親水性の異なるモノマーを含む両連続マイクロエマルションからのコポリマーの形成
コポリマーは、相互接続された細孔を画定し、重合済みのモノマーを含む。該モノマーは、メタクリル酸２−ヒドロキシエチル（ＨＥＭＡ）よりも高い親水性を有する第１のモノマーと、ＨＥＭＡと同等の親水性又はＨＥＭＡよりも低い親水性を有する第２のモノマーとを含む。ポリマーを形成する方法では、水、界面活性剤、及び多孔性コポリマーを形成するための共重合可能なモノマーの組合せを含む両連続マイクロエマルションを用意する。モノマーの組合せは、第１と第２のモノマーを含む。両連続マイクロエマルションにおけるモノマーを、多孔性コポリマーを形成するために重合する。第１のモノマーは、Ｎ−ビニルピロリドン（ＮＶＰ）又はメタクリル酸（ＭＡＡ）を含むことができる。第２のモノマーは、ＨＥＭＡ又はメタクリル酸メチル（ＭＭＡ）を含むことができる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
[0001]本発明は、概して、人工角膜又はコンタクトレンズの用途に適したポリマー、並びに、特に、両連続マイクロエマルションから形成されるコポリマー及びそれらを形成するための方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
[0002]Ｃｈｏｗらの国際公開第２００６／０１４１３８号パンフレット（以下「Ｃｈｏｗ」）では、コンタクトレンズ又は人工角膜において使用することができる薬物送達のためのポリマーを開示している。この技術においては、ポリマーは、水、モノマー、モノマーと共重合可能な界面活性剤、及び薬物を含む両連続マイクロエマルションから形成することができる。Ｃｈｏｗにおいて開示されている一実施例では、モノマーは、メタクリル酸メチル（ＭＭＡ）とメタクリル酸２−ヒドロキシルエチル（ＨＥＭＡ）のモノマーの組合せである。マイクロエマルションにおけるモノマーの濃度は、生じた生成物の特性を変化させるために調整することができる。
【発明の概要】
【０００３】
[0003]第１のモノマーと第２のモノマーの組合せをマイクロエマルション中に含めることによって、ポリマーを形成することができることを発見した。第１のモノマーは、ＨＥＭＡよりも親水性が高く、Ｎ−ビニルピロリドン（ＮＶＰ）又はメタクリル酸（ＭＡＡ）とすることができる。第２のモノマーの親水性は、ＨＥＭＡと同等又はＨＥＭＡよりも低い。第２のモノマーは、ＭＭＡなどのように、疎水性とすることができる。
【０００４】
[0004]例えば、多孔性ポリマーを形成することができ、マイクロエマルションの内容物を調整することによって多孔性構造の特性を好都合に調整することができる。改善された酸素透過性及び平衡含水率を有するポリマーも得ることができる。ポリマーの機械的強度を適切なレベルに維持しながら、こうした改善を得ることができる。
【０００５】
[0005]したがって、本発明の一態様では、ポリマーを形成する方法を提供する。水、界面活性剤、及び多孔性コポリマーを形成するために共重合可能なモノマーの組合せを含む両連続マイクロエマルションを提供する。モノマーの組合せは、メタクリル酸２−ヒドロキシエチル（ＨＥＭＡ）よりも高い親水性を有する第１のモノマーと、ＨＥＭＡと同等の親水性又はＨＥＭＡよりも低い親水性を有する第２のモノマーとを含む。両連続マイクロエマルションにおけるモノマーは、重合して多孔性コポリマーを形成する。第１のモノマーは、Ｎ−ビニルピロリドン（ＮＶＰ）又はメタクリル酸（ＭＡＡ）を含むことができる。第２のモノマーは、ＨＥＭＡ又はメタクリル酸メチル（ＭＭＡ）を含むことができる。モノマーの組合せは、マイクロエマルション中の総濃度が約３８ｗｔ％以下とすることができる。第２のモノマーは、マイクロエマルション中の濃度が約１０〜約２５ｗｔ％とすることができる。マイクロエマルション中の水の濃度は約２５〜約５０ｗｔ％とすることができる。マイクロエマルション中の界面活性剤の濃度は約１０〜約５０ｗｔ％とすることができる。マイクロエマルションは、エチレングリコールジメタクリレート（ＥＧＤＭＡ）などの架橋剤を含むことができる。マイクロエマルションは、２，２−ジメトキシ−２−フェニルアセトフェノン（ＤＭＰＡ）などの重合開始剤を含むことができる。界面活性剤は、ω−メトキシポリ（エチレンオキシド）４０ウンデシルα−メタクリレートマクロモノマーなどのポリ（エチレンオキシド）−マクロモノマーとすることができる。
【０００６】
[0006]本発明の別の態様によれば、前段落に記載している方法に従って形成されるコポリマーを提供する。
【０００７】
[0007]本発明のさらなる態様によれば、相互接続された細孔を画定し、重合済みのモノマーを含むコポリマーを提供する。該モノマーは、ＨＥＭＡよりも高い親水性を有する第１のモノマーと、ＨＥＭＡと同等の親水性又はＨＥＭＡよりも低い親水性を有する第２のモノマーとを含む。第１のモノマーは、ＮＶＰ又はＭＡＡを含むことができる。第２のモノマーは、ＨＥＭＡ又はＭＭＡを含むことができる。細孔の孔径は、約１０〜約１００ｎｍとすることができる。第１のモノマーのコポリマーに対する重量比は、約０．１５〜約０．２とすることができる。第２のモノマーのコポリマーに対する重量比は、約０．１５〜約０．２とすることができる。コポリマーは、以下の特性の１つ又は複数を有することができる。酸素透過係数が約２６などの約１０〜約３０、平衡含水率が約７６ｗｔ％以上又は約５０〜約７６ｗｔ％、光透過率が約９５％以上などの約８８％以上、グルコース拡散透過係数が約１×１０−６〜約４×１０−６ｃｍ−２／ｓ又は約２×１０−６ｃｍ−２／ｓ以上、アルブミン拡散透過係数が約１．４×１０−７ｃｍ−２／ｓ以上又は約０．１×１０−６〜約２×１０−６ｃｍ−２／ｓ、引張強度が約２ＭＰａ以上又は約１〜約７ＭＰａ、ヤング率が約１００ＭＰａ以上又は約９０〜約４００ＭＰａ。該コポリマーは、本明細書に記載している方法に従って形成することができる。
【０００８】
[0008]本発明の他の態様及び特徴は、添付の図と併せて、本発明の特定の実施形態の以下の説明を精査すれば、当業者には明らかとなるであろう。
【０００９】
[0009]本発明の実施形態を例示だけのために示している図において、
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】[0010] 図１は、本発明の典型的な実施形態である、コポリマー試料上で培養した角膜上皮細胞の位相コントラスト画像を示す図である。
【図２】[0011] 図２及び図３は、本発明の典型的な実施形態に従って調製された、別のコポリマー試料上で培養して染色した角膜上皮細胞の位相コントラスト画像を示す図である。
【図３】[0011] 図２及び図３は、本発明の典型的な実施形態に従って調製された、別のコポリマー試料上で培養して染色した角膜上皮細胞の位相コントラスト画像を示す図である。
【図４】[0012] 図４〜８は、比較ポリマー上で培養した、角膜上皮細胞の位相コントラスト画像を示す図である。
【図５】[0012] 図４〜８は、比較ポリマー上で培養した、角膜上皮細胞の位相コントラスト画像を示す図である。
【図６】[0012] 図４〜８は、比較ポリマー上で培養した、角膜上皮細胞の位相コントラスト画像を示す図である。
【図７】[0012] 図４〜８は、比較ポリマー上で培養した、角膜上皮細胞の位相コントラスト画像を示す図である。
【図８】[0012] 図４〜８は、比較ポリマー上で培養した、角膜上皮細胞の位相コントラスト画像を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
[0013]本発明の典型的な実施形態は、透明で多孔性のポリマーに関する。該ポリマーは、人工角膜又はコンタクトレンズの用途で使用するのに適した物理的、化学的及び生物学的特性を有する。該ポリマーは、第１のモノマー及び第２のモノマーから形成されるコポリマーを含む。第１のモノマーは、Ｎ−ビニルピロリドン（ＮＶＰ）又はメタクリル酸（ＭＡＡ）とすることができる。第２のモノマーは、メタクリル酸２−ヒドロキシルエチル（ＨＥＭＡ）である。
【００１２】
[0014]本明細書において、品目のリストで、最後の品目の前に「又は」がある場合は、品目のいずれか１つを使用することができ、組み合わされた品目が本質的に非両立又は排他的でない限りは、リストに挙げられた品目のうちいずれか２つ以上の可能な組合せも使用することができる。
【００１３】
[0015]いくつかの典型的な実施形態では、該コポリマーは、界面活性剤成分も含み、第１のモノマーと第２のモノマーそれぞれの該コポリマーに対する重量比は、乾燥量基準で、約０．１５〜約０．２とすることができる。該界面活性剤は、該モノマーと重合可能であってもよく、ω−メトキシポリ（エチレンオキシド）４０−ウンデシルα−メタクリレートマクロモノマー（本明細書では、Ｃ１−ＰＥＯ−Ｃ１１−ＭＡ−４０として表示する）などのポリ（エチレンオキシド）−マクロモノマー（ＰＥＯ−マクロモノマー）とすることができる。該マクロモノマーの鎖長は変化させることができる。例えば、該マクロモノマーは、ＣＨ３Ｏ（ＣＨ２ＣＨ２Ｏ）ｘ−（ＣＨ２）ｎＶの形とすることができる、又は、ＳＯ３−（ＣＨ２）ｍ＋ＮＣＨＣＨＣＨＮ（ＣＨ２）ｎＶなどの双性イオン性界面活性剤とすることができる（式中、ｍは１〜２０の範囲の整数であり、ｎは６〜２０の範囲の整数であり、ｘは１０〜１１０の範囲の整数であり、Ｖはアクリル酸メチル又は別の共重合可能な不飽和基である）。
【００１４】
[0016]いくつかの典型的な実施形態では、該コポリマーは、光透過率が約９５％以上、屈折率が約１．３５〜約１．４５、グルコース拡散透過係数が約１．４×１０−６ｃｍ２／ｓ、アルブミン拡散透過係数が約０．１〜約２×１０−６ｃｍ２／ｓ、平衡含水率が約５０〜約７６％、酸素透過係数（Ｄｋ）が約１０〜約３０、引張強度が約１〜約７ＭＰａ、及びヤング率が約９０〜約４００ＭＰａなどの、良好な光透過特性を示すことができる。
【００１５】
[0017]一実施形態では、該コポリマーは、酸素透過係数が約２６〜約２８などの約２６以上とすることができる。酸素透過性は、Ｉｒｖｉｎｇ Ｆａｔｔ博士にちなんで名付けられたＦＡＴＴ法としても知られている、ポーラログラフ法を使用して測定することができる。この方法は、２０１Ｔ型オキシジェンパーミオメーター（Ｏｘｇｅｎ Ｐｅｒｍｅｏｍｅｔｅｒ）（Ｍ２０１Ｔ、Ｒｅｈｄｅｒ（商標）より入手可能）で実施することができる。さらに詳細には、＜ｈｔｔｐ：／／ｗｗｗ．ｒｅｈｄｅｒ−ｄｅｖ．ｃｏｍ／ＤｋＥｑｕｉｐｍｅｎｔ．ｈｔｍｌ＞（２００９年１月３日現在）を参照されたい。
【００１６】
[0018]コポリマーは、平衡含水率が約７６又は約７７ｗｔ％などの約７６ｗｔ％（重量パーセント）以上とすることができる。コポリマーの平衡含水率（Ｑ）は以下のように計算される
Ｑ＝（Ｗｓ−Ｗｄ）×１００／Ｗｓ （１）
（式中、Ｗｓは飽和重量であり、Ｗｄは乾燥重量である）。飽和重量は、該ポリマーを水に浸した後に測定することができ、水に浸す時間は、さらに浸しても総重量がもはや著しくは増加しない程度の時間である。
【００１７】
[0019]該コポリマーはまた、光透過率が約８８〜約９３％などの８８％超、屈折率が約０．９〜約１．３、グルコース拡散透過係数が約２．１×１０−６〜約３．２×１０−６ｃｍ−２／ｓなどの約２×１０−６ｃｍ−２／ｓ以上、アルブミン拡散透過係数が約１．４×１０−７〜約１．８×１０−７ｃｍ−２／ｓなどの約１．４×１０−７ｃｍ−２／ｓ超、引張強度が約２ＭＰａ以上、ヤング率が約１００ＭＰａ以上とすることができる。
【００１８】
[0020]医療用途としては、該コポリマーは、安全であるべきであり、ヒトの組織及び細胞に対して生体適合性があるべきである。例えば、コンタクトレンズとして使用するためには、該ポリマーが、気体（例えばＯ２及びＣＯ２）、様々な塩、栄養素、水、及び涙液の他の様々な成分などの流体に対して透過性があることが望ましい。該ポリマー全体に分布するナノ細孔の存在により、眼とその周囲にわたって気体、分子、栄養素及びミネラルの輸送を容易にする。該ポリマーが人工角膜において使用される場合には、該ポリマーは、十分な光学的透明度、適切な屈折率、外科手術に耐えられる十分な強度があるべきであり、非毒性、非免疫原性及び非炎症性であるべきである。
【００１９】
[0021]本明細書で使用する場合、用語「透明な」は、人工角膜、コンタクトレンズ又は同様の器具に対して許容できる透明度を幅広く表現する。例えば、コポリマーを通過する可視光線の透過度は、人工角膜、コンタクトレンズ又は他の眼科器具の製造において使用される他の材料の可視光線の透過度と同等とすることができる。
【００２０】
