(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
以下の式を有するプレポリマーからなる群から選択されるプレポリマー：
【化１】
0005410761.tif 000016
（上式中、ｎは１〜３００の整数である。）
【請求項２】
請求項１に記載の少なくとも一つのプレポリマー、および少なくとも一つの第２モノマーを含む、重合生体材料を製造するために有用な混合物。
【請求項３】
さらに、第２モノマーに加えて疎水性モノマーおよび親水性モノマーを含む請求項２に記載の混合物。
【請求項４】
第２モノマーが、不飽和カルボン酸；メタクリル酸、アクリル酸；アクリル置換アルコール；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；ビニルラクタム；Ｎ−ビニルピロリドン（ＮＶＰ）、Ｎ−ビニルカプロラクトン；アクリルアミド；メタクリルアミド、Ｎ，Ｎ−ジメチルアクリルアミド、メタクリレート；ジメタクリル酸エチレングリコール、メタクリル酸メチル、メタクリル酸アリル；親水性炭酸ビニル、親水性カルバミン酸ビニルモノマー；親水性オキサゾロンモノマー、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、ジメタクリル酸エチレングリコール（ＥＧＤＭＡ）、メタクリル酸アリル（ＡＭＡ）およびそれらの混合物からなる群から選択される請求項２又は３に記載の混合物。
【請求項５】
重合コモノマーとして請求項１に記載のプレポリマーを含むデバイス。
【請求項６】
デバイスがコンタクトレンズである請求項５に記載のデバイス。
【請求項７】
コンタクトレンズが硬質ガス透過性コンタクトレンズである請求項５に記載のデバイス。
【請求項８】
レンズがソフトコンタクトレンズである請求項５に記載のデバイス。
【請求項９】
レンズがヒドロゲルコンタクトレンズである請求項５に記載のデバイス。
【請求項１０】
レンズが眼球内レンズである請求項５に記載のデバイス。
【請求項１１】
レンズが有水晶体眼球内レンズである請求項１０に記載のデバイス。
【請求項１２】
レンズが無水晶体眼球内レンズである請求項１０に記載のデバイス。
【請求項１３】
デバイスが角膜移植片である請求項５に記載のデバイス。
【請求項１４】
デバイスが、心臓弁、眼球内レンズ、フィルム、手術用用具、血管代替品、子宮内器具、膜、ダイアフラム、手術による移植片、血管、人工尿管、人工乳房組織、腎臓透析機械用の膜、心臓／肺機械用の膜、カテーテル、マウス・ガード、義歯ライナー、眼科用デバイス、およびコンタクトレンズからなる群から選択される請求項５に記載のデバイス。
【請求項１５】
請求項１に記載のプレポリマーおよび少なくとも第２モノマーを含む混合物を提供し、
混合物を重合条件にさらして重合デバイスを提供し、
重合デバイスを抽出し、および
重合デバイスを包装し滅菌すること、
を含むデバイスを製造する方法。
【請求項１６】
抽出段階が不燃性溶媒により行われる請求項１５に記載の方法。
【請求項１７】
抽出溶媒が水である請求項１５に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、生体適合性医療デバイスの製造に有用な高分子組成物に関する。さらに詳細には、本発明は、眼科用デバイスの製造に有用な望ましい物理的特性を有する高分子組成物を形成するための重合が可能なある種の陽イオンモノマーに関する。こうした特性には、重合医療デバイスを水で抽出する能力が挙げられる。これは、技術上一般的であるように、有機溶媒の使用を避ける。高分子組成物は、エチレン性不飽和陽イオン親水基により末端封止される重合ケイ素含有モノマーを含む。
【背景技術】
【０００２】
生体用デバイスを含む種々の物品は、有機ケイ素化合物含有材料から形成される。ソフトコンタクトレンズなどの生体用デバイスに有用な有機ケイ素化合物材料の一つの部類は、ケイ素含有ヒドロゲル材料である。ヒドロゲルは、平衡状態で水を含有する、水和し架橋した高分子系である。ヒドロゲルコンタクトレンズは、比較的高い酸素透過性ならびに望ましい生体適合性および快適さを提供する。ヒドロゲル配合物中のケイ素含有材料の包含は、一般に、ケイ素系の材料が水よりも高い酸素透過性を有するので、より高い酸素透過性を提供する。
【０００３】
有機ケイ素化合物材料の別の部類は、ハードコンタクトレンズ用に用いられる硬質のガス透過性材料である。こうした材料は、一般に、ケイ素またはフルオロケイ素コポリマーから形成される。これらの材料は酸素透過性であり、ソフトコンタクトレンズ用に用いられる材料よりも硬い。コンタクトレンズを含む、生体用デバイスに有用な有機ケイ素化合物含有材料は、以下の米国特許：米国特許第４，６８６，２６７号明細書（エリス（Ｅｌｌｉｓ）ら）、米国特許第５，０３４，４６１号明細書（ライ（Ｌａｉ）ら）、および米国特許第５，０７０，２１５号明細書（バンベリ（Ｂａｍｂｕｒｙ）ら）に開示されている。
【０００４】
加えて、従来型のシロキサン型のモノマーは疎水性であり、それらにより製造されるレンズは、しばしば、親水性表面を提供するための追加の処理を必要とする。特定の理論により縛られようとは望まないが、発明者らは、本明細書において開示される４級シロキサン型モノマーなどの荷電シロキサン型モノマーを提供することが、親水性シロキサン型モノマーをもたらすことを信じる。親水性４級基が極性水分子の陰性部分と相互作用することは信じられる。
【０００５】
ソフトコンタクトレンズ材料は、２−ヒドロキシエチルメタクリレート、Ｎ−ビニル−ピロリドン、およびそれらの組合せなどの重合性および架橋性の親水性モノマーにより製造される。これらの親水性モノマーを重合させることにより製造されるポリマーは、それら自身で有意な親水性の性格を示すと共に、それらの高分子マトリクス中に有意な量の水を吸収することができる。それらの水を吸収する能力のせいで、これらのポリマーは、多くの場合、「ヒドロゲル」と呼ばれる。これらのヒドロゲルは、光学的に透明であり、それらの高いレベルの水和物水のせいで、ソフトコンタクトレンズを製造するための特に有用な材料である。シロキサン型モノマーが水ならびに親水性溶媒およびモノマー中に溶解しにくいことは周知であり、従って、それらは標準ヒドロゲル技術を用いて共重合し加工することも困難である。従って、ヒドロゲルレンズを製造するために用いられる材料、特に希釈剤中での改善された溶解性を有する新規のシロキサン型モノマーに対する必要性が存在する。さらに、従来技術において用いられる有機溶媒の代わりに水中で抽出可能である重合医療デバイスをもたらすモノマーに対する必要性が存在する。
【０００６】
本明細書において用いられる用語「モノマー」および類似の用語は、例えば、フリーラジカル重合により重合可能である比較的低い分子量の化合物、ならびに「プレポリマー」、「マクロモノマー」、および関連用語でも呼ばれる高分子量化合物を意味する。
【０００７】
本明細書において用いられる用語「（メタ）」は、任意のメチル置換基を意味する。従って、「（メタ）アクリレート」などの用語は、メタクリレートまたはアクリレートのいずれかを意味し、「（メタ）アクリル酸」は、メタクリル酸またはアクリル酸のいずれかを意味する。
【０００８】
本発明は、コンタクトレンズを含む生体用デバイスなどの物品において有用である新奇の陽イオン有機ケイ素化合物含有モノマーを提供する。
【発明の開示】
【０００９】
第１態様において、本発明は式（Ｉ）で表されるモノマーに関する：
【化１】
0005410761.tif 000002
式中、Ｌは同じかまたは異なることができると共に、ウレタン、炭酸エステル、カルバミン酸エステル、カルボキシル・ウレイド、スルホニル、直鎖または分岐鎖Ｃ１〜Ｃ３０アルキル基、Ｃ１〜Ｃ３０フルオロアルキル基、Ｃ１〜Ｃ２０エステル基、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、ポリエーテル含有基、ウレイド基、アミド基、アミン基、置換または非置換Ｃ１〜Ｃ３０アルコキシ基、置換または非置換Ｃ３〜Ｃ３０シクロアルキル基、置換または非置換Ｃ３〜Ｃ３０シクロアルキルアルキル基、置換または非置換Ｃ３〜Ｃ３０シクロアルケニル基、置換または非置換Ｃ５〜Ｃ３０アリール基、置換または非置換Ｃ５〜Ｃ３０アリールアルキル基、置換または非置換Ｃ５〜Ｃ３０ヘテロアリール基、置換または非置換Ｃ３〜Ｃ３０複素環式環、置換または非置換Ｃ４〜Ｃ３０複素環アルキル基、置換または非置換Ｃ６〜Ｃ３０ヘテロアリールアルキル基、Ｃ５〜Ｃ３０フルオロアリール基、またはヒドロキシル置換アルキルエーテルおよびそれらの組合せからなる群から選択される。
【００１０】
Ｘ-は少なくとも単一の荷電対イオンである。単一荷電対イオンの例には、Ｃｌ-、Ｂｒ-、Ｉ-、ＣＦ3ＣＯ2-、ＣＨ3ＣＯ2-、ＨＣＯ3-、ＣＨ3ＳＯ4-、ｐ−トルエンスルホン酸、ＨＳＯ4-、Ｈ2ＰＯ4-、ＮＯ3-、およびＣＨ3ＣＨ（ＯＨ）ＣＯ2-からなる基が挙げられる。２荷電対イオンの例には、ＳＯ42-、ＣＯ32-およびＨＰＯ42-が挙げられるであろう。他の荷電対イオンは当業者に明らかであるであろう。対イオンの残留量が水和生成物の形態で存在することが可能であることは理解されるべきである。従って、毒性対イオンの使用は阻止されるべきである。同様に、単一荷電対イオンに対して、対イオンと４級シロキサニルの比率が１：１であることは理解されるべきである。より大きな負の荷電の対イオンは、対イオンの全体荷電に対して異なる比率をもたらす。
【００１１】
