(57)【要約】【課題】効果の高いＵＶ遮蔽剤充填コンタクトレンズを提供することを目的とする。【解決手段】コンタクトレンズ等のＵＶ吸収器具を、器具内にＵＶ吸収化合物を含めることにより製造する。ＵＶ吸収化合物は、水に不溶とし、かつ／または平均直径が１０ｎｍ未満のＵＶ吸収ナノ粒子中に存在させることができる。ＵＶ吸収ナノ粒子は、ＵＶ吸収ナノ粒子を含有するモノマー混合物を重合することにより器具に組み込まれ、ＵＶ吸収ナノ粒子を含む器具を形成する。ＵＶ吸収化合物またはＵＶ吸収ナノ粒子は、器具をＵＶ吸収化合物の溶液または器具を膨潤させる非水性溶媒中のＵＶ吸収ナノ粒子の分散液に入れることにより、組み込まれる。ＵＶ吸収化合物またはＵＶ吸収ナノ粒子は、膨潤器具に注入されて、非水性溶媒の除去の際に器具内に保持される。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
架橋ゲル中に分散したＵＶ吸収化合物を含むＵＶ吸収ナノ粒子であって、
架橋密度は前記架橋ゲル中の前記ＵＶ吸収化合物の拡散を抑制するのに十分高く、前記ナノ粒子の直径は１０ｎｍ未満である、ＵＶ吸収ナノ粒子。
【請求項２】
前記ＵＶ吸収化合物は、電磁波スペクトルのＵＶＡ、ＵＶＢおよびＵＶＣ領域において光を吸収する、請求項１に記載のＵＶ吸収ナノ粒子。
【請求項３】
ＵＶ吸収剤は、１，３−ジフェニル−１，３−プロパンジオン（ＤＰ）である、請求項１に記載のＵＶ吸収ナノ粒子。
【請求項４】
前記架橋ゲルは、アルケン含有モノマー混合物の重合生成物であり、平均モノマーは複数のアルケン単位を有する、請求項１に記載のＵＶ吸収ナノ粒子。
【請求項５】
前記アルケン含有モノマーは、プロポキシル化グリセリルトリアクリレート（ＰＧＴ）である、請求項４に記載のＵＶ吸収ナノ粒子。
【請求項６】
親水性またはシリコーン−ハイドロゲル器具本体と、
請求項１に記載の多数のＵＶ吸収ナノ粒子と
を含む、ＵＶ遮蔽器具。
【請求項７】
前記ＵＶ吸収ナノ粒子は、電磁波スペクトルのＵＶＡ、ＵＶＢおよびＵＶＣ領域において光を吸収する、請求項６に記載の器具。
【請求項８】
前記親水性またはシリコーン−ハイドロゲル器具はコンタクトレンズである、請求項６に記載の器具。
【請求項９】
請求項１に記載のＵＶ吸収ナノ粒子を製造する方法であって、
平均モノマーが複数のアルケン単位を有するアルケン含有モノマー混合物を準備し、
遊離基開始剤を準備し、
ＵＶ吸収化合物を準備し、
希釈剤を準備し、
前記アルケン含有モノマー混合物、前記遊離基開始剤、前記ＵＶ吸収化合物および前記希釈剤を、界面活性剤および水溶液を含むエマルション系と混合して、エマルションを形成し、
前記アルケン含有モノマー混合物を重合して、前記エマルションの非水性マイクロエマルション液滴内に多数のＵＶ吸収ナノ粒子を含むエマルションを形成することを含む、方法。
【請求項１０】
前記希釈剤はビタミンＥである、請求項９に記載の方法。
【請求項１１】
請求項１に記載のＵＶ吸収ナノ粒子を、前記エマルションから遠心分離により分離することをさらに含む、請求項９に記載の方法。
【請求項１２】
請求項１に記載のＵＶ吸収ナノ粒子を製造する方法であって、
平均モノマーが複数のアルケン単位を有するアルケン含有モノマー混合物を準備し、
遊離基開始剤を準備し、
ＵＶ吸収化合物を準備し、
希釈剤を準備し、
前記アルケン含有モノマー混合物、前記遊離基開始剤、前記ＵＶ吸収化合物および前記希釈剤を、有機溶媒と混合し、
前記アルケン含有モノマー混合物を重合して、多数のＵＶ吸収ナノ粒子を形成することを含む、方法。
【請求項１３】
請求項６に記載の遮蔽器具を製造する方法であって、
請求項１に記載の多数のＵＶ吸収ナノ粒子を準備し、
１モノマー当たり平均２つ以上のアルケン単位を有するアルケン含有モノマー混合物を準備し、
遊離基開始剤を準備し、
前記ＵＶ吸収ナノ粒子、前記アルケン含有モノマー混合物および前記遊離基開始剤を混合し、
前記アルケン含有モノマー混合物を重合して、器具の形態または器具をゲルから切断可能な形態の架橋ゲルを形成することを含む、方法。
【請求項１４】
前記遊離基開始剤は、光開始剤を含み、重合は、電磁スペクトルの可視または紫外領域の波長を含む光の照射により開始される、請求項１３に記載の方法。
【請求項１５】
前記遊離基開始剤は、熱開始剤を含み、重合は、４０−１００℃の温度まで加熱することにより開始される、請求項１３に記載の方法。
【請求項１６】
請求項６に記載のＵＶ遮蔽器具を製造する方法であって、
親水性またはシリコーン−ハイドロゲルである架橋ゲルを含む器具を準備し、
非水性溶媒中の請求項１に記載の多数のＵＶ吸収ナノ粒子の分散液を準備し、
前記器具を前記分散液に浸漬し、前記非水性溶媒により前記器具を膨潤させて膨潤器具を形成し、前記ＵＶ吸収ナノ粒子を前記膨潤器具に組み込み、
前記非水性溶媒を前記膨潤器具から除去し、前記ＵＶ吸収ナノ粒子を組み込んで、非膨潤状態にあるＵＶ遮蔽器具を形成する、方法。
【請求項１７】
前記水性溶媒はエタノールである、請求項１６に記載の方法。
【請求項１８】
前記非水性溶媒を前記膨潤器具から除去することは、前記非水性溶媒を揮発性物質として除去することを含む、請求項１６に記載の方法。
【請求項１９】
ＵＶ遮蔽器具であって、
親水性またはシリコーン−ハイドロゲル器具本体と、
水溶液に事実上不溶である、吸収されたＵＶ吸収化合物とを
含む、ＵＶ遮蔽器具。
【請求項２０】
前記ＵＶ吸収化合物は、１，３−ジフェニル−１，３−プロパンジオン（ＤＰ）である請求項１９に記載のＵＶ遮蔽器具。
【請求項２１】
請求項１９に記載のＵＶ遮蔽器具を製造する方法であって、
親水性またはシリコーン−ハイドロゲルである架橋ゲルを含む器具を準備し、
非水性溶媒中ＵＶ吸収化合物の溶液を準備し、
前記器具を前記溶液に浸し、前記非水性溶媒により前記器具を膨潤させて膨潤器具を形成し、前記ＵＶ吸収ナノ粒子を前記膨潤器具に組み込み、
前記非水性溶媒を前記膨潤器具から除去し、前記ＵＶ吸収ナノ粒子を組み込んで、非膨潤状態にあるＵＶ遮蔽器具を形成する、方法。
【請求項２２】
前記ＵＶ吸収化合物が、１，３−ジフェニル−１，３−プロパンジオン（ＤＰ）である請求項２１に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ＵＶ遮蔽剤充填コンタクトレンズに関する。
【０００２】
太陽からの紫外線に当たると、皮膚炎、火傷、皮膚がん等、体に重大なダメージを生じる可能性がある。ＵＶ遮蔽ローションやクリームを使って、太陽露光によるダメージを最小にすることは非常に一般的に行われている。ＵＶ放射線による皮膚へのダメージの可能性には一般によく知られているものの、他の器官、特に、眼へのダメージの可能性にはあまり気づかれていない。眼への連続的なＵＶ放射線露光は、白内障や網膜へのダメージをはじめとする医学的に深刻な問題が生じる可能性がある。ＵＶ放射線は、眼に軽度の炎症や異物感を生じさせる可能性がある。日常的なＵＶ露光は、失明、白内障、光線角膜炎、瞼紅斑、日光網膜症および角膜または結膜がんを引き起こす可能性がある。ＵＶ放射線によるダメージは、遊離基形成によるものと考えられ、タンパク質修飾や脂質過酸化反応を引き起こす。成人の眼の眼内レンズは、大部分のＵＶ光を遮るが、幼児の眼のレンズは、ＵＶ光をほぼ全て通してしまう。ＵＶ透過率は年と共に減少し、２５歳で、ほぼ全てのＵＶ光がレンズに吸収される。２５歳までのＵＶ光露光の蓄積が、深刻な網膜ダメージを引き起こす可能性がある。