[0022]一実施形態では、該コポリマーは、相互接続された細孔を画定するポリマーマトリックスを有する。細孔の少なくともいくつかが、１つ又は複数の連続的なネットワークを形成するために互いに結合又は連結される場合に、細孔が相互接続される。細孔は、水、空気又は別の流体などの流体で満たすことができる。該流体は、該ポリマーから放出可能であってもよい。
【００２１】
[0023]該細孔の孔径は約３０〜８０ｎｍとすることができる。該細孔は、円形又は他の断面形状とすることができ、様々なサイズとすることができる。本明細書で使用する場合、孔径とは、細孔の断面の平均的又は有効な直径のことを指す。円形ではない断面の有効な直径は、非円形の断面と同等の断面面積を有する円形の断面の直径に等しい。いくつかの実施形態では、該細孔が水で満たされると、該コポリマーが膨潤性である場合などでは、該細孔のサイズは、該コポリマーにおける含水率に応じて変化することができる。該コポリマーが乾燥している場合には、該細孔のうちのいくつか又は全てが空気などの気体によって満たされ得る、又は部分的に満たされ得る。したがって、該コポリマーは、スポンジのように振る舞うことができる。代替実施形態では、該コポリマーが乾燥状態であり、該ポリマーの含水率が最低又はほぼ最低である場合には、該孔径は、約１０〜１００ｎｍの範囲とすることができる。
【００２２】
[0024]該細孔は、無作為に分布し得る。該細孔のうちのいくつかは、閉じた細孔となり得るが、この場合、これらの細孔は、他の細孔と接続若しくは結合していない、又は、該コポリマーの表面に対して開口していないことを意味している。以下で十分に論じるように、該細孔の全てが相互接続されている必要はない。当業者であれば理解されようが、コポリマーは、使用に応じて、多かれ少なかれ相互接続された細孔を有するように調製することができる。
【００２３】
[0025]該コポリマーは、本明細書で記載している典型的な方法に従って形成することができる。
【００２４】
[0026]本発明の典型的な実施形態では、本明細書で記載しているコポリマーは以下のように調製することができる。水、界面活性剤、及び多孔性コポリマーを形成するために共重合可能なモノマーの組合せを含む両連続マイクロエマルションを提供する。モノマーの組合せは、第１のモノマーと第２のモノマーとを含む。両連続マイクロエマルション中の重合可能なモノマー及び界面活性剤は、多孔性コポリマーを形成するために重合される。
【００２５】
[0027]マイクロエマルションの内容物は、マイクロエマルションが両連続性であるように選択される。その結果、形成されたコポリマーは、相互接続された細孔を有する。
【００２６】
[0028]当技術分野で理解されているように、「マイクロエマルション」は、１つの液相の別の液相中への熱力学的に安定な分散を指す。マイクロエマルションは、界面活性剤の界面膜によって安定化することができる。２つの液相のうちの１つは、親水性又は疎油性（水など）であり、他方は、疎水性又は親油性（油など）である。典型的には、マイクロエマルションにおける液滴又はドメイン径は、約１００ナノメートル以下であり、したがって、該マイクロエマルションは透明である。マイクロエマルションは、連続性又は両連続性とすることができる。マイクロエマルションの調製は、当技術分野で知られている。例えば、マイクロエマルションを形成するために、超音波処理、渦流撹拌、又は混合物中の異なる相のマイクロ液滴を生成するための他の撹拌技術などの標準的技術によって、成分の混合物を分散させることができる。或いは、該混合物は、微小液滴を生成するために、ナノメートルスケールの細孔を有するフィルターを通過させることができる。
【００２７】
[0029]様々な成分の比率及び界面活性剤の親水性−親油性値に応じて、液滴が油で膨潤し、水中に分散することができる（正又はＯ／Ｗマイクロエマルションと称される）、若しくは、水で膨潤するが、油中に分散することができる（逆又はＷ／Ｏマイクロエマルションと称される）、又はマイクロエマルションは両連続性とすることができる。
【００２８】
[0030]両連続マイクロエマルションにおいては、油性ドメイン（モノマーを含む）及び水性ドメイン（水を含む）が無作為に分布し、それぞれが相互接続され、あらゆる三次元方向に拡散する。油性ドメインが重合されると、水性ドメインの存在により、水性ドメイン中に存在していた水で満たされる相互接続された細孔が生じる。
【００２９】
[0031]モノマーは主に、油性ドメインに留まるが、モノマーの親水性は水のドメインに拡散することができる。モノマーの親水性が増加すると、水のドメインに延びるモノマー部分が増加し得る。これにより、水ドメインの空間のいくらかは、重合済みモノマーの親水性部分によって占められるので、生じたコポリマーにおける細孔サイズを縮小させる効果があり得る。モノマーの親水性が高くなれば、ますますこの効果は明確になり得る。さらに、コポリマーが形成されるとき、表面領域がモノマーの親水基でより多く満たされるので、生じたコポリマーにおける細孔の内面も、親水性がより高くなり得る。
【００３０】
[0032]典型的には、界面活性剤は、２つの異なるドメインの間の界面領域に留まり、分離状態を安定化させる。
【００３１】
[0033]界面活性剤は、１種又は複数の界面活性剤を含むことができる。界面活性剤は、モノマーのうちの少なくとも１つと共重合可能でもよい。重合可能な界面活性剤は、ポリマーを形成するために、それ自体と重合することもできるし、他の単量体化合物と重合することもできる。混合物のための界面活性剤としては、マイクロエマルション中のモノマーの少なくとも１つと共重合できるいずれかの適切な界面活性剤とすることができる。理解できることであるが、界面活性剤がコポリマーに共重合される場合、重合後に、界面活性剤をコポリマーから分離する必要はない。このことは、ポリマーの形成過程が単純化されるので、有利となり得る。界面活性剤は、陰イオン性、非イオン性又は双性イオン性とすることができる。典型的な界面活性剤には、上述したものが含まれる。
【００３２】
[0034]所与の用途のためのモノマーと界面活性剤の選択及び重量比は、用途次第とすることができる。概して、この選択と重量比は、生じたコポリマーが、使用される環境に適し、適合性があり、所望の特性を有するように選択されるべきである。前に述べたように、コポリマーの特性の調整及び均衡化は、第１と第２のモノマー両方の存在によって好都合に容易になされる。
【００３３】
[0035]マイクロエマルション中の水は、純粋な水又は水性液体でもよい。この水は、特定の性質を有する様々な添加物を、任意選択で含むことができる。こうした添加物は、生じたコポリマーにおける１つ又は複数の所望の特性を実現するために選択することができ、薬物、タンパク質、酸素、増量剤、染料、無機電解質、ｐＨ調整剤などの１種又は複数を含むことができる。
【００３４】
[0036]当業者であれば理解されるように、マイクロエマルションの成分が適切な比であり、液滴又はドメインが適切なサイズである場合に、ナノ多孔性で透明なポリマーマトリックスが得られる。当業者に知られているように、両連続マイクロエマルションを形成するのに適した成分の適切な比率を決定するために、モノマー、水、及び界面活性剤のための三元状態図を作成することができる。単相マイクロエマルションに対応する図の領域を特定し、成分がその特定された領域におさまるように、成分の比率を選択することができる。当業者であれば、生じたコポリマーにおけるある種の望ましい特性を実現するために、この図に従って特性を調整することができるであろう。さらに、両連続マイクロエマルションの形成は、当業者に既知の技術を使用して確認することができる。例えば、混合物の導電率は、マイクロエマルションが両連続性である場合は、著しく上昇し得る。混合物の導電率は、０．１Ｍ塩化ナトリウム溶液を混合物中に滴定した後、導電率計を使用して測定することができる。
【００３５】
[0037]成分の比率が、それぞれ、水が約２５〜約５０ｗｔ％、モノマーの組合せが約１０〜約５０ｗｔ％、ＮＶＰが約１０〜約２５ｗｔ％、ＭＡＡが約１０〜約５０ｗｔ％、及び界面活性剤が約１０〜約５０ｗｔ％である場合に、適切な両連続マイクロエマルションを形成することができる。
【００３６】
[0038]当業者であれば、本開示で提供する指針によって、生じたコポリマーの様々な特性に対する所望の効果を実現するために、例えば、生じたコポリマーの機械的強度又は親水性を改善するために、モノマー及び界面活性剤の内容物を調整することができるであろう。
【００３７】
[0039]典型的な一実施形態では、モノマーの組合せは、マイクロエマルション中の総濃度を約３８ｗｔ％とすることができる。ＨＥＭＡの濃度は、約１５ｗｔ％とすることができる。
【００３８】
[0040]マイクロエマルションは、当業者に既知の標準的な技術によって重合することができる。例えば、熱、触媒の添加、マイクロエマルションへの照射、又はマイクロエマルションへのフリーラジカルの導入によって、マイクロエマルションを重合することができる。選択される重合の方法は、マイクロエマルションの成分の性質次第となろう。
【００３９】
[0041]マイクロエマルションの重合は、触媒の使用を含むことができる。この触媒は、モノマー及び界面活性剤の重合を促進するいずれの触媒又は重合開始剤とすることができる。選択される特定の触媒は、特定のモノマー及び使用される重合可能な界面活性剤又は重合の方法に依存し得る。例えば、重合は、光開始剤が触媒として使用される場合に、マイクロエマルションを紫外線（ＵＶ）照射にさらすことによって実現することができる。典型的な光開始剤としては、２，２−ジメトキシ−２−フェニルアセトフェノン（ＤＭＰＡ）及びジベンジルケトンが挙げられる。レドックス開始剤も使用することができる。典型的なレドックス開始剤としては、過硫酸アンモニウム及びＮ，Ｎ，Ｎ’，Ｎ’，−テトラメチルエチレンジアミン（ＴＭＥＤＡ）が挙げられる。過酸化物などのフリーラジカル開始剤を含むことができる熱開始剤も使用することができる。熱開始剤は、温度が上昇するに従って、重合を開始する。例えば、一実施形態では、熱硬化は、ペルカドックス（Ｐｅｒｋａｄｏｘ）１６を熱開始剤として使用し、約７０℃の温度で１時間材料を硬化させることによって実現することができる。光開始剤、レドックス開始剤、又は熱開始剤の組合せも使用することができる。この点については、マイクロエマルション中に開始剤を含めることが有利となり得る。重合開始剤は、マイクロエマルションの約０．１〜約０．４ｗｔ％とすることができる。
【００４０】
[0042]生じたコポリマーにおけるポリマー分子間の架橋結合を促進するために、架橋剤を混合物に添加することができる。適切な架橋剤としては、エチレングリコールジメタクリレート（ＥＧＤＭＡ）、ジ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アクリレートなどが挙げられる。
【００４１】
[0043]マイクロエマルションは、重合前に、所望の最終形状及び最終サイズに形成することができる。例えば、重合前に、混合物を所望の厚さの層に注ぐ若しくは広げることによって、又は混合物をガラスプレートの間に入れることによって、シート状材料を形成することができる。例えば、重合前に、混合物を型又は鋳型に注ぎ込むことによって、混合物を棒などの所望の形状に形成することもできる。
【００４２】
[0044]重合後に、コポリマーをすすぎ、未反応のモノマー及びその他の未反応の物質を除去するために、水で平衡化することができる。すすがれたコポリマーは、医療又は臨床用途での使用に備えて、任意選択で乾燥及び滅菌することができる。乾燥と滅菌の両方は、当業者に知られているいずれの適切な方法でも実施することができる。いくつかの実施形態では、乾燥と滅菌の両方は、コポリマー中に含まれる材料に悪影響を及ぼさないように低温で、例えばエチレンオキシドガス又は紫外線を使用することによって、行うことができる。
【００４３】
[0045]重合過程は、一段階で、実行することができる。
【００４４】
[0046]生じたコポリマーは、人工角膜又は他の眼科器具又はコンタクトレンズなどの物品を形成するために使用することができる。人工角膜は、角膜創傷治癒の用途のために使用することができる。形成されたコンタクトレンズは、視力矯正若しくは眼の色の変更のために使用することができる、又は糖尿病用のコンタクトレンズとすることができる。
【００４５】
[0047]両連続マイクロエマルションから形成されたコポリマーは、相互接続された細孔を画定する。
【００４６】
[0048]コポリマーに対するＨＥＭＡの重量比は、約０．１５〜約０．２とすることができ、コポリマーに対するＮＶＰ又はＭＡＡの重量比は約０．１５〜約２とすることができる。
【００４７】
