(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公表特許公報(A)
(11)【公表番号】
(43)【公表日】2024-07-19
(54)【発明の名称】可視光吸収剤としての遷移金属錯体
(51)【国際特許分類】
C07F 15/02 20060101AFI20240711BHJP
G02C 7/04 20060101ALI20240711BHJP
G02C 7/00 20060101ALI20240711BHJP
G02C 7/10 20060101ALI20240711BHJP
G02B 5/22 20060101ALI20240711BHJP
A61F 2/14 20060101ALI20240711BHJP
A61F 2/16 20060101ALI20240711BHJP
A61L 27/14 20060101ALI20240711BHJP
A61L 27/50 20060101ALI20240711BHJP
C09B 57/10 20060101ALI20240711BHJP
C08F 20/60 20060101ALI20240711BHJP
C08F 20/34 20060101ALI20240711BHJP
【FI】
C07F15/02 CSP
G02C7/04
G02C7/00
G02C7/10
G02B5/22
A61F2/14
A61F2/16
A61L27/14
A61L27/50
C09B57/10
C08F20/60
C08F20/34
【審査請求】未請求
【予備審査請求】未請求
(21)【出願番号】P 2022574492
(86)(22)【出願日】2022-06-23
(85)【翻訳文提出日】2022-12-02
(86)【国際出願番号】 IB2022055852
(87)【国際公開番号】W WO2023275685
(87)【国際公開日】2023-01-05
(32)【優先日】2021-06-30
(33)【優先権主張国・地域又は機関】US
(32)【優先日】2022-05-11
(33)【優先権主張国・地域又は機関】US
(81)【指定国・地域】
(71)【出願人】
【識別番号】510294139
【氏名又は名称】ジョンソン・アンド・ジョンソン・ビジョン・ケア・インコーポレイテッド
【氏名又は名称原語表記】Johnson & Johnson Vision Care, Inc.
【住所又は居所原語表記】7500 Centurion Parkway, Jacksonville, FL 32256, United States of America
(74)【代理人】
【識別番号】100088605
【氏名又は名称】加藤 公延
(74)【代理人】
【識別番号】100130384
【氏名又は名称】大島 孝文
(72)【発明者】
【氏名】ロペス・マイケル・ジェイ
(72)【発明者】
【氏名】マハデバン・シブクマル
【テーマコード(参考)】
2H006
2H148
4C081
4C097
4H050
4J100
【Fターム(参考)】
2H006BB03
2H006BB07
2H006BE05
2H148CA04
2H148CA14
2H148CA20
4C081AB22
4C081AB23
4C081BB09
4C081CA081
4C081CA101
4C081CA171
4C081CA181
4C081CA201
4C081CE11
4C081DA01
4C097AA25
4C097BB01
4C097DD01
4C097EE03
4C097EE13
4C097FF03
4C097MM04
4H050AA01
4H050AB99
4J100AL08P
4J100AL08Q
4J100AL09S
4J100AL66T
4J100AM19R
4J100AM21T
4J100AQ08T
4J100BA02T
4J100BA03Q
4J100BA08T
4J100BA34T
4J100BA81P
4J100BC43T
4J100BC64T
4J100BC65T
4J100CA03
4J100FA47
4J100JA32
4J100JA34
4J100JA50
4J100JA51
(57)【要約】
可視光吸収化合物が記載される。本化合物は、500~625nmの領域などの種々の可視光波長を吸収し、生物医学用装置及び眼科用装置などの種々の製品に組み込むのに好適である。
【特許請求の範囲】
【請求項1】
可視光吸収発色団を含む化合物であって、前記可視光吸収発色団が式Iの部分構造を有し、
【化1】
式中、aが1又は2であり、Xが一価又は二価のアニオンであり、D、D
1、D
2及びD
3が、独立して、N、O、又はSであり、Ar、Ar
1、Ar
2及びAr
3がそれぞれD、D
1、D
2及びD
3と共に、独立して、ヘテロアリールであり、Ar及びAr
1が、独立して、所望によりピリジニル環Aに直接結合され、Ar
2及びAr
3が、独立して、所望によりピリジニル環Bに直接結合され、Ar及びAr
2が、所望により互いに直接結合され、Ar
1及びAr
3が、所望により互いに直接結合されている、化合物。
【請求項2】
式IIのものであり、
【化2】
式中、aが1又は2であり、Xが一価又は二価のアニオンであり、R及びR
1が、独立して、H、アルキル、アリール、ヘテロアリール、アルケニル、アルキニル、-COR
2、-COOR
2、-CONR
2R
3、CO(C=O)NR
2R
3、-OR
2、-SR
2、-SOR
2、-SO
2R
2、-NR
2R
3又は-L-P
-gであり、D、D
1、D
2、及びD
3が、独立して、N、O、又はSであり、Ar、Ar
1、Ar
2及びAr
3がそれぞれD、D
1、D
2及びD
3と共に、独立して、アルキル、アリール、ヘテロアリール、アルケニル、アルキニル、-COR
2、-COOR
2、-CONR
2R
3、CO(C=O)NR
2R
3、-OR
2、-SR
2、-SOR
2、-SO
2R
2、-NR
2R
3又は-L-P
gでそれぞれ所望により置換されたヘテロアリール環であり、R
2及びR
3が各存在において、独立して、H又はアルキルであり、Ar及びAr
1が、独立して、所望によりピリジニル環Aに直接結合され、Ar
2及びAr
3が、独立して、所望によりピリジニル環Bに直接結合され、Ar及びAr
2が、所望により互いに直接結合され、Ar
1及びAr
3が、所望により互いに直接結合され、Lが各存在において、独立して、連結基であり、P
gが各存在において、独立して、重合性基である、請求項1に記載の化合物。
【請求項3】
式III、
【化3】
のものである、請求項2に記載の化合物。
【請求項4】
前記化合物が少なくとも1つの-L-P
g基を含有する、請求項2に記載の化合物。
【請求項5】
R及びR
1が、独立して、-L-P
gである、請求項2に記載の化合物。
【請求項6】
前記連結基が各存在において、独立して、結合、又は1つ以上のアルキレン、ハロアルキレン、アミド、アミン、アルキレンアミン、カルバメート、エステル(-CO
2-)、アリーレン、ヘテロアリーレン、シクロアルキレン、ヘテロシクロアルキレン、アルキレンオキシ、オキサアルキレン、チアアルキレン、ハロアルキレンオキシ、シロキサニル、アルキレンシロキサニル、又はこれらの組み合わせであり、そのそれぞれは、アルキル、ハロ、ヒドロキシル、HO-アルキレンオキシ、MeO-アルキレンオキシ、シロキサニル、シロキシ、シロキシ-アルキレンオキシ-、シロキシ-アルキレン-アルキレンオキシ-、エーテル、アミン、カルボニル、カルバメート、又はこれらの2つ以上の組み合わせで所望により置換されている、請求項2に記載の化合物。
【請求項7】
前記連結基が各存在において、独立して、C
1~C
8アルキレン、C
1~C
8オキサアルキレン、C
1~C
8チアアルキレン、カルボキシレート-C
1~C
8アルキレン、C
1~C
8アルキレン-カルボキシレート-C
1~C
8アルキレン、C
1~C
8アルキレン-アミド-C
1~C
8アルキレン、アリーレン-C
1~C
8アルキレンオキシ、アリーレン-アミン-C
1~C
8アルキレン、又はC
1~C
8アルキレン-アミン-C
1~C
8アルキレンである、請求項2に記載の化合物。
【請求項8】
前記重合性基が各存在において、独立して、(メタ)アクリレート、(メタ)アクリルアミド、N-ビニルラクタム、N-ビニルアミド、ビニルカーボネート、ビニルエーテル、ビニルカルバメート、又はスチリルである、請求項2に記載の化合物。
【請求項9】
aが1であり、XがCl、Br、I、PF
6、BF
4、ClO
4、又はNO
3である、請求項1に記載の化合物。
【請求項10】
D、D
1、D
2、及びD
3が、独立して、N又はOである、請求項1に記載の化合物。
【請求項11】
Ar、Ar
1、Ar
2及びAr
3がそれぞれD、D
1、D
2及びD
3と共に、独立して、アルキル、アリール、ヘテロアリール、アルケニル、アルキニル、-COR
2、-COOR
2、-CONR
2R
3、CO(C=O)NR
2R
3、-OR
2、-SR
2、-SOR
2、-SO
2R
2、-NR
2R
3又は-L-P
gでそれぞれ所望により置換されたピリジニル、ピラジニル、フリル、又はベンズイミダゾリルである、請求項1に記載の化合物。
【請求項12】
Ar、Ar
1、Ar
2、Ar
3、ピリジニル環A、及びピリジニル環Bのうちの少なくとも2つが、互いに直接結合されている、請求項1に記載の化合物。
【請求項13】
Ar及びAr
2が互いに直接結合されておらず、Ar
1及びAr
3が互いに直接結合されていない、請求項1に記載の化合物。
【請求項14】
【化4】
である、請求項1に記載の化合物。
【請求項15】
aが1であり、XがPF
6である、請求項14に記載の化合物。
【請求項16】
500~625nmの間の可視光吸収極大を有する、請求項1に記載の化合物。
【請求項17】
眼科用装置であって、前記眼科用装置を作製するのに好適なモノマーと、(b)請求項1に記載の可視光吸収化合物と、を含む反応性混合物の重合反応生成物である、眼科用装置。
【請求項18】
コンタクトレンズ又は眼内レンズである、請求項17に記載の眼科用装置。
【請求項19】
コンタクトレンズであり、前記モノマーが親水性の構成成分とシリコーン含有構成成分との混合物を含む、請求項17に記載の眼科用装置。
【請求項20】
(a)鉱物材料若しくは有機材料又はこれらの組み合わせと、(b)請求項1に記載の化合物と、を含む、眼鏡レンズ又はサングラスレンズ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
(関連出願の相互参照)
本出願は、米国特許出願第17/662,910号(2022年5月11日出願)及び米国特許仮出願第63/216,589号(2021年6月30日出願)に対する優先権を主張するものであり、その全体が参照により本明細書に組み込まれる。
【0002】
(発明の分野)
本発明は、可視光吸収剤に関する。より詳細には、本発明は、約500~約625nmの範囲内の波長を有する光を吸収する化合物に関する。本化合物は、眼科用装置を含む種々の物品に使用されてもよい。
【背景技術】
【0003】
UV光及び高エネルギー可視光などの太陽からの高エネルギー光は、細胞損傷に関与することが周知である。波長が280nm未満の放射線の大部分は、地球の大気によって吸収されるが、280~400nmの範囲の波長を有する光子は、角膜の変性変化、並びに加齢関連白内障及び黄斑変性症を含むいくつかの眼障害に関連している。(Statement on Ocular Ultraviolet Radiation Hazards in Sunlight、American Optometric Association、1993年11月10日を参照)。ヒト角膜は、最大320nmの波長の放射線をいくらか吸収する(30%の透過率)(Doutch,J.J.、Quantock,A.J.、Joyce,N.C.、Meek,K.M、Biophys.J、2012年、102、1258-1264)が、320~400nmの範囲の波長の放射線から眼の後方を保護することにおいて非効率的である。
【0004】
コンタクトレンズ規格は、380nmで紫外線波長の上側を規定する。米国検眼協会(American Optometric Association)によって定義された現行のクラスIのUV吸収基準は、280~315nmの放射線(UV B)の>99%、及び316~380nmの(UV A)放射線の>90%が、コンタクトレンズによって吸収されることを必要とする。本基準は、角膜の保護(<1%のUV B透過)に効果的に対処するが、網膜損傷に関連するより低エネルギー紫外線照射(>380かつ<400nm)(Ham,W.T、Mueller,H.A.、Sliney,D.H.、Nature 1976年、260(5547)、153-5)、又は高エネルギー可視放射線にも、ほとんど注意が払われていない。
【0005】
高エネルギー可視(High energy-visible、HEV)放射線は、視覚的な不快感又は概日リズムの乱れを引き起こす場合がある。例えば、コンピュータ及び電子デバイススクリーン、フラットスクリーンテレビ、エネルギー効率の高いライト、及びLEDライトは、HEV光を発することが周知である。このようなHEV光源への長期曝露は、眼精疲労を引き起こす場合がある。また、夜間にHEV光を発するデバイスを見ることも、自然なリズムを乱して、例えば、睡眠不足につながることが推測される。
【0006】
眼に達する前に高エネルギー放射線を吸収することは、眼科分野において望ましい目標であり続けている。しかしながら、特定の波長範囲が吸収される程度も重要である。例えば、UV A及びUV Bの範囲では、できるだけ多くの放射線を吸収することが望ましい場合がある。一方、HEV光は可視スペクトルの一部を形成するため、HEV光を完全に吸収することは視覚に悪影響を及ぼし得る。したがって、HEV光では、部分吸収がより望ましい場合がある。
【0007】
HEV光を超えて、可視スペクトルのその他の部分の吸収は、更なる視覚的利益を提供し得る(Hammond,B.R.、Scientifica、2012年、12、ページ1-18を参照)。実際に、人間の眼は、明所視又は昼光条件下で555ナノメートルの波長を有する緑色光に最も敏感であるために、555ナノメートル周辺を中心とする緑黄色光の帯域は、その他の光色と比較して最高輝度の画像を生成する。結果として、約550ナノメートルから約600ナノメートルの間の緑黄色光を遮断することは、コントラストを増強し、画像の細部を改善し、眩輝及び眩惑を低減し、それによって、視覚的快適性を促進し得る。例えば、米国特許第7,506,977号において、Y.Aiisoは、565ナノメートル~605ナノメートルを吸収する有機染料を含有する眼鏡レンズを記載している。米国特許第9,910,297号において、B.S.McCabeらは、2つのスペクトル帯域の可視光を減衰させるように構成された眼科用レンズを記載しており、これらの帯域のうちの1つは、550ナノメートル~590ナノメートルの緑黄色光である。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0008】
光波長の標的吸収を提供する材料の必要性がある。特定の波長を吸収又は減衰させる化合物は、眼科用装置において使用される場合、角膜並びに眼部環境における内部細胞を、劣化、緊張、及び/若しくは概日リズムの乱れから保護するのを手助けし得る、並びに/又はコントラストの増強、眩輝の低減、及び色覚異常の治療などの視覚的利益を提供し得る。
【課題を解決するための手段】
【0009】
本発明は、電磁スペクトルの可視光部分内、例えば500~625nmの領域で吸収する化合物に関する。本明細書に記載される化合物は、例えば、眼科用装置において使用され、例えば、着用者の視覚の質を向上させ得る。
【0010】
したがって、一態様では、本発明は、可視光吸収発色団を含む化合物を提供する。可視光吸収発色団は、式Iの下部構造を含む。
【0011】
【化1】
式中、aは1又は2であり、Xは一価又は二価のアニオンであり、D、D
1、D
2及びD
3は、独立して、N、O、又はSであり、Ar、Ar
1、Ar
2及びAr
3はそれぞれD、D
1、D
2及びD
3と共に、独立して、ヘテロアリールであり、Ar及びAr
1は、独立して、所望によりピリジニル環Aに直接結合され、Ar
2及びAr
3は、独立して、所望によりピリジニル環Bに直接結合され、Ar及びAr
2は、所望により互いに直接結合され、Ar
1及びAr
3は、所望により互いに直接結合される。
【0012】
更なる態様では、本発明は、本明細書に記載される化合物を含む眼科用装置を提供する。
【図面の簡単な説明】
【0013】
【
図1】本発明の例示的化合物(実施例1からの化合物(C)、アセトニトリル中0.05mM)のUV-VISスペクトルを示す。
【
図2】実施例2のコンタクトレンズのUV-VISスペクトルを示す。
【発明を実施するための形態】
