(58)【調査した分野】(Int.Cl.,DB名)
ポリ(2−オキサゾリン−co−エチレンイミン)−エピクロロヒドリンコポリマーは、(1)10モル%〜85モル%のN−アシル−イミノエチレンモノマー単位;(2)2.5モル%〜75モル%のアゼチジニウムモノマー単位;(3)0モル%〜60モル%のエチレンイミンモノマー単位;および(4)0〜5モル%の架橋単位を含んでなる、請求項1〜4のいずれか一項に記載のポリ(2−オキサゾリン−co−エチレンイミン)−エピクロロヒドリンコポリマー。
アゼチジニウム基;5重量%〜95重量%の、請求項1〜6のいずれか一項に記載のポリ(2−オキサゾリン−co−エチレンイミン)−エピクロロヒドリンコポリマーから誘導される第1のポリマー鎖;ならびに5重量%〜95重量%の、第一級アミノ基、第二級アミノ基、カルボキシル基、チオール基およびそれらの組合せからなる群から選択される少なくとも1種の反応性官能基を有する少なくとも1種の親水性強化剤から誘導される親水性部分または第2のポリマー鎖を含んでなる水溶性および熱架橋性親水性ポリマー材料。
前記親水性強化剤が、1個以上のアミノ、カルボキシルおよび/またはチオール基を有する親水性ポリマーであり、前記剤としての前記親水性ポリマー中の前記アミノ、前記カルボキシルおよび/または前記チオール基の含有量は、前記親水性ポリマーの全重量に基づき、40重量%未満である、請求項7に記載の水溶性および熱架橋性親水性ポリマー材料。
前記剤が、アミノ−、カルボキシル−またはチオール−含有単糖類、アミノ−、カルボキシル−またはチオール−含有二糖類およびアミノ−、カルボキシル−またはチオール−含有少糖類である、請求項7に記載の水溶性および熱架橋性親水性ポリマー材料。
(a)コンタクトレンズの表面上および/または表面付近で、第一級アミノ基、第二級アミノ基、カルボキシル基およびそれらの組合せからなる群から選択される反応性官能基を含んでなるコンタクトレンズおよび請求項1〜6のいずれか一項に記載のポリ(2−オキサゾリン−co−エチレンイミン)−エピクロロヒドリンコポリマーを得るステップと;
(b)前記ポリ(2−オキサゾリン−co−エチレンイミン)−エピクロロヒドリンコポリマーの存在下、40℃〜140℃の温度まで、またはその温度で、それぞれ、前記コンタクトレンズの表面上および/または表面付近で前記ポリ(2−オキサゾリン−co−エチレンイミン)−エピクロロヒドリンコポリマーの1個のアゼチジニウム基と1個の前記反応性官能基との間で形成された共有結合によって前記コンタクトレンズの表面上に前記ポリ(2−オキサゾリン−co−エチレンイミン)−エピクロロヒドリンコポリマーが共有結合するために十分な時間、水溶液中で前記コンタクトレンズを加熱して、それによって、架橋された親水性コーティングを前記コンタクトレンズ上に形成するステップと
を含んでなる、それぞれがその上に架橋された親水性コーティングを有する、コーティングされたコンタクトレンズの製造方法。
(a)コンタクトレンズの表面上および/または表面付近で、第一級アミノ基、第二級アミノ基、カルボキシル基およびそれらの組合せからなる群から選択される反応性官能基を含んでなるコンタクトレンズ、ならびに請求項7〜13のいずれか一項に記載の水溶性および熱架橋性親水性ポリマー材料を得るステップと;
(b)前記水溶性および熱架橋性親水性ポリマー材料の存在下、40℃〜140℃の温度まで、またはその温度で、それぞれ、前記コンタクトレンズの表面上および/または表面付近でポリ(2−オキサゾリン−co−エチレンイミン)−エピクロロヒドリンコポリマーの1個のアゼチジニウム基と1個の前記反応性官能基との間で形成された共有結合によって前記コンタクトレンズの表面上に親水性ポリマー材料が共有結合するために十分な時間、水溶液中で前記コンタクトレンズを加熱して、それによって、架橋された親水性コーティングを前記コンタクトレンズ上に形成するステップと
を含んでなる、それぞれがその上に架橋された親水性コーティングを有する、コーティングされたコンタクトレンズの製造方法。
【発明を実施するための形態】
【0011】
他に定義されない限り、本明細書で使用される全ての技術用語および科学用語は、本発明が属する技術において通常の技能を有する者によって一般に理解されるものと同じ意味を有する。一般に、本明細書で使用される命名法および研究室手順は、当該技術において周知であり、かつ一般に利用されている。当該技術分野および種々の一般的参照文献において提供されたものなどの従来方法が、これらの手順に使用される。用語が単数で提供される場合、本発明者らは、その用語の複数形も考慮する。下記の本明細書で使用される命名法および研究室手順は、当該技術分野において周知であり、かつ一般に利用されているものである。
【0012】
「約」は、本明細書で使用される場合、「約」が記載された数が、列挙された数と、列挙された数のプラスマイナス1〜10%を含んでなることを意味する。
【0013】
「眼用デバイス」は、本明細書で使用される場合、(ハードまたはソフト)コンタクトレンズ、眼内レンズ、角膜オンレー、眼または眼の付近上またはそれに関して使用される他の眼用デバイス(例えば、ステント、緑内障シャントなど)を指す。
【0014】
「コンタクトレンズ」は、着用者の眼の上または中に配置することができる構造を指す。コンタクトレンズは、使用者の視力を訂正、改善または変更することができるが、それが事実である必要はない。コンタクトレンズは、当該技術分野において既知であるか、または今後開発されるいずれかの適切な材料から製造されることが可能であり、かつソフトレンズ(例えば、ハイドロゲルレンズ、シリコーンハイドロゲルレンズなど)、ハードレンズまたはハイブリッドレンズであることができる。「シリコーンハイドロゲルコンタクトレンズ」は、シリコーンハイドロゲルバルク(コア)材料を含んでなるコンタクトレンズを意味する。
【0015】
「ハイドロゲル」または「ハイドロゲル材料」は、水に不溶性であるが、それが完全に水和する場合、少なくとも10重量%の水を吸収することができる架橋されたポリマー材料を指す。
【0016】
「シリコーンハイドロゲル」は、少なくとも1種のシリコーン含有モノマーまたは少なくとも1種のシリコーン含有マクロマーまたは少なくとも1種の架橋性シリコーン含有プレポリマーを含んでなる重合性組成物の共重合によって得られたシリコーン含有ハイドロゲルを指す。
【0017】
本出願で使用される場合、「非シリコーンハイドロゲル」という用語は、ケイ素を理論上含まないハイドロゲルを意味する。
【0018】
「親水性」は、本明細書で使用される場合、脂質より水と容易に会合するであろう材料またはその一部分を説明する。
【0019】
「ビニルモノマー」は、1個の単独のエチレン系不飽和基を有し、溶媒に可溶性であり、そして化学線または熱によって重合可能である化合物を意味する。
【0020】
溶媒中の化合物または材料に関する「可溶性」という用語は、化合物または材料が溶媒中で溶解することが可能であり、室温(すなわち、約22℃〜約28℃の温度)で少なくとも約0.5重量%の濃度を有する溶液が得られることを意味する。
【0021】
溶媒中の化合物または材料に関する「不溶性」という用語は、化合物または材料が溶媒中で溶解することが可能であり、室温(上記で定義される通り)で0.005重量%未満の濃度を有する溶液が得られることを意味する。
【0022】
本出願で使用される場合、「エチレン系不飽和基」という用語は、本明細書中で広義で使用され、そして少なくとも1個の>C=C<基を含有するいずれの基も含むように意図される。模範的なエチレン系不飽和基としては、限定されないが、(メタ)アクリロイル
【化1】
アリル、ビニル、スチレニルまたは他のC=C含有基が含まれる。
【0023】
「(メタ)アクリルアミド」という用語は、メタクリルアミドおよび/またはアクリルアミドを意味する。
【0024】
「(メタ)アクリレート」という用語は、メタクリレートおよび/またはアクリレートを意味する。
【0025】
本明細書で使用される場合、重合性組成物、プレポリマーまたは材料の硬化、架橋または重合に関する「化学線」は、硬化(例えば、架橋および/または重合)が、例えば、UV/可視線照射、電離線(例えばガンマ線またはX線照射)、マイクロ波照射などの化学線照射によって行なわれることを意味する。熱硬化または化学線硬化法は、当業者に周知である。
【0026】
「親水性ビニルモノマー」は、本明細書で使用される場合、ホモポリマーとして典型的に、水溶性であるか、または少なくとも10重量%の水を吸収することができるポリマーをもたらすビニルモノマーを指す。
【0027】
「疎水性ビニルモノマー」は、本明細書で使用される場合、ホモポリマーとして典型的に、水に不溶性であるか、または10重量%未満の水を吸収することができるポリマーをもたらすビニルモノマーを指す。
【0028】
「マクロマー」または「プレポリマー」は、エチレン系不飽和基を含有し、かつ700ダルトンより高い平均分子量を有する化合物またはポリマーを指す。
【0029】
本出願で使用される場合、「ビニル架橋剤」という用語は、少なくとも2個のエチレン系不飽和基を有する化合物を意味する。「ビニル架橋剤」は、700ダルトン以下の分子量を有するビニル架橋剤を指す。
【0030】
本出願で使用される場合、「ポリマー」という用語は、1種以上のモノマーまたはマクロマーまたはプレポリマーまたはそれらの組合せを重合/架橋することによって形成された材料を意味する。
【0031】
本出願で使用される場合、(モノマーまたはマクロマー材料を含む)ポリマー材料の「分子量」という用語は、他に特記されない限り、または他に試験条件が示されない限り、重量平均分子量を指す。
【0032】
「ポリシロキサン」は、
【化2】
(式中、m1およびm2は、互いに独立して、0〜500の整数であり、かつ(m1+m2)は、2〜500であり、R
1’、R
2’、R
3’、R
4’、R
5’、R
6’、R
7’およびR
8’は、互いに独立して、C
1〜C
10アルキル、C
1〜C
4アルキル−またはC
1〜C
4アルコキシ置換フェニル、C
1〜C
10フルオロアルキル、C
1〜C
10フルオロエーテル、C
6〜C
18アリールラジカル、−alk−(OC
2H
4)
m3−OR’(式中、alkはC
1〜C
6アルキルジラジカルであり、R’はHまたはC
1〜C
4アルキルであり、かつm3は1〜10の整数である)、または直鎖親水性ポリマー鎖である)のポリシロキサン部分を含有する化合物を指す。
【0033】
「ポリカルボシロキサン」は、
【化3】
(式中、n1は2または3の整数であり、n2は2〜100(好ましくは、2〜20、より好ましくは、2〜10、さらにより好ましくは、2〜6)の整数であり、R
1’’、R
2’’、R
3’’、R
4’’、R
5’’およびR
6’’は、C
1〜C
6アルキルラジカル(好ましくは、メチル)である)のポリカルボシロキサン部分を含有する化合物を指す。
【0034】
「流体」という用語は、本明細書で使用される場合、材料が液体のように流動化能であることを示す。
【0035】
「アルキル」という用語が、直鎖または分枝鎖アルカン化合物から水素原子を取り除くことによって得られる一価のラジカルを指す。アルキル基(ラジカル)は、有機化合物中の1個の他の基と1個の結合を形成する。
【0036】
「アルキレン二価基」または「アルキレンジラジカル」または「アルキルジラジカル」という用語は、交換可能に、アルキルから1個の水素原子を取り除くことによって得られる二価のラジカルを指す。アルキレン二価基は、有機化合物中の他の基と2個の結合を形成する。
【0037】
「アルキルトリラジカル」という用語は、アルキルから2個の水素原子を取り除くことによって得られる三価のラジカルを指す。アルキルトリラジカルは、有機化合物中の他の基と3個の結合を形成する。
【0038】
「アルコキシ」または「アルコキシル」という用語は、直鎖または分枝鎖アルキルアルコールのヒドロキシル基から水素原子を取り除くことによって得られる一価のラジカル基を指す。アルコキシ基(ラジカル)は、有機化合物中の1個の他の基と1個の結合を形成する。
【0039】
本出願において、アルキルジラジカルまたはアルキルに関する「置換」という用語は、アルキルジラジカルまたはアルキルラジカルが、アルキルジラジカルまたはアルキルラジカルの1個の水素原子を置き換えて、そしてヒドロキシ(−OH)、カルボキシ(−COOH)、−NH
2、スルフヒドリル(−SH)、C
1〜C
4アルキル、C
1〜C
4アルコキシ、C
1〜C
4アルキルチオ(アルキルスルフィド)、C
1〜C
4アシルアミノ、C
1〜C
4アルキルアミノ、ジ−C
1〜C
4アルキルアミノ、ハロゲン原子(BrまたはCl)およびそれらの組合せからなる群から選択される少なくとも1個の置換基を含んでなることを意味する。
【0040】
本出願において、「オキサゾリン」は、
【化4】
(式中、R
1は、水素、C
1〜C
18アルキル、C
1〜C
4アルキル置換フェニル、C
1〜C
4アルコキシ置換フェニル、C
6〜C
18アリールラジカル、N−ピロリドニル−C
1〜C
4アルキル、−alk−(OC
2H
4)
m3−OR’’(式中、alkはC
1〜C
6アルキルジラジカルであり、R’’はC
1〜C
4アルキル、好ましくはメチルであり、かつm3は1〜10(好ましくは1〜5)の整数である)の一価ラジカルであり、好ましくは、R1は、メチル、エチル、プロピル、N−ピロリドニル−C
1〜C
4アルキル、−alk−(OC
2H
4)
m3−OR’’(式中、alkはC
1〜C
6アルキルジラジカルであり、R’’はC
1〜C
4アルキル、好ましくはメチルであり、かつm3は1〜10(好ましくは1〜5)の整数である)の一価ラジカルである)の化合物を指す。
【0041】
本出願において、「ポリオキサゾリン」という用語は、1個以上のオキサゾリンの開環重合において得られる直鎖ポリマーを指し、そして一般に、次式
【化5】
(式中、T1およびT2は、2個の末端基であり、R
1は、水素、C
1〜C
18アルキル、C
1〜C
4アルキル置換フェニル、C
1〜C
4アルコキシ置換フェニル、C
6〜C
18アリールラジカル、N−ピロリドニル−C
1〜C
4アルキル、−alk−(OC
2H
4)
m3−OR’’(式中、alkはC
1〜C
6アルキルジラジカルであり、R’’はC
1〜C
4アルキル、好ましくはメチルであり、かつm3は1〜10(好ましくは1〜5)の整数である)の一価ラジカルであり、好ましくは、R
1は、メチル、エチル、プロピル、N−ピロリドニル−C
1〜C
4アルキル、−alk−(OC
2H
4)m
3−OR’’(式中、alkはC
1〜C
6アルキルジラジカルであり、R’’はC
1〜C
4アルキル、好ましくはメチルであり、かつm3は1〜10(好ましくは1〜5)の整数である)の一価ラジカルであり、xは5〜500の整数である)を有する。ポリオキサゾリン部分は、次式
【化6】
(式中、R
1およびxは、上記で定義されたとおりである)の直鎖二価ポリマー鎖を有する。
