(57)【要約】  疎水性セグメント及び親水性セグメントを含む両親媒性マルチブロックコポリマーの使用。両親媒性マルチブロックコポリマーは、眼科デバイス、たとえば、コンタクトレンズ、眼内レンズ、角膜インプラントなどを形成する際のコモノマーとして、フリーラジカル反応に参加することができる少なくとも１つのチオカルボニルチオ基を有する。
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
疎水性セグメント及び親水性セグメントを含む両親媒性マルチブロックコポリマーを含む、コモノマー混合物の重合化物を含む眼科デバイスであって、前記両親媒性マルチブロックコポリマーはフリーラジカル反応に参加することができるチオカルボニルチオ基を少なくとも１個有する、眼科デバイス。
【請求項２】
前記眼科デバイスはコンタクトレンズである、請求項１記載の眼科デバイス。
【請求項３】
前記コンタクトレンズは剛性通気性コンタクトレンズである、請求項２記載の眼科デバイス。
【請求項４】
前記レンズはソフトコンタクトレンズである、請求項２記載の眼科デバイス。
【請求項５】
前記レンズはヒドロゲルコンタクトレンズである、請求項２記載の眼科デバイス。
【請求項６】
前記レンズは眼内レンズである、請求項１記載の眼科デバイス。
【請求項７】
前記レンズは有水晶体眼内レンズである、請求項６記載の眼科デバイス。
【請求項８】
前記レンズは無水晶体眼内レンズである、請求項６記載の眼科デバイス。
【請求項９】
前記デバイスは角膜インプラントである、請求項１記載の眼科デバイス。
【請求項１０】
前記疎水性セグメントはポリシロキサン、ペルフルオロ化ポリエーテル及びポリジエンからなる群より選ばれる、請求項１記載の眼科デバイス。
【請求項１１】
前記親水性セグメントは、２−ヒドロキシエチルメタクリレート、グリセロールメタクリレート、メタクリル酸、アクリル酸、メタクリルアミド、アクリルアミド、Ｎ，Ｎ’−ジメチルメタクリルアミド、Ｎ，Ｎ’−ジメチルアクリルアミド、エチレン系不飽和ポリ（アルキレンオキシド）、環状ラクタム、Ｎ−ビニル−２−ピロリドン、親水性ビニルカーボネート、親水性ビニルカルバメートモノマー、２−ヒドロキシエチルアクリレート、２−（２−エトキシエトキシ）エチル（メタ）アクリレート、グリセリル（メタ）アクリレート、ポリ（エチレングリコール（メタ）アクリレート）、テトラヒドロフルフリル（メタ）アクリレート、Ｎ−ビニルアセトアミド、それらのコポリマー、誘導体及び組み合わせからなる群より選ばれるモノマーの重合化物から形成されている、請求項１記載の眼科デバイス。
【請求項１２】
フリーラジカル反応に参加することができるチオカルボニルチオ基はジチオエステル、トリチオカーボネート、ジチオカルバメート及びキサンテートからなる群より選ばれる、請求項１記載の眼科デバイス。
【請求項１３】
前記コモノマー混合物の一部として、有機ケイ素化合物をさらに含む、請求項１記載の眼科デバイス。
【請求項１４】
前記ケイ素化合物はシロキサニル（メタ）アクリレート、シロキサニル（メタ）アクリルアミド、シロキシニル（siloxynyl）ビニルカルバメート、重合可能なシロキサンオリゴマー及びマクロモノマーならびにそれらの混合物からなる群より選ばれる、請求項１３記載の眼科デバイス。
【請求項１５】
モノマー混合物の一部として、架橋剤、内部湿潤剤、親水性モノマー及び強化剤からなる群より選ばれる少なくとも１つの成分をさらに含む、請求項１３記載の眼科デバイス。
【請求項１６】
前記親水性モノマーは、親水性アクリル−、メタクリル−、イタコン−、スチレニル−、アクリルアミド−、メタクリルアミド−及びビニル含有モノマーならびにそれらの混合物からなる群より選ばれる、請求項１５記載の眼科デバイス。
【請求項１７】
前記親水性モノマーは下記式
【化１】
2011518347.tif 000005
（上式中、Ｘは水素又はメチルであり、Ｙは−Ｏ−、−ＯＱ−、−ＮＨ−、−ＮＱ−及び−ＮＨ（Ｑ）−であり、そしてＱはアルキル基又は置換アルキル基である）により示されるアクリル基を含有するモノマー及びそれらの混合物からなる群より選ばれる、請求項１６記載の眼科デバイス。
【請求項１８】
ビニル含有親水性モノマーは、Ｎ−ビニルラクタム、Ｎ−ビニルピロリドン、Ｎ−ビニル−Ｎ−メチルアセトアミド、Ｎ−ビニル−Ｎ−エチルアセトアミド、Ｎ−ビニル−Ｎ−エチルホルムアミド、Ｎ−ビニルホルムアミド及びそれらの混合物からなる群より選ばれる、請求項１６記載の眼科デバイス。
【請求項１９】
前記親水性モノマーはＮ，Ｎ−ジメチルアクリルアミド、２−ヒドロキシエチルメタクリレート、グリセロールメタクリレート、２−ヒドロキシエチルメタクリルアミド、メタクリル酸、アクリル酸及びそれらの混合物からなる群より選ばれる、請求項１６記載の眼科デバイス。
【請求項２０】
前記コモノマー混合物の一部として、エチレン系不飽和ポリオキシアルキレン、エチレン系不飽和ポリアクリルアミド、エチレン系不飽和ポリビニルピロリドン、エチレン系不飽和ポリビニルアルコール、エチレン系不飽和ポリ（ヒドロキシエチルメタクリレート）、エチレン系不飽和ポリ（ヒドロキシエチルメタクリレート）、エチレン系不飽和Ｎ−アルキル−Ｎ−ビニルアセトアミド及びそれらの混合物からなる群より選ばれるエチレン系不飽和親水性モノマーをさらに含む、請求項１記載の眼科デバイス。
【請求項２１】
前記エチレン系不飽和は（メタ）アクリレート、（メタ）アクリルアミド、スチレニル、アルケニル、ビニルカーボネート、ビニルカルバメート基及びそれらの混合物によって提供される、請求項２０記載の眼科デバイス。
【請求項２２】
疎水性モノマーをさらに含む、請求項１記載の眼科デバイス。
【請求項２３】
前記疎水性モノマーは、アルキル（メタ）アクリレート、Ｎ−アルキル（メタ）アクリルアミド、アルキルビニルカーボネート、アルキルビニルカルバメート、フルオロアルキル（メタ）アクリレート、Ｎ−フルオロアルキル（メタ）アクリルアミド、Ｎ−フルオロアルキルビニルカーボネート、Ｎ−フルオロアルキルビニルカルバメート、シリコーン含有（メタ）アクリレート、（メタ）アクリルアミド、ビニルカーボネート、ビニルカルバメート、スチレン系モノマー、たとえば、スチレン、α−メチルスチレン、ρ−メチルスチレン、ρ−ｔ−ブチルモノクロロスチレン及びρ−ｔ−ブチルジクロロスチレン、ポリオキシプロピレン（メタ）アクリレート、メチルメタクリレート、ドデシルメタクリレート、オクタフルオロペンチルメタクリレート、ペルフルオロオクチルメタクリレート、メタクリロイルオキシプロピルトリス（トリメチルシロキシ）シラン（ＴＲＩＳ）及びそれらの混合物からなる群より選ばれる、請求項２２記載の眼科デバイス。
【請求項２４】
アセチルペルオキシド、ラウロイルペルオキシド、デカノイルペルオキシド、ステアロイルペルオキシド、ベンゾイルペルオキシド、ｔ−ブチルペルオキシピバレート、ペルオキシジカーボネート及びそれらの混合物からなる群より選ばれるフリーラジカル熱重合開始剤をさらに含む、請求項１記載の眼科デバイス。
【請求項２５】
ＵＶ開始剤をさらに含む、請求項１記載の眼科デバイス。
【請求項２６】
疎水性セグメント及び親水性セグメントを含む両親媒性マルチブロックコポリマーを含み、前記両親媒性マルチブロックコポリマーがフリーラジカル反応に参加することができるチオカルボニルチオ基を少なくとも１個有する、重合性混合物を提供すること、
前記重合性混合物を重合条件に付すこと、及び、
前記重合性混合物を所望の形状の眼科デバイスへと成形すること、
を含む、眼科デバイスの形成方法。
【請求項２７】
前記疎水性セグメントはポリシロキサン、ペルフルオロ化ポリエーテル及びポリジエンからなる群より選ばれる、請求項２６記載の方法。
【請求項２８】
前記親水性セグメントは、２−ヒドロキシエチルメタクリレート、グリセロールメタクリレート、メタクリル酸、アクリル酸、メタクリルアミド、アクリルアミド、Ｎ，Ｎ’−ジメチルメタクリルアミド、Ｎ，Ｎ’−ジメチルアクリルアミド、エチレン系不飽和ポリ（アルキレンオキシド）、環状ラクタム、Ｎ−ビニル−２−ピロリドン、親水性ビニルカーボネート、親水性ビニルカルバメートモノマー、２−ヒドロキシエチルアクリレート、２−（２−エトキシエトキシ）エチル（メタ）アクリレート、グリセリル（メタ）アクリレート、ポリ（エチレングリコール（メタ）アクリレート）、テトラヒドロフルフリル（メタ）アクリレート、Ｎ−ビニルアセトアミド、それらのコポリマー、誘導体及び組み合わせからなる群より選ばれるモノマーの重合化物から形成されている、請求項２６記載の方法。
【請求項２９】
フリーラジカル反応に参加することができるチオカルボニルチオ基はジチオエステル、トリチオカーボネート、ジチオカルバメート及びキサンテートからなる群より選ばれる、請求項２６記載の方法。
【請求項３０】
重合性混合物を重合条件に付した後に成形の工程を行なう、請求項２６記載の方法。
【請求項３１】
成形の工程は切断、旋盤加工、研磨及びそれらの組み合わせを含む、請求項２６記載の方法。
【請求項３２】
前記重合性混合物を重合条件に付す工程の前に、少なくとも１つの末端が官能化されているポロキサマー、少なくとも１つの末端が官能化されている逆ポロキサマー、少なくとも１つの末端が官能化されているポロキサミン、少なくとも１つの末端が官能化されている逆ポロキサアミン及びそれらの混合物からなる群より選ばれる少なくとも１種の重合性界面活性剤を含むコモノマー混合物を含む重合性混合物をモールド中に入れる工程をさらに含む、請求項２６記載の方法。
【請求項３３】
重合の工程をスピンモールド及び静的モールドからなる群より選ばれるモールド中において行う、請求項３２記載の方法。
【請求項３４】
重合の工程をボタン、プレート又はロッドを形成するための適切なモールド又は容器において行う、請求項２６記載の方法。
【請求項３５】
重合した混合物を水和する工程をさらに含む、請求項２６記載の方法。
【請求項３６】
形成される前記眼科デバイスは剛性通気性コンタクトレンズ、ソフトコンタクトレンズ、眼内レンズ、有水晶体眼内レンズ、無水晶体眼内レンズ及び角膜インプラントからなる群より選ばれる、請求項２６記載の方法。