[0049]他の実施形態では、ＮＶＰ又はＭＡＡは、１種又は複数の親水性の高い他のモノマーで置き換えることができる。本明細書では、モノマーがＨＥＭＡよりも親水性が高い場合は、このモノマーを親水性が「高い」と考える。典型的には、モノマーが親水性の末端基を多く有するほど、モノマーの親水性も高くなる。したがって、高い親水性のモノマーは、その基本構造において、ＨＥＭＡよりも親水性の末端基を多く有することができる。或いは、高い親水性のモノマーにおける親水基は、ＨＥＭＡの親水基より個々に高い親水性を有していてもよい。材料の親水性は、その平衡含水率によって測定することができる。理解できることであるが、ＮＶＰ及びＭＡＡは、親水性が高い。シリコーン系モノマーなどの他の材料もあり、これらもまた高い親水性を示す。したがって、ＮＶＰ及びＭＡは、こうした他の材料によって置き換えることができる。親水性の高い材料は、両親媒性でもよい。
【００４８】
[0050]ＨＥＭＡは、親水性がＨＥＭＡと同等又はＨＥＭＡよりも低い別のモノマーで置き換えることができる。例えば、第２のモノマーは、メタクリル酸メチル（ＭＭＡ）とすることができる。
【００４９】
[0051]本発明の典型的な実施形態では、第１のモノマーと第２のモノマーの組合せ及びそれらの濃縮物は、生じたコポリマーが特定の用途のために所望の特性を有するように、好都合に選択することができる。
【００５０】
[0052]選択されるモノマーは、別のモノマー又は界面活性剤と共重合可能であるべきであるが、このモノマーは、それ自体と重合可能とすることもできる。適切な両連続マイクロエマルションを調製するために使用することができる各モノマーの量は、特定の用途に応じて、及び本明細書に示す指針を考慮して、当業者によって決定することができる。
【００５１】
[0053]いくつかの実施形態では、第２のモノマーは、ＨＥＭＡ、ＭＭＡ、アクリル酸２−ヒドロキシルエチル、モノカルボン酸、メタクリル酸グリシジル（ＧＭＡ）を含むエチレン性不飽和モノマー及びシリコーン系モノマーから選択することができる。
【００５２】
[0054]ＮＶＰ又はＭＡＡなどの親水性の高いモノマーの適切な量が、コポリマーを形成するためにＨＥＭＡなどの親水性の低いモノマーの適切の量と組み合わせて使用される場合は、たとえ、両連続マイクロエマルションにおけるモノマーの総濃度が、約３８ｗｔ％以下などの比較的低い値であったとしても、それでも、生じたコポリマーは、人工角膜又はコンタクトレンズとしての使用に適した十分に高い弾性率及び引張強度を有することが見出された。さらに、生じたコポリマーは、より高い酸素透過性及び平衡含水率、減少したバルク水の吸収、向上した膨潤能力、及び栄養素透過性などの改善された特性を示す。該コポリマーは、またさらに、様々な生体物質と適合性がある。例えば、該コポリマーは、角膜上皮細胞の付着及び増殖を助けることができる。したがって、生じたコポリマーは、コポリマーを通した又はコポリマー中の、改善された流体輸送を可能にするバランスのとれた特性、すなわち、許容される機械的／光学的特性と表面特性などの許容される他の特性の両方を有することができる。
【００５３】
[0055]好都合には、本発明の様々な実施形態によるコポリマーは、ヒト皮膚線維芽細胞に対する適合性及び機械的強度を有することができ、眼に装着するためのコンタクトレンズを製造するのに有利に使用することができる。
【００５４】
[0056]該コポリマーは、所望の様々な物理的、化学的及び生化学的特性を有することができる。
【００５５】
[0057]いくつかの実施形態では、眼科用薬などの薬物は、コポリマーを形成するためのマイクロエマルション中に分散するようにコポリマー中に組み込むことができる。マイクロエマルションは、眼科用薬がコポリマー若しくは細孔又は両方に組み込まれる透明で多孔性のコポリマーを形成するために重合することができる。
【００５６】
[0058]該コポリマーは、角膜移植片で使用することができる。材料は、透明性、高い柔軟性、扱いやすさ、及び栄養素に対する透過性があるものとすることができる。これらの材料は、集密的な重層上皮シートを形成して、ヒト角膜上皮細胞（ＨＣＥＣ）の付着及び増殖も助けることができる。これらの材料は、生体適合性を有することができ、人工角膜としてのこれらの材料の使用により、疾患伝播のリスクを排除し、生体基質に関わる組織組成の不一致を減少させることができる。これらの材料は、特定の用途における特殊な要求に適するように特別仕様で形成又は作製することができる。ひとたび移植された材料は、完全な上皮バリアーを提供することができる。
【００５７】
[0059]表面の親水性の向上は、表面の湿潤性を改善することができる。したがって、コンタクトレンズ表面の親水性が高くなれば、湿潤性が向上することにより、コンタクトレンズの装着感がより快適なものになり得る。さらに、コンタクトレンズの表面は、使用中に、涙液からのタンパク質及び脂質の沈着の影響を受けやすいということもある。沈着物が蓄積すると、眼の不快感、又は炎症さえ引き起こす恐れがある。洗浄せずに長期間装着した後で、表面がより高い基準の快適性及び生体適合性を満たさない場合、沈着物が広範囲となる恐れがある。本発明の典型的な実施形態は、こうした沈着物を減少させるコンタクトレンズの材料を提供することができる。
【００５８】
[0060]本発明のいくつかの実施形態による典型的なコポリマーは、改善された酸素透過性、平衡含水率、屈折率又はグルコース／アルブミン透過性も提供することができる。
【００５９】
[0061]試料ポリマーの特性及びこうしたポリマーを形成する典型的な方法を例証するために、以下に記載する。
【００６０】
[0062]実施例
【００６１】
[0063]実施例Ｉ
【００６２】
[0064]比較ポリマーを含む試料コポリマーは、以下のように形成した。
【００６３】
[0065]各試料のために、前駆体混合物が最初に調製された。様々な試料の混合物の主成分は、表Ｉに列挙してある。列挙した重量パーセントは、列挙した成分のみの総重量に基づいて算出した。該混合物は、両連続マイクロエマルションを形成した。
【表１】
【００６４】
[0066]これらの成分は、各試料それぞれのために、ボルテックス混合によって混合された。
【００６５】
[0067]Ｃ１−ＰＥＯ−Ｃ１１−ＭＡ−４０、ＨＥＭＡ、ＭＭＡ、及び水のマイクロエマルションの単相領域は、スクリューキャップ試験管において、水を、マイクロエマルションの様々な組成物に滴定することによって決定した。各試料は、ボルテックス混合され、２３℃の温度制御された環境において、平衡化された。状態図において、マイクロエマルション領域の相境界を確立するために、透明−混濁点が使用された。０．１Ｍ塩化ナトリウム溶液を混合物に滴定した後に、両連続領域のおおよその境界が、導電率計を使用した導電率測定からさらに推定された。試験により、混合物の水性内容物が約２０ｗｔ％〜６０ｗｔ％の範囲である場合に、マイクロエマルションを形成することができること、及び水性内容物が約２０ｗｔ％未満から約２０ｗｔ％超へ上昇した場合に、混合物の導電率が急激に上昇したことが示された。約２０ｗｔ％での導電率の急激な上昇の原因は、両連続マイクロエマルションの特性であるマイクロエマルションにおける相互接続された多数の導電チャネルの形成によるものであったと考えられる。
【００６６】
[0068]知られているように、重合を阻害する恐れがある相当量の酸素が確実に存在しないようにするために、マイクロエマルションの前駆体を、窒素ガスでプレパージした。試料の前駆体は、２枚のガラスプレートの間又はポリメタクリル酸エステルの型に入れた。次に、前駆体を入れたプレート又は型を、レイオネット（Ｒａｙｏｎｅｔ）（商標）光反応室に入れ、重合を引き起こすために、約３５℃で約２時間紫外線（２５４ｎｍ）にさらした。
【００６７】
[0069]重合後に、液体のマイクロエマルションを、当初からマイクロエマルション中に存在する水で満たされた相互接続された細孔を有する固体のポリマーに変換した。重合後に、望ましくない副産物は観察されなかった。
【００６８】
[0070]重合済みの試料材料は、プレート又は型から取りだした後に、未重合の残留モノマー、界面活性剤、マレイン酸チモロールなどを除去するために洗浄した。試料材料は、脱イオン蒸留水で、室温〜約６０℃の間の温度で１〜２時間連続的に洗浄した。洗浄終了時には、洗浄液中に、１９０〜３５０ｎｍの間のＵＶ吸収バンドが存在しないことによって確認されたように、試料材料中には、未反応のモノマー及びチモロールはほとんど存在しなかった。
【００６９】
[0071]試料ポリマー膜の断面トポグラフィーが、ＪＥＯＬ６７００（商標）電界放射電子銃走査型電子顕微鏡（ＦＥＧ−ＳＥＭ）を使用して実施された。該膜は、液体窒素中で凍結破砕し、断面を露出させた。試験前に、これらを室温で約２４時間真空乾燥し、次に金の薄層でコーティングした（ＪＥＯＬイオンスパッタ（ｉｏｎ−ｓｐｕｔｔｅｒ）ＪＦＣ−１１００（商標）を使用）。ポリマー試料（各約１０ｍｇ）の熱挙動は、パーキンエルマー（Ｐｅｒｋｉｎ Ｅｌｍｅｒ）ＴＧＡ７（商標）熱重量分析器を使用して、乾燥窒素流下で、３０〜６００℃（ランプ速度＝１０℃／分）について評価した。
【００７０】
[0072]ポリマー膜の平衡含水率を測定するために、事前に重量を計った乾燥試料を、様々な温度の脱イオン水に浸した。飽和重量を測定する前に、該試料を、少なくとも２４時間水に浸した。過剰な表面の水を１枚の濾紙で除去した後に、十分に膨潤した（水で飽和した）それぞれの試料の重量を記録した。平衡含水率を、式（１）に従って算出した。
【００７１】
[0073]試料膜の歪み、ヤング率及び引張強度は、インストロン（Ｉｎｓｔｒｏｎ）（商標）微小力試験器（インストロン４５０２、米国）を使用して測定した。標準サイズのサンプルを、ＡＳＴＭ（米国材料試験協会）６３８に従って使用した。ポリマー膜の光透過率は、アジレント（Ａｇｉｌｅｎｔ）５４５３（商標）ＵＶ−可視分光光度計を使用して検査した。
【００７２】
[0074]リン酸緩衝食塩水（ＰＢＳ）中に十分水和させた試料材料の屈折率は、屈折計で測定した。
【００７３】
[0075]材料の酸素透過性は、２０１Ｔ型パーミオメーター（Ｒｅｈｄｅｒ（商標）、Ｍ２０１Ｔ）を使用して測定した。
【００７４】
[0076]両連続マイクロエマルションから形成された試料の、測定された代表的な特性は、表ＩＩに記している。
【表２】
【００７５】
[0077]試料材料は、白色光の透過が約９０％という光学的な透明度を有し、屈折率は、約０．９〜約１．３であり、これは、ヒト角膜支質の屈折率（１．３８）に匹敵した。
【００７６】
[0078]材料のグルコース拡散透過係数は、約２．１×１０−６〜約３．６×１０−６ｃｍ２／ｓであり、これは、角膜支質（約２．５×１０−６ｃｍ２／ｓ）のグルコース拡散透過係数に匹敵した。
【００７７】
[0079]アルブミン拡散透過係数は、約０．１×１０−７〜約１．８×１０−７ｃｍ２／ｓであった。
【００７８】
[0080]ナノ構造材料は、ナノ多孔性チャネルに関わるより高い透過性のために魅力的であり、移植片と下層組織との間のより強い相互作用、並びに栄養素及び物質のより急速な拡散を可能にした。試料材料は、移植片と周縁部との接合部の周囲に挿入された縫合糸に耐えるのに適した機械的特性を有していた。引張強度は、約１．９〜約５．７ＭＰａで変動し、概して、試料を形成するために使用されるマイクロエマルションにおける水の濃度が減少するのに伴って上昇した。引張強度はまた、試験材料中の含水率が、約６０％超に上昇した場合に低下した。引張強度が約１．９ＭＰａ以上及びヤング率が約１００ＭＰａ以上の材料は、角膜移植に使用するための十分な強度及び耐久性を有するであろうことが予想される。
【００７９】
[0081]表ＩＩから分かるように、試料材料は、様々な親水性及び酸素透過係数（Ｄｋ）を示した。これらの試料材料の量は、概して、形成混合物中の含水率が増えるのに伴って増えたが、ＮＶＰ又はＭＡＡをそれぞれ含む試料Ｖ及びＶＩは、たとえこれらの試料が比較的低い含水率の混合物から形成された場合であっても、ＮＶＰ又はＭＡＡの代わりにＭＭＡを含む試料Ｉ、ＩＩ、ＩＩＩ、及びＩＶと比較すると、高い酸素透過性及び平衡含水率を示した。
【００８０】
[0082]したがって、ＭＭＡをＮＶＰ又はＭＡＡで置き換えることでポリマー生成物が改善した。ＭＭＡを別の強力な親水性モノマーで置き換えることで、生成物が改善し得ることも予想される。
【００８１】
[0083]熱分析によって、材料の分解温度（Ｔｄ）が、３００℃〜３５０℃の範囲であることが示された。ポリマー材料は、臨床への応用の前に、高圧蒸気殺菌による使用中に滅菌することができるように、より高い熱安定性を有することが望ましいことがある。
【００８２】