ｎは１〜約３００の整数である；Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３、Ｒ４、Ｒ５、Ｒ６、Ｒ７およびＲ８は、それぞれ、独立に、水素、直鎖または分岐鎖Ｃ１〜Ｃ３０アルキル基、Ｃ１〜Ｃ３０フルオロアルキル基、Ｃ１〜Ｃ２０エステル基、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、ポリエーテル含有基、ウレイド基、アミド基、アミン基、置換または非置換Ｃ１〜Ｃ３０アルコキシ基、置換または非置換Ｃ３〜Ｃ３０シクロアルキル基、置換または非置換Ｃ３〜Ｃ３０シクロアルキルアルキル基、置換または非置換Ｃ３〜Ｃ３０シクロアルケニル基、置換または非置換Ｃ５〜Ｃ３０アリール基、置換または非置換Ｃ５〜Ｃ３０アリールアルキル基、置換または非置換Ｃ５〜Ｃ３０ヘテロアリール基、置換または非置換Ｃ３〜Ｃ３０複素環式環、置換または非置換Ｃ４〜Ｃ３０複素環アルキル基、置換または非置換Ｃ６〜Ｃ３０ヘテロアリールアルキル基、フッ素、Ｃ５〜Ｃ３０フルオロアリール基、またはヒドロキシル基であり；Ｘは、独立に、直鎖または分岐鎖Ｃ１〜Ｃ３０アルキル基、Ｃ１〜Ｃ３０フルオロアルキル基、置換または非置換Ｃ５〜Ｃ３０アリールアルキル基、エーテル、ポリエーテル、硫化物、またはアミノ含有基であり、およびＶは、独立に、重合可能エチレン性不飽和有機ラジカルである。
【００１２】
本明細書における使用のためのウレタンの代表的な例には、一例として、またアルキル基などのさらなる基に連結することが可能であるカルボキシル基に連結される２級アミンが挙げられる。同様に、２級アミンは、また、アルキル基などのさらなる基に連結することが可能である。
【００１３】
本明細書における使用のための炭酸エステルの代表的な例には、一例として、炭酸アルキル、および炭酸アリールなどが挙げられる。
【００１４】
本明細書における使用のためのカルバミン酸エステルの代表的な例には、一例として、カルバミン酸アルキル、およびカルバミン酸アリールなどが挙げられる。
【００１５】
本明細書における使用のためのカルボキシル・ウレイドの代表的な例には、一例として、アルキルカルボキシル・ウレイド、およびアリールカルボキシル・ウレイドなどが挙げられる。
【００１６】
本明細書における使用のためのスルホニルの代表的な例には、一例として、アルキルスルホニル、およびアリールスルホニルなどが挙げられる。
【００１７】
本明細書における使用のためのアルキル基の代表的な例には、一例として、分子の残部に対して不飽和ありまたはなしでの１〜約１８個の炭素原子の炭素および水素原子を含有する直鎖または分岐鎖炭化水素鎖ラジカル、例えば、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、およびｎ−ペンチル基などが挙げられる。
【００１８】
本明細書における使用のためのフルオロアルキル基の代表的な例には、一例として、炭素原子に結合する１以上のフッ素原子を有する上に定義されるような直鎖または分岐鎖アルキル基、例えば、−ＣＦ３、−ＣＦ２ＣＦ３、−ＣＨ２ＣＦ３、−ＣＨ２ＣＦ２Ｈ、および−ＣＦ２Ｈなどが挙げられる。
【００１９】
本明細書における使用のためのエステル基の代表的な例には、一例として、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。
【００２０】
本明細書における使用のためのエーテルまたはポリエーテル含有基の代表的な例には、一例として、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、およびアリールアルキル基が上に定義されるアルキルエーテル、シクロアルキルエーテル、アリールエーテル、アリールアルキルエーテル、例えば、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）およびそれらの混合物またはコポリマーなどのアルキレン・オキシド、ポリ（アルキレン・オキシド）、Ｒ８が上に定義される結合基、アルキル、シクロアルキルまたはアリール基であり、Ｒ９が上に定義されるアルキル、シクロアルキルまたはアリール基である一般式−Ｒ８ＯＲ９で表されるエーテルまたはポリエーテル基、例えば、−ＣＨ２ＣＨ２ＯＣ６Ｈ５および−ＣＨ２ＣＨ２ＯＣ２Ｈ５などが挙げられる。
【００２１】
本明細書における使用のためのアミド基の代表的な例には、一例として、Ｒ１０、Ｒ１１およびＲ１２が独立にＣ１〜Ｃ３０炭化水素である、例えば、Ｒ１０がアルキレン基、アリーレン基、シクロアルキレン基であることができ、およびＲ１１およびＲ１２が本明細書において定義されるアルキル基、アリール基、およびシクロアルキル基などであることができる一般式−Ｒ１０Ｃ（Ｏ）ＮＲ１１Ｒ１２で表されるアミドなどが挙げられる。
【００２２】
本明細書における使用のためのアミン基の代表的な例には、一例として、Ｒ１３がＣ２〜Ｃ３０アルキレン、アリーレン、またはシクロアルキレン基であり、およびＲ１４およびＲ１５が、独立に、例えば、本明細書において定義されるアルキル基、アリール基、またはシクロアルキル基などのＣ１〜Ｃ３０炭化水素である一般式−Ｒ１３ＮＲ１４Ｒ１５で表されるアミンなどが挙げられる。
【００２３】
本明細書における使用のためのウレイド基の代表的な例には、一例として、１以上の置換基を有するウレイド基または非置換ウレイド基が挙げられる。ウレイド基は、好ましくは、１〜１２個の炭素原子を有するウレイド基である。置換基の例には、アルキル基およびアリール基が挙げられる。ウレイド基の例には３−メチルウレイド、３，３−ジメチルウレイド、および３−フェニルウレイド基が挙げられる。
【００２４】
本明細書における使用のためのアルコキシ基の代表的な例には、一例として、分子の残部に酸素連鎖を介して結合される上に定義されるアルキル基、すなわち、Ｒ２０が上に定義されるアルキル、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、またはアリールアルキル基、例えば、−ＯＣＨ３、−ＯＣ２Ｈ５、または−ＯＣ６Ｈ５である一般式−ＯＲ２０で表されるアルキル基などが挙げられる。
【００２５】
本明細書における使用のためのシクロアルキル基の代表的な例には、一例として、例えば、シクロプロピル、シクロブチル、シクロペンチル、シクロヘキシル、ペルヒドロナフチル、および任意に１以上のヘテロ原子、例えば、ＯおよびＮを含有する、環式基またはスプリオ２環式基、例えば、スプリオ−（４，４）−ノン−２−イルを架橋したアダマンチルおよびノルボルニル基などの置換または非置換、非芳香族の約３〜約１８個の炭素原子の単環または多環式環系などが挙げられる。
【００２６】
本明細書における使用のためのシクロアルキルアルキル基の代表的な例には、一例として、直接アルキル基に結合され、次に、アルキル基からのあらゆる炭素でモノマーの主構造に結合され、これにより、例えば、環式環が任意に１以上のヘテロ原子、例えば、ＯおよびＮを含有することができる、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基などの安定構造の形成をもたらす、約３〜約１８個の炭素原子を含有する置換または非置換の環式環含有ラジカルなどが挙げられる。
【００２７】
本明細書における使用のためのシクロアルケニル基の代表的な例には、一例として、例えば、環式環が任意に１以上のヘテロ原子、例えば、ＯおよびＮを含有することができる、シクロプロペニル、シクロブテニル、シクロペンテニル基などの少なくとも一つの炭素−炭素二重結合を有する約３〜約１８個の炭素原子を含有する置換または非置換の環式環含有ラジカルなどが挙げられる。
【００２８】
本明細書における使用のためのアリール基の代表的な例には、一例として、例えば、任意に１以上のヘテロ原子、例えば、ＯおよびＮを含有する、フェニル、ナフチル、テトラヒドロナフチル、インデニル、およびビフェニル基などの約５〜約２５個の炭素原子を含有する置換または非置換の単環芳香族または多環芳香族ラジカルなどが挙げられる。
【００２９】
本明細書における使用のためのアリールアルキル基の代表的な例には、一例として、アリール基が任意に１以上のヘテロ原子、例えば、ＯおよびＮを含有する、上に定義されるアルキル基に直接結合される上に定義される置換または非置換のアリール基、例えば、−ＣＨ２Ｃ６Ｈ５、および−Ｃ２Ｈ５Ｃ６Ｈ５などが挙げられる。
【００３０】
本明細書における使用のためのフルオロアリール基の代表的な例には、一例として、アリール基に結合される１以上のフッ素原子を有する上に定義されるアリール基が挙げられる。
【００３１】