【請求項３７】
疎水性セグメント及び親水性セグメントを含む両親媒性マルチブロックコポリマーであって、フリーラジカル反応に参加することができるチオカルボニルチオ基を少なくとも１個有する両親媒性マルチブロックコポリマー。
【請求項３８】
前記疎水性セグメントはポリシロキサン、ペルフルオロ化ポリエーテル及びポリジエンからなる群より選ばれる、請求項３７記載の両親媒性マルチブロックコポリマー。
【請求項３９】
前記親水性セグメントは、２−ヒドロキシエチルメタクリレート、グリセロールメタクリレート、メタクリル酸、アクリル酸、メタクリルアミド、アクリルアミド、Ｎ，Ｎ’−ジメチルメタクリルアミド、Ｎ，Ｎ’−ジメチルアクリルアミド、エチレン系不飽和ポリ（アルキレンオキシド）、環状ラクタム、Ｎ−ビニル−２−ピロリドン、親水性ビニルカーボネート、親水性ビニルカルバメートモノマー、２−ヒドロキシエチルアクリレート、２−（２−エトキシエトキシ）エチル（メタ）アクリレート、グリセリル（メタ）アクリレート、ポリ（エチレングリコール（メタ）アクリレート）、テトラヒドロフルフリル（メタ）アクリレート、Ｎ−ビニルアセトアミド、それらのコポリマー、誘導体及び組み合わせからなる群より選ばれるモノマーの重合化物から形成されている、請求項３７記載の両親媒性マルチブロックコポリマー。
【請求項４０】
フリーラジカル反応に参加することができるチオカルボニルチオ基はジチオエステル、トリチオカーボネート、ジチオカルバメート及びキサンテートからなる群より選ばれる、請求項３７記載の両親媒性マルチブロックコポリマー。
【発明の詳細な説明】
【背景技術】
【０００１】
ポリジメチルシロキサン（ＰＤＭＳ）−含有ブロックコポリマーは、多くの様々な用途に対する機会を与える独特の特性のために、興味深くなってきている。ＰＤＭＳ−含有マクロ分子の格別の特性としては、熱照射及びＵＶ照射に対する高い安定性、低い融点及び高いガラス転移温度、非常に低い表面張力及び良好な通気性が挙げられ、そして、重要なことには、ＰＤＭＳ−マクロ分子は無毒性でありかつ生体適合性であることである。これらの有用かつよく確立された特性のために、ポリジメチルシロキサンは様々なバイオメディカル用途において広く使用されてきたが、用途によっては、その疎水性がしばしば問題となる。このことはポリ（Ｎ，Ｎ−ジメチルアクリルアミド）（ＰＤＭＡ）などの親水性ポリマーを取り込むことにより克服されることができ、そのような親水性ポリマーはマクロ相分離を回避するためにブロックコポリマー中に組み合わされるならば、ＰＤＭＳ相を水中で膨潤させることができそして湿潤化可能にするはずである。これらの２つのポリマーの組み合わせは、また、様々な新規の用途を開く。たとえば、広い範囲の特性を示すが、生体適合性の基本的要求を維持しそしてしばしば、幾つかの他の特性、たとえば、血液適合性、生理学的不活性、酸素透過性、湿潤化性、低弾性率ならびに熱安定性及び酸化安定性を維持する新規の材料の開発が益々必要になる。これらは、しばしば、人工補綴物、インプラント及び眼科用途などの用途で使用される材料のキーパラメータである。
【０００２】
ブロックコポリマー中にＰＤＭＳセグメントを導入する合成方法はＰＤＭＳをスチレン、ポリアミド、イミン及び幾つかのメタクリレートを含む様々なポリマーと組み合わせることを含む。これらのポリマーを合成するために、様々な方法が使用されてきており、その方法としてはリビングラジカル重合技術をベースとするものが挙げられる。その中で、可逆的付加開裂連鎖移動（ＲＡＦＴ）重合及び原子移動ラジカル重合（ＡＴＲＰ）は特にＰＤＭＳを含むブロックコポリマーを合成するために最も広く研究されてきた。たとえば、MatyjaszewskiらのJ. Chem. Rev. 2001, 101, 2921-2990はＡＴＲＰを用いてＰＤＭＳ−ポリスチレンをベースとするブロックコポリマーを合成している。HaddletonらのJ. Polym. ScL Part A: Polym. Chem. 2001, 39, 1833-1842もＡＴＲＰを用いてＰＤＭＳ−ポリ（メチルメタクリレート）トリブロックコポリマーならびにＰＤＭＳ−ポリ（２−ジメチルアミノエチルメタクリレート）を合成しており、そしてそのバルク特性及び表面特性の予備報告を開示している。第三に、ＲＡＦＴ方を用いることにより、PaiらのPolymer 2004, 45, 4383-4389はＰＤＭＳ−をベースとするトリブロックコポリマーを調製しており、ここで、外側のブロックはＮ，Ｎ−ジメチルアクリルアミド（ＤＭＡ）及び２−（Ｎ−ブチルペルフルオロオクタンフルオロスルホンアミド）エチルアクリレートの２つのモノマーからなる統計コポリマーであった。最近、KennedyらのJ. Polym. Sci .Part A: Polym. Chem. 2007, 45, 4284-4290はＲＡＦＴ重合によってＰＤＭＳ−ｂ−ＰＤＭＳ−ｂ−ＰＤＭＡトリブロックコポリマーを合成し、それは新規のメタクリレート（ＭＡ）テレケリック両親媒性ペンタブロックＭＡ−ｂ−ＰＨＥＡ−ｂ−ＰＤＭＡ−ｂ−ＰＤＭＳ−ｂ−ＰＤＭＡ−ｂ−ＰＨＥＡ−ＭＡの合成のための前駆体として使用された。これらの研究の各々において、単官能化もしくは二官能化ＰＤＭＳマクロ開始剤を用いて、続いて生じるトリブロックコポリマーを成長させた。
【０００３】
ジブロックコポリマー及びトリブロックコポリマーはそれら自体が多くの興味深い特性を有するが、（ＡＢ）ｎの形を取る繰り返し単位を有するマルチブロックコポリマーも、魅力的な特性を有し、より単純な類似体とは異なるモルホロジーとなる可能性が潜在的にある。たとえば、このようなマルチブロックコポリマーは凝縮相中に二次的な周期的なミクロドメイン構造を有することが期待される。しかしながら、ジブロックコポリマー及びトリブロックコポリマーと比較して、マルチブロックコポリマー（特にビニルモノマー単位を含むマルチブロックコポリマー）には焦点が当てられていなかった。というのは、このようなマルチブロックコポリマーは合成するのが困難である可能性があるからである。ＰＤＭＳ及びＰＤＭＡを含む両親媒性マルチブロックコポリマーは合成されていた。
【０００４】
眼科レンズなどのメディカルデバイスは、一般に、２つの主要なクラス、すなわち、ヒドロゲル及び非ヒドロゲルに小分割されることができる。非ヒドロゲルは評価可能な量の水を吸収せず、一方、ヒドロゲルは水を吸収しそれを平衡状態に保持することができる。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ヒドロゲルはソフトコンタクトレンズ材料として広く使用されている。コンタクトレンズの表面の親水性を増加させることにより、コンタクトレンズの湿潤性が改良されることが知られている。このことは、また、コンタクトレンズの装着快適性と関連している。さらに、レンズの表面はレンズ装着の間の涙液からのタンパク質及び脂質の付着に対するレンズの全体的な感受性に影響を及ぼすことがある。蓄積した付着物は目に不快感を生じさせ又はさらには炎症を生じさせることができる。長時間装着レンズ（すなわち、睡眠前にレンズを毎日取り外すことなく使用されるレンズ）では、表面は特に重要である。というのは、長時間装着レンズは高水準の快適性及び長時間にわたる生体適合性を得るように設計されなければならないからである。このため、改良された表面品質を生じることができる新規の製剤は当該技術分野においてなおも望ましい。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本明細書中において、両親媒性マルチブロックコポリマー及びトリブロックコポリマーを含む眼科デバイスが実施形態として開示される。本明細書中の詳細な説明及び実施例はＰＤＭＳ−ＰＤＭＡブロックコポリマーに関するものであるが、それらは本発明を限定することが意図されない。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
【図１】図１はＰＤＭＳジオールから出発するエステルをベースとする多官能マクロＲＡＦＴ剤の合成の模式図である。
【図２】図２はヒドロキシプロピル末端ＰＤＭＳ３ｂ（Ａ）、ヒドロキシプロピル末端ＰＤＭＳとトリチオカーボネートとの縮合の粗生成物１（Ｂ）、及び、精製済みＰＤＭＳマクロＲＡＦＴ剤４ｂ（Ｃ）のＧＰＣトレースである。
【図３】図３はアミドをベースとする多官能マクロＲＡＦＴ剤６ａ〜ｃの合成の模式図である。
【図４】図４はＰＤＭＳ−ＰＤＭＡマルチブロックコポリマー７ａ〜ｃ及び８ａ〜ｃの合成の模式図である。
【図５】図５はＰＤＭＳ−ＰＤＭＡマルチブロックコポリマー８ｂの１Ｈ  ＮＭＲスペクトルである。
【図６】図６はエステルをベースとする二官能マクロＲＡＦＴ剤１１ｂの合成の模式図である。
【図７】図７は二官能エステルをベースとするマクロＲＡＦＴ剤１１ｂのクロマトグラフィーである。
【図８】図８は二官能ＲＡＦＴ剤１１ｂの１Ｈ  ＮＭＲスペクトルである。
【図９】図９は二官能ＲＡＦＴ剤１１ｂの１３Ｃ  ＮＭＲスペクトルである。
【図１０】図１０はアミドをベースとする二官能マクロＲＡＦＴ剤１３ｂの合成の模式図である。
【図１１】図１１はスキーム５において示される二官能アミドをベースとするマクロＲＡＦＴ剤１３ｂのカラムクロマトグラフィーにより得られたＧＰＣトレースである。
【図１２】図１２はＰＤＭＳ−ＰＤＭＡトリブロックコポリマーの合成の模式図である。
【図１３】図１３はエステルをベースとする二官能マクロＲＡＦＴ剤１１ｂの延長である。
【図１４】図１４はＰＤＭＳ−ＰＤＭＡトリブロックコポリマー（ＤＭＡ／マクロＲＡＦＴ剤比＝８０）の１Ｈ  ＮＭＲスペクトルである。
【図１５】図１５はＰＤＭＳ−ＰＤＭＡトリブロックコポリマー（ＤＭＡ／マクロＲＡＦＴ剤比＝４００）の１Ｈ  ＮＭＲスペクトルである。
【図１６】図１６はＰＤＭＳ−ＰＤＭＡトリブロックコポリマー（ＤＭＡ／マクロＲＡＦＴ剤比＝８０）の１Ｈ  ＮＭＲスペクトルである。
【図１７】図１７はＰＤＭＳ−ＰＤＭＡトリブロックコポリマーの１３Ｃ  ＮＭＲスペクトルである。
