(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
コンタクトレンズまたは眼内レンズの表面を処理するための方法であって、該方法は、以下：
（ａ）少なくとも１つのシリコーン含有モノマー、ならびにアズラクトン官能基、カルボン酸官能基、アミン官能基、ヒドロキシ官能基、およびエポキシ官能基およびそれらの組み合わせから選択される反応性官能基を有する少なくとも１つのモノマーを含有する混合物を重合することによって、シリコーン材料からコンタクトレンズまたは眼内レンズを形成する工程；および、
（ｂ）アズラクトン官能基、イソシアネート官能基、酸無水物官能基、エポキシ官能基、ヒドロキシ官能基、第１級アミン官能基もしくは第２級アミン官能基、またはカルボン酸官能基、およびそれらの組み合わせから選択されるポリマー鎖に沿った相補的な反応性官能基を有する親水性反応性ポリマーを形成する工程であって、ここで、該ヒドロキシ相補的反応性官能基またはアミン相補的反応性官能基の場合、該シリコーン材料は、アズラクトン反応性官能基を含み、そして該カルボン酸相補的官能基の場合、該シリコーン材料がエポキシ反応性官能基を含む、工程、
（ｃ）該ポリマー鎖に沿って相補的反応性官能基を有する工程（ｂ）の該親水性反応性ポリマーを、工程（ａ）で形成される該コンタクトレンズまたは眼内レンズの表面上または表面付近の該反応性官能基と反応させ、該コンタクトレンズまたは眼内レンズ上に生体適合性表面を形成する工程、
を包含する、方法。
【請求項２】
請求項１に記載の方法であって、ここで、前記生体適合性表面が無着色である、方法。
【請求項３】
請求項１または２に記載の方法であって、ここで、前記コンタクトレンズが、シリコーンヒドロゲルの連続装用コンタクトレンズである、方法。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれかに記載の方法であって、ここで、前記親水性反応性ポリマーが、前記反応性官能基を有する１〜１００モル％のモノマー単位を含む、方法。
【請求項５】
請求項４に記載の方法であって、ここで、前記親水性反応性ポリマーが、非反応性親水性モノマーから誘導される０〜９９モル％のモノマー単位を含む、方法。
【請求項６】
請求項１〜５のいずれか１項に記載の方法であって、ここで、前記親水性反応性ポリマーが、イソシアネート、エポキシ、アズラクトン、無水物を含有するモノマー、およびそれらの組み合わせから選択される官能基的に反応性のモノマーから誘導される５〜５０％のモノマー単位、ならびに疎水性モノマーから誘導される０．５〜２０％のモノマー単位を含む、方法。
【請求項７】
請求項１〜６のいずれかに記載の方法であって、ここで、前記親水性反応性ポリマーが、アクリルアミド、ラクトン、ポリ（アルキレンオキシ）メタクリレート、メタクリル酸またはヒドロキシアルキルメタクリレートから選択される非反応性親水性モノマーから誘導される５０〜９５モル％のモノマー単位、ならびにイソシアネートエポキシ、アズラクトンおよび無水物を含有するモノマーから選択される官能基的に反応性のモノマーから誘導される５〜５０％のモノマー単位を含み、ここで、前記アルキル基またはアルキレン基が１〜６個の炭素原子を有する、方法。
【請求項８】
請求項７に記載の方法であって、ここで、前記官能基的に反応性のモノマーが、グリシジルメタクリレート、無水マレイン酸、無水イタコン酸、およびイソシアノメタクリレートから選択される、方法。
【請求項９】
請求項１〜８のいずれかに記載の方法であって、ここで、前記親水性反応性ポリマーが、ジメチルアクリルアミド、アクリルアミド、およびＮ−ビニルピロリジノンから選択される親水性モノマー単位から誘導される、方法。
【請求項１０】
請求項１〜９のいずれかに記載の方法であって、ここで、前記親水性反応性ポリマーが、疎水性モノマーから誘導される０〜３５モル％のモノマー単位を含む、方法。
【請求項１１】
請求項１〜１０のいずれかに記載の方法であって、ここで、前記親水性反応性ポリマーが、以下：
【化１】
0004544753.tif 000035
の式を有するアズラクトン部分を含み、
ここで、Ｒ3およびＲ4が、独立して、１〜１４の炭素原子を有するアルキル基；３〜１４個の炭素原子を有するシクロアルキル基；５〜１２環原子を有するアリール基；６〜２６個の炭素原子を有するアレーニル基；およびＳ、Ｎ、および非過酸化性Ｏから選択される０〜３個のヘテロ原子であり得るか、あるいは、Ｒ3およびＲ4がそれらが結合する炭素と一緒になって、４〜１２個の環原子を含む炭素環式環を形成し得、そしてｎが０または１の整数である、方法。
【請求項１２】
請求項１１に記載の方法であって、ここで、前記親水性反応性ポリマーが、以下：
【化２】
0004544753.tif 000036
の一般式によって表されるモノマーを含むモノマーの混合物の反応生成物を含み、
ここで、Ｒ1およびＲ2が、独立して、水素原子または１〜６個の炭素原子を有する低級アルキル基を表し、Ｒ3およびＲ4が、独立して、１〜６個の炭素原子を有するアルキル基、または５個または６個の炭素原子を有するシクロアルキル基を表す、方法。
【請求項１３】
請求項１２に記載の方法であって、前記モノマーが、２−ビニル−４，４−ジメチル−２−オキサゾリン−５−オン；２−イソプロペニル−４，４−ジメチル−２−オキサゾリン−５−オンおよび２−ビニル−４，４−ジメチル−２−オキサゾール−５−オンから選択される、方法。
【請求項１４】
請求項１〜１３のいずれかに記載の方法であって、ここで、前記コンタクトレンズまたは眼内レンズが、着色物質の非存在下で、少なくとも１つの親水性反応性ポリマーを含む溶液中に浸漬される、方法。
【請求項１５】
親水性表面を含むコンタクトレンズまたは眼内レンズであって、該コンタクトレンズまたは眼内レンズは、以下：
少なくとも１つのシリコーン含有モノマー、ならびにアズラクトン官能基、カルボン酸官能基、アミン官能基、ヒドロキシ官能基、およびエポキシ官能基、およびそれらの混和性の組み合わせから選択される反応性官能基を有する少なくとも１つのモノマーを含む混合物の重合によって形成されるシリコーン材料；ならびに該コンタクトレンズまたは眼内レンズに結合した親水性ポリマーから作製されるコンタクトレンズまたは眼内レンズであって、該結合点が、親水性反応性ポリマーの鎖に沿ったアズラクトン、イソシアネート、酸無水物、エポキシ、ヒドロキシ、第１級アミンもしくは第２級アミン、カルボン酸または混和性の組み合わせと該コンタクトレンズまたは眼内レンズの表面上またはその表面付近の該反応性官能基との反応の結果であり、ここで、該ヒドロキシ相補的反応性官能基またはアミン相補的反応性官能基の場合、該シリコーン材料がアズラクトン反応性官能基を含み、そして該カルボン酸相補的官能基の場合、該シリコーン材料がエポキシ反応性官能基を含み、それによって清澄で透明な生体適合性コーティングを生成する、コンタクトレンズまたは眼内レンズ、を備えるコンタクトレンズまたは眼内レンズ。
【請求項１６】
請求項１５に記載のコンタクトレンズまたは眼内レンズであって、ここで、前記コンタクトレンズがシリコーンヒドロゲル連続装用コンタクトレンズである、コンタクトレンズまたは眼内レンズ。
【請求項１７】
請求項１５または１６に記載のコンタクトレンズまたは眼内レンズであって、ここで、前記親水性ポリマーが、前記反応性官能基を有する１〜１００モル％のモノマー単位、および非反応性親水性モノマーから誘導される０〜９９モル％のモノマー単位を含む、コンタクトレンズまたは眼内レンズ。
【請求項１８】
請求項１５〜１７のいずれか１項に記載のコンタクトレンズまたは眼内レンズであって、ここで、前記反応性官能基が、グリシジル、アズラクトン、イソシアネート、および酸無水物から選択される１つ以上の基を含むモノマーから誘導される、コンタクトレンズまたは眼内レンズ。
【請求項１９】
請求項１５〜１８のいずれか１項に記載のコンタクトレンズまたは眼内レンズであって、ここで、前記親水性ポリマーが、アクリルアミド、ラクタム、ポリ（アルキレンオキシ）メタクリレート、メタクリル酸またはヒドロキシアルキルメタクリレートから選択されるモノマーから誘導される、コンタクトレンズまたは眼内レンズ。
【請求項２０】
請求項１５〜１９のいずれか１項に記載のコンタクトレンズまたは眼内レンズであって、ここで、前記親水性ポリマーが、以下：
【化３】
0004544753.tif 000037
の式を有する鎖に沿った部分を含み、
ここで、Ｒ3およびＲ4が、独立して、１〜１４個の炭素原子を有するアルキル基；３〜１４個の炭素原子を有するシクロアルキル基；５〜１２個の環原子を有するアリール基；６〜２６個の炭素原子を有するアレーニル基；ならびにＳ、Ｎ、および非過酸化性Ｏから選択される０〜３個のヘテロ原子であり得るか、あるいは、Ｒ1およびＲ2が、それらが結合する炭素原子と一緒になって、４〜１２個の環原子を含む炭素環式環を形成し得、そしてｎが０または１の整数である、コンタクトレンズまたは眼内レンズ。
【請求項２１】
請求項１５〜１９のいずれか１項に記載のコンタクトレンズまたは眼内レンズであって、ここで、前記親水性ポリマーが、以下：
【化４】
0004544753.tif 000038
の一般式によって表される鎖に沿った部分を含み、
ここで、Ｒ3およびＲ4が、独立して、水素原子または１〜６個の炭素原子を有する低級アルキル基を表し、そしてＲ3およびＲ4が、独立して、１〜６個の炭素原子を有するアルキル基または５個または６個の炭素原子を有するシクロアルキル基を表す、コンタクトレンズまたは眼内レンズ。
【請求項２２】
請求項１５〜２１のいずれか１項に記載のコンタクトレンズまたは眼内レンズであって、ここで、該コンタクトレンズまたは眼内レンズに結合された前記親水性ポリマー鎖が、（ａ）該コンタクトレンズまたは眼内レンズの表面上の反応性官能基に対して相補的である前記親水性ポリマーに沿ったモノマー単位内の反応性官能基を有する第１の親水性反応性ポリマー、さらに、（ｂ）該第１の親水性反応性ポリマーと反応性である追加の反応性官能基を有する第２の親水性反応性ポリマー、を含むポリマーの混合物の反応の結果である、コンタクトレンズまたは眼内レンズ。
【請求項２３】
請求項２２に記載のコンタクトレンズまたは眼内レンズであって、ここで、前記第１の親水性反応性ポリマーが、エポキシ官能性ポリマーであり、そして第２の親水性反応性ポリマーが、酸官能性ポリマーであり、それらがコートされる該コンタクトレンズまたは眼内レンズに同時にまたは順次のいずれかに適用される、コンタクトレンズまたは眼内レンズ。
【請求項２４】
請求項１５に記載のコンタクトレンズまたは眼内レンズであって、ここで、前記シリコーン材料に結合される前記親水性ポリマーが、別個のエポキシ官能基性の親水性反応性ポリマーおよび酸官能基性の親水性ポリマーの反応生成物を含む、コンタクトレンズまたは眼内レンズ。
【請求項２５】
