049】
各材料の6つのサンプルを粘着性について試験し、結果を平均した。値を、±1標準偏差とともに表4に示す。実施例4A〜4Cからの粘着性結果は、対照サンプル(コポリマー添加物[3]成分をまったく含まない実施例4D)と統計的に異なる。実施例4A〜4Cからのサンプルの間で統計的に有意な差異はまったくなかった。実施例4A〜4Cで使用したポリマーの分子量値も表4に示す。
【0050】
【表4】

本発明は、特定の好ましい実施形態を参照することにより説明されてきたが、その特別な、または本質的な特徴から逸脱することなく、その他の具体的な形態またはその変更形態で具現化されうると理解するべきである。従って、上記で説明する実施形態は、そのすべての態様において例示的であって限定的ではないと理解され、本発明の範囲は、上述の明細書ではなく、添付の特許請求の範囲によって規定される。

【特許請求の範囲】
【請求項1】
a)式[1]の
【化7】

式中、
B=−O(CH−、−(OCHCH−、−NH(CH−、または−NCH(CH−であり、
=H、CH、CHCH、またはCHOHであり、
n=0〜12であり、
A=CまたはO(CHであり、ここで、C基は、−(CHH、−O(CHH、−CH(CH、−C、−OC、−CH、F、Cl、Br、またはIで場合によって置換されており、
m=0〜18である、
70〜98%(w/w)の単官能性アクリレートモノマーまたはメタクリレートモノマーと、
b)式[2]の
【化8】

式中、
独立に、R、R=H、CH、CHCH、またはCHOHであり、
独立に、W、W’=O(CH、NH(CH、NCH(CH、O(CH、O(CHCHO)CH、O(CHCHCHO)CH、O(CHCHCHCHO)CH、または無し、であり、
J=(CH、O(CHCHO)b、O、または無し、であり、ただし、WおよびW’=無し、である場合にJ≠無し、であり、
d=0〜12であり、
a=1〜12であり、
b=1〜24である、
二官能性のアクリレート架橋モノマー、またはメタクリレート架橋モノマーと、
c)式[3]の
【化9】