【図１８】図１８は摩擦係数（ＣＯＦ）対時間の実施例プロットであり、静的（ピーク）及び動的（平均）ＣＯＦ値について得られた値の元を示している。
【図１９】図１９は正規化静的ＣＯＦ値を示すチャートである。
【図２０】図２０は正規化動的ＣＯＦ値を示すチャートである。
【図２１】図２１はＤＰ−０２−０４７の１Ｈ  ＮＭＲスペクトルである。
【発明を実施するための形態】
【０００８】
本明細書中において、疎水性セグメント及び親水性セグメントを含む両親媒性マルチブロックコポリマーであって、フリーラジカル反応に参加することができる少なくとも１個のチオカルボニルチオ基を有する両親媒性マルチブロックコポリマーを含む眼科デバイスが開示される。
【０００９】
本発明において有用な生体材料の例はKunzlerらの米国特許第５，９０８，９０６号明細書、Kunzlerらの同第５，７１４，５５７号明細書、Kunzlerらの同第５，７１０，３０２号明細書、Laiらの同第５，７０８，０９４号明細書、Bamburyらの同第５，６１６，７５７号明細書、Bamburyらの同第５，６１０，２５２号明細書、Laiの同第５，５１２，２０５号明細書、Laiの同第５，４４９，７２９号明細書、Kunzlerらの同第５，３８７，６６２号明細書及びLaiの同第５，３１０，７７９号明細書に教示されており、その特許明細書をあたかもその長さで示されているように本明細書中に参照により取り込む。
【００１０】
剛性通気性（ＲＧＰ）材料は、通常、５ｗｔ％未満の水を含む疎水性架橋ポリマー系を含む。本発明により有用なＲＧＰ材料としては、Ellisの米国特許第４，８２６，９３６号明細書、Ellisの同第４，４６３，１４９号明細書、Ellisの同第４，６０４，４７９号明細書、Ellisらの同第４，６８６，２６７号明細書、Ellisの同第４，８２６，９３６号明細書、Ellisらの同第４，９９６，２７５号明細書、Baronらの同第５，０３２，６５８号明細書、Bamburyらの同第５，０７０，２１５号明細書、Valintらの同第５，１７７，１６５号明細書、Baronらの同第５，１７７，１６８号明細書、Valintらの同第５，２１９，９６５号明細書、McGee及びValintの同第５，３３６，７９７号明細書、Laiらの同第５，３５８，９９５号明細書、Valintらの同第５，３６４，９１８号明細書、Bamburyらの同第５，６１０，２５２号明細書、Laiらの同第５，７０８，０９４号明細書及びValintの同第５，９８１，６６９号明細書に教示されている材料が挙げられる。Ellisらの米国特許第５，３４６，９７６号明細書はＲＧＰ材料を製造するための好ましい方法を教示している。
【００１１】
本発明は剛性又は軟質のいずれかの様々なポリマー材料に応用可能である。特に好ましいポリマー材料はコンタクトレンズ、有水晶体眼内レンズ及び無水晶体眼内レンズならびに角膜インプラントを含む眼科デバイスであるが、生体材料を含むすべてのポリマー材料は本発明の範囲に含まれるものと考えられる。ヒドロゲルは、平衡状態で水を含む、水和された架橋ポリマー系を含む。このようなヒドロゲルはシリコーンヒドロゲルであることができ、それは、一般に、約５質量％を超え、そしてより一般的には約１０〜約８０質量％である含水率を有する。このような材料は、通常、少なくとも１種のシロキサン含有モノマー及び少なくとも１種の親水性モノマーを含む混合物を重合することで調製される。シリコーンヒドロゲルの生成における使用のための応用可能なシロキサン含有モノマー単位は当該技術分野においてよく知られており、そして多くの例は米国特許第４，１３６，２５０号明細書、同第４，１５３，６４１号明細書、同第４，７４０，５３３号明細書、同第５，０３４，４６１号明細書、同第５，０７０，２１５号明細書、同第５，２６０，０００号明細書、同第５，３１０，７７９号明細書及び同第５，３５８，９９５号明細書に提供されている。さらに、特定のフッ素化側基、すなわち、−（ＣＦ２）−Ｈを有するシロキサン含有モノマーの使用は、米国特許第５，３８７，６６２号明細書及び同第５，３２１，１０８号明細書に記載されているとおり、親水性モノマー単位とシロキサン含有モノマー単位との間の相容性を改良することが発見されている。
【００１２】
本発明の両親媒性マルチブロックコポリマーの疎水性セグメントは好ましくは市販のポリマー疎水性材料から得られ、そしてポリシロキサン、ペルフルオロ化ポリエーテル及びヒドロキシル末端ポリジエンからなる群より選ばれる。ポリシロキサンは化学式[Ｒ２ＳｉＯ]ｍ（式中、Ｒはメチル、エチル及びフェニルなどの有機基である）を有する混合無機−有機ポリマーである。これらの材料は無機のケイ素−酸素骨格と、４配位であるケイ素原子に結合した有機側基とからなる。ある場合には、有機側基はこのような−Ｓｉ−Ｏ−骨格の２つ以上を結合するために使用されうる。−Ｓｉ−Ｏ−鎖長、側基及び架橋を変更することにより、様々な特性及び組成を有するシリコーンを合成することができる。ポリシロキサンはGelest, Inc., Morrisville, PAなどの供給者から市販されている。ペルフルオロポリエーテル（ＰＦＰＥ）はエポキシドを重合することにより製造された付加ポリマーをフッ素化することで調製され、そしてAusimont 及びDuPontによりそれぞれ製造されるFomblin及びKrytoxの商品名で市販されている。ヒドロキシル末端ポリジエンは、ヒドロキシル末端ポリブタジエン（ＨＴＰＢ）を含むであろう。ＨＴＰＢは各末端でヒドロキシル官能基を末端とするブタジエンのポリマーである。それはポリオールとして知られるクラスのポリマーに属する。ＨＴＰＢは透明で、粘性の液体であって、その一般的な特性は正確に記載されることができない。というのは、ＨＴＰＢは特定の要求を満たすために様々なグレードで製造されているからである。このため、ＨＴＰＢはあるクラスの化合物の一般名である。
【００１３】
疎水性セグメントに加えて、本発明の両親媒性マルチブロックコポリマーは、また、ブロックコポリマーが相補的な官能基を含む基材と共有結合されるときに良好な表面特性を示す親水性ドメインを含むであろう。親水性ドメインは少なくとも１つの親水性モノマー、たとえば、ＨＥＭＡ、グリセロールメタクリレート、メタクリル酸（ＭＡＡ）、アクリル酸（ＡＡ）、メタクリルアミド、アクリルアミド、Ｎ，Ｎ’−ジメチルメタクリルアミド又はＮ，Ｎ’−ジメチルアクリルアミド、それらのコポリマー、親水性プレポリマー、たとえば、エチレン系不飽和ポリ（アルキレンオキシド）、環状ラクタム、たとえば、Ｎ−ビニル−２−ピロリドン（ＮＶＰ）、又は、それらの誘導体を含むであろう。なおもさらなる例は親水性ビニルカーボネート又はビニルカルバメートモノマーである。親水性モノマーは非イオン性であることができ、たとえば、２−ヒドロキシエチルメタクリレート（ＨＥＭＡ）、２−ヒドロキシエチルアクリレート（ＨＥＡ）、２−（２−エトキシエトキシ）エチル（メタ）アクリレート、グリセリル（メタ）アクリレート、ポリ（エチレングリコール（メタ）アクリレート）、テトラヒドロフルフリル（メタ）アクリレート、（メタ）アクリルアミド、Ｎ，Ｎ’−ジメチルメタクリルアミド、Ｎ，Ｎ’−ジメチルアクリルアミド（ＤＭＡ）、Ｎ−ビニル−２−ピロリドン（又は他のＮ−ビニルラクタム）、Ｎ−ビニルアセトアミド及びそれらの組み合わせである。親水性モノマーのなおもさらなる例は米国特許第５，０７０，２１５号明細書に開示されているビニルカーボネート及びビニルカルバメートモノマー、そして米国特許第４，９１０，２７７号明細書に開示されている親水性オキサゾロンモノマーである。これらの特許の内容を参照により本明細書中に取り込む。親水性モノマーは、また、アニオン性モノマーであることができ、たとえば、２−メタクリロイルオキシエチルスルホネート塩である。アクリル酸及びメタクリル酸などから誘導される置換アニオン性親水性モノマーも使用でき、ここで、置換基は容易な化学プロセスによって除去されうる。このような置換アニオン性親水性モノマーの非限定的な例としては、（メタ）アクリル酸のトリメチルシリルエステルが挙げられ、それは加水分解されて、アニオン性カルボキシル基が再生される。親水性モノマーは、また、カチオン性モノマーであることができ、カチオン性モノマーは３−メタクリルアミドプロピル−Ｎ，Ｎ，Ｎ−トリメチルアンモニウム塩、２−メタクリロイルオキシエチル−Ｎ，Ｎ，Ｎ−トリメチルアンモニウム塩及び３−メタクリルアミドプロピル−Ｎ，Ｎ−ジメチルアミンなどのアミン含有モノマーからなる群より選ばれる。他の適切な親水性モノマーは当業者に明らかであろう。
【００１４】
本発明の両親媒性マルチブロックコポリマーのフリーラジカル反応に参加することができるチオカルボニルチオ基はジチオエステル、トリチオカーボネート、ジチオカルバメート及びキサンテートからなる群より選ばれ、それは、制御されたフリーラジカル重合において使用される移動剤として作用する。
【００１５】
この研究において、我々は、Ｓ，Ｓ’−ビス（α、α’−ジメチル−α”−酢酸）トリチオカーボネート（Ｉ）をトリチオカルボニル基の便利な源として使用した。連鎖移動剤はLaiらのMacromolecules 2002, 35, 6754-6756によって報告されているワンポット合成によって合成された。１の対称構造は両方向に鎖延長されるのに理想的に適しており、そしてアクリルアミドのラジカル重合において高い連鎖移動効率を有することから選択された。また、良好に規定されたマルチブロック両親媒性ブロックコポリマーはマクロＲＡＦＴ剤としてチオカーボネート−組み込みポリ（エチレンオキシド）を用いてうまく調製されうることが文献から知られている。我々は、ここに、ヒドロキシル又はアミノプロピル末端ＰＤＭＳ残基により結合された新規の多官能及び二官能ＣＴＡの合成のための単純かつ効率的な手順を報告する。このように合成されるテレケリックポリマーはＮ，Ｎ−ジメチルアミノアクリルアミドの可逆性付加開裂連鎖移動重合におけるマクロ分子連鎖延長剤であり、その連鎖移動剤は単峰型分子量分布を有する様々な組成の（ＡＢ）ｎ型マルチブロック及びＡＢＡ−型トリブロックコポリマーを合成することができる。
【００１６】
ジオール−ＰＤＭＳ前駆体から誘導される多官能ＰＤＭＳマクロＲＡＦＴ剤
