(57)【要約】本発明は、表面が反応性ブレンステッド部位を有する眼内レンズの表面をパッシベーションする方法に関する。従来の上記タイプの方法では、原材料に変化が生じ、医療用添加物との望ましくない相互作用が見られる。本発明の目的は、眼内レンズをパッシベーションし、有利な方法でコーティングし、原材料に極くわずかな変化しかもたらさない方法を提供することである。この目的は、一般式：ＲＦ−（ＣＨ２）ｎ−Ｓｉ−（Ｏ−Ｒ）３〔式中、Ｒ＝Ｈ、ＣＨ３、Ｃ２Ｈ５またはＣ３Ｈ７、フルオロアルキル基ＲＦ＝ＣＦ３（ＣＦ２）ｍ（ここで、ｍ＝３〜１１、ｎ＝０〜４）〕のフルオロアルキルシランの溶液に眼内レンズを浸漬し、それによって、Ｓｉ−Ｏ結合の形成により、表面上のブレンステッド中心が不活性化されることによって達成される。【特許請求の範囲】
【請求項１】
表面がブレンステッド部位を有する眼内レンズの表面をパッシベーションする方法であって、
下記一般式のフルオロアルキルシランの溶液に眼内レンズを浸漬し、それによって、Ｓｉ−Ｏ結合が形成されることにより、表面のブレンステッド部位／中心が不活性化されることを特徴とする方法。
ＲＦ−（ＣＨ２）ｎ−Ｓｉ（Ｏ−Ｒ）３
（式中、残基Ｒは、Ｈ、ＣＨ３、Ｃ２Ｈ５、Ｃ３Ｈ７のうちから選択され、フルオロアルキル残基ＲＦは、ＣＦ３（ＣＦ２）ｍ系列から選択され、ｍ＝３〜１１、かつｎ＝０〜４である）
【請求項２】
眼内レンズがシリコーンレンズであることを特徴とする、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
眼内レンズがポリメチルメタクリレート（ＰＭＭＡ）製レンズおよびアクリル樹脂製レンズのいずれかである、請求項１に記載の方法。
【請求項４】
前記溶液が、弱酸性化されており、かつ０．５〜２重量％、好ましくは０．８〜１．２重量％のフルオロアルキルシランを含んでなることを特徴とする、請求項１から３のいずれか１項に記載の方法。
【請求項５】
ＲＦ＝ＣＦ３（ＣＦ２）５、ｎ＝２およびＲ＝ＣＨ２ＣＨ３であることを特徴とする、請求項１から４のいずれか１項に記載の方法。
【請求項６】
浸漬処理後の眼内レンズ表面のフッ素含量が２〜１５重量％である、請求項１から５のいずれか１項に記載の方法。
【請求項７】
前処理を行なうことなく、表面のパッシベーションが行なわれることを特徴とする、請求項１から６のいずれか１項に記載の方法。
【請求項８】
ブレンステッド部位がＯＨ基によって形成されていることを特徴とする、請求項１から７のいずれか１項に記載の方法。
【請求項９】
ブレンステッド部位がＣＯ２基によって形成されていることを特徴とする、請求項１から７のいずれか１項に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、眼内レンズ（ＩＯＬ）の表面の反応性ブレンステッド部位を不可逆的にブロックする方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
眼科の分野においては、眼内レンズを生体液由来物質および医療用アジュバントの付着から保護する方法がかねてから求められている。眼内レンズ用材料は、一般に、ＰＭＭＡ（ポリメチルメタクリレート）、シリコーン、および他のプラクチックを基材とするプラスチックから形成されている。これらのプラスチック材料のほとんどは、選択的、部分的に、それぞれ製造プロセスまたは環境への暴露に由来する反応性部位を有するという共通点がある。これらの部位には、未だ完全には解明されていない作用の結果、生体液、特にタンパク質由来の物質が表面変性物質として堆積する。タンパク質と固体表面との相互作用は、特に、固体表面の官能基に依存する。これらの部位のなかには、特に、ブレンステッド部位（中心）（例えば、ＯＨ、ＣＯＯ）も含まれている。ブレンドステッド部位は、例えば、反射赤外分光器によって測定され得る。赤外線顕微鏡技術を用いて、ＰＭＭＡレンズおよびシリコーンレンズのＯＨ基が測定された。どちらの材料も、それらの理想構造ではＯＨ基を示さないが、赤外線検査により証明さているように、実構造には可変量のＯＨ基が存在する。