ここで式[3]において、
D=OCHCHS、SCHC=O、CHCH(OH)CHS、SCHCH(OH)CHO、S(CH11O、S(CH10C=O、S(CH14C=O、S(CH15C=O、SCCHO、CHCH(S)C=O、S(CHCHCH)O、CHCH(S)CH(O)CH、OCHCHC(CHS、SCHCHC=O、S(CHO、SCCHC=O、SCC=O、S(CH11C=O、CHCH(O)CH(S)CH、SCC=O、S(CHOCCHO、S(CHO、S(CHC=O、S(CHC=O、S(CHO、C(CHC(=O)NHCHCHO、C(CHC(=NH)NHCHCHC=O、C(CHC(=O)NHCH(CHCH)(CHO)、C(CHCN、C(CH)(CN)CHC(OCH)(CHCH、C(CHC(=O)NHCHCH=CH、C(CH)(CN)CHC(CH(OCH)、C(CH)(CN)CHCH(CH、C(CHC(=O)OCH、C(CH)(CN)CHCH、C(CN)(CH、C(CHC(=O)NHCHCHCHCH、またはC(CHC(=O)NHC11であり、
E=無し、O(CHNH、(OCHCHNH、O(CHNHC=O、HN(CHNH、OH、またはHであり、ただし、D=C(CHCN、C(CH)(CN)CHC(OCH)(CHCH)、C(CHC(=O)NHCHCH=CH、C(CH)(CN)CHC(CH(OCH)、C(CH)(CN)CHCH(CH、C(CHC(=O)OCH、C(CH)(CN)CHCH、C(CN)(CH、C(CHC(=O)NHCHCHCHCH、またはC(CHC(=O)NHC11である場合に、E=F=無し、であり、
n=1〜5であり、
E=HまたはOHである場合に、F=無し、であり、
E≠HまたはOHである場合に、F=C(=O)C(CH)=CH、C(=O)CH=CH、C(=O)C(CHCH)=CH、C(=O)C(CHOH)=CH、C(=O)NHCHCHOC(=O)C(CH)=CH、または
C(=O)NHC(CHC(=CH)CHであり、
独立に、R、R、およびR=HまたはCHであり、
t、u、およびvは、モル分率値を表し、t+u+v=1であり、
独立に、tおよびu=0〜0.95であり、ただし、t+u=0.8〜0.95であり、
v=0.05〜0.2であり、
W=H、CH、C(=O)C(CH)=CH、C(=O)CH=CH、C(=O)C(CHCH)=CH、C(=O)C(CHOH)=CH、C(=O)NHCHCHOC(=O)C(CH)=CH、またはC(=O)NHC(CHC(=CH)CHであり、ただし、F=無し、である場合に、W=C(=O)C(CH)=CH、C(=O)CH=CH、C(=O)C(CHCH)=CH、C(=O)C(CHOH)=CH、C(=O)NHCHCHOC(=O)C(CH)=CH、またはC(=O)NHC(CHC(=CH)CHであり、
独立に、y、y、およびy=4〜200であり、
x=1〜100である、
0.5〜15%(w/w)のコポリマー添加物と
を含む眼科用または耳鼻咽喉科用の高分子装置材料。
【請求項2】
前記式[1]のモノマーにおいて、
B=−O(CH−または−(OCHCH−であり、
=−Hまたは−CHであり、
n=1〜5であり、
A=−C、O(CHであり、
m=0〜4である、
請求項1に記載の高分子装置材料。
【請求項3】
前記式[2]のモノマーにおいて、
独立に、R、R=HまたはCHであり、
独立に、W、W’=O(CH、O(CH、または無し、であり、
J=O(CHCHO)、または無し、であり、ただし、WおよびW’=無し、である場合には、J≠無し、であり、
d=0〜6であり、
b=1〜10である、
請求項1に記載の高分子装置材料。
【請求項4】
前記式[3]のコポリマー添加物が、3,000〜10,000ダルトンの数平均分子量(M)を有する、請求項1に記載の高分子装置材料。
【請求項5】
前記式[3]のコポリマー添加物において、
D=OCHCHSまたはOCHCHCHSであり、
E=無し、H、またはOHであり、
E=HまたはOHである場合には、F=無し、であり、
E≠HまたはOHである場合には、F=C(=O)C(CH)=CHであり、
=R=R=CHであり、
W=C(=O)C(CH)=CHであり、
独立に、tおよびu=0〜0.95であり、ただし、t+u=0.85〜0.95であり、
v=0.05〜0.15であり、
独立に、y、y、およびy=4〜20であり、
x=5〜50である、
請求項1に記載の高分子装置材料。
【請求項6】
前記式[3]のコポリマー添加物において、
D=OCHCHSであり、
E=無し、であり、
F=C(=O)C(CH)=CHであり、
=R=R=CHであり、
W=C(=O)C(CH)=CHであり、
独立に、tおよびu=0〜0.9であり、ただし、t+u=0.85〜0.9であり、
v=0.1〜0.15であり、
y=4〜20であり、
x=5〜50である、
請求項5に記載の高分子装置材料。
【請求項7】
前記式[1]のモノマーが、ベンジルメタクリレート;2−フェニルエチルメタクリレート;3−フェニルプロピルメタクリレート;4−フェニルブチルメタクリレート;5−フェニルペンチルメタクリレート;2−フェノキシエチルメタクリレート;2−(2−フェノキシエトキシ)エチルメタクリレート;2−ベンジルオキシエチルメタクリレート;2−(2−(ベンジルオキシ)エトキシ)エチルメタクリレート;3−ベンジルオキシプロピルメタクリレート;ベンジルアクリレート;2−フェニルエチルアクリレート;3−フェニルプロピルアクリレート;4−フェニルブチルアクリレート;5−フェニルペンチルアクリレート;2−フェノキシエチルアクリレート;2−(2−フェノキシエトキシ)エチルアクリレート;2−ベンジルオキシエチルアクリレート;2−(2−(ベンジルオキシ)エトキシ)エチルアクリレート;および3−ベンジルオキシプロピルアクリレートからなる群から選択される、請求項1に記載の高分子装置材料。
【請求項8】
前記式[2]のモノマーが、エチレングリコールジメタクリレート;ジエチレングリコールジメタクリレート;トリエチレングリコールジメタクリレート;1,6−ヘキサンジオールジメタクリレート;1,4−ブタンジオールジメタクリレート;1,4−ベンゼンジメタノールジメタクリレート;エチレングリコールジアクリレート;ジエチレングリコールジアクリレート;トリエチレングリコールジアクリレート;1,6−ヘキサンジオールジアクリレート;1,4−ブタンジオールジアクリレート;および1,4−ベンゼンジメタノールジアクリレートからなる群から選択される、請求項1に記載の高分子装置材料。
【請求項9】
前記モノマー[1]の量が、80〜95%(w/w)である、請求項1に記載の高分子装置材料。
【請求項10】
前記モノマー[2]の量が、0.5〜3%(w/w)である、請求項1に記載の高分子装置材料。
【請求項11】
前記コポリマー添加物[3]の量が、1〜10%(w/w)である、請求項1に記載の高分子装置材料。
【請求項12】
前記コポリマー添加物[3]の量が、1〜5%(w/w)である、請求項11に記載の高分子装置材料。
【請求項13】
前記コポリマー添加物[3]の量が、2〜4%(w/w)である、請求項12に記載の高分子装置材料。
【請求項14】
重合性UV吸収剤、および重合性着色剤からなる群から選択される成分をさらに含む、請求項1に記載の高分子装置材料。
【請求項15】
重合性UV吸収剤を0.1〜5%(w/w)、および重合性着色剤を0.01〜0.5%(w/w)を含む、請求項14に記載の高分子装置材料。
【請求項16】
請求項1に記載の高分子装置材料を含む、眼内レンズ、コンタクトレンズ、人工角膜、角膜内インレーまたは角膜リング、耳科用ベンチレーションチューブ、および鼻腔用移植物からなる群から選択される、眼科用または耳鼻咽喉科用の装置。
【請求項17】
前記眼科用または耳鼻咽喉科用の装置が、眼内レンズである、請求項16に記載の眼科用または耳鼻咽喉科用の装置。


【公表番号】特表2013−502302(P2013−502302A)
【公表日】平成25年1月24日(2013.1.24)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2012−526883(P2012−526883)
【出願日】平成22年8月23日(2010.8.23)
【国際出願番号】PCT/US2010/046345
【国際公開番号】WO2011/028480
【国際公開日】平成23年3月10日(2011.3.10)
【出願人】(504389991)ノバルティス アーゲー (806)
【Fターム(参考)】