本明細書における使用のための複素環式環基の代表的な例には、一例として、炭素原子および１〜５個のヘテロ原子、例えば、窒素、リン、酸素、硫黄およびそれらの混合物を含有する、置換または非置換の安定な３〜約１５員環ラジカルが挙げられる。本明細書における使用のために適する複素環式環ラジカルには、縮合、架橋またはスピロ環系を含むことが可能である単環、２環または３環系を挙げることが可能であり、複素環式環ラジカル中の窒素、リン、炭素、酸素または硫黄原子は、任意に、種々の酸化状態に酸化することが可能である。加えて、窒素原子は、任意に４級化することが可能であると共に、環ラジカルは部分的にまたは完全に飽和することが可能である（すなわち、複素環式芳香族化合物または複素環式アリール芳香族化合物）。こうした複素環式環ラジカルの例には、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、カルバゾリル、シノリニル、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、イミダゾリル、テトラヒドロイソウイノリル（tetrahydroisouinolyl）、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、オキサソリジニル、トリアゾリル、インダニル、イソキサゾリル、イソキサソリジニル、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、ベンズイミダゾリル、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、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、およびイソクロマニルなど、およびそれらの混合物が挙げられるがそれらに限定されない。
【００３２】
本明細書における使用のためのヘテロアリール基の代表的な例には、一例として、上に定義される置換または非置換複素環式環ラジカルが挙げられる。ヘテロアリール環ラジカルは、あらゆるヘテロ原子または炭素原子で主構造に結合することが可能であり、これは安定な構造の形成をもたらす。
【００３３】
本明細書における使用のためのヘテロアリールアルキル基の代表的な例には、一例として、上に定義されるアルキル基に直接結合される、上に定義される置換または非置換ヘテロアリール環ラジカルが挙げられる。ヘテロアリールアルキルラジカルは、アルキル基からのあらゆる炭素原子で主構造に結合することが可能であり、これは安定な構造の形成をもたらす。
【００３４】
本明細書における使用のための複素環基の代表的な例には、一例として、上に定義される置換または非置換複素環式環ラジカルが挙げられる。複素環式環ラジカルは、あらゆるヘテロ原子または炭素原子で主構造に結合することが可能であり、これは安定な構造の形成をもたらす。
【００３５】
本明細書における使用のための複素環アルキル基の代表的な例には、一例として、上に定義されるアルキル基に直接結合される、上に定義される置換または非置換複素環式環ラジカルが挙げられる。複素環アルキルラジカルは、アルキル基中の炭素原子で主構造に結合することが可能であり、これは安定な構造の形成をもたらす。
【００３６】
「重合可能エチレン性不飽和有機ラジカル」の代表的な例には、一例として、（メタ）アクリレート含有ラジカル、（メタ）アクリルアミド含有ラジカル、炭酸ビニル含有ラジカル、カルバミン酸ビニル含有ラジカル、およびスチレン含有ラジカルなどが挙げられる。一つの実施形態において、重合可能エチレン性不飽和有機ラジカルは、以下の一般式により表すことができる：
【化２】
0005410761.tif 000003
式中、Ｒ２１は水素、フッ素またはメチル基であり、Ｒ２２は、独立に、水素、フッ素、１〜６個の炭素原子を有するアルキルラジカル、またはＹが−Ｏ−、−Ｓ−または−ＮＨ−であり、Ｒ２４が１〜約１０個の炭素原子を有する２価のアルキレンラジカルである−ＣＯ−Ｙ−Ｒ２４ラジカルである。
【００３７】
「置換アルキル」、「置換アルコキシ」、「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」、「置換複素環式環」、「置換ヘテロアリール環」、「置換ヘテロアリールアルキル」、「置換複素環アルキル環」、「置換環式環」および「置換カルボン酸誘導体」中の置換基は、同じかまたは異なることが可能であり、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）、置換または非置換アルキル、置換または非置換アルコキシ、置換または非置換アルケニル、置換または非置換アルキニル、置換または非置換アリール、置換または非置換アリールアルキル、置換または非置換シクロアルキル、置換または非置換シクロアルケニル、置換または非置換アミノ、置換または非置換アリール、置換または非置換ヘテロアリール、置換複素環アルキル環、置換または非置換へテロアリールアルキル、置換または非置換複素環式環、置換または非置換グアニジン、以下の基それぞれにおけるＲｘ、ＲｙおよびＲｚが同じかまたは異なることができると共に、水素原子、置換または非置換アルキル、置換または非置換アルコキシ、置換または非置換アルケニル、置換または非置換アルキニル、置換または非置換アリール、置換または非置換アリールアルキル、置換または非置換シクロアルキル、置換または非置換シクロアルケニル、置換または非置換アミノ、置換または非置換アリール、置換または非置換ヘテロアリール、「置換複素環アルキル環」、置換または非置換へテロアリールアルキル、または置換または非置換複素環式環であることができる−ＣＯＯＲｘ、−Ｃ（Ｏ）Ｒｘ、−Ｃ（Ｓ）Ｒｘ、−Ｃ（Ｏ）ＮＲｘＲｙ、−Ｃ（Ｏ）ＯＮＲｘＲｙ、−ＮＲｘＣＯＮＲｙＲｚ、−Ｎ（Ｒｘ）ＳＯＮＲｙ、−Ｎ（Ｒｘ）ＳＯ２Ｒｙ、−（＝Ｎ−Ｎ（Ｒｘ）Ｒｙ）、−ＮＲｘＣ（Ｏ）ＯＲｙ、−ＮＲｘＲｙ、−ＮＲｘＣ（Ｏ）Ｒｙ−、−ＮＲｘＣ（Ｓ）Ｒｙ、−ＮＲｘＣ（Ｓ）ＮＲｙＲｚ、−ＳＯＮＲｘＲｙ−、−ＳＯ２ＮＲｘＲｙ−、−ＯＲｘ、−ＯＲｘＣ（Ｏ）ＮＲｙＲｚ、−ＯＲｘＣ（Ｏ）ＯＲｙ−、−ＯＣ（Ｏ）Ｒｘ、−ＯＣ（Ｏ）ＮＲｘＲｙ、−ＲｘＮＲｙＣ（Ｏ）Ｒｚ、−ＲｘＯＲｙ、−ＲｘＣ（Ｏ）ＯＲｙ、−ＲｘＣ（Ｏ）ＮＲｙＲｚ、−ＲｘＣ（Ｏ）Ｒｘ、−ＲｘＯＣ（Ｏ）Ｒｙ、ＳＲｘ、−ＳＯＲｘ、−ＳＯ２Ｒｘ、−ＯＮＯ２などの１以上の置換基が挙げられる。
【００３８】
式（Ｉ）で表される好ましいモノマーは、以下の式（ＩＩ）〜式（ＶＩ）に示される：
【化３】
0005410761.tif 000004
【００３９】
本明細書において開示される新奇の陽イオンケイ素含有モノマーを製造するための合成法の略図である：
【化４】
0005410761.tif 000005
【００４０】
第２態様において、本発明は式（Ｉ）のモノマーを含むデバイス形成性モノマー混合物から形成された物品を包含する。好ましい実施形態により、物品は前述の陽イオンモノマーおよび少なくとも第２モノマーを含む混合物の重合製品である。好ましい物品は光学的に透明でありコンタクトレンズとして有用である。
【００４１】
これらの材料により製造される有用な物品は、疎水性、できればケイ素含有モノマーを必要とすることが可能である。好ましい組成物は、親水性および疎水性両方のモノマーを有する。本発明は、硬質または軟質いずれかの多種多様な高分子材料に適用される。生体材料を含むすべての高分子材料が本発明の範囲内にあると考えられるが、特に好ましい高分子材料は、コンタクトレンズ、有水晶体および無水晶体の眼内レンズを包含するレンズおよび角膜移植片である。特に好ましいものはケイ素含有ヒドロゲルである。
【００４２】
本発明は、また、心臓弁およびフィルム、手術用用具、血管代替品、子宮内器具、膜、ダイアフラム、手術による移植片、血管、人工尿管、人工乳房組織および体外で体液に接触させるように意図される膜、例えば、腎臓透析および心臓／肺機械用などの膜、カテーテル、マウス・ガード、義歯ライナー、眼科用デバイス、および特にコンタクトレンズなどの医療デバイスを提供する。
【００４３】
ケイ素含有ヒドロゲルは、少なくとも一つのケイ素含有モノマーおよび少なくとも一つの親水性モノマーを含有する混合物を重合することにより調製される。ケイ素含有モノマーは、架橋剤（多重合性官能基を有するモノマーとして定義される架橋剤）として機能することが可能であるか、または別の架橋剤は用いることが可能である。
【００４４】
ケイ素含有コンタクトレンズ材料の前の例は、米国特許第４，１５３，６４１号明細書（ダイチャート（Ｄｅｉｃｈｅｒｔ）ら、ボシュロム（Ｂａｕｓｃｈ  ＆  Ｌｏｍｂ  Ｉｎｃｏｒｐｏｒａｔｅｄ）に委譲される）に開示されている。レンズは、２価炭化水素基を通して重合活性化不飽和基にα、ω末端結合されるポリ（オルガノシロキサン）モノマーから製造される。１，３−ビス（メタクリルオキシアルキル）−ポリシロキサンなどの種々の疎水性ケイ素含有プレポリマーは、メタクリル酸２−ヒドロキシエチル（ＨＥＭＡ）などの公知の親水性モノマーと共重合された。
【００４５】
米国特許第５，３５８，９９５号明細書（ライら）には、かさばったポリシロキサニルアルキル（メタ）アクリレートモノマー、および少なくとも一つの親水性モノマーと重合したアクリル酸エステル封止ポリシロキサンプレポリマーからなるケイ素含有ヒドロゲルが記載されている。ライらはボシュロムに委譲され、全体の開示内容は本明細書において参考のため包含される。Ｍ2ＤXとして一般的に知られるアクリル酸エステル封止ポリシロキサンプレポリマーは、二つのアクリル酸エステル末端基および「ｘ」数の反復ジメチルシロキサン単位からなる。好ましいかさばったポリシロキサニルアルキル（メタ）アクリレートモノマーは、アクリル酸−またはビニル−含有のいずれかである親水性モノマーを有するＴＲＩＳタイプ（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）である。
【００４６】