[0084]各試料材料は、三次元（３Ｄ）ナノ構造のスポンジ様ハイドロゲルを形成した。これは、自然の角膜に類似した平衡含水率及び機械的特性を伴う、透明で、生体適合性があり、栄養素に対して透過性があるものであった。例えば、試料材料は、人工角膜としての使用に適した、適切な透明度、機械的強度、酸素透過性、グルコース及び他の栄養素に対する透過性並びに細胞適合性を有していた。
【００８３】
[0085]角膜に加えて、試料材料は、連続装用コンタクトレンズ又は移植可能で交換可能なコンタクトレンズとしての使用のためにも適した特性を有していた。
【００８４】
[0086]実施例ＩＩ
【００８５】
[0087]初代ＨＣＥＣは、上皮被覆度を評価するために使用された。初代ＨＣＥＣは、１０ｎｇ／ｍＬのヒト上皮増殖因子（ＨＥＧＦ）、５μｇ／ｍＬのインスリン、０．５μｇ／ｍＬのヒドロコルチゾン、８．４ｎｇ／ｍＬのコレラ毒素、３０μｇ／ｍＬウシ下垂体抽出物、５０μｇ／ｍＬのゲンタマイシン及び５０ｎｇ／ｍＬのアンホテリシンＢを補給したケラチノサイト増殖培地を含む無血清培地を補給した試料Ｉ〜ＶＩに播種した。これらの細胞は、５％ＣＯ２中で３７℃でインキュベートした。この培地は、２日毎に交換した。これらの細胞は、７日後に、ポリマー膜上に集密的な上皮シートを形成した。細胞培養は、倒立位相差顕微鏡下でモニタリングした。
【００８６】
[0088]細胞生存率は、ＦＤＡで染色することによって決定された。培養物は、ＰＢＳ中の２μｇ／ｍＬのＦＤＡと共に、３７℃で１５分間インキュベートした。各試料は、ＰＢＳ中で２回洗浄し、０．１ｍｇ／ｍＬのヨウ化プロピジウム溶液に室温で２分間入れて、生存不能な細胞を染色した。次に、これらの試料を、ＰＢＳ中で２回洗浄し、共焦点レーザー顕微鏡（ＩＸ７０−ＨＬＳＨ１００フルオビュー（Ｆｌｕｏｖｉｅｗ）、オリンパス（Ｏｌｙｍｐｕｓ）（商標））下で観察した。
【００８７】
[0089]２日目に、上皮細胞は、膜から移動し始めた。３日後、高密度に集合した上皮細胞の集密的なシートを形成した。同一の培養条件下では、初代ＨＣＥＣの増殖率は、試料材料上及び対照組織培養プレート表面上で同一（５％以内）であった。
【００８８】
[0090]組織等価物の形態学的解析は、まず、最適切断温度（ＯＣＴ）凍結用コンパウンド（ティシュー−テク（Ｔｉｓｓｕｅ−Ｔｅｋ）（商標））中に、それらの組織等価物を埋め込むことによって実施した。５μｍ切片を切り取り、ヘマトキシリン及びエオシンで染色した。免疫染色は、サイトケラチンＫ１９及びＫｉ６７に対するモノクローナル抗体を有する検体をインキュベートすることによって実施した。正常マウス免疫グロブリン及びパンサイトケラチン（ＡＥ−１及びＡＥ−３）は、負及び正の対照として、それぞれ使用した。これらの細胞は、その後、二次抗体（１：２００に希釈したビチオン化ウマ抗マウス免疫グロブリンＧ）で１時間インキュベートした。発現したサイトケラチンＫ１９及びＫｉ６７は、フルオレセインイソチオシアネート（ＦＩＴＣ）複合二次抗体（ヤギ抗マウスＩｇＧ）とのインキュベートによる免疫蛍光法によって検出した後、マウントした。免疫染色された細胞は、共焦点レーザー顕微鏡下で調査した。
【００８９】
[0091]図１〜８は、試料Ｖ（図１）、試料ＶＩ（図２及び図３）、試料ＩＶ（図４）、試料Ｉ（図５及び図６）、及び試料ＩＩＩ（図７及び図８）を含む、試料材料上に培養された上皮細胞の代表的な位相画像を示す。
【００９０】
[0092]試料ＶＩ上で培養された細胞は、より伸張した細胞を含むいくつかの区域を有する角膜上皮細胞の集密的なシートを形成した。図２及び図３で示した角膜上皮細胞は、Ｋ１９及びＫｉ６７それぞれに対して陽性に染色された。図６に示す角膜上皮細胞は、フルオレセイン二酢酸（ＦＤＡ）に対して陽性に染色された。図７及び図８に示す角膜上皮細胞も、Ｋ１９及びＫｉ６７それぞれに対して陽性に染色された。
【００９１】
[0093]試料材料上の細胞は、層形成及び分化の区域を有する健全な形態を示した。上皮シートの細胞のほとんどは、生存可能であることが分かった。培養された角膜上皮細胞はまた、抗体ＡＥ１及びＡＥ３、並びにサイトケラチンＫ１９に対して陽性の免疫反応性を示した（例えば図２参照）。Ｋｉ６７に対して陽性に染色された細胞の大部分は、細胞増殖を示した（例えば図３参照）。
【００９２】
[0094]試料材料は、ヒト角膜上皮細胞の増殖と接着を助けるために使用した。試料材料は、角膜上皮細胞の付着及び増殖、並びに層形成を支持することが分かった。細胞毒性は観察されなかった。したがって、材料は、人工角膜移植の足場として使用することができる。
【００９３】
[0095]実施例ＩＩＩ
【００９４】
[0096]試料ポリマー材料（試料Ｉ、ＩＩ及びＩＩＩ）は、眼及び視力の研究における動物使用のためのＡＲＶＯ（視力及び眼の研究のための協会）声明に従って、ニュージーランド白ウサギの右眼に移植した。レシピエント動物は、４ｍＬの筋肉内へのケタミン及びキシラジン（容積比＝１：７）並びに局所へのキシロカインで麻酔した。６ｍｍの円形間質ポケットを角膜輪部から作り、試料コポリマー材料の一片（６ｍｍの直径）を、人工角膜としてポケット（ｎ＝３）に挿入した。
【００９５】
[0097]試料人工角膜材料が設計され、実施例Ｉで記載した試料材料から形成され、全層貫通角膜移植処置をする間に挿入された。この試料人工角膜材料は、縫合糸で適当な位置に、元来の角膜と生体統合することによって保持された。ウサギの眼において、生体統合、生存、及び材料の起こり得る合併症を調査した。縫合糸は、手術後１週間で取り除かれた。ウサギの角膜の細隙灯検査は、第１週で再上皮化を示した。初期には若干の混濁が観察されたが、どの移植片も、この間、炎症又は拒絶反応のなんらの徴候も示さなかった。手術後１週間の移植片の切片は、手術を受けていない反対側の角膜と比較しても、正常な組織学的外観を示した。フルオレセインナトリウムによる染色は示さず、完全な上皮バリアーの存在を示した。ヘマトキシリン及びエオシンで染色したウサギ眼の切片も、移植片を覆う重層上皮を示し、移植片が宿主の角膜内によく統合していることを示した。
【００９６】
[0098]ウサギに有害反応は観察されなかった。人工角膜は、光学的な透明度を維持した。トポグラフィー測定も、人工角膜の表面が滑らかで、正常な眼と同様なプロフィールであることを示した。移植された試料ポリマーは、角膜細胞の再生を促進し、宿主と移植片との安定的な統合を示すことが観察された。
【００９７】
[0099]明確には上で述べていない本発明の他の特徴、利益、及び利点は、本明細書及び図面から当業者であれば理解することができる。
【００９８】
[00100]本発明の典型的な実施形態を上に記載したにすぎないが、当業者であれば、多くの変更形態が、これらの実施形態において、本発明の新規の教示及び利点から著しく逸脱することなく可能であることが容易に理解されるであろう。
【００９９】
[00101]むしろ、本発明は、特許請求の範囲によって定義しているような範囲内の全てのこうした変更形態を包含することを意図している。
【技術分野】
【０００１】
[0001]本発明は、概して、人工角膜又はコンタクトレンズの用途に適したポリマー、並びに、特に、両連続マイクロエマルションから形成されるコポリマー及びそれらを形成するための方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
[0002]Ｃｈｏｗらの国際公開第２００６／０１４１３８号パンフレット（以下「Ｃｈｏｗ」）では、コンタクトレンズ又は人工角膜において使用することができる薬物送達のためのポリマーを開示している。この技術においては、ポリマーは、水、モノマー、モノマーと共重合可能な界面活性剤、及び薬物を含む両連続マイクロエマルションから形成することができる。Ｃｈｏｗにおいて開示されている一実施例では、モノマーは、メタクリル酸メチル（ＭＭＡ）とメタクリル酸２−ヒドロキシルエチル（ＨＥＭＡ）のモノマーの組合せである。マイクロエマルションにおけるモノマーの濃度は、生じた生成物の特性を変化させるために調整することができる。
【発明の概要】
【０００３】
[0003]第１のモノマーと第２のモノマーの組合せをマイクロエマルション中に含めることによって、ポリマーを形成することができることを発見した。第１のモノマーは、ＨＥＭＡよりも親水性が高く、Ｎ−ビニルピロリドン（ＮＶＰ）又はメタクリル酸（ＭＡＡ）とすることができる。第２のモノマーの親水性は、ＨＥＭＡと同等又はＨＥＭＡよりも低い。第２のモノマーは、ＭＭＡなどのように、疎水性とすることができる。
【０００４】
[0004]例えば、多孔性ポリマーを形成することができ、マイクロエマルションの内容物を調整することによって多孔性構造の特性を好都合に調整することができる。改善された酸素透過性及び平衡含水率を有するポリマーも得ることができる。ポリマーの機械的強度を適切なレベルに維持しながら、こうした改善を得ることができる。
【０００５】
[0005]したがって、本発明の一態様では、ポリマーを形成する方法を提供する。水、界面活性剤、及び多孔性コポリマーを形成するために共重合可能なモノマーの組合せを含む両連続マイクロエマルションを提供する。モノマーの組合せは、メタクリル酸２−ヒドロキシエチル（ＨＥＭＡ）よりも高い親水性を有する第１のモノマーと、ＨＥＭＡと同等の親水性又はＨＥＭＡよりも低い親水性を有する第２のモノマーとを含む。両連続マイクロエマルションにおけるモノマーは、重合して多孔性コポリマーを形成する。第１のモノマーは、Ｎ−ビニルピロリドン（ＮＶＰ）又はメタクリル酸（ＭＡＡ）を含むことができる。第２のモノマーは、ＨＥＭＡ又はメタクリル酸メチル（ＭＭＡ）を含むことができる。モノマーの組合せは、マイクロエマルション中の総濃度が約３８ｗｔ％以下とすることができる。第２のモノマーは、マイクロエマルション中の濃度が約１０〜約２５ｗｔ％とすることができる。マイクロエマルション中の水の濃度は約２５〜約５０ｗｔ％とすることができる。マイクロエマルション中の界面活性剤の濃度は約１０〜約５０ｗｔ％とすることができる。マイクロエマルションは、エチレングリコールジメタクリレート（ＥＧＤＭＡ）などの架橋剤を含むことができる。マイクロエマルションは、２，２−ジメトキシ−２−フェニルアセトフェノン（ＤＭＰＡ）などの重合開始剤を含むことができる。界面活性剤は、ω−メトキシポリ（エチレンオキシド）４０ウンデシルα−メタクリレートマクロモノマーなどのポリ（エチレンオキシド）−マクロモノマーとすることができる。
【０００６】
[0006]本発明の別の態様によれば、前段落に記載している方法に従って形成されるコポリマーを提供する。
【０００７】
[0007]本発明のさらなる態様によれば、相互接続された細孔を画定し、重合済みのモノマーを含むコポリマーを提供する。該モノマーは、ＨＥＭＡよりも高い親水性を有する第１のモノマーと、ＨＥＭＡと同等の親水性又はＨＥＭＡよりも低い親水性を有する第２のモノマーとを含む。第１のモノマーは、ＮＶＰ又はＭＡＡを含むことができる。第２のモノマーは、ＨＥＭＡ又はＭＭＡを含むことができる。細孔の孔径は、約１０〜約１００ｎｍとすることができる。第１のモノマーのコポリマーに対する重量比は、約０．１５〜約０．２とすることができる。第２のモノマーのコポリマーに対する重量比は、約０．１５〜約０．２とすることができる。コポリマーは、以下の特性の１つ又は複数を有することができる。酸素透過係数が約２６などの約１０〜約３０、平衡含水率が約７６ｗｔ％以上又は約５０〜約７６ｗｔ％、光透過率が約９５％以上などの約８８％以上、グルコース拡散透過係数が約１×１０−６〜約４×１０−６ｃｍ−２／ｓ又は約２×１０−６ｃｍ−２／ｓ以上、アルブミン拡散透過係数が約１．４×１０−７ｃｍ−２／ｓ以上又は約０．１×１０−６〜約２×１０−６ｃｍ−２／ｓ、引張強度が約２ＭＰａ以上又は約１〜約７ＭＰａ、ヤング率が約１００ＭＰａ以上又は約９０〜約４００ＭＰａ。該コポリマーは、本明細書に記載している方法に従って形成することができる。
【０００８】
[0008]本発明の他の態様及び特徴は、添付の図と併せて、本発明の特定の実施形態の以下の説明を精査すれば、当業者には明らかとなるであろう。
【０００９】
[0009]本発明の実施形態を例示だけのために示している図において、
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】[0010] 図１は、本発明の典型的な実施形態である、コポリマー試料上で培養した角膜上皮細胞の位相コントラスト画像を示す図である。
【図２】[0011] 図２及び図３は、本発明の典型的な実施形態に従って調製された、別のコポリマー試料上で培養して染色した角膜上皮細胞の位相コントラスト画像を示す図である。
【図３】[0011] 図２及び図３は、本発明の典型的な実施形態に従って調製された、別のコポリマー試料上で培養して染色した角膜上皮細胞の位相コントラスト画像を示す図である。