【０００３】
眼内レンズに他の物質が付着するという望ましくないさらなる問題は、シリコーンオイルタンポナーデ中に眼内レンズ上に置かれ得るシリコーンオイル接着剤の離脱に関連する。
【０００４】
表面コーティングは、そのような望ましくない堆積を防ぐためにしばしば用いられる方法である。この場合、以下の例が示すように、少なくとも１つの単分子膜を構成する連続表面フィルムコーティングが種々の方法で塗布される。
【０００５】
米国特許第ＵＳ−Ａ−６５５，７７０号（以後、’７７０と略記する）は、眼内レンズのコーティング法を記載している。眼内レンズ表面をオゾン処理して比較的高濃度のヒドロキシル基を与えた後で、ＰＭＭＡ製接眼レンズ全体を不活性表面層で被覆する。パッシベーション試薬として、１：３比のアミノエチル−Ｎ−アミノプロピルトリメトキシシランとペルフルオロデカン酸の反応生成物を用いた。一次プロセスで、ＩＯＬ上にフッ素化合物がカップリングするが、これは、いくつかの協働性の化学反応を必要とし、表面が十分なＯＨ基を含んでいる場合、したがって、オゾン前処理を行った場合にのみ成功する。
【０００６】
欧州特許第ＥＰ−Ｂ１−０４８７４１８号は、テトラフルオロカーボンおよび六フッ化硫黄から生成されたＣＦ４−プラズマ中で表面をフッ素化した眼科用装置に関する。フッ素化中に表面領域が完全に化学変換されて、表面の物理的性質が変化する。
【０００７】
現在市販されているフッ素コーティングレンズは、ＣＦ４−プラズマで化学変換されている（例えば、欧州特許第ＥＰ−Ｂ１−０４８７４１８号を参照されたい）。これによって、ポリマーのＣＨ結合がＣＦ結合に変換される。その結果、低表面エネルギーを有する「テフロン加工」（ｔｅｆｌｏｎｉｓｉｅｒｔｅ）レンズが得られる。同時に、プラズマ処理により表面荒さが低下する。
【０００８】
プラズマ処理中、いくつかの原子層が化学的に変化する。ＰＭＭＡとは異なり、シリコーンはＳｉ−Ｏ結合も有する。これらのシリコーン−酸素分子部は揮発性ＳｉＦ４に変換され得る。ＳｉＦ４の蒸発は、それぞれ、非変形保護層の形成を妨げたり、荒さの増大の原因となったりする。
【０００９】
さらなる可能性は、ＰＭＭＡレンズを「テフロン（登録商標）−ＡＦ」で浸漬コーティングする方法である（国際公開第ＷＯ９２／１０５３２号を参照されたい）。この高分子ペルフルオロ化合物は不活性溶媒に溶解され、次いで、浸漬（ディップ）法により薄層形態で表面に塗布され得る。溶媒蒸発後、テフロン層は粘着力により表面に接着する。
【００１０】
テフロン（登録商標）−ＡＦによる浸漬処理を利用する場合、塗布されたコーティングの表面は十分に粘着結合しなければならない。例えば製造条件の理由から存在し得るシリコーン中のＯＨ基は、それらの親水性のためにこの方法を複雑にする。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
本発明の目的は、眼内レンズを有利にパッシベート（ｐａｓｓｉｖｉｅｒｔ）し、コーティングし（ｖｅｒｇｕｅｔｅｔ）、原材料をその有利な特性を維持するために極くわずかしか変化させない方法を提供することである。このパッシベーション（表面の安定化）（ｐａｓｓｉｖｉｅｒｕｎｇ）により、生体液、例えば、タンパク質、脂肪などの付着や、細胞の堆積および増殖も、既知の先行技術に比べて有利に防止され、医療用アジュバントとの相互作用も防止されるであろう。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
上記目的は、請求項１に記載の本発明の方法により解決した。好ましい実施形態は従属項に規定されている。
本発明の方法は、恐らく、主として２つのメカニズム、すなわち、例えばＯＨのような偶発的に存在する表面活性基のブロック（阻害）と、選択的フッ素化によって生じる殺菌性、疎水性および疎油性とによる作用を有する。ブレンステッド部位がブロックされるために、全表面をコーティングまたは変化させる必要なく、表面エネルギーはその極性部の還元によって低下する。