【0042】
本出願において、「ポリ(2−オキサゾリン−co−エチレンイミン)」という用語は、次式
【化7】
(式中、T
1およびT
2は、末端基であり、R
1は、水素、C
1〜C
18アルキル、C
1〜C
4アルキル置換フェニル、C
1〜C
4アルコキシ置換フェニル、C
6〜C
18アリールラジカル、N−ピロリドニル−C
1〜C
4アルキル、−alk−(OC
2H
4)
m3−OR’’(式中、alkはC
1〜C
6アルキルジラジカルであり、R’’はC
1〜C
4アルキル、好ましくはメチルであり、かつm3は1〜10(好ましくは1〜5)の整数である)の一価ラジカルであり、好ましくは、R
1は、メチル、エチル、プロピル、N−ピロリドニル−C
1〜C
4アルキル、−alk−(OC
2H
4)
m3−OR’’(式中、alkはC
1〜C
6アルキルジラジカルであり、R’’はC
1〜C
4アルキル、好ましくはメチルであり、かつm3は1〜10(好ましくは1〜5)の整数である)の一価ラジカルであり、xは5〜500の整数であり、zはx以下の整数である)を有する統計コポリマーを指す。ポリ(2−オキサゾリン−co−エチレンイミン)は、ポリオキサゾリンの加水分解から得られる。
【0043】
本出願において、「ポリ(2−オキサゾリン−co−エチレンイミン)−エピクロロヒドリン」という用語は、ポリ(2−オキサゾリン−co−エチレンイミン)をエピクロロヒドリンと反応させ、ポリ(2−オキサゾリン−co−エチレンイミン)の第二級アミン基の全て、または実質的な割合(≧90%)をアゼチジニウム基に変換することによって得られるポリマーを指す。
【0044】
本出願において、「アゼチジニウム」または「3−ヒドロキシアゼチジニウム」という用語は、
【化8】
(式中、
1Rおよび
2Rは炭化水素基である)の、正電荷を有する二価のラジカル(あるいは基または部分)を指す。
【0045】
「アズラクトン」という用語は、次式
【化9】
(式中、pは0または1であり、
3Rおよび
4Rは、互いに独立して、C
1〜C
8アルキル(好ましくはメチル)である)の一価のラジカルを指す。
【0046】
本出願で使用される場合、「ホスホリルコリン」という用語は、
【化10】
(式中、t1は1〜5の整数であり、かつR
1’’、R
2’’およびR
3’’は、互いに独立して、C
1〜C
8アルキルまたはC
1〜C
8ヒドロキシアルキルである)の一価の両性イオン基を指す。
【0047】
本出願で使用される場合、「反応性ビニルモノマー」という用語は、カルボキシル基、第一級アミノ基および第二級アミノ基からなる群から選択される少なくとも1個の反応性官能基を有する、いずれかのビニルモノマーを指す。
【0048】
本出願で使用される場合、「非反応性ビニルモノマー」という用語は、カルボキシル基、第一級アミノ基、第二級アミノ基、エポキシ基、イソシアネート基、アズラクトン基またはアジリジン基を含まない、いずれかのビニルモノマー(親水性または疎水性ビニルモノマー)を指す。非反応性ビニルモノマーは、ヒドロキシル基あるいは第三級または第四級アミノ基を含むことができる。
【0049】
フリーラジカル開始剤は、光開始剤または熱開始剤であることができる。「光開始剤」は、光の使用によってフリーラジカル架橋/重合反応を開始する化学物質を指す。「熱開始剤」は、熱エネルギーの使用によってラジカル架橋/重合反応を開始する化学物質を指す。
【0050】
「水接触角」は、少なくとも3つの個々のコンタクトレンズとの接触角の測定値を平均することによって得られる、室温での平均水接触角(すなわち、液滴法(Sessile Drop method)によって測定された接触角)を指す。
【0051】
シリコーンハイドロゲルコンタクトレンズ上のコーティングに関する「無損傷」という用語は、実施例1に記載されるスダンブラック(Sudan Black)汚染試験において、スダンブラックによってコンタクトレンズを汚染することができる範囲を説明するように意図される。シリコーンハイドロゲルコンタクトレンズ上のコーティングの良好な無損傷は、コンタクトレンズのスダンブラック汚染が実際的にないことを意味する。
【0052】
シリコーンハイドロゲルコンタクトレンズ上のコーティングに関する「耐久性」という用語は、シリコーンハイドロゲルコンタクトレンズ上のコーティングがデジタル摩擦試験を存続することができることを説明するように意図される。
【0053】
本明細書で使用される場合、コンタクトレンズ上のコーティングに関する「デジタル摩擦試験を存続すること」または「耐水性試験を存続すること」は、実施例1に記載される手順に従ってレンズをデジタル方式で摩擦した後、デジタル方式で摩擦されたレンズ上の水接触角がなお約100度以下、好ましくは、約90度以下、より好ましくは、約80度以下、最も好ましくは約70度以下であることを意味する。
【0054】
材料の固有の「酸素透過性」(Dk)は、酸素が材料を通過するであろう割合である。本出願で使用される場合、ハイドロゲル(シリコーンもしくは非シリコーン)またはコンタクトレンズに関する「酸素透過性(Dk)」という用語は、(参照によって全体として本明細書に組み込まれる)第2012/0026457A1号明細書の実施例1に記載の手順に従って境界層効果によって引き起こされた酸素流動に対する表面抵抗に関して修正された、測定された酸素透過性(Dk)を意味する。酸素透過性は、慣習的に、バーラー(barrer)の単位で表される。「バーラー」は、[(cm
3酸素)(mm)/(cm
2)(秒)(mm Hg)]×10
−10と定義される。
【0055】
レンズまたは材料の「酸素送達可能性」(Dk/t)は、酸素が、測定される面積上で平均厚さt[mmの単位]を有する特定のレンズまたは材料を通過する割合である。酸素送達可能性は、慣習的に、バーラー/mmの単位で表される。「バーラー/mm」は、[(cm
3酸素)/(cm
2)(秒)(mm Hg)]×10
−9と定義される。
【0056】
「眼科的に適合性がある」は、本明細書で使用される場合、眼環境に有意に損傷を与えず、かつ有意な使用者の不快がない状態で、長期間、眼環境と密接し得る材料または材料の表面を示す。
【0057】
コンタクトレンズを殺菌および貯蔵するためのパッケージ溶液に関する「眼科的に安全」という用語は、溶液中に貯蔵されたコンタクトレンズが、オートクレーブ後にすすぐことを必要とせずに目の上に直接配置するために安全であること、および溶液が、コンタクトレンズを介しての目との毎日の接触に関して安全であり、かつ十分快適であることを意味する。オートクレーブ後の眼科的に安全なパッケージ溶液は、国際ISO規格および米国FDA規定に従って、目に適合性がある張性およびpHを有し、そして眼に対して刺激性または眼に対して細胞毒素性の材料を実質的に含まない。
【0058】
コンタクトレンズまたは材料に関する「モジュラス」または「弾性係数」という用語は、コンタクトレンズまたは材料の剛性の基準である引張係数またはヤング率を意味する。モジュラスは、ANSI Z80.20規格による方法を使用して測定することができる。当業者は、どのようにシリコーンハイドロゲル材料またはコンタクトレンズの弾性係数を決定するべきか周知である。例えば、全ての市販のコンタクトレンズは、弾性係数の報告された値を有する。
【0059】
「有機ベースの溶液」は、有機ベースの溶媒と、有機ベースの溶媒に溶解された1種以上の溶質とからなる均質混合物である溶液を指す。有機ベースのコーティング溶液は、溶液中の溶質として、少なくとも1種のポリマーコーティング材料を含有する有機ベースの溶液を指す。
【0060】
「有機ベースの溶媒」は、1種以上の有機溶媒と、任意選択的に、溶媒系の重量に対して、約40重量%以下、好ましくは、約30重量%以下、より好ましくは、約20重量%以下、なおより好ましくは、約10重量%以下、特に約5重量%以下の水からなる溶媒系を説明するように意図される。
【0061】
本発明は、一般に、ポリ(2−オキサゾリン−co−エチレンイミン)−エピクロロヒドリンコポリマー(すなわち、ポリ(2−オキサゾリン−co−エチレンイミン)コポリマーおよびエピクロロヒドリンの反応生成物)およびそれらの化学的に変性された誘導体、ならびにコンタクトレンズ(好ましくは、シリコーンハイドロゲル(SiHy)コンタクトレンズ)上での非シリコーンハイドロゲルコーティングの形成におけるそれらの使用に関する。本発明のポリ(2−オキサゾリン−co−エチレンイミン)−エピクロロヒドリンコポリマーは、アミド、アミンおよびアゼチジニウム基の量を調節することによって、望ましい親水性度および反応性度を有する調整することができる。そのようなアゼチジニウム含有コポリマーは、以下に示すように、アゼチジニウム基およびカルボニル、第一級アミンまたは第二級アミン基が関与する熱誘導反応機構によってハイドロゲルコーティングを形成するためのアンカリング(anchoring)ポリマーおよび/または水溶性および熱反応性親水性ポリマー材料として使用することができる。
【化11】
(式中、X
1は、−S−
*、−OC(=O)−
*、または−NR’−
*であり、R’は水素、C
1〜C
20未置換または置換直鎖または分枝鎖アルキル基であり、
*は有機ラジカルを表す)そのような反応は、コンタクトレンズ産業で一般的に使用される殺菌法であるオートクレーブ(すなわち、パッケージ溶液中にレンズを有するレンズパッケージを、圧力下で約20〜40分間、約118℃〜約125℃まで加熱すること)の間にレンズパッケージ中で都合よく、そして直接的に実行することができる。カルボキシル、第一級アミノまたは第二級アミノ基と反応しないいずれのアゼチジニウム基も、以下に示すように、オートクレーブの間に加水分解される。
【化12】
【0062】
本発明は、一態様において、
(1)(M1として指定される)約2モル%〜約95モル%の量の、次式
【化13】
(式中、R
1は、(a)水素、メチル、エチル、プロピル、イソプロピル、N−ピロリドニル−C
1〜C
4アルキルまたは−alk−(OC
2H
4)
m3−OR’’(式中、alkはC
1〜C
6アルキルジラジカルであり、R’’はC
1〜C
4アルキル、好ましくはメチルであり、かつm3は1〜10(好ましくは1〜5)の整数である)の一価ラジカルである一価ラジカルR
1a、あるいは(b)C
4〜C
18アルキル、C
1〜C
4アルキル置換フェニル、C
1〜C
4アルコキシ置換フェニルまたはC
6〜C
18アリールラジカルである一価ラジカルR
1bである)を有するN−アシル−イミノエチレンモノマー単位;
(2)(M2として指定される)約0.5モル%〜約95モル%の量の、次式
【化14】
を有するアゼチジニウムモノマー単位;
(3)(M3として指定される)0モル%〜約60モル%の量の、次式*−NH−CH
2−CH
2−*を有するエチレンイミンモノマー単位;および
(4)(M4として指定される)0モル%〜約5モル%の量の、次式
【化15】
を有する架橋単位(ただし、(M1+M2+M3+M4)は約100%である)
を含んでなるか、またはそれから本質的になるか、またはそれからなる、ポリ(2−オキサゾリン−co−エチレンイミン)−エピクロロヒドリンコポリマー(またはコポリマー)が提供される。本発明のポリ(2−オキサゾリン−co−エチレンイミン)−エピクロロヒドリンコポリマーが、コポリマー中の単位の量の計算において計算されない2個の末端基を含んでなることができることは理解されるべきである。
【0063】
本発明のポリ(2−オキサゾリン−co−エチレンイミン)−エピクロロヒドリンコポリマーは、2ステッププロセスに従って、ポリ(2−オキサゾリン)ポリマー(すなわち、オキサゾリンの重合によって得られるポリ(N−アシル−イミノエチレン))から調製することができる。第1のステップにおいて、ポリ(2−オキサゾリン)ポリマーは、酸性条件下で部分的に加水分解されて、ポリ(2−オキサゾリン−co−エチレンイミン)コポリマーを形成する。第2のステップにおいて、得られたポリ(2−オキサゾリン−co−エチレンイミン)コポリマーを、ポリ(2−オキサゾリン−co−エチレンイミン)コポリマーの全ての、またはある割合のエチレンイミンモノマー単位をアゼチジニウムモノマー単位へと変換するために十分な量で、エピクロロヒドリン
【化16】
と反応させ、それによって本発明のポリ(2−オキサゾリン−co−エチレンイミン)−エピクロロヒドリンコポリマーを形成することができる。ある割合のみのエチレンイミンモノマー単位をアゼチジニウムモノマー単位へと変換された場合、以下に示すように、単一コポリマー分子内で、または2つのコポリマー分子間で、1個のアゼチジニウムモノマー単位と1個のエチレンイミンモノマー単位との間の反応の結果として内部及び/または相互架橋が形成し得る。
【化17】
【0064】
ポリ(2−オキサゾリン)の部分的加水分解は、De la Rosaおよび協力者によるPolymer Chemistry,2014,DOI;Jeongおよび協力者によるJ.of Controlled Release 2001,73,391−399;またはFernandesおよび協力者によるInternational Journal of Nanomedicine 2013,13(8),4091−4102(上記文献は全て、参照によって全体として本明細書に組み込まれる)に開示されるものなどの一般的に使用される加水分解方法に従って実施することができる。De la Rosaおよび協力者によって教示されるように、ポリ(2−オキサゾリン)の所望の加水分解度の制御は、適切なHCl濃度を選択することによって達成することができる。
【0065】
得られるポリ(2−オキサゾリン−co−エチレンイミン)コポリマーの1つ以上のエチレンイミンモノマー単位の第二級アミン基は、例えば、Chattopadhyay,KeulおよびMoellerによるMacromolecular Chemistry and Physics 2012,213,500−512;オボカタ(Obokata)、ヤナギサワ(Yanagisawa)およびイソガイ(Isogai)によるJ.Applied Polym.Sci.2005,97,2249−2255(上記文献は両方とも、参照によって全体として本明細書に組み込まれる)に開示される当業者に周知の条件下で、エピクロロヒドリンとの反応によってアゼチジニウム基へと変換することができる。
【0066】
種々の分子量を有するポリ(2−メチルオキサゾリン)、ポリ(2−エチルオキサゾリン)、ポリ(2−プロピルオキサゾリン)ポリマーが商業的に入手可能である。他のポリ(2−オキサゾリン)は、マイクロ波合成機を使用するカチオン性開環重合(CROP)によって、1種以上の2−オキサゾリンモノマーから調性可能である(T.X.Viegasら,Bioconjugate Chemistry,2011,22,976−986;R.Hoogenboomら,Journal of Combinatorial Chemistry,2004,7,10−13;F.Wiesbrockら,Macromolecules,2005,38,5025−5034を参照のこと)。ブロックポリ(2−オキサゾリン)コポリマーは、連続ワンポットモノマー付加によって、2種以上の異なる2−オキサゾリンモノマーから調製することができる。