【図４】[0012] 図４〜８は、比較ポリマー上で培養した、角膜上皮細胞の位相コントラスト画像を示す図である。
【図５】[0012] 図４〜８は、比較ポリマー上で培養した、角膜上皮細胞の位相コントラスト画像を示す図である。
【図６】[0012] 図４〜８は、比較ポリマー上で培養した、角膜上皮細胞の位相コントラスト画像を示す図である。
【図７】[0012] 図４〜８は、比較ポリマー上で培養した、角膜上皮細胞の位相コントラスト画像を示す図である。
【図８】[0012] 図４〜８は、比較ポリマー上で培養した、角膜上皮細胞の位相コントラスト画像を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
[0013]本発明の典型的な実施形態は、透明で多孔性のポリマーに関する。該ポリマーは、人工角膜又はコンタクトレンズの用途で使用するのに適した物理的、化学的及び生物学的特性を有する。該ポリマーは、第１のモノマー及び第２のモノマーから形成されるコポリマーを含む。第１のモノマーは、Ｎ−ビニルピロリドン（ＮＶＰ）又はメタクリル酸（ＭＡＡ）とすることができる。第２のモノマーは、メタクリル酸２−ヒドロキシルエチル（ＨＥＭＡ）である。
【００１２】
[0014]本明細書において、品目のリストで、最後の品目の前に「又は」がある場合は、品目のいずれか１つを使用することができ、組み合わされた品目が本質的に非両立又は排他的でない限りは、リストに挙げられた品目のうちいずれか２つ以上の可能な組合せも使用することができる。
【００１３】
[0015]いくつかの典型的な実施形態では、該コポリマーは、界面活性剤成分も含み、第１のモノマーと第２のモノマーそれぞれの該コポリマーに対する重量比は、乾燥量基準で、約０．１５〜約０．２とすることができる。該界面活性剤は、該モノマーと重合可能であってもよく、ω−メトキシポリ（エチレンオキシド）４０−ウンデシルα−メタクリレートマクロモノマー（本明細書では、Ｃ１−ＰＥＯ−Ｃ１１−ＭＡ−４０として表示する）などのポリ（エチレンオキシド）−マクロモノマー（ＰＥＯ−マクロモノマー）とすることができる。該マクロモノマーの鎖長は変化させることができる。例えば、該マクロモノマーは、ＣＨ３Ｏ（ＣＨ２ＣＨ２Ｏ）ｘ−（ＣＨ２）ｎＶの形とすることができる、又は、ＳＯ３−（ＣＨ２）ｍ＋ＮＣＨＣＨＣＨＮ（ＣＨ２）ｎＶなどの双性イオン性界面活性剤とすることができる（式中、ｍは１〜２０の範囲の整数であり、ｎは６〜２０の範囲の整数であり、ｘは１０〜１１０の範囲の整数であり、Ｖはアクリル酸メチル又は別の共重合可能な不飽和基である）。
【００１４】
[0016]いくつかの典型的な実施形態では、該コポリマーは、光透過率が約９５％以上、屈折率が約１．３５〜約１．４５、グルコース拡散透過係数が約１．４×１０−６ｃｍ２／ｓ、アルブミン拡散透過係数が約０．１〜約２×１０−６ｃｍ２／ｓ、平衡含水率が約５０〜約７６％、酸素透過係数（Ｄｋ）が約１０〜約３０、引張強度が約１〜約７ＭＰａ、及びヤング率が約９０〜約４００ＭＰａなどの、良好な光透過特性を示すことができる。
【００１５】
[0017]一実施形態では、該コポリマーは、酸素透過係数が約２６〜約２８などの約２６以上とすることができる。酸素透過性は、Ｉｒｖｉｎｇ Ｆａｔｔ博士にちなんで名付けられたＦＡＴＴ法としても知られている、ポーラログラフ法を使用して測定することができる。この方法は、２０１Ｔ型オキシジェンパーミオメーター（Ｏｘｇｅｎ Ｐｅｒｍｅｏｍｅｔｅｒ）（Ｍ２０１Ｔ、Ｒｅｈｄｅｒ（商標）より入手可能）で実施することができる。さらに詳細には、＜ｈｔｔｐ：／／ｗｗｗ．ｒｅｈｄｅｒ−ｄｅｖ．ｃｏｍ／ＤｋＥｑｕｉｐｍｅｎｔ．ｈｔｍｌ＞（２００９年１月３日現在）を参照されたい。
【００１６】
[0018]コポリマーは、平衡含水率が約７６又は約７７ｗｔ％などの約７６ｗｔ％（重量パーセント）以上とすることができる。コポリマーの平衡含水率（Ｑ）は以下のように計算される
Ｑ＝（Ｗｓ−Ｗｄ）×１００／Ｗｓ （１）
（式中、Ｗｓは飽和重量であり、Ｗｄは乾燥重量である）。飽和重量は、該ポリマーを水に浸した後に測定することができ、水に浸す時間は、さらに浸しても総重量がもはや著しくは増加しない程度の時間である。
【００１７】
[0019]該コポリマーはまた、光透過率が約８８〜約９３％などの８８％超、屈折率が約０．９〜約１．３、グルコース拡散透過係数が約２．１×１０−６〜約３．２×１０−６ｃｍ−２／ｓなどの約２×１０−６ｃｍ−２／ｓ以上、アルブミン拡散透過係数が約１．４×１０−７〜約１．８×１０−７ｃｍ−２／ｓなどの約１．４×１０−７ｃｍ−２／ｓ超、引張強度が約２ＭＰａ以上、ヤング率が約１００ＭＰａ以上とすることができる。
【００１８】
[0020]医療用途としては、該コポリマーは、安全であるべきであり、ヒトの組織及び細胞に対して生体適合性があるべきである。例えば、コンタクトレンズとして使用するためには、該ポリマーが、気体（例えばＯ２及びＣＯ２）、様々な塩、栄養素、水、及び涙液の他の様々な成分などの流体に対して透過性があることが望ましい。該ポリマー全体に分布するナノ細孔の存在により、眼とその周囲にわたって気体、分子、栄養素及びミネラルの輸送を容易にする。該ポリマーが人工角膜において使用される場合には、該ポリマーは、十分な光学的透明度、適切な屈折率、外科手術に耐えられる十分な強度があるべきであり、非毒性、非免疫原性及び非炎症性であるべきである。
【００１９】
[0021]本明細書で使用する場合、用語「透明な」は、人工角膜、コンタクトレンズ又は同様の器具に対して許容できる透明度を幅広く表現する。例えば、コポリマーを通過する可視光線の透過度は、人工角膜、コンタクトレンズ又は他の眼科器具の製造において使用される他の材料の可視光線の透過度と同等とすることができる。
【００２０】
[0022]一実施形態では、該コポリマーは、相互接続された細孔を画定するポリマーマトリックスを有する。細孔の少なくともいくつかが、１つ又は複数の連続的なネットワークを形成するために互いに結合又は連結される場合に、細孔が相互接続される。細孔は、水、空気又は別の流体などの流体で満たすことができる。該流体は、該ポリマーから放出可能であってもよい。
【００２１】
[0023]該細孔の孔径は約３０〜８０ｎｍとすることができる。該細孔は、円形又は他の断面形状とすることができ、様々なサイズとすることができる。本明細書で使用する場合、孔径とは、細孔の断面の平均的又は有効な直径のことを指す。円形ではない断面の有効な直径は、非円形の断面と同等の断面面積を有する円形の断面の直径に等しい。いくつかの実施形態では、該細孔が水で満たされると、該コポリマーが膨潤性である場合などでは、該細孔のサイズは、該コポリマーにおける含水率に応じて変化することができる。該コポリマーが乾燥している場合には、該細孔のうちのいくつか又は全てが空気などの気体によって満たされ得る、又は部分的に満たされ得る。したがって、該コポリマーは、スポンジのように振る舞うことができる。代替実施形態では、該コポリマーが乾燥状態であり、該ポリマーの含水率が最低又はほぼ最低である場合には、該孔径は、約１０〜１００ｎｍの範囲とすることができる。
【００２２】
[0024]該細孔は、無作為に分布し得る。該細孔のうちのいくつかは、閉じた細孔となり得るが、この場合、これらの細孔は、他の細孔と接続若しくは結合していない、又は、該コポリマーの表面に対して開口していないことを意味している。以下で十分に論じるように、該細孔の全てが相互接続されている必要はない。当業者であれば理解されようが、コポリマーは、使用に応じて、多かれ少なかれ相互接続された細孔を有するように調製することができる。
【００２３】
[0025]該コポリマーは、本明細書で記載している典型的な方法に従って形成することができる。
【００２４】
[0026]本発明の典型的な実施形態では、本明細書で記載しているコポリマーは以下のように調製することができる。水、界面活性剤、及び多孔性コポリマーを形成するために共重合可能なモノマーの組合せを含む両連続マイクロエマルションを提供する。モノマーの組合せは、第１のモノマーと第２のモノマーとを含む。両連続マイクロエマルション中の重合可能なモノマー及び界面活性剤は、多孔性コポリマーを形成するために重合される。
【００２５】
[0027]マイクロエマルションの内容物は、マイクロエマルションが両連続性であるように選択される。その結果、形成されたコポリマーは、相互接続された細孔を有する。
【００２６】
[0028]当技術分野で理解されているように、「マイクロエマルション」は、１つの液相の別の液相中への熱力学的に安定な分散を指す。マイクロエマルションは、界面活性剤の界面膜によって安定化することができる。２つの液相のうちの１つは、親水性又は疎油性（水など）であり、他方は、疎水性又は親油性（油など）である。典型的には、マイクロエマルションにおける液滴又はドメイン径は、約１００ナノメートル以下であり、したがって、該マイクロエマルションは透明である。マイクロエマルションは、連続性又は両連続性とすることができる。マイクロエマルションの調製は、当技術分野で知られている。例えば、マイクロエマルションを形成するために、超音波処理、渦流撹拌、又は混合物中の異なる相のマイクロ液滴を生成するための他の撹拌技術などの標準的技術によって、成分の混合物を分散させることができる。或いは、該混合物は、微小液滴を生成するために、ナノメートルスケールの細孔を有するフィルターを通過させることができる。
【００２７】
[0029]様々な成分の比率及び界面活性剤の親水性−親油性値に応じて、液滴が油で膨潤し、水中に分散することができる（正又はＯ／Ｗマイクロエマルションと称される）、若しくは、水で膨潤するが、油中に分散することができる（逆又はＷ／Ｏマイクロエマルションと称される）、又はマイクロエマルションは両連続性とすることができる。
【００２８】
[0030]両連続マイクロエマルションにおいては、油性ドメイン（モノマーを含む）及び水性ドメイン（水を含む）が無作為に分布し、それぞれが相互接続され、あらゆる三次元方向に拡散する。油性ドメインが重合されると、水性ドメインの存在により、水性ドメイン中に存在していた水で満たされる相互接続された細孔が生じる。
【００２９】
[0031]モノマーは主に、油性ドメインに留まるが、モノマーの親水性は水のドメインに拡散することができる。モノマーの親水性が増加すると、水のドメインに延びるモノマー部分が増加し得る。これにより、水ドメインの空間のいくらかは、重合済みモノマーの親水性部分によって占められるので、生じたコポリマーにおける細孔サイズを縮小させる効果があり得る。モノマーの親水性が高くなれば、ますますこの効果は明確になり得る。さらに、コポリマーが形成されるとき、表面領域がモノマーの親水基でより多く満たされるので、生じたコポリマーにおける細孔の内面も、親水性がより高くなり得る。
【００３０】
[0032]典型的には、界面活性剤は、２つの異なるドメインの間の界面領域に留まり、分離状態を安定化させる。
【００３１】
[0033]界面活性剤は、１種又は複数の界面活性剤を含むことができる。界面活性剤は、モノマーのうちの少なくとも１つと共重合可能でもよい。重合可能な界面活性剤は、ポリマーを形成するために、それ自体と重合することもできるし、他の単量体化合物と重合することもできる。混合物のための界面活性剤としては、マイクロエマルション中のモノマーの少なくとも１つと共重合できるいずれかの適切な界面活性剤とすることができる。理解できることであるが、界面活性剤がコポリマーに共重合される場合、重合後に、界面活性剤をコポリマーから分離する必要はない。このことは、ポリマーの形成過程が単純化されるので、有利となり得る。界面活性剤は、陰イオン性、非イオン性又は双性イオン性とすることができる。典型的な界面活性剤には、上述したものが含まれる。
【００３２】
[0034]所与の用途のためのモノマーと界面活性剤の選択及び重量比は、用途次第とすることができる。概して、この選択と重量比は、生じたコポリマーが、使用される環境に適し、適合性があり、所望の特性を有するように選択されるべきである。前に述べたように、コポリマーの特性の調整及び均衡化は、第１と第２のモノマー両方の存在によって好都合に容易になされる。
【００３３】
[0035]マイクロエマルション中の水は、純粋な水又は水性液体でもよい。この水は、特定の性質を有する様々な添加物を、任意選択で含むことができる。こうした添加物は、生じたコポリマーにおける１つ又は複数の所望の特性を実現するために選択することができ、薬物、タンパク質、酸素、増量剤、染料、無機電解質、ｐＨ調整剤などの１種又は複数を含むことができる。
【００３４】