【００１３】
さらに、本発明は、眼内レンズをパッシベーションさせるには、特に、製造または貯蔵条件に由来する表面活性基、例えば、ＯＨまたはＣＯＯＨを有する部位のみを保護基でブロックするだけで基本的に十分であるという知見に基いている。
【００１４】
上述の目的は、眼内レンズ表面の反応性ブレンステッド部位／中心をブロックする方法によって解決することがでる。この方法は、下記一般式のフルオロアルキルシランの溶液に眼内レンズを浸漬し、それにより、これらの保護基の結合時にＳｉ−Ｏ結合が形成されることにより、表面のブレンステッド部位／中心が不活性化されることを特徴とする。
【００１５】
ＲＦ−（ＣＨ２）ｎ−Ｓｉ（ＯＲ）３
上記式中、残基Ｒは、Ｈ、ＣＨ３、Ｃ２Ｈ５、Ｃ３Ｈ７のうちから選択され、フルオロアルキル残基ＲＦは、ＣＦ３（ＣＦ２）ｍ系列から選択され、ｍ＝３〜１１、かつｎ＝０〜４である。
【００１６】
保護基自体は、殺菌性、疎油性および疎水性を有する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
この点に関して、眼内レンズは、シリコーンレンズ、または、ポリメチルメタクリレート（ＰＭＭＡ）製もしくはアクリル樹脂製のレンズであってよい。フルオロアルキルシラン含有溶液は、塗布すると若干酸性化され、０．５〜２重量％、好ましくは０．８〜１．２重量％のフルオロアルキルシランを含有する。特に好ましいのは、ＲＦ＝ＣＦ３（ＣＦ２）５、ｎ＝２かつＲ＝ＣＨ２ＣＨ３であるフルオロアルキルシランである。浸漬処理は、処理後の眼内レンズ表面のフッ素含量が２〜１５％になるように実施するのが好ましい。本発明の方法、すなわち、表面または表面の複数領域のパッシベーションは、それぞれ、前処理を施さずに実施され得る。
【００１８】
前記フルオロアルキルシランとしては、トリデカフルオロアルキルトリエトキシシラン、すなわちヒュールスアーゲー社（Ｈｕｅｌｓ  ＡＧ）の商標名Ｄｙｎａｓｉｌａｎ（登録商標）が適当であると判明した。しかし、他のフルオロアルキルトリアルコキシシランを用いてもよい。トリデカフルオロオクチルトリエトキシシランの１％アルコール弱酸性化溶液にレンズを浸漬し、次いで風乾することにより、パッシベーションが起こる。基本的にパッシベーションは以下の反応による。
（ａ）高反応性シラノール基の生成によるシランの加水分解、
（ｂ）残留シラノール基と表面に結合したＯＨ基との急速反応、および表面とのＳｉ−Ｏ共有結合の形成。
【００１９】
したがって、パッシベーションを成功させるための必要条件は、いずれの場合にも、表面にＯＨが存在することである。ＣＯＯＨのＯＨ基も含めたこれらのＯＨ基は、トリデカフルオロオクチルトリエトキシシランの結合部位として作用する。一般に、表面にＯＨ基を有する材料はいずれもそのような浸漬コーティングに適していると言える。Ｄｙｎａｓｉｌａｎ（登録商標）で浸漬コーティングすることにより、フルオロアルキル残基はＰＭＭＡレンズ表面だけでなくシリコーンレンズ表面にも結合することができる。これらの保護基は支持体に可逆的に化学固定され、それらの特殊構造のために高耐久性である。コーティング後の表面のフッ素量は、ほとんどの場合、表面のＯＨ基の元の数によって決まると思われるが、完全被覆に必要な値よりは低いであろう。
【００２０】
トリデカフルオロオクチルトリエトキシシランによるシリコーンレンズのコーティングの有効性の証明は、ＡＦＭ（原子間力顕微鏡）を用いて示すことができた。Ｄｙｎａｓｉｌａｎ（登録商標）でコーティングしたときのシリコーンレンズ表面荒さの変化は極くわずかである。先行技術、例えば、欧州特許第ＥＰ−Ｂ１−０４８７  ４１８号を参照すると、トリデカフルオロオクチルトリエトキシシランによるコーティング後のフッ素結合のタイプは、ＣＦ４−プラズマ処理後にＰＭＭＡ眼内レンズで測定される結合状態に相当すると述べられている。トリデカフルオロオクチルトリエトキシシランコーティング表面におけるフッ素量は、ＣＦ４−プラズマ処理後に分析されたフッ素量の約１／３（約３６％）に達し得る。しかし、プラズマ処理は表面を完全変換させるのに対し、トリデカフルオロオクチルトリエトキシシランの場合には、化学的に活性な表面領域（ＯＨ）のみが中和され、不可逆的にブロックされることに留意すべきである。