【０００３】
ＵＶダメージは、周囲放射線から保護するメガネやコンタクトレンズを着用することにより最小にすることができる。しかしながら、遮蔽度は、レンズの種類やサングラスのデザインによる。一般的なサングラスは、ＵＶ放射線を完全に防止するものではなく、ＵＶ光は、メガネのフレーム周囲から眼に入ってしまう。角膜を完全にカバーするＵＶ遮蔽コンタクトレンズを着用すると、全ての角度からＵＶを防止する。
【０００４】
アメリカ食品医薬品局（ＦＤＡ）は、米国国家規格協会（ＡＮＳＩ）に基づいて、ＵＶ遮蔽コンタクトレンズのための確立された規格をもっており、ＵＶ遮蔽コンタクトレンズを、保護範囲に応じて、２つのカテゴリ（１級および２級）に分類している。１級のレンズは、ＵＶＡ放射線を９０％以上、ＵＶＢ（２８０−３１５ｎｍ）放射線を９９％遮蔽しなければならない。２級のレンズは、ＵＶＡを７０％以上、ＵＶＢを９５％遮蔽しなければならない。ＵＶＡ放射線は、３１５−４００ｎｍの波長範囲に対応しているが、コンタクトレンズの分類では、３１５−３８０ｎｍの波長しか考慮されていない。１級遮蔽レンズとして分類されているのは、市販のコンタクトレンズには、わずか３つしかない（ＡＣＵＶＵＥ（登録商標）、Ｏａｓｙｓ（登録商標）、ＡＣＵＶＵＥ（登録商標）および乱視用ＡＣＵＶＵＥ（登録商標）Ａｄｖａｎｃｅ）。
【０００５】
コンタクトレンズによるＵＶ遮蔽は、ＵＶ吸収分子をレンズ組成物に添加することによりなされる。ＵＶ吸収剤およびＵＶ遮蔽コンタクトレンズの作製には、レンズ形成材料と共重合するアクリルまたはスチレン基を含むモノマーＵＶ吸収剤を含めることがまず必要とされる（例えば、特許文献１、特許文献２、特許文献３、特許文献４、特許文献５、特許文献６、特許文献７および特許文献８参照）。特許文献９には、レンズ形成材料との共重合により組み込まれる複数の重合可能なビニル基を備えた架橋性ＵＶ吸収剤が教示されている。特許文献１０には、吸収剤を含む酸性塩をコンタクトレンズに吸収させた後、表面に結合したＵＶ吸収剤のみがレンズに残るまで、中和および抽出することが教示されている。ＵＶ吸収剤を含有するコンタクトレンズの製造またはコンタクト自体が、長い反応時間、低い変換率、反応度の不確実性、未反応ＵＶ吸収剤の浸出、黄変、形成されたレンズの完全性の一貫性のなさ、高価な反応物質および長い反応プロセスといった望ましくない１つ以上の特徴を有することが多い。
【０００６】
ＵＶ吸収剤を充填したコンタクトレンズを作製する際の大きな問題として、不要な副反応を避けるために、妥当な光強度で短い硬化時間でレンズを作製すること、レンズおよびレンズの全面積にわたる吸収剤の透明度および均一性を維持すること、そして、ＵＶ吸収剤のレンズからの浸出を防止することが残っている。現在、１級のＵＶ遮蔽剤と認められる市販のコンタクトレンズは僅かしかないため、効果の高いＵＶ遮蔽コンタクトレンズを開発することが必要とされている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】米国再発行特許第３３，４７７号明細書
【特許文献２】米国特許第４，７１６，２３４号明細書
【特許文献３】米国特許４，７１９，２４８号明細書
【特許文献４】米国特許第５，４７０，９３２号明細書
【特許文献５】米国特許第５，５４３，５０４号明細書
【特許文献６】米国特許第５，６３７，７２６号明細書
【特許文献７】米国特許７，３６４，２９１号明細書
【特許文献８】米国特許７，８０３，３５９号明細書
【特許文献９】米国特許６，９１４，０８６号明細書
【特許文献１０】米国特許第４，９６３，１６０号明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
本発明は概して、効果の高いＵＶ遮蔽剤充填コンタクトレンズを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明の実施形態は、ＵＶ吸収化合物および架橋ゲル中に分散されたＵＶ吸収化合物を含むＵＶ吸収ナノ粒子に係る。ゲルは、ＵＶ吸収化合物がゲルから拡散できないよう高い架橋密度を有している。ＵＶ吸収ナノ粒子は、１０ｎｍ未満の平均断面を有している。ＵＶ吸収化合物、例えば、１，３−ジフェニル−１，３−プロパンジオン（ＤＰ）は、電磁波スペクトルのＵＶＡ、ＵＶＢおよびＵＶＣ領域において光を吸収する。ゲルは、アルケン含有モノマーまたはモノマー混合物の重合による架橋生成物であり、平均モノマーは少なくとも２つの架橋性アルケン基を有し、例えば、プロポキシル化グルセリルトリアクリレート（ＰＧＴ）である。
【００１０】
本発明の他の実施形態は、上述したＵＶ吸収ナノ粒子を含むＵＶ遮蔽器具である。この器具は、親水性ゲルまたはシリコーン−ハイドロゲルとすることができ、例えば、器具はコンタクトレンズとすることができる。
【００１１】
本発明の他の実施形態は、親水性ゲルまたはシリコーン−ハイドロゲル器具、例えば、コンタクトレンズに注入されたＵＶ吸収化合物を含むＵＶ遮蔽器具である。本発明の他の実施形態は、ＵＶ吸収化合物を含むＵＶ遮蔽器具を形成する方法である。この方法は、ＵＶ遮蔽器具を、ＵＶ吸収化合物および器具を膨潤する溶媒を含む溶液に浸漬することを含む。
【００１２】
本発明の他の実施形態は、上述したＵＶ吸収ナノ粒子を製造する方法であり、平均で、１モノマー当たり複数の重合可能なアルケン基を有するモノマーを、遊離基開始剤、ＵＶ吸収化合物および希釈剤と化合して、化合した混合物を非水系溶媒系または界面活性剤と水溶液を含むエマルジョン系で重合するものである。希釈剤は、油、例えば、ビタミンＥとすることができる。ＵＶ吸収ナノ粒子は、遠心分離により重合混合物から分離することができる。
【００１３】
本発明の他の実施形態は、アルケン含有モノマーをゲルへと重合することにより、ＵＶ遮蔽器具を製造する方法であり、重合混合物に含まれるＵＶ吸収ナノ粒子との遊離基重合において、１モノマー当たりのアルケン基の平均数は１より大きい。光分解か加熱分解のいずれかにより活性化できる開始剤が含まれる。
【００１４】
本発明の他の実施形態は、ゲル器具、例えば、コンタクトレンズを、ＵＶ吸収ナノ粒子の懸濁液に浸漬することにより、ＵＶ遮蔽器具を製造する方法である。懸濁液は、ゲル器具を膨潤させて、ＵＶ吸収ナノ粒子の器具への拡散を可能とする非水系溶媒である。ＵＶ吸収ナノ粒子は、非水系溶媒の除去の際に、器具にトラップされる。非水系溶媒は、揮発物として膨潤器具から除去する、あるいは水溶液または水へ抽出して、ＵＶ吸収ナノ粒子をＵＶ遮蔽器具にトラップすることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】（ａ）重合の早い段階でのエマルジョンミセル、（ｂ）未重合液体中の高濃度の希釈剤と共にいくつかのナノ粒子を含むエマルジョンミセル、（ｃ）いくつかのナノ粒子を含むいくつかのミセルの最終エマルジョンを示す、希釈剤の存在下での高架橋ナノ粒子の形成の機構を示す概略図である。
【図２】本発明の一実施形態による、エタノール中１，３−ジフェニル−１，３−プロパンジオン（ＤＰ）の０．７％ｗ／ｗ溶液におけるＯ２ＯＰＴＩＸ（登録商標）シリコンハイドロゲルレンズを浸漬することにより形成された本発明の一実施形態による器具のパーセント透過率スペクトルを示す。