【0067】
2−オキサゾリンモノマーは、H.White,W.Seeliger,Liebigs Ann.Chem.1974,996;W.Seeliger,E.Aufderhaar,W.Diepers,R.Feinauer,R.Nehring,W.Thier,.Hellman,Angew.Chem.1966,20,913;およびK.Luedtke,R.Jordan,P.Hommes,O.Nuyken,C.Naumann,Macromol.Biosci.2005,5,384−393(上記文献は全て、参照によって全体として本明細書に組み込まれる)などの発表論文に開示された手順によって、それらの対応するニトリルから調製することができる。例えば、次式
【化18】
(式中、R
1は、N−ピロリドニルエチル
【化19】
3−メトキシエチレングリコール−プロピル(CH
3−OCH
2CH
2O−C
3H
6−)または3−メトキシトリエチレングリコール−プロピル[CH
3−O−(CH
2CH
2O)
3−C
3H
6−]である)の2−オキサゾリンは、Luedtkeおよび協力者(Macromol.Biosci.2005,5,384−393)によって開示された手順に従って調製することができる。
【0068】
スキームIVは、本発明のポリ(2−オキサゾリン−co−エチレンイミン)−エピクロロヒドリンコポリマーを調製するための手順を例示する。
【化20】
【0069】
ポリ(2−オキサゾリン−co−エチレンイミン)−エピクロロヒドリンコポリマーの2個の末端基は、その調製におけるカチオン性開環重合開始剤および停止剤の使用のためにコポリマー中に存在することができ、そしてスキームIVに示されないことは理解されるべきである。
【0070】
好ましい実施形態において、本発明のポリ(2−オキサゾリン−co−エチレンイミン)−エピクロロヒドリンコポリマーは、次式
【化21】
(式中、R
1aは、水素、メチル、エチル、プロピル、イソプロピル、N−ピロリドニル−C
1〜C
4アルキルまたは−alk−(OC
2H
4)
m3−OR’’(式中、alkはC
1〜C
6アルキルジラジカルであり、R’’はC
1〜C
4アルキル、好ましくはメチルであり、かつm3は1〜10(好ましくは1〜5)の整数である)の一価ラジカルである)の親水性N−アシル−イミノエチレンモノマー単位を含んでなる。
【0071】
別の好ましい実施形態において、本発明のポリ(2−オキサゾリン−co−エチレンイミン)−エピクロロヒドリンコポリマーは、次式
【化22】
(式中、R
1bは、C
6〜C
18アルキル、C
1〜C
4アルキル置換フェニル、C
1〜C
4アルコキシ置換フェニルまたはC
6〜C
18アリールラジカルである)の疎水性N−アシル−イミノエチレンモノマー単位を含んでなる。
【0072】
別の好ましい実施形態において、本発明のポリ(2−オキサゾリン−co−エチレンイミン)−エピクロロヒドリンコポリマーは、次式
【化23】
(式中、R
1bは、C
6〜C
18アルキル、C
1〜C
4アルキル置換フェニル、C
1〜C
4アルコキシ置換フェニルまたはC
6〜C
18アリールラジカルである)の疎水性N−アシル−イミノエチレンモノマー単位と、次式
【化24】
(式中、R
1aは、水素、メチル、エチル、プロピル、イソプロピル、N−ピロリドニル−C
1〜C
4アルキルまたは−alk−(OC
2H
4)
m3−OR’’(式中、alkはC
1〜C
6アルキルジラジカルであり、R’’はC
1〜C
4アルキル、好ましくはメチルであり、かつm3は1〜10(好ましくは1〜5)の整数である)の一価ラジカルである)の親水性N−アシル−イミノエチレンモノマー単位とを含んでなる。
【0073】
種々の本発明の好ましい実施形態において、本発明のポリ(2−オキサゾリン−co−エチレンイミン)−エピクロロヒドリンコポリマーは、(1)約10モル%〜約85モル%、好ましくは、約20モル%〜約75モル%、さらにより好ましくは、約30モル%〜約65モル%のN−アシル−イミノエチレンモノマー単位;(2)約2.5モル%〜約75モル%、好ましくは、約5モル%〜約75モル%、さらにより好ましくは、約10モル%〜約60モル%のアゼチジニウムモノマー単位;(3)0モル%〜約60モル%、好ましくは、0モル%〜約30モル%、さらにより好ましくは、0〜約10モル%のエチレンイミンモノマー単位;および(4)0〜約5モル%、好ましくは、0〜約2.5モル%、さらにより好ましくは、0〜約1モル%の架橋単位を含んでなる。本発明のこれらの種々の好ましい実施形態が、一組成物成分の1つの好ましい実施形態またはさらにより好ましい実施形態の種々の組合せを含むことは理解される(例えば、成分(1)、(2)、(3)または(4)は、他の組成物成分の好ましい実施形態またはさらにより好ましい実施形態と組み合わせることができる)。
【0074】
本発明のポリ(2−オキサゾリン−co−エチレンイミン)−エピクロロヒドリンコポリマーの重量平均分子量M
wは、少なくとも約500ダルトン、好ましくは、約1,000〜約5,000,000ダルトン、より好ましくは、約5,000〜約2,000,000ダルトン、さらにより好ましくは、約10,000〜約1,000,000ダルトンである。
【0075】
本発明のポリ(2−オキサゾリン−co−エチレンイミン)−エピクロロヒドリンコポリマーは、特に、シリコーンハイドロゲルコンタクトレンズ上での非シリコーンハイドロゲルコーティングの形成において、および/またはシリコーンハイドロゲルコンタクトレンズ上でのアンカリングプライムコーティングの形成において用途を見出すことができる。
【0076】
本発明のポリ(2−オキサゾリン−co−エチレンイミン)−エピクロロヒドリンコポリマーが、次式
【化25】
(式中、R
1bは、C
6〜C
18アルキル、C
1〜C
4アルキル置換フェニル、C
1〜C
4アルコキシ置換フェニルまたはC
6〜C
18アリールラジカルである)の疎水性N−アシル−イミノエチレンモノマー単位を含んでなる場合、そのようなコポリマーは、シリコーンハイドロゲルコンタクトレンズの表面およびその付近において疎水性シリコーンハイドロゲル材料との疎水性−疎水性の相互作用によって、シリコーンハイドロゲルコンタクトレンズ上のアンカリングプライムコーティングとして使用することができる。
【0077】
本発明のポリ(2−オキサゾリン−co−エチレンイミン)−エピクロロヒドリンコポリマーが、次式
【化26】
(式中、R
1aは、メチル、エチル、プロピル、N−ピロリドニル−C
1〜C
4アルキル、−alk−(OC
2H
4)
m3−OR’’(式中、alkはC
1〜C
6アルキルジラジカルであり、R’’はC
1〜C
4アルキル、好ましくはメチルであり、かつm3は1〜10(好ましくは1〜5)の整数である)の一価ラジカルである)の親水性N−アシル−イミノエチレンモノマー単位を含んでなる場合、そのようなコポリマーは、シリコーンハイドロゲルコンタクトレンズ上のアンカリングコーティング(層)上のハイドロゲルコーティングを形成するためのコーティング材料として使用することができる。
【0078】
本発明のポリ(2−オキサゾリン−co−エチレンイミン)−エピクロロヒドリンコポリマーが、(a)次式
【化27】
(式中、R
1bは、C
6〜C
18アルキル、C
1〜C
4アルキル置換フェニル、C
1〜C
4アルコキシ置換フェニルまたはC
6〜C
18アリールラジカルである)の疎水性N−アシル−イミノエチレンモノマー単位と、(b)次式
【化28】
(式中、R
1aは、メチル、エチル、プロピル、N−ピロリドニル−C
1〜C
4アルキルまたは−alk−(OC
2H
4)
m3−OR’’(式中、alkはC
1〜C
6アルキルジラジカルであり、R’’はC
1〜C
4アルキル、好ましくはメチルであり、かつm3は1〜10(好ましくは1〜5)の整数である)の一価ラジカルである)の親水性N−アシル−イミノエチレンモノマー単位との両方を含んでなる場合、そのようなコポリマーは、シリコーンハイドロゲルコンタクトレンズ上に直接ハイドロゲルコーティングを形成するためのコーティング材料として使用することができる両親媒性コポリマーである。
【0079】
本発明のポリ(2−オキサゾリン−co−エチレンイミン)−エピクロロヒドリンコポリマーは、特に、アゼチジニウム基を有する水溶性および熱架橋性親水性ポリマー材料の形成において用途を見出すことができる。そのような水溶性および熱架橋性親水性ポリマー材料は、本発明のポリ(2−オキサゾリン−co−エチレンイミン)−エピクロロヒドリンコポリマーを、アミノ基、カルボキシル基、チオール基およびそれらの組合せからなる群から選択される少なくとも1種の反応性官能基を有する少なくとも1種の親水性強化剤で化学変性することによって得ることができ、かつこれは、特に、コンタクトレンズ、好ましくは、ハイドロゲルコンタクトレンズ、より好ましくは、シリコーンハイドロゲルコンタクトレンズ上に比較的厚く、かつソフトな非シリコーンハイドロゲルコーティングを形成するために有用となる可能性がある。
【0080】
本発明は、別の態様において、アゼチジニウム基;約5重量%〜約95重量%、好ましくは、約10重量%〜約90重量%、より好ましくは、約15重量%〜約85重量%の、請求項1〜6のいずれか一項に記載のポリ(2−オキサゾリン−co−エチレンイミン)−エピクロロヒドリンコポリマーから誘導される第1のポリマー鎖;ならびに約5重量%〜約95重量%、好ましくは約10重量%〜約90重量%、さらにより好ましくは、約15重量%〜約85重量%の、第一級アミノ基、第二級アミノ基、カルボキシル基、チオール基およびそれらの組合せからなる群から選択される少なくとも1種の反応性官能基を有する少なくとも1種の親水性強化剤から誘導される親水性部分または第2のポリマー鎖を含んでなる水溶性および熱架橋性親水性ポリマー材料を提供する。親水性ポリマー材料の組成は、上記スキームIに示される架橋反応に従って、熱架橋性親水性ポリマー材料を調製するために使用される反応物混合物の(反応物の全重量に基づく)組成によって決定される。例えば、反応物混合物が、反応物の全重量に基づき、約75重量%の本発明のポリ(2−オキサゾリン−co−エチレンイミン)−エピクロロヒドリンコポリマーと、約25重量%の少なくとも1種の親水性強化剤とを含んでなる場合、得られる親水性ポリマー材料は、約75重量%の本発明のポリ(2−オキサゾリン−co−エチレンイミン)−エピクロロヒドリンコポリマーから誘導される第1のポリマー鎖と、約25重量%の上記少なくとも1種の親水性強化剤から誘導される親水性部分または第2のポリマー鎖を含んでなる。熱架橋性親水性ポリマー材料のアゼチジニウム基は、熱架橋性親水性ポリマー材料の調製のための架橋反応に関与しない(エピクロロヒドリン官能化ポリアミンまたはポリアミドアミンの)アゼチジニウム基である。
【0081】
それらが少なくとも1個のアミノ基、少なくとも1個のカルボキシル基および/または少なくとも1個のチオール基を含有する限り、いずれの適切な親水性強化剤も本発明において使用することができる。
【0082】
親水性強化剤の好ましい種類としては、限定されないが、第一級アミノ−、第二級アミノ−、カルボキシル−またはチオール−含有単糖類(例えば、3−アミノ−1,2−プロパンジオール、1−チオールグリセロール、5−ケト−D−グルコン酸、ガラクトサミン、グルコサミン、ガラクツロン酸、グルコン酸、グルコサミン酸、マンノサミン、糖酸1,4−ラクトン、サッカライド酸、ケトデオキシノヌロソン酸、N−メチル−D−グルカミン、1−アミノ−1−デオキシ−β−D−ガラクトース、1−アミノ−1−デオキシソルビトール、1−メチルアミノ−1−デオキシソルビトール、N−アミノエチルグルコンアミド);第一級アミノ−、第二級アミノ−、カルボキシル−またはチオール−含有二糖類(例えば、コンドロイチン二糖類ナトリウム塩、ジ(β−D−キシロピラノシル)アミン、ジガラクツロン酸、ヘパリン二糖類、ヒアルロン酸二糖類、ラクトビオン酸);および第一級アミノ−、第二級アミノ−、カルボキシル−またはチオール−含有少糖類(例えば、マルボキシメチル−β−シクロデキストリンナトリウム塩、トリガラクツロン酸);ならびにそれらの組合せが含まれる。
【0083】
別の親水性強化剤の好ましい種類は、1個以上の(第一級または第二級)アミノ、カルボキシルおよび/またはチオール基を有する親水性ポリマーである。より好ましくは、親水性強化剤としての親水性ポリマー中のアミノ(R’が上記で定義された−NHR’)、カルボキシル(−COOH)および/またはチオール(−SH)の含有量は、親水性ポリマーの全重量に基づき、約40重量%未満、より好ましくは約30重量%未満、より好ましくは約20重量%未満、さらにより好ましくは約10重量%未満である。
【0084】
親水性強化剤としての親水性ポリマーの1つの好ましい種類は、(第一級もしくは第二級)アミノ−またはカルボキシル含有多糖類、例えば、(mが1〜3である繰り返し単位−[C
6H
10−mO
5(CH
2CO
2H)
m]−の組成に基づいて推定される約40%以下のカルボキシル含有量を有する)カルボキシメチルセルロース、(mが1〜3である繰り返し単位−[C
6H
10−mO
5(C
2H
4CO
2H)
m]−の組成に基づいて推定される約36%以下のカルボキシル含有量を有する)カルボキシエチルセルロース、(mが1〜3である繰り返し単位−[C
6H
10−mO
5(C
3H
6CO
2H)
m]−の組成に基づいて推定される約32%以下のカルボキシル含有量を有する)カルボキシプロピルセルロース、(繰り返し単位−(C
13H
20O
9NCO
2H)−の組成に基づいて推定される約11%以下のカルボキシル含有量を有する)ヒアルロン酸、(繰り返し単位−(C
12H
18O
13NSCO
2H)−の組成に基づいて推定される約9.8%のカルボキシル含有量を有する)コンドロイチン硫酸またはそれらの組合せである。
【0085】
親水性強化剤としての親水性ポリマーの別の好ましい種類としては、限定されないが、単一アミノ(第一級もしくは第二級アミノ)、カルボキシルまたはチオール基を有するポリ(エチレングリコール)(PEG)(例えば、PEG−NH
2、PEG−SH、PEG−COOH);H
2N−PEG−NH
2;HOOC−PEG−COOH;HS−PEG−SH;H
2N−PEG−COOH;HOOC−PEG−SH;H