請求項１５〜２４のいずれかに記載のコンタクトレンズまたは眼内レンズであって、ここで、前記シリコーン材料が、前記表面付近またはその表面上で酸基に転化されたアズラクトン官能基性モノマー単位を含む、コンタクトレンズまたは眼内レンズ。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
（発明の分野）
本発明は、コンタクトレンズおよび医療移植片のような医療デバイスの表面処理に関する。特に、本発明は、コンタクトレンズ材料の反応性官能基と親水性ポリマー上の相補的な反応性官能基との間の反応によって親水性ポリマーでデバイスをコーティングすることによって、その生体適合性または親水性を増加させるために医療デバイスの表面を改変する方法に関する。本発明はまた、コンタクトレンズまたはこのような表面コーティングを有する他の医療デバイスに関する。
【０００２】
（背景）
シリコーン含有材料から作製されるコンタクトレンズは、長年にわたって研究されてきている。このような材料は、一般的に、２つの主なクラス：ヒドロゲルおよび非ヒドロゲルに細分され得る。非ヒドロゲルは、感知されるほどの量の水を吸収しないが、ヒドロゲルは平衡状態において水を吸収かつ保持し得る。ヒドロゲルは、一般的に、約５重量％より大きい含水率を有し、そしてより通常は、約１０〜約８０重量％の含水率を有する。それらの含水率にも関わらず、非ヒドロゲルおよびヒドロゲルのシリコーンコンタクトレンズの両方とも、比較的疎水性で非湿潤性の表面を有する傾向にある。
【０００３】
表面の構造および組成は、多くの物理的特性および固体材料の最終的な使用を決定する。湿潤性、摩擦、および接着または潤滑性のような特徴は、表面の特徴によって大きく影響される。表面の特徴の変更は、生物工学的適用において特に重要であり、ここで生体適合性が特に重要である。それ故に、当業者は、コンタクトレンズおよび他の医療デバイスの表面に親水性またはより高い親水性を付与する必要性を長く認識してきた。コンタクトレンズの表面の親水性を増加することによって、眼の涙液によるコンタクトレンズの湿潤性を改善する。これは、次いでコンタクトレンズの磨耗快適度を改善する。連続装用レンズの場合において、この表面は特に重要である。連続装用レンズの表面は、快適度のためにだけでなく、角膜水腫、炎症、またはリンパ球浸潤のような有害反応を回避するために設計されなければならない。従って、改善された方法は、コンタクトレンズ、特に連続（終夜）装用のために設計された高Ｄｋ（高酸素透過性）レンズの表面を改変することを求められている。
【０００４】
種々の特許は、レンズにより生体適合性を付与するための、コンタクトレンズの表面への親水性または他の生体適合性のポリマー鎖の結合を開示する。例えば、米国特許第５，６５２，０１４号は、基材のアミノ化、次いでＰＥＯ星状分子または硫酸化多糖のような他のポリマーとの反応を教示する。このようなアプローチに伴う１つの問題は、このポリマー鎖密度がシリコーン基材へのポリマーの結合の困難性のために制限されることである。
【０００５】
米国特許第５，３４４，７０１号は、プラズマによる、基材へのオキサゾリノンモノマーまたはアズラクトンモノマーの結合を開示する。この発明は、合成または部位特異的分離のための表面媒介反応または触媒反応の分野において有用性を有し、生体分子、診断用支持体および酵素膜リアクタのアフィニティー分離を含む。オキサゾリノン基は、オキサゾリノンモノマー中のエチレン性不飽和の、基材表面上のプラズマによって形成されるラジカルとの反応によって明らかに多孔性基材に結合される。あるいは、この基材は、モノマーでコートされ得、そしてプラズマを用いて反応され架橋したコーティングを形成する。次いで、表面に結合されたオキサゾリノン基は、生物学的に活性な物質（例えば、タンパク質）を結合するために使用され得る。なぜなら、オキサゾリノンは、アミン、チオール、およびアルコールによって攻撃されるからである。Ｖａｌｉｎｔらの米国特許第第５，３６４，９１８号およびＬａｉらの米国特許第５，３５２，７１４号は、コンタクトレンズのための内部湿潤剤としてのオキサゾリノンモノマーの使用を開示し、これらの湿潤剤はコンタクトレンズの表面に移動し得る。
【０００６】
Ｇｏｌｄｅｎｂｅｒｇらの米国特許第４，７３４，４７５号は、骨格にオキシラン（エポキシ）置換したモノマー単位を含むポリマーから作製されたコンタクトレンズの使用を開示し、その結果、このレンズの外側表面は、オキシランモノマー単位の、水溶性で反応性の有機物質、アミン、アルコール、チオール、ウレア、チオウレア、サルファイト、ビサルファイトまたはチオサルフェートとの反応生成物の親水性誘発量を含む。
【０００７】
上記の点で、デバイスにより高い生体適合性を付与するシリコーン医療デバイスの表面のための光学的に透明で親水性のコーティングを見出すことが所望される。なおさらに、長期間においてより快適であり、同時に涙湿潤性でかつ高度な酸素透過性であるシリコーンヒドロゲルコンタクトレンズのためのコーティングを形成することが所望される。このような生体適合化レンズが、終夜、好ましくは角膜に悪影響なしに１週間以上、連続装用され得ることが所望される。
【０００８】
（発明の要旨）
本発明は、シリコーンコンタクトレンズおよび他のシリコーン医療デバイスの表面処理に関し、その親水性または湿潤性を増加するためにコンタクトレンズの表面を改変する方法を包含する。この表面処理は、親水性反応性ポリマーに沿ったモノマー単位中の相補的な反応性官能基と反応するレンズ基材材料の反応官能基によって、コンタクトレンズ基材の表面への親水性ポリマー鎖の結合を包含する。本発明はまた、このような方法によって作製される表面を含む、コンタクトレンズ、眼内レンズ、カテーテル、移植片などを含む医療デバイスに関する。
【０００９】
（発明の詳細な説明）
上記のように、本発明は、生体適合性を改善するための、シリコーン医療デバイス（コンタクトレンズ、眼内レンズおよび血管移植物を含む）の表面処理に関する。用語シリコーンによって、処理される材料が、少なくとも５重量％のシリコーン（−ＯＳｉ−結合）、好ましくは１０〜１００重量％のシリコーン、より好ましくは３０〜９０重量％のシリコーンを含む、有機ポリマーであることを意味する。本発明は、コンタクトレンズ（シリコーンヒドロゲルまたはシリコーン剛性気体透過性材料のいずれか）への適用に特に有利である。本発明は、シリコーンヒドロゲル連続着用レンズのために、特に有利である。ヒドロゲルは、周知のクラスの材料であり、これには、平衡状態において水を含有する、水和した、架橋したポリマー系が含まれる。シリコーンヒドロゲルは、一般に、約５重量％より大きな含水率、そしてより一般的には約１０〜約８０重量％の含水率を有する。このような材料は、通常、少なくとも１つのシリコーン含有モノマーと、少なくとも１つの親水性モノマーとを含む混合物を、重合させることによって調製される。シリコーン含有モノマーまたは親水性モノマーのいずれかが、架橋剤（複数の重合可能な官能基を有するものマーとして定義される架橋剤）として機能し得るか、または別の架橋剤が使用され得る。シリコーンヒドロゲルの形成における使用のために適用可能なシリコーン含有モノマーユニットは、当該分野において周知であり、そして多数の例が、米国特許第４，１３６，２５０号；同第４，１５３，６４１号；同第４，７４０，５３３号；同第５，０３４，４６１号；同第５，０７０，２１５号；同第５，２６０，０００号；同第５，３１０，７７９号；および同第５，３５８，９９５号に提供される。
【００１０】
適用可能なケイ素含有モノマー単位の例としては、かさ高い（ｂｕｌｋｙ）ポリシロキサニルアルキル（メタ）アクリルモノマーが挙げられる。かさ高いポリシロキサニルアルキル（メタ）アクリルモノマーの一例は、以下の式Ｉによって示される：
【００１１】
【化５】
0004544753.tif 000002
ここで：
Ｘは、−Ｏ−または−ＮＲ−を示し；
各Ｒ18は、独立して、水素またはメチルを示し；
各Ｒ19は、独立して、低級アルキルラジカル、フェニルラジカルまたは
【００１２】
【化６】
0004544753.tif 000003
で表される基を示し、
ここで、各Ｒ19'は、独立して、低級アルキルまたはフェニルラジカルを示し；そして
ｈは、１〜１０である。
【００１３】
いくつかの好ましいかさ高いモノマーは、メタクリルオキシプロピルトリス（トリメチルシロキシ）シランまたはトリス（トリメチルシロキシ）シリルプロピルメタクリレート（時に、ＴＲＩＳと呼ばれる）およびトリス（トリメチルシロキシ）シリルプロピルビニルカルバメート（時にＴＲＩＳ−ＶＣと呼ばれる）である。
【００１４】
このようなかさ高いモノマーは、シリコーンマクロモノマーと共重合され得、これは、この分子の２個以上の末端にて、不飽和基でキャップされたポリ（有機シロキサン）である。Ｄｅｉｃｈｅｒｔらの米国特許第４，１５３，６４１号は、例えば、種々の不飽和基（アクリルオキシまたはメタクリルオキシを含む）を開示する。
【００１５】
代表的なケイ素含有モノマーの別のクラスとしては、シリコーン含有ビニルカルバメートまたはビニルカルバメートモノマー（例えば、１，３−ビス［４−ビニルオキシカルボニルオキシ）ブト−１−イル］テトラメチル−ジシロキサン；３−（トリメチルシリル）プロピルビニルカルボネート；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］プロピルビニルカルバメート；３−［トリス（トリメチルシロキシ）シリル］プロピルアリルカルバメート；３−［トリス（トリメチルシロキシ）シリル］プロピルビニルカルボネート；ｔ−ブチルジメチルシロキシエチルビニルカルボネート；トリメチルシリルエチルビニルカルボネート；およびトリメチルシリルメチルビニルカルボネート）が挙げられる。
【００１６】
ケイ素含有モノマーの別のクラスとしては、ポリウレタン−ポリシロキサンマクロモノマー（時に、プレポリマーとも呼ばれる）が挙げられる。これは、硬性−軟性−硬性ブロック様の古典的なウレタンエラストマーを有し得る。このようなシリコーンウレタンの例は、種々の刊行物（Ｌａｉ，Ｙｕ−Ｃｈｉｎ、「Ｔｈｅ  Ｒｏｌｅ  ｏｆ  Ｂｕｌｋｙ  Ｐｏｌｙｓｉｌｏｘａｎｙｌａｌｋｙｌ  Ｍｅｔｈａｃｒｙａｔｅｓ  ｉｎ  Ｐｏｌｙｕｒｅｔｈａｎｅ−Ｐｏｌｙｓｉｌｏｘａｎｅ  Ｈｙｄｒｏｇｅｌｓ」、Ｊｏｕｒｎａｌ  ｏｆ  Ａｐｐｌｉｅｄ  Ｐｏｌｙｍｅｒ  Ｓｃｉｅｎｃｅ、第６０巻、１１９３〜１１９９（１９９６）を含む）に開示されている。ＰＣＴ公開出願番号ＷＯ９６／３１７９２および米国特許第５，４５１，６１７号および同第５，４５１，６５１号は、このようなモノマーの例を開示し、この開示は、その全体が、本明細書中に参考として援用される。シリコーンウレタンモノマーのさらなる例は、式ＩＩおよびＩＩＩによって示される：
（ＩＩ）      Ｅ（*Ｄ*Ａ*Ｄ*Ｇ）a*Ｄ*Ａ*Ｄ*Ｅ’；または
（ＩＩＩ）    Ｅ（*Ｄ*Ｇ*Ｄ*Ａ）a*Ｄ*Ｇ*Ｄ*Ｅ’；
ここで：
Ｄは、６〜３０個の炭素原子を有する、アルキルジラジカル、アルキルシクロアルキルジラジカル、シクロアルキルジラジカル、アリールジラジカルまたはアルキルアリールジラジカルを示し；