【図３】ナノ粒子を含まない対照器具に対する、様々なナノ粒子含量でのシリコーン重合混合物中１％ＤＰ含有ナノ粒子分散液から形成された本発明の一実施形態による器具のパーセント透過率スペクトルを示す。
【図４】ナノ粒子を含まない対照器具に対する、異なるナノ粒子濃度でのシリコーン重合混合物に分散された２．６％ＤＰ含有ナノ粒子から形成された本発明の一実施形態による器具についてのパーセント透過率スペクトルを示す。
【図５】ナノ粒子を含まない対照器具に対する、異なるナノ粒子濃度でのシリコーン重合混合物に分散された５．９％ＤＰ含有ナノ粒子から形成された本発明の一実施形態による器具についてのパーセント透過率スペクトルを示す。
【図６】ナノ粒子を含まない対照器具に対する、５％ナノ粒子濃度でのシリコーン重合混合物に分散された９．７％ＤＰ含有ナノ粒子から形成された本発明の一実施形態による器具についてのパーセント透過率スペクトルを示す。
【図７】ナノ粒子を含まない対照器具に対する、１００℃で２時間熱硬化する前後の５％ナノ粒子濃度でのシリコーン重合混合物に分散された５．９％ＤＰ含有ナノ粒子から形成された本発明の一実施形態による器具についてのパーセント透過率スペクトルを示す。
【図８】ナノ粒子を含まない対照器具に対する、様々なエタノール濃度で１０．２％ＤＰ含有ナノ粒子溶液に器具を浸漬することにより形成された本発明の一実施形態による器具についてのパーセント透過率スペクトルを示す。
【図９】ナノ粒子を含まない対照器具に対する、様々なエタノール濃度で１５．８％ＤＰ含有ナノ粒子溶液に器具を浸漬することにより形成された本発明の一実施形態による器具についてのパーセント透過率スペクトルを示す。
【図１０】ナノ粒子を含まない対照器具に対する、様々なエタノール濃度で１９．６％ＤＰ含有ナノ粒子溶液に器具を浸漬することにより形成された本発明の一実施形態による器具についてのパーセント透過率スペクトルを示す。
【図１１】ナノ粒子を含まない対照器具に対する、様々なエタノール濃度で２８．１％ＤＰ含有ナノ粒子溶液に器具を浸漬することにより形成された本発明の一実施形態による器具についてのパーセント透過率スペクトルを示す。
【図１２】ナノ粒子を含まない対照器具に対する、様々なエタノール濃度で１５．８％ＤＰ含有ナノ粒子溶液に器具を浸漬することにより形成された本発明の一実施形態によるオートクレーブした器具についてのパーセント透過率スペクトルを示す。
【図１３】ナノ粒子を含まない対照器具に対する、ナノ粒子が調製されたまま、またはオートクレーブした後の様々なエタノール濃度で１５．８％ＤＰ含有ナノ粒子溶液に器具を浸漬することにより形成された本発明の一実施形態による器具についてのパーセント透過率スペクトルを示す。
【図１４】ナノ粒子を含まない対照器具に対する、様々なエタノール濃度で１９．６％ＤＰ含有ナノ粒子溶液に、溶液処理したまま、または溶液処理済みレンズをオートクレーブした後のＮｉｇｈｔ  ａｎｄ  Ｄａｙ（登録商標）コンタクトレンズを浸漬することにより形成された本発明の一実施形態による器具についてのパーセント透過率スペクトルを示す。
【図１５】ナノ粒子を含まない対照器具に対する、様々なエタノール濃度で１９．６％ＤＰ含有ナノ粒子溶液に、溶液処理したまま、または溶液処理済みレンズをオートクレーブした後のＰｕｒｅＶｉｓｉｏｎ（登録商標）コンタクトレンズを浸漬することにより形成された本発明の一実施形態による器具についてのパーセント透過率スペクトルを示す。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
本発明の実施形態は、コンタクトレンズ等の見た目が透明の器具に注入されたＵＶ吸収化合物を含むＵＶ吸収器具に関する。本発明の実施形態において、ＵＶ吸収化合物は、ＵＶ遮蔽器具に吸収される。これは、器具を、ＵＶ吸収化合物を器具へと分配するのに十分な時間、ＵＶ吸収化合物の溶液に浸漬し、さらにＵＶ吸収器具により吸収された溶媒を除去することによりなされる。
【００１７】
工業的に確立された所望の構造および架橋密度を有する膨潤器具、例えば、市販のコンタクトレンズに注入可能なＵＶ吸収化合物は、製造後のＵＶ吸収器具に残り、水溶液へ容易に分配されないようなもの、あるいは生物に無害または有益な化合物でなければならない。本発明の実施形態において、ＵＶ吸収化合物は、１，３−ジフェニル−１，３−プロパンジオン（ＤＰ）である。
【００１８】
本発明の実施形態は、ナノ粒子にカプセル封入されたＵＶ吸収材料および器具、例えば、コンタクトレンズに関し、ＵＶ吸収器具を形成するＵＶ吸収ナノ粒子が含まれる。ＵＶ吸収ナノ粒子を用いることにより、ＵＶ吸収化合物は、ナノ粒子に固定されていないＵＶ吸収化合物よりも、ＵＶ吸収器具により永続的に固定される。ＵＶ吸収ナノ粒子は、高架橋ナノ粒子内に閉じ込められた吸収剤として使用可能なモノマーまたはオリゴマーＵＶ吸収化合物を含む。従って、ＵＶ吸収剤のナノ粒子からの浸出は起こり得ず、さらに、それが組み込まれるレンズ等の器具からの浸出は起こり得ない。なお、当該器具はレンズに限定されない。一実施形態において、図１に示すとおり、高架橋ナノ粒子は希釈剤の存在下で形成される。当該希釈剤において、（ａ）エマルジョンミセルは、（ｂ）未重合液体中の高濃度の希釈剤と共にいくつかのナノ粒子を含むエマルジョンミセルへと変化し、（ｃ）いくつかのナノ粒子を含むいくつかのミセルへと最終的に変化する。
【００１９】
本発明の実施形態において、ＵＶ吸収ナノ粒子を含む器具は、器具を形成する重合混合物にナノ粒子を含めることにより形成することができる。本発明の他の実施形態において、ナノ粒子は、十分に小さいと、溶液プロセスにおいて、形成された器具へと注入されることが可能である。当該粒子は、非水性であるが水溶性の溶媒を含む媒体から器具へと充填することができる。この溶媒は、レンズの少なくとも一部を十分に膨潤させて、ナノ粒子を器具へと分散させることが可能なものである。粒子充填後、器具は水溶液、例えば、食塩水に浸漬して、充填媒体を抽出する。充填媒体が抽出されると、器具の媒体膨潤ポアがその寸法まで収縮して、ＵＶ吸収ナノ粒子を器具内にトラップする。トラップされた粒子は、器具から水溶液へと拡散することはできない。非水性溶媒は、ＵＶ吸収ナノ粒子が器具のポアを通して移動する速度に比べ、膨潤器具から即時に失われるからである。このように、ポアサイズの減少が達成されると、非水性溶媒の抽出後、器具からの拡散ができなくなる。
【００２０】
本発明の実施形態によれば、ＵＶ吸収ナノ粒子のバルクまたは表面組成物は、器具の一部の構造、例えば、器具内の材料とのナノ粒子相互作用を促進する補助的な疎水性、電荷またはその他特性を示すナノ粒子ゲル組成物と適合させることができる。ＵＶ吸収剤を作製したコンタクトレンズまたはその他のＵＶ吸収器具に充填するこの独特なやり方によって、確立されたプロセスに対して、速度、程度または硬化均一性に遜色なく、現在実施されているようにしてレンズを作製することができる。
【００２１】
工業的に確立された所望の構造および架橋密度を有する膨潤器具、例えば、市販のコンタクトレンズへ注入できるＵＶ吸収ナノ粒子は、極めて小さいものでなければならない。本発明の実施形態によるＵＶ吸収ナノ粒子は、断面が約５ｎｍ未満で、高度に架橋していて、ナノ粒子の著しい膨潤が、ＵＶ吸収ナノ粒子の膨潤および分配中に生じないようになっている。さらに、極めて高架橋密度であるとまた、ＵＶ吸収剤が、ナノ粒子から確実に拡散しない。本発明の実施形態によれば、ＵＶ吸収ナノ粒子は、界面活性剤を含まないプロセスにより形成される。