2N−PEG−SH;1個以上のアミノ(第一級もしくは第二級アミノ)、カルボキシルまたはチオール基を有するマルチアームPEG;1個以上のアミノ(第一級もしくは第二級アミノ)、カルボキシルまたはチオール基を有するPEGデンドリマー;非反応性親水性ビニルモノマーのジアミノ−(第一級もしくは第二級アミノ)またはジカルボキシル−末端ホモ−またはコポリマー;非反応性親水性ビニルモノマーのモノアミノ−(第一級もしくは第二級アミノ)またはモノカルボキシル−末端ホモ−またはコポリマー;(1)約60重量%以下、好ましくは約0.1重量%〜約30重量%、より好ましくは約0.5重量%〜約20重量%、さらにより好ましくは約1重量%〜約15重量%の1種以上の反応性ビニルモノマーと、(2)少なくとも1種の非反応性親水性ビニルモノマーとを含んでなる組成物の重合生成物であるコポリマー;ならびにそれらの組合せが含まれる。反応性ビニルモノマーおよび非反応性親水性ビニルモノマーは、上記で説明されたものである。
【0086】
より好ましくは、親水性強化剤としての親水性ポリマーは、PEG−NH
2;PEG−SH;PEG−COOH;H
2N−PEG−NH
2;HOOC−PEG−COOH;HS−PEG−SH;H
2N−PEG−COOH;HOOC−PEG−SH;H
2N−PEG−SH;1個以上のアミノ、カルボキシルまたはチオール基を有するマルチアームPEG;1個以上のアミノ、カルボキシルまたはチオール基を有するPEGデンドリマー;アクリルアミド(AAm)、N,N−ジメチルアクリルアミド(DMA)、N−ビニルピロリドン(NVP)、N−ビニル−N−メチルアセトアミド、グリセロール(メタ)アクリレート、ヒドロキシエチル(メタ)アクリレート、N−ヒドロキシエチル(メタ)アクリルアミド、400ダルトンまでの重量平均分子量を有するC
1〜C
4−アルコキシポリエチレングリコール(メタ)アクリレート、ビニルアルコール、N−メチル−3−メチレン−2−ピロリドン、1−メチル基−5−メチレン−2−ピロリドン、5−メチル−3−メチレン−2−ピロリドン、N,N−ジメチルアミノエチル(メタ)アクリレート、N,N−ジメチルアミノプロピル(メタ)クリルアミド、(メタ)アクリルオキシエチルホスホリルクロリドおよびそれらの組合せからなる群から選択される、非反応性親水性ビニルモノマーのモノアミノ−、モノカルボキシル−、ジアミノ−またはジカルボキシル−末端ホモ−またはコポリマー;(1)約0.1重量%〜約30重量%、好ましくは約0.5重量%〜約20重量%、より好ましくは約1重量%〜約15重量%のアクリル酸、C
1〜C
3アルキルアクリル酸、アリルアミンおよび/またはアミノ−C
2〜C
4アルキル(メタ)アクリレートと、(2)アクリルアミド、N,N−ジメチルアクリルアミド)、N−ビニルピロリドン)、(メタ)アクリルオキシエチルホスホリルクロリド、N−ビニル−N−メチルアセトアミド、グリセロール(メタ)アクリレート、ヒドロキシエチル(メタ)アクリレート、N−ヒドロキシエチル(メタ)アクリルアミド、400ダルトンまでの重量平均分子量を有するC
1〜C
4−アルコキシポリエチレングリコール(メタ)アクリレート、ビニルアルコールからなる群から選択される少なくとも1種の非反応性親水性ビニルモノマーとを含んでなる組成物の重合生成物であるコポリマー、ならびにそれらの組合せである。
【0087】
最も好ましくは、親水性強化剤としての親水性ポリマーは、PEG−NH
2;PEG−SH;PEG−COOH;モノアミノ−、モノカルボキシル−、ジアミノ−またはジカルボキシル−末端ポリビニルピロリドン;モノアミノ−、モノカルボキシル−、ジアミノ−またはジカルボキシル−末端ポリアクリルアミド;モノアミノ−、モノカルボキシル−、ジアミノ−またはジカルボキシル−末端ポリ(DMA);モノアミノ−、モノカルボキシル−、ジアミノ−またはジカルボキシル−末端ポリ(DMA−co−NVP);モノアミノ−、モノカルボキシル−、ジアミノ−またはジカルボキシル−末端ポリ(NVP−co−N,N−ジメチルアニリンアミノエチル(メタ)アクリレート));モノアミノ−、モノカルボキシル−、ジアミノ−またはジカルボキシル−末端ポリ(ビニルアルコール);モノアミノ−、モノカルボキシル−、ジアミノ−またはジカルボキシル−末端ポリ[(メタ)アクリロイルオキシエチルホスホリルコリン]ホモポリマーまたはコポリマー;モノアミノ−、モノカルボキシル−、ジアミノ−またはジカルボキシル−末端ポリ(NVP−co−ビニルエタノール);モノアミノ−、モノカルボキシル−、ジアミノ−またはジカルボキシル−末端ポリ(DMA−co−ビニルエタノール);約0.1重量%〜約30重量%、好ましくは約0.5重量%〜約20重量%、より好ましくは約1重量%〜約15重量%の(メタ)アクリル酸を有するポリ[(メタ)アクリル酸−co−アクリルアミド];約0.1重量%〜約30重量%、好ましくは約0.5重量%〜約20重量%、より好ましくは約1重量%〜約15重量%の(メタ)アクリル酸を有するポリ[(メタ)アクリル酸−co−NVP);(1)(メタ)アクリロイルオキシエチルホスホリルコリンと、(2)約0.1重量%〜約30重量%、好ましくは約0.5重量%〜約20重量%、より好ましくは約1重量%〜約15重量%のアクリル酸、C
1〜C
3アルキルアクリル酸、アリルアミンおよび/またはアミノ−C
2〜C
4アルキル(メタ)アクリレートとを含んでなる組成物の重合生成物であるコポリマー;ならびにそれらの組合せである。
【0088】
官能基を有するPEGおよび官能基を有するマルチアームPEGは、種々の商業的供給元、例えば、PolyscienceおよびShearwater Polymers,inc.などから得ることができる。
【0089】
1種以上の非反応性親水性ビニルモノマーの、あるいはホスホリルコリン含有ビニルモノマーのモノアミノ−、モノカルボキシル−、ジアミノ−またはジカルボキシル−末端ホモまたはコポリマーは、参照によって全体として本明細書に組み込まれる米国特許第6,218,508号明細書に記載の手順に従って調製することができる。例えば、非反応性親水性ビニルモノマーのジアミノ−またはジカルボキシル−末端ホモまたはコポリマーを調製するために、非反応性ビニルモノマー、アミノまたはカルボキシル基を有する連鎖移動剤(例えば、2−アミノエタンチオール、2−メルカプトプロピオン酸、チオグリコール酸、チオ乳酸または他のヒドロキシメルカプタン、アミノメルカプタンまたはカルボキシル含有メルカプタン)および任意に他のビニルモノマーを、フリーラジカル開始剤の存在下、(アミノまたはカルボキシル基を有する)反応性ビニルモノマーと(熱的または化学線によって)共重合させる。一般に、連鎖移動剤と、反応性ビニルモノマー以外の全ビニルモノマーとのモル比は、約1:5〜約1:100であるが、連鎖移動剤と反応性ビニルモノマーとのモル比は1:1である。そのような調製において、アミノまたはカルボキシル基を有する連鎖移動剤は、得られる親水性ポリマーの分子量を制御するために使用され、そして1個の末端アミノまたはカルボキシルを有する親水性ポリマーを提供するように、得られた親水性ポリマーの末端を形成するが、反応性ビニルモノマーは、得られる親水性ポリマーに他の末端カルボキシルまたはアミノ基を提供する。同様に、非反応性親水性ビニルモノマーのモノアミノ−またはモノカルボキシル−末端ホモまたはコポリマーを調製するために、非反応性ビニルモノマー、アミノまたはカルボキシル基を有する連鎖移動剤(例えば、2−アミノエタンチオール、2−メルカプトプロピオン酸、チオグリコール酸、チオ乳酸または他のヒドロキシメルカプタン、アミノメルカプタンまたはカルボキシル含有メルカプタン)および任意に他のビニルモノマーを、いずれの反応性ビニルモノマーもない状態で、(熱的または化学線によって)共重合させる。
【0090】
本明細書で使用される場合、非反応性親水性ビニルモノマーのコポリマーは、非反応性親水性ビニルモノマーと1種以上の追加ビニルモノマーとの重合生成物を指す。非反応性親水性ビニルモノマーおよび反応性ビニルモノマー(例えば、カルボキシル含有ビニルモノマー、第一級アミノ基含有ビニルモノマーまたは第二級アミノ基含有ビニルモノマー)を含んでなるコポリマーは、いずれかの周知のラジカル重合法に従って調製することができるか、または商業的供給元から入手することができる。メタクリロイルオキシエチルホスホリルコリンおよびカルボキシル含有ビニルモノマー(またはアミノ含有ビニルモノマー)を含んでなるコポリマーは、NOP Corporationから入手可能である(例えば、LIPIDURE(登録商標)−Aおよび−AF)。
【0091】
(親水性強化剤として)少なくとも1個のアミノ、カルボキシルまたはチオール基を有する親水性ポリマーの重量平均分子量M
wは、好ましくは約500〜約1,000,000、より好ましくは約1,000〜約500,000さらにより好ましくは約5,000〜約250,000ダルトンである。
【0092】
本発明によると、親水性強化剤と本発明のポリ(2−オキサゾリン−co−エチレンイミン)−エピクロロヒドリンとの反応は、アゼチジニウム基を有する水溶性および熱架橋性親水性ポリマー材料を形成させるために十分な時間(約0.3時間〜約24時間、好ましくは約1時間〜約12時間、さらにより好ましくは約2時間〜約8時間)、約40℃〜約100℃の温度で実行される。
【0093】
本発明によると、本発明のポリ(2−オキサゾリン−co−エチレンイミン)−エピクロロヒドリンに対する親水性強化剤の濃度は、得られる親水性ポリマー材料が水に不溶性(すなわち、室温で水100mlあたり0.005g未満の溶解性)とならないように、そして本発明のポリ(2−オキサゾリン−co−エチレンイミン)−エピクロロヒドリンのアゼチジニウム基の約99%、好ましくは約98%、より好ましくは約97%、さらにより好ましくは約96%より多くが消費されないように選択されなければならない。
【0094】
本発明は、さらなる態様において、上記で完全に記載された本発明の少なくとも1種のポリ(2−オキサゾリン−co−エチレンイミン)−エピクロロヒドリンコポリマーおよび/または上記で完全に記載された本発明の少なくとも1種の水溶性および熱架橋性親水性ポリマー材料の使用を伴う、それぞれがその上に架橋された親水性コーティングを有する、コーティングされたコンタクトレンズ(好ましくは、ハイドロゲルコンタクトレンズ、より好ましくはシリコーンハイドロゲルコンタクトレンズ)の製造方法を提供する。
【0095】
それぞれがその上に架橋された親水性コーティングを有する、コーティングされたコンタクトレンズ(好ましくは、ハイドロゲルコンタクトレンズ、より好ましくはシリコーンハイドロゲルコンタクトレンズ)の製造のための本発明の一方法は、(a)コンタクトレンズの表面上および/または表面付近で、第一級アミノ基、第二級アミノ基、カルボキシル基およびそれらの組合せからなる群から選択される反応性官能基を含んでなるコンタクトレンズ(好ましくは、ハイドロゲルコンタクトレンズ、より好ましくはシリコーンハイドロゲルコンタクトレンズ)、ならびに(全体として本明細書に組み込まれる)上記の本発明のポリ(2−オキサゾリン−co−エチレンイミン)−エピクロロヒドリンコポリマーを得るステップと;(b)ポリ(2−オキサゾリン−co−エチレンイミン)−エピクロロヒドリンコポリマーの存在下、約40℃〜約140℃の温度まで、またはその温度で、それぞれ、コンタクトレンズの表面上および/または表面付近でポリ(2−オキサゾリン−co−エチレンイミン)−エピクロロヒドリンコポリマーの1個のアゼチジニウム基と1個の反応性官能基との間で形成された共有結合によってコンタクトレンズの表面上にポリ(2−オキサゾリン−co−エチレンイミン)−エピクロロヒドリンコポリマーが共有結合するために十分な時間、水溶液中でコンタクトレンズを加熱して、それによって、架橋された親水性コーティングをコンタクトレンズ上に形成するステップとを含んでなる。
【0096】
それぞれがその上に架橋された親水性コーティングを有する、コーティングされたコンタクトレンズ(好ましくは、ハイドロゲルコンタクトレンズ、より好ましくはシリコーンハイドロゲルコンタクトレンズ)の製造のための本発明の別の方法は、(a)コンタクトレンズ(好ましくは、ハイドロゲルコンタクトレンズ、より好ましくはシリコーンハイドロゲルコンタクトレンズ)を得るステップと;(b)(全体として本明細書に組み込まれる)上記の疎水性N−アシル−イミノエチレンモノマー単位を含んでなる本発明のポリ(2−オキサゾリン−co−エチレンイミン)−エピクロロヒドリンコポリマーの層を適用して、コンタクトレンズ上にアンカリングコーティングを形成するステップと;(c)第一級アミノ基、第二級アミノ基、カルボキシル基、チオール基およびそれらの組合せからなる群から選択される反応性官能基を有する水溶性親水性ポリマーの存在下、約40℃〜約140℃の温度まで、またはその温度で、それぞれ、アンカリングコーティングの1個のアゼチジニウム基と親水性ポリマーの1個の反応性官能基との間で形成された共有結合によってコンタクトレンズの表面上に親水性ポリマーが共有結合するために十分な時間、水溶液中で、その上にアンカリングコーティングを有するコンタクトレンズを加熱して、それによって、架橋された親水性コーティングをコンタクトレンズ上に形成するステップとを含んでなる。
【0097】
それぞれがその上に架橋された親水性コーティングを有する、コーティングされたコンタクトレンズ(好ましくは、ハイドロゲルコンタクトレンズ、より好ましくはシリコーンハイドロゲルコンタクトレンズ)の製造のための本発明のさらなる方法は、(a)コンタクトレンズの表面上および/または表面付近で、第一級アミノ基、第二級アミノ基、カルボキシル基およびそれらの組合せからなる群から選択される反応性官能基を含んでなるコンタクトレンズ(好ましくは、ハイドロゲルコンタクトレンズ、より好ましくはシリコーンハイドロゲルコンタクトレンズ)、ならびに(全体として本明細書に組み込まれる)上記の本発明の水溶性および熱架橋性親水性ポリマー材料を得るステップと;(b)水溶性および熱架橋性親水性ポリマー材料の存在下、約40℃〜約140℃の温度まで、またはその温度で、それぞれ、コンタクトレンズの表面上および/または表面付近でポリ(2−オキサゾリン−co−エチレンイミン)−エピクロロヒドリンコポリマーの1個のアゼチジニウム基と1個の反応性官能基との間で形成された共有結合によってコンタクトレンズの表面上に親水性ポリマー材料が共有結合するために十分な時間、水溶液中でコンタクトレンズを加熱して、それによって、架橋された親水性コーティングをコンタクトレンズ上に形成するステップとを含んでなる。
【0098】