この発明により用いることが可能であるケイ素含有モノマー混合物の他の例には以下が挙げられる：それらのすべてが共通に本明細書における譲受人ボシュロムに委譲されると共に、それらの全体の開示内容が本明細書において参考のため包含される米国特許第５，０７０，２１５号明細書および第５，６１０，２５２号明細書（バンベリら）に開示されている炭酸ビニルおよびカルバミン酸ビニルモノマー混合物、米国特許第５，３２１，１０８号明細書、第５，３８７，６６２号明細書および第５，５３９，０１６号明細書（クンツラー（Ｋｕｎｚｌｅｒ）ら）に開示されているフルオロケイ素モノマー混合物、米国特許第５，３７４，６６２号明細書、第５，４２０，３２４号明細書および第５，４９６，８７１号明細書（ライら）に開示されているフマル酸エステルモノマー混合物、および米国特許第５，４５１，６５１号明細書、第５，６４８，５１５号明細書、第５，６３９，９０８号明細書および第５，５９４，０８５号明細書（ライら）に開示されているウレタンモノマー混合物。
【００４７】
非ケイ素疎水性材料の例には、アクリル酸およびメタクリル酸アルキルが挙げられる。
【００４８】
陽イオンケイ素含有モノマーは、多種多様な親水性モノマーと共重合してケイ素ヒドロゲルレンズを製造することが可能である。適する親水性モノマーには、メタクリル酸およ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および２−ヒドロキシエチルアクリレートなどのアクリル置換アルコール、Ｎ−ビニルピロリドン（ＮＶＰ）および１−ビニルアゾナム−２−オンなどのビニルラクタム、およびメタクリルアミドおよびＮ，Ｎ−ジメチルアクリルアミド（ＤＭＡ）などのアクリルアミドが挙げられる。
【００４９】
なおさらなる例には、米国特許第５，０７０，２１５号明細書に開示されている親水性炭酸ビニルまたはカルバミン酸ビニルモノマー、および米国特許第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がある。他の適する親水性モノマーは当業者に明白である。
【００５０】
疎水性架橋剤には、ジメタクリル酸エチレングリコール（ＥＧＤＭＡ）およびメタクリル酸アリル（ＡＭＡ）などのメタクリル酸エステルが挙げられるであろう。従来型のケイ素ヒドロゲルモノマー混合物とは対照的に、本明細書における本発明の４級化ケイ素モノマーを含有するモノマー混合物は比較的水溶性である。この態様は、かすんだレンズをもたらす不適合相分離のリスクがより少なく、重合材料が水により抽出可能であることにおいて、従来型のケイ素ヒドロゲルモノマー混合物に対する利点を提供する。しかし、望ましい場合に、従来型の有機抽出法もまた用いることが可能である。加えて、抽出されるレンズは、酸素透過係数（Ｄｋ）および低弾性率の良好な組合せ、望ましいコンタクトレンズを得るために重要であることが知られている特性を実証する。さらに、本明細書における本発明の４級化ケイ素モノマーにより調製されるレンズは、表面処理なしでも湿潤性であり、乾いた離型を提供し、モノマー混合物中の溶媒を必要とせず（グリセロールなどの溶媒は用いることが可能であるが）、抽出される重合材料は細胞毒でなく、表面は接触に対して潤滑性である。本明細書における本発明の４級化ケイ素モノマーを含有する重合モノマー混合物が望ましい引裂強度を実証しない場合において、ＴＢＥ（メタクリル酸４−ｔ−ブチル−２−ヒドロキシシクロヘキシル）などの強化剤は、モノマー混合物に添加することが可能である。他の強化剤は当業者に周知であり、必要とされる場合にまた用いることが可能である。
【００５１】
本明細書において開示される陽イオンケイ素含有モノマーの利点は、それらが比較的水溶性であり、またそれらのコモノマー中に溶解できることであるが、有機希釈剤は初期モノマー混合物中に含むことが可能である。本明細書において用いられる用語「有機希釈剤」は、初期モノマー混合物中の成分の不適合性を最小化すると共に、実質的に初期混合物中の成分とは反応しない有機化合物を包含する。加えて、有機希釈剤はモノマー混合物の重合により製造される重合製品の相分離を最小化するために役立つ。また、有機希釈剤は一般に比較的不燃性である。
【００５２】
熟慮された有機希釈剤には、ｔ−ブタノール（ＴＢＡ）、エチレングリコールなどのジオールおよびグリセロールなどのポリオールが挙げられる。好ましくは、有機希釈剤は、抽出段階間の硬化物品からのその除去を容易にするために、抽出溶媒中に十分に溶解するものである。他の適する有機希釈剤は当業者に明白であるであろう。
【００５３】
有機希釈剤は望ましい効果を提供するために有効な量で含まれる。一般に、希釈剤はモノマー混合物の５〜６０質量％で含まれ、１０〜５０質量％が特に好ましい。
【００５４】
本方法により、少なくとも一つの親水性モノマー、少なくとも一つの陽イオンケイ素含有モノマーおよび任意に有機希釈剤を含むモノマー混合物は、静鋳造法または回転成形法などの従来法により成形され硬化される。
【００５５】
レンズ形成は、開始剤を用い、参考のため本明細書において包含される米国特許第３，８０８，１７９号明細書に記されているような条件下での、アゾビスイソブチロニトリル（ＡＩＢＮ）および過酸化物触媒などのフリーラジカル重合によることができる。技術上周知であるモノマー混合物重合の光開始も、また、本明細書において開示される物品を形成する方法において用いることが可能である。着色剤などはモノマー重合の前に添加することが可能である。
【００５６】
続いて、十分な量の未反応モノマー、および、存在する場合に、有機希釈剤は、物品の生体適合性を改善するために硬化物品から除去される。レンズ取り付けの際の眼中への非重合モノマーの放出は、炎症および他の問題を引き起こすことができる。本明細書において開示される新奇な４級化シロキサンモノマーの特性のせいで、イソプロピルアルコールなどの可燃性溶媒により抽出されなければならない他のモノマー混合物と違って、水を含む不燃性溶媒を抽出工程用に用いることが可能である。
【００５７】
一旦、本明細書において開示される陽イオンケイ素含有モノマーを含有する重合モノマー混合物から形成される生体材料が形成されると、それらは、次に、包装および恒久的使用用にそれらを調製するために抽出される。抽出は、重合材料を、種々の時間帯にわたり、水、ｔ−ブタノールなどの種々の溶媒にさらすことにより達成される。例えば、一つの抽出法は、重合材料を約３分間にわたり水中に浸漬し、水を除去し、次に重合材料を約３分間にわたり別の分取水中に浸漬し、その分取水を除去し、次に、重合材料を水または緩衝液中でオートクレーブ処理することである。
【００５８】
未反応モノマーおよびあらゆる有機希釈剤の抽出に続いて、成形物品、例えばＲＧＰレンズは、技術上公知の種々の方法により任意に機械加工される。機械加工段階は、レンズ表面旋盤切削加工、レンズ縁旋盤切削加工、レンズ縁バフ研磨、またはレンズ縁または表面研磨を含む。本方法は、表面が粘着性かまたはゴム状である場合に、レンズ表面の機械加工が特に難しいので、レンズ表面が旋盤切削加工される方法に対して特に有利である。
【００５９】
一般に、こうした機械加工法は、物品が金型部分から離される前に行われる。機械加工操作後、レンズは金型部分から離し水和することができる。あるいは、物品は金型部分からの除去後機械加工し、次に水和することができる。
【実施例】
【００６０】
両方ともさらなる精製なしで用いた、ペンシルベニア州、モリスビルのゲレスト（Ｇｅｒｅｓｔ，Ｉｎｃ．）から入手したアミノプロピル末端ポリ（ジメチルシロキサン）、９００〜１０００および３０００ｇ／モル、およびニューヨーク州、スコシアのサイラー・ラボラトリーズ（Ｓｉｌａｒ  Ｌａｂｏｒａｔｏｒｉｅｓ）から入手したメタクリルオキシプロピルトリス（トリメチルシロキシ）シランを除いて、すべての溶媒および試薬を、ウィスコンシン州、ミルウォーキーのシグマ・アルドリッチ（Ｓｉｇｍａ−Ａｌｄｒｉｃｈ）から入手し、到着ベースで用いた。モノマー、メタクリル酸２−（ヒドロキシエチル）および１−ビニル−２−ピロリドンを、標準技術を用いて精製した。
【００６１】
分析測定
ＮＭＲ：当該技術分野における標準技術を用いる４００ＭＨｚバリアン分光計を用いて1Ｈ−核磁気共鳴（ＮＭＲ）分析を行った。試料を特記のない限りクロロホルム−ｄ（９９．８原子％Ｄ）中に溶解した。７．２５ｐｐｍで残留クロロホルムピークを指定することにより化学シフトを決定した。ピーク面積およびプロトン比を、基線分離ピークの積分により決定した。分裂パターン（ｓ＝１重項、ｄ＝２重項、ｔ＝３重項、ｑ＝４重項、ｍ＝多重項、ｂｒ＝広域）および結合定数（Ｊ／Ｈｚ）は、存在し明確に識別可能な場合に報告される。
【００６２】
ＳＥＣ：サイズ排除クロマトグラフィー（ＳＥＣ）分析を、ウォーターズ（Ｗａｔｅｒｓ）５１５ＨＰＬＣポンプおよびＨＰＬＣグレードＴＨＦ移動相流量１．０ｍＬ／分を用いて、３５℃でポリマー・ラブズ（Ｐｏｌｙｍｅｒ  Ｌａｂｓ）ＰＬゲル混合床Ｅ（ｘ２）カラム上へのテトラヒドロフラン（ＴＨＦ）（５〜２０ｍｇ／ｍＬ）中に溶解した試料１００μＬの注入により行い、３５℃でウォーターズ４１０示差屈折率検出器により検出した。Ｍｎ、Ｍｗ、および多分散性（ＰＤ）の値を、ポリマー・ラブズのポリスチレンの狭い標準に比較して測定した。
【００６３】
ＥＳＩ−ＴＯＦ・ＭＳ：電気スプレイ（ＥＳＩ）飛行時間（ＴＯＦ）型質量分析を、アプライド・バイオシステムズ（Ａｐｐｌｉｅｄ  Ｂｉｏｓｙｓｔｅｍｓ）のマリナー（Ｍａｒｉｎｅｒ）装置を用いて行った。装置を陽イオンモードで運転した。装置をリシン、アンギオテンシノゲン、ブラジキニン（フラグメント１〜５）およびデス−プロ（ｄｅｓ−Ｐｒｏ）ブラジキニンを含有する標準溶液により質量校正した。この混合物は１４７〜９２１ｍ／ｚの７点校正を提供する。印加電圧パラメータを同じ標準溶液から得られる信号から最適化した。
【００６４】