[0036]当業者であれば理解されるように、マイクロエマルションの成分が適切な比であり、液滴又はドメインが適切なサイズである場合に、ナノ多孔性で透明なポリマーマトリックスが得られる。当業者に知られているように、両連続マイクロエマルションを形成するのに適した成分の適切な比率を決定するために、モノマー、水、及び界面活性剤のための三元状態図を作成することができる。単相マイクロエマルションに対応する図の領域を特定し、成分がその特定された領域におさまるように、成分の比率を選択することができる。当業者であれば、生じたコポリマーにおけるある種の望ましい特性を実現するために、この図に従って特性を調整することができるであろう。さらに、両連続マイクロエマルションの形成は、当業者に既知の技術を使用して確認することができる。例えば、混合物の導電率は、マイクロエマルションが両連続性である場合は、著しく上昇し得る。混合物の導電率は、０．１Ｍ塩化ナトリウム溶液を混合物中に滴定した後、導電率計を使用して測定することができる。
【００３５】
[0037]成分の比率が、それぞれ、水が約２５〜約５０ｗｔ％、モノマーの組合せが約１０〜約５０ｗｔ％、ＮＶＰが約１０〜約２５ｗｔ％、ＭＡＡが約１０〜約５０ｗｔ％、及び界面活性剤が約１０〜約５０ｗｔ％である場合に、適切な両連続マイクロエマルションを形成することができる。
【００３６】
[0038]当業者であれば、本開示で提供する指針によって、生じたコポリマーの様々な特性に対する所望の効果を実現するために、例えば、生じたコポリマーの機械的強度又は親水性を改善するために、モノマー及び界面活性剤の内容物を調整することができるであろう。
【００３７】
[0039]典型的な一実施形態では、モノマーの組合せは、マイクロエマルション中の総濃度を約３８ｗｔ％とすることができる。ＨＥＭＡの濃度は、約１５ｗｔ％とすることができる。
【００３８】
[0040]マイクロエマルションは、当業者に既知の標準的な技術によって重合することができる。例えば、熱、触媒の添加、マイクロエマルションへの照射、又はマイクロエマルションへのフリーラジカルの導入によって、マイクロエマルションを重合することができる。選択される重合の方法は、マイクロエマルションの成分の性質次第となろう。
【００３９】
[0041]マイクロエマルションの重合は、触媒の使用を含むことができる。この触媒は、モノマー及び界面活性剤の重合を促進するいずれの触媒又は重合開始剤とすることができる。選択される特定の触媒は、特定のモノマー及び使用される重合可能な界面活性剤又は重合の方法に依存し得る。例えば、重合は、光開始剤が触媒として使用される場合に、マイクロエマルションを紫外線（ＵＶ）照射にさらすことによって実現することができる。典型的な光開始剤としては、２，２−ジメトキシ−２−フェニルアセトフェノン（ＤＭＰＡ）及びジベンジルケトンが挙げられる。レドックス開始剤も使用することができる。典型的なレドックス開始剤としては、過硫酸アンモニウム及びＮ，Ｎ，Ｎ’，Ｎ’，−テトラメチルエチレンジアミン（ＴＭＥＤＡ）が挙げられる。過酸化物などのフリーラジカル開始剤を含むことができる熱開始剤も使用することができる。熱開始剤は、温度が上昇するに従って、重合を開始する。例えば、一実施形態では、熱硬化は、ペルカドックス（Ｐｅｒｋａｄｏｘ）１６を熱開始剤として使用し、約７０℃の温度で１時間材料を硬化させることによって実現することができる。光開始剤、レドックス開始剤、又は熱開始剤の組合せも使用することができる。この点については、マイクロエマルション中に開始剤を含めることが有利となり得る。重合開始剤は、マイクロエマルションの約０．１〜約０．４ｗｔ％とすることができる。
【００４０】
[0042]生じたコポリマーにおけるポリマー分子間の架橋結合を促進するために、架橋剤を混合物に添加することができる。適切な架橋剤としては、エチレングリコールジメタクリレート（ＥＧＤＭＡ）、ジ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アクリレートなどが挙げられる。
【００４１】
[0043]マイクロエマルションは、重合前に、所望の最終形状及び最終サイズに形成することができる。例えば、重合前に、混合物を所望の厚さの層に注ぐ若しくは広げることによって、又は混合物をガラスプレートの間に入れることによって、シート状材料を形成することができる。例えば、重合前に、混合物を型又は鋳型に注ぎ込むことによって、混合物を棒などの所望の形状に形成することもできる。
【００４２】
[0044]重合後に、コポリマーをすすぎ、未反応のモノマー及びその他の未反応の物質を除去するために、水で平衡化することができる。すすがれたコポリマーは、医療又は臨床用途での使用に備えて、任意選択で乾燥及び滅菌することができる。乾燥と滅菌の両方は、当業者に知られているいずれの適切な方法でも実施することができる。いくつかの実施形態では、乾燥と滅菌の両方は、コポリマー中に含まれる材料に悪影響を及ぼさないように低温で、例えばエチレンオキシドガス又は紫外線を使用することによって、行うことができる。
【００４３】
[0045]重合過程は、一段階で、実行することができる。
【００４４】
[0046]生じたコポリマーは、人工角膜又は他の眼科器具又はコンタクトレンズなどの物品を形成するために使用することができる。人工角膜は、角膜創傷治癒の用途のために使用することができる。形成されたコンタクトレンズは、視力矯正若しくは眼の色の変更のために使用することができる、又は糖尿病用のコンタクトレンズとすることができる。
【００４５】
[0047]両連続マイクロエマルションから形成されたコポリマーは、相互接続された細孔を画定する。
【００４６】
[0048]コポリマーに対するＨＥＭＡの重量比は、約０．１５〜約０．２とすることができ、コポリマーに対するＮＶＰ又はＭＡＡの重量比は約０．１５〜約２とすることができる。
【００４７】
[0049]他の実施形態では、ＮＶＰ又はＭＡＡは、１種又は複数の親水性の高い他のモノマーで置き換えることができる。本明細書では、モノマーがＨＥＭＡよりも親水性が高い場合は、このモノマーを親水性が「高い」と考える。典型的には、モノマーが親水性の末端基を多く有するほど、モノマーの親水性も高くなる。したがって、高い親水性のモノマーは、その基本構造において、ＨＥＭＡよりも親水性の末端基を多く有することができる。或いは、高い親水性のモノマーにおける親水基は、ＨＥＭＡの親水基より個々に高い親水性を有していてもよい。材料の親水性は、その平衡含水率によって測定することができる。理解できることであるが、ＮＶＰ及びＭＡＡは、親水性が高い。シリコーン系モノマーなどの他の材料もあり、これらもまた高い親水性を示す。したがって、ＮＶＰ及びＭＡは、こうした他の材料によって置き換えることができる。親水性の高い材料は、両親媒性でもよい。
【００４８】
[0050]ＨＥＭＡは、親水性がＨＥＭＡと同等又はＨＥＭＡよりも低い別のモノマーで置き換えることができる。例えば、第２のモノマーは、メタクリル酸メチル（ＭＭＡ）とすることができる。
【００４９】
[0051]本発明の典型的な実施形態では、第１のモノマーと第２のモノマーの組合せ及びそれらの濃縮物は、生じたコポリマーが特定の用途のために所望の特性を有するように、好都合に選択することができる。
【００５０】
[0052]選択されるモノマーは、別のモノマー又は界面活性剤と共重合可能であるべきであるが、このモノマーは、それ自体と重合可能とすることもできる。適切な両連続マイクロエマルションを調製するために使用することができる各モノマーの量は、特定の用途に応じて、及び本明細書に示す指針を考慮して、当業者によって決定することができる。
【００５１】
[0053]いくつかの実施形態では、第２のモノマーは、ＨＥＭＡ、ＭＭＡ、アクリル酸２−ヒドロキシルエチル、モノカルボン酸、メタクリル酸グリシジル（ＧＭＡ）を含むエチレン性不飽和モノマー及びシリコーン系モノマーから選択することができる。
【００５２】
[0054]ＮＶＰ又はＭＡＡなどの親水性の高いモノマーの適切な量が、コポリマーを形成するためにＨＥＭＡなどの親水性の低いモノマーの適切の量と組み合わせて使用される場合は、たとえ、両連続マイクロエマルションにおけるモノマーの総濃度が、約３８ｗｔ％以下などの比較的低い値であったとしても、それでも、生じたコポリマーは、人工角膜又はコンタクトレンズとしての使用に適した十分に高い弾性率及び引張強度を有することが見出された。さらに、生じたコポリマーは、より高い酸素透過性及び平衡含水率、減少したバルク水の吸収、向上した膨潤能力、及び栄養素透過性などの改善された特性を示す。該コポリマーは、またさらに、様々な生体物質と適合性がある。例えば、該コポリマーは、角膜上皮細胞の付着及び増殖を助けることができる。したがって、生じたコポリマーは、コポリマーを通した又はコポリマー中の、改善された流体輸送を可能にするバランスのとれた特性、すなわち、許容される機械的／光学的特性と表面特性などの許容される他の特性の両方を有することができる。
【００５３】
[0055]好都合には、本発明の様々な実施形態によるコポリマーは、ヒト皮膚線維芽細胞に対する適合性及び機械的強度を有することができ、眼に装着するためのコンタクトレンズを製造するのに有利に使用することができる。
【００５４】
[0056]該コポリマーは、所望の様々な物理的、化学的及び生化学的特性を有することができる。
【００５５】
[0057]いくつかの実施形態では、眼科用薬などの薬物は、コポリマーを形成するためのマイクロエマルション中に分散するようにコポリマー中に組み込むことができる。マイクロエマルションは、眼科用薬がコポリマー若しくは細孔又は両方に組み込まれる透明で多孔性のコポリマーを形成するために重合することができる。
【００５６】
[0058]該コポリマーは、角膜移植片で使用することができる。材料は、透明性、高い柔軟性、扱いやすさ、及び栄養素に対する透過性があるものとすることができる。これらの材料は、集密的な重層上皮シートを形成して、ヒト角膜上皮細胞（ＨＣＥＣ）の付着及び増殖も助けることができる。これらの材料は、生体適合性を有することができ、人工角膜としてのこれらの材料の使用により、疾患伝播のリスクを排除し、生体基質に関わる組織組成の不一致を減少させることができる。これらの材料は、特定の用途における特殊な要求に適するように特別仕様で形成又は作製することができる。ひとたび移植された材料は、完全な上皮バリアーを提供することができる。
【００５７】
[0059]表面の親水性の向上は、表面の湿潤性を改善することができる。したがって、コンタクトレンズ表面の親水性が高くなれば、湿潤性が向上することにより、コンタクトレンズの装着感がより快適なものになり得る。さらに、コンタクトレンズの表面は、使用中に、涙液からのタンパク質及び脂質の沈着の影響を受けやすいということもある。沈着物が蓄積すると、眼の不快感、又は炎症さえ引き起こす恐れがある。洗浄せずに長期間装着した後で、表面がより高い基準の快適性及び生体適合性を満たさない場合、沈着物が広範囲となる恐れがある。本発明の典型的な実施形態は、こうした沈着物を減少させるコンタクトレンズの材料を提供することができる。
【００５８】
[0060]本発明のいくつかの実施形態による典型的なコポリマーは、改善された酸素透過性、平衡含水率、屈折率又はグルコース／アルブミン透過性も提供することができる。
【００５９】
[0061]試料ポリマーの特性及びこうしたポリマーを形成する典型的な方法を例証するために、以下に記載する。
【００６０】
[0062]実施例
【００６１】
[0063]実施例Ｉ
【００６２】
[0064]比較ポリマーを含む試料コポリマーは、以下のように形成した。
【００６３】
[0065]各試料のために、前駆体混合物が最初に調製された。様々な試料の混合物の主成分は、表Ｉに列挙してある。列挙した重量パーセントは、列挙した成分のみの総重量に基づいて算出した。該混合物は、両連続マイクロエマルションを形成した。
【表１】
【００６４】
[0066]これらの成分は、各試料それぞれのために、ボルテックス混合によって混合された。
【００６５】
[0067]Ｃ１−ＰＥＯ−Ｃ１１−ＭＡ−４０、ＨＥＭＡ、ＭＭＡ、及び水のマイクロエマルションの単相領域は、スクリューキャップ試験管において、水を、マイクロエマルションの様々な組成物に滴定することによって決定した。各試料は、ボルテックス混合され、２３℃の温度制御された環境において、平衡化された。状態図において、マイクロエマルション領域の相境界を確立するために、透明−混濁点が使用された。０．１Ｍ塩化ナトリウム溶液を混合物に滴定した後に、両連続領域のおおよその境界が、導電率計を使用した導電率測定からさらに推定された。試験により、混合物の水性内容物が約２０ｗｔ％〜６０ｗｔ％の範囲である場合に、マイクロエマルションを形成することができること、及び水性内容物が約２０ｗｔ％未満から約２０ｗｔ％超へ上昇した場合に、混合物の導電率が急激に上昇したことが示された。約２０ｗｔ％での導電率の急激な上昇の原因は、両連続マイクロエマルションの特性であるマイクロエマルションにおける相互接続された多数の導電チャネルの形成によるものであったと考えられる。