【0014】
本発明は、以下の説明に記載されている構造又はプロセス工程の詳細に限定されるものではないことを理解されたい。本発明はその他の実施形態が可能であり、本明細書に記載される教示を用いた種々の方法によって実行又は実施することが可能である。
【0015】
本開示において使用される用語に関しては、以下の定義が提供される。
【0016】
別段の定めがある場合を除き、本明細書で用いられる全ての科学技術用語は、本発明が属する技術分野における当業者が一般に理解するものと同じ意味を有する。ポリマーの定義は、Compendium of Polymer Terminology and Nomenclature,IUPAC Recommendations 2008年、Richard G.Jones、Jaroslav Kahovec、Robert Stepto、Edward S.Wilks、Michael Hess、Tatsuki Kitayama、及びW.Val Metanomski編に開示される定義に一致する。本明細書において言及される刊行物、特許出願、特許、及びその他の参考文献は全て、参照により本明細書に組み込まれる。
【0017】
本明細書で使用する際、用語「(メタ)」とは、任意のメチル置換を指す。したがって、「(メタ)アクリレート」などの用語は、メタクリレート及びアクリレートの両方を意味する。
【0018】
どこに化学構造が記載されていようと、構造における置換基について開示された選択肢を任意の組み合わせで組み合わせてもよいことを、理解すべきである。したがって、構造が置換基R*及びR**を含有しており、これらがそれぞれ3つの可能性のある基のリストを含んでいる場合、9とおりの組み合わせが開示される。特性の組み合わせについても同じことが当てはまる。
【0019】
一般式[***]nにおける「n」などの下付き文字が、ポリマーの化学式における繰り返し単位の数を表示するために使用される場合、式は、巨大分子の数平均分子量を表すと解釈すべきである。
【0020】
用語「個体」とは、ヒト及び脊椎動物を含む。
【0021】
用語「生物医学用装置」とは、哺乳類の組織又は体液の中又は上のいずれか、好ましくは、ヒトの組織又は体液の中又は上のいずれかにおいて使用されるように設計されている、任意の物品を指す。これらの装置の実施例としては、創傷包帯、封止材、組織補填体、薬物送達システム、コーティング、癒着防止バリア、カテーテル、インプラント、ステント、並びに眼内レンズ及びコンタクトレンズなどの眼科用装置が挙げられるが、これらに限定されない。生物医学用装置は、眼科用装置、具体的にはコンタクトレンズ、最も具体的にはシリコーンヒドロゲル又は従来のヒドロゲルから作製されるコンタクトレンズであってもよい。
【0022】
用語「眼の表面」とは、角膜、結膜、涙腺、副涙腺、鼻涙管、及びマイボーム腺の表面及び腺上皮、並びにそれらの先端部及び基部マトリクス、点、並びに神経支配による上皮の連続性と内分泌系及び免疫系との両方によって機能的システムとして連結されている瞼を含む、隣接した又は関連する構造を含む。
【0023】
用語「眼科用装置」とは、眼若しくは眼の任意の一部(眼の表面を含む)の中又は上に存在する、任意の光学装置を意味する。これらの装置は、光学補正、外見向上、視力強化、治療効果(例えば、包帯として)、若しくは医薬成分及び栄養補助成分などの活性成分の供給、又は前述の任意の組み合わせを提供し得る。眼科用装置の実施例としては、レンズ、光学及び眼挿入物(限定されるものではないが、涙点プラグを含む)等が挙げられるが、これらに限定されない。「レンズ」は、眼鏡レンズ、サングラスレンズ、ソフトコンタクトレンズ、ハードコンタクトレンズ、ハイブリッドコンタクトレンズ、眼内レンズ、及びオーバーレイレンズを含む。眼科用装置は、コンタクトレンズを含んでもよい。
【0024】
用語「コンタクトレンズ」とは、個体の眼の角膜上に置くことができる眼科用装置を意味する。コンタクトレンズは、創傷治癒、薬剤若しくは栄養補助剤の送達、診断的評価若しくはモニタリング、紫外線吸収、可視光若しくは眩輝の低減、又はこれらの任意の組み合わせを含む、矯正的、美容的、又は治療的な利益をもたらし得る。コンタクトレンズは、技術分野で周知の任意の適切な材料であり得、ソフトレンズ、ハードレンズ、又は弾性率、含水率、光透過、若しくはこれらの組み合わせなどの、異なる物理的、機械的、若しくは光学的特性を有する少なくとも2つの別個の部分を含有する、ハイブリッドレンズであり得る。
【0025】
眼鏡レンズ又はサングラスは、例えば、ケイ酸塩に基づく鉱物材料から構成されてもよい、又はポリカーボネート、ポリアミド、ポリイミド、ポリスルホン、ポリエチレンテレフタレート/ポリカーボネートコポリマー、及び当該技術分野において周知の種々のその他の材料などの有機材料から作製されてもよい。
【0026】
本発明の生物医学用装置、眼科用装置、及びレンズは、シリコーンヒドロゲル又は従来のヒドロゲルで構成されてもよい。シリコーンヒドロゲルは、典型的には、硬化された装置内で互いに共有結合した、少なくとも1つの親水性モノマー及び少なくとも1つのシリコーン含有成分を含有する。
【0027】
「標的巨大分子」は、モノマー、マクロマー、プレポリマー、架橋剤、開始剤、添加剤、希釈剤等を含む反応性モノマー混合物から合成されている巨大分子を意味する。
【0028】
用語「重合性化合物」とは、1つ以上の重合性基を含有する化合物を意味する。本用語は、例えば、モノマー、マクロマー、オリゴマー、プレポリマー、架橋剤等を包含する。
【0029】
「重合性基」は、フリーラジカル重合及び/又はカチオン重合、好ましくはフリーラジカル重合、例えば、ラジカル重合開始条件に晒した場合に重合し得る炭素-炭素二重結合などの、連鎖成長重合を受けることができる基である。重合性基の非限定的な実施例としては、(メタ)アクリレート、スチリル、(メタ)アクリルアミド、及びビニル基が挙げられる。好ましくは、重合性基は、(メタ)アクリレート、(メタ)アクリルアミド、N-ビニルラクタム、N-ビニルアミド、ビニルカーボネート、ビニルエーテル、ビニルカルバメート、及びスチリル官能基から選択される。より好ましくは、重合性基は、(メタ)アクリレート及び(メタ)アクリルアミドから選択される。重合性基は、非置換であってもよく、又は置換されていてもよい。例えば、(メタ)アクリルアミド中の窒素原子は、水素に結合されてもよく、又は水素は、アルキル若しくはシクロアルキル(それ自体が更に置換されてもよい)で置換されてもよい。
【0030】
バルク、溶液、懸濁液、及びエマルジョンを含むがこれらに限定されない、任意の種類のフリーラジカル重合、並びに、安定性フリーラジカル重合、窒素酸化物媒介リビング重合、原子移動ラジカル重合、可逆的付加開裂連鎖移動重合、有機テルル媒介リビングラジカル重合等などの、制御ラジカル重合法のいずれかを使用してもよい。
【0031】
「モノマー」は、連鎖成長重合、特にフリーラジカル重合を受け、それによって標的巨大分子の化学構造内に繰り返し単位を作り出し得る単官能性分子である。いくつかのモノマーは、架橋剤として作用し得る二官能性不純物を有する。「親水性モノマー」はまた、5重量%の濃度にて25℃で、脱イオン水を用いて混合した場合に、透明な単相溶液が得られるモノマーである。「親水性成分」は、5重量%の濃度にて25℃で、脱イオン水を用いて混合した場合に、透明な単相溶液が得られる、モノマー、マクロマー、プレポリマー、開始剤、架橋剤、添加剤、又はポリマーである。「疎水性成分」は、25℃で脱イオン水中でわずかに可溶性又は不溶性であるモノマー、マクロマー、プレポリマー、開始剤、架橋剤、添加剤、又はポリマーである。
【0032】
「巨大分子」は、1500を超える数平均分子量を有する有機化合物であり、反応性であっても、非反応性であってもよい。
【0033】
「巨大分子」又は「マクロマー」は、連鎖成長重合、特にフリーラジカル重合を受け、それによって標的巨大分子の化学構造内に繰り返し単位を作り出し得る1つの基を有する巨大分子である。一般的に、マクロマーの化学構造は、標的巨大分子の化学構造とは異なる、すなわち、マクロマーのペンダント基の繰り返し単位は、標的巨大分子又はその主鎖の繰り返し単位とは異なる。モノマーとマクロマーとの間の差は、ペンダント基の化学構造、分子量、及び分子量分布のうちの1つに過ぎない。結果として、かつ本明細書で使用する際に、特許文献は、約1,500ダルトン以下の比較的低い分子量を有する重合性化合物としてモノマーを定義することがあり、これは、本質的にいくつかのマクロマーを含む。具体的には、モノメタクリルオキシプロピル末端処理モノ-n-ブチル末端処理ポリジメチルシロキサン(分子量=500~1500g/mol)(mPDMS)及びモノ-(2-ヒドロキシ-3-メタクリルオキシプロピル)-プロピルエーテル末端処理モノ-n-ブチル末端処理ポリジメチルシロキサン(分子量=500~1500g/mol)(OH-mPDMS)は、モノマー又はマクロマーと称されてもよい。更に、特許文献は、1つ以上の重合性基を有するものとしてマクロマーを定義する場合があり、マクロマーの一般的な定義を本質的に拡大してプレポリマーを含む。結果として、かつ本明細書で使用する際に、二官能性及び多官能性マクロマー、プレポリマー、及び架橋剤は、互換的に使用されてもよい。
【0034】
「シリコーン含有成分」は、通常は、シロキシ基、シロキサン基、カルボシロキサン基、及びこれらの混合物の形態で、少なくとも1つのシリコーン-酸素結合を有する、反応性混合物中のモノマー、マクロマー、プレポリマー、架橋剤、開始剤、添加剤、又はポリマーである。
【0035】
本発明において有用なシリコーン含有成分の実施例は、米国特許第3,808,178号、同第4,120,570号、同第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5,244,981号、同第5,314,960号、同第5,331,067号、同第5,371,147号、同第5,760,100号、同第5,849,811号、同第5,962,548号、同第5,965,631号、同第5,998,498号、同第6,367,929号、同第6,822,016号、同第6,943,203号、同第6,951,894号、同第7,052,131号、同第7,247,692号、同第7,396,890号、同第7,461,937号、同第7,468,398号、同第7,538,146号、同第7,553,880号、同第7,572,841号、同第7,666,921号、同第7,691,916号、同第7,786,185号、同第7,825,170号、同第7,915,323号、同第7,994,356号、同第8,022,158号、同第8,163,206号、同第8,273,802号、同第8,399,538号、同第8,415,404号、同第8,420,711号、同第8,450,387号、同第8,487,058号、同第8,568,626号、同第8,937,110号、同第8,937,111号、同第8,940,812号、同第8,980,972号、同第9,056,878号、同第9,125,808号、同第9,140,825号、同第9,156,934号、同第9,170,349号、同第9,217,813号、同第9,244,196号、同第9,244,197号、同第9,260,544号、同第9,297,928号、同第9,297,929号、及び欧州特許第080539号に見出され得る。これらの特許は、それら全体が参照により本明細書に組み込まれる。
【0036】
「ポリマー」は、重合中に使用されるモノマーの繰り返し単位で構成される標的巨大分子である。
【0037】
「ホモポリマー」は、1つのモノマーから作製したポリマーであり、「コポリマー」は、2つ以上のモノマーから作製したポリマーであり、「ターポリマー」は、3つのモノマーから作製したポリマーである。「ブロックコポリマー」は、組成上異なるブロック又はセグメントから成る。ジブロックコポリマーは、2つのブロックを有する。トリブロックコポリマーは、3つのブロックを有する。「くし形又はグラフトコポリマー」は、少なくとも1つのマクロマーから作製される。
【0038】
「繰り返し単位」は、特定のモノマー又はマクロマーの重合に対応する、ポリマー内の原子の最小の基である。
【0039】
「開始剤」は、続いてモノマーと反応してフリーラジカル重合反応を開始することができるラジカルに分解可能である分子である。熱開始剤は、温度に応じて特定の速度で分解し、典型例は、1,1’-アゾビスイソブチロニトリル及び4,4’-アゾビス(4-シアノバレリアン酸)などのアゾ化合物、ベンゾイルペルオキシド、tert-ブチルペルオキシド、tert-ブチルヒドロペルオキシド、tert-ブチルペルオキシベンゾエート、ジクミルペルオキシド、及びラウロイルペルオキシドなどのペルオキシド、過酢酸及び過硫酸カリウムなどの過酸、並びに種々の酸化還元系である。光開始剤は、光化学プロセスにより分解し、典型例は、ベンジル、ベンゾイン、アセトフェノン、ベンゾフェノン、カンファーキノン、及びこれらの混合物の誘導体、並びに種々のモノアシル及びビスアシルホスフィンオキシド、並びにこれらの組み合わせである。
【0040】
「架橋剤」は、分子上の2つ以上の位置でフリーラジカル重合を受け、それによって分岐点及びポリマーネットワークを作り出し得る、二官能性又は多官能性モノマー若しくはマクロマーである。一般的な実施例は、エチレングリコールジメタクリレート、テトラエチレングリコールジメタクリレート、トリメチロールプロパントリメタクリレート、メチレンビスアクリルアミド、トリアリルシアヌレート等である。
【0041】
「プレポリマー」は、更に反応を受けてポリマーを形成可能な、残存している重合性基を含有するモノマーの反応生成物である。
【0042】
「ポリマーネットワーク」は、膨潤し得るが溶媒に溶解できない架橋巨大分子である。「ヒドロゲル」は、典型的には、少なくとも10重量%の水を吸収しながら、水又は水溶液中で膨潤するポリマーネットワークである。「シリコーンヒドロゲル」は、少なくとも1つの親水性成分と共に少なくとも1つのシリコーン含有成分から作製されるヒドロゲルである。親水性成分はまた、非反応性ポリマーを含んでもよい。
【0043】
「従来のヒドロゲル」は、いかなるシロキシ、シロキサン、又はカルボシロキサン基も有しない構成成分から作製されたポリマーネットワークを指す。従来のヒドロゲルは、親水性モノマーを含む反応性混合物から調製される。実施例としては、2-ヒドロキシエチルメタクリレート(「HEMA」)、N-ビニルピロリドン(「NVP」)、N,N-ジメチルアクリルアミド(「DMA」)、又は酢酸ビニルが挙げられる。米国特許第4,436,887号、同第4,495,313号、同第4,889,664号、同第5,006,622号、同第5,039459号、同第5,236,969号、同第5,270,418号、同第5,298,533号、同第5,824,719号、同第6,420,453号、同第6,423,761号、同第6,767,979号、同第7,934,830号、同第8,138,290号、及び同第8,389,597号は、従来のヒドロゲルの形成を開示している。市販の従来のヒドロゲルとしては、エタフィルコン(etafilcon)、ゲンフィルコン(genfilcon)、ヒラフィルコン(hilafilcon)、レネフィルコン(lenefilcon)、ネソフィルコン(nesofilcon)、オマフィルコン(omafilcon)、ポリマコン(polymacon)、及びビフィルコン(vifilcon)(それらの変形形態の全てを含む)が挙げられるが、これらに限定されない。
【0044】
「シリコーンヒドロゲル」は、少なくとも1つの親水性成分及び少なくとも1つのシリコーン含有成分から作製されるポリマーネットワークを指す。反応性混合物中に存在してもよい親水性成分の好適な族の実施例としては、(メタ)アクリレート、スチレン、ビニルエーテル、(メタ)アクリルアミド、N-ビニルラクタム、N-ビニルアミド、N-ビニルイミド、N-ビニルウレア、O-ビニルカルバメート、O-ビニルカーボネート、その他の親水性ビニル化合物、及びこれらの混合物が挙げられる。シリコーン含有成分は周知であり、特許文献に広く記載されている。例えば、シリコーン含有成分は、少なくとも1つの重合性基(例えば、(メタ)アクリレート、スチリル、ビニルエーテル、(メタ)アクリルアミド、N-ビニルラクタム、N-ビニルアミド、O-ビニルカルバメート、O-ビニルカーボネート、ビニル基、又は前述の混合物)、少なくとも1つのシロキサン基、及び重合性基をシロキサン基に接続する1つ以上の連結基(化学結合であり得る)を含んでもよい。シリコーン含有成分は、例えば、1~220個のシロキサン繰り返し単位を含有してもよい。シリコーン含有成分はまた、少なくとも1つのフッ素原子を含有してもよい。シリコーンヒドロゲルレンズはコーティングを含んでもよく、コーティングは、基質と同じ又は異なる材料であってもよい。
【0045】