【００２２】
コンタクトレンズ材料は、図表を含むその全ての内容が本明細書に参考文献として援用される２００８年５月３０日出願の国際出願ＰＣＴ／ＵＳ２００８／０６５３２５号、２００８年１２月１１日公開のＷＯ  ２００８／１５１０１９号に記載されているシリコーンハイドロゲルとすることができる。コンタクトレンズ材料はまた、ヒドロキシエチルメタクリレート（ＨＥＭＡ）ベースのレンズといったソフトコンタクトレンズに用いる材料とすることもできる。コンタクトレンズ材料は、ホモポリマーまたはランダムコポリマーのような単相とする、またはシリコーンハイドロゲル等の多くの一般的なブロックコポリマーのような複数の不連続相からなり得る。市販のシリコーンハイドロゲルコンタクトレンズを、本発明の実施形態で用いることができる。市販のシリコーンハイドロゲルコンタクトレンズとしては、ＡＣＵＶＵＥ（登録商標）ＡＤＶＡＮＣＥＴＭ（Ｊｏｈｎｓｏｎ＆Ｊｏｈｎｓｏｎ  Ｖｉｓｉｏｎ  Ｃａｒｅ，Ｉｎｃ．，Ｊａｃｋｓｏｎｖｉｌｌｅ，  ＦＬ）、ＡＣＵＶＵＥ（登録商標）ＯＡＳＹＳＴＭ（Ｊｏｈｎｓｏｎ＆Ｊｏｈｎｓｏｎ  Ｖｉｓｉｏｎ  Ｃａｒｅ，Ｉｎｃ．，Ｊａｃｋｓｏｎｖｉｌｌｅ，ＦＬ）、ＮＩＧＨＴ＆ＤＡＹＴＭ（Ｃｉｂａ  Ｖｉｓｉｏｎ  Ｃｏｒｐ．，Ｄｕｌｕｔｈ，ＧＡ）、Ｏ２ＯＰＴＩＸＴＭ（Ｃｉｂａ  Ｖｉｓｉｏｎ  Ｃｏｒｐ．，Ｄｕｌｕｔｈ，ＧＡ）およびＰｕｒｅＶｉｓｉｏｎＴＭ（Ｂａｕｓｃｈ＆Ｌｏｍｂ，Ｉｎｃ．，Ｒｏｃｈｅｓｔｅｒ，ＮＹ）が挙げられる。ＵＶ吸収ナノ粒子を組み込むことにより、市販のレンズを変性することができる。
【００２３】
シリコーンハイドロゲルは、かかる網状構造の製造に一般的なものと同様にして作製することができる。すなわち、疎水性シリコン含有モノマーを配合し、シリコーンモノマーをモノマーと共重合して、得られる網状構造を親水性とするものである。通常、２つ以上の部位で、成長するポリマーへの添加がなされるシリコーンモノマーを含める。かかるシリコーンハイドロゲルは、不均一構造で、シリコンリッチ相と親水性モノマー派生相との間に識別可能な相分離が現れることが多い。これらのハイドロゲルの性質に応じて、これらハイドロゲルが２０から８０重量パーセントを超える水を組み込むよう設計されていたとしても、表面を確実に十分に親水性とするために、表面処理が必要なことがある。表面処理としては、親水性コーティングによるコーティングまたはプラズマエッチングにより、シリコーン表面をヒドロキシ基リッチなシリケートタイプの表面へと変換することが挙げられる。
【００２４】
好適なシリコーンハイドロゲル材料としては、これらに限られるものではないが、米国特許第４，２５９，４６７号、第４，２６０，７２５号および第４，２６１，８７５号に記載の懸垂親水性基を備えたポリジメチルシロキサンメタクリレート、または米国特許第 ４，１３６，２５０号、第４，１５３，６４１号、第４，１８９，５４６号、第４，１８２，８２２号、第４，３４３，９２７号、第４，２５４，２４８号、第４，３５５，１４７号、第４，２７６，４０２号、第４，３２７，２０３号、第４，３４１  ，８８９号、第４，４８６，５７７号、第４，６０５，７１２号、第４，５４３，３９８号、第４，６６１，５７５号、第４，７０３，０９７号、第４，７４０，５３３号、第４，８３７，２８９号、第４，９５４，５８６号、第４，９５４，５８７号、第５，０３４，４６１号、第５，０７０，２１５号、第５，２６０，０００号、第５，３１０，７７９号、第５，３４６，９４６号、第５，３５２，７１４号、第５，３５８，９９５号、第５，３８７，６３２号、第５，４５１，６１７号、第５，４８６，５７９号、第５，９６２，５４８号、第５，９８１，６１５号、第５，９８１，６７５号および第６，０３９，９１３号に記載の重合可能な官能基を備えたポリジメチルシロキサンマクロマー等のシリコーンマクロマーでできたシリコーンハイドロゲルが挙げられる。シリコーンハイドロゲルはまた、米国特許第５，０１０，１４１号、第５，０５７，５７８号、第５，３１４，９６０号、第５，３７１，１４７号および第５，３３６，７９７号に記載されているような親水性モノマーを組み込むポリシロキサンマクロマーまたは米国特許第４，８７１，７８５号および第５，０３４，４６１号に記載されているようなポリジメチルシロキサンブロックおよびポリエーテルブロックを含むマクロマーを用いて作製することもできる。引用した特許は全てその全内容が参考文献として組み込まれる。
【００２５】
本発明のシリコーンハイドロゲルに配合してよいシリコーン含有モノマーとしては、２〜１０個のＳｉ原子を含むオリゴシロキサニルシリルアルキルアクリレートおよびメタクリレートが挙げられる。代表例としては、トリス（トリメチルシロキシシリル）プロピルメタクリレート、トリフェニルジメチルジシロキサニルメチルメタクリレート、 ペンタメチルジシロキサニルメチルメタクリレート、ｔｅｒｔ−ブチルテトラメチルジシロキサニル−エチルメタクリレート、メチルジ（トリメチルシロキシ）シリルプロピルグリセリルメタクリレート、ペンタメチルジシロキサニルメチルメタクリレート、ヘプタメチルシクロテトラシロキサニルメチルメタクリレート、ヘプタメチルシクロテトラシロキサニルプロピルメタクリレート、（トリメチルシリル）デカメチルペンタシロキサニルプロピルメタクリレート、ウンデカメチルペンタシロキサニルプロピルメタクリレートおよびこれらのメタクリレートのアクリレート等価物が挙げられる。
【００２６】
本発明のシリコーンハイドロゲルに用いられるその他の代表的なシリコン含有モノマーとしては、シリコーン含有ビニルカーボネートまたはビニルカーバメートモノマーが挙げられ、例えば、ｌ，３−ビス［４−ビニルオキシカルボニルオキシ）ブタ−１−イル］テトラメチルジ−シロキサン、３−（トリメチルシリル）プロピルビニルカーボネート、３−（ビニルオキシカルボニルチオ）プロピル［トリス−（トリメチルシロキシ）シラン］、  ３−［トリス（トリメチルシロキシ）シリル］  プロピルビニルカーバメート、３−  ［トリス（トリメチルシロキシ）シリル］プロピルアリルカーバメート、３−［トリス（トリメチルシロキシ）シリル］プロピルアリルビニルカーボネート、ｔ−ブチルジメチルシロキシエチルビニルカーボネート、トリメチルシリルエチルビニルカーボネートおよびトリメチルシリルメチルビニルカーボネートである。典型的なウレタンエラストマーのような硬性−軟性−硬性ブロックを有するポリウレタン−ポリシロキサンマクロモノマー（プレポリマーとも呼ばれることがある）を用いてもよい。本発明の処方に含められるかかるシリコーンウレタンは、Ｌａｉ，Ｙｕ−Ｃｈｉｎ，「Ｔｈｅ  Ｒｏｌｅ  ｏｆ  Ｂｕｌｋｙ  Ｐｏｌｙｓｉｌｏｘａｎｙｌａｌｋｙｌ  Ｍｅｔｈａｃｒｙｌａｔｅｓ  ｉｎ  Ｐｏｌｙｕｒｅｔｈａｎｅ−Ｐｏｌｙｓｉｌｏｘａｎｅ  Ｈｙｄｒｏｇｅｌｓ」Ｊｏｕｒｎａｌ  ｏｆ  Ａｐｐｌｉｅｄ  Ｐｏｌｙｍｅｒ  Ｓｃｉｅｎｃｅ，Ｖｏｌ．６０，１１９３−１１９９（１９９６）をはじめとするさまざまな文献に開示されている。
【００２７】