多官能チオカルボニルチオマクロＲＡＦＴ剤は、HillmyerらのMacromolecules 2005, 38, 7890-7894によって報告されている手順に従って、若干の変更を行い、様々なモル質量（Ｍｎ＝１０００、２１００、５０００ｇ／モル）の市販の前駆体ヒドロキシプロピル末端ＰＤＭＳをトリチオカーボネートにカップリングすることで合成される。ＲＡＦＴ剤１と塩化オキサリルとを３時間の還流下で反応させ、次いで、真空下で過剰量の塩素化剤を除去することで、定量的収量でアセチル塩化物が提供された。ポリマートリチオカーボネート取り込みＰＤＭＳマクロＲＡＦＴ剤は、塩基としてトリエチルアミンを用いて０℃で塩化メチレン中でα，ω−ジヒドロキシプロピルＰＤＭＳをトリチオカーボネートとカップリングさせることでポリエステル化によって合成される。フラッシュクロマトグラフィーによって、最初に、未反応ＰＤＭＳジオールから溶離して多官能マクロＲＡＦＴ剤を分離させることができた。
【００１７】
ヒドロキシプロピル末端ＰＤＭＳ及びその対応するマクロＲＡＦＴ剤の数平均分子量（Ｍｎ）及び多分散（Ｍｗ／Ｍｎ）をＧＰＣデータから得た。ここで、ＰＤＭＳ前駆体は数平均分子量（Ｍｎ）が２１００ｇ／モルであり、多分散が１．２であった。重縮合の後に、粗生成物についてのより広くかつ多峰型トレースが現れた。このことは、より高い分子量の所望の主要生成物が未反応ＰＤＭＳジオール、及び、おそらく、マクロＲＡＦＴ剤中のエステル基の部分的な塩基加水分解によって形成された、分解ＰＤＭＳ副生成物と混合していることを示す。精製されたＰＤＭＳマクロＲＡＦＴ剤の分子量及び多分散はそれぞれ７，５００ｇ／モル及び１．１８であることが決定された。
【００１８】
ＧＰＣから得られたＰＤＭＳ前駆体の分子量と、ＰＤＭＳマクロＲＡＦＴ剤の分子量とを比較することにより、トリチオカーボネート基によって結合された約３〜４のプレポリマーＰＤＭＳブロックが存在することが計算される。マクロＲＡＦＴ剤（ＰＤＭＳ−ＲＡＦＴ）nの１Ｈ  ＮＭＲはＰＤＭＳプレポリマー鎖中にトリチオカーボネート部分を取り込んでいることを確認した。
【００１９】
ＰＤＭＳジオールに適用したのと同一の手順を出発材料としてＰＤＭＳジアミンで繰り返してジアミンタイプのＲＡＦＴ剤を得た。市販のジアミン出発材料の分子量はそれぞれ１０００、２０００及び５０００で、多分散は２．３であった。生成物の構造をプロトン及び炭素ＮＭＲ分光測定法ならびにＧＰＣ分析によって確認した。
【００２０】
ＰＤＭＳ−ＰＤＭＡマルチブロックコポリマーの合成
ＰＤＭＳ−をベースとするマクロＲＡＦＴ剤の存在下でＤＭＡのすべての重合をＴＨＦ中で６０℃で行った。最初に、モノマー／ＲＡＦＴ剤のモル比を８０：１に設定し、そして開始剤／ＲＡＦＴ剤モル比を約１：１０〜１：５に設定し、ＡＩＢＮから誘導される鎖の画分を最少化した。次に、同一の条件下（ＴＨＦ、６０℃、ＡＩＢＮ）に、ＤＭＡを重合したが、モノマー／ＲＡＦＴ剤モル比を変更した。すべての重合を高転化率（７０〜９０％）で進行させた。
【００２１】
ＴＨＦ溶液をヘキサン又はジエチルエーテル中に再沈殿させることでポリマーを単離しそして精製した。ブロックコポリマー中の２つのモノマーの溶解度の変化のために、ＧＰＣ分析はたたみ込まれるが、基本ＧＰＣデータを得ることができた。エステルをベースとするマクロＲＡＦＴ剤から誘導されるポリマーはアミドをベースとするマクロＲＡＦＴ剤から得られるポリマー（多分散が約２．３であった）と比較して、低い多分散（通常、１．２〜１．４）を有する。溶離プロファイルは、ＧＰＣトレースが、通常、高いモル質量側で小さいショルダーを示す最も高い分子量のポリマーの場合を除いて、特にエステルＲＡＦＴから得られるポリマーでは単峰状でかつ対称的であった。
【００２２】
二官能チオカルボニルチオＲＡＦＴ剤は、Lai ら, Macromolecules 2002, 35, 6754-6756によって報告されているワンポット手順によってＳ−１−ドデシル−Ｓ’−（α，α’−ジメチル−α，α”−酢酸）−トリチオカーボネートの調製を行い、次いで、カップリングの前に、対応するアシル塩化物への転化により活性化されたＰＤＭＳジオールのジエステル化を行うことを含む２工程手順により合成された。ＰＤＭＳ前駆体のヒドロキシル基に対して１．２５倍モル過剰のアシル塩化物を添加して、ＰＤＭＳ末端基の完全な転化を確保した。過剰のアシル塩化物を、反応の最後に過剰量で添加したメタノールでクエンチした。結果として、トリチオカーボネート二酸のあるメチルエステルが副生成物として生成した。
【００２３】
アミドをベースとするマクロＲＡＦＴ剤を合成した。アシル塩化物による市販の末端ジアミン（Ｍｎ＝２５００ｇ／モル）のアミド化はスムーズに進行して、ヘキサン／ＣＨ２Ｃｌ２を溶離剤（勾配溶離５０〜１００ｖ／ｖ％のヘキサン／ＣＨ２Ｃｌ２）として用いたシリカゲル上での粗反応混合物のカラムクロマトグラフィーの後に、８０％単離収率で生成物を与えた。マクロＲＡＦＴ剤の構造はプロトン及び炭素ＮＭＲ分光測定法ならびにＧＰＣ分析によって確認された。
【００２４】
重合性組成物は、さらに、必要なときに、そして本発明の目的及び効果を損なわない範囲内で、酸化防止剤、着色剤、紫外線吸収剤及び潤滑剤などの様々な添加剤を含むことができる。
【００２５】
本発明において、重合性組成物は、得られるポリマー成形品の最終使用などによって、上記の１種又は少なくとも２種のコモノマー及びオリゴマー及び官能化界面活性剤、そして要求される場合には、１種以上の架橋剤を用いることにより調製されうる。
【００２６】
ポリマー成形品が、たとえば、メディカル製品、特に、コンタクトレンズである場合には、重合性組成物は１種以上のケイ素化合物、たとえば、シロキサニル（メタ）アクリレート、シロキサニル（メタ）アクリルアミド及びシリコーンオリゴマーから適切に調製され、それにより、高酸素透過率のコンタクトレンズが得られる。
【００２７】
本発明のモノマー混合物は架橋剤、内部湿潤剤、親水性モノマー単位、強化剤、及び、当該技術分野においてよく知られた他の成分などの追加の成分を含むことができる。
【００２８】
必須ではないが、本発明の範囲内の組成物は強化剤を含んでよく、好ましくは、８０質量％未満の量、たとえば、約５〜約８０質量％、そしてより通常には、約２０〜６０質量％の量で含んでよい。適切な強化剤の例は米国特許第４，３２７，２０３号明細書中に記載されている。これらの強化剤としては、シクロアルキルアクリレートもしくはメタクリレート、たとえば、メチルアクリレート及びメチルメタクリレート、ｔ−ブチルシクロヘキシルメタクリレート、イソプロピルシクロペンチルアクリレート、ｔ−ペンチルシクロヘプチルメタクリレート、ｔ−ブチルシクロヘキシルアクリレート、イソヘキシルシクロペンチルアクリレート及びメチルイソペンチルシクロオクチルアクリレートが挙げられる。適切な強化剤のさらなる例は米国特許第４，３５５，１４７号明細書中に記載されている。この文献は多環式アクリレートもしくはメタクリレート、たとえば、イソボルニルアクリレート及びイソボルニルメタクリレート、ジシクロペンタジエニルアクリレート及びジシクロペンタジエニルメタクリレート、アダマンチルアクリレート及びアダマンチルメタクリレート、ならびに、イソピノカンフィルアクリレート及びイソピノカンフィルメタクリレートを記載している。強化剤のさらなる例は米国特許第５，２７０，４１８号明細書中に提供されている。この文献は枝分かれアルキルヒドロキシルシクロアルキルアクリレート、メタクリレート、アクリルアミド及びメタクリルアミドを記載している。代表的な例としては、４−ｔ−ブチル−２−ヒドロキシシクロヘキシルメタクリレート（ＴＢＥ）、４−ｔ−ブチル−２−ヒドロキシシクロペンチルメタクリレート、メタクリルオキシアミノ−４−ｔ−ブチル−２−ヒドロキシシクロヘキサン、６−イソペンチル−３−ヒドロキシシクロヘキシルメタクリレート、及び、メタクリルオキシアミノ−２−イソヘキシル−５−ヒドロキシシクロペンタンが挙げられる。
【００２９】
内部湿潤剤もこのようなヒドロゲル組成物の湿潤性を増加させるために使用されうる。適切な内部湿潤剤の例としては、米国特許第４，６５２，６２２号明細書中に記載されるようなＮ−アルキエノイルトリアルキルシリルアミネートが挙げられる。これらの剤は下記一般式
ＣＨ２＝Ｃ（Ｅ）Ｃ（Ｏ）Ｎ（Ｈ）ＣＨ（Ｇ）（ＣＨ２）ｑＣ（Ｏ）ＯＳｉ（Ｖ）３
（式中、Ｅは水素又はメチルであり、
Ｇは（ＣＨ２）ｒＣ（Ｏ）ＯＳｉ（Ｖ）３又は水素であり、
Ｖはメチル、エチル又はプロピルであり、
ｑは１〜１５の整数であり、
ｒは１〜１０の整数であり、
ｑ＋ｒは１〜１５の整数である）で示すことができ、以下においてＮＡＴＡと呼ぶ。
【００３０】
アクリルオキシ−及びメタクリルオキシ−モノ及びジ−カルボキシルアミノ酸（以下において、ＮＡＡ）はポリシロキサンポリマーに対して望ましい表面湿潤化特性を付与するが、重合が完了する前にシロキサンモノマーを含まないモノマー混合物から沈殿する。ＮＡＡは変性されてトリアルキルシリルエステルを生成することができ、それはポリシロキサンポリマー中にもっと容易に取り込まれる。好ましいＮＡＡはトリメチルシリル−Ｎ−メタクリルオキシグルタメート、トリエチルシリル−Ｎ−メタクリルオキシグルタメート、トリメチル−Ｎ−メタクリルオキシ−６−アミノヘキサノエート、トリメチルシリル−Ｎ−メタクリルオキシ−アミノドデカノエート及びビス−トリメチルシリル−Ｎ−メタクリルオキシアスパルテートである。
【００３１】
好ましい湿潤化剤としては、また、アクリル酸及びメタクリル酸ならびにそれらの誘導体が挙げられる。通常、このような湿潤化剤は組成物の５質量％未満を構成する。
【００３２】