【００６６】
[0068]知られているように、重合を阻害する恐れがある相当量の酸素が確実に存在しないようにするために、マイクロエマルションの前駆体を、窒素ガスでプレパージした。試料の前駆体は、２枚のガラスプレートの間又はポリメタクリル酸エステルの型に入れた。次に、前駆体を入れたプレート又は型を、レイオネット（Ｒａｙｏｎｅｔ）（商標）光反応室に入れ、重合を引き起こすために、約３５℃で約２時間紫外線（２５４ｎｍ）にさらした。
【００６７】
[0069]重合後に、液体のマイクロエマルションを、当初からマイクロエマルション中に存在する水で満たされた相互接続された細孔を有する固体のポリマーに変換した。重合後に、望ましくない副産物は観察されなかった。
【００６８】
[0070]重合済みの試料材料は、プレート又は型から取りだした後に、未重合の残留モノマー、界面活性剤、マレイン酸チモロールなどを除去するために洗浄した。試料材料は、脱イオン蒸留水で、室温〜約６０℃の間の温度で１〜２時間連続的に洗浄した。洗浄終了時には、洗浄液中に、１９０〜３５０ｎｍの間のＵＶ吸収バンドが存在しないことによって確認されたように、試料材料中には、未反応のモノマー及びチモロールはほとんど存在しなかった。
【００６９】
[0071]試料ポリマー膜の断面トポグラフィーが、ＪＥＯＬ６７００（商標）電界放射電子銃走査型電子顕微鏡（ＦＥＧ−ＳＥＭ）を使用して実施された。該膜は、液体窒素中で凍結破砕し、断面を露出させた。試験前に、これらを室温で約２４時間真空乾燥し、次に金の薄層でコーティングした（ＪＥＯＬイオンスパッタ（ｉｏｎ−ｓｐｕｔｔｅｒ）ＪＦＣ−１１００（商標）を使用）。ポリマー試料（各約１０ｍｇ）の熱挙動は、パーキンエルマー（Ｐｅｒｋｉｎ Ｅｌｍｅｒ）ＴＧＡ７（商標）熱重量分析器を使用して、乾燥窒素流下で、３０〜６００℃（ランプ速度＝１０℃／分）について評価した。
【００７０】
[0072]ポリマー膜の平衡含水率を測定するために、事前に重量を計った乾燥試料を、様々な温度の脱イオン水に浸した。飽和重量を測定する前に、該試料を、少なくとも２４時間水に浸した。過剰な表面の水を１枚の濾紙で除去した後に、十分に膨潤した（水で飽和した）それぞれの試料の重量を記録した。平衡含水率を、式（１）に従って算出した。
【００７１】
[0073]試料膜の歪み、ヤング率及び引張強度は、インストロン（Ｉｎｓｔｒｏｎ）（商標）微小力試験器（インストロン４５０２、米国）を使用して測定した。標準サイズのサンプルを、ＡＳＴＭ（米国材料試験協会）６３８に従って使用した。ポリマー膜の光透過率は、アジレント（Ａｇｉｌｅｎｔ）５４５３（商標）ＵＶ−可視分光光度計を使用して検査した。
【００７２】
[0074]リン酸緩衝食塩水（ＰＢＳ）中に十分水和させた試料材料の屈折率は、屈折計で測定した。
【００７３】
[0075]材料の酸素透過性は、２０１Ｔ型パーミオメーター（Ｒｅｈｄｅｒ（商標）、Ｍ２０１Ｔ）を使用して測定した。
【００７４】
[0076]両連続マイクロエマルションから形成された試料の、測定された代表的な特性は、表ＩＩに記している。
【表２】
【００７５】
[0077]試料材料は、白色光の透過が約９０％という光学的な透明度を有し、屈折率は、約０．９〜約１．３であり、これは、ヒト角膜支質の屈折率（１．３８）に匹敵した。
【００７６】
[0078]材料のグルコース拡散透過係数は、約２．１×１０−６〜約３．６×１０−６ｃｍ２／ｓであり、これは、角膜支質（約２．５×１０−６ｃｍ２／ｓ）のグルコース拡散透過係数に匹敵した。
【００７７】
[0079]アルブミン拡散透過係数は、約０．１×１０−７〜約１．８×１０−７ｃｍ２／ｓであった。
【００７８】
[0080]ナノ構造材料は、ナノ多孔性チャネルに関わるより高い透過性のために魅力的であり、移植片と下層組織との間のより強い相互作用、並びに栄養素及び物質のより急速な拡散を可能にした。試料材料は、移植片と周縁部との接合部の周囲に挿入された縫合糸に耐えるのに適した機械的特性を有していた。引張強度は、約１．９〜約５．７ＭＰａで変動し、概して、試料を形成するために使用されるマイクロエマルションにおける水の濃度が減少するのに伴って上昇した。引張強度はまた、試験材料中の含水率が、約６０％超に上昇した場合に低下した。引張強度が約１．９ＭＰａ以上及びヤング率が約１００ＭＰａ以上の材料は、角膜移植に使用するための十分な強度及び耐久性を有するであろうことが予想される。
【００７９】
[0081]表ＩＩから分かるように、試料材料は、様々な親水性及び酸素透過係数（Ｄｋ）を示した。これらの試料材料の量は、概して、形成混合物中の含水率が増えるのに伴って増えたが、ＮＶＰ又はＭＡＡをそれぞれ含む試料Ｖ及びＶＩは、たとえこれらの試料が比較的低い含水率の混合物から形成された場合であっても、ＮＶＰ又はＭＡＡの代わりにＭＭＡを含む試料Ｉ、ＩＩ、ＩＩＩ、及びＩＶと比較すると、高い酸素透過性及び平衡含水率を示した。
【００８０】
[0082]したがって、ＭＭＡをＮＶＰ又はＭＡＡで置き換えることでポリマー生成物が改善した。ＭＭＡを別の強力な親水性モノマーで置き換えることで、生成物が改善し得ることも予想される。
【００８１】
[0083]熱分析によって、材料の分解温度（Ｔｄ）が、３００℃〜３５０℃の範囲であることが示された。ポリマー材料は、臨床への応用の前に、高圧蒸気殺菌による使用中に滅菌することができるように、より高い熱安定性を有することが望ましいことがある。
【００８２】
[0084]各試料材料は、三次元（３Ｄ）ナノ構造のスポンジ様ハイドロゲルを形成した。これは、自然の角膜に類似した平衡含水率及び機械的特性を伴う、透明で、生体適合性があり、栄養素に対して透過性があるものであった。例えば、試料材料は、人工角膜としての使用に適した、適切な透明度、機械的強度、酸素透過性、グルコース及び他の栄養素に対する透過性並びに細胞適合性を有していた。
【００８３】
[0085]角膜に加えて、試料材料は、連続装用コンタクトレンズ又は移植可能で交換可能なコンタクトレンズとしての使用のためにも適した特性を有していた。
【００８４】
[0086]実施例ＩＩ
【００８５】
[0087]初代ＨＣＥＣは、上皮被覆度を評価するために使用された。初代ＨＣＥＣは、１０ｎｇ／ｍＬのヒト上皮増殖因子（ＨＥＧＦ）、５μｇ／ｍＬのインスリン、０．５μｇ／ｍＬのヒドロコルチゾン、８．４ｎｇ／ｍＬのコレラ毒素、３０μｇ／ｍＬウシ下垂体抽出物、５０μｇ／ｍＬのゲンタマイシン及び５０ｎｇ／ｍＬのアンホテリシンＢを補給したケラチノサイト増殖培地を含む無血清培地を補給した試料Ｉ〜ＶＩに播種した。これらの細胞は、５％ＣＯ２中で３７℃でインキュベートした。この培地は、２日毎に交換した。これらの細胞は、７日後に、ポリマー膜上に集密的な上皮シートを形成した。細胞培養は、倒立位相差顕微鏡下でモニタリングした。
【００８６】
[0088]細胞生存率は、ＦＤＡで染色することによって決定された。培養物は、ＰＢＳ中の２μｇ／ｍＬのＦＤＡと共に、３７℃で１５分間インキュベートした。各試料は、ＰＢＳ中で２回洗浄し、０．１ｍｇ／ｍＬのヨウ化プロピジウム溶液に室温で２分間入れて、生存不能な細胞を染色した。次に、これらの試料を、ＰＢＳ中で２回洗浄し、共焦点レーザー顕微鏡（ＩＸ７０−ＨＬＳＨ１００フルオビュー（Ｆｌｕｏｖｉｅｗ）、オリンパス（Ｏｌｙｍｐｕｓ）（商標））下で観察した。
【００８７】
[0089]２日目に、上皮細胞は、膜から移動し始めた。３日後、高密度に集合した上皮細胞の集密的なシートを形成した。同一の培養条件下では、初代ＨＣＥＣの増殖率は、試料材料上及び対照組織培養プレート表面上で同一（５％以内）であった。
【００８８】
[0090]組織等価物の形態学的解析は、まず、最適切断温度（ＯＣＴ）凍結用コンパウンド（ティシュー−テク（Ｔｉｓｓｕｅ−Ｔｅｋ）（商標））中に、それらの組織等価物を埋め込むことによって実施した。５μｍ切片を切り取り、ヘマトキシリン及びエオシンで染色した。免疫染色は、サイトケラチンＫ１９及びＫｉ６７に対するモノクローナル抗体を有する検体をインキュベートすることによって実施した。正常マウス免疫グロブリン及びパンサイトケラチン（ＡＥ−１及びＡＥ−３）は、負及び正の対照として、それぞれ使用した。これらの細胞は、その後、二次抗体（１：２００に希釈したビチオン化ウマ抗マウス免疫グロブリンＧ）で１時間インキュベートした。発現したサイトケラチンＫ１９及びＫｉ６７は、フルオレセインイソチオシアネート（ＦＩＴＣ）複合二次抗体（ヤギ抗マウスＩｇＧ）とのインキュベートによる免疫蛍光法によって検出した後、マウントした。免疫染色された細胞は、共焦点レーザー顕微鏡下で調査した。
【００８９】
[0091]図１〜８は、試料Ｖ（図１）、試料ＶＩ（図２及び図３）、試料ＩＶ（図４）、試料Ｉ（図５及び図６）、及び試料ＩＩＩ（図７及び図８）を含む、試料材料上に培養された上皮細胞の代表的な位相画像を示す。
【００９０】
[0092]試料ＶＩ上で培養された細胞は、より伸張した細胞を含むいくつかの区域を有する角膜上皮細胞の集密的なシートを形成した。図２及び図３で示した角膜上皮細胞は、Ｋ１９及びＫｉ６７それぞれに対して陽性に染色された。図６に示す角膜上皮細胞は、フルオレセイン二酢酸（ＦＤＡ）に対して陽性に染色された。図７及び図８に示す角膜上皮細胞も、Ｋ１９及びＫｉ６７それぞれに対して陽性に染色された。
【００９１】
[0093]試料材料上の細胞は、層形成及び分化の区域を有する健全な形態を示した。上皮シートの細胞のほとんどは、生存可能であることが分かった。培養された角膜上皮細胞はまた、抗体ＡＥ１及びＡＥ３、並びにサイトケラチンＫ１９に対して陽性の免疫反応性を示した（例えば図２参照）。Ｋｉ６７に対して陽性に染色された細胞の大部分は、細胞増殖を示した（例えば図３参照）。
【００９２】
[0094]試料材料は、ヒト角膜上皮細胞の増殖と接着を助けるために使用した。試料材料は、角膜上皮細胞の付着及び増殖、並びに層形成を支持することが分かった。細胞毒性は観察されなかった。したがって、材料は、人工角膜移植の足場として使用することができる。
【００９３】
[0095]実施例ＩＩＩ
【００９４】
[0096]試料ポリマー材料（試料Ｉ、ＩＩ及びＩＩＩ）は、眼及び視力の研究における動物使用のためのＡＲＶＯ（視力及び眼の研究のための協会）声明に従って、ニュージーランド白ウサギの右眼に移植した。レシピエント動物は、４ｍＬの筋肉内へのケタミン及びキシラジン（容積比＝１：７）並びに局所へのキシロカインで麻酔した。６ｍｍの円形間質ポケットを角膜輪部から作り、試料コポリマー材料の一片（６ｍｍの直径）を、人工角膜としてポケット（ｎ＝３）に挿入した。
【００９５】
[0097]試料人工角膜材料が設計され、実施例Ｉで記載した試料材料から形成され、全層貫通角膜移植処置をする間に挿入された。この試料人工角膜材料は、縫合糸で適当な位置に、元来の角膜と生体統合することによって保持された。ウサギの眼において、生体統合、生存、及び材料の起こり得る合併症を調査した。縫合糸は、手術後１週間で取り除かれた。ウサギの角膜の細隙灯検査は、第１週で再上皮化を示した。初期には若干の混濁が観察されたが、どの移植片も、この間、炎症又は拒絶反応のなんらの徴候も示さなかった。手術後１週間の移植片の切片は、手術を受けていない反対側の角膜と比較しても、正常な組織学的外観を示した。フルオレセインナトリウムによる染色は示さず、完全な上皮バリアーの存在を示した。ヘマトキシリン及びエオシンで染色したウサギ眼の切片も、移植片を覆う重層上皮を示し、移植片が宿主の角膜内によく統合していることを示した。
【００９６】
[0098]ウサギに有害反応は観察されなかった。人工角膜は、光学的な透明度を維持した。トポグラフィー測定も、人工角膜の表面が滑らかで、正常な眼と同様なプロフィールであることを示した。移植された試料ポリマーは、角膜細胞の再生を促進し、宿主と移植片との安定的な統合を示すことが観察された。
【００９７】
[0099]明確には上で述べていない本発明の他の特徴、利益、及び利点は、本明細書及び図面から当業者であれば理解することができる。
【００９８】
[00100]本発明の典型的な実施形態を上に記載したにすぎないが、当業者であれば、多くの変更形態が、これらの実施形態において、本発明の新規の教示及び利点から著しく逸脱することなく可能であることが容易に理解されるであろう。
【００９９】
[00101]むしろ、本発明は、特許請求の範囲によって定義しているような範囲内の全てのこうした変更形態を包含することを意図している。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