本発明のシリコーンハイドロゲルに個別または組み合わせて用いられる好適な親水性モノマーとしては、これらに限られるものではないが、例えば、不飽和カルボン酸、例えば、メタクリルおよびアクリル酸、アクリル置換アルコール、例えば、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（ＨＥＭＡ）およびテトラエチレングリコールジメタクリレート（ＴＥＧＤＭＡ）、ビニルラクタム、例えば、Ｎ−ビニルピロリドン、ビニルオキサゾロン、例えば、２−ビニル−４，４'−ジメチル−２−オキサゾリン−５−オン、アクリルアミド、例えば、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）が挙げられる。さらなる例としては、米国特許第５，０７０，２１５号に開示された親水性ビニルカーボネートまたはビニルカーバメートモノマーおよび米国特許第４，９１０，２７７号に開示された親水性オキサゾロンモノマーがある。メタクリル酸、２−ヒドロキシエチルメタクリルアミドをはじめとするかかるコポリマーに親水性モノマーを組み込んでもよい。
【００２８】
モノマーの比率は広い範囲にわたって異なり得る。重合混合物はまた、有効量の添加剤、開始剤、光開始剤および／または触媒を含むことができ、反応は、希釈剤の存在下で行うことができる。重合開始剤の活性化は、熱または光化学的手段により行われる。重合は、イオン、ラジカルまたは基転移機構を介して生じる。
【００２９】
本発明の実施形態において、ＵＶ吸収化合物またはＵＶ吸収ナノ粒子を含有するＵＶ吸収器具は、生物活性剤を供給するための剤形として用いることができる。生物活性剤は、眼薬および栄養補助物を含むことができる。コンタクトレンズにより供給される好適な薬剤または薬剤の混合物は、緑内障薬、例えば、チモロール、ピロカルピン、ラタノプロスト、ステロイド、例えば、デキサメタゾンおよびブレドニゾロン、免疫抑制剤、例えば、シクロスポリン、抗生物質、例えば、シプロフロキサシン、シロキサンおよびゲンタマイシン、抗アレルギー剤、例えば、ケトチフェン、抗寄生虫薬および抗原虫薬、例えば、イベルメクチンおよびピリメタミンが挙げられるが、これらに限られるものではない。コンタクトレンズにより供給される栄養補助物または栄養補助物の混合物は、ビタミンＢ−１、ビタミンＢ−２、ビタミンＢ−３、ビタミンＢ−５、パンテノール、パントテン酸、ビタミンＢ−６、ビタミンＢ−８、ビタミンＢ−９、ビタミンＢ−１２、コバラミン、葉酸、ビオチン、コリンイノシトール、パラアミノ安息香酸、アスコルビン酸、ビタミンＣ、ベータカロテン、ビタミンＤ、ビタミンＥ、カルシウム、イオンの銅、クロム、ヨウ素、鉄、マンガン、マグネシウム、モリブデン、リン、カリウム、ナトリウム、セレンおよび亜鉛を与える塩、コロイドミネラル、キレートミネラルおよびＲＤＡミネラルから選択することができるが、これらに限られるものではない。薬品および栄養補助物の混合物を、コンタクトレンズ剤形により供給することができる。栄養補助物は、眼の健康を改善する、または特に眼疾患を防ぐことにより、眼に生理学的な薬効を有する非薬品化合物である。さらに、ビタミンＥなどの栄養補助物は、潤滑効果を付与して、レンズと眼の間の摩擦を減じることができる。生理活性剤は、器具に直接吸収される、または生理活性剤が、器具の形成のために器具の重合混合物に含めることのできるマイクロ粒子またはナノ粒子に組み込まれるようにして、または予め形成された器具へのナノ粒子の拡散により、充填することができる。マイクロ粒子またはナノ粒子は、例えば、シリコーン−ハイドロゲル器具のシリコーンまたはハイドロゲル相を含む１つ以上のモノマーから形成することができる。一般的に、マイクロ粒子またはナノ粒子は、生理活性剤の供給に用いるとき、器具からの拡散を軽減するため等、シリコーン−ハイドロゲル器具において混相である、異なる組成または架橋密度を有する。
【００３０】
ＵＶ吸収化合物と同様に、ＵＶ吸収ナノ粒子は、エタノール等の有機溶媒の化合物溶液にレンズを浸漬することにより、器具に充填できることを知見した。かかる有機溶媒としては、エタノール、酢酸エチル、酢酸ブチル、イソプロパノール、ｎ−プロパノール、ＤＭＳＯ、メタノール、トルエン、塩化メチレンおよびテトラヒドロフランが例示されるが、これらに限られるものではない。一般的に、溶媒は、毒性が低く、発がん性がなく、突然変異誘発性がなく、または当業者に一般的に用いられている手段によりシリコーンハイドロゲルから実質的に完全に除去できるようなものでなければならない。多くの疎水性化合物は、エタノールにやや溶解するので、この溶媒が最も都合がよい。溶媒は、一般的に、ただし、必須ではないが、取り扱われる眼球環境またはその他組織にハイドロゲルを配置する前に、除去される。溶媒はハイドロゲルから揮発性オフガスとして除去でき、真空、加熱、ガス流およびこれらの組み合わせがこれを補助する。
【００３１】
本発明の実施形態において、拡散バリアを、ＵＶ吸収器具に含めると、ＵＶ吸収ナノ粒子を入れた器具に組み込まれた生理活性剤の拡散速度を減じることができる。拡散を軽減する材料は、生理活性剤の拡散性が、コンタクトレンズ材料の拡散性よりも十分に小さくなるものであればよい。拡散バリアは、液体または固体とすることができる。拡散軽減材料は、レンズ材料と同様とすることができる。ただし、例えば、コポリマーの繰り返し単位組成または架橋密度、例えば、高架橋密度が、コンタクトレンズ材料として用いるポリマー材料とは異なる。拡散軽減材料は、多くの異なる形状、例えば、ディスク、プレート、回転楕円体、ニードル、ロッド、球および／または不規則フレークのような拡散バリアとすることができる。
【００３２】
［材料および方法］
（材料）
Ｎ，Ｎ−ジメチルアクリルアミド（ＤＭＡ）、１−ビニル−２−ピロリドン（ＮＶＰ）、ダルベッコリン酸緩衝生理食塩水（ＰＢＳ）は、Ａｌｄｒｉｃｈ  Ｃｈｅｍｉｃａｌｓ（Ｓｔ  Ｌｏｕｉｓ，ＭＯ）より購入した。プロポキシル化グリセリルトリアクリレート（ＰＧＴ）は、Ｓａｒｔｏｍｅｒより購入した。過酸化ベンゾイル（ＢＰ）（９７％）およびｌ，３−ジフェニル−ｌ，３−プロパンジオン（ＤＰ）は、Ａｌｄｒｉｃｈ  Ｃｈｅｍｉｃａｌｓ（Ｍｉｌｗａｕｋｅｅ，ＷＩ）より購入した。マクロマービス−アルファ，オメガ−（メタクリルオキシプロピル）ポリジメチルシロキサン（マクロマー）は、Ｃｌａｒｉａｎｔより供給された。３−メタクリルオキシプロピル−トリス（トリメチルシロキシ）シラン（トリス）は、Ｓｉｌａｒ  ｌａｂｏｒａｔｏｒｉｅｓ（Ｓｃｏｔｉａ，ＮＹ）より提供された。メタクリル酸（ＭＡＡ）は、Ｐｏｌｙｓｃｉｅｎｃｅｓ，Ｉｎｃ（Ｗａｔｔｉｎｇｙｏｎ，ＰＡ）より購入した。２，４，６−トリメチルベンゾイル−ジフェニル−ホスフィンオキシド（Ｄａｒｏｃｕｒ  ＴＰＯ）は、Ｃｉｂａ（Ｔａｒｒｙｔｏｗｎ，ＮＹ）より提供された。ビタミンＥ（Ｄ−アルファトコフェロール、Ｃｏｖｉｔｏｌ  Ｆ１３７０）は、Ｃｏｇｉｎｓ  Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎより提供された。
【００３３】
（透過率測定）
ＵＶ吸収ナノ粒子充填シリコーンハイドロゲルの透過率を、ＵＶ−Ｖｉｓ分光光度計（Ｔｈｅｒｍｏｓｐｅｃｔｒｏｎｉｃ  Ｇｅｎｅｓｙｓ  １０  ＵＶ）を用いて測定した。ＤＩ水に一晩浸漬することにより水和した後、レンズを、石英キュベットの外側表面に取り付けた。キュベットを、分光光度計に配置し、２００ｎｍ〜４８０ｎｍの波長範囲で透過率を測定した。透過率データを用いて、ＵＶＣ、ＵＶＢおよびＵＶＡ放射線の平均吸収を計算した。ＡＮＳＩ分類によれば、ＵＶＡ範囲は、３１５−３８０ｎｍであり、全ＵＶＡスペクトルは３１５〜４００ｎｍである。