他の好ましい内部湿潤剤としては、１９８９年３月７日に発行されたFriendsらの米国特許第４，８１０，７６４号明細書中に記載されるようなオキサゾロンが挙げられ、その内容を参照により本明細書中に取り込む。これらの好ましい内部湿潤剤としては、特に、２−イソプロペニル−４，４−ジメチル−２−オキサゾリン−５−オン（ＩＰＤＭＯ）、２−ビニル−４，４−ジメチル−２−オキサゾリン−５−オン（ＶＤＭＯ）、シクロヘキサンスピロ−４’−（２’−イソプロペニル−２’−オキサゾール−５’−オン）（ＩＰＣＯ）、シクロヘキサンスピロ−４’−（２’−ビニル−２’−オキサゾール−５’−オン）（ＶＣＯ）及び２−（１−プロペニル）−４，４−ジメチル−オキサゾール−５−オン（ＰＤＭＯ）が挙げられる。このようなオキサゾロンの調製は当該技術分野において知られており、そして米国特許第４，８１０，７６４号明細書中に記載されている。
【００３３】
これらの好ましい内部湿潤剤は、特に好ましい湿潤剤となる２つの重要な特徴を有する：（１）比較的に無極性でありそして疎水性モノマー（ポリシロキサン及び強化剤）と相容性がある、及び（２）穏やかな加水分解時に高度に極性のアミノ酸に転化され、それにより、実質的な湿潤化特性が付与される。他の成分の存在下に重合されると、コポリマーが生成される。これらの内部湿潤剤はポリシロキサンモノマーの末端及び強化剤と炭素−炭素二重結合によって重合し、バイオメディカルデバイス、特に、コンタクトレンズにおいて特に有用なコポリマー材料を生成する。
【００３４】
示されるとおり、主題のヒドロゲル組成物は、親水性モノマー単位を含む。適切な親水性モノマー単位の例として、米国特許第４，２５９，４６７号明細書、同第４，２６０，７２５号明細書、同第４，４４０，９１８号明細書、同第４，９１０，２７７号明細書、同第４，９５４，５８７号明細書、同第４，９９０，５８２号明細書、同第５，０１０，１４１号明細書、同第５，０７９，３１９号明細書、同第５，３１０，７７９号明細書、同第５，３２１，１０８号明細書、同第５，３５８，９９５号明細書、同第５，３８７，６６２号明細書に記載されているものが挙げられ、それらの明細書のすべてを参照により本明細書中に取り込む。好ましい親水性モノマーの例としては、アクリル−及びビニル含有モノマーの両方、たとえば、親水性アクリル−、メタクリル−、イタコン−、スチリル−、アクリルアミド−、メタクリルアミド−及びビニル含有モノマーが挙げられる。
【００３５】
好ましい親水性モノマーは、アクリル又はビニル含有のいずれであってもよい。このような親水性モノマーは、それら自体が架橋剤として使用できる。用語「ビニルタイプ」又は「ビニル含有」モノマーは、ビニル基（ＣＨ２＝ＣＱＨ）を含有するモノマーを指し、そして一般に高度に反応性である。このような親水性ビニル含有モノマーは、比較的に容易に重合することが知られている。「アクリルタイプ」又は「アクリル含有」モノマーは下記式により示されるアクリル基を含むモノマーである。
【００３６】
【化１】
2011518347.tif 000003
【００３７】
上式中、Ｘは好ましくは水素又はメチルであり、Ｙは好ましくは−Ｏ−、−ＯＱ−、−ＮＨ−、−ＮＱ−及び−ＮＨ（Ｑ）−であり、Ｑは、通常、アルキル又は置換アルキル基である。このようなモノマーは容易に重合することが知られている。
【００３８】
本発明のヒドロゲル中に取り込まれることができる好ましい親水性ビニル含有モノマーとしては、Ｎ−ビニルラクタム（たとえば、Ｎ−ビニルピロリドン（ＮＶＰ））、Ｎ−ビニル−Ｎ−メチルアセトアミド、Ｎ−ビニル−Ｎ−エチルアセトアミド、Ｎ−ビニル−Ｎ−エチルホルムアミド、Ｎ−ビニルホルムアミド）などのモノマーが挙げられ、ＮＶＰは最も好ましい。
【００３９】
本発明のヒドロゲル中に取り込まれることができる好ましい親水性アクリル含有モノマーとしては、Ｎ，Ｎ−ジメチルアクリルアミド（ＤＭＡ）、２−ヒドロキシエチルメタクリレート、グリセロールメタクリレート、２−ヒドロキシエチルメタクリルアミド、メタクリル酸及びアクリル酸などの親水性モノマーが挙げられ、ＤＭＡは最も好ましい。
【００４０】
適切なエチレン系不飽和親水性モノマーとしては、エチレン系不飽和ポリオキシアルキレン、ポリアクリルアミド、ポリビニルピロリドン、ポリビニルアルコール、ポリ（ヒドロキシエチルメタクリレート）又はポリ（ＨＥＭＡ）及びＮ−アルキル−Ｎ−ビニルアセトアミドが挙げられる。エチレン系不飽和は、（メタ）アクリレート、（メタ）アクリルアミド、スチレニル、アルケニル、ビニルカーボネート及びビニルカルバメート基によって提供されうる。好ましい親水性マクロモノマーとしては、分子量が２００〜１０，０００であるメトキシポリオキシエチレンメタクリレートが挙げられ、より好ましいのは分子量が２００〜５，０００であるメトキシポリオキシエチレンメタクリレートであり、最も好ましいのは分子量が４００〜５，０００のメトキシポリオキシエチレンメタクリレートである。さらなる好ましい親水性マクロモノマーとしては、分子量が５００〜１０，０００であるポリ（Ｎ−ビニルピロリドン）メタクリレートが挙げられる。より好ましいのは、分子量が５００〜５，０００であるポリ（Ｎ−ビニルピロリドンメタクリレート）であり、そして最も好ましいのは分子量が１０００〜５，０００のポリ（Ｎ−ビニルピロリドン）メタクリレートである。他の好ましい親水性マクロモノマーとしては、分子量が５００〜１０，０００であるポリ（Ｎ，Ｎ−ジメチルアクリルアミドメタクリレート）が挙げられる。より好ましいのは分子量が５００〜５，０００のポリ（Ｎ，Ｎ−ジメチルアクリルアミドメタクリレート）であり、最も好ましいのは分子量が１０００〜５，０００のポリ（Ｎ，Ｎ−ジメチルアクリルアミドメタクリレート）である。
【００４１】
適切なエチレン系不飽和疎水性モノマーとしては、アルキル（メタ）アクリレート、Ｎ−アルキル（メタ）アクリルアミド、アルキルビニルカーボネート、アルキルビニルカルバメート、フルオロアルキル（メタ）アクリレート、Ｎ−フルオロアルキル（メタ）アクリルアミド、Ｎ−フルオロアルキルビニルカーボネート、Ｎ−フルオロアルキルビニルカルバメート、シリコーン含有（メタ）アクリレート、（メタ）アクリルアミド、ビニルカーボネート、ビニルカルバメート、スチレン系モノマー（スチレン、α−メチルスチレン、ρ−メチルスチレン、ρ−ｔ−ブチルモノクロロスチレン及びρ−ｔ−ブチルジクロロスチレンからなる群より選ばれる）及びポリ[オキシプロピレン（メタ）アクリレート]が挙げられる。好ましい疎水性モノマーとしては、メチルメタクリレート、ドデシルメタクリレート、オクタフルオロペンチルメタクリレート、ヘキサフルオロイソプロピルメタクリレート、ペルフルオロオクチルメタクリレート、メタクリロイルオキシプロピルトリス（トリメチルシロキシ）シラン（ＴＲＩＳ）が挙げられる。
【００４２】
アクリル含有モノマー及びビニル含有モノマーの両方が本発明に取り込まれる場合に、ビニル重合性基及びアクリル重合性基の両方を有するさらなる架橋剤を用いてよく、たとえば、１９９４年５月１０日に発行された米国特許第５，３１０，７７９号明細書の主題である架橋剤であり、その全内容を参照により本明細書中に取り込む。このような架橋剤は、得られるコポリマーを完全にＵＶ−硬化性とするのを助ける。しかしながら、コポリマーは、また、加熱により単独で、又は、ＵＶ及び加熱履歴の組み合わせで硬化されうる。コポリマーを硬化させるために要求される光開始剤及び／又は熱開始剤は、当業者によく知られているとおり、モノマー混合物中に含まれるであろう。シリコーン含有ヒドロゲル中に取り込まれうる他の架橋剤としては上記のものが挙げられる。組成物の湿潤性を増加させるための他の技術も本発明の範囲内で使用されてよく、たとえば、当該技術分野においてよく知られているプラズマ表面処理技術は使用されてよい。
【００４３】
特に好ましいヒドロゲル組成物は約０．１〜約５０質量％の両親媒性マルチブロック及びトリブロックコポリマー、約０．１〜約３０質量％の両親媒性マルチブロック及びトリブロックコポリマー、約０．１〜約４．９質量％の両親媒性マルチブロック及びトリブロックコポリマーを含む。
【００４４】
本発明において使用されるモノマー混合物はエチレン系不飽和化合物を重合する際に一般的に使用されているようなＵＶ重合又は熱重合又はそれらの組み合わせなどの従来の方法によって所望の形状に容易に硬化されうる。代表的なフリーラジカル熱重合開始剤は有機過酸化物、たとえば、アセチルペルオキシド、ラウロイルペルオキシド、デカノイルペルオキシド、ステアロイルペルオキシド、ベンゾイルペルオキシド、ｔ−ブチルペルオキシピバレート、ペルオキシジカーボネートなどであり、合計モノマー混合物の約０．０１〜１質量％の濃度で使用される。
【００４５】
代表的なＵＶ開始剤は当該分野において知られているものであり、たとえば、ベンゾインメチルエーテル、ベンゾインエチルエーテル、ダロキュア（DAROCUR）1173、1164、2273、1116、2959、3331（EM Industries）及びイルガキュア(IRGACUR)651及び184(Ciba-Geigy)である。
【００４６】
両親媒性マルチブロック及びトリブロックコポリマーの他のコモノマーとの重合は、一般に、希釈剤の存在下に架橋剤とともに行われる。その後、重合生成物はゲルの形態となるであろう。もし希釈剤が非水性であるならば、当業者によく知られている抽出及び水和手順の使用により希釈剤ゲルを除去し、そして水で置換しなければならない。キセロゲルを製造するために希釈剤の不在下に重合を行うことも可能である。その後、これらのキセロゲルは水和されて当該技術分野においてよく知られているようなヒドロゲルを形成することができる。
【００４７】
上記の重合開始剤に加えて、本発明のコポリマーは当業者に明らかなとおり、他のモノマーを含むこともできる。たとえば、モノマー混合物は、コンタクトレンズの技術において知られているような着色剤又はＵＶ吸収剤を含むことができる。
【００４８】
本発明は、 人工補綴物、たとえば、心弁及び眼内レンズ、フィルム、サージカルデバイス、心弁、血管置換物、人工尿管デバイス、人工乳房組織、及び、体の外側の体液と接触することが意図された膜、たとえば、腎臓塩析用膜及び心臓／肺機械など、カテーテル、マウスガード、義歯ライナー、眼科デバイス、特に、コンタクトレンズの製造のために有用に使用されうる材料を提供する。
【００４９】