Ｇは、１〜４０個の炭素原子を有する、アルキルジラジカル、シクロアルキルジラジカル、アルキルシクロアルキルジラジカル、アリールジラジカルまたはアルキルアリールジラジカルを示し、そしてこれは、主鎖中にエーテル結合、チオ結合またはアミン結合を含み得；
*は、ウレタン結合またはウレイド結合を示し；
ａは、少なくとも１であり；
Ａは、式ＩＶの二価のポリマーラジカルを示し：
【００１７】
【化７】
0004544753.tif 000004
ここで：
各Ｒsは、独立して、炭素原子間にエーテル結合を含み得る１〜１０個の炭素原子を有するアルキル基またはフルオロ置換アルキル基を示し；
ｍ’は、少なくとも１であり；そして
ｐは、４００〜１０，０００の部分重量を提供する数であり；
ＥおよびＥ’の各々は、独立して、式ＶＩによって示される、重合可能な不飽和有機ラジカルを示す：
【００１８】
【化８】
0004544753.tif 000005
ここで：
Ｒ23は、水素またはメチルであり；
Ｒ24は、水素、１〜６個の炭素原子を有するアルキルラジカル、または−ＣＯ−Ｙ−Ｒ26ラジカル（ここで、Ｙは、−Ｏ−、−Ｓ−または−ＮＨ−である）であり；
Ｒ25は、１〜１０個の炭素原子を有する二価のアルキレンラジカルであり；
Ｒ26は、１〜１２個の炭素原子を有するアルキルラジカルであり；
Ｘは、−ＣＯ−または−ＯＣＯ−を示し；
Ｚは、−Ｏ−または−ＮＨ−を示し；
Ａｒは、６〜３０個の炭素原子を有する芳香族ラジカルを示し；
ｗは、０〜６であり；ｘは、０または１であり；ｙは、０または１であり；そしてｚは、０または１である。
【００１９】
好ましいシリコーン含有ウレタンモノマーは、式（ＶＩＩ）によって示される：
【００２０】
【化９】
0004544753.tif 000006
ここで、ｍは少なくとも１であり、そして好ましくは、３または４である。ａは少なくとも１であり、そして好ましくは１である。ｐは、４００〜１０，０００の部分重量を提供する数であり、そして好ましくは、少なくとも３０である。Ｒ27は、イソシアネート基の除去後のジイソシアネートのジラジカル（例えば、イソホロンジイソシアネートのジラジカル）である。そして、各Ｅ’’は、以下によって示される基である：
【００２１】
【化１０】
0004544753.tif 000007
別のクラスの代表的なシリコーン含有モノマーとしては、フッ素化モノマーが挙げられる。このようなモノマーは、米国特許第４，９５４，５８７号、同第５，０７９，３１９号および同第５，０１０，１４１号に記載されるように、フルオロシリコーンヒドロゲルから作製されるコンタクトレンズの堆積物の蓄積を減少させるために、フルオロシリコーンヒドロゲルの形成において使用されてきた。特定のフッ素化された側鎖基（すなわち、−（ＣＦ2）−Ｈ）を有するシリコーン含有モノマーの使用は、米国特許第５，３８７，６６２号および同第５，３２１，１０８号に記載されるように、親水性のシリコーン含有モノマーユニット間の適合性を改善することが、見出された。
【００２２】
本発明の１つの好ましい実施形態において、シリコーンヒドロゲル材料は（内部に、すなわち、共重合されるモノマー混合物中に）、５〜５０重量％、好ましくは１０〜２５重量％の、１つ以上のシリコーンマクロモノマー、５〜７５重量％、好ましくは３０〜６０重量％の、１つ以上のポリシロキサニルアルキル（メタ）アクリルモノマー、および１０〜５０重量％、好ましくは２０〜４０重量％の、親水性モノマーを含有する。親水性モノマーの例としては、Ｎ−ビニルピロリドン、メタクリル酸およびアクリル酸のような、エチレン性不飽和ラクタム含有モノマー；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のような、アクリル置換アルコール、ならびにメタクリルアミドおよびＮ，Ｎ−ジメチルアクリルアミドのような、アクリルアミド、米国特許第５，０７０，２１５号に開示されるもののような、ビニルカーボネートモノマーまたはビニルカルバメートモノマー、ならびに米国特許第４，９１０，２７７号に開示されるもののような、オキサゾリンモノマーが挙げられるが、これらに限定されない。他の親水性モノマーが、当業者に明らかである。
【００２３】
上記シリコーン材料は、単なる例示であり、そして本発明に従ってコーティングすることにより有利であり得る基材としての使用のための、他の材料は、種々の刊行物に開示されており、そしてコンタクトレンズまたは他の医療デバイスにおける使用のために、絶え間なく開発されている。
【００２４】
上記のように、本発明は、表面親水性ポリマー鎖に結合することによる、コンタクトレンズのようなシリコーン医療デバイスの表面の改変に関する。この親水性ポリマー鎖は、医療デバイスの表面上の反応性基に対して相補的な開環またはイソシアネート反応性官能基を有する親水性反応性ポリマー（オリゴマーを含む）に表面を曝すことによって、この表面に結合される。あるいは、この親水性ポリマー鎖は、この表面を、シリコーン材料中のアズラクトン反応性基に対して相補的なヒドロキシ基または（第１級または第２級）アミン基を有するか、またはシリコーン材料中のエポキシ反応性基に対して相補的なカルボン酸相補基を有する、親水性反応性ポリマー（オリゴマーを含む）に曝すことによって、この表面に結合され得る。言い返れば、医療デバイスの表面の化学官能基は、対象または基材に親水性ポリマーを共有結合させるために利用される。
【００２５】
親水性反応性ポリマーはホモポリマーまたはコポリマーであり得、必要に応じて、イソシアネートまたは開環反応性官能基のいずれかを含む反応性モノマー単位を含む。これらの反応性モノマー単位はまた、親水性あり得るが、親水性反応性ポリマーはまた、１以上の種々の非反応性親水性モノマー単位と共重合される反応性モノマー単位のコポリマーであり得る。より少量の疎水性モノマー単位は、必要に応じて、親水性ポリマー中に存在し得る。開環モノマーは、アズラクトン官能性、エポキシ官能性および酸無水物官能性モノマーを含む。
【００２６】
親水性反応性モノマーの混合物が、使用され得る。例えば、基材に結合された親水性ポリマー鎖は、以下を含むポリマーの混合物の反応の結果であり得る：（ａ）基材表面層の上の反応性官能基に相補的な、親水性ポリマーに沿ったモノマー単位における反応性官能基を有する第一の親水性反応性ポリマー、および、さらに（ｂ）第一の親水性反応性ポリマーと反応性である追加の反応性官能基を有する第二の親水性反応性ポリマー。コートされる基材に同時にまたは連続してのいずれかで適用され得る、酸官能性ポリマーを含むエポキシ官能性ポリマーを含む混合物は、比較的厚いコーティングを提供するために使用され得る。
【００２７】
好ましくは、親水性反応性ポリマーは、１〜１００モル％の反応性モノマー単位、より好ましくは５〜５０モル％、最も好ましくは１０〜４０モル％の反応性モノマー単位を含む。このポリマーは、０〜９９モル％、好ましくは５０〜９５モル％、より好ましくは６０〜９０モル％の非反応性親水性モノマー単位を含み得る（反応性モノマーはまた、一旦反応されると、親水性モノマーであり得るが、定義によって、非反応性である親水性モノマーといわれるモノマーと相互に排除する）。この親水性反応性ポリマーの重量平均分子量は、適切には、約２００〜１，０００，０００、好ましくは、約１，０００〜５００，０００、最も好ましくは、約５，０００〜１００，０００の範囲であり得る。
【００２８】
親水性モノマーは、非プロトン型（例えば、アクリルアミド（Ｎ，Ｎ−ジメチルアクリルアミド、ＤＭＡ）、ラクタム（例えば、Ｎ−ビニルピロリドン）、およびポリ（アルキレンオキシド）（例えば、メトキシポリオキシエチレンメタクリレート））であり得るか、またはプロトン型（例えば、メタクリル酸）またはヒドロキシアルキルメタクリレート（例えば、ヒドロキシエチルメタクリレート）であり得る。親水性モノマーはまた、両性イオン（例えば、Ｎ，Ｎ−ジメチル−Ｎ−メタクリルオキシエチル−Ｎ−（３−スルホプロピル）−アンモニウムベタイン（ＳＰＥ）およびＮ，Ｎ−ジメチル−Ｎ−メタクリルアミドプロピル−Ｎ−（３−スルホプロピル）−アンモニウムベタイン（ＳＰＰ））を含み得る。
【００２９】
疎水性である他のモノマー単位はまた、必要に応じて、約３５モル％までの量で、好ましくは０〜２０モル％の量で、最も好ましくは０〜１０モル％の量で使用され得る。疎水性モノマーの例には、アルキルメタクリレート、フッ素化アルキルメタクリレート、長鎖アクリルアミド（例えば、オクチルアクリルアミドなど）が挙げられる。
【００３０】
上記のように、この親水性反応性ポリマーは、アズラクトン官能性モノマー、エポキシ官能性モノマーおよび酸無水物官能性モノマーから誘導された反応性モノマー単位を含み得る。例えば、レンズをコーティングするためのエポキシ官能性の親水性反応性ポリマーは、例えば、カルボン酸基を含むレンズ基材と反応するグリシジルメタクリレート（ＧＭＡ）モノマー単位を含むコポリマーであり得る。好ましい無水物官能性の親水性反応性ポリマーの例は、マレイン酸無水物およびイタコン酸無水物のようなモノマーから誘導されたモノマー単位を含む。
【００３１】
一般に、親水性反応性ポリマー中のエポキシ官能性反応性基または酸無水物官能性反応性基は、基材（例えば、メタクリル酸（ＭＡＡ）、ヒドロキシエチルメタクリレート（ＨＥＭＡ）のようなヒドロキシアルキルメタクリレート、またはアミノプロピルメタクリレートのようなアミノアルキルメタクリレートをモノマー単位として含むポリマーから作製された基材であって、これらは全て一般的でかつ市販されるモノマーである）中のカルボン酸（−ＣＯＯＨ）、アルコール（−ＯＨ）、または第１級アミン（−ＮＨ2）基と反応する。アルコールの場合、４−ジメチルアミノピリジンのような触媒が、室温で反応を加速するために使用され得る。このことは、熟練の化学者によって理解される。酸性基はまた、酸に加水分解されるアズラクトンモノマー単位の使用によって基材内に作製され得る。これらの酸基は、親水性反応性ポリマー中のエポキシまたは無水物基と反応され得る。このような基材の例について、例えば、ＶａｌｉａｎｔおよびＭｃＧｅｅらの米国特許第５，３６４，９１８号を参照のこと。これは本明細書中で全体で参考として援用される。
【００３２】
一般に、親水性反応性ポリマー中のアズラクトンまたはイソシアネート官能性基は、同様に、好ましくは触媒の存在下で、ポリマー基材中のアミンまたはアルコール、アルコールを含む反応物と反応し得る。さらに、親水性反応性ポリマー中のカルボン酸、アミンおよび加水分解されたアズラクトンは、基材中のエポキシ基（例えば、Ｇｏｌｄｅｎｂｅｒｇらの米国特許第４，７３４，４７５に記載され、本明細書中で全体で参考として援用される）と反応し得る。
【００３３】