【００３４】
（ＤＰによる高架橋ＰＧＴナノ粒子の作製）
ＵＶ遮蔽剤１，３−ジフェニル−１，３−プロパンジオン（ＤＰ）を、プロポキシル化グリセリルトリアクリレート（ＰＧＴ）の高架橋粒子に組み込んだ。ＰＧＴは、３つのビニル基を有するため、ＰＧＴのナノ粒子は、極めて小さなポアサイズを有することとなり、ＤＰ分子を不可逆的にトラップする。ＤＰ充填ＰＧＴナノ粒子を、重合調節剤として希釈剤を用いて作製した。ビタミンＥを、その疎水性および生体適合性により希釈剤として選択した。ナノ粒子を作製するために、ＤＰ、ＰＧＴおよびビタミンＥを所望の比率で混合し、７．５ｍｇの重合開始剤ＢＰに添加した。混合物をＤＩ水へ添加し、窒素で１５分間パージして、溶存酸素を除去し、８０℃の湯浴で、１１００ｒｐｍで撹拌しながら、８時間加熱した。熱重合の結果、ＵＶ遮蔽ナノ粒子が形成された。粒子は、１５分間の遠心分離により懸濁液から分離された。
【００３５】
ナノ粒子の作製に用いた組成物を表１および２に挙げる。各組成物において、異なる量のＤＰを１２０ｍｇのビタミンＥ、１ｇのＰＧＴおよび７．５ｍｇのＢＰに加えた。約１％〜１５．８％のＤＰ割合の粒子を作製するため、ＤＰの量は、１０〜２１０ｍｇまで異なっていた。ＤＰの割合をさらに増やすには、ビタミンＥの割合を増やす必要があった。従って、２８０または４５０ｍｇのＤＰを、１５０ｍｇのビタミンＥ、１ｇのＰＧＴおよび７．５ｍｇのＢＰに加えて、それぞれ、約１９．６および２８．１％のＤＰ充填量のナノ粒子を作製した。  
【００３６】
（粒子サイズ分布）
高架橋ＵＶ吸収ナノ粒子は疎水性であり、粒子サイズ分布の測定のための界面活性剤を含有するエタノールか水のような非水性液体に分散する。水溶液およびエタノール溶液は両者共透明であった。これは、粒子サイズが、可視光の波長より小さいことを示唆している。約３．５ｎｍの平均粒子サイズが、両媒体において求められた。サイズ測定は、粒子のサイズが、エマルジョン液滴のサイズから独立しており、重合動力学に与える希釈剤の影響により制御されることを明らかに示していた。理論に縛られるものではないが、疎水性油性モノマー（多官能性モノマー）を油性希釈剤（ビタミンＥ）で重合するときの希釈カプセル化ナノ粒子の形成の仮説的な機構を以下に示す。
【００３７】
（粒子形成の機構）
ナノ粒子形成は、ＥＧＤＭＡやＰＧＴ等の多官能性モノマーの遊離基重合による。分子内付加が生じて、個々のポリマーナノゲルを形成および成長させる。希釈剤は、モノマー混合物より成長中のポリマーに対する親和性がはるかに低いからである。これによって、分子間付加よりも分子内付加が促される。エマルジョン重合においては、いくつかのナノゲルが各エマルジョン液滴に形成され、各ナノゲルが、ＵＶ吸収剤をカプセル化し、たいていの場合、希釈剤は排除する。即時に、ナノ粒子反応性アルケン基は、十分少なくなって、ナノゲルの凝集が停止し、エマルジョンの微液滴には多数のナノゲル粒子が含まれるようになる。
【００３８】
このナノ粒子作製方法は、希釈剤のタイプおよび濃度を慎重に最適化する必要がある。希釈剤濃度が、臨界値より低くなると、各液滴中の成長しているナノゲルが融合し、重合の結果、液滴のサイズのマイクロゲルとなる。ビタミンＥ、オリーブオイル、チモロールベース（緑内障薬）および１，３−ジフェニル−１，３−プロパンジオン（ＵＶ吸収剤）をはじめとする数多くの油を希釈剤として用いることができた。
【００３９】
（シリコーンゲルの作製）
高酸素およびイオン拡散防止の連続装用コンタクトレンズをシリコーンハイドロゲルより作製した。シリコーンゲルは、シリコーンモノマーと親水性モノマーの混合物の遊離基重合により合成した。シリコーンおよび親水性モノマーの可溶化を確実にするために、さらに、マクロマーを添加する。ＮＶＰ等の他の成分を添加して、水分量を上げることができる。シリコーンハイドロゲルは、０．８ｍｌのマクロマー（ビス−アルファ，オメガ−（メタクリルオキシプロピル）ポリジメチルシロキサン）と、０．５６ｍｌのＮ，Ｎ−ジメチルアクリルアミド（ＤＭＡ）、０．２４ｍｌのメタクリル酸（ＭＡＡ）、０．８ｍｌの３−メタクリルオキシプロピル−トリス（トリメチルシロキシ）シラン（トリス）、０．１２ｍｌの１−ビニル−２−ピロリドン（ＮＶＰ）および１０μｌのプロポキシル化グルセリルトリアクリレート（ＰＧＴ）と混合することにより作製した。混合物に１５分間窒素をバブリングすることにより、混合物をパージした。５分間撹拌しながら、０．０１２ｇの開始剤Ｄｕｒｏｃｕｒ(登録商標)ＴＰＯを混合物に添加した後、混合物を、厚さ１００μｍのプラスチック製スペーサにより分離された２つのガラスプレート間に注いだ。鋳型を、紫外線トランスルミネータＵＶＢ−１０（Ｕｌｔｒａ  Ｌｕｍ，Ｉｎｃ．）に入れ、ＵＶＢ光（３０５ｎｍ）を５０分間照射した。成形したゲルを、コルク穿孔器を用いて円形片（直径１．６５ｃｍ）へと切断し、一晩空気中で乾燥させた。
【００４０】
（ＵＶ吸収化合物の注入によるＵＶ吸収器具の作製）
ＵＶ吸収コンタクトレンズをＯ２ＯＰＴＩＸ（登録商標）シリコーンハイドロゲルレンズに、１，３−ジフェニル−１，３−プロパンジオン（ＤＰ）を充填することにより作製した。Ｏ２ＯＰＴＩＸレンズを、３ｍｌのＤＰエタノール溶液にそれぞれ浸漬した。ＤＰ濃度は０．７％ｗ／ｗであった。３時間浸漬後、レンズを引き上げ、２００ｍｌのＤＩ水に２時間沈めてシリコーンハイドロゲルからエタノールを抽出した。レンズをそっと拭いてから、５ｍｌのＤＩ水に保存した。ＤＰを充填したレンズの透過率をＵＶ可視光分光光度計により測定した。得られたスペクトルを図２に示す。レンズは可視光を透過し、強いＵＶ遮蔽を示した。平均遮蔽率は、ＵＶＡ９０．０５％であり、ＵＶＢは９６．３７％であった。レンズは２級遮蔽剤と定義される。エタノール中のＤＰ濃度を約２％まで増やすことにより、ＵＶＢ領域の吸光度は９９％を超えて増大し、これによってレンズは１級遮蔽剤となった。ＤＰの浸出は、非常に高い疎水性および水性媒体への非常に低い溶解性のために非常に限定的である。
【００４１】
（重合混合物に添加されたナノ粒子）
ＵＶ吸収ナノ粒子を入れたシリコーンハイドロゲルを、異なる量のＤＰナノ粒子を上述した組成物に添加することにより作製した。具体的には、０．１３、０．２５または０．５０４ｇのＤＰ充填量のナノ粒子を、０．８ｍｌのマクロマー（ビス−アルファ，オメガ−（メタクリルオキシプロピル）ポリジメチルシロキサン）と、０．５６ｍｌのＮ，Ｎ−ジメチルアクリルアミド（ＤＭＡ）、０．２４ｍｌのメタクリル酸（ＭＡＡ）、０．８ｍｌの３−メタクリルオキシプロピル−トリス（トリメチルシロキシ）シラン（トリス）、０．１２ｍｌの１−ビニル−２−ピロリドン（ＮＶＰ）および１００μｌのプロポキシル化グルセリルトリアクリレート（ＰＧＴ）の混合物に添加した。混合物に１５分間窒素をバブリングすることにより、混合物をパージした。５分間撹拌しながら、０．０１２ｇの開始剤（Ｄｕｒｏｃｕｒ(登録商標)ＴＰＯ）を添加した後、混合物を、厚さ１００μｍのプラスチック製スペーサにより分離された２つのガラスプレート間に注いだ。鋳型を、Ｕｌｔｒａｖｉｏｌｅｔ（Ｕｌｔｒａ  Ｌｕｍ，Ｉｎｃ．）に入れ、ＵＶＢ光（３０５ｎｍ）を２時間照射した。重合期間は、ＵＶ吸収粒子による吸収のために、ＵＶ強度が減じるため、長めに選択した。ナノ粒子へのＤＰ充填および重合混合物へのナノ粒子充填の条件を以下の表１に示す。