ポリマー試料の原液を、テトラヒドロフラン（ＴＨＦ）中１ｍｇ／ｍＬとして調製した。これらの原液から、ＩＰＡ中飽和ＮａＣｌの２体積％の添加によりイソプロパノール（ＩＰＡ）中３０μＭ溶液としてＥＳＩ−ＴＯＦ・ＭＳ分析用に試料を調製した。試料を、直接、ＥＳＩ−ＴＯＦ・ＭＳ装置中に３５μＬ／分の流量で注入した。
【００６５】
機械的性質および酸素透過性：弾性率および伸び試験を、ヒドロゲル膜試料がホウ酸緩衝生理食塩水中に浸漬されるインストロン（Ｉｎｓｔｒｏｎ）（モデル４５０２）装置を用いてＡＳＴＭ・Ｄ−１７０８ａに従って行った；膜試料の適切なサイズはゲージ長さ２２ｍｍおよび幅４．７５ｍｍであると共に、試料は、さらに、インストロン装置のクランプによる試料の握りに合わせるために犬用の骨形状、および厚さ２００＋５０μｍを形成する末端を有する。
【００６６】
酸素透過係数（Ｄｋとも呼ばれる）を以下の手順により測定した。そこから得られる酸素透過係数値が記載の方法と等価である限り、他の方法および／または装置は用いることが可能である。シリコンヒドロゲルの酸素透過係数を、その末端での中心円形金陰極および陰極から絶縁される銀陽極を含有するプローブを有するＯ２パーメオメーター（Ｐｅｒｍｅｏｍｅｔｅｒ）モデル２０１Ｔ装置（米国カリフォルニア州、アルバニーのクレアテック（Ｃｒｅａｔｅｃｈ））を用いて、ポーラログラフ法（ＡＮＳＩ・Ｚ８０．２０−１９９８）により測定する。測定は、１５０〜６００μｍ範囲にある三つの異なる中心厚さの、予備検査したピンホールなしの平坦なシリコンヒドロゲル膜試料上だけで行う。膜試料の中心厚さ測定は、レーダー（Ｒｅｈｄｅｒ）ＥＴ−１隙間ゲージを用いて測定することが可能である。一般に、膜試料は円板形状を有する。測定は、膜試料およびプローブを３５℃＋／−０．２°で平衡化した循環リン酸緩衝生理食塩水（ＰＢＳ）を含有する浴槽中に浸漬して行う。プローブおよび膜試料をＰＢＳ浴槽中に浸漬する前に、膜試料を平衡化ＰＢＳで前もって濡らした陰極上に置いて集中化し、気泡または過剰のＰＢＳが陰極と膜試料間に全く存在しないことを確実にすると共に、次に、プローブの陰極部分を膜試料にのみ接触させて、膜試料を取り付けキャップによりプローブに固定する。シリコンヒドロゲル膜に対して、プローブ陰極と膜試料間に、例えば円板形状を有するテフロン（登録商標）（Ｔｅｆｌｏｎ）ポリマー膜を用いることは、多くの場合に有用である。こうした場合に、テフロン（登録商標）膜は最初に前もって濡らした陰極上に置かれ、次に、膜試料がテフロン（登録商標）膜上に置かれ、気泡または過剰のＰＢＳがテフロン（登録商標）膜または膜試料の下に全く存在しないことを確実にする。一旦測定値が集められると、０．９７以上の相関係数値（Ｒ２）を有するデータだけをＤｋ値の計算に入れることが好ましい。厚さ当りの少なくとも二つのＤｋ測定値、および合致するＲ２値が得られる。公知の回帰分析を用いて、少なくとも三つの異なる厚さを有する膜試料から酸素透過係数（Ｄｋ）を計算する。ＰＢＳ以外の溶液により水和されるあらゆる膜試料を最初に精製水中に浸漬し、放置して少なくとも２４時間にわたり平衡化し、次に、ＰＨＢ中に浸漬し、放置して少なくとも１２時間にわたり平衡化する。装置は規則的に洗浄され、ＲＧＰ標準を用いて規則的に校正される。上限および下限値は、その開示内容について本明細書においてその全体が包含されるＷｉｌｌｉａｍ  Ｊ．Ｂｅｎｊａｍｉｎ，ｅｔ  ａｌ．，Ｔｈｅ  Ｏｘｙｇｅｎ  Ｐｅｒｍｅａｂｉｌｉｔｙ  ｏｆ  Ｒｅｆｅｒｅｎｃｅ  Ｍａｔｅｒｉａｌｓ，Ｏｐｔｏｍ  Ｖｉｓ  Ｓｃｉ  ７（１２ｓ）：９５（１９９７）により確立される包括値の＋／−８．８％を計算することにより確立される：
材料名                包括値        下限      上限
フルオロパーム３０    ２６．２      ２４      ２９
メニコンＥＸ          ６２．４      ５６      ６６
クアンタムＩＩ        ９２．９      ８５      １０１
【００６７】
略語
ＮＶＰ      １−ビニル−２−ピロリドン
ＴＲＩＳ    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
ＨＥＭＡ    メタクリル酸２−ヒドロキシエチル
ｖ−６４    ２，２’−アゾビス（２−メチルプロピオニトリル）
ＰＧ        １，３−プロパンジオール
ＥＧＤＭＡ  ジメタクリル酸エチレングリコール
ＳＡ        ２−［３−（２Ｈ−ベンゾトリアゾール−２−イル）−４−ヒドロキシフェニル］エチルメタクリレート
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
特記のない限り、またはその使用法により明確にされない限り、実施例中に用いられるすべての数は、用語「約」により修飾されると共に、質量％であると考えることが好ましい。
【００６８】
実施例１．３−（クロロアセチルアミド）プロピル末端ポリ（ジメチルシロキサン）の合成．０℃で、ジクロロメタン（３５０ｍＬ）およびＮａＯＨ水溶液（０．７５Ｍ、１５０ｍＬ）中の、ペンシルベニア州、モリスビルのゲレストから入手した３−アミノプロピル末端ポリ（ジメチルシロキサン）（９７．７ｇ、３０００ｇ／モル）溶液の激しく攪拌した２相混合物に、ジクロロメタン（５０ｍＬ）中の塩化クロロアセチル（８ｍＬ、０．１モル）の溶液を滴状に添加した。周囲温度での追加の１時間後、有機層を分離し、シリカゲル（２５ｇ）およびＮａ2ＳＯ4（２５ｇ）上で５時間攪拌し、濾過した。溶媒を減圧下で除去して、無色の液体として製品を得た（８５ｇ、８３％）：1ＨＮＭＲ（ＣＤＣｌ3、４００ＭＨｚ）δ６．６４（ｂｒ、２Ｈ）、４．０５（ｓ、４Ｈ）、３．２９（ｑ、Ｊ＝７Ｈｚ、４Ｈ）、１．６０〜１．５２（ｍ、４Ｈ）、０．５６〜０．５２（ｍ、４Ｈ）、０．０６（ｓ、約２６４Ｈ）；ＧＰＣ：Ｍｗ３０７５ｇ／モル、ＰＤ１．８０。この試料の質量スペクトルは、７４Ｄａの反復単位質量を有する単一荷電オリゴマーの質量分布を示した。これは、目標ジメチルシロキサン（Ｃ２Ｈ６ＳｉＯ）反復単位成分に対応する。この試料に対する目標末端基の見かけ質量は３２６Ｄａ（Ｃ12Ｈ24Ｎ2Ｏ2ＳｉＣｌ2）であり、必要とされるナトリウム荷電剤は２３Ｄａ（Ｎａ）の質量を有する。この試料に対する分布上の質量ピークは、ｎが反復単位数である（７４ｘｎ＋３２６＋２３）の見かけ質量系列に対応する。評価されるオリゴマーに対する実験および理論の等方性分布パターン間の良好な一致性が存在する。
【化５】
0005410761.tif 000006
【００６９】
実施例２．３−（ブロモアセチルアミド）プロピル末端ポリ（ジメチルシロキサン）の合成．アミノプロピル末端ポリ（ジメチルシロキサン）（５０．２ｇ、３０００ｇ／モル）を、実質的に実施例１に記載されるものと同じやり方で塩化ブロモアセチルと反応させて、粘性で無色の油として製品を得た（４０ｇ、７４％）：1ＨＮＭＲ（ＣＤＣｌ3、４００ＭＨｚ）δ６．５５（ｂｒ、２Ｈ）、３．８９（ｓ、４Ｈ）、３．２７（ｑ、Ｊ＝７Ｈｚ、４Ｈ）、１．６０〜１．５２（ｍ、４Ｈ）、０．５４（ｔ、Ｊ＝７Ｈｚ、４Ｈ）、０．０６（ｓ、約３４８Ｈ）。ＧＰＣ：Ｍｗ５７６２ｇ／モル、ＰＤ１．７７。この試料の質量スペクトルは、７４Ｄａの反復単位質量を有する単一荷電オリゴマーの質量分布を示した。これは、目標ジメチルシロキサン（Ｃ２Ｈ６ＳｉＯ）反復単位成分に対応する。この試料に対する目標末端基の見かけ質量は４１４Ｄａ（Ｃ12Ｈ24Ｎ2Ｏ2ＳｉＢｒ2）であり、必要とされるナトリウム荷電剤は２３Ｄａ（Ｎａ）の質量を有する。この試料に対する分布上の質量ピークは、ｎが反復単位数である（７４ｘｎ＋４１４＋２３）の見かけ質量系列に対応する。評価されるオリゴマーに対する実験および理論の等方性分布パターン間の良好な一致性が存在する。
【化６】
0005410761.tif 000007
【００７０】
実施例３．陽イオンメタクリル酸塩化物末端ポリ（ジメチルシロキサン）の合成．酢酸エチル（２５ｍＬ）中の実施例１からの３−（クロロアセチルアミド）プロピル末端封止ポリ（ジメチルシロキサン）（１９．９６ｇ）溶液に、メタクリル酸２−（ジメチルアミノ）エチル（３．４０ｍＬ、２０．１ｍモル）を添加し、混合物を、暗闇、窒素雰囲気下、６０℃で３９時間加熱した。得られる溶液を減圧下で溶媒および／または試薬から除去し、容易に1ＨＮＭＲ分析により定量化されるメタクリル酸２−（ジメチルアミノ）エチル（＜１０ｗ／ｗ％）の残留量を含有する製品を得た（２３．１ｇ）：1ＨＮＭＲ（ＣＤＣｌ3、４００ＭＨｚ）δ９．２３（ｂｒ、２Ｈ）、６．０７（ｓ、２Ｈ）、５．６０（ｓ、２Ｈ）、４．７１（ｓ、４Ｈ）、４．６５〜４．６３（ｍ、４Ｈ）、４．１８（ｂｒ、４Ｈ）、３．４７（ｓ、１２Ｈ）、３．１９〜３．１３（ｍ、４Ｈ）、１．８８（ｓ、６Ｈ）、１．５３〜１．４９（ｍ、４Ｈ）、０．５１〜０．４７（ｍ、４Ｈ）、０．０１（ｓ、約３２７Ｈ）。この試料の質量スペクトルは、３７Ｄａの反復単位質量を有する二重荷電オリゴマーの質量分布を示した。逆重畳される場合に、これは７４Ｄａ（３７Ｄａｘ２）の反復単位質量に対応する。これは目標ジメチルシロキサン（Ｃ2Ｈ6ＳｉＯ）反復単位成分に対応する。この試料に対する目標末端基の見かけ質量は５７０Ｄａ（Ｃ28Ｈ54Ｎ4Ｏ6Ｓｉ）である。末端基成分は二つの４級窒素原子を含有し、従って、追加の荷電剤は全く必要とされない。二つの４級窒素（Ｎ+）原子は、また、二重荷電質量ピークの存在を説明する。この試料に対する分布上の質量ピークは、ｎが反復単位数である（（７４／２）ｘｎ＋５７０）の見かけ質量系列に対応する。評価されるオリゴマーに対する実験および理論の等方性分布パターン間の良好な一致性が存在する。