シリコーンヒドロゲルの実施例としては、アクアフィルコン(acquafilcon)、アスモフィルコン(asmofilcon)、バラフィルコン(balafilcon)、コムフィルコン(comfilcon)、デレフィルコン(delefilcon)、エンフィルコン(enfilcon)、ファンフィルコン(fanfilcon)、フォルモフィルコン(formofilcon)、ガリーフィルコン(galyfilcon)、ロトラフィルコン(lotrafilcon)、ナラフィルコン(narafilcon)、リオフィルコン(riofilcon)、サムフィルコン(samfilcon)、セノフィルコン(senofilcon)、ソモフィルコン(somofilcon)、及びステンフィルコン(stenfilcon)(それらの変形形態の全てを含む)に加えて、米国特許第4,659,782号、同第4,659,783号、同第5,244,981号、同第5,314,960号、同第5,331,067号、同第5,371,147号、同第5,998,498号、同第6,087,415号、同第5,760,100号、同第5,776,999号、同第5,789,461号、同第5,849,811号、同第5,965,631号、同第6,367,929号、同第6,822,016号、同第6,867,245号、同第6,943,203号、同第7,247,692号、同第7,249,848号、同第7,553,880号、同第7,666,921号、同第7,786,185号、同第7,956,131号、同第8,022,158号、同第8,273,802号、同第8,399,538号、同第8,470,906号、同第8,450,387号、同第8,487,058号、同第8,507,577号、同第8,637,621号、同第8,703,891号、同第8,937,110号、同第8,937,111号、同第8,940,812号、同第9,056,878号、同第9,057,821号、同第9,125,808号、同第9,140,825号、同第9156,934号、同第9,170,349号、同第9,244,196号、同第9,244,197号、同第9,260,544号、同第9,297,928号、同第9,297,929号、並びにPCT国際公開特許第WO03/22321号、同第WO2008/061992号、及び米国特許出願公開第2010/0048847号で調製されるようなシリコーンヒドロゲルが挙げられる。これらの特許は、それら全体が参照により本明細書に組み込まれる。
【0046】
「相互貫入ポリマーネットワーク」は、分子スケールで少なくとも部分的に交絡しているが、互いに共有結合しておらず、制動化学結合なしに分離することができない、2つ以上のネットワークを含む。「半相互貫入ポリマーネットワーク」は、1つ以上のネットワークと、少なくとも1つのネットワークと少なくとも1つのポリマーとの間の分子レベルで何らかの混合によって特徴付けられる1つ以上のポリマーと、を含む。異なるポリマーの混合物は、「ポリマーブレンド」である。半相互貫入ネットワークは、技術的にはポリマーブレンドであるが、場合によっては、ポリマーは、容易に除去することができないように絡まっている。
【0047】
「反応性成分」は、(以下で定義された)反応性混合物中の重合性化合物(モノマー、マクロマー、オリゴマー、プレポリマー、及び架橋剤など)であり、同様に、重合並びに全てのワークアップ工程(抽出工程など)及び包装工程が完了した後、結果として得られるポリマーネットワーク内に実質的に残留することが意図される反応性混合物中の任意のその他の構成成分である。反応性成分は、共有結合、水素結合、静電相互作用、相互貫入ポリマーネットワークの形成、又は任意のその他の手段によって、ポリマーネットワーク内に保持されてもよい。使用時にポリマーネットワークから放出することを意図した構成成分は、まだ「反応性成分」と考えられる。例えば、着用中に放出されることが意図されるコンタクトレンズ内の医薬成分又は栄養補助成分は、「反応性成分」とみなされる。希釈剤などの、製造プロセス中(例えば、抽出によって)ポリマーネットワークから除去されることが意図される構成成分は、「反応性成分」ではない。
【0048】
用語「反応性混合物」及び「反応性モノマー混合物」とは、一緒に混合され、重合条件に晒した際に、ポリマーネットワーク(従来のヒドロゲル又はシリコーンヒドロゲルなど)、並びにこれらから作製される、生物医学用装置、眼科用装置、及びコンタクトレンズの形成をもたらす構成成分の混合物を指す。反応性モノマー混合物は、モノマー、マクロマー、プレポリマー、架橋剤、及び開始剤などの反応性成分、湿潤剤、ポリマー、染料、UV吸収剤などの光吸収化合物、顔料、フォトクロミック化合物、医薬化合物及び/又は栄養補助化合物などの添加剤を含んでもよく、これらはいずれも、重合性又は非重合性であってよいが、得られる生物医学用装置(例えばコンタクトレンズ)内に保持されることが可能である。反応性混合物はまた、希釈剤などの使用前に装置から除去されることが意図されるその他の構成成分を含有してもよい。製造されるコンタクトレンズ及び意図する用途に応じて、広範囲の添加物が添加されてもよいと理解される。反応性混合物の構成成分の濃度は、したがって希釈剤を除く、反応性混合物中の全ての構成成分の重量百分率として表される。希釈剤が使用される場合、それらの濃度は、反応性混合物中の全ての構成成分(希釈剤を含む)の量に基づいて、重量百分率で表される。
【0049】
用語「シリコーンヒドロゲルコンタクトレンズ」とは、少なくとも1つのシリコーン含有化合物から作製されるヒドロゲルコンタクトレンズを指す。シリコーンヒドロゲルコンタクトレンズは、一般に、従来のヒドロゲルと比較して増加した酸素透過性を有する。シリコーンヒドロゲルコンタクトレンズは、それらの含水量及びポリマー含有量の両方を機能させて酸素を眼に送る。
【0050】
用語「多官能性」とは、2つ以上の重合性基を有する構成成分を指す。用語「単官能性」とは、1つの重合性基を有する構成成分を指す。
【0051】
用語「ハロゲン」又は「ハロ」とは、フッ素、塩素、臭素、及びヨウ素を指す。
【0052】
「アルキル」は、指定された数の炭素原子を含有する、所望により置換された直鎖又は分岐鎖アルキル基を指す。数が指定されていない場合、アルキル(アルキル上の任意の置換基を含む)は、1~16個の炭素原子を含有してもよい。好ましくは、アルキル基は、1~10個の炭素原子、あるいは1~8個の炭素原子、あるいは1~6個の炭素原子、あるいは1~4個の炭素原子を含有する。アルキルの実施例としては、メチル、エチル、プロピル、イソプロピル、ブチル、イソ-、sec-及びtert-ブチル、ペンチル、ヘキシル、ヘプチル、3-エチルブチル等が挙げられる。アルキル上の置換基の実施例としては、ヒドロキシ、アミノ、アミド、オキサ、カルボキシ、アルキルカルボキシ、カルボニル、アルコキシ、チオアルキル、カルバメート、カーボネート、ハロゲン、フェニル、ベンジル、及びこれらの組み合わせから独立して選択される、1つ、2つ、又は3つの基が挙げられる。「アルキレン」は、二価のアルキル基、例えば、-CH2-、-CH2CH2-、-CH2CH2CH2-、-CH2CH(CH3)CH2-、及び-CH2CH2CH2CH2-を意味する。
【0053】
「ハロアルキル」は、1個以上のハロゲン原子で置換された、上記のようなアルキル基を指し、各ハロゲンは、独立して、F、Cl、Br、又はIである。好ましいハロゲンは、Fである。好ましいハロアルキル基は、1~6個の炭素、より好ましくは1~4個の炭素、更により好ましくは1~2個の炭素を含有する。「ハロアルキル」は、-CF3-又は-CF2CF3-などのペルハロアルキル基を含む。「ハロアルキレン」は、-CH2CF2-などの二価のハロアルキル基を意味する。
【0054】
「シクロアルキル」は、指定された数の環炭素原子を含有する、所望により置換された環状炭化水素を指す。数が示されていない場合、シクロアルキルは、3~12個の環炭素原子を含有してもよい。好ましくはC3-C8シクロアルキル基、C3-C7シクロアルキル、より好ましくはC4-C7シクロアルキル、更により好ましくはC5-C6シクロアルキルである。シクロアルキルの実施例としては、シクロプロピル、シクロブチル、シクロペンチル、シクロヘキシル、シクロヘプチル、及びシクロオクチルが挙げられる。シクロアルキル上の置換基の実施例としては、アルキル、ヒドロキシ、アミノ、アミド、オキサ、カルボニル、アルコキシ、チオアルキル、アミド、カルバメート、カーボネート、ハロ、フェニル、ベンジル、及びこれらの組み合わせから独立して選択される1つ、2つ、又は3つの基が挙げられる。「シクロアルキレン」は、1,2-シクロヘキシレン、1,3-シクロヘキシレン、又は1,4-シクロヘキシレンなどの二価のシクロアルキル基を意味する。
【0055】
「ヘテロシクロアルキル」は、少なくとも1つの環炭素が、窒素、酸素、及び硫黄から選択されるヘテロ原子で置換されている、上記のようなシクロアルキル環又は環系を指す。ヘテロシクロアルキル環は、所望により、その他のヘテロシクロアルキル環及び/又は非芳香族炭化水素環及び/又はフェニル環に縮合しているか、又はその他の方法で結合される。好ましいヘテロシクロアルキル基は、5~7員を有する。より好ましいヘテロシクロアルキル基は、5又は6員を有する。ヘテロシクロアルキレンは、二価のヘテロシクロアルキル基を意味する。
【0056】
「アリール」は、少なくとも1つの芳香環を含有する、所望により置換された芳香族炭化水素環系を指す。アリール基は、示された数の環炭素原子を含有する。数が示されていない場合、アリールは、6~14個の環炭素原子を含有してもよい。芳香環は、所望により、その他の芳香族炭化水素環又は非芳香族炭化水素環に縮合していてもよく、又はその他の方法で結合されてもよい。アリール基の実施例としては、フェニル、ナフチル、及びビフェニルが挙げられる。アリール基の好ましい実施例としては、フェニルが挙げられる。アリール上の置換基の実施例としては、アルキル、ヒドロキシ、アミノ、アミド、オキサ、カルボキシ、アルキルカルボキシ、カルボニル、アルコキシ、チオアルキル、カルバメート、カーボネート、ハロ、フェニル、ベンジル、及びこれらの組み合わせから独立して選択される1つ、2つ、又は3つの基が挙げられる。「アリーレン」は、二価のアリール基、例えば1,2-フェニレン、1,3-フェニレン、又は1,4-フェニレンを意味する。
【0057】
「ヘテロアリール」は、上記のように、少なくとも1つの環炭素原子が、窒素、酸素、及び硫黄から選択されるヘテロ原子で置換されている、アリール環又は環系を指す。ヘテロアリール環は、1つ以上のヘテロアリール環、芳香族若しくは非芳香族炭化水素環、又はヘテロシクロアルキル環に縮合していてもよく、又は別の方法で結合されてもよい。ヘテロアリール基の実施例としては、ピリジル、フリル、ピラジニル、ベンズイミダゾリル、及びチエニルが挙げられる。「ヘテロアリーレン」は、二価のヘテロアリール基を意味する。
【0058】
「アルコキシ」は、酸素架橋を介して親分子部分に結合しているアルキル基を指す。アルコキシ基の実施例としては、例えば、メトキシ、エトキシ、プロポキシ、及びイソプロポキシが挙げられる。「チオアルキル」は、硫黄架橋を介して親分子に結合しているアルキル基を意味する。チオアルキル基の実施例としては、例えば、メチルチオ、エチルチオ、n-プロピルチオ、及びイソプロピルチオが挙げられる。「アリールオキシ」は、酸素架橋を介して親分子部分に結合しているアリール基を指す。実施例としては、フェノキシが挙げられる。「環状アルコキシ」は、酸素架橋を介して親部分に結合しているシクロアルキル基を意味する。
【0059】
「アルキルアミン」は、-NH架橋を介して親分子部分に結合しているアルキル基を指す。アルキレンアミンは、-CH2CH2NH-などの二価のアルキルアミン基を意味する。
【0060】
「シロキサニル」は、少なくとも1つのSi-O-Si結合を有する構造を指す。したがって、例えば、シロキサニル基は、少なくとも1つのSi-O-Si基(すなわち、シロキサン基)を有する基を意味し、シロキサニル化合物は、少なくとも1つのSi-O-Si基を有する化合物を意味する。「シロキサニル」は、モノマー(例えば、Si-O-Si)並びにオリゴマー/ポリマー構造(例えば、-[Si-O]n-であって、式中、nは2以上である、構造)を包含する。シロキサニル基中の各シリコーン原子は、それらの原子価を完全なものにするために、独立して選択されるRA基(RAは、式Aの選択肢(b)~(i)で定義されるとおりである)で置換されている。
【0061】
「シリル」は、式R3Siの構造を指し、「シロキシ」は、式R3Si-O-の構造を指し、式中、シリル又はシロキシ中の各Rは、トリメチルシロキシ、C1~C8アルキル(好ましくはC1~C3アルキル、より好ましくはエチル又はメチル)、及びC3-C8シクロアルキルから独立して選択される。
【0062】
「アルキレンオキシ」は、一般式-(アルキレン-O-)P-又は-(O-アルキレン)P-の基を指し、式中、アルキレンは、上記のとおりであり、pは、1~200、又は1~100、又は1~50、又は1~25、又は1~20、又は1~10であり、各アルキレンは、独立して、ヒドロキシル、ハロ(例えば、フルオロ)、アミノ、アミド、エーテル、カルボニル、カルボキシル、及びこれらの組み合わせから独立して選択される1つ以上の基で、所望により置換されている。pが1より大きい場合、各アルキレンは、同じであっても異なっていてもよく、アルキレンオキシは、ブロック又はランダム構成であってもよい。アルキレンオキシが分子中に末端基を形成する場合、アルキレンオキシの末端は、例えば、ヒドロキシ又はアルコキシであってもよい(例えば、HO-[CH2CH2O]P-又はCH3O-[CH2CH2O]P-)。アルキレンオキシの実施例としては、ポリエチレンオキシ、ポリプロピレンオキシ、ポリブチレンオキシ、及びポリ(エチレンオキシ-コ-プロピレンオキシ)が挙げられる。
【0063】
「オキサアルキレン」は、-CH2CH2OCH(CH3)CH2-などの、1つ以上の隣接していないCH2基が酸素原子で置換されている、上記のようなアルキレン基を指す。「チアアルキレン」は、-CH2CH2SCH(CH3)CH2-などの、1つ以上の隣接していないCH2基が硫黄原子で置換されている、上記のようなアルキレン基を指す。
【0064】
用語「連結基」とは、重合性基を親分子に連結させる部分を指す。連結基は、連結基がその一部である化合物に適合し、化合物の重合を不所望に妨害せず、重合条件、更には最終生成物の加工及び保管の条件下で安定である、任意の部分であってもよい。例えば、連結基は、結合であってもよく、又は1つ以上のアルキレン、ハロアルキレン、アミド、アミン、アルキレンアミン、カルバメート、エステル(-CO2-)、アリーレン、ヘテロアリーレン、シクロアルキレン、ヘテロシクロアルキレン、アルキレンオキシ、オキサアルキレン、チアアルキレン、ハロアルキレンオキシ(1つ以上のハロ基で置換されたアルキレンオキシ、例えば、-OCF2-、-OCF2CF2-、-OCF2CH2-)、シロキサニル、アルキレンシロキサニル、又はこれらの組み合わせを含んでもよい。連結基は、1つ以上の置換基で、所望により置換されてもよい。好適な置換基としては、アルキル、ハロ(例えば、フルオロ)、ヒドロキシル、HO-アルキレンオキシ、MeO-アルキレンオキシ、シロキサニル、シロキシ、シロキシ-アルキレンオキシ-、シロキシ-アルキレン-アルキレンオキシ-(1つを超えるアルキレンオキシ基が存在してもよく、アルキレン及びアルキレンオキシ中の各メチレンは、独立して、所望によりヒドロキシルで置換されている)、エーテル、アミン、カルボニル、カルバメート、及びこれらの組み合わせから独立して選択されるものを挙げてもよい。連結基はまた(連結基が連結している重合性基に加えて)、(メタ)アクリレートなどの重合性基で置換されてもよい。
【0065】
好ましい連結基としては、C1~C8アルキレン(好ましくは、C2~C6アルキレン)、C1~C8オキサアルキレン(好ましくは、C2~C6オキサアルキレン)、C1~C8チアアルキレン、C1~C8アルキレン-カルボキシレート-C1~C8アルキレン、C1~C8アルキレン-アミド-C1~C8アルキレン、及びC1~C8アルキレン-アミン-C1~C8アルキレンが挙げられるが、これらはそれぞれ、ヒドロキシル及びシロキシから独立して選択される1個又は2個の基で、所望により置換されている。
【0066】
連結基が上述のような部分(例えば、アルキレン及びシクロアルキレン)の組み合わせから成る場合、部分は任意の順序で存在してもよい。例えば、下記の式Aにおいて、Lが、-アルキレン-シクロアルキレン-であると示されている場合、Rg-Lは、Rg-アルキレン-シクロアルキレン-、又はRg-シクロアルキレン-アルキレン-のいずれかであってもよい。これにかかわらず、列記する順序は、連結基が結合している末端重合性基(Rg又はPg)から始まって、その部分が化合物中に現れる好ましい順序を表す。例えば、式Aにおいて、Lが、アルキレン-シクロアルキレンであると示されている場合、Rg-Lは、好ましくは、Rg-アルキレン-シクロアルキレン-である。