水、界面活性剤、及び多孔性コポリマーを形成するために共重合可能なモノマーの組合せを含み、
前記モノマーの組合せが、メタクリル酸２−ヒドロキシエチル（ＨＥＭＡ）よりも高い親水性を有する第１のモノマー、及び、ＨＥＭＡと同等の親水性又はＨＥＭＡよりも低い親水性を有する第２のモノマーを含む、両連続マイクロエマルションを用意するステップと、
前記多孔性コポリマーを形成するために、前記両連続マイクロエマルションにおける前記モノマーを重合するステップと、
を含む、ポリマーの形成方法。
【請求項２】
前記第１のモノマーが、Ｎ−ビニルピロリドン（ＮＶＰ）又はメタクリル酸（ＭＡＡ）を含む、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記第２のモノマーが、ＨＥＭＡ又はメタクリル酸メチル（ＭＭＡ）を含む、請求項１又は２に記載の方法。
【請求項４】
前記モノマーの組合せが、前記マイクロエマルション中に約３８ｗｔ％以下の総濃度を有する、請求項１〜３のいずれか一項に記載の方法。
【請求項５】
前記第２のモノマーが、前記マイクロエマルション中に約１０〜約２５ｗｔ％の濃度を有する、請求項１〜４のいずれか一項に記載の方法。
【請求項６】
前記マイクロエマルション中の前記水の濃度が、約２５〜約５０ｗｔ％である、請求項１〜５のいずれか一項に記載の方法。
【請求項７】
前記マイクロエマルション中の前記界面活性剤の濃度が、約１０〜約５０ｗｔ％である、請求項１〜６のいずれか一項に記載の方法。
【請求項８】
前記マイクロエマルションが架橋剤をさらに含む、請求項１〜７のいずれか一項に記載の方法。
【請求項９】
架橋剤がエチレングリコールジメタクリレート（ＥＧＤＭＡ）である、請求項８に記載の方法。
【請求項１０】
前記マイクロエマルションが、重合開始剤をさらに含む、請求項１〜９のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１１】
前記開始剤が、２，２−ジメトキシ−２−フェニルアセトフェノン（ＤＭＰＡ）である、請求項１０に記載の方法。
【請求項１２】
前記界面活性剤が、ポリ（エチレンオキシド）−マクロモノマーである、請求項１〜１１のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１３】
前記界面活性剤が、ω−メトキシポリ（エチレンオキシド）４０ウンデシルα−メタクリレートマクロモノマーである、請求項１２に記載の方法。
【請求項１４】
相互接続された細孔を画定し、重合されたモノマーを含むコポリマーであって、
前記モノマーが、メタクリル酸２−ヒドロキシエチル（ＨＥＭＡ）よりも高い親水性を有する第１のモノマー、及び、ＨＥＭＡと同等の親水性又はＨＥＭＡよりも低い親水性を有する第２のモノマーを含む、コポリマー。
【請求項１５】
前記第１のモノマーが、Ｎ−ビニルピロリドン（ＮＶＰ）又はメタクリル酸（ＭＡＡ）を含む、請求項１４に記載のコポリマー。
【請求項１６】
前記第２のモノマーが、ＨＥＭＡ又はメタクリル酸メチル（ＭＭＡ）を含む、請求項１４又は１５に記載のコポリマー。
【請求項１７】
前記細孔が、約１０〜約１００ｎｍの孔径を有する、請求項１４〜１６のいずれか一項に記載のコポリマー。
【請求項１８】
前記第１のモノマーの前記コポリマーに対する重量比が、約０．１５〜約０．２である、請求項１４〜１７のいずれか一項に記載のコポリマー。
【請求項１９】
前記第２のモノマーの前記コポリマーに対する重量比が、約０．１５〜約０．２である、請求項１４〜１８のいずれか一項に記載のコポリマー。
【請求項２０】
約１０〜約３０の酸素透過係数を有する、請求項１４〜１９のいずれか一項に記載のコポリマー。
【請求項２１】
約２６の酸素透過係数を有する、請求項１４〜１９のいずれか一項に記載のコポリマー。
【請求項２２】
約７６ｗｔ％以上の平衡含水率を有する、請求項１４〜２１のいずれか一項に記載のコポリマー。
【請求項２３】
約５０〜約７６ｗｔ％の平衡含水率を有する、請求項１４〜２１のいずれか一項に記載のコポリマー。
【請求項２４】
約８８％以上の光透過率を有する、請求項１４〜２３のいずれか一項に記載のコポリマー。
【請求項２５】
約９５％以上の光透過率を有する、請求項１４〜２３のいずれか一項に記載のコポリマー。
【請求項２６】
約２×１０−６ｃｍ−２／ｓ以上のグルコース拡散透過係数を有する、請求項１４〜２５のいずれか一項に記載のコポリマー。
【請求項２７】
約１×１０−６〜約４×１０−６ｃｍ−２／ｓのグルコース拡散透過係数を有する、請求項１４〜２５のいずれか一項に記載のコポリマー。
【請求項２８】
約１．４×１０−７ｃｍ−２／ｓ以上のアルブミン拡散透過係数を有する、請求項１４〜２７のいずれか一項に記載のコポリマー。
【請求項２９】
約０．１×１０−６〜約２×１０−６ｃｍ−２／ｓのアルブミン拡散透過係数を有する、請求項１４〜２７のいずれか一項に記載のコポリマー。
【請求項３０】
約２ＭＰａ以上の引張強度を有する、請求項１４〜２９のいずれか一項に記載のコポリマー。
【請求項３１】
約１〜約７ＭＰａの引張強度を有する、請求項１４〜２９のいずれか一項に記載のコポリマー。
【請求項３２】
約１００ＭＰａ以上のヤング率を有する、請求項１４〜３１のいずれか一項に記載のコポリマー。
【請求項３３】
約９０〜約４００ＭＰａのヤング率を有する、請求項１４〜３１のいずれか一項に記載のコポリマー。
【請求項３４】
請求項１〜１３のいずれか一項に記載の方法に従って形成される、請求項１４〜３３のいずれか一項に記載のコポリマー。
【請求項３５】
請求項１〜１３のいずれか一項に記載の方法に従って形成されるコポリマー。
【請求項１】
水、界面活性剤、及び多孔性コポリマーを形成するために共重合可能なモノマーの組合せを含み、
前記モノマーの組合せが、メタクリル酸２−ヒドロキシエチル（ＨＥＭＡ）よりも高い親水性を有する第１のモノマー、及び、ＨＥＭＡと同等の親水性又はＨＥＭＡよりも低い親水性を有する第２のモノマーを含む、両連続マイクロエマルションを用意するステップと、
前記多孔性コポリマーを形成するために、前記両連続マイクロエマルションにおける前記モノマーを重合するステップと、
を含む、ポリマーの形成方法。
【請求項２】
前記第１のモノマーが、Ｎ−ビニルピロリドン（ＮＶＰ）又はメタクリル酸（ＭＡＡ）を含む、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記第２のモノマーが、ＨＥＭＡ又はメタクリル酸メチル（ＭＭＡ）を含む、請求項１又は２に記載の方法。
【請求項４】
前記モノマーの組合せが、前記マイクロエマルション中に約３８ｗｔ％以下の総濃度を有する、請求項１〜３のいずれか一項に記載の方法。
【請求項５】
前記第２のモノマーが、前記マイクロエマルション中に約１０〜約２５ｗｔ％の濃度を有する、請求項１〜４のいずれか一項に記載の方法。
【請求項６】
前記マイクロエマルション中の前記水の濃度が、約２５〜約５０ｗｔ％である、請求項１〜５のいずれか一項に記載の方法。
【請求項７】
前記マイクロエマルション中の前記界面活性剤の濃度が、約１０〜約５０ｗｔ％である、請求項１〜６のいずれか一項に記載の方法。
【請求項８】
前記マイクロエマルションが架橋剤をさらに含む、請求項１〜７のいずれか一項に記載の方法。
【請求項９】
架橋剤がエチレングリコールジメタクリレート（ＥＧＤＭＡ）である、請求項８に記載の方法。
【請求項１０】
前記マイクロエマルションが、重合開始剤をさらに含む、請求項１〜９のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１１】
前記開始剤が、２，２−ジメトキシ−２−フェニルアセトフェノン（ＤＭＰＡ）である、請求項１０に記載の方法。
【請求項１２】
前記界面活性剤が、ポリ（エチレンオキシド）−マクロモノマーである、請求項１〜１１のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１３】
前記界面活性剤が、ω−メトキシポリ（エチレンオキシド）４０ウンデシルα−メタクリレートマクロモノマーである、請求項１２に記載の方法。
【請求項１４】
相互接続された細孔を画定し、重合されたモノマーを含むコポリマーであって、
前記モノマーが、メタクリル酸２−ヒドロキシエチル（ＨＥＭＡ）よりも高い親水性を有する第１のモノマー、及び、ＨＥＭＡと同等の親水性又はＨＥＭＡよりも低い親水性を有する第２のモノマーを含む、コポリマー。
【請求項１５】
前記第１のモノマーが、Ｎ−ビニルピロリドン（ＮＶＰ）又はメタクリル酸（ＭＡＡ）を含む、請求項１４に記載のコポリマー。
【請求項１６】
前記第２のモノマーが、ＨＥＭＡ又はメタクリル酸メチル（ＭＭＡ）を含む、請求項１４又は１５に記載のコポリマー。
【請求項１７】
前記細孔が、約１０〜約１００ｎｍの孔径を有する、請求項１４〜１６のいずれか一項に記載のコポリマー。
【請求項１８】
前記第１のモノマーの前記コポリマーに対する重量比が、約０．１５〜約０．２である、請求項１４〜１７のいずれか一項に記載のコポリマー。
【請求項１９】
前記第２のモノマーの前記コポリマーに対する重量比が、約０．１５〜約０．２である、請求項１４〜１８のいずれか一項に記載のコポリマー。
【請求項２０】
約１０〜約３０の酸素透過係数を有する、請求項１４〜１９のいずれか一項に記載のコポリマー。
【請求項２１】
約２６の酸素透過係数を有する、請求項１４〜１９のいずれか一項に記載のコポリマー。
【請求項２２】
約７６ｗｔ％以上の平衡含水率を有する、請求項１４〜２１のいずれか一項に記載のコポリマー。
【請求項２３】
約５０〜約７６ｗｔ％の平衡含水率を有する、請求項１４〜２１のいずれか一項に記載のコポリマー。
【請求項２４】
約８８％以上の光透過率を有する、請求項１４〜２３のいずれか一項に記載のコポリマー。
【請求項２５】
約９５％以上の光透過率を有する、請求項１４〜２３のいずれか一項に記載のコポリマー。
【請求項２６】
約２×１０−６ｃｍ−２／ｓ以上のグルコース拡散透過係数を有する、請求項１４〜２５のいずれか一項に記載のコポリマー。
【請求項２７】
約１×１０−６〜約４×１０−６ｃｍ−２／ｓのグルコース拡散透過係数を有する、請求項１４〜２５のいずれか一項に記載のコポリマー。
【請求項２８】
約１．４×１０−７ｃｍ−２／ｓ以上のアルブミン拡散透過係数を有する、請求項１４〜２７のいずれか一項に記載のコポリマー。
【請求項２９】
約０．１×１０−６〜約２×１０−６ｃｍ−２／ｓのアルブミン拡散透過係数を有する、請求項１４〜２７のいずれか一項に記載のコポリマー。
【請求項３０】
約２ＭＰａ以上の引張強度を有する、請求項１４〜２９のいずれか一項に記載のコポリマー。
【請求項３１】
約１〜約７ＭＰａの引張強度を有する、請求項１４〜２９のいずれか一項に記載のコポリマー。
【請求項３２】
約１００ＭＰａ以上のヤング率を有する、請求項１４〜３１のいずれか一項に記載のコポリマー。
【請求項３３】
約９０〜約４００ＭＰａのヤング率を有する、請求項１４〜３１のいずれか一項に記載のコポリマー。
【請求項３４】
請求項１〜１３のいずれか一項に記載の方法に従って形成される、請求項１４〜３３のいずれか一項に記載のコポリマー。
【請求項３５】
請求項１〜１３のいずれか一項に記載の方法に従って形成されるコポリマー。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【公表番号】特表２０１２−５２０９１８（Ｐ２０１２−５２０９１８Ａ）
【公表日】平成２４年９月１０日（２０１２．９．１０）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１２−５００７４６（Ｐ２０１２−５００７４６）
【出願日】平成２１年３月１９日（２００９．３．１９）
【国際出願番号】ＰＣＴ／ＳＧ２００９／００００９７
【国際公開番号】ＷＯ２０１０／１０７３９０
【国際公開日】平成２２年９月２３日（２０１０．９．２３）
【出願人】（５０３２３１８８２）エージェンシー フォー サイエンス，テクノロジー アンド リサーチ (179)
【Ｆターム（参考）】
【公表日】平成２４年９月１０日（２０１２．９．１０）
【国際特許分類】
【出願日】平成２１年３月１９日（２００９．３．１９）
【国際出願番号】ＰＣＴ／ＳＧ２００９／００００９７
【国際公開番号】ＷＯ２０１０／１０７３９０
【国際公開日】平成２２年９月２３日（２０１０．９．２３）
【出願人】（５０３２３１８８２）エージェンシー フォー サイエンス，テクノロジー アンド リサーチ (179)
【Ｆターム（参考）】
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