当業者は、コンタクトレンズの製造方法を周知である。例えば、コンタクトレンズは、例えば米国特許第3,408,429号明細書に記載されるような従来の「スピンキャスティング成形」で製造されることができるか、または米国特許第4,347,198号明細書、同第5,508,317号明細書、同第5,583,463号明細書、同第5,789,464号明細書および同第5,849,810号明細書に記載されるような静的形態での完全キャスト成形プロセスによって、またはカスタマイズされたコンタクトレンズの製造において使用されるようなシリコーンハイドロゲルボタンの旋盤カッティングによって製造することができる。キャスト成形において、レンズ配合物は、典型的に型の中に分配され、そしてコンタクトレンズ製造用の型で硬化(すなわち、重合および/または架橋)される。ハイドロゲルコンタクトレンズの製造に関しては、ハイドロゲルレンズ配合物は、少なくとも1種の親水性ビニルモノマーを含んでなる。シリコーンハイドロゲル(SiHy)コンタクトレンズの製造に関しては、キャスト成形用もしくはスピンキャスト成形用、またはコンタクトレンズの旋盤カッティングで使用されるSiHyロッドの製造のためのSiHyレンズ形成組成物(またはSiHyレンズ配合物)は、一般に、当業者に周知であるシリコーン含有ビニルモノマー、シリコーン含有ビニルマクロマー、シリコーン含有プレポリマー、親水性ビニルモノマー、疎水性ビニルモノマー、架橋剤(約700のダルトン以下の分子量を有し、かつ少なくとも2個のエチレン系不飽和基を含有する化合物)、フリーラジカル開始剤(光開始剤または熱開始剤)、親水性ビニルマクロマー/プレポリマーならびにそれらの組合せからなる群から選択される少なくとも1種の成分を含んでなる。SiHyコンタクトレンズ配合物は、当業者に既知である他の必要な成分、例えば、当業者に既知であるUV吸収剤、可視性着色剤(例えば、染料、顔料またはそれらの混合物)、抗菌剤(例えば、好ましくは銀ナノ粒子)、生物活性剤、浸出性潤滑剤、浸出性涙安定剤およびそれらの混合物を含むこともできる。得られるSiHyコンタクトレンズは、次いで、当業者に既知であるように、得られたレンズから未重合成分を取り除くための抽出溶媒による抽出および水和プロセスを受けることができる。加えて、あらかじめ形成されたSiHyコンタクトレンズは、着色コンタクトレンズ(すなわち、当業者に周知であるように、少なくとも1つの着色パターンがその上に印刷されているSiHyコンタクトレンズ)であることが可能である。
【0099】
上記の成分の種々の組合せを含む多数のSiHyレンズ配合物が、本出願の出願日までに出願された多数の特許および特許出願に記載されている。それらの全ては、コーティングされるSiHyレンズを得るために使用することができる。lotrafilcon A、lotrafilcon B、delefilcon A、balafilcon A、galyfilcon A、senofilcon A、narafilcon A、narafilcon B、comfilcon A、enfilcon A、asmofilcon Aなどの商業的SiHyレンズを製造するためのSiHyレンズ配合物も、本発明のコーティングされるSiHyコンタクトレンズを製造するために使用することができる。
【0100】
本発明によると、コンタクトレンズ(好ましくはハイドロゲルコンタクトレンズ、より好ましくはシリコーンハイドロゲルコンタクトレンズ)は、その表面上および/または表面付近に反応性官能基(第一級アミノ基、第二級アミノ基および/またはカルボキシル基)を本質的に含んでなることができるか、あるいはその表面上および/または表面付近にそれらを含まないが、反応性官能基(第一級アミノ基、第二級アミノ基および/またはカルボキシル基)を含んでなるように変性することが可能である。
【0101】
コンタクトレンズ(好ましくはハイドロゲルコンタクトレンズ、より好ましくはシリコーンハイドロゲルコンタクトレンズ)は、その表面上および/または表面付近に反応性官能基(第一級アミノ基、第二級アミノ基および/またはカルボキシル基)を本質的に含んでなる場合、反応性ビニルモノマー(すなわち、第一級アミノ基、第二級アミノ基およびカルボキシル基からなる群から選択される反応性官能基を有するビニルモノマー)を含んでなるレンズ配合物を重合することによって得られる。
【0102】
好ましい反応性ビニルモノマーの例としては、限定されないが、アミノ−C
2〜C
6アルキル(メタ)アクリレート、C
1〜C
6アルキルアミノ−C
2〜C
6アルキル(メタ)アクリレート、アリルアミン、ビニルアミン、アミノ−C
2〜C
6アルキル(メタ)アクリルアミド、C
1〜C
6アルキルアミノ−C
2〜C
6アルキル(メタ)アクリルアミド、アクリル酸、C
1〜C
4アルキルアクリル酸(例えば、メタアクリル酸、エチルアクリル酸、プロピルアクリル酸、ブチルアクリル酸)、N,N−2−アクリルアミドグリコール酸、ベータ−メチル−アクリル酸、アルファ−フェニルアクリル酸、ベータ−アクリルオキシプロピオン酸、ソルビン酸、アルゲリカ酸、ケイ皮酸、1−カルボキシ−4−フェニルブタジエン−1,3、イタコン酸、シトラコン酸、メサコン酸、グルタコン酸、アコニット酸、マレイン酸、フマル酸、トリカルボキシエチレンおよびそれらの組合せが含まれる。好ましくは、シリコーンハイドロゲルコンタクトレンズは、アミノ−C
2〜C
6アルキル(メタ)アクリレート、C
1〜C
6アルキルアミノ−C
2〜C
6アルキル(メタ)アクリレート、アリルアミン、ビニルアミン、アミノ−C
1〜C
6アルキル(メタ)アクリルアミド、C
1〜C
6アルキルアミノ−C
2〜C
6アルキル(メタ)アクリルアミド、アクリル酸、C
1〜C
6アルキルアクリル酸、N,N−2−アクリルアミドグリコール酸およびそれらの組合せからなる群から選択される少なくとも1種の反応性ビニルモノマーを含んでなるレンズ配合物から製造される。レンズ配合物は、約0.1重量%〜約10重量%、より好ましくは約0.25重量%〜約7重量%、さらにより好ましくは約0.5重量%〜約5重量%、最も好ましくは約0.75重量%〜約3重量%の反応性ビニルモノマーを含んでなる。
【0103】
コンタクトレンズは、コンタクトレンズの表面上にアミノ基および/またはカルボキシル基を有する反応性ベースコーティングを形成するために、いずれかの表面処理を受けさせることができる。表面処理の例としては、限定されないが、エネルギー(例えば、プラズマ、静電荷、照射または他のエネルギー源)による表面処理、化学的処理、化学蒸着、物品の表面上への親水性ビニルモノマーまたはマクロマーのグラフト化、米国特許第6,451,871号明細書、同第6,719,929号明細書、同第6,793,973号明細書、同第6,811,805号明細書および同第6,896,926号明細書、ならびに米国特許出願公開第2007/0229758A1号明細書、同第2008/0152800A1号明細書および同第2008/0226922A1号明細書に記載される方法に従って得られるレイヤー−バイ−レイヤーコーティング(「LbLコーティング」)が含まれる。「LbLコーティング」は、本明細書で使用される場合、コンタクトレンズのポリマーマトリックスに共有結合しておらず、そしてレンズ上での(プロトン化または脱プロトン化によって)電荷を有するか、もしくは電荷を有することが可能であり、かつ/または電荷を有さない材料のレイヤー−バイ−レイヤーコーティング(「LbL」)析出によって得られるコーティングを指す。LbLコーティングは、1層以上の層を含んでなることができる。
【0104】
好ましくは、表面処理はLbLコーティングプロセスである。このような好ましい実施形態(すなわち、反応性LbLベースコーティング実施形態)において、得られるコンタクトレンズは、少なくとも1層の反応性ポリマー(すなわち、第一級アミノ基、第二級アミノ基および/またはカルボキシル基などのペンダント反応性官能基を有するポリマー)を含む反応性LbLベースコーティングを含んでなり、この反応性LbLベースコーティングは、反応性ポリマーのコーティング溶液とのコンタクトレンズの接触によって得られる。コンタクトレンズと反応性ポリマーのコーティング溶液との接触は、コーティング溶液に浸漬することによって、またはコーティング溶液を噴霧することによって得ることができる。一接触プロセスは、単にある時間、コーティング溶液の浴にコンタクトレンズを浸漬することを含むか、あるいはそれぞれの浴に関して固定のより短い時間、一連のコーティング溶液の浴にコンタクトレンズを連続的に浸漬することを含む。別の接触プロセスは、単にコーティング溶液を噴霧することを含む。しかしながら、多くの選択肢は、噴霧ステップおよび浸漬ステップの種々の組合せを含み、これは当業者によって容易に設計され得る。コンタクトレンズと反応性ポリマーのコーティング溶液との接触時間は、約10分間まで継続されてよく、好ましくは約5〜約360秒、より好ましくは約5〜250秒、さらにより好ましくは約5〜約200秒間継続されてよい。
【0105】
このような反応性LbLベースコーティングの実施形態において、反応性ポリマーは、ペンダント反応性官能基(第一級アミノ基、第二級アミノ基および/またはカルボキシル基)を有する直鎖または分枝鎖ポリマーであることが可能である。ペンダント反応性官能基(第一級アミノ基、第二級アミノ基および/またはカルボキシル基)を有するいずれのポリマーも、シリコーンハイドロゲルコンタクトレンズ上にベースコーティングを形成するための反応性ポリマーとして使用することができる。反応性ポリマーの例としては、限定されないが、反応性ビニルモノマーのホモポリマー;2種以上の反応性ビニルモノマーのコポリマー;反応性ビニルモノマーと、1種以上の非反応性親水性ビニルモノマー(すなわち、いずれのカルボキシルまたは(第一級もしくは第二級)アミノ基を含まない親水性ビニルモノマー)とのコポリマー;ポリエチレンイミン(PEI);ペンダントアミノ基を有するポリビニルアルコール;カルボキシル含有セルロース(例えば、カルボキシメチルセルロース、カルボキシエチルセルロース、カルボキシプロピルセルロース);ヒアルロン酸;コンドロイチン硫酸;ポリ(グルタミン酸);ポリ(アスパラギン酸);およびそれらの組合せが含まれる。
【0106】
好ましい反応性ビニルモノマーは、上記で記載されたものである。
【0107】
カルボキシルまたはアミノ基を含まない非反応性親水性ビニルモノマーの例としては、限定されないが、アクリルアミド(AAm)、メタクリルアミド、N,N−ジメチルアクリルアミド(DMA)、N,N−ジメチルメタクリルアミド(DMMA)、N−ビニルピロリドン(NVP)、N,N−ジメチルアミノエチルメタクリレート(DMAEM)、N,N−ジメチルアミノエチルアクリレート(DMAEA)、N,N−ジメチルアミノプロピルメタクリルアミド(DMAPMAm)、N,N−ジメチルアミノプロピルアクリルアミド(DMAPAAm)、グリセロールメタクリレート、3−アクリロイルアミノ−1−プロパノール、N−ヒドロキシエチルアクリルアミド、N−[トリス(ヒドロキシメチル)メチル]−アクリルアミド、N−メチル−3−メチレン−2−ピロリドン、1−エチル−3−メチレン−2−ピロリドン、1−メチル−5−メチレン−2−ピロリドン、1−エチル−5−メチレン−2−ピロリドン、5−メチル−3−メチレン−2−ピロリドン、5−エチル−3−メチレン−2−ピロリドン、2−ヒドロキシエチル(メタ)アクリレート、ヒドロキシプロピル(メタ)アクリレート、1500ダルトンまでの重量平均分子量を有するC
1〜C
4−アルコキシポリエチレングリコール(メタ)アクリレート、N−ビニルホルムアミド、N−ビニルアセトアミド、N−ビニルイソプロピルアミド、N−ビニル−N−メチルアセトアミド、アリルアルコール、ビニルアルコール(コポリマー中の酢酸ビニルの水和形態)、ホスホリルコリン含有ビニルモノマー((メタ)アクリロイルオキシエチルホスホリルコリンおよび参照によって全体として本明細書に組み込まれる米国特許第5,461,433号明細書に記載されるものを含む)およびそれらの組合せが含まれる。
【0108】
好ましくは、反応性LbLベースコーティングを形成するための反応性ポリマーは、ポリアクリル酸、ポリメタクリル酸、ポリエチルアクリル酸、ポリプロピルアクリル酸、ポリ(N,N−2−アクリルアミドグリコール酸)、ポリ[(メタ)アクリル酸−co−アクリルアミド]、ポリ[(メタ)アクリル酸−co−ビニルピロリドン]、水和ポリ[(メタ)アクリル酸−co−酢酸ビニル]、ポリエチレンイミン(PEI)、ポリアリルアミン塩酸塩(PAH)ホモまたはコポリマー、ポリビニルアミンホモまたはコポリマー、あるいはそれらの組合せである。
【0109】
反応性LbLベースコーティングを形成するための反応性ポリマーの重量平均分子量M
wは、少なくとも約10,000ダルトン、好ましくは少なくとも約50,000ダルトン、より好ましくは少なくとも約100,000ダルトン、さらにより好ましくは約500,000〜5,000,000ダルトンである。
【0110】
コンタクトレンズ上に反応性LbLベースコーティングを形成するための反応性ポリマーの溶液は、1種以上の反応性ポリマーを、水、水および水と混和性の有機溶媒の混合物、有機溶剤、あるいは1種以上の有機溶剤の混合物に溶解することによって調製することができる。好ましくは、反応性ポリマーは、水および1種以上の有機溶媒の混合物、有機溶媒、あるいは1種以上の有機溶剤の混合物に溶解される。少なくとも1種の有機溶剤を含有する溶媒系は、反応性ポリマーの一部がコンタクトレンズに浸透するため、コンタクトレンズ(好ましくはハイドロゲルコンタクトレンズ、より好ましくはシリコーンハイドロゲルコンタクトレンズ)を膨張させることができ、そして反応性ベースコーティングの耐久性を増加させると思われる。
【0111】
いずれの有機溶媒も反応性ポリマーの溶液の調製において使用することができる。有機溶媒の例としては、限定されないが、トリプロピレングリコールメチルエーテル、ジプロピレングリコールメチルエーテル、エチレングリコールn−ブチルエーテル、ケトン(例えば、アセトン、メチルエチルケトンなど)、ジエチレングリコールn−ブチルエーテル、ジエチレングリコールメチルエーテル、エチレングリコールフェニルエーテル、プロピレングリコールメチルエーテル、プロピレングリコールメチルエーテルアセテート、ジプロピレングリコールメチルエーテルアセテート、プロピレングリコールn−プロピルエーテル、ジプロピレングリコールn−プロピルエーテル、トリプロピレングリコールn−ブチルエーテル、プロピレングリコールn−ブチルエーテル、ジプロピレングリコールn−ブチルエーテル、トリプロピレングリコールn−ブチルエーテル、プロピレングリコールフェニルエーテルジプロピレングリコールジメチルエーテル、ポリエチレングリコール、ポリプロピレングリコール、酢酸エチル、酢酸ブチル、酢酸アミル、乳酸メチル、乳酸エチル、乳酸i−プロピル、塩化メチレン、メタノール、エタノール、1−または2−プロパノール、1−または2−ブタノール、tert−ブタノール、tert−アミルアルコール、メントール、シクロヘキサノール、シクロペンタノールおよびエクソノルボルネオール、2−ペンタノール、3−ペンタノール、2−ヘキサノール、3−ヘキサノール、3−メチル−2−ブタノール、2−ヘプタノール、2−オクタノール、2−ノナノール、2−デカノール、3−オクタノール、ノルボルネオール、2−メチル−2−ペンタノール、2,3−ジメチル−2−ブタノール、3−メチル−3−ペンタノール、1−メチルシクロヘキサノール、2−メチル−2−ヘキサノール、3,7−ジメチル−3−オクタノール、1−クロロ−2−メチル−2−プロパノール、2−メチル−2−ヘプタノール、2−メチル−2−オクタノール、2−2−メチル−2−ノナノール、2−メチル−2−デカノール、3−メチル−3−ヘキサノール、3−メチル−3−ヘプタノール、4−メチル−4−ヘプタノール、3−メチル−3−オクタノール、4−メチル−4−オクタノール、3−メチル−3−ノナノール、4−メチル−4−ノナノール、3−メチル−3−オクタノール、3−エチル−3−ヘキサノール、3−メチル−3−ヘプタノール、4−エチル−4−ヘプタノール、4−プロピル−4−ヘプタノール、4−イソプロピル−4−ヘプタノール、2,4−ジメチル−2−ペンタノール、1−メチルシクロペンタノール、1−エチルシクロペンタノール、1−エチルシクロペンタノール、3−ヒドロキシ−3−メチル−1−ブテン、4−ヒドロキシ−4−メチル−1−シクロペンタノール、2−フェニル−2−プロパノール、2−メトキシ−2−メチル−2−プロパノール2,3,4−トリメチル−3−ペンタノール、3,7−ジメチル−3−オクタノール、2−フェニル−2−ブタノール、2−メチル−1−フェニル−2−プロパノールおよび3−エチル−3−ペンタノール、1−エトキシ−2−プロパノール、1−メチル−2−ピロリドン、N,N−ジメチルプロピオンアミド、ジメチルホルムアミド、ジメチルアセトアミド、ジメチルプロピオンアミド、N−メチルピロリジオンおよびそれらの混合物が含まれる。