【0067】
用語「光吸収化合物」とは、(例えば、380~780nmの範囲の)可視スペクトル内の光を吸収する化学物質を指す。ある材料が特定の波長の光を吸収する能力は、そのUV/Vis透過スペクトル又は吸光スペクトルを測定することによって決定し得る。
【0068】
本明細書に記載される化合物が、オレフィン二重結合又はその他の幾何学的不斉中心を含有する場合、特に指示しない限り、化合物は、シス、トランス、Z-、及びE-構成を包含することを意図する。同様に、全ての互変異性体及び塩形態も包含することを意図する。
【0069】
用語「任意の置換基」とは、基礎にある水素原子が置換基によって所望により置換されることを意味する。置換部位において立体的に実用的であり、合成的に実現可能な任意の置換基が使用されてもよい。適切な任意の置換基の同定は、当業者の能力の範囲内である。「任意の置換基」の実施例としては、C1~C6アルキル、C1~C6アルコキシ、C1~C6チオアルキル、C3~C7シクロアルキル、アリール、ハロ、ヒドロキシ、アミノ、NR4R5、ベンジル、SO3H、SO3Na、又は-L-Pgが挙げられるがこれらに限定されず、式中、R4及びR5は、独立して、H又はC1~C6アルキルであり、Lは連結基であり、Pgは重合性基である。前述の置換基は、任意の置換基(これは、別途指示がない限り、好ましくは、更に置換されていない)で、所望により置換されてもよい。例えば、アルキルは、ハロによって置換されてもよい(例えば、CF3をもたらす)。
【0070】
「下部構造」とは、(原子がその他の原子又は基に結合し得る)任意のその他の原子による1つ以上の水素原子の置換を介した、特定された化学構造を有する化合物、並びにその特定された化学構造から誘導される任意の化合物を意味する。置換は、例えば、独立して選択される任意の置換基を有する1つ以上、好ましくは1又は2、より好ましくは1個の水素原子であってもよい。「下部構造」の定義に包含されるのは、特定された化学構造が、(例えば、1つ以上の重合性基を含有する)モノマー、ポリマー、又は巨大分子などの、より大きな化合物のフラグメントを形成する材料である。
【0071】
「可視光吸収極大」とは、光の吸光度が最大である可視光波長範囲(380nm~760nm)の波長を意味する。本定義は、UV領域内などの可視光範囲外の全体の吸収最大値を示す材料を包含する。
【0072】
別途記載のない限り、比率、百分率、部等は重量による。
【0073】
別途記載のない限り、例えば、「2~10(from2 to 10)」、又は「2~10(between2 and 10)」におけるような数字範囲は、その範囲を規定する数字(例えば、2及び10)を含む。
【0074】
上記のように、一態様では、本発明は、可視光吸収発色団を含有する化合物を提供する。化合物は、例えば、500~625nmの範囲にわたって、又は550~600nmの範囲にわたって、可視光を吸収し得る。好ましくは、化合物は、560~585nm、より好ましくは570~580nmの可視光吸収極大を示す。
【0075】
本発明の化合物は、式Iの下部構造を有する、可視光吸収発色団を含有する。
【0076】
【化2】
式中、aは1又は2であり、Xは一価又は二価のアニオンであり、D、D
1、D
2及びD
3は、独立して、N、O、又はSであり、Ar、Ar
1、Ar
2及びAr
3はそれぞれD、D
1、D
2及びD
3と共に、独立して、ヘテロアリールであり、Ar及びAr
1は、独立して、所望によりピリジニル環Aに直接結合され、Ar
2及びAr
3は、独立して、所望によりピリジニル環Bに直接結合され、Ar及びAr
2は、所望により互いに直接結合され、Ar
1及びAr
3は、所望により互いに直接結合される。
【0077】
式Iの下部構造は、好ましくは、1つ以上のL-Pg基、例えば、1つ、2つ、又は3つのこのような基を含有し、式中、Lは連結基であり、Pgは重合性基である。より好ましくは、下部構造は1つ又は2つのL-Pg基を含有する。
【0078】
式Iの下部構造は、aが1である、式Iの下部構造である、式I-1の下部構造を含んでもよい。
【0079】
式I及び式I-1の下部構造は、式中、XがCl、Br、I、PF6、BF4、ClO4、又はNO3である、式I又は式I-1の下部構造である、式I-2の下部構造を含んでもよい。好ましくは、XはPF6である。
【0080】
式I、式I-1、及び式I-2の下部構造は、D、D1、D2及びD3が、独立して、N又はOである、式I、式I-1、又は式I-2の下部構造である、式I-3の下部構造を含んでもよい。
【0081】
式I、式I-1、式I-2、及び式I-3の下部構造は、式I、式I-1、式I-2、又は式I-3の下部構造である式I-4の下部構造を含んでもよく、式中、Ar、Ar1、Ar2、及びAr3はそれぞれD、D1、D2、及びD3と共に、独立して、ピリジニル、ピラジニル、フリル、又はベンズイミダゾリルである。
【0082】
式I、式I-1、式I-2、式I-3、及び式I-4の下部構造は、Arが式Iの下部構造中のピリジニル環Aに直接結合している式I、式I-1、式I-2、式I-3、又は式I-4の下部構造である、式I-5の下部構造を含んでもよい。例えば、Ar及びピリジニル環Aは共に、ビピリジニル基を形成してもよい。
【0083】
式I、式I-1、式I-2、式I-3、式I-4、及び式I-5の下部構造は、Ar1が式Iの下部構造中のピリジニル環Aに直接結合している式I、式I-1、式I-2、式I-3、式I-4、又は式I-5の下部構造である、式I-6の下部構造を含んでもよい。例えば、Ar1及びピリジニル環Aは共に、ビピリジニル基を形成してもよい。
【0084】
式I、式I-1、式I-2、式I-3、式I-4、式I-5、及び式I-6の下部構造は、Ar及びAr1がそれぞれ式Iの下部構造中のピリジニル環Aに直接結合している式I、式I-1、式I-2、式I-3、式I-4、式I-5、又は式I-6の下部構造である、式I-7の下部構造を含んでもよい。例えば、Ar、Ar1及びピリジニル環Aは共に、テルピリジニル基を形成してもよい。
【0085】
式I、式I-1、式I-2、式I-3、式I-4、式I-5、式I-6、及び式I-7の下部構造は、Ar2が式Iの下部構造中のピリジニル環Bに直接結合している式I、式I-1、式I-2、式I-3、式I-4、式I-5、式I-6、又は式I-7の下部構造である、式I-8の下部構造を含んでもよい。例えば、Ar2及びピリジニル環Bは共に、ビピリジニル基を形成してもよい。
【0086】
式I、式I-1、式I-2、式I-3、式I-4、式I-5、式I-6、式I-7、及び式I-8の下部構造は、Ar3が式Iの下部構造中のピリジニル環Bに直接結合している式I、式I-1、式I-2、式I-3、式I-4、式I-5、式I-6、式I-7、又は式I-8の下部構造である、式I-9の下部構造を含んでもよい。例えば、Ar3及びピリジニル環Bは共に、ビピリジニル基を形成してもよい。
【0087】
式I、式I-1、式I-2、式I-3、式I-4、式I-5、式I-6、式I-7、式I-8、及び式I-9の下部構造は、Ar2及びAr3がそれぞれ式Iの下部構造中のピリジニル環Bに直接結合している式I、式I-1、式I-2、式I-3、式I-4、式I-5、式I-6、又は式I-7、式I-8、又は式I-9の下部構造である、式I-10の下部構造を含んでもよい。例えば、Ar2、Ar3及びピリジニル環Bは共に、テルピリジニル基を形成してもよい。
【0088】
式I、式I-1、式I-2、式I-3、式I-4、式I-5、式I-6、式I-7、式I-8、式I-9、及び式I-10の下部構造は、Ar及びAr2が互いに直接結合している式I、式I-1、式I-2、式I-3、式I-4、式I-5、式I-6、式I-7、式I-8、式I-9、又は式I-10の下部構造である、式I-11の下部構造を含んでもよい。好ましくは、Ar及びAr2が互いに直接結合している場合、Ar1及びAr3は互いに直接結合していない。
【0089】
式I、式I-1、式I-2、式I-3、式I-4、式I-5、式I-6、式I-7、式I-8、式I-9、式I-10、及び式I-11の下部構造は、Ar1及びAr3が所望により互いに直接結合している式I、式I-1、式I-2、式I-3、式I-4、式I-5、式I-6、式I-7、式I-8、式I-9、式I-10、又は式I-11の下部構造である、式I-12の下部構造を含んでもよい。好ましくは、Ar1及びAr3が互いに直接結合している場合、Ar及びAr2は互いに直接結合していない。
【0090】
式I、式I-1、式I-2、式I-3、式I-4、式I-5、式I-6、式I-7、式I-8、式I-9、式I-10、式I-11、及び式I-12の下部構造は、式I-13の下部構造を含んでもよいが、これは、式I、式I-1、式I-2、式I-3、式I-4、式I-5、式I-6、式I-7、式I-8、式I-9、式I-10、式I-11、又は式I-12の下部構造であり、式中、各存在における連結基は、存在する場合、独立して、結合、又は1つ以上のアルキレン、ハロアルキレン、アミド、アミン、アルキレンアミン、カルバメート、エステル(-CO2-)、アリーレン、ヘテロアリーレン、シクロアルキレン、ヘテロシクロアルキレン、アルキレンオキシ、オキサアルキレン、チアアルキレン、ハロアルキレンオキシ、シロキサニル、アルキレンシロキサニル、又はこれらの組み合わせであり、これらはそれぞれ、アルキル、ハロ、ヒドロキシル、HO-アルキレンオキシ、MeO-アルキレンオキシ、シロキサニル、シロキシ、シロキシ-アルキレンオキシ-、シロキシ-アルキレン-アルキレンオキシ-、エーテル、アミン、カルボニル、カルバメート、又はこれらの2つ以上の組み合わせで所望により置換される。各存在における連結基は、独立して、C1~C8アルキレン、C1~C8オキサアルキレン、C1~C8チアアルキレン、カルボキシレート-C1~C8アルキレン、C1~C8アルキレン-カルボキシレート-C1~C8アルキレン、C1~C8アルキレン-アミド-C1~C8アルキレン、アリーレン-C1~C8アルキレンオキシ、アリーレン-アミン-C1~C8アルキレン、又はC1~C8アルキレン-アミン-C1~C8アルキレンであってもよい。
【0091】
式I、式I-1、式I-2、式I-3、式I-4、式I-5、式I-6、式I-7、式I-8、式I-9、式I-10、式I-11、式I-12、及び式I-13の下部構造は、式I-14の下部構造を含んでもよいが、これは、存在する場合に、重合性基が、各存在において、独立して、スチリル、ビニルカーボネート、ビニルエーテル、ビニルカルバメート、N-ビニルラクタム、N-ビニルアミド、(メタ)アクリレート、又は(メタ)アクリルアミドである、式I、式I-1、式I-2、式I-3、式I-4、式I-5、式I-6、式I-7、式I-8、式I-9、式I-10、式I-11、式I-12、又は式I-13の下部構造である。重合性基により、本発明の下部構造は、モノマー、架橋剤、及びポリマー装置の作製に一般的に使用されるその他の構成成分と反応させた場合に、共有結合を形成することが可能になる。下部構造と反応性混合物との適合性は、重合性基(及び連結基)の選択を介して制御され得る。好ましい重合性基としては、(メタ)アクリレート、(メタ)アクリルアミド、N-ビニルラクタム、N-ビニルアミド、ビニルカーボネート、ビニルエーテル、ビニルカルバメート、及びスチリルが挙げられる。より好ましい重合性基としては、(メタ)アクリレート又は(メタ)アクリルアミドが挙げられる。特に好ましい重合性基は、メタクリレートである。
【0092】
式I、式I-1、式I-2、式I-3、式I-4、式I-5、式I-6、式I-7、式I-8、式I-9、式I-10、式I-11、式I-12、式I-13、及び式I-14の下部構造は、Ar、Ar1、Ar2、Ar3、ピリジニル環A、及びピリジニル環Bの少なくとも2つが互いに直接結合している式I、式I-1、式I-2、式I-3、式I-4、式I-5、式I-6、式I-7、式I-8、式I-9、式I-10、式I-11、式I-12、式I-13、又は式I-14の下部構造である、式I-15の下部構造を含んでもよい。
【0093】
本発明の化合物は、式IIのものであってよく、
【0094】
【化3】
式中、aは1又は2であり、Xは一価又は二価のアニオンであり、R及びR
1は、独立して、H、アルキル、アリール、ヘテロアリール、アルケニル、アルキニル、-COR
2、-COOR
2、-CONR
2R
3、CO(C=O)NR
2R
3、-OR
2、-SR
2、-SOR
2、-SO
2R
2、-NR
2R
3又は-L-P
-gであり、D、D
1、D
2、及びD
3は、独立して、N、O、又はSであり、Ar、Ar
1、Ar
2及びAr
3はそれぞれD、D
1、D
2及びD
3と共に、独立して、アルキル、アリール、ヘテロアリール、アルケニル、アルキニル、-COR
2、-COOR
2、-CONR
2R
3、CO(C=O)NR
2R
3、-OR
2、-SR
2、-SOR
2、-SO
2R
2、-NR
2R
3又は-L-P
gでそれぞれ所望により置換されたヘテロアリール環であり、R
2及びR
3は各存在において、独立して、H又はアルキルであり、Ar及びAr
1は、独立して、所望によりピリジニル環Aに直接結合され、Ar
2及びAr
3は、独立して、所望によりピリジニル環Bに直接結合され、Ar及びAr
2は、所望により互いに直接結合され、Ar
1及びAr
3は、所望により互いに直接結合され、Lは各存在において、独立して、連結基であり、P
gは各存在において、独立して、重合性基である。
【0095】
式IIの化合物は、好ましくは、1個以上のL-Pg基、例えば1個、2個又は3個のこのような基を含有する。より好ましくは、化合物は1つのL-Pg基を含有する。
【0096】
式IIの化合物は、aが1である式IIの化合物である、式II-1の化合物を含んでもよい。
【0097】
式II及び式II-1の化合物は、XがCl、Br、I、PF6、BF4、ClO4、又はNO3である式II又は式II-1の化合物である、式II-2の化合物を含んでもよい。好ましくは、XはPF6である。
【0098】
式II、式II-1、及び式II-2の化合物は、D、D1、D2、及びD3が、独立して、N又はOである、式II、式II-1、又は式II-2の化合物である、式II-3の化合物を含んでもよい。
【0099】
式II、式II-1、式II-2及び式II-3の化合物は、Ar、Ar1、Ar2及びAr3が、それぞれ、D、D1、D2及びD3と共に、独立して、ピリジニル、ピラジニル、フリル、又はベンズイミダゾリルであり、それぞれが1つ以上の任意の置換基を含有する式II、式II-1、式II-2又は式II-3の化合物である、式II-4の化合物を含んでもよい。例示的な任意の置換基としては、アルキル、アリール、ヘテロアリール、アルケニル、アルキニル、-COR2、-COOR2、-CONR2R3、CO(C=O)NR2R3、-OR2、-SR2、-SOR2、-SO2R2、-NR2R3、又は-L-Pgを含み、式中、R2及びR3は各存在において、独立して、H又はアルキルであり、Lは各存在において、独立して、連結基であり、Pgは各存在において、それぞれ独立して、重合性基である。
【0100】
式II、式II-1、式II-2、式II-3、及び式II-4の化合物は、Arが式IIの化合物中のピリジニル環Aに直接結合している式II、式II-1、式II-2、式II-3、又は式II-4の化合物である、式II-5の化合物を含んでもよい。例えば、Ar及びピリジニル環Aは共に、ビピリジニル基を形成してもよい。
【0101】
式II、式II-1、式II-2、式II-3、式II-4、及び式II-5の化合物は、Ar1が式IIの化合物中のピリジニル環Aに直接結合している式II、式II-1、式II-2、式II-3、式II-4、又は式II-5の化合物である、式II-6の化合物を含んでもよい。例えば、Ar1及びピリジニル環Aは共に、ビピリジニル基を形成してもよい。
【0102】
式II、式II-1、式II-2、式II-3、式II-4、式II-5、及び式II-6の化合物は、Ar及びAr1がそれぞれ式IIの化合物中のピリジニル環Aに直接結合している式II、式II-1、式II-2、式II-3、式II-4、式II-5、又は式II-6の化合物である、式II-7の化合物を含んでもよい。例えば、Ar、Ar1及びピリジニル環Aは共に、テルピリジニル基を形成してもよい。
【0103】
式II、式II-1、式II-2、式II-3、式II-4、式II-5、式II-6、及び式II-7の化合物は、Ar2が式IIの化合物中のピリジニル環Bに直接結合している式II、式II-1、式II-2、式II-3、式II-4、式II-5、式II-6、又は式II-7の化合物である、式II-8の化合物を含んでもよい。例えば、Ar2及びピリジニル環Bは共に、ビピリジニル基を形成してもよい。