【００２１】
ＡＦＭ画像によるコーティングの有効性の証明に関しては、この場合も、Ｄｙｎａｓｉｌａｎ（登録商標）コーティングによるＩＯＬの表面荒さの変化が極くわずかであることを指摘しなければならない。
【００２２】
ＡＦＭ画像における差異は、通常、製造法によって生じる。しかし、コーティングレンズまたは非コーティングレンズは、完全に異なる挙動を再現可能に示し、これは、例えば、ＢＳＳ（平衡塩溶液）による濯ぎによって分る。非コーティングレンズをＢＳＳで濯ぐと、ＢＳＳの液滴は表面に付着したままであり、水分が蒸発すると、これらの液滴から結晶が形成される。コーティングレンズの場合、同じ処理にも拘わらず、ＢＳＳ溶液は流れ落ちる。表面は、初期状態と比較して変化していない。結晶の形成は完全に防止される。本発明においては、シリコーンレンズの場合にも、表面の改質およびパッシベーションを達成し得ることを証明することができた。単純な浸漬処理によって、シリコーン表面もＰＭＭＡ表面も等しく良好に改質でき、それによって、表面の化学組成の欠陥が明確に無効になる。したがって、硬質ＩＯＬ表面だけでなく軟質ＩＯＬ表面をもパッシベーションかつ改質する可能性がある。
【００２３】
米国特許文献第ＵＳ−Ａ−４，６５５，７００号の主題とは対照的に、本発明の方法を用いれば、ＰＭＭＡの代わりにレンズ材料としてシリコーンさえパッシベートすることが可能である。本発明の方法を用いると、単純な浸漬手順で種々の改質が達成される。特に、細胞の堆積を防止する低エネルギー表面が得られ、特定の部位のみがパッシベートされる光学的改質が達成され、かつ眼内レンズ本来のすべての好ましい特性が保持される。さらに、レンズにカップリングした化合物によって殺菌作用が得られる。眼内レンズの表面は化学的に安定化される。さらに、本発明の方法は、カップリングのために材料自体ではなく実際の構造に存在するブレンステッド部位／中心が用いられるので、種々の異なる材料に広く適用され得る。
【００２４】
特に、特許文献‘７７０号の教示の点から見た本発明の方法のさらなる利点は、ＩＯＬ表面に孤立して存在するブレンステッド部位／中心を選択的にブロックすることにより、分子レベルの選択的改質が生じることである。これによって、化学反応に関与する表面領域から、生理的に重要であると思われる分子または分子塊の長期拡散を低下もしくは無視できる程度まで低下させ、さらには排除できるという利点が得られる。例えば、特許文献‘７７０号の請求項３５のように、約１０オングストローム〜約１μｍの厚さを有する完全被覆の場合、コーティングから上記物質の有意な長期拡散が生じると推論し得る。さらに、シリコーンレンズの場合、有意な厚さを有する追加層はレンズの機械的性質に不利な影響を与えることに注意しなければならない。ＰＭＭＡレンズとは異なり、シリコーンレンズは、それぞれ、軟質であるか、折りたたむことができる。したがって、シリコーンレンズは、手術時には、折りたたんだ状態で導入され、その最終位置に到達後はじめて広げられる。この手順に必要な高弾性はＩＯＬを完全に取り囲む付加的なコーティングによって変化させられることは勿論である。その付加的なコーティングは、特許文献‘７７０号におけるように１０μｍの厚さに達することがあり、かつＩＯＬを強力に劣化させ得る。強度の機械的応力により、コーティングは亀裂を生じるか、破断することさえある。
【００２５】
さらに、本発明のもう１つの利点は、ＩＯＬが、最も頻繁に用いられる手術の１つに利用され、したがって、大量に供給しなければならない移植材料であることである。したがって、本発明の方法を用いた場合、特許文献‘７７０の方法とは対照的に、本発明では適用されない表面前処理という付加的な工程は別としても、用いられる特定の改質剤の量は、ＩＯＬを完全コーティングする場合よりはるかに少ない。
【００２６】