【化７】
0005410761.tif 000008
【００７１】
実施例４．陽イオンメタクリルアミド塩化物末端ポリ（ジメチルシロキサン）の合成．実施例１からの３−（クロロアセチルアミド）プロピル末端封止ポリ（ジメチルシロキサン）（３６．９ｇ）を、実質的に実施例３に記載されるものと同じやり方で、Ｎ−［３−（ジメチルアミノ）プロピル］メタクリルアミド（４．９０ｍＬ、２７．０ｍモル）と反応させて、容易に1ＨＮＭＲ分析により定量化されるＮ−［３−（ジメチルアミノ）プロピル］メタクリルアミド（＜１０ｗ／ｗ％）の残留量を有する陽イオンメタクリルアミド塩化物末端ポリ（ジメチルシロキサン）を得た（４１．５ｇ）：1ＨＮＭＲ（ＣＤＣｌ3、４００ＭＨｚ）δ９．１９（ｂｒ、２Ｈ）、７．６８（ｂｒ、２Ｈ）、５．８７（ｓ、２Ｈ）、５．３３（ｂｒ、２Ｈ）、４．４５（ｓ、４Ｈ）、３．７２〜３．６９（ｍ、４Ｈ）、３．４４〜３．４０（ｍ、４Ｈ）、３．３３（ｓ、１２Ｈ）、３．２１〜３．１６（ｍ、４Ｈ）、２．２１〜２．１７（ｍ、４Ｈ）、１．９５（ｓ、６Ｈ）、１．５５〜１．５１（ｍ、４Ｈ）、０．５４〜０．４９（ｍ、４Ｈ）、０．０４（ｓ、約３１２Ｈ）。この試料の質量スペクトルは、３７Ｄａの反復単位質量を有する二重荷電オリゴマーの質量分布を示した。逆重畳される場合に、これは７４Ｄａ（３７Ｄａｘ２）の反復単位質量に対応する。これは目標ジメチルシロキサン（Ｃ2Ｈ6ＳｉＯ）反復単位成分に対応する。この試料に対する目標末端基の見かけ質量は５９６Ｄａ（Ｃ30Ｈ60Ｎ6Ｏ4Ｓｉ）である。末端基成分は二つの４級窒素原子を含有し、従って、追加の荷電剤は全く必要とされない。二つの４級窒素（Ｎ+）原子は、また、二重荷電質量ピークの存在を説明する。この試料に対する分布上の質量ピークは、ｎが反復単位数である（（７４／２）ｘｎ＋５９６）の見かけ質量系列に対応する。評価されるオリゴマーに対する実験および理論の等方性分布パターン間の良好な一致性が存在する。
【化８】
0005410761.tif 000009
【００７２】
実施例５．陽イオンメタクリル酸臭化物末端ポリ（ジメチルシロキサン）の合成．実施例２からの３−（ブロモアセチルアミド）プロピル末端ポリ（ジメチルシロキサン）（１５．０ｇ）を、実質的に上記実施例３に記載されるものと同じやり方で反応させて、高度に粘性の液体として陽イオンメタクリル酸臭化物末端ポリ（ジメチルシロキサン）を得た（１７．８ｇ）：1ＨＮＭＲ（ＣＤＣｌ3、４００ＭＨｚ）δ８．７９（ｂｒ、２Ｈ）、６．１２（ｓ、２Ｈ）、５．６５（ｓ、２Ｈ）、４．７６（ｓ、４Ｈ）、４．６６（ｂｒ、４Ｈ）、４．２０（ｂｒ、４Ｈ）、３．４９（ｓ、１２Ｈ）、３．２１（ｔ、Ｊ＝７Ｈｚ、４Ｈ）１．９３（ｓ、６Ｈ）、１．５９〜１．５１（ｍ、４Ｈ）、０．５５〜０．５１（ｍ、４Ｈ）、０．０４（ｓ、約４００Ｈ）。この試料の質量スペクトルは、３７Ｄａの反復単位質量を有する二重荷電オリゴマーの質量分布を示した。逆重畳される場合に、これは７４Ｄａ（３７Ｄａｘ２）の反復単位質量に対応する。これは目標ジメチルシロキサン（Ｃ2Ｈ6ＳｉＯ）反復単位成分に対応する。この試料に対する目標末端基の見かけ質量は５７０Ｄａ（Ｃ28Ｈ54Ｎ4Ｏ6Ｓｉ）である。末端基成分は二つの４級窒素原子を含有し、従って、追加の荷電剤は全く必要とされない。二つの４級窒素（Ｎ+）原子は、また、二重荷電質量ピークの存在を説明する。この試料に対する分布上の質量ピークは、ｎが反復単位数である（（７４／２）ｘｎ＋５７０）の見かけ質量系列に対応する。評価されるオリゴマーに対する実験および理論の等方性分布パターン間の良好な一致性が存在する。
【化９】
0005410761.tif 000010
【００７３】
実施例６．陽イオンメタクリルアミド臭化物末端ポリ（ジメチルシロキサン）の合成．実施例２からの３−（ブロモアセチルアミド）プロピル末端ポリ（ジメチルシロキサン）（１５．０ｇ）を、実質的に上記実施例３に記載されるものと同じやり方で反応させて、高度に粘性の液体として陽イオンメタクリルアミド臭化物末端ポリ（ジメチルシロキサン）を得た（１６．７ｇ）：1ＨＮＭＲ（ＣＤＣｌ3、４００ＭＨｚ）δ８．７６（ｂｒ、２Ｈ）、７．４４（ｂｒ、２Ｈ）、５．８７（ｓ、２Ｈ）、５．３３（ｓ、２Ｈ）、４．４７（ｓ、４Ｈ）、３．７７〜３．７３（ｍ、４Ｈ）、３．４３〜３．４０（ｓ、４Ｈ）、３．３５（ｓ、１２Ｈ）、３．２２〜３．１７（ｍ、４Ｈ）、３．２４〜３．００（ｍ、４Ｈ）、１．９６（ｓ、６Ｈ）、１．５８〜１．５０（ｍ、４Ｈ）、０．５４〜０．５０（ｍ、４Ｈ）、０．０４（ｓ、約３８７Ｈ）。この試料の質量スペクトルは、３７Ｄａの反復単位質量を有する二重荷電オリゴマーの質量分布を示した。逆重畳される場合に、これは７４Ｄａ（３７Ｄａｘ２）の反復単位質量に対応する。これは目標ジメチルシロキサン（Ｃ2Ｈ6ＳｉＯ）反復単位成分に対応する。この試料に対する目標末端基の見かけ質量は５９６Ｄａ（Ｃ30Ｈ60Ｎ6Ｏ4Ｓｉ）である。末端基成分は二つの４級窒素原子を含有し、従って、追加の荷電剤は全く必要とされない。二つの４級窒素（Ｎ+）原子は、また、二重荷電質量ピークの存在を説明する。この試料に対する分布上の質量ピークは、ｎが反復単位数である（（７４／２）ｘｎ＋５９６）の見かけ質量系列に対応する。評価されるオリゴマーに対する実験および理論の等方性分布パターン間の良好な一致性が存在する。
【化１０】
0005410761.tif 000011
【００７４】
実施例７．陽イオンメタクリル酸塩化物末端ポリ（ジメチルシロキサン）の合成．３−アミノプロピル末端ポリ（ジメチルシロキサン）（ｇ、９００〜１０００ｇ／モル）を、実質的に実施例１および３に記載されるものと同じやり方で、２段階で反応させて、高度に粘性の液体として陽イオンメタクリル酸塩化物末端ポリ（ジメチルシロキサン）を得た：1ＨＮＭＲ（ＣＤＣｌ3、４００ＭＨｚ）δ９．２６（ｂｒ、２Ｈ）、６．１２（ｓ、２Ｈ）、５．６７（ｓ、２Ｈ）、４．７５（ｓ、４Ｈ）、４．６６（ｂｒ、４Ｈ）、４．１４（ｂｒ、４Ｈ）、３．４７（ｓ、１２Ｈ）、３．２２（ｂｒ、４Ｈ）、２．０６（ｂｒ、４Ｈ）、１．９３（ｓ、６Ｈ）、１．５９〜１．５２（ｍ、４Ｈ）、０．５６〜０．５２（ｍ、４Ｈ）、０．０５（ｓ、約１９２Ｈ）。
【００７５】
実施例８〜１２．陽イオンシロキサニルプレポリマーを含有する膜の重合、加工および特性．眼科材料に一般的な他の添加剤（希釈剤、開始剤、など）と併せて、上記実施例からの陽イオン末端封止ポリ（ジメチルシロキサン）プレポリマーを含有する液体モノマー溶液を、種々の厚さでのシラン修飾ガラス板間に留め、窒素雰囲気下、１００℃で２時間加熱することによりフリーラジカル発生添加剤の熱分解を用いて重合させた。表１中に一覧される各配合物は、透明で不粘着の不溶性膜を提供した。
【表１】
0005410761.tif 000012
【００７６】
膜をガラス板から除去し、最小４時間にわたり脱イオンＨ2Ｏ中で水和／抽出し、新鮮脱イオンＨ２Ｏ中に移し、１２１℃で３０分オートクレーブ処理した。次に、冷却膜について、表２に記載されるように眼科材料における対象の選択された特性を分析した。機械試験を、上述のＡＳＴＭ・Ｄ−１７０８ａに従ってホウ酸緩衝生理食塩水中で行った。Ｄｋ（またはバーラー）単位で報告される酸素透過係数を、上述のように三つの異なる厚さを有する許容可能な膜を用いて、３５℃でリン酸緩衝生理食塩水中において測定した。
【表２】
0005410761.tif 000013
【００７７】
実施例１４．陽イオン末端封止ポリ（ジメチルシロキサン）を含有する眼科用レンズの重合および加工．実施例３からの製品１３．９質量部、ＴＲＩＳ２３．３部、ＮＶＰ４１．８部、ＨＥＭＡ１３．９部、ＰＧ５部、ｖ−６４、０．５部、ＳＡ１．５部、およびＩＭＶＴ６０ｐｐｍを含有する可溶性の液体モノマー混合物の４０ｕＬ分取量を、不活性窒素雰囲気下でポリ（プロピレン）の前後のコンタクトレンズ金型間に密封し、オーブンに移し、１００℃で２時間、不活性窒素雰囲気下で加熱した。冷却金型対を分離し、ドライレンズを金型から引き離し、最小３分間にわたり脱イオンＨ２Ｏ中で２回にわたり水和／抽出し、緩衝生理食塩水溶液を含有するオートクレーブガラスビンに移し、その中に密封し、１２１℃で３０分オートクレーブ処理し、光学的に透明で青みを帯びた屈折率１．４０５５＋／−０．０００５を有する眼科用レンズを提供した。
【００７８】
実施例１５．Ｒ−１７７８の調製
概要
材料
試薬臭化アリル、メタクリル酸２−（ジメチルアミノ）エチル（９８％；ＩＭＰＯＲＴＡＮＴ：２０００ｐｐｍＭＥＨＱにより安定化される）、キシレン中の１０％白金−１，３−ジビニル−１−１，１，３，３−テトラメチルジシロキサン錯体、クロロホルム−ｄ（９９．８原子％Ｄ）、ｎ−ペンタン（ＨＰＬＣグレード）、無水酢酸エチル（９９．８％）、無水テトラヒドロフラン、無水１，４−ジオキサン、シリカゲル６０（７０〜２３０メッシュＡＳＴＭ）を、ウィスコンシン州、ミルウォーキーのシグマ・アルドリッチから購入し、さらなる精製なしで用いた。試薬水素化物末端ポリ（ジメチルシロキサン）（平均分子量１０００〜１１００ｇ／モル）を、ペンシルベニア州、モリスビルのゲレストから購入した。
【００７９】
分析法
ＮＭＲ：当該技術分野における標準技術を用いる４００ＭＨｚバリアン分光計を用いて1Ｈ−（ＮＭＲ）分析を行った。試料を特記のない限りクロロホルム−ｄ（９９．８原子％Ｄ）中に溶解した。７．２５ｐｐｍで残留クロロホルムピークを指定することにより化学シフトを決定した。ピーク面積およびプロトン比を、基線分離ピークの積分により決定した。分裂パターン（ｓ＝１重項、ｄ＝２重項、ｔ＝３重項、ｑ＝４重項、ｍ＝多重項、ｂｒ＝広域）および結合定数（Ｊ／Ｈｚ）は、存在し明確に識別可能な場合に報告される。