【0104】
式II、式II-1、式II-2、式II-3、式II-4、式II-5、式II-6、式II-7、及び式II-8の化合物は、Ar3が式IIの化合物中のピリジニル環Bに直接結合している式II、式II-1、式II-2、式II-3、式II-4、式II-5、式II-6、式II-7、又は式II-8の化合物である、式II-9の化合物を含んでもよい。例えば、Ar3及びピリジニル環Bは共に、ビピリジニル基を形成してもよい。
【0105】
式II、式II-1、式II-2、式II-3、式II-4、式II-5、式II-6、式II-7、式II-8、及び式II-9の化合物は、Ar2及びAr3がそれぞれ式IIの化合物中のピリジニル環Bに直接結合している式II、式II-1、式II-2、式II-3、式II-4、式II-5、式II-6、又は式II-7、式II-8、又は式II-9の化合物である、式II-10の化合物を含んでもよい。例えば、Ar2、Ar3及びピリジニル環Bは共に、テルピリジニル基を形成してもよい。
【0106】
式II、式II-1、式II-2、式II-3、式II-4、式II-5、式II-6、式II-7、式II-8、式II-9、及び式II-10の化合物は、Ar及びAr2が互いに直接結合している式II、式II-1、式II-2、式II-3、式II-4、式II-5、式II-6、式II-7、式II-8、式II-9、又は式II-10の化合物である、式II-11の化合物を含んでもよい。好ましくは、Ar及びAr2が互いに直接結合している場合、Ar1及びAr3は互いに直接結合していない。
【0107】
式II、式II-1、式II-2、式II-3、式II-4、式II-5、式II-6、式II-7、式II-8、式II-9、式II-10、及び式II-11の化合物は、Ar1及びAr3が所望により互いに直接結合している式II、式II-1、式II-2、式II-3、式II-4、式II-5、式II-6、式II-7、式II-8、式II-9、式II-10、又は式II-11の化合物である、式II-12の化合物を含んでもよい。好ましくは、Ar1及びAr3が互いに直接結合している場合、Ar及びAr2は互いに直接結合していない。
【0108】
式II、式II-1、式II-2、式II-3、式II-4、式II-5、式II-6、式II-7、式II-8、式II-9、式II-10、式II-11、及び式II-12の化合物は、式II-13の化合物を含んでもよいが、これは、式II、式II-1、式II-2、式II-3、式II-4、式II-5、式II-6、式II-7、式II-8、式II-9、式II-10、式II-11、又は式II-12の化合物であり、式中、各存在における連結基は、独立して、結合、又は1つ以上のアルキレン、ハロアルキレン、アミド、アミン、アルキレンアミン、カルバメート、エステル(-CO2-)、アリーレン、ヘテロアリーレン、シクロアルキレン、ヘテロシクロアルキレン、アルキレンオキシ、オキサアルキレン、チアアルキレン、ハロアルキレンオキシ、シロキサニル、アルキレンシロキサニル、又はこれらの組み合わせであり、これらはそれぞれ、アルキル、ハロ、ヒドロキシル、HO-アルキレンオキシ、MeO-アルキレンオキシ、シロキサニル、シロキシ、シロキシ-アルキレンオキシ-、シロキシ-アルキレン-アルキレンオキシ-、エーテル、アミン、カルボニル、カルバメート、又はこれらの2つ以上の組み合わせで所望により置換される。各存在における連結基は、独立して、C1~C8アルキレン、C1~C8オキサアルキレン、C1~C8チアアルキレン、カルボキシレート-C1~C8アルキレン、C1~C8アルキレン-カルボキシレート-C1~C8アルキレン、C1~C8アルキレン-アミド-C1~C8アルキレン、アリーレン-C1~C8アルキレンオキシ、アリーレン-アミン-C1~C8アルキレン、又はC1~C8アルキレン-アミン-C1~C8アルキレンであってもよい。
【0109】
式II、式II-1、式II-2、式II-3、式II-4、式II-5、式II-6、式II-7、式II-8、式II-9、式II-10、式II-11、式II-12、及び式II-13の化合物は、式II-14の化合物を含んでもよいが、これは、重合性基が、各存在において、独立して、スチリル、ビニルカーボネート、ビニルエーテル、ビニルカルバメート、N-ビニルラクタム、N-ビニルアミド、(メタ)アクリレート、又は(メタ)アクリルアミドである、式II、式II-1、式II-2、式II-3、式II-4、式II-5、式II-6、式II-7、式II-8、式II-9、式II-10、式II-11、式II-12、又は式II-13の化合物である。好ましい重合性基としては、(メタ)アクリレート、(メタ)アクリルアミド、N-ビニルラクタム、N-ビニルアミド、ビニルカーボネート、ビニルエーテル、ビニルカルバメート、及びスチリルが挙げられる。より好ましい重合性基としては、(メタ)アクリレート又は(メタ)アクリルアミドが挙げられる。特に好ましい重合性基は、メタクリレートである。
【0110】
式II、式II-1、式II-2、式II-3、式II-4、式II-5、式II-6、式II-7、式II-8、式II-9、式II-10、式II-11、式II-12、式II-13、及び式II-14の化合物は、Ar、Ar1、Ar2、Ar3、ピリジニル環A、及びピリジニル環Bの少なくとも2つが互いに直接結合している式II、式II-1、式II-2、式II-3、式II-4、式II-5、式II-6、式II-7、式II-8、式II-9、式II-10、式II-11、式II-12、式II-13、又は式II-14の化合物である、式II-15の化合物を含んでもよい。
【0111】
式II、式II-1、式II-2、式II-3、式II-4、式II-5、式II-6、式II-7、式II-8、式II-9、式II-10、式II-11、式II-12、式II-13、式II-14、及び式II-15の化合物は、式IIIの化合物を含んでもよい。
【0112】
【0113】
本発明の化合物の具体的実施例を、表Aに示す。
【0114】
【0115】
本発明の化合物は、文献の方法を使用して、当業者によって調製されてもよい。実施例として、種々の化合物は、関連する説明と共にスキーム1及びスキーム2にて示すように、調製されてもよい。これらの反応の例示的な試薬及び手順が、実施例に示される。
【0116】
【0117】
スキーム1は、本発明の例示的化合物を調製するための方法を示す。したがって、Krohnkeピリジン合成を使用して、広範な種々の2,4,6-三置換ピリジンが、穏やかな条件下で合成され得る。これらの2,4,6-三置換ピリジンのそれぞれは、各酸塩化物及び塩基を使用して、それらの各モノマー(アクリレートが示されている)に変換し得る。次に、2,4,6-三置換ピリジンモノマーは、鉄錯体を生成する塩メタセシス反応において配位子として利用される。
【0118】
【0119】
スキーム2は、本発明の例示的化合物を調製するための方法を示す。周知のカルボン酸から開始することで、HEMA(示される)又はN-(2-アミノエチル)メタクリルアミドとカップリングするカルボジイミドカップリング(1,エチル-3-(3-ジメチルアミノプロピル)カルボジイミド(EDC)は、それぞれ、メタクリレート又はアクリルアミドのいずれかの形成を可能にする。ピリジンモノマーは、鉄錯体を生成する塩メタセシス反応において配位子として利用され得る。R=Hの場合、n=3でトリス錯体が得られる一方、R=Arの場合、n=2でビス錯体が得られる。
【0120】
本発明の化合物は、望ましい吸収特性を提供するために、その他の光吸収化合物と組み合わせて使用されてもよい。例えば、好ましい組成物は、UV吸収化合物と共に上述のような化合物を含んでもよい。好適なUV吸収化合物は、当該技術分野において周知であり、ベンゾフェノン、ベンゾトリアゾール、トリアジン、置換アクリロニトリル、サリチル酸誘導体、安息香酸誘導体、ケイ皮酸誘導体、カルコン誘導体、ジプノン誘導体、クロトン酸誘導体、又はこれらの任意の混合物が挙げられるがこれらに限定されない、いくつかの部類に分類される。好ましい部類のUV吸収化合物は、Norbloc(2-(2’-ヒドロキシ-5-メタクリリルオキシエチルフェニル)-2H-ベンゾトリアゾール)などのベンゾトリアゾールである。
【0121】
本発明の化合物は、生物医学用装置及び眼科用装置を含む種々の製品を形成するために、反応性混合物中に含まれてもよい。化合物は、例えば、装置内に組み込まれてもよい、及び/又はそれらは、装置の表面上にコーティングされてもよい。装置内に組み込まれる場合、化合物は、一般に、装置が作製される反応性混合物に添加されてもよく、それらの溶解度の限度までの任意の量で存在してもよい。例えば、化合物は、希釈剤を除く反応性混合物中の全ての構成成分の重量パーセントに基づいて、少なくとも0.1パーセント、又は少なくとも2パーセント、かつ最大10パーセント又は最大5パーセントの濃度で存在してもよい。典型的な濃度は、1~5パーセントの範囲であってもよい。上限は、典型的には、反応性モノマー混合物中の化合物とその他のコモノマー及び又は希釈剤との溶解度によって決定される。
【0122】
好ましくは、本発明の化合物は、眼科用装置に含まれる。眼鏡、サングラス、ハードコンタクトレンズ、ソフトコンタクトレンズ、角膜オンレー、角膜インレー、眼内レンズ、又はオーバーレイレンズを含む、種々の眼科用装置を作製してもよい。好ましくは、眼科用装置は、眼内レンズ又はソフトコンタクトレンズである。ソフトコンタクトレンズは、従来の(非シリコーン)ヒドロゲル又はシリコーンヒドロゲルから作製されてもよい。
【0123】
本発明の眼科用装置は、所望の眼科用装置を作製するのに好適な1つ以上のモノマー(本明細書では、装置形成モノマー又はヒドロゲル形成モノマーとも称される)と、任意の構成成分と、を含有する反応性混合物のフリーラジカル反応生成物を含んでもよい。重合される場合、反応性混合物は、眼科用装置が含まれ得るポリマーネットワークの形成をもたらす。ポリマーネットワークは、例えば、ヒドロゲル(例えば、従来のヒドロゲル又はシリコーンヒドロゲル)であってもよい。
【0124】
本発明の化合物は、反応性混合物中のその他の構成成分と共重合されてもよく、この場合、反応性混合物は、所望の眼科用装置(及び任意の構成成分)を作製するのに好適な1つ以上のモノマーに加えて、本発明の化合物のうちの1つ以上を含有してもよい。
【0125】
本発明の化合物が(例えば、モノマーとして)組み込まれ得るポリマー網状組織の非限定的な実施例が上述されており、例えば、エタフィルコン(etafilcon)、ゲンフィルコン(genfilcon)、ヒラフィルコン(hilafilcon)、レネフィルコン(lenefilcon)、ネソフィルコン(nesofilcon)、オマフィルコン(omafilcon)、ポリマコン(polymacon)、ビフィルコン(vifilcon)、アクアフィルコン(acquafilcon)、アスモフィルコン(asmofilcon)、バラフィルコン(balafilcon)、コムフィルコン(comfilcon)、デレフィルコン(delefilcon)、エンフィルコン(enfilcon)、ファンフィルコン(fanfilcon)、フォルモフィルコン(formofilcon)、ガリーフィルコン(galyfilcon)、ロトラフィルコン(lotrafilcon)、ナラフィルコン(narafilcon)、リオフィルコン(riofilcon)、サムフィルコン(samfilcon)、セノフィルコン(senofilcon)、ソモフィルコン(somofilcon)、及びステンフィルコン(stenfilcon)(それらの変形形態の全てを含む)が挙げられる。
【0126】
更なる実施例として、ポリマーネットワークは、親水性成分、疎水性成分、シリコーン含有成分、ポリアミドなどの湿潤剤、架橋剤、並びに希釈剤及び開始剤などの更なる構成成分のうちの1種以上を含む反応性混合物から作製されてもよい。上述のように、反応性混合物はまた、1種以上の本発明の化合物を含有してもよい。
【0127】
親水性成分
反応性混合物に存在し得る親水性モノマーの好適な族の実施例としては、(メタ)アクリレート、スチレン、ビニルエーテル、(メタ)アクリルアミド、N-ビニルラクタム、N-ビニルアミド、N-ビニルイミド、N-ビニル尿素、O-ビニルカルバメート、O-ビニルカーボネート、その他の親水性ビニル化合物、及びこれらの混合物が挙げられる。
【0128】
親水性(メタ)アクリレート及び(メタ)アクリルアミドモノマーの非限定的な実施例としては、アクリルアミド、N-イソプロピルアクリルアミド、N,N-ジメチルアミノプロピル(メタ)アクリルアミド、N,N-ジメチルアクリルアミド(DMA)、2-ヒドロキシエチルメタクリレート(HEMA)、2-ヒドロキシプロピル(メタ)アクリレート、3-ヒドロキシプロピル(メタ)アクリレート、2,3-ジヒドロキシプロピル(メタ)アクリレート、2-ヒドロキシブチル(メタ)アクリレート、3-ヒドロキシブチル(メタ)アクリレート、4-ヒドロキシブチル(メタ)アクリレート、N-(2-ヒドロキシエチル)(メタ)アクリルアミド、N,N-ビス(2-ヒドロキシエチル)(メタ)アクリルアミド、N-(2-ヒドロキシプロピル)(メタ)アクリルアミド、N,N-ビス(2-ヒドロキシプロピル)(メタ)アクリルアミド、N-(3-ヒドロキシプロピル)(メタ)アクリルアミド、N-(2-ヒドロキシブチル)(メタ)アクリルアミド、N-(3-ヒドロキシブチル)(メタ)アクリルアミド、N-(4-ヒドロキシブチル)(メタ)アクリルアミド、2-アミノエチル(メタ)アクリレート、3-アミノプロピル(メタ)アクリレート、2-アミノプロピル(メタ)アクリレート、N-2-アミノエチル(メタ)アクリルアミド)、N-3-アミノプロピル(メタ)アクリルアミド、N-2-アミノプロピル(メタ)アクリルアミド、N,N-ビス-2-アミノエチル(メタ)アクリルアミド、N,N-ビス-3-アミノプロピル(メタ)アクリルアミド)、N,N-ビス-2-アミノプロピル(メタ)アクリルアミド、グリセロールメタクリレート、ポリエチレングリコールモノメタクリレート、(メタ)アクリル酸、酢酸ビニル、アクリロニトリル、及びこれらの混合物が挙げられる。
【0129】
親水性モノマーはまた、アニオン性、カチオン性、双性イオン性、ベタイン、及びこれらの混合物など、イオン性であってもよい。このような荷電モノマーの非限定的な実施例としては、(メタ)アクリル酸、N-[(エテニルオキシ)カルボニル]-β-アラニン(VINAL)、3-アクリルアミドプロパン酸(ACA1)、5-アクリルアミドプロパン酸(ACA2)、3-アクリルアミド-3-メチルブタン酸(AMBA)、2-(メタクリロイルオキシ)エチルトリメチルアンモニウムクロリド(Q塩又はMETAC)、2-アクリルアミド-2-メチルプロパンスルホン酸(AMPS)、1-プロパンアミニウム,N-(2-カルボキシエチル)-N,N-ジメチル-3-[(1-オキソ-2-プロペン-1-イル)アミノ]-,分子内塩(CBT)、1-プロパンアミニウム,N,N-ジメチル-N-[3-[(1-オキソ-2-プロペン-1-イル)アミノ]プロピル]-3-スルホ-,分子内塩(SBT)、3,5-ジオキサ-8-アザ-4-ホスファウンデカ-10-エン-1-アミニウム,4-ヒドロキシ-N,N,N-トリメチル-9-オキソ-,分子内塩,4-オキシド(9CI)(PBT)、2-メタクリロイルオキシエチルホスホリルコリン、3-(ジメチル(4-ビニルベンジル)アンモニオ)プロパン-1-スルホネート(DMVBAPS)、3-((3-アクリルアミドプロピル)ジメチルアンモニオ)プロパン-1-スルホネート(AMPDAPS)、3-((3-メタクリルアミドプロピル)ジメチルアンモニオ)プロパン-1-スルホネート(MAMPDAPS)、3-((3-(アクリロイルオキシ)プロピル)ジメチルアンモニオ)プロパン-1-スルホネート(APDAPS)、及びメタクリロイルオキシ)プロピル)ジメチルアンモニオ)プロパン-1-スルホネート(MAPDAPS)が挙げられる。
【0130】
親水性N-ビニルラクタムモノマー及びN-ビニルアミドモノマーの非限定的な実施例としては、N-ビニルピロリドン(NVP)、N-ビニル-2-ピペリドン、N-ビニル-2-カプロラクタム、N-ビニル-3-メチル-2-カプロラクタム、N-ビニル-3-メチル-2-ピペリドン、N-ビニル-4-メチル-2-ピペリドン、N-ビニル-4-メチル-2-カプロラクタム、N-ビニル-3-エチル-2-ピロリドン、N-ビニル-4,5-ジメチル-2-ピロリドン、N-ビニルアセトアミド(NVA)、N-ビニル-N-メチルアセトアミド(VMA)、N-ビニル-N-エチルアセトアミド、N-ビニル-N-エチルホルムアミド、N-ビニルホルムアミド、N-ビニル-N-メチルプロピオンアミド、N-ビニル-N-メチル-2-メチルプロピオンアミド、N-ビニル-2-メチルプロピオンアミド、N-ビニル-N,N’-ジメチル尿素、1-メチル-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、5-メチル-3-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、N-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、N-ビニル-N-エチルアセトアミド、N-ビニル-N-エチルホルムアミド、N-ビニルホルムアミド、N-ビニルイソプロピルアミド、N-ビニルカプロラクタム、N-ビニルイミダゾール、及びこれらの混合物が挙げられる。