本発明の好ましい実施形態において、少なくとも１つの開環モノマー、イソシアネート含有モノマー、アミン含有モノマー、ヒドロキシ含有モノマー、またはカルボキシル基含有モノマーから誘導された予備形成された（非重合可能な）親水性ポリマー含有繰り返し単位は、コンタクトレンズ基材のような医療デバイスの表面上の反応性基と反応される。代表的には、親水性反応ポリマーは、基材に、１つ以上の位置で、ポリマー鎖に沿って結合される。結合後、エポキシ、イソシアネートまたは開環モノマー単位の場合において、親水性反応ポリマー内の任意の未反応の反応性官能基は、非反応部分に加水分解され得る。
【００３４】
親水性反応ポリマーを含むための適切な親水性の非反応性モノマーとして、一般的に、２−ヒドロキシエチル−；２−および３−ヒドロキシプロピル−；２，３−ジヒドロキシプロピル−；ポリエトキシエチル−；ならびにポリエトキシプロピルアクリレート、メタクリレート、アクリルアミドおよびメタクリルアミド；アクリルアミド、メタクリルアミド、Ｎ−メチルアクリルアミド、Ｎ−メチルメタクリルアミド、Ｎ，Ｎ−ジメチルアクリルアミド、Ｎ，Ｎ−ジメチルメタクリルアミド、Ｎ，Ｎ−ジメチル−アミノエチルアクリレートおよびＮ，Ｎ−ジエチル−アミノエチルアクリレートおよびメタクリレートならびに対応するアクリルアミドおよびメタクリルアミド；２−および４−ビニルピリジン；４−および２−メチル−５−ビニルピリジン；Ｎ−メチル−４−ビニルピペリジン；２−メチル−１−ビニルイミダゾール；Ｎ，Ｎ−ジメチルアリルアミン；ジメチルアミノエチルビニルエーテルおよびＮ−ビニルピロリドンのような水溶性の従来のビニルモノマーが挙げられる。
【００３５】
有用な非反応性モノマーには、以下のような該して水溶性の従来のビニルモノマーが含まれる：
以下の一般構造
【００３６】
【化１１】
0004544753.tif 000008
のアクリレートおよびメタクリレートであって、
この一般構造において、Ｒ2は、水素またはメチルであり、そしてＲ3は、水素であるか、あるいは１つ以上の水溶性基（例えば、カルボキシ、ヒドロキシ、アミノ、低級アルキルアミノ、低級ジアルキルアミノ、２〜約１００の繰り返しユニットを有するポリエチレンオキシド基）で置換されるか、または１つ以上のサルフェート基、ホスフェート基、スルホネート基、ホスホネート基、カルボキサミド基、スルホンアミド基もしくはホスホンアミド基もしくはこれらの混合物で置換される、１０個までの炭素原子の脂肪族炭化水素基である、アクリレートおよびメタクリレート；
好ましくは、Ｒ3は、オリゴマーまたはポリマー（例えば、ポリエチレングリコール、ポリプロピレングリコール、ポリ（エチレン−プロピレン）グリコール、ポリ（ヒドロキシエチルメタクリレート）、ポリ（ジメチルアクリルアミド）、ポリ（アクリル酸）、ポリ（メタクリル酸）、ポリスルホン、ポリ（ビニルアルコール）、ポリアクリルアミド、ポリ（アクリルアミド−アクリル酸）、ポリ（スチレンスルホネート）ナトリウム塩、ポリ（エチレンオキシド）、ポリ（エチレンオキシド−プロピレンオキシド）、ポリ（グリコール酸）、ポリ（乳酸）、ポリ（ビニルピロリドン）、セルロース誘導体、多糖類、これらの混合物およびこれらのコポリマー）であり；
以下の式
【００３７】
【化１２】
0004544753.tif 000009
（ここでＲ2およびＲ3は、上記で定義されるとおりである）のアクリルアミドおよびメタクリルアミド；
以下の式
【００３８】
【化１３】
0004544753.tif 000010
（ここでＲ4は、１〜３個の炭素原子の低級アルキルであり、かつＲ2は、上記で定義されるとおりである）のアクリルアミドおよびメタクリルアミド；
以下の式：
Ｒ3ＯＯＣＨ＝ＣＨＣＯＯＲ3
（ここでＲ3は、上記で定義されるとおりである）のマレアートおよびフマレアート；
以下の式
Ｈ2Ｃ＝ＣＨ−Ｏ−Ｒ3
（ここでＲ3は、上記で定義されるとおりである）のビニルエーテル；
以下の式
Ｒ2ＣＨ＝ＣＨＲ3
（ここでＲ2は、上記で定義されるとおりであり、かつＲ3は、上記で定義されるとおりであり、ただし、Ｒ3は水素ではない）の脂肪族ビニル化合物；ならびに
ビニル置換複素環（例えば、ビニルピリジン、ビニルピペリジン、およびビニルイミダゾール）およびＮ−ビニルラクタム（例えば、Ｎ−ビニル−２−ピロリドン）。
【００３９】
有用な水溶性モノマーには、以下が含まれる：アクリル酸およびメタクリル酸；イタコン酸、クロトン酸、フマル酸およびマレイン酸、ならびにこれらの低級ヒドロキシアルキルモノエステルおよびジエステル（例えば、フマル酸２−ヒドロキシエチルおよびマレイン酸２−ヒドロキシエチル）；アクリル酸ナトリウムおよびメタクリル酸ナトリウム；２−メタクリロイルオキシエチルスルホン酸およびアリルスルホン酸。
【００４０】
親水性反応性ポリマー中にいくつかの疎水性モノマーを含むことにより、ポリマー溶液における濁りにより示される、溶液中に小さな分散ポリマー凝集体の形成を生じるという利点を提供し得る。このような凝集体はまた、コーティングされた医療デバイスの原子間力顕微鏡の画像において観察され得る。
【００４１】
適切な疎水性の共重合性モノマーとしては、以下のような水に不溶な従来のビニルモノマーが挙げられる：
以下の一般式
【００４２】
【化１４】
0004544753.tif 000011
のアクリレートおよびメタクリレートであって、ここでＲ2は、上記で定義されたとおりであり、かつＲ5は、２０個までの炭素原子を有する直鎖もしくは分岐の脂肪族基、環式脂肪族基または芳香族基（無置換かあるいは１２個までの炭素原子の１つ以上のアルコキシ、アルカノイルオキシもしくはアルキル、またはハロ（特にクロロまたは好ましくはフルオロ）で置換されている）、２〜約１００ユニットのＣ２〜Ｃ５ポリアルキレンオキシ、またはオリゴマー（例えば、ポリエチレン、ポリ（メチルメタクリレート）、ポリ（エチルメタクリレート）、もしくはポリ（グリシジルメタクリレート）、これらの混合物およびこれらのコポリマー）である、アクリレートおよびメタクリレート；
以下の一般式
【００４３】
【化１５】
0004544753.tif 000012
（ここでＲ2およびＲ5は、上記で定義されたとおりである）のアクリルアミドおよびメタクリルアミド；
以下の式
Ｈ2Ｃ＝ＣＨ−Ｏ−Ｒ5
（ここでＲ5は、上記で定義されたとおりである）のビニルエーテル；
以下の式
Ｈ2Ｃ＝ＣＨ−ＯＣＯ−Ｒ5
（ここで、Ｒ5は上記で定義されたとおりである）のビニルエステル；
以下の式
Ｒ5ＯＯＣ−ＨＣ＝ＣＨ−ＣＯＯＲ5
（ここでＲ5は上記で定義されたとおりである）のマレアートおよびフマレアート；ならびに
以下の式
Ｒ2ＣＨ＝ＣＨＲ5
（ここでＲ2およびＲ5は、上記で定義されたとおりである）のビニル性置換炭化水素。
【００４４】
有用または適切な疎水性モノマーとしては、例えば以下が挙げられる：アクリル酸およびメタクリル酸のメチル、エチル、プロピル、イソプロピル、ブチル、エトキシエチル、メトキシエチル、エトキシプロピル、フェニル、ベンジル、シクロヘキシル、ヘキサフルオロイソプロピル、またはｎ−オクチルエステルならびに対応するアクリルアミドおよびメタクリルアミド；フマル酸ジメチル、マレイン酸ジメチル、フマル酸ジエチル、メチルビニルエーテル、エトキシエチルビニルエーテル、酢酸ビニル、プロピオン酸ビニル、安息香酸ビニル、アクリロニトリル、スチレン、α−メチルスチレン、１−ヘキセン、塩化ビニル、ビニルメチルケトン、ステアリン酸ビニル、２−ヘキセンおよびメタクリル酸２−エチルヘキシル。
【００４５】
親水性反応性ポリマーは、対応するモノマー（用語モノマーは、本明細書ではマクロマーも含む）から、当業者に慣習的な重合反応によりそれ自体公知の様式で合成される。代表的には、親水性反応性ポリマーまたは鎖は、以下により形成される：（１）モノマーを一緒に混合する工程；（２）重合開始剤を添加する工程；（３）モノマー／開始剤混合物を紫外線源または化学線放射源に曝して、この混合物を硬化させる工程。代表的な重合開始剤としては、以下に例示される型の、フリーラジカル生成重合開始剤が挙げられる：過酸化アセチル、過酸化ラウロイル、過酸化デカノイル、過酸化コプリリル（ｃｏｐｒｙｌｙｌ）、過酸化ベンゾイル、過ピバル酸ｔｅｒｔ−ブチル、過炭酸ナトリウム、過オクタン酸（ｐｅｒｏｃｔｏａｔｅ）ｔｅｒｔ−ブチル、およびアゾビス−イソブチロニトリル（ＡＩＢＮ）。ジエトキシアセトフェノンに例示される紫外線フリーラジカル開始剤もまた使用され得る。硬化プロセスは、使用される開始剤およびコモノマー混合物の物理的特徴（例えば、粘性）に当然ながら依存する。任意の事象において、使用される開始剤のレベルは、モノマー混合物の０．０１〜２重量％の範囲内で変化する。通常、上記のモノマーの混合物を、フリーラジカル生成体の添加と共に加温する。
【００４６】
親水性反応性ポリマーを形成するための重合は、溶媒の存在下または非存在下で実行され得る。適切な溶媒は、使用されるモノマーを溶解する原則として全ての溶媒である。例えば、水；低級アルカノールのようなアルコール（例えば、エタノールおよびメタノール）；カルボキサミド（例えば、ジメチルホルムアミド）、極性非プロトン性溶媒（例えば、ジメチルスルホキシドまたはメチルエチルケトン）；ケトン（例えば、アセトンまたはシクロヘキサノン）；トルエンのような炭化水素；エーテル（例えば、ＴＨＦ、ジメトキシエタンまたはジオキサン）；ハロゲン化炭化水素（例えば、トリクロロエタン）、ならびにまた適切な溶媒の混合物（例えば、水およびアルコールの混合物（例えば、水／エタノールまたは水／メタノール混合物））。
【００４７】
本発明に従う方法において、コンタクトレンズまたは他の医療用デバイスが、基材をポリマーを含む溶液に浸漬することにより、親水性反応性ポリマーに曝露され得る。例えば、コンタクトレンズは、適切な期間、適切な媒体（例えば、アセトニトリルのような非プロトン性溶媒）中の親水性反応性ポリマーまたはコポリマーの溶液中に、置かれ得るかまたは浸され得る。
【００４８】
上記で示したように、本発明の１つの実施形態は、反応性親水性ポリマーの医療用デバイスへの付着を含み、これらのポリマーは、イソシアネート含有モノマーユニットまたは開環モノマーユニットを含む。本発明の１つの実施形態において、開環反応性モノマーは、以下の式：
【００４９】
【化１６】
0004544753.tif 000013
で示されるアズラクトン基を有し、ここでＲ3およびＲ4は、独立して、１〜１４個の炭素原子を有するアルキル基、３〜１４個の炭素原子を有するシクロアルキル基、５〜１２個の環原子を有するアリール基、６〜２６個の炭素原子、および０〜３個のヘテロ原子（過酸化物ではなく、Ｓ、Ｎ、およびＯから選択される）を有するアレーニル基であり得るか、またはＲ3およびＲ4は、それらが結合される炭素と共に４〜１２個の環原子を含む炭素環式環を形成し得、そしてｎは、０または１の整数である。このようなモノマーユニットは、Ｖａｌｉｎｔらの米国特許第５，１７７，１６５号に開示される。
【００５０】
このような反応性官能基の環構造は、処理される基材の表面上の相補的反応性官能基との求核性開環反応に敏感である。例えば、アズラクトン官能基は、上記のように、基材において１級アミン、ヒドロキシル、または酸と反応し得、基材と親水性反応性ポリマーとの間に、ポリマーに沿った１つ以上の場所で共有結合を形成する。複数の結合は、一連のポリマーループを基材上に形成し得、ここで各ループは、基材の両端に結合された親水性鎖を含む。