さらに、本発明に利用されるタイプのフルオロアルキルシランを用いることにより、レンズに殺菌性が付与されることが判明した。
バッチ安定性およびバッチ均一性のためだけでなく、移植材料の製造に必要なプロセス・バリデーションのためにも、使用されるアジュバントの数だけでなく量をも最小限にするとともに、典型的に必要な生産工程の数を最小限に制限することが不可欠である。これは、例えば、特許文献‘７７０号に開示されている方法と比べて、本発明を用いることにより達成された。
【００２７】
要約すると、本発明の方法は、費用効率が高く、完全反応性表面を必要とせず、反応性表面もパッシベーション媒質の分解産物も残さない。
したがって、本発明を用いると、表面層を塗布する必要も、オゾンエッチングまたは化学的下塗プロセスによる表面前処理を行う必要もなく、その代わりに、ＩＯＬ材料表面の実際の構造に存在するＯＨ基、すなわち、ブレンステッド中心がフルオロアルキルシラン化合物によって特異的にブロックされるという大きな利点がある。これによって、表面とフルオロシランとの間に共有結合が形成される。表面に結合された化合物は、望ましくない相互作用に関与する表面部位をブロックするだけでなく、単一分子部毎に表面の局所的な疎水性化および疎油性化が生じるという点でこの作用を高め、それによって、さらに上記物質の攻撃から保護し、したがって、保護基と称される。
【００２８】
以下に、本発明を非限定的に例示するいくつかの実施例を示す。
【実施例１】
【００２９】
赤外線顕微鏡を用いて、ＰＭＭＡレンズおよびシリコーンレンズのＯＨ基を測定することができた。Ｄｙｎａｓｉｌａｎ（登録商標）で浸漬コーティングして、フルオロアルキル残基をＰＭＭＡレンズおよびシリコーンレンズの表面にカップリングすることができた。このコーティングは支持体に化学固定され、したがって、高耐久性である。この浸漬手順により生じた表面変化の分析試験はＸＰＳ測定によって行った。結果の一部を以下の表に列挙する。
【００３０】
【表１】
2004527004.tif 000002
Ｄｙｎａｓｉｌａｎ（登録商標）によるフルオロシランコーティングの有効性を証明するために、Ｄｙｎａｓｉｌａｎ（登録商標）を用いて細胞培養実験を実施した。これらの実験は、ウサギ水晶体上皮細胞を用いた増殖実験であった。
【００３１】
【表２】
2004527004.tif 000003
【００３２】
【表３】
2004527004.tif 000004
【実施例２】
【００３３】
Ｄｙｎａｓｉｌａｎ（登録商標）でコーティングしたＰＭＭＡ製、シリコーン製およびアクリル樹脂製の４２個のＩＯＬを、スタフィロコッカス・エピデルミディス（ｓｔａｐｈ  ｅｐｉｄ．）（好気性）およびプロピオニバクテリウム・アクネス（ｐｒｏｐｉｏｎｉｂａｃｔ．ａｃｎｅｓ）（嫌気性）を含む細菌懸濁液（１８ＫＢＥ／ｍｌ）中でインキュベートした。次いで、付着した細菌を標準化洗浄法および超音波処理によりレンズから除去し、寒天プレート上で希釈系列を作成した後インキュベートし、定量した。どちらの細菌に関しても、レンズのパッシベーションにより、細菌数が、シリコーンレンズで５４％、ＰＭＭＡレンズで５３％、アクリルレンズで３１％減少した。
【国際公開パンフレット】
2004527004.tif 000005
2004527004.tif 000006
2004527004.tif 000007
2004527004.tif 000008
2004527004.tif 000009
2004527004.tif 000010
2004527004.tif 000011
2004527004.tif 000012
2004527004.tif 000013
2004527004.tif 000014
2004527004.tif 000015
2004527004.tif 000016
【国際調査報告】
2004527004.tif 000017
2004527004.tif 000018
2004527004.tif 000019
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