【0131】
親水性O-ビニルカルバメートモノマー及びO-ビニルカーボネートモノマーの非限定的な実施例としては、N-2-ヒドロキシエチルビニルカルバメート及びN-カルボキシ-β-アラニンN-ビニルエステルが挙げられる。親水性ビニルカーボネートモノマー又はビニルカルバメートモノマーの更なる実施例は、米国特許第5,070,215号に開示されている。親水性オキサゾロンモノマーは、米国特許第4,910,277号に開示されている。
【0132】
その他の親水性ビニル化合物としては、エチレングリコールビニルエーテル(EGVE)、ジ(エチレングリコール)ビニルエーテル(DEGVE)、アリルアルコール、及び2-エチルオキサゾリンが挙げられる。
【0133】
親水性モノマーはまた、(メタ)アクリレート、スチレン、ビニルエーテル、(メタ)アクリルアミド、N-ビニルアミド等の重合性部分を有する、直鎖若しくは分岐鎖ポリ(エチレングリコール)、ポリ(プロピレングリコール)、又はエチレンオキシド及びプロピレンオキシドの統計的ランダム若しくはブロックコポリマーのマクロマー又はプレポリマーであってもよい。これらのポリエーテルのマクロマーは、1つの重合性基を有し、プレポリマーは、2つ以上の重合性基を有してもよい。
【0134】
本発明の好ましい親水性モノマーは、DMA、NVP、HEMA、VMA、NVA、及びこれらの混合物である。好ましい親水性モノマーとしては、DMA及びHEMAの混合物が挙げられる。その他の好適な親水性モノマーは、当業者には明らかとなるであろう。
【0135】
一般に、反応性モノマー混合物中に存在する親水性モノマーの量に関して、特に制限はない。親水性モノマーの量は、含水量、透明性、湿潤性、タンパク質取り込み等を含む、得られるヒドロゲルの所望の特性に基づいて選択されてもよい。湿潤性は、接触角によって測定されてもよく、望ましい接触角は、約100°未満、約80°未満、及び約60°未満である。親水性モノマーは、反応性モノマー混合物中の反応性成分の総重量に基づいて、例えば、約0.1~約100重量パーセントの範囲、あるいは約1~約80重量パーセントの範囲、あるいは約5~約65重量パーセントの範囲、あるいは約40~約60重量パーセントの範囲、あるいは約55~約60重量パーセントの範囲の量で存在してもよい。
【0136】
シリコーン含有成分
本発明での使用に好適なシリコーン含有成分は、1つ以上の重合性化合物を含み、各化合物は、独立して、少なくとも1つの重合性基、少なくとも1つのシロキサン基、及び重合性基(複数可)をシロキサン基(複数可)に接続する1つ以上の連結基を含む。シリコーン含有成分は、例えば、下記に定義される基などの1~220個のシロキサン繰り返し単位を含有してもよい。シリコーン含有成分はまた、少なくとも1つのフッ素原子を含有してもよい。
【0137】
シリコーン含有成分は、上記のような1つ以上の重合性基、1つ以上の所望による繰り返しシロキサン単位、及び重合性基をシロキサン単位に接続する1つ以上の連結基を含んでもよい。シリコーン含有成分は、独立して、(メタ)アクリレート、スチリル、ビニルエーテル、(メタ)アクリルアミド、N-ビニルラクタム、N-ビニルアミド、O-ビニルカルバメート、O-ビニルカーボネート、ビニル基、又はこれらの混合物である1つ以上の重合性基、1つ以上の所望による繰り返しシロキサン単位、及び重合性基をシロキサン単位に接続する1つ以上の連結基を含んでもよい。
【0138】
シリコーン含有成分は、独立して、(メタ)アクリレート、(メタ)アクリルアミド、N-ビニルラクタム、N-ビニルアミド、スチリル、又は前述の混合物である1つ以上の重合性基、1つ以上の所望による繰り返しシロキサン単位、及び重合性基をシロキサン単位に接続する1つ以上の連結基を含んでもよい。
【0139】
シリコーン含有成分は、独立して、(メタ)アクリレート、(メタ)アクリルアミド、又は前述の混合物である1つ以上の重合性基、1つ以上の所望による繰り返しシロキサン単位、及び重合性基をシロキサン単位に接続する1つ以上の連結基を含んでもよい。
【0140】
シリコーン含有成分は、式Aの1つ以上の重合性化合物を含んでもよく、
【0141】
【化7】
式中、
少なくとも1つのR
Aは、式R
g-Lの基であり、式中、R
gは重合性基であり、Lは連結基であり、残りのR
Aは、それぞれ独立して、
(a)R
g-L-、
(b)1つ以上のヒドロキシ、アミノ、アミド、オキサ、カルボキシ、アルキルカルボキシ、カルボニル、アルコキシ、アミド、カルバメート、カーボネート、ハロ、フェニル、ベンジル、又はこれらの組み合わせで所望により置換されたC
1~C
16アルキル、
(c)1つ以上のアルキル、ヒドロキシ、アミノ、アミド、オキサ、カルボニル、アルコキシ、アミド、カルバメート、カーボネート、ハロ、フェニル、ベンジル、又はこれらの組み合わせで所望により置換されたC
3~C
12シクロアルキル、
(d)1つ以上のアルキル、ヒドロキシ、アミノ、アミド、オキサ、カルボキシ、アルキルカルボキシ、カルボニル、アルコキシ、アミド、カルバメート、カーボネート、ハロ、フェニル、ベンジル、又はこれらの組み合わせで所望により置換されたC
6~C
14アリール基、
(e)ハロ、
(f)アルコキシ、環状アルコキシ、又はアリールオキシ、
(g)シロキシ、
(h)ポリエチレンオキシアルキル、ポリプロピレンオキシアルキル、又はポリ(エチレンオキシ-コ-プロピレンオキシアルキル)などのアルキレンオキシ-アルキル又はアルコキシ-アルキレンオキシ-アルキル、あるいは
(i)アルキル、アルコキシ、ヒドロキシ、アミノ、オキサ、カルボキシ、アルキルカルボキシ、アルコキシ、アミド、カルバメート、ハロ又はこれらの組み合わせで所望により置換された1~100個のシロキサン繰り返し単位を含む一価シロキサン鎖であり、
nは、0~500、又は0~200、又は0~100、又は0~20であり、nが0以外である場合、nが表示値と同等のモードを有する分布であることが理解される。nが2以上である場合、SiO単位は、同一の又は異なるR
A置換基を担持してもよく、異なるR
A置換基が存在する場合、n基は、ランダム構成又はブロック構成であってもよい。
【0142】
式Aにおいて、3つのRAは、それぞれ重合性基を含んでもよく、代替的に2つのRAは、それぞれ重合性基を含んでもよく、又は代替的に1つのRAは、重合性基を含んでもよい。
【0143】
本発明での使用に好適なシリコーン含有成分の実施例としては、表Bに列挙される化合物が挙げられるが、これらに限定されない。表Bの化合物がポリシロキサン基を含有する場合、このような化合物中のSiO反復単位の数は、別途指示がない限り、好ましくは3~100、より好ましくは3~40、又は更により好ましくは3~20である。
【0144】
【0145】
【0146】
好適なシリコーン含有成分の追加の非限定的な実施例を、表Cに列挙する。別途記載のない限り、適用可能な場合、j2は、好ましくは1~100、より好ましくは3~40、又は更により好ましくは3~15である。j1及びj2を含有する化合物において、j1とj2の合計は、好ましくは2~100、より好ましくは3~40、又は更により好ましくは3~15である。
【0147】
【0148】
【0149】
シリコーン含有成分の混合物を使用してもよい。実施例として、好適な混合物としては、4個及び15個のSiO繰り返し単位を含有するOH-mPDMSの混合物などの、異なる分子量を有するモノ-(2-ヒドロキシ-3-メタクリルオキシプロピルオキシ)-プロピル末端処理モノ-n-ブチル末端処理ポリジメチルシロキサン(OH-mPDMS)の混合物と、異なる分子量を有するOH-mPDMS(例えば、4個及び15個の繰り返しSiO繰り返し単位を含有する)と、ビス-3-アクリルオキシ-2-ヒドロキシプロピルオキシプロピルポリジメチルシロキサン(ac-PDMS)などのシリコーン系架橋剤と、の混合物と、2-ヒドロキシ-3-[3-メチル-3,3-ジ(トリメチルシロキシ)シリルプロポキシ]-プロピルメタクリレート(SiMAA)と、mPDMS1000などのモノ-メタクリルオキシプロピル末端処理モノ-n-ブチル末端処理ポリジメチルシロキサン(mPDMS)と、の混合物と、を挙げてもよいが、これらに限定されない。
【0150】
本発明で使用するシリコーン含有成分は、約400~約4000ダルトンの平均分子量を有してもよい。
【0151】
シリコーン含有成分(複数可)は、反応性混合物(希釈剤を除く)の、全ての反応性成分に基づいて、最大約95重量%、又は約10~約80重量%、又は約20~約70重量%の量で存在してもよい。
【0152】
ポリアミド
反応性混合物は、少なくとも1つのポリアミドを含んでもよい。本明細書で使用する際、用語「ポリアミド」とは、アミド基を含有する繰り返し単位を含むポリマー及びコポリマーを指す。ポリアミドは、環状アミド基、非環状アミド基、及びこれらの組み合わせを含んでもよく、当業者に周知の任意のポリアミドであってもよい。非環状ポリアミドは、ペンダント非環状アミド基を含み、ヒドロキシル基との会合が可能である。環状ポリアミドは、環状アミド基を含み、ヒドロキシル基との会合が可能である。
【0153】
好適な非環状ポリアミドの実施例としては、式G1及び式G2の繰り返し単位を含むポリマー及びコポリマーが挙げられ、
【0154】
【0155】
【化9】
式中、Xは、直接結合、-(CO)-、又は-(CONHR
44)-であり、R
44は、C
1~C
3アルキル基であり、R
40は、H、直鎖又は分岐鎖の、置換又は非置換のC
1~C
4アルキル基から選択され、R
41は、H、直鎖又は分岐鎖の、置換又は非置換のC
1~C
4アルキル基、最大2個の炭素原子を有するアミノ基、最大4個の炭素原子を有するアミド基、及び最大2個の炭素基を有するアルコキシ基から選択され、R
42は、H、直鎖又は分岐鎖の、置換又は非置換のC
1~C
4アルキル基から選択され、又はメチル、エトキシ、ヒドロキシエチル、及びヒドロキシメチルから選択され、R
43は、H、直鎖又は分岐鎖の、置換又は非置換のC
1~C
4アルキル基から選択され、又はメチル、エトキシ、ヒドロキシエチル、及びヒドロキシメチルから選択され、R
40及びR
41の炭素原子の数は合計で、7、6、5、4、3、又はそれ以下を含む、8以下であり、R
42及びR
43の炭素原子の数は合計で、7、6、5、4、3、又はそれ以下を含む、8以下である。R
40及びR
41の炭素原子の数は合計で、6以下又は4以下であってもよい。R
42及びR
43の炭素原子の数は合計で、6以下であってもよい。本明細書で使用する際、置換アルキル基は、アミン基、アミド基、エーテル基、ヒドロキシル基、カルボニル基、若しくはカルボキシル基、又はこれらの組み合わせで置換されているアルキル基を含む。
【0156】
R40及びR41は、独立して、H、置換又は非置換のC1~C2アルキル基から選択されてもよい。Xは、直接結合であってもよく、R40及びR41は、独立して、H、置換又は非置換のC1~C2アルキル基から選択されてもよい。R42及びR43は、独立して、H、置換又は非置換のC1~C2アルキル基、メチル、エトキシ、ヒドロキシエチル、及びヒドロキシメチルから選択され得る。
【0157】
本発明の非環状ポリアミドは、式LV若しくは式LVIの繰り返し単位の大部分を含んでもよいか、又は非環状ポリアミドは、少なくとも約70モル%、及び少なくとも80モル%を含む、式G若しくは式G1の繰り返し単位の少なくとも50モル%を含み得る。式G及び式G1の繰り返し単位の具体的な実施例としては、N-ビニル-N-メチルアセトアミド、N-ビニルアセトアミド、N-ビニル-N-メチルプロピオンアミド、N-ビニル-N-メチル-2-メチルプロピオンアミド、N-ビニル-2-メチル-プロピオンアミド、N-ビニル-N,N’-ジメチル尿素、N,N-ジメチルアクリルアミド、メタクリルアミド、並びに式G2及びG3の非環状アミドから誘導される繰り返し単位が挙げられる。
【0158】
【0159】
【0160】
環状ポリアミドを形成するために使用され得る好適な環状アミドの実施例としては、α-ラクタム、β-ラクタム、γ-ラクタム、δ-ラクタム、及びε-ラクタムが挙げられる。好適な環状ポリアミドの実施例としては、式G4の繰り返し単位を含むポリマー及びコポリマーを含む、好適な環状ポリアミドが挙げられ、
【0161】
【化12】
式中、R
45は、水素原子又はメチル基であり、fは、1~10の数であり、式中、Xは、直接結合、-(CO)-、又は-(CONHR
46)-であり、R
46は、C
1~C
3アルキル基である。式LIX中、fは、7、6、5、4、3、2、又は1を含む、8以下であってもよい。式G4中、fは、5、4、3、2、又は1を含む、6以下であってもよい。式G4中、fは、2、3、4、5、6、7、又は8を含む、2~8であってもよい。式LIX中、fは、2又は3であってもよい。Xが直接結合の場合、fは、2であってもよい。このような場合、環状ポリアミドは、ポリビニルピロリドン(polyvinylpyrrolidone、PVP)であってもよい。
【0162】
本発明の環状ポリアミドは、式G4の繰り返し単位の50モル%以上を含んでもよい、又は環状ポリアミドは、少なくとも70モル%、及び少なくとも80モル%を含む、式G4の繰り返し単位の少なくとも50モル%を含み得る。
【0163】
ポリアミドはまた、環状アミド及び非環状アミドの両方の繰り返し単位を含むコポリマーであってもよい。追加の繰り返し単位は、ヒドロキシアルキル(メタ)アクリレート、アルキル(メタ)アクリレート、その他の親水性モノマー、及びシロキサン置換(メタ)アクリレートから選択されるモノマーから形成されてもよい。好適な親水性モノマーとして列挙されるモノマーのいずれも、追加の繰り返し単位を形成するためにコモノマーとして使用されてもよい。ポリアミドを形成するために使用され得る追加のモノマーの具体的な実施例としては、2-ヒドロキシエチル(メタ)アクリレート、酢酸ビニル、アクリロニトリル、ヒドロキシプロピル(メタ)アクリレート、メチル(メタ)アクリレート及びヒドロキシブチル(メタ)アクリレート、ジヒドロキシプロピル(メタ)アクリレート、ポリエチレングリコールモノ(メタ)アクリレート等、並びにこれらの混合物が挙げられる。イオン性モノマーもまた、含まれてもよい。イオン性モノマーの実施例としては、(メタ)アクリル酸、N-[(エテニルオキシ)カルボニル]-β-アラニン(VINAL、CAS#148969-96-4)、3-アクリルアミドプロパン酸(ACA1)、5-アクリルアミドペンタン酸(ACA2)、3-アクリルアミド-3-メチルブタン酸(AMBA)、2-(メタクリロイルオキシ)エチルトリメチルアンモニウムクロリド(Q塩又はMETAC)、2-アクリルアミド-2-メチルプロパンスルホン酸(AMPS)、1-プロパンアミニウム,N-(2-カルボキシエチル)-N,N-ジメチル-3-[(1-オキソ-2-プロペン-1-イル)アミノ]-,分子内塩(CBT、カルボキシベタイン、CAS 79704-35-1)、1-プロパンアミニウム,N,N-ジメチル-N-[3-[(1-オキソ-2-プロペン-1-イル)アミノ]プロピル]-3-スルホ-,分子内塩(SBT、スルホベタイン、CAS 80293-60-3)、3,5-ジオキサ-8-アザ-4-ホスファウンデカ-10-エン-1-アミニウム,4-ヒドロキシ-N,N,N-トリメチル-9-オキソ-,分子内塩,4-オキシド(9CI)(PBT、ホスホベタイン、CAS 163674-35-9、2-メタクリロイルオキシエチルホスホリルコリン、3-(ジメチル(4-ビニルベンジル)アンモニオ)プロパン-1-スルホネート(DMVBAPS)、3-((3-アクリルアミドプロピル)ジメチルアンモニオ)プロパン-1-スルホネート(AMPDAPS)、3-((3-メタクリルアミドプロピル)ジメチルアンモニオ)プロパン-1-スルホネート(MAMPDAPS)、3-((3-(アクリロイルオキシ)プロピル)ジメチルアンモニオ)プロパン-1-スルホネート(APDAPS)、メタクリロイルオキシ)プロピル)ジメチルアンモニオ)プロパン-1-スルホネート(MAPDAPS)が挙げられる。
【0164】