【0112】
別の好ましい実施形態において、コンタクトレンズ(好ましくはハイドロゲルコンタクトレンズ、より好ましくはシリコーンハイドロゲルコンタクトレンズ)は、その表面上および/または表面付近に反応性官能基(第一級アミノ基、第二級アミノ基および/またはカルボキシル基)を本質的に含んでなり、そしてその中に反応性官能基を有する反応性LbLベースコーティングを形成するために、さらなる表面処理を受ける。
【0113】
別の好ましい実施形態(反応性プラズマベースコーティング)において、コンタクトレンズ(好ましくはハイドロゲルコンタクトレンズ、より好ましくはシリコーンハイドロゲルコンタクトレンズ)は、プラズマ処理を受けて、コンタクトレンズ上に共有結合された反応性プラズマベースコーティングを形成する。すなわち、放電によって生成されるプラズマの影響下で1種以上の反応性ビニルモノマー(上記で記載されたもののいずれか1つ)を重合させる(いわゆるプラズマ誘導重合)。「プラズマ」という用語は、例えば、基底状態またはいずれかのより高い励起状態の電子、いずれかの極性のイオン、ガス原子および分子あるいはどんな形の加振でものどんなより高い状態でものイオン、ならびにフォトンから構成され得るグロー放電によって製造されたイオン化気体を意味する。これは「低温プラズマ」と呼ばれることが多い。プラズマ重合およびその使用の文献として、R.Hartmann“Plasma polymerisation:Grundlagen,Technik und Anwendung,Jahrb.Oberflaechentechnik(1993)49,pp.283−296,Battelle−Inst.e.V.Frankfurt/Main Germany;H.Yasuda,“Glow Discharge Polymerization”,Journal of Polymer Science:Macromolecular Reviews,vol.16(1981),pp.199−293;H.Yasuda,“Plasma Polymerization”,Academic Press,Inc.(1985);Frank Jansen,“Plasma Deposition Processes”,“Plasma Deposited Thin Films”中,T.MortおよびF.Jansen編,CRC Press Boca Raton(19 );O.Aucielloら(編)“Plasma−Surface Interactions and Processing of Materials”Kluwer Academic Publishers出版、NATO ASI Series;Series E:Applied Sciences,vol.176(1990),pp.377−399;ならびにN.DilsizおよびG.Akovali“Plasma Polymerization of Selected Organic Compounds”,Polymer,vol.37(1996)pp.333−341を参照のこと。好ましくは、プラズマ誘導重合は、国際公開第98028026号パンフレット(参照によって全体として本明細書に組み込まれる)に記載の「アフターグロー」プラズマ誘導重合である。「アフターグロー」プラズマ重合のために、コンタクトレンズの表面を最初に非重合性プラズマガス(例えば、H
2、HeまたはAr)によって処理し、次いで、その後のステップにおいて、そのようにして活性化された表面を、プラズマ電源を切った状態で、アミノ基またはカルボキシル基を有するビニルモノマー(上記で記載されたいずれかの反応性ビニルモノマー)に暴露する。活性化によって、表面上でのプラズマに誘導されたラジカルの形成が生じ、これは、次のステップにおいて、その上のビニルモノマーの重合を開始する。
【0114】
本発明に従って、コンタクトレンズ(好ましくはハイドロゲルコンタクトレンズ、より好ましくはシリコーンハイドロゲルコンタクトレンズ)上のアンカリングコーティングは、(コーティングされる)コンタクトレンズを、(全体として本明細書に組み込まれる)上記で記載された疎水性N−アシル−イミノエチレンモノマー単位を含んでなるポリ(2−オキサゾリン−co−エチレンイミン)−エピクロロヒドリンコポリマーの溶液と接触させることによって形成される。コンタクトレンズと疎水性N−アシル−イミノエチレンモノマー単位を含んでなるポリ(2−オキサゾリン−co−エチレンイミン)−エピクロロヒドリンコポリマーのコーティング溶液との接触は、コーティング溶液に浸漬することによって、またはコーティング溶液を噴霧することによって得ることができる。一接触プロセスは、単にある時間、アンカリングポリマーの溶液の浴にコンタクトレンズを浸漬することを含むか、あるいはそれぞれの浴に関して固定のより短い時間、一連のアンカリングポリマーの溶液の浴にコンタクトレンズを連続的に浸漬することを含む。別の接触プロセスは、単にコーティング溶液を噴霧することを含む。しかしながら、多くの選択肢は、噴霧ステップおよび浸漬ステップの種々の組合せを含み、これは当業者によって容易に設計され得る。コンタクトレンズとアンカリングポリマーの溶液との接触時間は、約10分間まで継続されてよく、好ましくは約5〜約360秒、より好ましくは約5〜250秒、さらにより好ましくは約5〜約200秒間継続されてよい。疎水性N−アシル−イミノエチレンモノマー単位を含んでなるポリ(2−オキサゾリン−co−エチレンイミン)−エピクロロヒドリンコポリマーのコーティング溶液は、有機溶媒、2種以上の有機溶媒の混合物、水および1種以上の有機溶媒の混合物に溶解することによって調製することができる。少なくとも1種の有機溶剤を含有する溶媒系は、疎水性N−アシル−イミノエチレンモノマー単位を含んでなるポリ(2−オキサゾリン−co−エチレンイミン)−エピクロロヒドリンコポリマーの一部がコンタクトレンズに浸透するため、シリコーンハイドロゲルコンタクトレンズを膨張させることができ、そしてアンカリングコーティングの耐久性を増加させると思われる。上記のいずれの有機溶剤も疎N−アシル−イミノエチレンモノマー単位を含んでなるポリ(2−オキサゾリン−co−エチレンイミン)−エピクロロヒドリンコポリマーのコーティング溶液を調製するのに使用することができる。
【0115】
本発明の本態様に従って、加熱ステップは、約20〜90分間、約118℃〜約125℃の温度で、密封されたレンズパッケージ中、パッケージ溶液(すなわち、緩衝水溶液)中に浸漬されたコンタクトレンズ(好ましくはハイドロゲルコンタクトレンズ、より好ましくはシリコーンハイドロゲルコンタクトレンズ)をオートクレーブ処理することによって実行される。本発明の本実施形態の本態様に従って、パッケージ溶液は、オートクレーブ後に眼に安全である緩衝水溶液である。
【0116】
レンズパッケージ(または容器)は、ソフトコンタクトレンズをオートクレーブ処理および貯蔵するために、当業者に周知である。本発明においては、いずれのレンズパッケージも使用することができる。好ましくは、レンズパッケージは、底辺とカバーを含んでなるブリスターパッケージであり、カバーは底部に取り外し可能なように密封され、底部は、殺菌パッケージ溶液およびコンタクトレンズを受け取る空孔を含む。
【0117】
レンズは個別のパッケージにパッケージされて、密封されて、そして使用者に分配される前に(例えば、約120℃以上で少なくとも30分間、圧力下でのオートクレーブによって)殺菌される。当業者は、レンズパッケージをどのようにして密封し、殺菌するのかを理解するであろう。
【0118】
本発明に従って、パッケージ溶液は、少なくとも1種の緩衝剤および当業者に既知の1種以上の他の成分を含有する。他の成分の例としては、限定されないが、張性剤、界面活性剤、抗バクテリア剤、防腐剤および潤滑剤(例えば、セルロース誘導体、ポリビニルアルコール、ポリビニルピロリドン)が含まれる。
【0119】
パッケージ溶液は、パッケージ溶液のpHを所望の範囲、例えば、好ましくは、約6〜約8.5の生理学的に容認できる範囲に維持するために十分な量で緩衝剤を含有する。いずれかの既知の生理学的に容認できる緩衝剤を使用することができる。本発明によるコンタクトレンズケア組成物の成分としての適切な緩衝剤は当業者に既知である。例は、ホウ酸、ホウ酸塩、例えば、ホウ酸ナトリウム、クエン酸、クエン酸塩、例えば、クエン酸カリウム、炭酸水素塩、例えば、炭酸水素ナトリウム、TRIS(2−アミノ−2−ヒドロキシメチル−1,3−プロパンジオール)、ビス‐トリス(ビス−(2−ヒドロキシエチル)−イミノ−トリス(ヒドロキシメチル)−メタン)、ビス−アミノポリオール、トリエタノールアミン、ACES(N−(2−ヒドロキシエチル)−2−アミノエタンスルホン酸)、BES(N,N−ビス(2−ヒドロキシエチル)−2−アミノエタンスルホン酸)、HEPES(4−(2−ヒドロキシエチル)−1−ピペラジンエタンスルホン酸)、MES(2−(N−モルホリノ)エタンスルホン酸)、MOPS(3−[N−モルホリノ]−プロパンスルホン酸)、PIPES(ピペラジン−N,N’−ビス(2−エタンスルホン酸)、TES(N−[トリス(ヒドロキシメチル)メチル]−2−アミノエタンスルホン酸)、それらの塩、リン酸緩衝液、例えば、Na
2HPO
4、NaH
2PO
4およびKH
2PO
4、あるいはそれらの混合物である。好ましいビスアミノポリオールは、1,3−ビス(トリス[ヒドロキシメチル]−メチルアミノ)プロパン(ビス−TRIS−プロパン)である。パッケージ溶液中のそれぞれの緩衝剤の量は、好ましくは、0.001重量%〜2重量%、好ましくは0.01重量%〜1重量%;最も好ましくは約0.05重量%〜約0.30重量%である。
【0120】
パッケージ溶液は、約200〜約450ミリオスモル(mOsm)、好ましくは約250〜約350mOsmの張性を有する。パッケージ溶液の張性は、張性に影響を与える有機または無機物を加えることによって調整することができる。適切な眼で容認できる張性剤としては、限定されないが、塩化ナトリウム、塩化カリウム、グリセロール、プロピレングリコール、ポリオール、マンニトール、ソルビトール、キシリトールおよびそれらの混合物が含まれる。
【0121】
本発明のパッケージ溶液は、25℃において、約1センチポイズ〜約8センチポイズ、より好ましくは約1.5センチポイズ〜約5センチポイズの粘度を有する。
【0122】
好ましい実施形態において、パッケージ溶液は、好ましくは約0.01重量%〜約2重量%、より好ましくは約0.05重量%〜約1.5重量%、さらにより好ましくは約0.1重量%〜約1重量%、最も好ましくは約0.2重量%〜約0.5重量%の本発明のポリ(2−オキサゾリン−co−エチレンイミン)−エピクロロヒドリンコポリマー、または本発明の熱架橋性親水性ポリマー材料を含んでなる。
【0123】
別の好ましい実施形態において、本発明の方法は、さらに、加熱ステップの前に、室温で、コンタクトレンズ(好ましくはハイドロゲルコンタクトレンズ、より好ましくはシリコーンハイドロゲルコンタクトレンズ)を、熱架橋性親水性ポリマー材料の水溶液と接触させて、コンタクトレンズの表面上にポリ(2−オキサゾリン−co−エチレンイミン)−エピクロロヒドリンコポリマーまたは熱架橋性親水性ポリマー材料のトップ層(すなわち、LbLコーティング)を形成するステップと、レンズパッケージ中のパッケージ溶液中で熱架橋性親水性ポリマー材料のトップ層を有するコンタクトレンズを浸漬するステップと;レンズパッケージを密封するステップと;その中にコンタクトレンズを有するレンズパッケージをオートクレーブ処理し、コンタクトレンズ上に架橋された多親水性コーティングを形成するステップとを含んでなることができる。
【0124】
本発明の方法によって得られるコンタクトレンズ(好ましくはハイドロゲルコンタクトレンズ、より好ましくはシリコーンハイドロゲルコンタクトレンズ)は、好ましくは約90度以下、より好ましくは約80度以下、さらにより好ましくは約70度以下、最も好ましくは約60度以下の平均水接触角によって特徴づけられる表面親水性/湿潤性を有する。
【0125】
本発明の方法によって得られるシリコーンハイドロゲルコンタクトレンズは、少なくとも約40バーラー、好ましくは少なく約50バーラー、より好ましくは少なくとも約60バーラー、さらにより好ましくは少なくとも約70バーラーの酸素透過性;約1.5MPa以下、好ましくは約1.2MPa以下、より好ましくは約1.0MPa以下、さらにより好ましくは約0.3MPa〜約1.0MPaの弾性係数;完全水和時に、約15重量%〜約70重量%、好ましくは約20重量%〜約65重量%、より好ましくは約25重量%〜約60重量%、さらにより好ましくは約30重量%〜約55重量%の水含有量;デジタル摩擦試験を存続することによって特徴づけられるコーティング耐久性およびそれらの組合せ;ならびにそれらの組合せからなる群から選択される1つの特性を有する。
【0126】
シリコーンハイドロゲルコンタクトレンズの水含有量は、米国特許第5,849,811号明細書に開示されるバルク技術(Bulk Technique)に従って測定することができる。
【0127】
本発明の種々の実施形態が、特定の用語、デバイスおよび方法を使用して記載されたが、このような記載は説明目的のみのためである。使用された用語は、限定するためのものではなく、説明するための用語である。以下の請求の範囲に明らかにされる本発明の精神および範囲から逸脱することなく、当業者は修正および変更をし得ることは理解されるであろう。加えて、種々の実施形態の態様は、以下に説明される通り、全体的に、またはその一部で交換され得るか、あるいはいずれかの様式で組み合わせることができ、かつ/または一緒に使用することができる。
【0128】
1.(1)(M1として指定される)約2モル%〜約95モル%の量の、次式
【化29】