本発明のポリマーはスピンキャスト法（たとえば、米国特許第３，４０８，４２９号及び同第３，４９６，２５４号明細書に開示されている）、キャストモールディング、旋盤切削又はデバイスの製造のための他の既知の方法によって眼科デバイスに加工されうる。重合は所望の形状に対応したスピニングモールド又は静的モールドのいずれかの中で行われることができる。眼科デバイスは、必要な場合には、機械仕上げにさらに付されてよい。重合を、また、適切なモールド又は容器中で行い、ボタン、プレート又はロッドを形成することができ、その後、それを加工し（たとえば、旋盤加工又はレーザーによる切断又は研磨）、所望の形状を有する眼科デバイスを提供することができる。
【００５０】
ヒドロゲル（ソフト）コンタクトレンズの形成において使用されるときに、主題のヒドロゲルは約２０〜約９０質量％の含水率を有することが好ましい。さらに、このようなヒドロゲルは約２０ｇ／ｍｍ２〜約１５０ｇ／ｍｍ２、そしてより好ましくは約３０ｇ／ｍｍ２〜約１００ｇ／ｍｍ２の弾性率を有することが好ましい。
【００５１】
本発明の例示として、幾つかの例を下記に提供する。これらの例は本発明の特定の態様をさらに例示するように機能するのみであり、本発明を限定するものと解釈されるべきでない。
【実施例】
【００５２】
材料
特に指示しないかぎり、すべての試薬はSigma-Aldrichから購入され、さらなる精製なしに使用された。アゾビスイソブチロニトリル（ＡＩＢＮ）を使用前にメタノールから再結晶化した。Ｎ，Ｎ−ジメチルアクリルアミド（ＤＭＡ）を、抑制剤を除去するために塩基性アルミナのカラムを通過させることで精製した。ヒドロキシプロピル末端ポリジメチルシロキサンをSiltech Corporationから購入した。アミノプロピル末端ポリジメチルシロキサンをGelest Inc.から購入した。テトラヒドロフラン（ＴＨＦ）を使用前にＣａＨ２上で蒸留した。すべての他の溶剤は試薬グレードであり、受け取ったままのものとして使用した。
【００５３】
装置
下記のものを含むモジュラー装置上でゲルパーミエーションクロマトグラフィー（ＧＰＣ）に付した：室温で操作しているウォーターズ５１５高圧液体クロマトグラフィーポンプ、ウォーターズ７１７オートサンプラー及びビスコテックＬＲ４０屈折率計。１．０ｍＬ／分の流速でＴＨＦを連続相として使用した。カラムを市販の直鎖ポリスチレン及びポリ（メチルメタクリレート）標品を用いて検量した。ポリマーアナライト溶液を１．０〜２．５ｍｇ／ｍＬで調製し、そして５０μｌのサンプル注入体積を用いた。ポリマーの１Ｈ及び１３Ｃ  ＮＭＲスペクトルを５ｍｍ外径(o.d.)チューブを用いてBruker Avance-400分光計で得た。サンプル濃度は、内部参照として１％ＴＭＳを含むＣＤＣｌ３中約２５％（ｗ／ｖ）であった。
【００５４】
例１：多官能エステルをベースとするＰＤＭＳマクロＲＡＦＴ剤（４ｂ）の合成
塩化オキサリル（５．０ｍＬ、５７．３ミリモル）を攪拌しながら、室温で窒素下に維持したＳ，Ｓ’−ビス（α，α’−ジメチル−α”−酢酸）トリチオカーボネート１（１．０ｇ、３．６ミリモル）に添加した。添加の最後に、得られた不均一混合物を６０℃に３時間温め、明るい黄色の溶液となった。過剰の塩化オキサリルを減圧下に蒸発させ、１．０５ｇのＳ，Ｓ’−ビス（α，α’−ジメチル−α”−アセチルクロリド）トリチオカーボネート（１ａ）を白色固形分として生じた。アセチルクロリド１ａを乾燥メチレンクロリド（５０ｍＬ）中に溶解させ、そしてヒドロキシプロピル末端ＰＤＭＳジオール３ｂ（６．７７ｇ、３．２２ミリモル）の無水塩化メチレン２００ｍＬ中の溶液中に、０℃で激しく攪拌しながら滴下して添加した。反応混合物を室温で２４時間攪拌した後に、溶剤を減圧下に除去し、６．５９ｇの黄色い粘性オイルを提供した。それをヘキサンを用いて短シリカゲルカラムをとおして溶離し、純粋な連鎖移動剤４ｂ（４．９０ｇ）を生じた。1H NMR (400 MHz, CDCl3) δ 3.61 (t, 4H, 3J= 6.8 Hz, C(O)OCH2), 1.74 (s, 12H, C(S)SC(CH3)2), 1.64-1.59 (m, 4H, C(O)OCH2CH2), 0.56 (dt, 4H, 3J1= 8.4 Hz, 3J2= 4.2 Hz, (CH3)2SiOSiCH2), 0.07 (s, 6H, (CH3)2Si)。 13C NMR (200 MHz, CDCl3) δ 206.0 (s, SC(S)S C(CH3)2), 175.0 (s, C(O)O CH2CH2), 65.5 (t, C(O)O CH2CH2), 54.0 (s, SC(S)S C(CH3)2), 26.6 (t, C(O)O CH2CH2), 22.8 (q, SC(S)S C(CH3)2), 13.9 (t, (CH3)2Si0SiCH2), 0.98 (q,(CH3)2Si)。Mn,GＰＣ= 7,500 g/mol, Mn,NMＲ= 6,150 g/mol, PD= 1.18。
【００５５】
例２：多官能アミドをベースとするＰＤＭＳマクロＲＡＦＴ剤（６ｂ）の合成
３つ口丸底フラスコ中において、８．５２ｇ（３．４ミリモル）のＰＤＭＳジアミン前駆体５ｂを塩化メチレン（１５０ｍＬ）中に溶解させた。トリエチルアミン（１．４３ｇ、１４．２ミリモル）を添加し、そして溶液を氷水浴中で冷却した。その間、塩化オキサリル（６ｍＬ）を、１．０ｇ（３．６ミリモル）のトリチオカーボネート二酸１を含む別の１つ口丸底フラスコに添加した。６０℃で２時間攪拌した後に、過剰の塩化オキサリルを減圧下に蒸発させ、そして残留物を５０ｍＬの乾燥塩化メチレン中に溶解させ、激しく攪拌しながらＰＤＭＳジアミン溶液に滴下して加えた。反応混合物を室温で１８時間攪拌した。真空下に溶剤を除去し、そして得られた黄色のオイルを、シリカゲルの短プラグをとおしてろ過した（溶離液：ＣＨ２Ｃｌ２／ＭｅＯＨ  ３：１）。合わせた画分の蒸発により、７．９２ｇのマクロＲＡＦＴ剤６ｂを提供し、それを次の工程においてさらなる精製なしに使用した。1H NMR (400 MHz, CDCl3) δ 6.4 (bs, 2H, C(O)NH), 3.33-3.14 (m, 4H, C(O)NHCH2), 1.70-1.57 (m, 4H, C(O)NHCH2CH2), 1.53 (s, 12H, C(S)SC(CH3)2), 0.63-0.46 (m, 4H, (CH3)2Si0SiCH2), 0.06 (s, 6H, (CH3)2Si)。Mn,GPC= 6,400 g/mol, Mn,NMR= 6,890 g/mol, PD= 2.30。
【００５６】
例３：エステルをベースとする多官能マクロＲＡＦＴ剤（７ｂ）の存在下におけるＮ，Ｎ−ジメチルアクリルアミド（ＤＭＡ）の重合
連鎖移動剤４ｂ（２．０４ｇ、０．５５ミリモル）、開始剤（ＡＩＢＮ、３５．８ｍｇ、０．２２ミリモル）及びモノマー（ＤＭＡ、４．３２ｇ、４３．６ミリモル）のＴＨＦ（５ｍＬ）中の溶液をゴムセプタムを有する丸底フラスコ中に入れた。この溶液を、室温にて３０分間、窒素をバブリングすることにより脱酸素した。反応フラスコを、６０℃に予熱したオイルバス中に入れた。一定の磁気攪拌下に重合を１２時間進行させた。重合の最後に、濃い溶液を室温に冷却した。ポリマーをヘキサン（５００ｍＬ）中での沈殿により単離し、さらにヘキサン中への２回の続けて行う再沈殿により精製した。単離したマルチブロックコポリマー７ｂを真空中にて乾燥させ、下記のスペクトル特性の４．３８ｇの無色の固形分を生じた。1H NMR (400 MHz, CDCl3) δ 3.28-2.77 (m, 6H, (CH3)2N), 2.73-2.20 (m, 1H, CHC(O)N(CΗ3)2, ポリマー主鎖メチコンプロトン), 2.00-0.90 (m, 2H, CH2CHC(O)N(CH3)2, ポリマー主鎖メチレンプロトン), 0.05 (s, 6H, (CH3)2Si)。Mn,GＰＣ= 13,900 g/mol, Mn,NMR =14,100 g/mol, PD= 1.21。
【００５７】
例４：アミドをベースとする多官能マクロＲＡＦＴ剤（８ｂ）の存在下におけるＮ，Ｎ−ジメチルアクリルアミド（ＤＭＡ）の重合
連鎖移動剤６ｂ（１．０ｇ、０．１６ミリモル）、開始剤（ＡＩＢＮ、１０．３ｍｇ、０．０６３ミリモル）及びモノマー（ＤＭＡ、１．２４ｇ、１２．５ミリモル）のＴＨＦ（３ｍＬ）中の溶液をゴムセプタムを有する丸底フラスコ中に入れた。この溶液を、室温にて３０分間、窒素をバブリングすることにより脱酸素した。反応フラスコを、６０℃に予熱したオイルバス中に入れた。一定の磁気攪拌下に重合を１５時間進行させた。重合の最後に、濃い溶液を室温に冷却した。ポリマーをヘキサン（５００ｍＬ）中への２回の続けて行う再沈殿により単離した。１．５３ｇの多官能コポリマー８ｂを明るい黄色の沈殿物として得た。1H NMR (400 MHz, CDCl3) δ 3.21-2.72 (m, 6H, (CH3)2N), 2.70-2.23 (m, 1H, CHC(O)N(CH3)2, ポリマー主鎖メチコンプロトン), 1.90-0.96 (m, 2H, CH2CHC(O)N(CH3)2, ポリマー主鎖メチレンプロトン), 0.56-0.39 (m, 4H, (CH3)2SiOSiCH2), 0.02 (s, 6H, (CH3)2Si)。13C NMR (200 MHz, CDCl3) δ 174.8 (s, C(O)NH), 174.5 (s, C(O)NH), 37.1, 36.2, 35.8 (ポリマー主鎖炭素), 1.0 (q, (CH3)2Si). Mn,ＧＰＣ= 14,000 g/mol, Mn,NMR =15,500 g/mol, PD= 1.23。PDMSのメチルシグナルのＮＭＲ積分によると、コポリマー中のPDMSブロックは48 %であると決定された。
【００５８】
例５：二官能エステルをベースとするＰＤＭＳマクロＲＡＦＴ剤（１１ｂ）の合成