【００４２】
【表１】
2015507649.tif 000003
【００４３】
ＵＶ遮蔽粒子は、ＵＶ開始重合を抑制するため、場合に応じて、熱開始重合を用いて、ゲルを硬化させた。鋳型を８０℃のオーブンに２４時間入れて、ゲルを重合した。５％ＵＶ吸収ナノ粒子充填については、熱重合を用いた。ナノ粒子は、５．９％ＤＰを含有しており、成形されたゲルの厚さは２００ミクロンであった。
【００４４】
（ＵＶ遮蔽に対するナノ粒子充填の影響）
対照シリコーンハイドロゲルおよびナノ粒子を重合混合物に添加することによりＵＶ吸収ナノ粒子を充填したゲルについての２００ｎｍ〜４８０ｎｍ範囲の透過率スペクトルを、表３〜７に示す。各図は、ＵＶ吸収剤の固定充填した粒子に対応しており、各図の様々な曲線は、ゲルにおけるＵＶ吸収ナノ粒子の異なる充填量に対応している。平均吸光度を、ＵＶＡ、ＵＶＢおよびＵＶＣ範囲で計算し、これらの平均を以下の表２〜５に示してある。ＵＶＡ範囲については、平均吸光度は、３１５〜３８０ｎｍ（表４）および３１５〜４００ｎｍ（表５）の範囲について求めてある。
【００４５】
【表２】
2015507649.tif 000004
【００４６】
【表３】
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【００４７】
【表４】
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【００４８】
【表５】
2015507649.tif 000007
【００４９】
図３に、粒子中約１％のＤＰで、異なる割合のナノ粒子を充填したゲルについての２００ｎｍ〜４８０ｎｍの吸収スペクトル（％吸収）を示す。データによれば、ゲル中にＤＰ含有ナノ粒子を充填することにより、ＵＶ範囲において透過率が大幅に減少している。透過率は、粒子の充填量が増えるにつれて減少するが、減少は非線形である。表２〜５に示したＵＶＡ、ＵＶＢおよびＵＶＣ範囲についての平均吸収によれば、２０％の粒子を充填したゲルが、１級のＵＶ遮蔽分類を達成している。図３には、ＤＰを含有していなかった２０％粒子を充填したゲルの吸収スペクトルが含まれている。これらのゲルはまた、ＵＶ透過率においてやや減少を示している。これは、粒子中のカプセル化されたビタミンＥからのＵＶ遮蔽による。しかしながら、ビタミンＥの入った粒子からのＵＶ遮蔽は、ビタミンＥに加えて、ＤＰを充填した粒子より大幅に少ない。これは、ＤＰのＵＶ吸収が高いことによる。２０％充填のゲルは、１級の遮蔽を達成したが、高い粒子充填量は、弾性率、酸素および鉄透過率等、その他のレンズ特性に影響し得る。器具は、低い粒子充填量で、１級の遮蔽を達成するよう設計されていた。
【００５０】
高ＤＰ充填量のナノ粒子を、重合混合物に添加することにより、レンズに分散した。図４は、ゲル中５、１０および２０％ｗ／ｗで充填された２．６％ＤＰを含有する粒子を充填したゲルの％透過率を示す。５％粒子のゲルは、ＵＶＣを略完全に遮蔽したが、ＵＶＢは９１％しか遮蔽しないため、２級ＵＶ遮蔽分類にはならない。粒子の充填量を、１０から２０％ｗ／ｗに増やすと、透過率は、ＵＶＢ範囲でそれぞれ０．８％から〜０％まで減少した。さらに、これらのレンズは、それぞれ、ＵＶＡ範囲（３１５−４００ｎｍ）において８４％から８７％遮蔽し、３１５−３８０ｎｍ範囲において９８から９９％遮蔽する。５％または１０％の粒子のゲルは、１級レンズの部類となる。
【００５１】
図５および図６は、それぞれ、５．９％および９．７％ＤＰ含有ナノ粒子を充填したゲルについての透過率プロットを示す。ゲルは、５．９％ＤＰを含む５および１０％ナノ粒子、および９．７％ＤＰを含む５％ナノ粒子により作製した。全ての場合において、ゲルは、十分なＵＶ放射線を吸収しており、１級ＵＶ遮蔽ゲルに分類される。このように、ナノ粒子中のＤＰの量および／またはシリコーンゲル中のナノ粒子充填量を増やすことで、ＵＶ遮蔽が改善した。しかしながら、ＵＶ吸収ナノ粒子の存在下で重合により形成されたシリコーンゲルは、徐々に軟化する。重合中のＵＶ光の遮蔽により、重合速度が減じるためと推定される。熱重合により、８０℃のオーブンにおいて２４時間にわたって、鋳型を用いて５．９％ＤＰを含むナノ粒子を５％充填したゲルを作製することにより、この影響は回避される。ゲルは、２００μｍの厚さで作製される。ゲルからのＵＶ遮蔽は、１級分類として適切であった（図７）。１級または２級の分類は、コンタクトレンズの厚さにもよる。しかしながら、ＵＶ吸収ナノ粒子による手法は、ナノ粒子の充填量やナノ粒子中のＤＰの割合を増やすことにより、いかなる厚さのコンタクトレンズにも適用することができる。５．９％のＤＰ粒子を含む５％ナノ粒子の２００μｍ熱重合ゲルを、１００℃で２時間加熱して、高温に露出した後のＵＶ遮蔽効果の安定性を調べた。ゲルは、測定されるＵＶ遮蔽が僅かに減じたのみで、１級の分類を保持した。
【００５２】
（ナノ粒子のエタノール溶液に器具を浸漬することにより充填されたナノ粒子）
上述したとおりにして作製したシリコーンゲルを、９５％エタノールに浸漬して未反応モノマーを除去した。ナノ粒子をシリコーンゲルに充填するために、各ゲルを、エタノール中３ｍｌのナノ粒子に浸漬した。３時間浸漬後、ゲルを引き上げ、２００ｍｌのＤＩ水に沈めて、ゲルからエタノールを抽出した。ゲルを水から引き上げ、そっと拭いてから、試験のために５ｍｌのＤＩ水に浸漬した。エタノール溶液中のナノ粒子の濃度は、１〜１０％で異なっていた。ナノ粒子中のＤＰ充填量およびエタノール中のナノ粒子濃度を以下の表６に示す。
【００５３】
【表６】
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【００５４】
（充填した粒子の質量）
シリコーンハイドロゲルを、エタノール中１０．２％ＤＰ含有ナノ粒子に浸漬し、乾燥後のゲルの重量増加を求めた。エタノール溶液中のナノ粒子充填量は２〜１０％と異なっていた。粒子充填前後のゲルの乾燥重量をおよびゲルの重量における％変化を以下の表７に示す。表７に示すとおり、ゲル重量の増加は、エタノール中のナノ粒子の濃度に比例していた。ゲルのポアサイズがエタノールによる膨潤の際に大幅に増大するため、浸漬中、ナノ粒子はレンズに拡散した。
【００５５】
【表７】
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【００５６】
レンズを、５．９％ＤＰを含む２％ナノ粒子のエタノール溶液に浸漬することにより、ＤＰ含有ナノ粒子を、市販のシリコーンハイドロゲルコンタクトレンズに充填した。粒子充填前後のコンタクトレンズの乾燥質量およびレンズの重量割合増加を以下の表８に示す。市販のレンズには、実験室で作製したゲルよりも多い質量のナノ粒子を充填した。コンタクトレンズは、殺菌のために典型的にオートクレーブされるため、ＵＶ吸収ナノ粒子充填レンズをオートクレーブした。オートクレーブした後のレンズの乾燥重量を表８に示す。データによれば、浸漬中にレンズに拡散する粒子は、ＰＢＳ中でのオートクレーブ後、コンタクトレンズに保持されることが分かる。室温で長期間にわたるＰＢＳ中のＵＶ吸収ナノ粒子充填レンズの浸漬は、ゲルやコンタクトレンズ器具からの粒子の浸出にはつながらなかった。