反応性モノマー混合物は、非環状ポリアミド及び環状ポリアミドの両方又はそれらのコポリマーを含んでもよい。非環状ポリアミドは、本明細書に記載される非環状ポリアミド又はこれらのコポリマーのいずれかであり得、環状ポリアミドは、本明細書に記載される環状ポリアミド又はこれらのコポリマーのいずれかであり得る。ポリアミドは、ポリビニルピロリドン(PVP)、ポリビニルメチルアセトアミド(PVMA)、ポリジメチルアクリルアミド(PDMA)、ポリビニルアセトアミド(PNVA)、ポリ(ヒドロキシエチル(メタ)アクリルアミド)、ポリアクリルアミド、並びにこれらのコポリマー及び混合物の群から選択されてもよい。ポリアミドは、PVP(例えば、PVP K90)とPVMA(例えば、約570KDaのMwを有する)との混合物であってもよい。
【0165】
反応性混合物中の全てのポリアミドの総量は、あらゆる場合において、反応性モノマー混合物の反応性成分の総重量に基づいて、約1重量%~約15重量%の範囲内、及び約5重量%~約15重量%の範囲内を含む、1重量%~約35重量%の範囲内であってもよい。
【0166】
理論に束縛されるものではないが、シリコーンヒドロゲルと共に使用される場合、ポリアミドは内部湿潤剤として機能する。本発明のポリアミドは、非重合性であってもよく、この場合、半相互貫入ネットワークとしてシリコーンヒドロゲル内に組み込まれる。ポリアミドは、シリコーンヒドロゲル内に封入されるか、又は物理的に保持される。代替的に、本発明のポリアミドは、例えば、ポリアミドマクロマー又はプレポリマーとして重合性であってもよく、この場合、シリコーンヒドロゲル内に共有結合的に組み込まれる。重合性のポリアミド及び非重合性のポリアミドの混合物もまた使用されてもよい。
【0167】
ポリアミドが反応性モノマー混合物内に組み込まれている場合、ポリアミドは、少なくとも100,000ダルトン、約150,000超、約150,000~約2,000,000ダルトン、約300,000ダルトン~約1,800,000ダルトンの重量平均分子量を有してもよい。反応性モノマー混合物と相溶性である場合、高分子量ポリアミドを使用してもよい。
【0168】
架橋剤
一般に、架橋モノマー、多官能性マクロマー、及びプレポリマーとも称される1つ以上の架橋剤を反応性混合物に添加することが望ましい。架橋剤は、二官能性架橋剤、三官能性架橋剤、四官能性架橋剤、及びこれらの混合物から選択されてもよく、これにはシリコーン含有架橋剤及び非シリコーン含有架橋剤が含まれる。非シリコーン含有架橋剤としては、エチレングリコールジメタクリレート(EGDMA)、テトラエチレングリコールジメタクリレート(TEGDMA)、トリメチロールプロパントリメタクリレート(TMPTMA)、トリアリルシアヌレート(TAC)、グリセロールトリメタクリレート、メタクリルオキシエチルビニルカーボネート(HEMAVc)、アリルメタクリレート、メチレンビスアクリルアミド(MBA)、及びポリエチレングリコールジメタクリレートが挙げられ、ポリエチレングリコールは、最大約5000ダルトンの分子量を有する。架橋剤は、通常の量、例えば、反応性配合物100グラム当たり約0.000415~約0.0156モルで反応性混合物中で使用される。代替的に、親水性モノマー及び/又はシリコーン含有成分が分子設計により、又は不純物のために多官能性である場合、反応性混合物への架橋剤の添加は、任意である。架橋剤として作用し得、存在する場合に反応性混合物への追加の架橋剤の添加を必要としない親水性モノマー及びマクロマーの実施例としては、(メタ)アクリレート及び(メタ)アクリルアミドでエンドキャップされたポリエーテルが挙げられる。その他の架橋剤は当業者に周知となり、本発明のシリコーンヒドロゲルを作製するために使用されてもよい。
【0169】
配合物中のその他の反応性成分のうちの1つ以上に対して同様の反応性を有する架橋剤を選択することが、望ましい場合がある。場合によっては、得られるシリコーンヒドロゲルのいくらかの物理的特性、機械的特性、又は生物学的特性を制御するために、異なる反応性を有する架橋剤の混合物を選択することが、望ましい場合がある。シリコーンヒドロゲルの構造及び形態は、使用される希釈剤(複数可)及び硬化条件によっても影響を受ける場合がある。
【0170】
弾性率を更に増加させ、引張強度を維持するために、マクロマー、架橋剤、及びプレポリマーを含む、多官能性シリコーン含有成分もまた含まれてもよい。シリコーン含有架橋剤は、単独で、又はその他の架橋剤と組み合わせて、使用されてもよい。架橋剤として作用し得、存在する場合に反応性混合物への架橋モノマーの添加を必要としないシリコーン含有成分の実施例としては、α,ω-ビスメタクリルオキシプロピルポリジメチルシロキサンが挙げられる。別の実施例は、ビス-3-アクリルオキシ-2-ヒドロキシプロピルオキシプロピルポリジメチルシロキサン(ac-PDMS)である。
【0171】
硬い化学構造、及びフリーラジカル重合を受ける重合性基を有する架橋剤もまた使用され得る。好適な剛性構造の非限定的な実施例としては、1,4-フェニレンジアクリレート、1,4-フェニレンジメタクリレート、2,2-ビス(4-メタクリルオキシフェニル)-プロパン、2,2-ビス[4-(2-アクリルオキシエトキシ)フェニル]プロパン、2,2-ビス[4-(2-ヒドロキシ-3-メタクリルオキシプロポキシ)-フェニル]プロパン、及び4-ビニルベンジルメタクリレート、並びにこれらの組み合わせなど、フェニル環及びベンジル環を含む架橋剤が挙げられる。剛性架橋剤は、全反応性成分の総重量に基づいて、約0.5~約15、又は2~10、3~7の量で含まれてもよい。本発明のシリコーンヒドロゲルの物理的特性及び機械的特性は、反応性混合物中の構成成分を調整することによって、特定の用途のために最適化されてもよい。
【0172】
シリコーン架橋剤の非限定的な実施例としては、上記表Dに記載の多官能性シリコーン含有成分もまた挙げられる。
【0173】
更なる構成成分
反応性混合物は、希釈剤、開始剤、UV吸収剤、可視光吸収剤、フォトクロミック化合物、薬剤、栄養補助剤、抗菌物質、着色剤、顔料、共重合性染料、非重合性染料、離型剤、及びこれらの組み合わせなどであるがこれらに限定されない、追加の構成成分を含有してもよい。
【0174】
シリコーンヒドロゲル反応性混合物用の好適な希釈剤の種類には、2~20個の炭素原子を有するアルコール、一級アミンから誘導される10~20個の炭素原子を有するアミド、及び8~20個の炭素原子を有するカルボン酸が挙げられる。希釈剤は、一級、二級及び三級アルコールであってもよい。
【0175】
一般に、反応性成分は、希釈剤中で混合して、反応性混合物を形成する。好適な希釈剤は、技術分野において周知である。シリコーンヒドロゲルについて、好適な希釈剤は、PCT国際公開特許第WO03/022321号及び米国特許第6020445号に開示されており、これらの開示は、参照により本明細書に組み込まれる。シリコーンヒドロゲル反応性混合物用の好適な希釈剤の種類には、2~20個の炭素を有するアルコール、一級アミンから誘導される10~20個の炭素原子を有するアミド、及び8~20個の炭素原子を有するカルボン酸が挙げられる。一級及び三級アルコールが使用されてもよい。好ましい種類には、5~20個の炭素を有するアルコール及び10~20個の炭素原子を有するカルボン酸が挙げられる。使用され得る具体的な希釈剤には、1-エトキシ-2-プロパノール、ジイソプロピルアミノエタノール、イソプロパノール、3,7-ジメチル-3-オクタノール、1-デカノール、1-ドデカノール、1-オクタノール、1-ペンタノール、2-ペンタノール、1-ヘキサノール、2-ヘキサノール、2-オクタノール、3-メチル-3-ペンタノール、tert-アミルアルコール、tert-ブタノール、2-ブタノール、1-ブタノール、2-メチル-2-ペンタノール、2-プロパノール、1-プロパノール、エタノール、2-エチル-1-ブタノール、(3-アセトキシ-2-ヒドロキシプロピルオキシ)-プロピルビス(トリメチルシロキシ)メチルシラン、1-tert-ブトキシ-2-プロパノール、3,3-ジメチル-2-ブタノール、tert-ブトキシエタノール、2-オクチル-1-ドデカノール、デカン酸、オクタン酸、ドデカン酸、2-(ジイソプロピルアミノ)エタノール、これらの混合物等が挙げられる。アミド希釈剤の例としては、N,N-ジメチルプロピオンアミド及びジメチルアセトアミドが挙げられる。
【0176】
好ましい希釈剤には、3,7-ジメチル-3-オクタノール、1-ドデカノール、1-デカノール、1-オクタノール、1-ペンタノール、1-ヘキサノール、2-ヘキサノール、2-オクタノール、3-メチル-3-ペンタノール、2-ペンタノール、t-アミルアルコール、tert-ブタノール、2-ブタノール、1-ブタノール、2-メチル-2-ペンタノール、2-エチル-1-ブタノール、エタノール、3,3-ジメチル-2-ブタノール、2-オクチル-1-ドデカノール、デカン酸、オクタン酸、ドデカン酸、これらの混合物等が挙げられる。
【0177】
より好ましい希釈剤には、3,7-ジメチル-3-オクタノール、1-ドデカノール、1-デカノール、1-オクタノール、1-ペンタノール、1-ヘキサノール、2-ヘキサノール、2-オクタノール、1-ドデカノール、3-メチル-3-ペンタノール、1-ペンタノール、2-ペンタノール、t-アミルアルコール、tert-ブタノール、2-ブタノール、1-ブタノール、2-メチル-2-ペンタノール、2-エチル-1-ブタノール、3,3-ジメチル-2-ブタノール、2-オクチル-1-ドデカノール、これらの混合物等が挙げられる。希釈剤が存在する場合、一般に、希釈剤の存在量に関して特定の制限はない。希釈剤を使用する場合、希釈剤は、(反応性配合物及び非反応性配合物を含む)反応性混合物の総重量に基づいて、約5~約50重量パーセントの範囲及び約15~約40重量パーセントの範囲を含む、約2~約70重量パーセントの範囲の量で存在してもよい。希釈剤の混合物を使用してもよい。
【0178】
重合開始剤は、反応性混合物中で使用してもよい。重合開始剤としては、例えば、ラウロイルペルオキシド、ベンゾイルペルオキシド、イソ-プロピルペルカーボネート、アゾビスイソブチロニトリル等の、中程度の高温でフリーラジカルを発生させるもの、並びに芳香族α-ヒドロキシケトン、アルコキシオキシベンゾイン、アセトフェノン、アシルホスフィンオキシド、ビスアシルホスフィンオキシド、及び三級アミン+ジケトン、これらの混合物等などの光開始剤系のうちの、少なくとも1つを挙げてもよい。光開始剤の例示的実施例としては、1-ヒドロキシシクロヘキシルフェニルケトン、2-ヒドロキシ-2-メチル-1-フェニル-プロパン-1-オン、ビス(2,6-ジメトキシベンゾイル)-2,4-4-トリメチルペンチルホスフィンオキシド(DMBAPO)、ビス(2,4,6-トリメチルベンゾイル)-フェニルホスフィンオキシド(Irgacure819)、2,4,6-トリメチルベンジルジフェニルホス-フィンオキシド、及び2,4,6-トリメチルベンゾイルジフェニルホスフィンオキシド、ベンゾインメチルエステル、並びにカンファーキノンとエチル4-(N,N-ジメチルアミノ)ベンゾエートとの組み合わせがある。
【0179】
市販の(IGM Resins B.V.(The Netherlands)製の)可視光開始剤系としては、Irgacure(登録商標)819、Irgacure(登録商標)1700、Irgacure(登録商標)1800、Irgacure(登録商標)819、Irgacure(登録商標)1850、及びLucrin(登録商標)TPO開始剤が挙げられる。市販の(IGM Resins B.V.製の)UV光開始剤としては、Darocur(登録商標)1173及びDarocur(登録商標)2959が挙げられる。使用され得るこれらの及びその他の光開始剤は、Volume III、Photoinitiators for Free Radical Cationic&Anionic Photopolymerization、2nd Edition by J.V.Crivello&K.Dietliker;G.Bradley編;John Wiley and Sons;New York;1998年、に開示されている。開始剤は、反応性混合物の光重合を開始するのに有効な量、例えば、反応性モノマー混合物の100部当たり約0.1~約2重量部で、反応性混合物中で使用される。反応性混合物の重合は、使用する重合開始剤に応じて熱又は可視光若しくは紫外光又はその他の手段を適切に選択して使用して、開始され得る。代替的に、開始は、光開始剤なしで電子ビームを使用して実施され得る。しかしながら、光開始剤が使用される場合、好ましい開始剤は、ビス(2,4,6-トリメチルベンゾイル)-フェニルホスフィンオキシド(Irgacure(登録商標)819)、又は1-ヒドロキシシクロへキシルフェニルケトンとビス(2,6-ジメトキシベンゾイル)-2,4-4-トリメチルペンチルホスフィンオキシド(DMBAPO)との組み合わせなどの、ビスアシルホスフィンオキシドである。
【0180】
本発明の眼科用装置を作製するための反応性混合物は、本発明の化合物に加えて、上述の重合性化合物及び任意の構成成分のいずれかを含んでもよい。
【0181】
反応性混合物は、式I、式II、又は式IIIの化合物などの本発明の化合物、及び親水性成分を含んでもよい。
【0182】
反応性混合物は、式I、式II、又は式IIIの化合物などの本発明の化合物と、DMA、NVP、HEMA、VMA、NVA、メタクリル酸、及びこれらの混合物から選択される親水性成分と、を含んでもよい。HEMA及びメタクリル酸の混合物が好ましい。
【0183】
反応性混合物は、式I、式II、又は式IIIの化合物などの本発明の化合物、親水性成分、及びシリコーン含有成分を含んでもよい。
【0184】
反応性混合物は、式I、式II、又は式IIIの化合物などの本発明の化合物と、DMA、HEMA及びこれらの混合物から選択される親水性成分と、2-ヒドロキシ-3-[3-メチル-3,3-ジ(トリメチルシロキシ)シリルプロポキシ]-プロピルメタクリレート(SiMAA)、モノ-メタクリルオキシプロピル末端処理モノ-n-ブチル末端処理ポリジメチルシロキサン(mPDMS)、モノ-(2-ヒドロキシ-3-メタクリルオキシプロピル)-プロピルエーテル末端処理モノ-n-ブチル末端処理ポリジメチルシロキサン(OH-mPDMS)、及びこれらの混合物から選択されるシリコーン含有成分と、湿潤剤(好ましくはPVP又はPVMA)と、を含んでもよい。親水性成分については、DMA及びHEMAの混合物が好ましい。シリコーン含有成分については、SiMAA及びmPDMSの混合物が好ましい。
【0185】
反応性混合物は、式I、式II、又は式IIIの化合物などの本発明の化合物と、DMAとHEMAとの混合物を含む親水性成分と、2~20個の繰り返し単位を有するOH-mPDMSの混合物(好ましくは4個及び15個の繰り返し単位の混合物)を含むシリコーン含有成分と、を含んでもよい。好ましくは、反応性混合物は、ac-PDMSなどのシリコーン含有架橋剤を更に含む。更に好ましくは、反応性混合物は、湿潤剤(好ましくはDMA、PVP、PVMA、又はこれらの混合物)を含有する。
【0186】
反応性混合物は、式I、式II、又は式IIIの化合物などの本発明の化合物と、約1~約15重量%の少なくとも1つのポリアミド(例えば、非環状ポリアミド、環状ポリアミド、又はこれらの混合物)と、4~8個のシロキサン繰り返し単位を有する少なくとも1つの第1の単官能性ヒドロキシル置換ポリ(二置換シロキサン)(例えば、OH-mPDMSであって、式中、nは4~8であり、好ましくはnは4である)と、10~200個、又は10~100個、又は10~50個、又は10~20個のシロキサン繰り返し単位を有する単官能性ヒドロキシル置換ポリ(二置換シロキサン)である少なくとも1つの第2のヒドロキシル置換ポリ(二置換シロキサン)(例えば、OH-mPDMSであって、式中、nは10~200、又は10~100、又は10~50、又は10~20であり、好ましくはnは15である)と、約5~約35重量%の少なくとも1つの親水性モノマーと、所望により、10~200個又は10~100個のシロキサン繰り返し単位を有する多官能性ヒドロキシル置換ポリ(二置換シロキサン)(例えば、ac-PDMS)と、を含んでもよい。好ましくは、第1の単官能性ヒドロキシル置換ポリ(二置換シロキサン)及び第2のヒドロキシル置換ポリ(二置換シロキサン)は、0.4~1.3又は0.4~1.0の第1の単官能性ヒドロキシル置換ポリ(二置換シロキサン)の重量パーセントの第2のヒドロキシル置換ポリ(二置換シロキサン)の重量パーセントに対する比を提供するような濃度で存在する。
【0187】
反応性混合物は、式I、式II、又は式IIIの化合物などの本発明の化合物と、DMAなどの親水性成分と、表Bの化合物8((TRIS)などのシリコーン含有成分と、表Cの化合物42などのシリコーンマクロマーと、を含んでもよい。
【0188】
反応性混合物は、式I、式II、又は式IIIの化合物などの本発明の化合物と、DMA及び/又はNVPなどの親水性成分と、表Bの化合物14(TRIS-Am)などのシリコーン含有成分と、表Cの化合物43(IEM-PDMS-IPDI-PDMS-IPDI-PDMS-IEM)などのシリコーンマクロマーと、を含んでもよい。