塩化オキサリル（４．９ｍＬ、５６．０ミリモル）を急速に攪拌しながら、室温で窒素雰囲気下にてＲＡＦＴ−ＣＴＡ９（２．０５ｇ、５．６ミリモル）に添加した。４時間の撹拌の後に、ガスの発生が止まり、そして反応が均一であった。過剰の塩化オキサリルを減圧下に除去し、アシル塩化物１０（２．１ｇ）を生じた。それを２０ｍＬの無水塩化メチレン中に溶解させた。この溶液を、ＰＤＭＳジオール３ｂ（４．４８ｇ、２．２ミリモル）の８０ｍＬの無水塩化メチレン中の溶液に、徐々に滴下して加えた。反応混合物を室温で１４時間攪拌した。反応の最後に、メタノール（２ｍＬ）を添加して、残りのアシル塩化物をクエンチした。溶剤を減圧下に除去し、６．５０ｇの赤味のあるオイルを提供した。それを塩化メチレン／ヘキサン（勾配溶離５〜５０ｖ／ｖ％ＣＨＣｌ２／ヘキサン）を溶離剤として用いてシリカゲルカラムをとおして溶離し、副生成物として得られた単官能性ＲＡＦＴ剤１２（０．２１ｇ、１０％）から二官能マクロＲＡＦＴ剤１１ｂ（４．６９ｇ、７７％）を分離した。1H NMR (400 MHz, CDCl3) δ 4.06 (t, 4H, 3J= 6.8 Hz, C(O)OCH2), 3.27 (t, 4H, 3J= 7.2 Hz, C(S)SCH2), 1.70 (s, 12H, C(S)SC(CH3)2), 1.68-1.60 (m, 4H, C(O)OCH2CH2), 1.45-1.19 (m, 20H, CH3(CH2)10), 0.89 (t, 6H, 3J= 6.8 Hz, CH3(CH2)10), 0.54 (dt, 4H, 3J1,= 8.8 Hz, 3J2= 4.0 Hz, (CH3)2SiOSiCH2), 0.09 (s, 6H, (CH3)2Si)。13C NMR (200 MHz, CDCl3) δ 173.0 (s, C(O)O), 68.5 (t, C(O)OCH2), 56.1 (s, C(S)S C(CH3)2), 36.9 (t, C(S)SCH2), 31.9 (t, C(S)SCH2CH2), 29.6, (t, CH3(CH2)9, 2C), 29.5 (t, CH3(CH2)9), 29.4 (t, CH3(CH2)9), 29.3 (t, CH3(CH2)9), 29.1 (t, CH3(CH2)9), 29.0 (t, CH3(CH2)9), 27.9 (t, CH3(CH2)9), 25.4 (q, C(S)SC(CH3)2), 22.7 (t, CH3(CH2)9), 22.4 (t, C(O)OCH2CH2), 14.1 (q, CH3(CH2)10), 14.0 (t, (CH3)2S iOSiCH2), 1.0 (q, (CH3)2Si)。Mn,GPC= 4,740 g/mol, Mn,NMR= 3,800 g/mol, PD= 1.19。
【００５９】
例６：二官能アミドをベースとするＰＤＭＳマクロＲＡＦＴ剤（１３ｂ）の合成
塩化オキサリル（４．９ｍＬ、５６．２ミリモル）を、室温で窒素雰囲気下にて固体ＲＡＦＴ剤９（２．０５ｇ、５．６２ミリモル）に添加した。添加の最後に、混合物を６０℃にまで３時間温め、暗赤色溶液が生成した。過剰の塩化オキサリルを真空下に除去し、２．１０ｇの粗アシル塩化物１０を生じ、それをさらなる精製なしに次の工程において使用した。塩化メチレン（２０ｍＬ）中のアシル塩化物の溶液を、アミノプロピル末端（ポリジメチルシロキサン）５ｂ（５．６３ｇ、２．２５ミリモル）及びトリエチルアミン（１．４３ｇ、１４．２ミリモル）の１００ｍＬの無水塩化メチレン中の溶液に、滴下して加えた。減圧下に溶剤を蒸発させることにより、７．７３ｇの黄色いオイルが提供され、それをヘキサン／塩化メチレン（５０〜１００ｖ／ｖ％勾配溶離）を用いてシリカゲルカラムをとおして溶離によって精製した。減圧下での溶剤の除去により、５．２７ｇ（７３％）のＰＤＭＳマクロＲＡＦＴ剤１３ｂを黄色の半固形分材料として提供した。1H NMR (400 MHz, CDCl3) δ 6.55 (t, 2H, 3J= 5.6 Hz, C(O)NH), 3.28 (q, 4H, 3J= 7.6 Hz, C(S)SCH2), 3.20 (q, 4H, 3J= 7.6 Hz, CONHCH2), 1.70 (s, 12H, C(S)SC(CH3)2), 1.69-1.61 (m, 4H, C(O)NHCH2CH2), 1.44-1.18 (m, 20H, CH3(CH2)10), 0.89 (t, 6H, 3J= 6.8 Hz, CH3(CH2)10), 0.49 (dt, 4H, 3J,= 8.8 Hz, 3J2= 4.0 Hz, (CH3)2Si0SiCH2), 0.08 (s, 6H, (CH3)2Si)。13C NMR (200 MHz, CDCl3) δ 172.3 (s, C(O)NH), 57.3 (t, C(O)NHCH2), 55.6 (s,C(S)SC(CH3)2), 37.1 (t, C(S)SCH2), 31.9 (t, C(S)SCH2CH2), 29.6 (t, CH3(CH2)9, 2C), 29.5 (t, CH3(CH2)9), 29.4 (t, CH3(CH2)9), 29.3 (t, CH3(CH2)9), 29.1 (t, CH3(CH2)9), 29.0 (t, CH3(CH2)9), 28.9 (t, CH3(CH2)9), 25.3 (q, C(S)SC(CH3)2), 23.2 (t, CH3(CH2)9), 22.7 (t, C(O)OCH2CH2), 15.4 (q, CH3(CH2)10), 14.1 (t, (CH3)2SiOSiCH2), 1.0 (q, (CH3)2Si)。Mn,GPC= 5,800 g/mol, Mn,NMR= 6,830 g/mol, PD= 1.55。
【００６０】
例７：エステルをベースとする二官能マクロＲＡＦＴ剤（１４ｂ）の存在下におけるＮ，Ｎ，Ｎ−ジメチルアクリルアミド（ＤＭＡ）の重合
ＰＤＭＳ−ＲＡＦＴマクロ開始剤１１ｂ（７３９．０ｍｇ、０．１５６ミリモル）、ＤＭＡ（１．２４ｇ、１２．５ミリモル）及びＡＩＢＮ（５．１２ｍｇ、０．０３１ミリモル）の混合物をＴＨＦ（３ｍＬ）中に溶解させ、そして３回の凍結−ポンプ−解凍サイクルを行うことにより脱気した。その後、反応混合物を還流下に１６時間加熱した（ＤＭＡの転化率は１Ｈ  ＮＭＲによって決定して約９０％）。この後、粘性反応混合物をＴＨＦ（４ｍＬ）中において溶解させ、ヘキサン（５００ｍＬ）中に沈殿させ、トリブロックコポリマー１４ｂを明るい黄色の固形分として提供した。収量：１．６３ｇ。ＰＤＭＳメチルシグナルのＮＭＲ積分によると、コポリマー中のＰＤＭＳブロックの含有分は約４３％であると決定された。1H NMR (400 MHz, CDCl3) δ 4.03-3.86 (m, 4H, C(O)OCH2), 3.40-3.29 (m, 4H, C(S)SCH2), 3.25-2.79 (m, 6H, (CH3)2N), 2.76-2.15 (m, 1H, CHC(O)N(CH3)2, ポリマーメチンプロトン), 1.95-1.47 (m, 2H, CH2CHC(O)N(CH3)2, ポリマー主鎖メチレンプロトン), 1.46-1.00 (m, 2H, CH2CHC(O)N(CH3)2, ポリマー主鎖メチレンプロトン), 1.26 (s, 18H, CH3(CH2)9), 0.88 (t, 6H, 3J= 6.8 Hz, CH3(CH2)10), 0.60-0.44 (m, 4H, (CH3)2Si0SiCH2), 0.07 (s, 6H, (CH3)2Si)。13C NMR (200 MHz, CDCl3) δ 174.7 (s, C(O)O), 174.5 (s, C(O)O), 37.1, 36.2, 35.8, 34.6, 34.5 (ポリマー主鎖炭素), 31.8 (t, C(S)SCH2CH2), 29.6 (t, CH3(CH2)9, 2C), 29.5 (t, CH3(CH2)9), 29.4 (t, CH3(CH2)9), 29.3 (t, CH3(CH2)9), 29.0 (t, CH3(CH2)9), 28.8 (t, CH3(CH2)9), 27.8 (t, CH3(CH2)9), 25.2 (q, C(S)SC(CH3)2), 22.6 (t, CH3(CH2)9), 22.5 (t, C(O)OCH2CH2), 14.1 (q, CH3(CH2)10), 13.9 (t, (CH3)2Si0SiCH2), 1.0 (q, (CH3)2Si)。Mn,GPC= 9,950 g/mol, Mn,NMR= 10,720, PD= 1.30。
【００６１】
例８：二官能アミドをベースとするマクロＲＡＦＴ剤（１５ｂ）の存在下におけるＮ，Ｎ−ジメチルアクリルアミド（ＤＭＡ）の重合
マクロＲＡＦＴ剤１３ｂ（９７６．０ｍｇ、０．１７ミリモル）を５０ｍＬシュレンク管中に入れ、次いで、ＴＨＦ（３ｍＬ）、ＡＩＢＮ（５．５ｍｇ、０．０３３ミリモル）及びＤＭＡ（１．３２ｇ、１３．３ミリモル）を添加した。その系を窒素で３０分間パージし、そして６０℃のオイルバス中に２２時間入れた。反応混合物を室温に冷却し、そして粘性オイルをＴＨＦ（３ｍＬ）で希釈した。多量のヘキサン（５００ｍＬ）中に沈殿させることでポリマーを分離し、１．０４ｇの精製したトリブロックコポリマー１５ｂを黄色の固形分として提供した。1H NMR (400 MHz, CDCl3) δ 5.29-5.12 (m, 2H, C(O)NH), 4.92-4.70 (m, 4H, CONHCH2), 3.41- 3.25 (m, 4H, C(S)SCH2), 3.22-2.78 (m, 6H, (CH3)2N), 2.76-2.22 (m, 1H, CHC(O)N(CH3)2, ポリマー主鎖メチンプロトン), 1.98-1.46 (m, 2H, CH2CHC(O)N(CH3)2, ポリマー主鎖メチレンプロトン), 1.44-0.97 (m, 2H, CH2CHC(O)N(CH3)2, ポリマー主鎖メチレンプロトン), 0.86 (t, 3J= 6.7 Hz, CH3(CH2)10), 0.59-0.42 (m, 4H, (CH3)2SiOSiCH2), 0.06 (s, 6H, (CH3)2Si)。13C NMR (200 MHz, CDCl3) δ 174.8 (s, C(O)NH), 37.1, 36.2, 35.8 (ポリマー主鎖炭素) 31.9 (t, C(S)SCH2CH2), 29.6 (t, CH3(CH2)9, 2C), 29.5 (t, CH3(CH2)9), 29.4 (t, CH3(CH2)9), 29.3 (t, CH3(CH2)9), 29.1 (t, CH3(CH2)9), 22.6 (t, C(O)OCH2CH2), 14.1 (t, (CH3)2Si0SiCH2), 1.0 (q, (CH3)2Si)。Mn,GPC= 8,780 g/mol, Mn,NMR= 9,100 g/mol, PD= 1.24。