(式中、R
1は、
(a)水素、メチル、エチル、プロピル、イソプロピル、N−ピロリドニル−C
1〜C
4アルキルまたは−alk−(OC
2H
4)
m3−OR’’(式中、alkはC
1〜C
6アルキルジラジカルであり、R’’はC
1〜C
4アルキルであり、かつm3は1〜10の整数である)の一価ラジカルである一価ラジカルR
1a、あるいは
(b)C
4〜C
18アルキル、C
1〜C
4アルキル置換フェニル、C
1〜C
4アルコキシ置換フェニルまたはC
6〜C
18アリールラジカルである一価ラジカルR
1bである)を有するN−アシル−イミノエチレンモノマー単位;
(2)(M2として指定される)約0.5モル%〜約95モル%の量の、次式
【化30】
を有するアゼチジニウムモノマー単位;
(3)(M3として指定される)0モル%〜約60モル%の量の、次式*−NH−CH
2−CH
2−*を有するエチレンイミンモノマー単位;および
(4)(M4として指定される)0モル%〜約5モル%の量の、次式
【化31】
を有する架橋単位(ただし、(M1+M2+M3+M4)は約100%である)
を含んでなる、ポリ(2−オキサゾリン−co−エチレンイミン)−エピクロロヒドリンコポリマー(またはコポリマー)。
【0129】
2.次式
【化32】
(式中、R
1aは、水素、メチル、エチル、プロピル、イソプロピル、N−ピロリドニル−C
1〜C
4アルキルまたは−alk−(OC
2H
4)
m3−OR’’(式中、alkはC
1〜C
6アルキルジラジカルであり、R’’はC
1〜C
4アルキル、好ましくはメチルであり、かつm3は1〜10(好ましくは1〜5)の整数である)の一価ラジカルである)の親水性N−アシル−イミノエチレンモノマー単位を含んでなる、発明1に記載のポリ(2−オキサゾリン−co−エチレンイミン)−エピクロロヒドリンコポリマー。
【0130】
3.R’’がメチルである、発明1または2に記載のポリ(2−オキサゾリン−co−エチレンイミン)−エピクロロヒドリンコポリマー。
【0131】
4.m3が1〜5の整数である、発明1、2または3に記載のポリ(2−オキサゾリン−co−エチレンイミン)−エピクロロヒドリンコポリマー。
【0132】
5.次式
【化33】
(式中、R
1bは、C
6〜C
18アルキル、C
1〜C
4アルキル置換フェニル、C
1〜C
4アルコキシ置換フェニルまたはC
6〜C
18アリールラジカルである)の疎水性N−アシル−イミノエチレンモノマー単位を含んでなる、発明1に記載のポリ(2−オキサゾリン−co−エチレンイミン)−エピクロロヒドリンコポリマー。
【0133】
6.次式
【化34】
(式中、R
1bは、C
6〜C
18アルキル、C
1〜C
4アルキル置換フェニル、C
1〜C
4アルコキシ置換フェニルまたはC
6〜C
18アリールラジカルである)の疎水性N−アシル−イミノエチレンモノマー単位と、次式
【化35】
(式中、R
1aは、水素、メチル、エチル、プロピル、イソプロピル、N−ピロリドニル−C
1〜C
4アルキルまたは−alk−(OC
2H
4)
m3−OR’’(式中、alkはC
1〜C
6アルキルジラジカルであり、R’’はC
1〜C
4アルキル、好ましくはメチルであり、かつm3は1〜10(好ましくは1〜5)の整数である)の一価ラジカルである)の親水性N−アシル−イミノエチレンモノマー単位とを含んでなる、発明1に記載のポリ(2−オキサゾリン−co−エチレンイミン)−エピクロロヒドリンコポリマー。
【0134】
7.(1)約10モル%〜約85モル%のN−アシル−イミノエチレンモノマー単位;(2)約2.5モル%〜約75モル%のアゼチジニウムモノマー単位;(3)0モル%〜約60モル%のエチレンイミンモノマー単位;および(4)0〜約5モル%の架橋単位を含んでなる、発明1〜6のいずれか一項に記載のポリ(2−オキサゾリン−co−エチレンイミン)−エピクロロヒドリンコポリマー。
【0135】
8.約20モル%〜約75モル%、さらにより好ましくは、約30モル%〜約65モル%のN−アシル−イミノエチレンモノマー単位を含んでなる、発明7に記載のポリ(2−オキサゾリン−co−エチレンイミン)−エピクロロヒドリンコポリマー。
【0136】
9.約5モル%〜約75モル%、さらにより好ましくは、約10モル%〜約60モル%のアゼチジニウムモノマー単位を含んでなる、発明7または8に記載のポリ(2−オキサゾリン−co−エチレンイミン)−エピクロロヒドリンコポリマー。
【0137】
10.0モル%〜約30モル%、さらにより好ましくは、0〜約10モル%のエチレンイミンモノマー単位;および(4)0〜約5モル%、好ましくは、0〜約2.5モル%、さらにより好ましくは、0〜約1モル%の架橋単位を含んでなる、発明7、8または9に記載のポリ(2−オキサゾリン−co−エチレンイミン)−エピクロロヒドリンコポリマー。
【0138】
11.0〜約2.5モル%、さらにより好ましくは、0〜約1モル%の架橋単位を含んでなる、発明7〜10のいずれか一項に記載のポリ(2−オキサゾリン−co−エチレンイミン)−エピクロロヒドリンコポリマー。
【0139】
12.少なくとも約500ダルトン、好ましくは、約1,000〜約5,000,000ダルトン、より好ましくは、約5,000〜約2,000,000ダルトン、さらにより好ましくは、約10,000〜約1,000,000ダルトンの重量平均分子量M
wを有する、発明1〜11のいずれか一項に記載のポリ(2−オキサゾリン−co−エチレンイミン)−エピクロロヒドリンコポリマー。
【0140】
13.アゼチジニウム基;約5重量%〜約95重量%の、発明1〜12のいずれか一項に記載のポリ(2−オキサゾリン−co−エチレンイミン)−エピクロロヒドリンコポリマーから誘導される第1のポリマー鎖;ならびに約5重量%〜約95重量%の、第一級アミノ基、第二級アミノ基、カルボキシル基、チオール基およびそれらの組合せからなる群から選択される少なくとも1種の反応性官能基を有する少なくとも1種の親水性強化剤から誘導される親水性部分または第2のポリマー鎖を含んでなる水溶性および熱架橋性親水性ポリマー材料。
【0141】
14.約10重量%〜約90重量%、より好ましくは、約15重量%〜約85重量%の上記第1のポリマー鎖を含んでなる、発明13に記載の水溶性および熱架橋性親水性ポリマー材料。
【0142】
15.約10重量%〜約90重量%、さらにより好ましくは、約15重量%〜約85重量%の上記親水性部分または第2のポリマー鎖を含んでなる、発明13または14に記載の水溶性および熱架橋性親水性ポリマー材料。
【0143】
16.上記親水性強化材が、1個以上のアミノ、カルボキシルおよび/またはチオール基を有する親水性ポリマーであり、上記親水性強化剤としての上記親水性ポリマー中の上記アミノ、上記カルボキシルおよび/または上記チオールの含有量は、上記親水性ポリマーの全重量に基づき、約40重量%未満、より好ましくは約30重量%未満、より好ましくは約20重量%未満、さらにより好ましくは約10重量%未満である、発明13〜15のいずれか一項に記載の水溶性および熱架橋性親水性ポリマー材料。
【0144】
17.上記親水性強化剤としての上記親水性ポリマーが、PEG−NH
2、PEG−SH、PEG−COOH;H
2N−PEG−NH
2;HOOC−PEG−COOH;HS−PEG−SH;H
2N−PEG−COOH;HOOC−PEG−SH;H
2N−PEG−SH;1個以上のアミノ、カルボキシルまたはチオール基を有するマルチアームPEG;1個以上のアミノ、カルボキシルまたはチオール基を有するPEGデンドリマー;非反応性親水性ビニルモノマーのジアミノまたはジカルボキシル、モノアミノまたはモノカルボキシル末端ホモ−またはコポリマー;(1)約60重量%以下、好ましくは約0.1重量%〜約30重量%、より好ましくは約0.5重量%〜約20重量%、さらにより好ましくは約1重量%〜約15重量%の少なくとも1種の反応性ビニルモノマーと、(2)少なくとも1種の非反応性親水性ビニルモノマーとを含んでなる組成物の重合生成物であるコポリマー;あるいはそれらの組合せであり、PEGはポリエチレングリコールセグメントである、発明16に記載の水溶性および熱架橋性親水性ポリマー材料。
【0145】
18.上記反応性ビニルモノマーが、アミノ−C
1〜C
6アルキル(メタ)アクリレート、C
1〜C
6アルキルアミノ−C
1〜C
6アルキル(メタ)アクリレート、アリルアミン、ビニルアミン、アミノ−C
1〜C
6アルキル(メタ)アクリルアミド、C
1〜C
6アルキルアミノ−C
1〜C
6アルキル(メタ)アクリルアミド、アクリル酸、C
1〜C
4アルキルアクリル酸、N,N−2−アクリルアミドグリコール酸、ベータ−メチル−アクリル酸、アルファ−フェニルアクリル酸、ベータ−アクリルオキシプロピオン酸、ソルビン酸、アルゲリカ酸、ケイ皮酸、1−カルボキシ−4−フェニルブタジエン−1,3、イタコン酸、シトラコン酸、メサコン酸、グルタコン酸、アコニット酸、マレイン酸、フマル酸、トリカルボキシエチレンおよびそれらの組合せからなる群から選択され、上記非反応性ビニルモノマーが、アクリルアミド、メタクリルアミド、N,N−ジメチルアクリルアミド、N,N−ジメチルメタクリルアミド、N−ビニルピロリドン、N,N−ジメチルアミノエ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ルアミド、N,N−ジメチルアミノプロピルメタクリルアミド、N,N−ジメチルアミノプロピルアクリルアミド、グリセロールメタクリレート、3−アクリロイルアミノ−1−プロパノール、N−ヒドロキシエチルアクリルアミド、N−[トリス(ヒドロキシメチル)メチル]−アクリルアミド、N−メチル−3−メチレン−2−ピロリドン、1−エチル−3−メチレン−2−ピロリドン、1−メチル−5−メチレン−2−ピロリドン、1−エチル−5−メチレン−2−ピロリドン、5−メチル−3−メチレン−2−ピロリドン、5−エチル−3−メチレン−2−ピロリドン、2−ヒドロキシエチル(メタ)アクリレート、ヒドロキシプロピル(メタ)アクリレート、ホスホリルコリン含有ビニルモノマー、1500ダルトンまでの重量平均分子量を有するC
1〜C
4−アルコキシポリエチレングリコール(メタ)アクリレート、N−ビニルホルムアミド、N−ビニルアセトアミド、N−ビニルイソプロピルアミド、N−ビニル−N−メチルアセトアミド、アリルアルコール、ビニルアルコール(コポリマー中の酢酸ビニルの水和形態)およびそれらの組合せからなる群から選択される、発明17に記載の水溶性および熱架橋性親水性ポリマー材料。
【0146】
19.上記親水性強化剤としての上記親水性ポリマーが、PEG−NH
2;PEG−SH;PEG−COOH;H
2N−PEG−NH
2;HOOC−PEG−COOH;HS−PEG−SH;H
2N−PEG−COOH;HOOC−PEG−SH;H
2N−PEG−SH;1個以上のアミノ、カルボキシルまたはチオール基を有するマルチアームPEG;1個以上のアミノ、カルボキシルまたはチオール基を有するPEGデンドリマー;アクリルアミド、N,N−ジメチルアクリルアミド、N−ビニルピロリドン、N−ビニル−N−メチルアセトアミド、グリセロール(メタ)アクリレート、ヒドロキシエチル(メタ)アクリレート、N−ヒドロキシエチル(メタ)アクリルアミド、(メタ)アクリロイルオキシエチルホスホリルコリン、400ダルトンまでの重量平均分子量を有するC
1〜C
4−アルコキシポリエチレングリコール(メタ)アクリレート、ビニルアルコール、N−メチル−3−メチレン−2−ピロリドン、1−メチル基−5−メチレン−2−ピロリドン、5−メチル−3−メチレン−2−ピロリドン、N,N−ジメチルアミノエチル(メタ)アクリレート、N,N−ジメチルアミノプロピル(メタ)クリルアミドおよびそれらの組合せからなる群から選択される、非反応性親水性ビニルモノマーのモノアミノ−、モノカルボキシル−、ジアミノ−またはジカルボキシル−末端ホモ−またはコポリマー;(1)約0.1重量%〜約30重量%、好ましくは約0.5重量%〜約20重量%、より好ましくは約1重量%〜約15重量%の(メタ)アクリル酸、アリルアミンおよび/またはアミノ−C
1〜C
4アルキル(メタ)アクリレートと、(2)アクリルアミド、N,N−ジメチルアクリルアミド、N−ビニルピロリドン、N−ビニル−N−メチルアセトアミド、グリセロール(メタ)アクリレート、ヒドロキシエチル(メタ)アクリレート、N−ヒドロキシエチル(メタ)アクリルアミド、(メタ)アクリルオキシエチルホスホリルクロリド、400ダルトンまでの重量平均分子量を有するC
1〜C
4−アルコキシポリエチレングリコール(メタ)アクリレート、ビニルアルコールからなる群から選択される少なくとも1種の非反応性親水性ビニルモノマーとを含んでなる組成物の重合生成物であるコポリマー、ならびにそれらの組合せである、発明18に記載の水溶性および熱架橋性親水性ポリマー材料。
【0147】
20.上記親水性強化剤としての上記親水性ポリマーが、アミノ−またはカルボキシル含有多糖類、ヒアルロン酸、コンドロイチン硫酸およびそれらの組合せである、発明13〜16のいずれか一項に記載の水溶性および熱架橋性親水性ポリマー材料。
【0148】
21.上記親水性強化剤が、アミノ−、カルボキシル−またはチオール−含有単糖類、アミノ−、カルボキシル−またはチオール−含有二糖類およびアミノ−、カルボキシル−またはチオール−含有少糖類である、発明13〜15のいずれか一項に記載の水溶性および熱架橋性親水性ポリマー材料。
【0149】
22.(a)コンタクトレンズの表面上および/または表面付近で、第一級アミノ基、第二級アミノ基、カルボキシル基およびそれらの組合せからなる群から選択される反応性官能基を含んでなるコンタクトレンズおよび発明1〜12のいずれか一項に記載のポリ(2−オキサゾリン−co−エチレンイミン)−エピクロロヒドリンコポリマーを得るステップと;
(b)上記ポリ(2−オキサゾリン−co−エチレンイミン)−エピクロロヒドリンコポリマーの存在下、約40℃〜約140℃の温度まで、またはその温度で、それぞれ、上記コンタクトレンズの表面上および/または表面付近で上記ポリ(2−オキサゾリン−co−エチレンイミン)−エピクロロヒドリンコポリマーの1個のアゼチジニウム基と1個の上記反応性官能基との間で形成された共有結合によって上記コンタクトレンズの表面上に上記ポリ(2−オキサゾリン−co−エチレンイミン)−エピクロロヒドリンコポリマーが共有結合するために十分な時間、水溶液中で上記コンタクトレンズを加熱して、それによって、架橋された親水性コーティングを上記コンタクトレンズ上に形成するステップと
を含んでなる、コーティングされたコンタクトレンズの製造方法。
【0150】
23.上記コンタクトレンズが、ハイドロゲルコンタクトレンズ、好ましくはシリコーンハイドロゲルコンタクトレンズである、発明22に記載の方法。
【0151】
24.(a)コンタクトレンズを得るステップと;