【００５１】
親水性反応性ポリマーを作製するためのアズラクトン官能性モノマーは、このアズラクトンが結合する不飽和炭化水素上のビニル基と組合せて、上記の式のアズラクトン官能基を含む、任意のモノマー、プレポリマー、またはオリゴマーであり得る。好ましくは、アズラクトン官能基は、２−アルケニルアズラクトンモノマーにより親水性ポリマー中に提供される。２−アルケニルアズラクトンモノマーは、公知の化合物であり、それらの合成は、例えば、米国特許第４，３０４，７０５号；同第５，０８１，１９７号；および同第５，０９１，４８９号（全てＨｅｉｌｍａｎｎら）（これらの開示は、本明細書中に参考として援用される）に記載される。適切な２−アルケニルアズラクトンとしては、以下が挙げられる：
２−エテニル−１，３−オキサゾリン−５−オン、
２−エテニル−４−メチル−１，３−オキサゾリン−５−オン、
２−イソプロペニル−１，３−オキサゾリン−５−オン、
２−イソプロペニル−４−メチル−１，３−オキサゾリン−５−オン、
２−エテニル−４，４−ジメチル−１，３−オキサゾリン−５−オン、
２−イソプロペニル−４，−ジメチル−１，３−オキサゾリン−５−オン、
２−エテニル−４−メチル−エチル−１，３−オキサゾリン−５−オン、
２−イソプロペニル−４−メチル−４−ブチル−１，３−オキサゾリン−５−オン、
２−エテニル−４，４−ジブチル−１，３−オキサゾリン−５−オン、
２−イソプロペニル−４−メチル−４−ドデシル−１，３−オキサゾリン−５−オン、
２−イソプロペニル−４，４−ジフェニル−１，３−オキサゾリン−５−オン、
２−イソプロペニル−４，４−ペンタメチレン−１，３−オキサゾリン−５−オン、
２−イソプロペニル−４，４−テトラメチレン−１，３−オキサゾリン−５−オン、
２−エテニル−４，４−ジエチル−１，３−オキサゾリン−５−オン、
２−エテニル−４−メチル−４−ノニル−１，３−オキサゾリン−５−オン、
２−イソプロペニル−メチル−４−フェニル−１，３−オキサゾリン−５−オン、
２−イソプロペニル−４−メチル−４−ベンジル−１，３−オキサゾリン−５−オン、および
２−エテニル−４，４−ペンタメチレン−１，３−オキサゾリン−５−オン。
【００５２】
より好ましくは、アズラクトンモノマーは、以下の一般式：
【００５３】
【化１７】
0004544753.tif 000014
で表される化合物であり、ここでＲ1およびＲ2は、独立して水素原子または１〜６個の炭素原子を有する低級アルキル基を示し、そしてＲ3およびＲ4は、独立して、１〜６個の炭素原子を有するアルキル基または５もしくは６個の炭素原子を有するシクロアルキルを示す。特定の例としては、２−イソプロペニル−４，４−ジメチル−１，３−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）、スピロ−４’−（２’−イソプロペニル−２’−オキサゾリン−５−オン）シクロヘキサン（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）、および２−（−１−プロペニル）−４，４−ジメチル−オキサゾール−５−オン（ＰＤＭＯ）などが挙げられる。
【００５４】
これらの化合物は、以下の一般的な反応順序で調製され得る：
【００５５】
【化１８】
0004544753.tif 000015
。
【００５６】
第１の工程は、アミノ酸のＳｈｏｔｔｅｎ−Ｂａｕｍａｎアシル化である。重合性官能基は、塩化アクリロイルまたは塩化メタクリロイルのいずれかを使用して導入される。第２の工程は、クロロホルメートを用いる閉環を含み、所望のオキサゾリノンを得る。生成物を通常の有機化学の手順により単離および精製する。
【００５７】
上記に示すように、これらの化合物は、親水性および／または疎水性コモノマーと共重合され得、親水性反応性ポリマーを形成する。所望の基材に結合した後、次いで任意の未反応のオキサゾリノン基は、オキサゾリノン成分をアミノ酸に変換するために加水分解され得る。一般的に、加水分解工程は、以下の一般的な反応に従う：
【００５８】
【化１９】
0004544753.tif 000016
。
【００５９】
Ｒ1基とＲ2基との間の炭素−炭素二重結合は、未反応にように示されるが、この反応はポリマーに共重合する場合に起こり得る。
【００６０】
医療用デバイスをコーティングするために使用される親水性反応性ポリマーを形成するためにアズラクトン官能性部分と共重合されるのに有用なコモノマーの非限定的な例としては、上述したコモノマー、好ましくはジメチルアクリルアミド、Ｎ−ビニルピロリジノンが挙げられる。コモノマーのさらなる例は、欧州特許公開０３９２７３５（この開示は、参考として援用される）に開示される。好ましくは，ジメチルアクリルアミドは、親水性をコポリマーに付与するためにコモノマーとして使用される。
【００６１】
このようなアズラクトン官能性モノマーは、種々の重量％の組合せで他のモノマーと共重合され得る。アズラクトンモノマーの反応性に対して同様の反応性比のモノマーを使用することにより、ランダムコポリマーを生じる。共重合についての反応性比の決定は、Ｏｄｉａｎ，Ｐｒｉｎｃｉｐｌｅｓ  ｏｆ  Ｐｏｌｙｍｅｒｉｚａｔｉｏｎ，第２版、Ｊｏｈｎ  Ｗｉｌｅｙ  ＆  Ｓｏｎｓ，４２５−４３０頁（１９８１）（この開示は本明細書中に参考として援用される）に開示される。あるいは、アズラクトンの反応性に対してより高い反応性を有するコモノマーの使用は、鎖の末端付近でより高い濃度のアズラクトン官能基を有するブロックコポリマー鎖を生じる傾向がある。
【００６２】
モノマーほど好ましくはないが、少なくとも１つのフリーラジカル重合性部位を有するアズラクトン官能性プレポリマーまたはオリゴマーはまた、本発明に従って親水性反応性ポリマーにアズラクトン官能基を与えるために使用され得る。例えばアズラクトン官能性オリゴマーは、必要に応じて米国特許第４，３７８，４１１号および同第４，６９５，６０８号（本明細書中に参考として援用される）に記載されるコモノマーと共に、アズラクトンモノマーのフリーラジカル重合により調製される。アズラクトン官能性オリゴマーおよびプレポリマーの非制限的な例は、米国特許第４，４８５，２３６号および同第５，０８１，１９７号および欧州特許公開０３９２７３５号（全て本明細書中に参考として援用される）に開示される。
【００６３】
本発明の別の実施形態において、親水性反応性ポリマー中の開環反応性基は、エポキシ官能基である。好ましいエポキシ官能性モノマーは、オキシラン含有モノマー（例えば、メタクリル酸グリシジル、アリルグリシジルエーテル、４−ビニル−１−シクロヘキセン−１，２−エポキシドなど）であるが、他のエポキシ含有モノマーが使用される。
【００６４】
親水性反応性ポリマーは、従来の製造プロセスにより作製され得るシリコーン医療用デバイスに結合される。例えば、本発明の適用のためのコンタクトレンズは、種々の従来の技術を使用して製造されて、所望の前後のレンズ表面を有する成形物品を与え得る。スピンキャスティング（ｓｐｉｎｃａｓｔｉｎｇ）法は、米国特許第３，４０８，４２９号および同第３，６６０，５４５号に開示され；好ましい静止キャスティング（ｓｔａｔｉｃ  ｃａｓｔｉｎｇ）法は、米国特許第４，１１３，４２２４号および同第４，１９７，２６６号に開示される。所望の最終形状を有するコンタクトレンズを提供するために、モノマー混合物の硬化の後にはしばしば機械加工操作が行われる。一例として、米国特許第４，５５５，７３２号は、過剰のモノマー混合物がスピンキャスティングにより鋳型中で硬化されて前方レンズ表面および比較的大きな厚さを有する成形物品を形成するプロセスを開示する。硬化スピンキャスト物品の後方表面は、続いて旋盤カットされて、所望の厚さおよび後方レンズ表面を有するコンタクトレンズを与える。さらなる機械加工操作は、レンズ表面の旋盤カットに続き得る（例えば、縁の仕上げ操作）。
【００６５】
所望の最終形状を有するレンズの作製の後、縁部仕上げ操作の前にレンズから残余溶媒を除去することが望ましい。なぜなら、代表的に、モノマー混合物の重合によって生成される重合体生成物の層分離を最小化するため、および反応する重合体混合物のガラス転移温度を低くする（これは、より効率的な硬化プロセスを可能にし、そして究極的にはより均一な重合体生成物を生じる）ために、有機希釈剤は、最初のモノマー混合物に含まれるからである。最初のモノマー混合物および重合生成物の十分な均一性は、親水性コモノマーから分離する傾向にあり得るシリコーン含有モノマーの包含に主に起因して、シリコーンヒドロゲルについて特定の関連がある。適切な有機希釈剤としては、例えば以下が挙げられる：一価アルコール、ｎ−ヘキサノールおよびｎ−ノナノールのようなＣ6〜Ｃ10直鎖状脂肪族一価アルコールは特に好ましい；エチレングリコールのようなジオール；グリセリンのようなポリオール；ジエチレングリコールモノエチルエーテルのようなエーテル；メチルエチルケトンのようなケトン；エナント酸メチル（ｍｅｔｈｙｌ  ｅｎａｎｔｈａｔｅ）のようなエステル；およびトルエンのような炭化水素。好ましくは、この有機希釈剤は、粗製の物品からの周囲圧または周囲圧付近でのエバポレーションによるその除去を容易にするために、十分に揮発性である。一般に、この希釈剤は、モノマー混合物の５〜６０重量パーセントで含まれ、１０〜５０重量パーセントが特に好ましい。
【００６６】
次いで、硬化レンズは溶媒の除去に供され、これは周囲圧力または環境圧力付近でのエバポレーション、あるいは吸引によって達成され得る。この希釈剤のエバポレートに必要な時間を短くするために、高温が使用され得る。このとき、溶媒除去工程のための温度および圧力条件は、当業者によって容易に決定され得るように、希釈剤の揮発性および特定のモノマー成分のような要因に依存して変化する。好ましい実施形態に従って、除去工程において使用される温度は、好ましくは少なくとも５０℃、例えば６０〜８０℃である。不活性ガスまたは吸引下でのリニアオーブン（ｌｉｎｅａｒ  ｏｖｅｎ）における一連の加熱サイクルは、溶媒除去の効率を最適化するために使用され得る。希釈剤除去工程後の硬化物品は、２０重量パーセント未満、好ましくは５重量パーセント未満の希釈剤を含むべきである。
【００６７】
有機希釈剤の除去に続いて、このレンズは今度は型枠の離型および最適な機械加工操作に供される。機械加工工程としては、例えば、レンズの縁部および／または表面のバフ仕上げまたは研磨が挙げられる。一般に、このような機械加工プロセスは、この物品が型枠部分から離型される前または離型後に行われ得る。好ましくは、このレンズは、この型枠からレンズを持ち上げるために吸引ピンセット（ｖａｃｕｕｍ  ｔｗｅｅｚｅｒ）を使用することによって、型枠からドライリリースされ、この後に、このレンズは機械的ピンセットの手段によって吸引ピンセットの第２のセットに移動され、そして表面または縁部を滑らかにするために回転面に対して配置される。次いで、このレンズは、このレンズの別の側面を機械加工するために回転され得る。