【００５７】
【表８】
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【００５８】
[ＵＶ遮蔽粒子のレンズの透過スペクトルに与える影響]
対照シリコーンハイドロゲルおよびＵＶ吸収ナノ粒子のエタノール溶液に浸漬することにより粒子を充填したゲルの２００ｎｍ〜４８０ｎｍ範囲の透過率スペクトルを図８〜１２に示す。各図は、ＵＶ吸収剤を単一％充填したナノ粒子に対応し、各図の様々な曲線は、異なる充填量のエタノール中のナノ粒子に対応している。平均吸光度を、ＵＶＡ（３１５−３８０ｎｍおよび３１５−４００ｎｍ）、ＵＶＢおよびＵＶＣ範囲について計算した。図８は、エタノール中１０．２％ＤＰ含有ＵＶ吸収ナノ粒子溶液に浸漬したゲルの吸収スペクトルを示す。対照ゲルについて観察された吸光度を、エタノール中２％、５％および１０％ナノ粒子に浸漬したゲルのものと比較する。データによれば、エタノール溶液浸漬中、ゲルへのＤＰ含有ナノ粒子の供給のために、ＵＶ範囲における透過率の大幅に減少が示されている。ゲル中のナノ粒子充填量は、エタノールの充填量に比例しているが、透過率スペクトルは、わずかな差異を示すだけである。ＵＶＡ、ＵＶＢおよびＵＶＣ範囲の平均吸収を、以下の表９〜１２に示す。５％ＤＰを含むナノ粒子溶液に浸漬したゲルは、略全てのＵＶＢおよびＵＶＣ放射線を吸収することが示されている。エタノール中ナノ粒子の２、５および１０％溶液に浸漬したゲルについては、約８４、８７および８９％のＵＶＡ（３１５−４００ｎｍ）放射線を遮蔽し、３１５−３８０ｎｍでは９５％を超える放射線を遮蔽するため、器具は１級ＵＶ遮蔽剤と分類することができる。
【００５９】
【表９】
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【００６０】
【表１０】
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【００６１】
【表１１】
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【００６２】
【表１２】
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【００６３】
１級の要件を超えて、レンズにおけるＵＶ遮蔽を改善する低いナノ粒子充填量で１級ＵＶ遮蔽レベルを達成するために、ナノ粒子のエタノール溶液に浸漬することにより、高ＤＰ含量の粒子をゲルに充填した。図９は、１５．８％ＤＰを含有するナノ粒子のエタノール溶液に浸漬したゲルの％透過率を示す。ゲルを、異なるナノ粒子濃度（１、２、５、１０および２０％）のエタノール溶液に浸漬して、異なる粒子充填量のゲルを作製した。図９に示す曲線および上記表９〜１２の平均吸光度値から、全てのゲルが、ＵＶＣ、ＵＶＢおよびＵＶＡ（３１５−３８０ｎｍ）放射線を略完全に遮蔽したことが分かる。１または２％溶液に浸漬したゲルは、ＵＶＡ（３１５−４００ｎｍ）を９０％未満しか遮蔽しなかったが、５、１０および２０％溶液に浸漬したゲルは、それぞれ、ＵＶＡ（３１５−４００ｎｍ）を９０．３１、９２．９５および９４．３６％遮蔽し、１級ＵＶ遮蔽剤より優れている。
【００６４】
ＵＶ吸収ナノ粒子充填ゲルのＵＶ透過率は、明らかに減少している。最低限のナノ粒子充填量で１級の遮蔽を達成するために、１９．６％ＤＰを含むナノ粒子をゲルに充填した。異なる濃度のナノ粒子を含むエタノール溶液からのいくつかの異なる充填量について、図１０の透過率プロファイルを示す。１９．６％ＤＰ粒子を充填したゲルは、ＵＶＣ、ＵＶＢおよびＵＶＡ（３１５−３８０ｎｍ）を略完全に遮蔽した。７および１０％溶液に浸漬したゲルは、透明度が部分的に失われたため、可視範囲において透過率が減じた。５％溶液に浸漬したゲルは、９２．１０％のＵＶＡ（３１５−４００ｎｍ）を遮蔽し、１級遮蔽剤よりも優れたＵＶ遮蔽剤と考えられる。図１１に、２８．１％ＤＰ含有ナノ粒子のエタノール溶液に浸漬したゲルについての透過率スペクトルを示す。１０％溶液に浸漬したレンズは部分的に不透明である。５％溶液に浸漬したゲルは、可視光もある程度遮蔽する１級遮蔽剤である。１および２％溶液に浸漬したゲルは、完全に可視光を透過し、十分なＵＶ放射線を遮蔽するため、１級と分類される。
【００６５】
[オートクレーブの影響]
１５．８％ＤＰのナノ粒子を、１２１℃で１時間オートクレーブしてから、ゲルをナノ粒子のエタノール溶液に浸漬することにより、シリコーンハイドロゲルへ充填した。エタノール中のナノ粒子の濃度は、１、５および１０％であった（図１２）。オートクレーブしたナノ粒子を充填したレンズからの透過率スペクトルは、同じ１５．８％ＤＰ充填量および同じナノ粒子濃度のオートクレーブしていないナノ粒子を充填したものと等価である（図１３）。図１３のスペクトルは、オートクレーブの影響を比較的受けておらず、ＤＰ充填の高架橋ナノ粒子は、オートクレーブによってもＵＶ吸収効率を維持することが示されている。
【００６６】
[ＤＰ含有ナノ粒子を充填した市販のコンタクトレンズにおけるＵＶ吸収]
市販のコンタクトレンズ（Ｎｉｇｈｔ＆ＤａｙおよびＰｕｒｅ  Ｖｉｓｉｏｎ）を、１９．６％ＤＰ含有の２および４％ナノ粒子を含むエタノール溶液３ｍｌに浸漬した。市販のレンズにナノ粒子を充填する手順は、硬化シリコーンハイドロゲルにナノ粒子を充填するのに上述したものであった。ナノ粒子充填レンズを、１２１℃で１時間オートクレーブした。オートクレーブした前後のナノ粒子充填コンタクトレンズからの透過率スペクトルを図１４および図１５に示す。％ＵＶ遮蔽を以下の表１３に示す。全ての場合において、ナノ粒子充填コンタクトレンズは、ＵＶＡおよびＵＶＢ放射線を略完全にブロックした。２および４％溶液に浸漬したコンタクトレンズは、それぞれ９９．８５および９９．９％（Ｎｉｇｈｔ  ａｎｄ  Ｄａｙ）、９９．９および９９．９％（Ｐｕｒｅ  Ｖｉｓｉｏｎ）遮蔽し、１級ＵＶ遮蔽剤と分類することができる。３１５−４００ｎｍでの％吸光度は、２および４％溶液に浸漬したレンズについて、それぞれ、８８．５７および９３．８２％（Ｎｉｇｈｔ  ａｎｄ  Ｄａｙ）、９１．５７および９６．６３％（Ｐｕｒｅ  Ｖｉｓｉｏｎ）であった。１９．６％ＤＰナノ粒子を充填したＮｉｇｈｔ＆ＤａｙおよびＰｕｒｅ  ＶｉｓｉｏｎレンズについてのＵＶ遮蔽を表１３に示す。
【００６７】
【表１３】
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【００６８】
本明細書で参照または引用した全ての特許、特許出願、仮出願および公開は、本明細書の明白な教示と矛盾しない範囲で、全ての図表を含めて、その全内容が参考文献として援用される。
【００６９】
本明細書に記載した実施例および実施形態は、例示のためのみであり、それを踏まえた様々な修正または変更は当業者に示唆され、本出願の主旨および範囲に含まれるものと考えられる。
【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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【国際調査報告】
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