(b)疎水性N−アシル−イミノエチレンモノマー単位を含んでなる発明5または6のポリ(2−オキサゾリン−co−エチレンイミン)−エピクロロヒドリンコポリマーの層を適用して、シリコーンハイドロゲルコンタクトレンズ上にアンカリングコーティングを形成するステップと;
(c)第一級アミノ基、第二級アミノ基、カルボキシル基、チオール基およびそれらの組合せからなる群から選択される反応性官能基を有する水溶性親水性ポリマーの存在下、約40℃〜約140℃の温度まで、またはその温度で、それぞれ、上記アンカリングコーティングの1個のアゼチジニウム基と上記親水性ポリマーの1個の上記反応性官能基との間で形成された共有結合によって上記コンタクトレンズの表面上に上記親水性ポリマーが共有結合するために十分な時間、水溶液中で、その上に上記アンカリングコーティングを有する上記コンタクトレンズを加熱して、それによって、架橋された上記親水性コーティングを上記コンタクトレンズ上に形成するステップと
を含んでなる、それぞれがその上に架橋された親水性コーティングを有する、コーティングされたコンタクトレンズの製造方法。
【0152】
25.上記コンタクトレンズが、ハイドロゲルコンタクトレンズ、好ましくはシリコーンハイドロゲルコンタクトレンズである、発明24に記載の方法。
【0153】
26.上記工程(b)が、上記コンタクトレンズを、上記ポリ(2−オキサゾリン−co−エチレンイミン)−エピクロロヒドリンコポリマーのコーティング溶液に浸漬することによって、または上記コンタクトレンズに上記コーティング溶液を噴霧することによって実行される、発明24または25に記載の方法。
【0154】
27.上記ポリ(2−オキサゾリン−co−エチレンイミン)−エピクロロヒドリンコポリマーの上記コーティングが、上記ポリ(2−オキサゾリン−co−エチレンイミン)−エピクロロヒドリンコポリマーを有機溶媒、2種以上の有機溶媒の混合物、水と1種以上の有機溶媒との混合物中に溶解することによって調製される、発明24〜26のいずれか一項に記載の方法。
【0155】
28.(a)コンタクトレンズの表面上および/または表面付近で、第一級アミノ基、第二級アミノ基、カルボキシル基およびそれらの組合せからなる群から選択される反応性官能基を含んでなるコンタクトレンズ、ならびに請求項7〜13のいずれか一項に記載の水溶性および熱架橋性親水性ポリマー材料を得るステップと;
(b)上記水溶性および熱架橋性親水性ポリマー材料の存在下、約40℃〜約140℃の温度まで、またはその温度で、それぞれ、上記コンタクトレンズの表面上および/または表面付近でポリ(2−オキサゾリン−co−エチレンイミン)−エピクロロヒドリンコポリマーの1個のアゼチジニウム基と1個の上記維反応性官能基との間で形成された共有結合によって上記コンタクトレンズの表面上に親水性ポリマー材料が共有結合するために十分な時間、水溶液中で上記コンタクトレンズを加熱して、それによって、架橋された親水性コーティングを上記コンタクトレンズ上に形成するステップと
を含んでなる、それぞれがその上に架橋された親水性コーティングを有する、コーティングされたコンタクトレンズの製造方法。
【0156】
29.上記コンタクトレンズが、ハイドロゲルコンタクトレンズ、好ましくはシリコーンハイドロゲルコンタクトレンズである、発明28に記載の方法。
【0157】
30.上記加熱ステップが、パッケージ溶液に浸漬された上記コンタクトレンズ含有レンズパッケージで実行され、より好ましくは、約20〜90分間、約118℃〜約125℃の温度で、密封されたレンズパッケージ中、パッケージ溶液中に浸漬された上記コンタクトレンズをオートクレーブ処理することによって実行され、上記パッケージ溶液は、約6.0〜約8.5のpHを維持するために十分な量で少なくとも1種の緩衝剤を含んでなり、かつ約200〜約450ミリオスモル(mOsm)、好ましくは約250〜約350mOsmの張性および25℃において約1センチポイズ〜約10センチポイズ、好ましくは約1.5センチポイズ〜約5センチポイズの粘度を有する、発明22〜29のいずれか一項に記載の方法。
【0158】
31.アミノ−C
1〜C
6アルキル(メタ)アクリレート、C
1〜C
6アルキルアミノ−C
1〜C
6アルキル(メタ)アクリレート、アリルアミン、ビニルアミン、アミノ−C
1〜C
6アルキル(メタ)アクリルアミド、C
1〜C
6アルキルアミノ−C
1〜C
6アルキル(メタ)アクリルアミド、アクリル酸、C
1〜C
4アルキルアクリル酸、N,N−2−アクリルアミドグリコール酸、ベータ−メチル−アクリル酸、アルファ−フェニルアクリル酸、ベータ−アクリルオキシプロピオン酸、ソルビン酸、アルゲリカ酸、ケイ皮酸、1−カルボキシ−4−フェニルブタジエン−1,3、イタコン酸、シトラコン酸、メサコン酸、グルタコン酸、アコニット酸、マレイン酸、フマル酸、トリカルボキシエチレンおよびそれらの組合せからなる群から選択される少なくとも1種の反応性ビニルモノマーを含んでなるレンズ配合物を重合することによって、上記コンタクトレンズが製造される、発明22〜30のいずれか一項に記載の方法。
【0159】
32.アミノ−C
1〜C
6アルキル(メタ)アクリレート、C
1〜C
6アルキルアミノ−C
1〜C
6アルキル(メタ)アクリレート、アリルアミン、アミノ−C
1〜C
6アルキル(メタ)アクリルアミド、C
1〜C
6アルキルアミノ−C
1〜C
6アルキル(メタ)アクリルアミド、アクリル酸、C
1〜C
6アルキルアクリル酸およびそれらの組合せからなる群から選択される少なくとも1種の反応性ビニルモノマーを含んでなるレンズ配合物を重合することによって、上記コンタクトレンズが製造される、発明22〜30のいずれか一項に記載の方法。
【0160】
33.上記レンズ配合物が、約0.1重量%〜約10重量%、より好ましくは約0.25重量%〜約7重量%、さらにより好ましくは約0.5重量%〜約5重量%、最も好ましくは約0.75重量%〜約3重量%の反応性ビニルモノマーを含んでなる、発明31または32に記載の方法。
【0161】
34.上記コンタクトレンズが、アミノおよび/またはカルボキシル基を含む反応性ベースコーティングを含んでなる、発明22〜33のいずれか一項に記載の方法。
【0162】
35.上記反応性ベースコーティングが、ペンダントアミノ基および/またはカルボキシル基を有する反応性ポリマーの少なくとも1層を含んでなり、かつ上記シリコーンハイドロゲルコンタクトレンズを、上記反応性ポリマーの溶液と接触させることによって得られ、上記反応性ポリマーが、アミノ−C
1〜C
4アルキル(メタ)アクリルアミド、アミノ−C
1〜C
4アルキル(メタ)アクリレート、C
1〜C
4アルキルアミノ−C
1〜C
4アルキル(メタ)アクリルアミド、C
1〜C
4アルキルアミノ−C
1〜C
4アルキル(メタ)アクリレート、アリルアミンまたはビニルアミンのホモポリマー;ポリエチレンイミン;ペンダントアミノ基を有するポリビニルアルコール;直鎖または分枝鎖ポリアクリル酸;C
1〜C
4アルキルアクリル酸のホモポリマー;アミノ−C
1〜C
4アルキル(メタ)アクリルアミド、アミノ−C
1〜C
4アルキル(メタ)アクリレート、C
1〜C
4アルキルアミノ−C
1〜C
4アルキル(メタ)アクリルアミド、C
1〜C
4アルキルアミノ−C
1〜C
4アルキル(メタ)アクリレート、アクリル酸、C
1〜C
4アルキルアクリル酸、マレイン酸、および/またはフマル酸と、少なくとも1種の非反応性親水性ビニルモノマー(好ましくは、アクリルアミド、N,N−ジメチル(メタ)アクリルアミド、N−ビニルピロリドン、グリセロールメタアクリレート、N,N−2−アクリルアミドグリコール酸、3−アクリロイルアミノ−1−プロパノール、N−ヒドロキシエチルアクリルアミド、N−[トリス(ヒドロキシメチル)メチル]−アクリルアミド、N−メチル−3−メチレン−2−ピロリドン、1−エチル−3−メチレン−2−ピロリドン、1−メチル−5−メチレン−2−ピロリドン、1−エチル−5−メチレン−2−ピロリドン、5−メチル−3−メチレン−2−ピロリドン、5−エチル−3−メチレン−2−ピロリドン、1−n−プロピル−3−メチレン−2−ピロリドン、1−n−プロピル−5−メチレン−2−ピロリドン、1−イソプロピル−3−メチレン−2−ピロリドン、1−イソプロピル−5−メチレン−2−ピロリドン、1−n−ブチル−3−メチレン−2−ピロリドン、1−tert−ブチル−3−メチレン−2−ピロリドン、2−ヒドロキシエチル(メタ)アクリレート、ヒドロキシプロピル(メタ)アクリレート、(メタ)アクリロイルオキシエチルホスホリルコリン、1500ダルトンまでの重量平均分子量を有するC
1−C
4−アルコキシポリエチレングリコール(メタ)アクリレート、N−ビニルホルムアミド、N−ビニルアセトアミド、N−ビニルイソプロピルアミド、N−ビニル−N−メチルアセトアミド、アリルアルコール、ビニルアルコール(コポリマー中の酢酸ビニルの水和型)およびそれらの組合せからなる群から選択される)とのコポリマー;カルボキシル含有セルロース;ヒアルロン酸;コンドロイチン硫酸;ポリ(グルタミン酸);ポリ(アスパラギン酸)あるいはそれらの組合せである、発明34に記載の方法。
【0163】
36.ベースコーティングを形成するための反応性ポリマーが、ポリアクリル酸、ポリメタアクリル酸、ポリ[(メタ)アクリル酸−co−アクリルアミド]、ポリ[(メタ)アクリル酸−co−ビニルピロリドン]、水和ポリ[(メタ)アクリル酸−co−酢酸ビニル]、ポリエチレンイミン、ポリアリルアミンホモ−またはコポリマー、ポリビニルアミンホモ−またはコポリマーあるいはそれらの組合せである、発明35に記載の方法。
【0164】
37.上記反応性ポリマーが、水および1種以上の有機溶媒の混合物、有機溶媒、あるいは1種以上の有機溶剤の混合物に溶解される、発明35または36に記載の方法。
【0165】
38.上記コンタクトレンズが、プラズマの影響下、少なくとも1種のアミノ含有またはカルボキシル含有ビニルモノマーを重合することによって得られる、発明34に記載の方法。
【0166】
39.発明22〜38のいずれか一項に記載の方法に従って得られるコンタクトレンズ製品。
【0167】
40.上記コンタクトレンズが、少なくとも約40バーラー、好ましくは少なく約50バーラー、より好ましくは少なくとも約60バーラー、さらにより好ましくは少なくとも約70バーラーの酸素透過性;約1.5MPa以下、好ましくは約1.2MPa以下、より好ましくは約1.0MPa以下、さらにより好ましくは約0.2MPa〜約1.0MPaの弾性係数;少なくとも約1.5×10
−6mm
2/分、好ましくは少なくとも約2.6×10
−6mm
2/分、より好ましくは少なくとも約6.4×10
−6mm
2/分のイオン流量拡散係数D;完全水和時に、約18重量%〜約70重量%、好ましくは約20重量%〜約60重量%の水含有量;およびそれらの組合せからなる群から選択される少なくとも1つの特性を有するシリコーンハイドロゲルコンタクトレンズである、発明39に記載のコンタクトレンズ。
【0168】
41.上記コンタクトレンズが、約1.5MPa以下、好ましくは約1.2MPa以下、より好ましくは約1.0MPa以下、さらにより好ましくは約0.2MPa〜約1.0MPaの弾性係数;および完全水和時に、約18重量%〜約70重量%、好ましくは約20重量%〜約60重量%の水含有量;およびそれらの組合せからなる群から選択される少なくとも1つの特性を有するハイドロゲルコンタクトレンズである、発明38に記載のコンタクトレンズ。
【実施例】
【0169】
実施例1
500mlのDI水を3リットルの丸底フラスコに加える。このフラスコは少なくとも3つの口部を有する。中心口部は、形成物を攪拌するためのガラス攪拌ロッドおよびパドルを含有する。別の口部は、約2℃まで冷却された還流冷却器を含有する。約150rpmで攪拌しながら、100グラムのポリ(2−エチル−2−オキサゾリン)(PEOZO 50kDa)を約15分かけてフラスコに添加する。添加の完了後、PEOZOが完全に溶解するまで攪拌を継続する。攪拌しながら、約15分かけて、1000mLの10%塩酸をPEOZO溶液に添加する。攪拌速度を約200rpmまで増加する。温度を監視するために、第3の口部に熱電対を加える。加熱マントルを使用して、沸点まで溶液を加熱する。約102℃の温度を規定時間(1〜7時間)維持する。規定時間後、加熱マントルは取り外し、そして溶液を冷却させる。溶液が70℃未満まで冷却されたら、中和を開始することができる。攪拌しながら、少なくとも30分かけて、滴下漏斗を使用して、5N NaOHを溶液に添加する。pHが8〜10に達したら、添加を停止する。溶液を室温まで冷却する。1umろ紙を使用して、溶液をろ過する。
【0170】
実施例2
Milliporeからの3kDa再生セルロース膜を使用して、実施例1からの溶液を限界ろかによって精製する。必要であれば、溶液を2リットルまで濃縮し、そし約40リットルの水を、ろ過材を通る浸透物として回収する。精製の間、9〜11のpHを維持するようにpHが調節されるべきである。浸透物の伝導度も、最後に10μS/cm未満であるべきである。次いで、いくつかの試料をフリーズドライによって単離して、
1H NMR分析用に使用する。NMRは純度およびアミド加水分解の百分率を決定するために有用である。表1は、
1H NMRによって決定された反応時間の関数としての加水分解されたアミド%を示す。
【0171】
【表1】
【0172】
実施例3
本実施例は、オボカタ(Obokata)および協力者の論文(参照によって全体として本明細書に組み込まれるJ.Appl.Polym.Sci.2005,97,2249)に記載の手順と同様の手順に従い、かつ以下のスキームに例示されるポリ(2−オキサゾリン−co−エチレンイミン)−エピクロロヒドリンコポリマーの調製方法を例示する。
【化36】
【0173】
実施例2で調製した、加水分解されたポリオキサゾリンを、アセトニトリル、テトラヒドロフラン1,4−ジオキサン、水またはいずれか2種の組合せなどの極性溶媒に溶解し、続いて、全アミン含有量に従って5%〜100%、好ましくは30%〜70%の所望の量のエピクロロヒドリンを添加する。混合物を、適用した反応温度次第で、0℃〜70℃、好ましくは20℃〜30℃の所望の温度範囲で、1〜5時間攪拌する。本実験結果に従う所望の組合せは、25℃で3時間であり、以下に記載されるように、副反応またはさらなる開環反応が生じることなくエピクロロヒドリンが完全に反応して、第二級アミンとなる。
【0174】
エピクロロヒドリンが完全に消費された後、反応温度は40〜60℃まで上昇し、この温度で約2時間維持し、アゼチジニウム基を形成させる。わずかに分枝鎖を有する最終生成物が所望である場合、60℃において、反応を延長することができ、標的構造が達成されるまで、残留第二級アミン基を、新たに形成されたアゼチジニウム基と反応させる。
【0175】
必要であれば、硫酸を添加し、そしてpHを約3まで低下させることによって、反応を停止することができる。
【0176】
反応が完了した後、最終生成物を限外ろ過で精製し、続いて、3までpHを調製し、次いで、使用まで冷凍温度で貯蔵する。