【００６８】
型枠離型／機械加工操作に続いて、このレンズは、親水性の反応性ポリマー鎖の付着を含む、上記に記載されるような本発明に従う表面処理に供される。
【００６９】
表面処理の工程に続いて、このレンズは、レンズの残余を除去するために、抽出に供され得る。一般に、コンタクトレンズの製造において、ある程度の混合モノマーは完全に重合しない。重合プロセスからの不完全な重合材料は、光学的透明度に影響を与え得るか、または眼に対して有害であり得る。残余材料としては、以前の溶媒除去操作によって完全には除去されなかった溶媒、モノマー混合物からの未反応のモノマー、重合プロセスからの副生成物として存在するオリゴマー、またはレンズを形成するために使用される型枠から移動され得る添加剤さえも挙げられ得る。
【００７０】
このような残余材料を重合体コンタクトレンズ材料から抽出するための従来の方法は、数時間のアルコール溶液での抽出（疎水性残余材料の抽出のため）、続いて水での抽出（親水性残余材料の抽出のため）を含む。従って、ある程度のアルコール抽出溶液が重合体コンタクトレンズ材料の重合ネットワークに残り、そしてこのレンズが眼に安全かつ快適に着用され得る前に、このレンズ材料から抽出されるべきである。このレンズからのこのアルコールの抽出は、加熱した水を数時間使用することによって達成され得る。抽出は、可能な限り完全にであるべきである。なぜなら、レンズからの残余材料の不完全な抽出は、このレンズの有効寿命に対して逆に寄与し得るためである。また、このような残余物は、光学的透明度またはレンズ表面の所望の均一な親水性に干渉することによって、レンズの性能および快適性に影響し得る。選択された抽出溶液が、レンズの光学的透明度に決して悪影響を与えないことが重要である。光学的透明度は、このレンズが視覚的に検査される場合に観察される透明度のレベルであると主観的に理解される。
【００７１】
抽出に続いて、このレンズは水和に供され、ここでこのレンズは、水、緩衝生理食塩水などで完全に水和される。このレンズが究極的に完全に水和される場合（ここで、このレンズは代表的に１０〜約２０パーセント以上膨張し得る）、このコーティングはインタクトでこのレンズに結合したままであり、層間剥離に対して耐性であることが見出された耐久性の親水性コーティングを提供する。
【００７２】
水和に続いて、このレンズは美容点検を受け得、ここで、訓練されたインスペクターは、透明度、および穴、粒子、泡、切れ目、裂け目のような欠陥の欠如についてこのコンタクトレンズを点検する。点検は、好ましくは１０×の倍率で行われる。このレンズが美容点検の工程を通過した後、このレンズは、バイアル、プラスチックブリスターパッケージ、または消費者のために滅菌状態でレンズを維持するための他の容器であろうと、パッケージングの用意ができている。最後に、このパッケージされたレンズは殺菌に供され、この殺菌は、従来のオートクレーブにおいて、好ましくは、当業者に理解され、ときどき空気流混合物サイクルといわれる空気加圧滅菌サイクル下で達成され得る。好ましくは、このオートクレーブは、１００℃〜２００℃で１０〜１２０分の期間である。殺菌に続いて、この滅菌レンズのレンズ寸法は、保存の前に点検され得る。
【００７３】
本発明の目的物および利点は、以下の実施例によってさらに例示されるが、これらの実施例において列挙される特定の材料およびその量、ならびに他の条件および詳細は、本発明を過度に限定するように解釈されるべきではない。
【００７４】
（実施例１）
この実施例は、以下の実施例においてコーティング基質として使用される代表的なシリコーンヒドロゲルレンズ材料を開示する。この材料の処方を、以下の表１に示す。
【００７５】
【表１】
0004544753.tif 000017
以下の材料を、上記に示した：
ＴＲＩＳ−ＶＣ    トリス（トリメチルシロキシ）シリルプロピルビニルカルバメート
ＮＶＰ            Ｎ−ビニルピロリドン
Ｖ2Ｄ25          米国特許第５，５３４，６０４号で以前に記載のシリコーン含有ビニルカーボネート
ＶＩＮＡＬ        Ｎ−ビニルオキシカルボニルアラニン
Ｄａｒｏｃｕｒ    Ｄａｒｏｃｕｒ−１１７３、ＵＶイニシエータ
色調剤            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。
【００７６】
（実施例２）
この実施例は、本発明に従うコンタクトレンズの表面改変の前の、コンタクトレンズの調製のためのプロセスを例示する。上記の実施例１の処方から作製されるシリコーンヒドロゲルレンズを、ポリプロピレン型枠から鋳造形成（ｃａｓｔ−ｍｏｌｄ）した。不活性窒素雰囲気下で、４５−μｌのこの処方物を、きれいなポリプロピレンの凹面型枠の半分に注入し、そして相補的なポリプロピレン凸面型枠の半分で覆った。この型枠の半分を７０ｐｓｉの圧力で加圧し、そしてこの混合物を、ＵＶ光（ＳｐｅｃｔｒｏｎｉｃＵＶメーターによって６〜１１ｍＷ／ｃｍ2と測定された）の存在下で約１５分間硬化した。この型枠を、ＵＶ光にさらに約５分間曝露した。上部の型枠半分を除去し、そしてこのレンズを、ｎ−ノナノールを除去するために強制空気オーブン中、６０℃で３時間保持した。続いて、このレンズの縁部を、６０ｇの力で、２３００ｒｐｍで１０秒間ボールバフを行った。
【００７７】
（実施例３）
この実施例は、以下の表２の成分を使用する８０／２０重量パーセントの比のモノマー（ＤＭＡ／ＶＤＭＯ）を含む、親水性の反応性コポリマーの合成を例示する：
【００７８】
【化２０】
0004544753.tif 000018
【００７９】
【表２】
0004544753.tif 000019
ＶＡＺＯ−６４を除く全ての成分を、マグネチックスターラー、冷却器、アルゴンブランケット、および温度コントローラを備える５００ｍｌの丸底フラスコに配置した。上記をアルゴンで３０分間脱気した。ＶＡＺＯ−６４を添加した後、この溶液を６０℃まで加熱し、そして５０時間保持した。ＦＴＩＲ（フーリエ変換赤外分光法）によるモニターによってこの反応が完了した後、この溶液を２５００ｍｌのジエチルエーテルにゆっくりと添加し、ポリマーを沈殿させた。この混合物を１０分間攪拌し、１０分間静置し、そして濾過した。この沈殿物を、真空下、３０〜３５℃で一晩乾燥させ、この分子量をＭｎ＝１９４４８、Ｍｗ＝４３５４８およびＰｄ＝２．２５と決定した（全てポリスチレン基準に基づく）。（Ｐｄは、多分散性をいう）。
【００８０】
（実施例４）
この実施例は、本発明に従う反応性の親水性ポリマーの最終的な使用のために、マクロモノマー（すなわち、「マクロマー」）の作製において使用されるＮ，Ｎ−ジメチルアクリルアミドのプレポリマーの合成を例示する。このプレポリマーは、以下の反応スキームに従って作製される。
【００８１】
【化２１】
0004544753.tif 000020
試薬ＤＭＡ（２００ｇ，２．０モル）、メルカプトエタノール（３．２ｇ，０．０４１モル）、ＡＩＢＮ（Ｖａｚｏ−６４、３．３ｇ，０．０２モルの量）およびテトラヒドロフラン（１，０００ｍｌ）を、マグネチックスターラー、冷却器、温度コントローラ、および窒素入口を備える２リットルの丸底フラスコ中に入れた。この溶液を通して、窒素ガスを０．５時間泡立てた。窒素の受動的ブランケット下で、この温度を６０℃まで７２時間上昇させた。このポリマーを、２０リットルのエチルエーテルでこの反応混合物から沈殿させた（１７１．４ｇのポリマーを単離した）。ＳＥＣ（サイズ排除クロマトグラフィー）分析を行ったサンプルは、Ｍｎ＝３７１１、Ｍｗ＝７４９３、およびＰｄ＝２．０２を与えた。
【００８２】
（実施例５）
この実施例は、実施例４のプレポリマーを使用するＤＮＡのマクロマーの合成を例示し、このマクロモノマーは、以下の実施例６および８の親水性の反応性ポリマーを作製するために使用され、このマクロモノマーを、以下の反応スキームに従って作製する：
【００８３】
【化２２】
0004544753.tif 000021
実施例４からのプレポリマー（１５０ｇ，０．０３モル）、イソシアナトエチルメタクリレート（ＩＥＭ，５．６ｇ，０．０３６モル）、ジブチルスズジラウレート（０．２３ｇ，３．６×１０-5モル）、テトラヒドロフラン（ＴＨＦ，１０００ｍｌ）および２，６−ジ−ｔｅｒｔ−ブチル−４−メチルフェノール（ＢＨＴ，０．００２ｇ，９×１０-6モル）を、窒素ブランケット下で混合した。この混合物を、十分に攪拌しながら、３５℃まで７時間加熱した。加熱を止め、そしてこの混合物を窒素下で一晩攪拌した。数ｍｌのメタノールを、残りの任意のＩＥＭと反応させるために添加した。次いで、大量（１６リットル）のエチルエーテルからの沈殿の後、このマクロモノマーを集めた。この固体をハウスバキューム（ｈｏｕｓｅ  ｖａｃｕｕｍ）下で乾燥させた（収量１１５ｇ）。このポリマー対ポリスチレン標準物質のサイズ排除クロマトグラフィーは、以下の結果を与えた：Ｍｎ＝２２４９，Ｍｗ＝２９９４，およびＰｄ＝１．３３。
【００８４】
（実施例６）
この実施例は、ＤＭＡ／ＤＭＡ−ｍａｃ／ＶＤＭＯポリマーの調製を例示し、これは本発明に従うコーティングを形成するために使用され得る。１６ｇ（０．１６１４モル）の量のジメチルアクリルアミド（ＤＭＡ）、２ｇ（０．０１４４モル）の量のビニル−４，４−ジメチル−２−オキサゾリン−５−オン（ＶＤＭＯ）、２ｇ（０．０００４モル）の量の実施例５において調製したジメチルアクリルアミドマクロマー（ＤＭＡ−ｍａｃ）および２００ｍｌのトルエンを、マグネチックスターラー、冷却器、アルゴンブランケット、および温度コントローラを備える５００ｍｌの丸底フラスコに配置した。この溶液を、アルゴンで３０分間脱気した。次いで、０．０２９ｇ（０．１モル％）のＶＡＺＯ−６４を添加し、そしてこの反応物を６０℃まで５０時間加熱した。この反応が完了した後（ＦＴＩＲでモニター）、この溶液を２５００ｍｌのエチルエーテルにゆっくりと添加し、ポリマーを沈殿させた。添加の完了後、この混合物を１０分間攪拌し、１０分間静置し、そして濾過した。この沈殿物をハウスバキューム下、３０〜３５℃で一晩乾燥させた。この乾燥したポリマーを、ゲル透過クロマトグラフィーによる分析のためにサンプリングし、ビン詰めし、そしてデシケーター中で保存した。
【００８５】
（実施例７）