【００８０】
ＳＥＣ：サイズ排除クロマトグラフィー（ＳＥＣ）分析を、ウォーターズ５１５ＨＰＬＣポンプおよびＨＰＬＣグレードＴＨＦ移動相流量１．０ｍＬ／分を用いて、３５℃でポリマー・ラブズＰＬゲル混合床Ｅ（ｘ２）カラム上へのテトラヒドロフラン（ＴＨＦ）（５〜２０ｍｇ／ｍＬ）中に溶解した試料１００μＬの注入により行い、３５℃でウォーターズ４１０示差屈折率検出器により検出した。Ｍｎ、Ｍｗ、および多分散性（ＰＤ）の値を、ポリマー・ラブズのポリスチレンの狭い標準に比較して測定した。
【００８１】
調製
段階１：ヒドロシル化．攪拌装置、水凝縮器、および窒素パージを備えた丸底フラスコ中、テトラヒドロフラン／１，４−ジオキサン（２：１ｖ／ｖ、５７０ｍＬ）中の水素化物末端ポリ（ジメチルシロキサン）（９９．３ｇ、１０００〜１１００Ｍｎ）および臭化アリル（２５ｍＬ、２８７ｍモル、３．０当量）の溶液に、キシレン（０．７ｍＬ）中の１０％白金−１，３−ジビニル−１，１，３，３−テトラメチルジシロキサン錯体を添加し、溶液を６０℃で４時間加熱した。冷却溶液を減圧下で濃縮し、ペンタン（２５０ｍＬ）中に再溶解し、シリカゲル（２００ｇ）を充填したクロマトグラフィーカラム、詳細には材料部およびペンタンに通し、追加３００ｍＬペンタンによりフラッシュした。無色溶液を、減圧下（約２５トール）で濃縮し、次に、高真空下（約１トール）で一定質量まで除去して１１２．１２ｇ（９０．１％収率）の透明液体製品（１３１６ｇ／モル）を得た。
【００８２】
段階２：４級化．段階１からの無色液体製品（１１２．１２ｇ）を、次に、酢酸エチル（１５０ｍＬ、１．３ｍＬ／ｇ）中に溶解し、電磁攪拌バーを備えた丸底フラスコ中でメタクリル酸２−（ジメチルアミノ）エチル（１１６ｍＬ、６８０ｍモル、約８当量）により処理し、窒素パージにより３０分トールに密封した。反応は、容器が続く加熱の間僅かなヘッドスペース圧力に耐えるように窒素パージの除去の際に正の窒素圧力下で残存した。次に、反応を６０℃、暗闇で１００時間加熱した。（注記：重合可能部分の存在のせいで、反応は、例えば、ジャケット付き丸底、油浴などを用いて、ゲル化を避けるように注意深く監視され、制御されなければならない）。次に、冷却溶液を減圧下（約２５トールおよび４０℃）で濃縮した。粘性液体から部分固形物まで、および色では透明からコハク色までの範囲にある得られる生成混合物を、高真空（＜１トール）および６０℃でストリップし、残留酢酸エチルおよびＮ，Ｎ−ジメチルアミノ（メタクリル酸エチル）を除去した。熱い液体はストリップされている間に非晶質固形物に固まり始め、特にストリップの終わりに向けては、生成混合物の頻度の高い攪拌／削り／粉砕を必要とする。生成物が外観によって完全に固化し、残留モノマーがもはや集められない場合に、ストリッピングは完全である。色で無色から軽いコハク色までの範囲にある得られる蝋様固形製品を、次に、低い温度でコハク色のガラスビン中に保存する。
【００８３】
分析
1ＨＮＭＲ：（ＣＤＣｌ3、４００ＭＨｚ）δ６．１９（ｓ、０．０１Ｈ）、５．６６（ｓ、０．０１）、４．６４（ｂｒ、０．０２Ｈ）、１．７６（ｂｒ、０．０２Ｈ）、３．７０〜３．６４（ｍ、０．０４Ｈ）、３．５０（０．０６Ｈ）、１．９４〜１．８３（ｍ、０．０５Ｈ）、１．６３〜１．５５（ｍ、０．０２Ｈ）、０．０５（ｓ、０．７８Ｈ）．ＰＤＭＳ鎖長（ｘ）、分子量、転化率％、および残留モノマー／溶媒は、以下の計算を用いる、δ５．６６（生成物末端封止のビニルＨ、Ｖ）、５．５５（残留Ｎ，Ｎ−ジメチルアミノ（メタクリル酸エチル）のビニルＨ）、１．５９（ＰＤＭＳアルキル末端封止のＣＨ2、Ａ）、および０．０５ｐｐｍ（ＰＤＭＳ主鎖の−ＣＨ3、Ｐ）での生成物ピークの積分を用いて推定する：
鎖長（ｎ）＝（Ｐｘ２）／（Ａｘ３）
分子量（ｇ／モル）＝ｎｘ７４＋５５８
転化率（％）＝［（Ｖｘ２）／（Ａ）］ｘ１００
残留ＤＭＡＥＭＡモル分率（ｄ）＝（Ｄ）／［（Ｖ／２）＋（Ｄ）］
残留ＤＭＡＥＭＡ（ｗ／ｗ％）＝［（ｄｘ１５７）／（［ｄｘ１５７］＋［（１−ｄ）ｘＭＷ］）］ｘ１００
【００８４】
ＥＳＩ−ＴＯＦ：この試料の質量スペクトルは、３７Ｄａの反復単位質量を有する二重荷電オリゴマーの質量分布を示した。逆重畳される場合に、これは７４Ｄａ（３７Ｄａｘ２）の反復単位質量に対応する。これは目標ジメチルシロキサン（Ｃ2Ｈ6ＳｉＯ）反復単位成分に対応する。末端基成分は二つの４級窒素原子を含有し、従って、追加の荷電剤は全く必要とされない。二つの４級窒素（Ｎ+）原子は、また、二重荷電質量ピークの存在を説明する。
【００８５】
実施例１６．Ｒ−１７９９の調製
概要
材料
試薬塩化クロロアセチル（９８％）、メタクリル酸２−（ジメチルアミノ）エチル（９８％；ＩＭＰＯＲＴＡＮＴ：２０００ｐｐｍＭＥＨＱにより安定化される）、クロロホルム−ｄ（９９．８原子％Ｄ）、ｎ−ペンタン（ＨＰＬＣグレード）、無水酢酸エチル（９９．８％）、水酸化ナトリウム、シリカゲル６０（７０〜２３０メッシュＡＳＴＭ）を、ウィスコンシン州、ミルウォーキーのシグマ・アルドリッチから購入し、さらなる精製なしで用いた。試薬アミノプロピル末端ポリ（ジメチルシロキサン）（平均分子量２５００ｇ／モル）を、ペンシルベニア州、モリスビルのゲレストから購入した。
【００８６】
分析法
ＥＳＩ−ＴＯＦ・ＭＳ：電気スプレイ（ＥＳＩ）飛行時間（ＴＯＦ）型質量分析を、アプライド・バイオシステムズのマリナー装置を用いて行った。装置を陽イオンモードで運転した。装置をリシン、アンギオテンシノゲン、ブラジキニン（フラグメント１〜５）およびデス−プロ・ブラジキニンを含有する標準溶液により質量校正した。この混合物は１４７〜９２１ｍ／ｚの７点校正を提供する。印加電圧パラメータを同じ標準溶液から得られる信号から最適化した。正確な質量測定のため、４００Ｄａの見かけＭｎ値を有するポリ（エチレングリコール）（ＰＥＧ）を対象試料に添加し、内部質量標準として用いた。対象の試料質量を挟む二つのＰＥＧオリゴマーを、質量スケールを校正するために用いた。ＩＰＡ中飽和ＮａＣｌの２体積％の添加により、イソプロパノール（ＩＰＡ）中３０μＭ溶液として試料を調製した。試料を、直接、ＥＳＩ−ＴＯＦ・ＭＳ装置中に３５μＬ／分の流量で注入した。各試料に対するモノアイソトピック質量を得るために、分析において十分な解像力（６０００ＲＰｍ／ΔｍＦＷＨＭ）を達成した。各分析において、実験モノアイソトピック質量を、それぞれの元素組成物から決定される理論モノアイソトピック質量と比較した。各分析において、モノアイソトピック質量比較は１０ｐｐｍ誤差未満であった。非荷電試料がそれらの元素組成物中に含まれるナトリウム（Ｎａ）原子を有することは、留意されるべきである。このＮａ原子は試料調製手順に付加される必要荷電剤として存在する。一部の試料は、それらが、それらそれぞれの構造に固有の４級窒素からの電荷を含有するので追加の荷電剤を必要としない。
【００８７】
ＮＭＲ：当該技術分野における標準技術を用いる４００ＭＨｚバリアン分光計を用いて1Ｈ−ＮＭＲ分析を行った。試料を特記のない限りクロロホルム−ｄ（９９．８原子％Ｄ）中に溶解した。７．２５ｐｐｍで残留クロロホルムピークを指定することにより化学シフトを決定した。ピーク面積およびプロトン比を、基線分離ピークの積分により決定した。分裂パターン（ｓ＝１重項、ｄ＝２重項、ｔ＝３重項、ｑ＝４重項、ｍ＝多重項、ｂｒ＝広域）および結合定数（Ｊ／Ｈｚ）は、存在し明確に識別可能な場合に報告される。
【００８８】
ＳＥＣ：サイズ排除クロマトグラフィー（ＳＥＣ）分析を、ウォーターズ５１５ＨＰＬＣポンプおよびＨＰＬＣグレードＴＨＲ移動相流量１．０ｍＬ／分を用いて、３５℃でポリマー・ラブズＰＬゲル混合床Ｅ（ｘ２）カラム上へのテトラヒドロフラン（ＴＨＦ）（５〜２０ｍｇ／ｍＬ）中に溶解した試料１００μＬの注入により行い、３５℃でウォーターズ４１０示差屈折率検出器により検出した。ＭｎおよびＭｗおよび多分散性（ＰＤ）の値を、ポリマー・ラブズのポリスチレンの狭い標準に比較して測定した。
【００８９】
調製
段階１：アミド生成．０℃でのジクロロメタン（１２２ｍＬ）およびＮａＯＨ水溶液（５．０Ｍ、６２ｍＬ）中の３−アミノプロピル末端ポリ（ジメチルシロキサン）（９７．７ｇ）の激しく攪拌した２相混合物に、ジクロロメタン（２３ｍＬ）中の塩化クロロアセチル（９．３１ｍＬ、０．１１７モル）溶液を３０分にわたり滴状に添加した。０℃での追加の１．５時間の後、有機相を分離し硫酸マグネシウム上で乾燥した。透明液体をデカントし、シリカゲル（１５０ｇ）および塩化メチレンを充填したクロマトグラフィーカラムに通した。追加の２００ｍＬ塩化メチレンをカラムに通し、溶媒を減圧下で除去して粘性無色の液体（８５ｇ、８３％）としての製品を得た。
【００９０】
1ＨＮＭＲ：（（ＣＤＣｌ3、４００ＭＨｚ）δ６．６４（ｂｒ、２Ｈ）、４．０５（ｓ、４Ｈ）、３．２９（ｑ、Ｊ＝７Ｈｚ、４Ｈ）、１．６０〜１．５２（ｍ、４Ｈ）、０．５６〜０．５２（ｍ、４Ｈ）、０．０６（ｓ、約２６４Ｈ）．
ＳＥＣ：Ｍｗ３０７５ｇ／モル、ＰＤ１．８０．