【００６２】
例９：二官能エステルをベースとするフォムブリン(Fomblin)マクロＲＡＦＴ剤の合成
塩化オキサリル（６．８ｍＬ）を、急速に攪拌しながら室温で窒素雰囲気下にてドデシルトリチオカーボネートＲＡＦＴ剤９（２．８５ｇ、７．８ミリモル）に添加した。３時間の攪拌の後に、ガスの発生が止まり、そして反応物が均一であった。過剰の塩化オキサリルを減圧下に除去し、赤みがかった油状のアシル塩化物（３．０６ｇ）を生じ、それを４０ｍＬの無水塩化メチレン中に溶解させた。この溶液を、０℃で窒素雰囲気下に、フォムブリンジオール（フォムブリンＺ  ＤＯＬ２００、７．２２ｇ、３．６１ミリモル、Solvay）の１３０ｍＬの３０％ＴＨＦ／塩化メチレン溶剤混合物（３０ｍＬＴＨＦ／１００ｍＬ塩化メチレン）中の溶液に、２．５時間にわたって徐々に滴下して添加した。反応混合物をさらに１５時間、室温で攪拌した。溶剤を減圧下に除去し、１０．２ｇのオレンジ色のオイルを提供した。得られたオイルをジクロロメタン（１００ｍＬ）中に溶解させ、そして次いで、飽和炭酸水素ナトリウム溶液（２×１００ｍＬ）で洗浄した。有機層を無水硫酸マグネシウム上で乾燥させ、ろ過しそして溶剤を除去して、９．２５ｇのオレンジ色のオイルを提供し（１Ｈ  ＮＭＲ分光測定法によって９５％純度）、それは室温で一晩の放置の間に半固体結晶性材料に徐々に変化した。この生成物をさらに精製を行うことなく用いて、フォムブリンに対してＰＤＭＡの含有分が低い、中程度及び高い、より多量のトリブロックコポリマーを調製した。
【００６３】
例１０：二官能フォムブリンＲＡＦＴ剤を用いたＤＭＡのＲＡＦＴ重合
シュレンクフラスコにフォムブリンＲＡＦＴ剤（１．５９ｇ、０．６０ミリモル）、ＤＭＡ（２．３７ｇ、２３．９ミリモル）、ＡＩＢＮ（１９．６ｍｇ、０．１１９ミリモル）及び無水ＴＨＦ（５ｍＬ）を装填し、そして得られた溶液をオイルバス中で窒素雰囲気下に還流下に加熱した（６０℃）。２２時間の還流の後に、溶液を周囲温度に到達させ、そして５００ｍＬのヘキサン中に沈殿させ、３．３７ｇの明るい黄色の固形分を提供した。Mn,NMR=6,430, Mn,（理論値）=6,460。トリブロック中のフォムブリン＝１Ｈ  ＮＭＲにより３９％。
【００６４】
例１１：二官能フォムブリンＲＡＦＴ剤を用いたＤＭＡのＲＡＦＴ重合
シュレンクフラスコに、例９のフォムブリンＲＡＦＴ剤（１．０９ｇ、０．４１ミリモル）、ＤＭＡ（８１１．０ｍｇ、８．２ミリモル）、ＡＩＢＮ（１３．４ｍｇ、０．０８ミリモル）及び無水ＴＨＦ（５ｍＬ）を装填し、そして得られた溶液をオイルバス中で窒素雰囲気下に還流下に加熱した（６０℃）。２３時間の還流の後に、溶液を周囲温度に到達させ、そして５００ｍＬのヘキサン中に沈殿させ、２．０ｇの粘性の黄色いオイルを提供した。この材料をジエチルエーテル中に沈殿させ、１．１１ｇの明るい黄色いオイルを提供した。Mn,NMR=4,250, Mn,（理論値）=4,480。トリブロック中のフォムブリン＝１Ｈ  ＮＭＲにより５９％。
【００６５】
例１２：キサンテート−フォムブリン−キサンテートＲＡＦＴ剤の合成
ヒドロキシメチル−末端フォムブリン（９．４ｇ、４．７ミリモル）を無水テトラヒドロフラン（７５ｍＬ）中に溶解させた。トリエチルアミン（２．６２ｍＬ、１８．８ミリモル）を、その攪拌されている溶液に添加し、次いで、３５ｍＬの無水ＴＨＦ中に溶解されたブロモ-i-プロピオニルブロミド（１．４９ｍＬ、１４．１ミリモル）を滴下して添加した。溶液を一晩室温に放置した。得られた溶液をろ過し、そして減圧下に溶剤を除去した。得られた黄色のオイルを塩化メチレン（２００ｍＬ）中に溶解させ、次いで、飽和炭酸水素ナトリウム溶液（２×１００ｍＬ）で洗浄した。有機層を無水硫酸マグネシウム上で乾燥させ、ろ過しそして溶剤を減圧下に除去し、所望の生成物を無色のオイルとして提供した。収量：８．４６ｇ。この無色のオイル（フォムブリンジイソプロピルブロミド）（６．０２ｇ、２．６５ミリモル）を無水エタノール（１１４ｍＬ）中に溶解させた。キサンタン酸カリウム（１．８３ｇ、１１．４１ミリモル）を攪拌されている溶液に添加し、そして溶液を室温で一晩、攪拌し続けた。反応混合物を、水（１００ｍＬ）を添加することでクエンチし、次いで、ヘキサン（２×１００ｍＬ）及びジエチルエーテル／ヘキサン溶液（３：７、２００ｍＬ）で抽出した。溶剤の蒸発の後に、残留物をシリカゲルの短プラグをとおして溶離剤としてヘキサンを用いてろ過し、４．１３ｇのジキサンテートを無色のオイルとして提供した。ジキサンテートをＧＰＣ分析及びＮＭＲ分光測定法により分析した。
【００６６】
例１３：二官能性フォムブリンＲＡＦＴ剤を用いたＮＶＰのＲＡＦＴ重合
シュレンクフラスコに、例１２のフォムブリンジキサンテート（８２７．０ｍｇ、０．３７ミリモル）、１−ビニル−２−ピロリドン（４．１０ｇ、３６．９ミリモル）、ＡＩＢＮ（１２．１ｍｇ、０．０７４ミリモル）及び無水ＴＨＦ（７ｍＬ）を装填し、そして得られた溶液をオイルバス中で窒素雰囲気下に還流下に加熱した（６５℃）。２１時間の還流の後に、溶液を周囲温度に到達させた。反応混合物を２０ｍＬのＴＨＦ中に溶解させ、ジエチルエーテル（６００ｍＬ）中に沈殿させ、白色固形分としてトリブロックコポリマーを提供した（収量＝４．２３ｇ）。生成物を１Ｈ  ＮＭＲ及びＧＰＣ分析により特性化した。
【００６７】
例１４：両親媒性マルチブロックコポリマーを含むレンズ及び摩擦係数の決定
この研究で評価したレンズは、配合物中に添加された異なる２つのタイプのＰＶＰ−ＰＤＭＳ−ＰＶＰトリブロックコポリマーを含む、バラフィルコンＡ(balafilcon A)レンズであった。ＰＶＰ−ＰＤＭＳ−ＰＶＰトリブロックコポリマーは、ＰＤＭＳジキサンテートの末端から重合したＰＶＰの量の点で異なった。サンプルＤＰ−０２−０４０は１Ｈ  ＮＭＲによる組成として５９質量％のＰＤＭＳ及び４１質量％のＰＶＰを有した。サンプルＤＰ−０２−０４７は１Ｈ  ＮＭＲによる組成として１９質量％のＰＤＭＳ及び８１質量％のＰＶＰを有した。ＤＰ−０２−０４７の１Ｈ  ＮＭＲを図４に示す。バラフィルコンＡはＵＳ５，２６０，０００に開示されている。表１は、れンズを加工するために使用された抽出溶剤とともに、各シリーズで用いたコポリマーを示す。すべてのレンズを市販で入手したAcuvue Oasys（登録商標）レンズ（ＣＯＦ値＝１）に対して評価した。
【００６８】
【表１】
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【００６９】
トライボロジー的試験をＣＥＴＲモデルＵＭＴ−２マイクロ−トライボメータで行った。各レンズを、レンズの後方面に最初に適合するＨＤＰＥホルダーにクランプした。その後、ポリ（プロピレン）クランピングリングを用いてレンズの縁領域を保持した。一旦、レンズをホルダー中に取り付けたら、アセンブリをマイクロ−トライボメータ内の静的クランピングデバイス中に入れた。１ｍＬのリン酸塩緩衝塩類溶液（ＰＢＳ）を含む、研磨されたステンレススチールディスクを、その後、レンズと接触させ、ＦＮを摩擦測定の運転中にわたって２グラムに調整した。荷重が５秒間平衡化した後に、ステンレススチールディスクを１２ｃｍ／秒の速度で２０秒間、順方向及び逆方向の両方の方向に回転させ、そしてピーク（静的）ＣＯＦ値及び平均（動的）ＣＯＦ値（図１に示す）を記録した。各値は６つのレンズの平均を示す。すべてのデータは、ＰＢＳ中で試験したレンズの非存在下にレンズホルダーから２ｇの力で得られた平均値に正規化した。すべてのレンズに対して、ＰＢＳをテストイン溶液として用いた。測定したすべてのレンズをポリ（プロピレン）モールドを用いて製造した。
【００７０】
結果及び結論
正規化静的ＣＯＦ値及び動的ＣＯＦ値についての結果を図２及び３にそれぞれグラフとして示す。
静的ＣＯＦ値の結果はＤＰ−０２−０４７コポリマーを用いて製造したレンズがＩＰＡレベルの増加とともに、ＣＯＦの最も有意な変化を有することを示した。ＤＰ−０２−０４７のレンズは水中に抽出したときに最も低い静的ＣＯＦを有し、ＩＰＡレベルの増加とともに、静的ＣＯＦが増加した。水中に抽出したＤＰ−０２−０４７レンズは、また、Acuvue Oasysに最も近い静的ＣＯＦ値を有した。対照レンズも、また、ＩＰＡレベルの増加に伴うこの静的ＣＯＦの増加の傾向を示した。ＤＰ−０２−０４０を用いて製造したレンズはこの傾向に従わず、すべてのレンズは非常に類似した低い静的ＣＯＦ値を有した。幾つかのデータでは誤差バーが非常に大きく、これは、レンズが小さく、そしてプラスチックボールに取り付けることが困難であったという事実に基づく可能性がある。
レンズについての動的ＣＯＦ値は同様でありそして抽出溶剤としてのＩＰＡレベルの増加により、動的ＣＯＦ摩擦の増加の傾向を示さない。このシリーズでは、３０％ＩＰＡ中に抽出したトリブロックレンズＤＰ−０２−０４０は最も高い動的ＣＯＦ値を有し、そして３０％ＩＰＡ中に抽出したトリブロックレンズＤＰ−０２−０４７は最も低い動的ＣＯＦ値を有した。すべての他のレンズはAcuvue Oasysに匹敵する動的ＣＯＦ値を有した。
【００７１】
当初に示した、また、補正されうる特許請求の範囲は、本明細書中に開示された実施形態及び教示の変形、代替、変更、改良、均等物及び実質的均等物を包含し、それは現在予期せず又は評価していないもので、たとえば、出願人／特許権者などから生まれることがあるものを含む。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【国際調査報告】
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