この実施例は、本発明に従うシリコーン基質を被覆するために使用され得るＤＭＡ／ＰＥＯＭＡ／ＶＤＭＯポリマーの調製を例示する。１２ｇ（０．１２１１モル）の量のジメチルアクリルアミド、４ｇ（０．０２８８モル）の量のビニル−４，４−ジメチル−２−オキサゾリン−５−オン、および４ｇ（０．００３６モル）のＰＥＯメタクリレート（ＰＥＯＭＡ）（このモノマーは１０００のＭＷを有する）、ならびに２００ｍｌのトルエンを、マグネチックスターラー、冷却器、アルゴンブランケット、および温度コントローラを備える５００ｍｌの丸底フラスコに配置した。この溶液を、アルゴンで３０分間脱気した。次いで、０．０２５ｇ（０．１モル％）のＶＡＺＯ−６４を添加し、そしてこの反応物を６０℃まで５０時間加熱した。この反応が完了した後（ＦＴＩＲでモニター）、この溶液を２５００ｍｌのエチルエーテルにゆっくりと添加し、ポリマーを得た。添加の完了後、この混合物を１０分間攪拌し、１０分間静置し、そして濾過した。この沈殿物をハウスバキューム下、３０〜３５℃で一晩乾燥させた。この乾燥したポリマーを、ゲル透過クロマトグラフィーによる分析のためにサンプリングし、ビン詰めし、そしてデシケーター中で保存した。
【００８６】
（実施例８）
この実施例は、このポリマーの幹から張り出したＤＭＡ鎖を有する櫛状または分枝状の構造を有する親水性の反応性ポリマーの合成を例示する。このポリマーは、ＤＭＡマクロモノマー、グリシジルメタクリレート、および以下のように調製するＤＭＡモノマーの組合わせからなる。反応フラスコに、蒸留したＮ，Ｎ−ジメチルアクリルアミド（ＤＭＡ，３２ｇ，０．３２モル）、４ｇ（０．０００８モル）の量の実施例５からのＤＭＡマクロマー、蒸留したグリシジルメタクリレート（ＧＭ，４．１ｇ，０．０２９モル）、Ｖａｚｏ−６４（ＡＩＢＮ，０．０６ｇ，０．０００３７モル）およびトルエン（５００ｍｌ）を添加した。この反応容器に、マグネチックスターラー、冷却器、温度コントローラ、および窒素入口を備え付けた。この溶液を通して窒素を１５分間泡立て、溶解した任意の酸素を除去した。次いで、この反応フラスコを、窒素の受動的ブランケット下、６０℃で２０時間加熱した。次いで、この反応混合物を、機械攪拌しながら４リットルのエチルエーテルにゆっくりと添加した。反応性ポリマーが沈殿し、そして吸引濾過によって集めた。この固体を真空オーブンに３０℃で一晩配置してエーテルを除去し、３３．２ｇの反応性ポリマーが残った（収率８３％）。この反応性ポリマーを、使用するまで保存するためにデシケーターに配置した。
【００８７】
（実施例９）
この実施例は、本発明に従うシリコーン基質をコーティングするために有用な、ビニルピロリドン−ｃｏ−４−ビニルシクロヘキシル−１，２−エポキシドポリマー（ＮＶＰ−ｃｏ−ＶＣＨ）の合成を例証する。このポリマーを、以下の反応スキームに基づいて調製した：
【００８８】
【化２３】
0004544753.tif 000022
１リットルの反応フラスコに、蒸留したＮ−ビニルピロリドン（ＮＶＰ，５３．７９ｇ，０．４８モル）、４−ビニルシクロヘキシル−１，２−エポキシド（ＶＣＨＥ，１０．４３ｇ，０．０８４モル）、Ｖａｚｏ−６４（ＡＩＢＮ，０．０５ｇ，０．０００３モル）およびＴＨＦ（６００ｍｌ）を添加した。この反応容器に、マグネチックスターラー、冷却器、温度コントローラ、および窒素入口を備え付けた。この溶液を通して窒素を１５分間泡立て、溶解した任意の酸素を除去した。次いで、この反応フラスコを、窒素の受動的ブランケット下、６０℃まで２０時間加熱した。次いで、この反応混合物を、十分に機械攪拌しながら６リットルのエチルエーテルにゆっくりと添加した。コポリマーが沈殿し、そして吸引濾過によって集めた。この固体を真空オーブンに３０℃で一晩配置してエーテルを除去し、２１ｇの反応性ポリマーが残った（収率３２％）。この親水性の反応性ポリマーを、使用するまで保存するためにデシケーターに配置した。
【００８９】
（実施例１０）
この実施例は、ＤＭＡ／ＧＭＡの親水性の反応性（直鎖状）コポリマーの合成を例示し、これは以下の実施例１３、１４、および１５において使用され、この合成は以下の反応スキームに従う：
【００９０】
【化２４】
0004544753.tif 000023
１リットルの反応フラスコに、蒸留したＮ，Ｎ−ジメチルアクリルアミド（ＤＭＡ，４８ｇ，０．４８モル）、蒸留したグリシジルメタクリレート（ＧＭ，１２ｇ，０．０８モル）、Ｖａｚｏ−６４（ＡＩＢＮ，０．０９６ｇ，０．０００６モル）およびトルエン（６００ｍｌ）を添加した。この反応容器に、マグネチックスターラー、冷却器、温度コントローラ、および窒素入口を備え付けた。この溶液を通して窒素を１５分間泡立て、溶解した任意の酸素を除去した。次いで、この反応フラスコを、窒素の受動的ブランケット下、６０℃まで２０時間加熱した。次いで、この反応混合物を、十分に機械攪拌しながら６リットルのエチルエーテルにゆっくりと添加した。反応性ポリマーが沈殿し、そして吸引濾過によって集めた。この固体を真空オーブンに３０℃で一晩配置してエーテルを除去し、５０．１ｇの反応性ポリマーが残った（収率８３％）。この反応性ポリマーを、使用するまで保存するためにデシケーターに配置した。
【００９１】
（実施例１１）
この実施例は、以下の反応スキームに従うＤＭＡ／ＧＭＡ／ＯＦＰＭＡの水溶解性の反応性ポリマーの合成を例示する：
【００９２】
【化２５】
0004544753.tif 000024
５００ｍｌの反応フラスコに、蒸留したＮ，Ｎ−ジメチルアクリルアミド（ＤＭＡ，１６ｇ，０．１６モル）、１Ｈ，１Ｈ，５Ｈ−オクタフルオロペンチルメタクリレート（ＯＦＰＭＡ，１ｇ，０．００３モル、受け取ったまた使用した）、蒸留したグリシジルメタクリレート（ＧＭ，４ｇ，０．０２８モル）、Ｖａｚｏ−６４（ＡＩＢＮ，０．０３ｇ，０．０００１８モル）およびトルエン（３００ｍｌ）を添加した。この反応容器に、マグネチックスターラー、冷却器、温度コントローラ、および窒素入口を備え付けた。この溶液を通して窒素を１５分間泡立て、溶解した任意の酸素を除去した。次いで、この反応フラスコを、窒素の受動的ブランケット下、６０℃まで２０時間加熱した。次いで、この反応混合物を、十分に機械攪拌しながら３リットルのエチルエーテルにゆっくりと添加した。反応性ポリマーが沈殿し、そして吸引濾過によって集めた。この固体を真空オーブンに３０℃で一晩配置してエーテルを除去し、１９．３ｇの反応性ポリマーが残った（収率９２％）。この反応性ポリマーを、使用するまで保存するためにデシケーターに配置した。
【００９３】
（実施例１２）
この実施例は、以下の反応スキームに従うＤＭＡ／ＭＡＡの親水性の反応性ポリマーの合成を例示する：
【００９４】
【化２６】
0004544753.tif 000025
５００ｍｌの反応フラスコに、蒸留したＮ，Ｎ−ジメチルアクリルアミド（ＤＭＡ，１６ｇ，０．１６モル）、メタクリル酸（ＭＡＡ，４ｇ，０．０５モル）、Ｖａｚｏ−６４（ＡＩＢＮ，０．０３３ｇ，０．０００２モル）および無水２−プロパノール（３００ｍｌ）を添加した。この反応容器に、マグネチックスターラー、冷却器、温度コントローラ、および窒素入口を備え付けた。この溶液を通して窒素を１５分間泡立て、溶解した任意の酸素を除去した。次いで、この反応フラスコを、窒素の受動的ブランケット下、６０℃まで７２時間加熱した。次いで、この反応混合物を、十分に機械攪拌しながら３リットルのエチルエーテルにゆっくりと添加した。反応性ポリマーが沈殿し、そして吸引濾過によって集めた。この固体を真空オーブンに３０℃で一晩配置してエーテルを除去し、９．５ｇの反応性ポリマーが残った（収率４８％）。この反応性ポリマーを、使用するまで保存するためにデシケーターに配置した。
【００９５】
（実施例１３）
本実施例は、実施例１の材料で作製されるＢａｌａｆｉｌｃｏｎ  Ａコンタクトレンズ（ＰｕｒｅＶｉｓｉｏｎ（登録商標）レンズ、Ｂａｕｓｃｈ  ＆  Ｌｏｍｂ，Ｉｎｃ．，Ｒｏｃｈｅｓｔｅｒ，ＮＹから市販される）の表面処理を例示し、この表面処理は、以下の反応スキームに従って、上記の実施例１０で作製された親水性反応性ポリマーを使用した：
【００９６】
【化２７】
0004544753.tif 000026
実施例１０の反応性ポリマーの溶液（水１０００ｍｌあたり１０．０ｇ）を、調製した。レンズを、４時間にわたって２−プロパノールを３回交換して抽出し、次いで、１時間の間隔で水を３回交換して抽出した。次いで、レンズ（３６サンプル）を、反応性ポリマーの溶液中に置いた。メチルジエタノールアミンの一滴を添加して、反応を触媒した。このレンズを、１回３０分のオートクレーブサイクルに通した。
【００９７】
（実施例１４）
本実施例は、本発明に従ってＲＧＰレンズ表面の表面処理を以下に示すように例示する。このレンズは、Ｑｕａｎｔｕｍ（登録商標）ＩＩ  ＲＧＰコンタクトレンズ（Ｂａｕｓｃｈ  ＆  Ｌｏｍｂ，Ｉｎｃ．から市販される）であった。
【００９８】
【化２８】
0004544753.tif 000027
実施例１０の反応性ポリマーの溶液（水１００ｍｌあたり５．０ｇ）を、調製した。次いで、レンズ（２０サンプル）を、トリエタノールアミンの２滴を有する反応性ポリマーの溶液中に置き、５５℃まで１時間加熱した。次いで、表面をコーティングされたレンズを、精製水で２回リンスし、そして乾燥させた。未処理のレンズ上に置いた水の液滴は、玉になり、そして表面を巻きつける一方で、処理されたレンズ上に置かれた水の液滴は、完全に広がり、レンズ表面を湿潤させた。
【００９９】
Ｘ線光電子分光法（ＸＰＳ）データを、Ｂａｕｓｃｈ  ＆  Ｌｏｍｂ内のＳｕｒｆａｃｅ  Ｓｃｉｅｎｃｅ  ｌａｂにて得た。Ｐｈｙｓｉｃａｌ  Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃｓ［ＰＨＩ］モデル５６００ＸＰＳを、表面特徴づけのために使用した。この機器は、モノクロメート化Ａｌアノード（３００ワット、１５ｋＶおよび２０ミリアンペアで操作される）を利用した。この機器の基準圧は、２．０×１０-10ｔｏｒｒであり、操作の間、この圧力は、５．０×１０-8ｔｏｒｒであった。この機器は、半球状検出器を使用した。この機器は、ＰＨＩ  ８５０３Ａバージョン４．０Ａソフトウェアを用いるＡｐｏｌｌｏワークステーションを有した。サンプリング角４５°でのこの機器におけるサンプリング深度についての実用的測定は、７４Åであった。
【０１００】
各試料を、低分解能測量スペクｔｏｒｒ（０〜１１００ｅＶ）を利用して分析し、サンプル表面上（１０〜１００Å）にある元素を同定した。表面の元素組成を、低分解能測量スキャンで検出された元素に関して得た高分解能スペクｔｏｒｒから決定した。これらの元素としては、酸素、窒素、炭素、ケイ素およびフッ素が挙げられる。元素組成の定量を、機器伝送関数および目的の軌道についての原子断面積によってそれらの面積を敏感にした後、光電子ピーク面積の積分によって完了した。このコートされたレンズおよびコントロールについてのＸＰＳデータを以下の表３に与える。
【０１０１】
【表３】
0004544753.tif 000028
（実施例１５）
本実施例は、以下の反応手順に従って、Ｑｕａｎｔｕｍ（登録商標）ＩＩ  ＲＧＰコンタクトレンズ（Ｂａｕｓｃｈ  ＆  Ｌｏｍｂ，Ｉｎｃ．から市販される）の別の表面処理を例示する：
【０１０２】
【化２９】
0004544753.tif 000029