ＥＳＩ−ＴＯＦ：この試料の質量スペクトルは、７４Ｄａの反復単位質量を有する単一荷電オリゴマーの質量分布を示した。これは目標ジメチルシロキサン（Ｃ２Ｈ６ＳｉＯ）反復単位成分に対応する。この試料に対する目標末端基見かけ質量は３２６Ｄａ（Ｃ12Ｈ24Ｎ2Ｏ2ＳｉＣｌ2）であり、必要とされるナトリウム荷電剤は２３Ｄａ（Ｎａ）の質量を有する。この試料に対する分布における質量ピークは、ｎが反復単位数である見かけの質量系列（７４ｘｎ＋３２６＋２３）に対応する。評価されるオリゴマーに対する実験および理論の等方性分布パターン間の良好な一致性が存在する。
【化１１】
0005410761.tif 000014
【００９１】
段階２：４級化．攪拌バーを備えた丸底フラスコ中の、段階１からの３−（クロロアセチルアミド）プロピル末端封止ポリ（ジメチルシロキサン）（１９．９６ｇ、３２００ｇ／モル）、酢酸エチル（１９ｍＬ）、およびパラ−メトキシフェノール（２０ｍｇ、１０００ｐｐｍ）の溶液を、メタクリル酸２−（ジメチルアミノ）エチル２．２５当量により処理した。分子量分布の僅かな相違を明らかにするために、メタクリル酸２−（ジメチルアミノ）エチルを、少量添加し、攪拌により均質化し、次に、反応混合物の分取量を除去し、クロロホルム−ｄ中に希釈し、1ＨＮＭＲを介して０．５６〜０．５２ｐｐｍでの多重項ピーク（末端封止ＰＤＭＳ当り４プロトン）の積分対５．５５ｐｐｍでの一重項ピーク（メタクリル酸２−（ジメチルアミノ）エチル当り１プロトン）を分析して、化学量論の正確な定量化を得、次に、追加のメタクリル酸２−（ジメチルアミノ）エチルにより必要に応じ調整した。容器を密封し、窒素により３０分にわたりパージした。パージを除去し、容器が続く加熱の間僅かなヘッドスペース圧力に耐えるように正の窒素圧力が残存した。次に、反応を６０℃、暗闇で８０時間加熱した。（注記：重合可能部分の存在のせいで、反応は、例えば、ジャケット付き丸底、油浴などを用いて、ゲル化を避けるように注意深く監視され、制御されなければならない）。次に、冷却溶液を減圧下（約２５トールおよび４０℃）で濃縮し、次に、高真空（＜１トール）および周囲温度で一定重量までストリップし（４〜１５時間）、メタクリル酸２−（ジメチルアミノ）エチルの残留量（＜１０ｗ／ｗ％）を含有する無色から黄色までの範囲にある高粘性液体としての製品を得、次に、これをコハク色のビン中に移し冷間保存する。
【化１２】
0005410761.tif 000015
【００９２】
分析
1ＨＮＭＲ：（ＣＤＣｌ3、４００ＭＨｚ）δ９．２３（ｂｒ、２Ｈ）、６．０７（ｓ、２Ｈ）、５．６０（ｓ、２Ｈ）、４．７１（ｓ、４Ｈ）、４．６５〜４．６３（ｍ、４Ｈ）、４．１８（ｂｒ、４Ｈ）、３．４７（ｓ、１２Ｈ）、３．１９〜３．１３（ｍ、４Ｈ）、１．８８（ｓ、６Ｈ）、１．５３〜１．４９（ｍ、４Ｈ）、０．５１〜０．４７（ｍ、４Ｈ）、０．０１（ｓ、約３２７Ｈ）．ＰＤＭＳ鎖長（ｘ）、分子量、転化率％、および残留モノマー／溶媒は、以下の計算を用いる、δ５．６０（生成物末端封止のビニルＨ、Ｖ）、５．５５（残留Ｎ，Ｎ−ジメチルアミノ（メタクリル酸エチル）のビニルＨ）、０．５１〜０．４７（ＰＤＭＳアルキル末端封止のＣＨ2、Ａ）、および０．０１ｐｐｍ（ＰＤＭＳ主鎖の−ＣＨ3、Ｐ）での生成物ピークの積分を用いて推定する：
鎖長（ｎ）＝（Ｐｘ２）／（Ａｘ３）
分子量（ｇ／モル）＝ｎｘ７４＋５８４
転化率（％）＝［（Ｖｘ２）／（Ａ）］ｘ１００
残留ＤＭＡＥＭＡモル分率（ｄ）＝（Ｄ）／［（Ｖ／２）＋（Ｄ）］
残留ＤＭＡＥＭＡ（ｗ／ｗ％）＝［（ｄｘ１５７）／（［ｄｘ１５７］＋［（１−ｄ）ｘＭＷ］）］ｘ１００
【００９３】
ＥＳＩ−ＴＯＦ：この試料の質量スペクトルは、３７Ｄａの反復単位質量を有する二重荷電オリゴマーの質量分布を示した。逆重畳される場合に、これは７４Ｄａ（３７Ｄａｘ２）の反復単位質量に対応する。これは目標ジメチルシロキサン（Ｃ2Ｈ6ＳｉＯ）反復単位成分に対応する。この試料に対する目標末端基見かけ質量は５７０Ｄａ（Ｃ28Ｈ54Ｎ4Ｏ6Ｓｉ）である。末端基成分は二つの４級窒素原子を含有し、従って、追加の荷電剤は全く必要とされない。二つの４級窒素（Ｎ+）原子は、また、二重荷電質量ピークの存在を説明する。この試料に対する分布における質量ピークは、ｎが反復単位数である見かけ質量系列（（７４／２）ｘｎ＋５７０）に対応する。評価されるオリゴマーに対する実験および理論の等方性分布パターン間の良好な一致性が存在する。
【００９４】
実施例１７．ＲＤ−１７９９−ＢおよびＲＤ−１７７８−Ｂの調製
概要
材料
試薬メタクリル酸２−（ジメチルアミノ）エチル（９８％；ＩＭＰＯＲＴＡＮＴ：２０００ｐｐｍＭＥＨＱにより安定化される）、トリフルオロ酢酸、クロロホルム−ｄ（９９．８原子％Ｄ）、ｎ−ペンタン（ＨＰＬＣグレード）、無水酢酸エチル（９９．８％）、水酸化ナトリウム、シリカゲル６０（７０〜２３０メッシュＡＳＴＭ）を、ウィスコンシン州、ミルウォーキーのシグマ・アルドリッチから購入し、さらなる精製なしで用いた。試薬オクタメチルシクロテトラシロキサン（Ｄ４）を、ペンシルベニア州、モリスビルのゲレストから購入し、試薬１，３−ビス（４−ブロモブチル）テトラメチルジシロキサンを、サイラー・ラボラトリーズ（ニューヨ−ク州、スコシア）から購入した。
【００９５】
分析法
ＥＳＩ−ＴＯＦ・ＭＳ：電気スプレイ（ＥＳＩ）飛行時間（ＴＯＦ）型質量分析を、アプライド・バイオシステムズのマリナー装置を用いて行った。装置を陽イオンモードで運転した。装置をリシン、アンギオテンシノゲン、ブラジキニン（フラグメント１〜５）およびデス−プロ・ブラジキニンを含有する標準溶液により質量校正した。この混合物は１４７〜９２１ｍ／ｚの７点校正を提供する。印加電圧パラメータを同じ標準溶液から得られる信号から最適化した。正確な質量測定のため、４００Ｄａの見かけＭｎ値を有するポリ（エチレングリコール）（ＰＥＧ）を対象試料に添加し、内部質量標準として用いた。対象の試料質量を挟む二つのＰＥＧオリゴマーを、質量スケールを校正するために用いた。ＩＰＡ中飽和ＮａＣｌの２体積％の添加により、イソプロパノール（ＩＰＡ）中３０μＭ溶液として試料を調製した。試料を、直接、ＥＳＩ−ＴＯＦ・ＭＳ装置中に３５μＬ／分の流量で注入した。各試料に対するモノアイソトピック質量を得るために、分析において十分な解像力（６０００ＲＰｍ／ΔｍＦＷＨＭ）を達成した。各分析において、実験モノアイソトピック質量を、それぞれの元素組成物から決定される理論モノアイソトピック質量と比較した。各分析において、モノアイソトピック質量は１０ｐｐｍ誤差未満であった。非荷電試料がそれらの元素組成物中に含まれるナトリウム（Ｎａ）原子を有することは、留意されるべきである。このＮａ原子は試料調製手順に付加される必要荷電剤として存在する。一部の試料は、それらが、それらそれぞれの構造に固有の４級窒素からの電荷を含有するので追加の荷電剤を必要としない。
【００９６】
ＮＭＲ：当該技術分野における標準技術を用いる４００ＭＨｚバリアン分光計を用いて1Ｈ−（ＮＭＲ）分析を行った。試料を特記のない限りクロロホルム−ｄ（９９．８原子％Ｄ）中に溶解した。７．２５ｐｐｍで残留クロロホルムピークを指定することにより化学シフトを決定した。ピーク面積およびプロトン比を、基線分離ピークの積分により決定した。分裂パターン（ｓ＝１重項、ｄ＝２重項、ｔ＝３重項、ｑ＝４重項、ｍ＝多重項、ｂｒ＝広域）および結合定数（Ｊ／Ｈｚ）は、存在し明確に識別可能な場合に報告される。
【００９７】
ＳＥＣ：サイズ排除クロマトグラフィー（ＳＥＣ）分析を、ウォーターズ５１５ＨＰＬＣポンプおよびＨＰＬＣグレードＴＨＦ移動相流量１．０ｍＬ／分を用いて、３５℃でポリマー・ラブズＰＬゲル混合床Ｅ（ｘ２）カラム上へのテトラヒドロフラン（ＴＨＦ）（５〜２０ｍｇ／ｍＬ）中に溶解した試料１００μＬの注入により行い、３５℃でウォーターズ４１０示差屈折率検出器により検出した。Ｍｎ、Ｍｗ、および多分散性（ＰＤ）の値を、ポリマー・ラブズのポリスチレンの狭い標準に比較して測定した。
【００９８】
調製
段階１：開環重合．攪拌バーおよび乾燥カラムを備えたフラスコ中の、１，３−ビス（４−ブロモブチル）テトラメチルジシロキサンおよびオクタメチルシクロテトラシロキサンの溶液を、トリフルオロ酢酸により処理し、周囲温度Ｔで２４時間攪拌した。反応にＮａＨＣＯ3を添加し、混合物を放置して周囲温度Ｔでさらなる２４時間にわたり攪拌した。次に、混合物を圧力下で５μｍＰＴＦＥフィルタにより濾過し、次に８０℃、１〜５トールで２時間ストリップして透明で無色の粘性液体としての製品を得た。
【００９９】
段階２：４級化．段階１からの無色液体製品を、次に、酢酸エチル中に溶解し、電磁攪拌バーを備えた丸底フラスコ中でメタクリル酸２−（ジメチルアミノ）エチルにより処理した。反応槽を、続く加熱の間僅かなヘッドスペース圧力に耐えるようなやり方で密封した。次に、反応を６０℃、暗闇で１００時間加熱した。（注記：重合可能部分の存在のせいで、反応は、例えば、ジャケット付き丸底、油浴などを用いて、ゲル化を避けるように注意深く監視され、制御されなければならない）。次に、冷却溶液を減圧下（約２５トールおよび４０℃）で濃縮した。粘性液体から部分固形物まで、および色では透明からコハク色までの範囲にある得られる生成混合物を、高真空（＜１トール）および６０℃でストリップし、残留酢酸エチルおよびＮ，Ｎ−ジメチルアミノ（メタクリル酸エチル）を除去した。ストリッピングの間の部分的な固化のせいで、特にストリッピングの終わりに向けて、および特にＭ2Ｄ14プラス−Ｂに対する生成混合物の頻度の高い攪拌／削り／粉砕を必要とすることが可能である。ストリッピングは、残留モノマーがもはや集められない場合に完全であり、８時間を超えるべきではない。色で無色から軽いコハク色までの範囲にある得られる蝋様固形製品を、次に、低い温度でコハク色のガラスビン中に保存する。