上記の実施例１０および実施例１２の反応性ポリマーの溶液（１００ｍｌの水あたり各々２．５ｇのポリマー）を調製した。ポリマーの混合物を、層状効果を介する厚いポリマーコーティングの形成を試みて使用した。次いで、レンズ（２０サンプル）を、トリエタノールアミンの２滴を有する反応性ポリマーの溶液中に置き、そして５５℃にて１時間加熱した。次いで、表面をコーティングしたレンズを精製水で２回リンスし、そして乾燥した。未処理のレンズ上においた水の液滴は、玉になりかつ表面を巻きつける一方で、処理されたレンズ上においた水の液滴は、完全に広がり、レンズ表面を湿潤させた。原子間力顕微鏡（ＡＦＭ）分析は、ポリマーの組み合わせが厚いポリマーコーティングを所与すると示唆した。ポリマーコーティングを有さないＱｕａｎｔｕｍ（登録商標）ＩＩレンズ（図１）、実施例１４のポリマーコーティング（図２）と実施例１５のコーティング（図３）との間の比較を、図１〜図３中に示す。
【０１０３】
Ｘ線光電子分光法（ＸＰＳ）データを、Ｂａｕｓｃｈ  ＆  Ｌｏｍｂ内のＳｕｒｆａｃｅ  Ｓｃｉｅｎｃｅ  ｌａｂにて得た。Ｐｈｙｓｉｃａｌ  Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃｓ［ＰＨＩ］モデル５６００ＸＰＳを、表面特徴づけのために使用した。この機器は、モノクロメート化Ａｌアノード（３００ワット、１５ｋＶおよび２０ミリアンペアで操作される）を利用した。この機器の基準圧力は、２．０×１０-10ｔｏｒｒであり、そして操作の間、この圧力は、５．０×１０-8ｔｏｒｒであった。この機器は、半球状分析器を使用した。この機器は、ＰＨＩ  ８５０３Ａバージョン４．０Ａソフトウェアを用いるＡｐｏｌｌｏワークステーションを有した。４５°のサンプリング角でのこの機器におけるサンプリング深度についての実用的測定は、７４Åであった。
【０１０４】
各試料を、低分解能測量スペクｔｏｒｒ（０−１１００ｅＶ）を利用して分析し、サンプル表面（１０〜１００Å）上にある元素を同定した。表面元素組成を、低分解能測量スキャンにおいて検出した元素に関して得た高分解能スペクｔｏｒｒから決定した。これらの元素としては、酸素、窒素、炭素、ケイ素およびフッ素が挙げられる。元素組成の定量を、機器伝送関数および目的の軌道についての原子断面によってそれらの面積を敏感にした後、光電子ピーク面積の積分により完了した。コーティングされたレンズおよびコントロールについてのＸＰＳデータを、以下の表４Ａに付与する。
【０１０５】
【表４】
0004544753.tif 000030
（実施例１６）
本実施例は、実施例１の材料で作製されたＢａｌａｆｉｌｃｏｎ  Ａコンタクトレンズ（ＰｕｒｅＶｉｓｉｏｎ（登録商標）レンズ、Ｂａｕｓｃｈ  ＆  Ｌｏｍｂ，Ｉｎｃ．，Ｒｏｃｈｅｓｔｅｒ，ＮＹから市販される）の表面処理を例示する。この表面処理は、以下の反応スキームに従って、上記の実施例１１から作製された親水性反応性ポリマーを使用した：
【０１０６】
【化３０】
0004544753.tif 000031
実施例１１の反応性ポリマーの２つの溶液を調製した（以下の表４Ｂを参照のこと）。レンズを、２−プロパノール中で４時間抽出し、次いで、精製水中に１０分置いた。次いで、水浴を換え、そしてこのレンズを、さらに１０分間浸した。次いで、レンズ（３０サンプル）を、メチルジメタノールアミンの１滴を有する反応性ポリマーの各溶液中に置いて反応を触媒した。このレンズを、１回３０分のオートクレーブサイクルに通した。次いで、バイアル中の溶液を、精製水で２回交換し、そしてサンプルを再びオートクレーブした。この手順を使用して、レンズに化学的に結合してない任意の親水性ポリマーを除去した。
【０１０７】
【表５】
0004544753.tif 000032
コントロールの原子間力顕微鏡（ＡＦＭ）画像を、図４中に示す。図５および図６は、それぞれサンプルＡおよびＢの表面を示す。親水性コーティングを、コントロールサンプルの表面画像と比較して、図５および６中に明瞭に示す。ＸＰＳによる元素分析はまた、この材料表面が改変されたことを示す。ＸＰＳデータを、Ｂａｕｓｃｈ  ＆  Ｌｏｍｂ内のＳｕｒｆａｃｅ  Ｓｃｉｅｎｃｅ  ｌａｂにて得た。Ｐｈｙｓｉｃａｌ  Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃｓ［ＰＨＩ］Ｍｏｄｅｌ  ５６００  ＸＰＳを、表面特徴付けのために使用した。この機器は、モノクロメート化Ａｌアノード（３００ワット、１５ｋｖおよび２０ミリアンペアで操作される）を利用した。この機器の基準圧力は、２．０×１０-10ｔｏｒｒであり、そして操作の間、この圧力は、５．０×１０-8ｔｏｒｒであった。この機器は、半球状分析器を使用した。この機器は、ＰＨＩ  ８５０３Ａバージョン４．１Ａソフトウェアを用いるＡｐｏｌｌｏワークステーションを有した。４５°のサンプリング角でのこの機器におけるサンプリング深度についての実用的測定は、７４Åであった。
【０１０８】
各試料を、低分解能測量スペクｔｏｒｒ（０〜１１００ｅＶ）を利用して分析し、サンプル表面（１０〜１００Å）上にある元素を同定した。表面元素組成を、低分解能測量スキャンにおいて検出した元素に関して得た高分解能スペクｔｏｒｒから決定した。それらの元素としては、酸素、窒素、炭素、ケイ素およびフッ素が上げられる。元素組成の定量を、機器伝送関数および目的の軌道についての原子断面積によってそれらの面積を敏感にした後、光電子ピーク面積の積分によって完了した。ＸＰＳデータを、以下の表４Ｃ中に付与する。
【０１０９】
【表６】
0004544753.tif 000033
（実施例１７）
本実施例は、本発明に従って種々の親水性反応性ポリマーとの反応によってコーティングされたＢａｌａｆｉｌｃｏｎ  Ａレンズ（ＰｕｒｅＶｉｓｏｎ（登録商標）レンズ）についての脂質沈着の改善された阻害を例示する。サンプルＥのレンズを、実施例１１のＤＭＡ／ＯＦＰＭＡ／ＧＭコポリマーの１％溶液を用いてコーティングし、そしてサンプルＥＥのレンズを、このポリマーの２％溶液を用いてコーティングした。サンプルＦおよびＦＦのレンズを、実施例１０のＤＭＡ／ＧＭコポリマーの１％および２％溶液を用いて丁寧にコーティングした。このレンズを、触媒を有する反応性親水性ポリマーの水溶液中におき、そして１回のオートクレーブサイクルに通して実行した。次いで、このレンズを、ＨＰＬＣグレードの水中でリンスし、新鮮なＨＰＬＣ水中に置き、そして２回オートクレーブした。コントロールレンズ（表面処理なし）を、ＨＰＬＣ水中に置き、そしてオートクレーブした。１つのコントロールレンズは、任意の表面処理の前のＢａｌａｆｉｌｃｏｎ  Ａレンズであった。第２のコントロールレンズは、酸化的プラズマ表面処理を有する市販のＰｕｒｅＶｉｓｉｏｎ（登録商標）レンズであった。脂質分析について、ガスクロマトグラフィー（ＧＣ）（ＦＩＤ検出器およびＨｅキャリアガスを備えるＨＰ  Ｕｌｔｒａ  １カラムを含む）を、使用した。インビボの脂質沈着プロトコルにおいて、６つのレンズを、試験したレンズの型の各々について沈着に供した。この沈着は、ＭＯＰＳ緩衝液中のパルミチン酸メチルエステル、コレステロール、スクアレンおよびムチンの脂質混合物を使用した。ムチンを界面活性剤として利用して脂質の可溶化を補助した。１．５ｍｌの量の上記の脂質混合物を、試験レンズに添加し、これを、３７℃の振盪水浴中で２４時間の沈着に供した。次いで、このレンズを、水浴から除去し、ＲｅＮｕ（登録商標）生理食塩水でリンスし、任意の残渣沈着溶液を除去し、そして抽出のためにガラスバイアル中に置いた。３時間の１：１  ＣＨＣｌ3／ＭｅＯＨ抽出を連続して行い、続いて、３時間のヘキサン抽出を行った。次いで、抽出物を合わせ、そしてＧＣクロマトグラフィーを実行した。沈着混合物における脂質の各々の標準溶液を、１：１  ＣＨＣｌ3／ＭｅＯＨ中に作製し、そしてこのレンズから抽出された脂質の濃度の決定のためにＧＣを実行した。試験したレンズについてのインビトロ脂質沈着プロフィールを、上記の手順を用いて、以下の表５中に示す。
【０１１０】
【表７】
0004544753.tif 000034
この結果は、本発明に従ってコーティングされたレンズが、脂質沈着の低下、特に連続装用ヒドロゲルレンズについての有利な特性を示し得ることを示す。
【０１１１】
本発明の多くの他の改変および変更が、本明細書中の技術を考慮して可能である。従って、本発明は、本特許請求の範囲の範囲内で、本明細書中で具体的に記載される場合以外で実行され得ることが、理解される。
【図面の簡単な説明】
【図１】  図１は、本発明に従うコンタクトレンズとの比較のための以下の実施例１５に記載されるコントロールコンタクトレンズの原子間力顕微鏡（ＡＦＭ）トポグラフィー画像（５０μｍ2）を示す。レンズの前面の画像を図１の左に示し、後面の画像を右に示す。
【図２】  図２は、本発明の１つの実施形態に従う実施例１４に記載されるコートされたコンタクトレンズの原子間力顕微鏡（ＡＦＭ）トポグラフィー画像（５０μｍ2）を示し、このレンズは、実施例１０に記載されるようなポリマー、ジメチルアクリルアミドおよびグリシジルメタクリレートのコポリマーでコートしたシリコーン剛性ガス透過性レンズである。
【図３】  図３は、本発明の１つの実施形態に従う実施例１５に記載されるコートされたコンタクトレンズの原子間力顕微鏡（ＡＦＭ）トポグラフィー画像（５０μｍ2）を示し、このレンズは、実施例１０および実施例１２に記載される親水性コポリマーの組み合わせでコートしたシリコーン剛性ガス透過性レンズである。
【図４】  図４は、本発明の別の実施形態に従う他のレンズとの比較のための実施例１６に記載されるコントロールコンタクトレンズの原子間力顕微鏡（ＡＦＭ）トポグラフィー画像（５０μｍ2）を示し、このレンズは、実施例１１に記載されるようなポリマーでコートしたシリコーンヒドロゲルレンズである。
【図５】  図５は、本発明の１つの実施形態に従う実施例１６に記載されるコートされたコンタクトレンズの原子間力顕微鏡（ＡＦＭ）トポグラフィー画像（５０μｍ2）を示し、このレンズは、実施例１１に記載されるようなポリマー、ジメチルアクリルアミド、グリシジルメタクリレートおよびオクタフルオロペンチルメタクリレートのコポリマーでコートしたシリコーンヒドロゲルレンズである。
【図６】  図６は、本発明の１つの実施形態に従う実施例１６に記載されるコートされたコンタクトレンズの原子間力顕微鏡（ＡＦＭ）トポグラフィー画像（５０μｍ2）を示し、このレンズは、実施例１１に記載されるようなポリマー、ジメチルアクリルアミド、グリシジルメタクリレートおよびオクタフルオロペンチルメタクリレートのコポリマーでコートしたシリコーンヒドロゲルレンズであり、これは、図５のレンズのコーティングに使用された濃度より高濃度でのコーティングのために使用される。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
0004544753.tif 000042
【図５】
0004544753.tif 000043
【図６】
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