【0189】
反応性混合物は、式I、式II、又は式IIIの化合物などの本発明の化合物と、VMAなどの親水性成分と、表Cの化合物35などのシリコーンマクロマーと、を含んでもよい。
【0190】
反応性混合物は、式I、式II、又は式IIIの化合物などの本発明の化合物と、VMA及び/又はNVPなどの親水性成分と、表Cの化合物28(例えば、j2が約16である場合)などのシリコーン含有成分と、表Cの化合物35などのシリコーンマクロマーと、を含んでもよい。
【0191】
反応性混合物は、式I、式II、又は式IIIの化合物などの本発明の化合物と、VMA及び/又はNVPなどの親水性成分と、表Bの化合物18(例えば、j2が約4である場合)などのシリコーン含有成分と、表Cの化合物41などのシリコーンマクロマーと、を含んでもよい。
【0192】
前述の反応性混合物は、1つ以上の開始剤、内部湿潤剤、架橋剤、その他のUV吸収剤又はHEV吸収剤、及び希釈剤などであるが、これらに限定されない任意の構成成分を含有してもよい。更に、前述の反応性混合物から作製される眼科用装置は、プラズマ処理、コーティング(米国特許第8480227号に記載されるようなパッケージ内コーティング(IPC)など)等の適用等を含むが、これらに限定されない、更なる処理を受けてもよい。
【0193】
ヒドロゲルの硬化及びレンズの製造
反応性混合物は、振盪又は撹拌などの技術分野で周知の方法のいずれかによって形成され、周知の方法によるポリマー物品又は装置の形成に使用されてもよい。反応性成分は、反応性混合物を形成するために、希釈剤を使用するか又は使用しないかのいずれかで、一緒に混合される。
【0194】
例えば、眼科用装置は、反応性成分及び所望により希釈剤(複数可)を重合開始剤と混合し、適切な条件で硬化させて、後で旋盤加工、切削等によって適切な形状に成形され得る生成物を形成することによって、調製されてもよい。代替的に、反応性混合物は、成形型に入れた後に硬化され、適切な物品にされてもよい。
【0195】
シリコーンヒドロゲルコンタクトレンズなどの成形眼科用装置を作製する方法は、反応性モノマー混合物を調製することと、反応性モノマー混合物を第1の成形型に移すことと、第2の成形型を、反応性モノマー混合物で充填された第1の成形型の上に配置することと、フリーラジカル共重合によって反応性モノマー混合物を硬化させて、コンタクトレンズの形状でシリコーンヒドロゲルを形成することと、を含んでもよい。
【0196】
反応性混合物は、回転成形及び静的成形を含む、コンタクトレンズの作製において、反応性混合物を成形するための任意の周知のプロセスを介して硬化されてもよい。回転成形法は、米国特許第3,408,429号及び同第3,660,545号に開示され、静的成形法は、米国特許第4,113,224号及び同第4,197,266号に開示されている。本発明のコンタクトレンズは、シリコーンヒドロゲルの直接成型により形成してもよく、これは経済的であり、含水レンズの最終形状を正確に制御できる。本方法では、反応性混合物は、所望の最終シリコーンヒドロゲルの形状を有する成形型内に配置され、反応性混合物は、モノマーが重合する条件に晒され、それによって、所望の最終製品のおよその形状のポリマーを生成する。
【0197】
硬化後、レンズを抽出に晒して、未反応成分を除去し、レンズをレンズ成形型から取り外してもよい。抽出は、アルコールなどの有機溶媒など、従来の抽出流体を使用して行われてもよい、又は水溶液を使用して抽出してもよい。
【0198】
水溶液は、水を含む溶液である。本発明の水溶液は、少なくとも約20重量%の水、又は少なくとも約50重量%の水、又は少なくとも約70重量%の水、又は少なくとも約95重量%の水を含んでもよい。水溶液はまた、無機塩又は離型剤、湿潤剤、スリップ剤、医薬配合物及び栄養補助配合物、これらの組み合わせ等の、追加の水溶性配合物を含んでもよい。離型剤は、化合物又は化合物の混合物であり、これは、水と組み合わせた際に、離型剤を含まない水溶液を使用してコンタクトレンズを取り外すのに必要な時間と比較した場合、成形型からコンタクトレンズを取り外すのに必要な時間が減少する。水溶液は、精製、再利用又は特別な廃棄処理などの特別な取り扱いを必要としない場合がある。
【0199】
例えば、水溶液中に本レンズを浸漬すること、又は水溶液の流れにレンズを曝すことを介して、抽出を行ってもよい。抽出はまた、例えば、水溶液を加熱することと、水溶液を撹拌することと、水溶液の離型剤の濃度を、レンズの離型が生じるのに十分なレベルにまで増大させることと、レンズの機械的撹拌又は超音波撹拌と、少なくとも1種の溶脱助剤又は抽出助剤を水溶液に取り入れて、未反応成分をレンズから適切に除去することを容易にするのに十分な濃度にすることと、のうちの1つ以上を含んでもよい。熱、振動又はその両方の追加の有無にかかわらず、前述は、バッチプロセス又は連続プロセスで行われてもよい。
【0200】
溶脱及び離型を促進するために、物理的撹拌の適用が望ましい場合がある。例えば、レンズが付着しているレンズ成形型部分は、水溶液中で振動させ得るか、又は前後運動させ得る。その他の方法には、超音波を水溶液に通すことが含まれてもよい。
【0201】
レンズは、高圧蒸気処理などの周知の手段により殺菌してもよいが、これに限定されない。
【0202】
上記のように、好ましい眼科用装置は、コンタクトレンズであり、より好ましくは、ソフトヒドロゲルコンタクトレンズである。本明細書に記載される透過波長及びパーセントは、例えば、実施例に記載される方法を使用して、種々の厚さのレンズ上で測定されてもよい。実施例として、ソフトコンタクトレンズにおける透過スペクトルを測定するための好ましい中心厚は、80~100ミクロン、又は90~100ミクロン、又は90~95ミクロンであってもよい。典型的には、例えば、4nmの器具スリット幅を使用して、レンズの中心で測定を行ってもよい。
【0203】
本発明によるシリコーンヒドロゲル眼科用装置(例えば、コンタクトレンズ)は、好ましくは、以下の特性を示す。全ての値の前には「約」が付き、この装置は、列挙する性質の任意の組み合わせを有してもよい。特性は、例えば、参照により本明細書に組み込まれる米国特許付与前公開第20180037690号に記載されているように、当業者に周知の方法によって決定されてもよい。
【0204】
水濃度%:少なくとも20%、又は少なくとも25%かつ最大80%、又は最大70%
ヘイズ:30%以下、又は10%以下
前進動的接触角(ヴィルヘルミープレート法):100°以下、又は80°以下、又は50°以下
引張弾性率(psi):120以下、又は80~120
酸素透過性(Dk、バーラー):少なくとも80、又は少なくとも100、又は少なくとも150、又は少なくとも200
破断伸び:少なくとも100
イオン性シリコーンヒドロゲルに関しては、(前述したものに加えて)以下の性質もまた好ましい場合がある:
リゾチーム取り込み(μg/レンズ):少なくとも100、又は少なくとも150、又は少なくとも500、又は少なくとも700
ポリクオタニウム1(PQ1)取り込み(%):15以下、又は10以下、又は5以下
【0205】
本発明の化合物は、眼科用装置に加えて、その他の製品と共に使用されてもよい。例えば、化合物は、窓部(例えば、車両若しくは建物の窓)、又は双眼鏡及びカメラ等の光学機器等に使用されてもよい。このような使用において、化合物は、例えば、装置の表面上にコーティングされてもよい。コーティングを容易にするために、化合物を溶媒中に溶解させてもよい。
【0206】
本発明のいくつかの実施形態を、以下の実施例にて詳細に記述する。
【実施例】
【0207】
試験方法
溶液中の化合物の紫外線可視スペクトルを、パーキンエルマー社(Perkin Elmer)製のLambda45、又はアジレント社(Agilent)製のCary6000i UV/VIS走査型分光計で測定した。使用前に、機器を少なくとも30分間熱平衡化させた。パーキンエルマー機器では、スキャン範囲は200-800nmであり、走査速度は、毎分960nmであり、スリット幅は4nmであり、モードは透過又は吸光度に設定し、ベースライン補正を選択した。Cary機器では、走査範囲は200~800nmであり、走査速度は600nm/分であり、スリット幅は2nmであり、モードは透過又は吸光度であり、ベースライン補正を選択した。自動ゼロ関数を使用してサンプルを分析する前に、ベースライン補正を行った。
【0208】
請求された組成物から部分的に形成されたコンタクトレンズの紫外線可視スペクトルを、パッキング溶液を使用し、パーキンエルマー社製のLambda45 UV/VIS又はアジレント社製のCary6000i UV/VIS走査型分光計で測定した。使用前に、機器を少なくとも30分間熱平衡化させた。パーキンエルマー機器では、スキャン範囲は200-800nmであり、走査速度は、毎分960nmであり、スリット幅は4nmであり、モードを透過に設定し、ベースライン補正を選択した。ベースライン補正は、プラスチック2ピース型レンズホルダー及び同じ溶媒が入っているキュベットを使用して実施した。これらの2ピース型コンタクトレンズホルダーは、入射光ビームが横断する位置にサンプルを石英キュベット内に保持するように設計した。参照キュベットはまた、2ピース型ホルダーも収容していた。サンプルの厚さが一定であることを確実にするために、全てのレンズを同一の成形型を使用して作製した。コンタクトレンズの中心厚さは、電子式厚さ計を使用して測定した。報告された中心厚さ及び透過率スペクトルは、3つの個々のレンズデータを平均化することによって得られる。
【0209】
キュベットの外面が完全に清潔で乾燥し、キュベット内に気泡が存在しないことを確実にすることが重要である。参照キュベット及びそのレンズホルダーが一定のままであり、全てのサンプルが同じサンプルキュベット及びそのレンズホルダーを使用する場合に、測定の再現性が改善され、キュベットの両方が器具に適切に挿入されることを確実にする。
【0210】
以下の略語は、実施例及び図面を通して使用され、以下の意味を有する。
DMA:N,N-ジメチルアクリルアミド(Jarchem)
HEMA:2-ヒドロキシエチルメタクリレート(Bimax)
PVP K90:ポリ(N-ビニルピロリドン)(ISP Ashland)
TEGDMA:テトラエチレングリコールジメタクリレート(Esstech)
Omnirad 819:ビス(2,4,6-トリメチルベンゾイル)-フェニルホスフィンオキシド(IGM Resins)
mPDMS:モノ-n-ブチル末端処理モノメタクリルオキシプロピル末端処理ポリジメチルシロキサン、(Mn=800~1500グラム/モル)(Gelest)
SiMAA:2-プロペン酸、2-メチル-2-ヒドロキシ-3-[3-[1,3,3,3-テトラメチル-1-[(トリメチルシリル)オキシ]ジシロキサニル]プロポキシ]プロピルエステル(Toray)、又は3-(3-(1,1,1,3,5,5,5-ヘプタメチルトリシロキサン-3-イル)プロポキシ)-2-ヒドロキシプロピルメタクリレート
D3O:3,7-ジメチル-3-オクタノール(Vigon)
DIW:脱イオン水
ホウ酸塩緩衝パッキング溶液:18.52グラム(300mmol)のホウ酸、3.7グラム(9.7mmol)のホウ酸ナトリウム十水和物、及び28グラム(197mmol)の硫酸ナトリウムを、十分な脱イオン水に溶解させて、2リットルのメスフラスコを満たした。
BC:バック又はベースカーブプラスチック成形型
FC:フロントカーブプラスチック成形型
PP:プロピレンのホモポリマーであるポリプロピレン
TT:水添スチレンブタジエンブロックコポリマーであるTuftec(Asahi Kasei Chemicals)
Z:ポリシクロオレフィン熱可塑性ポリマーであるZeonor(Nippon Zeon Co Ltd)
LED:発光ダイオード
1N NMR:プロトン核磁気共鳴分光法
UV-VIS:紫外線-可視分光法
TLC:薄層クロマトグラフィ
L:リットル
mL:ミリリットル
mM:ミリモル
kg:キログラム
g:グラム
mol:モル
mmol:ミリモル
min:分
nm:ナノメートル
Abs:吸収量
%T:透過率パーセント
【0211】
実施例1-鉄(II)ビス[2-(4-([2,2’:6’,2”-テルピリジン]-4’-イル)フェノキシ)エチルアクリレート]ヘキサフルオロホスフェート[化合物(C)]は、スキーム2に示される。
【0212】
【0213】
2-(4-([2,2’:6’2”-テルピリジン]-4’-イル)フェノキシ)エタン-1-オール[化合物(A)]の合成
2-アセチルピリジン(0.06mol)、240mLの15重量%の水性水酸化カリウム(KOH)水溶液(w/w)、及び高濃度水酸化アンモニウム(NH4OH)(0.40mol)、及び4-(2-ヒドロキシエトキシ)ベンズアルデヒド(0.03mol)を、撹拌棒が装入された、窒素ガス入口を有する還流凝縮器を装備した三つ口丸底フラスコに、順次添加した。反応混合物を、15時間加熱還流した。TLCによって示されるように、反応完了後、反応混合物を室温まで冷却し、ガラスフリット漏斗に通して濾過した。回収した固体を、水、続いて酢酸エチルで洗浄して、オフホワイトの固体を収率49%で得た。1H NMR(DMSO-d6、500 MHz):δ3.76(2H、br s、ArCH2CH2OH)、4.08(2H、br s、arCH2CH2OH)、4.96(1H、br s、ArCH2CH2OH)、7.14(2H、br s、ピリジル)、7.52(2H、br s、ピリジル)、7.88(2H、br s、ピリジル)、8.02(2H、br s、ピリジル)、8.66(4H、br s、フェニル)、8.75(2H、br s、ピリジル)。
【0214】
2-(4-([2,2’:6’,2”-テルピリジン]-4’-イル)フェノキシ)エチルアクリレート[化合物(B)]の合成
化合物(A)(5.4mmol)、トリエチルアミン(6.5mmol)、及び50mLのジクロロメタンを、撹拌棒が装入された、窒素ガス入口を有する還流凝縮器を装備した三つ口丸底フラスコに、順次添加した。シリンジを使用して、塩化アクリロイル(6.5mmol)を反応混合物にゆっくり添加した。酸塩化物の添加が完了すると、反応混合物は暗青色から灰色に変化した。反応混合物を、室温で少なくとも12時間撹拌した後、溶媒を減圧下で除去した。得られた残留物を、温めたトルエンで抽出した(3×100mL)。有機物を合わせ、揮発性物質を真空下で除去して、赤黄色固体を収率24%で得た。1H NMR(CDCl3、500 MHz):δ4.28(2H、t J =4.5 Hz、ArCH2CH2OH)、4.55(2H、t J =4.5 Hz、ArCH2CH2OH)、5.87(1H、dd J =1.5、10.5 Hz、ビニル系)、6.19(1H、dd J =10.5、17.5 Hz、ビニル系)、6.47(1H、dd J =1.5、17.5 Hz、ビニル系)、7.04(2H、dt J =2.0、8.5 Hz、ピリジル又はフェニル)、7.34-7.36(2H、m、ピリジル又はフェニル)、7.86-7.89(4H、m、ピリジル又はフェニル)、8.65(2H、dt J =1.0、8.5 Hz、ピリジル又はフェニル)、8.683(2H、s、ピリジル又はフェニル)、8.73-7.75(2H、m、ピリジル又はフェニル)。
【0215】
鉄(II)ビス[2-(4-([2,2’:6’,2”-テルピリジン]-4”-イル)フェノキシ)エチルアクリレート]ヘキサフルオロホスフェート[化合物(C)]の合成
鉄(II)テトラフルオロボレート六水和物(1.28mmol)のメタノール中の濃縮溶液を、化合物(B)(0.62mmol)のジクロロメタン中の濃縮溶液に添加すると、溶液混合物の色が濃い紫色に変化した。反応混合物を、室温にて約18時間撹拌した。揮発性物質を減圧下で除去して、紫色の残留物を得た。残留物を、最少量のアセトニトリルに溶解した。アンモニウムヘキサフルオロホスフェートの飽和水溶液への、紫色の鉄溶液のゆっくりとした添加は、紫色の沈殿物の形成をもたらした。反応混合物をガラスフリットフィルターを使用して濾過し、紫色の固体を定量的収率で得た。
1H NMR(アセトン-d
6、500 MHz):δ4.56(4H、br d、ArCH
2CH
2OH)、5.98(1H、br s、ビニル系)、6.26(1H、br s、ビニル系)、6.44(1H、br s、ビニル系)、7.24(2H、s、ピリジル又はフェニル)、7.38(2H、s、ピリジル又はフェニル)、7.55(2H、s、ピリジル又はフェニル)、8.04(2H、s、ピリジル又はフェニル)、8.46(2H、s、ピリジル又はフェニル)、8.99(2H、s、ピリジル又はフェニル)、9.57(2H、s、ピリジル又はフェニル)。化合物(C)のUV-VISスペクトルを
図1に示す。
【0216】
実施例2-コンタクトレンズの調製
77重量パーセントの表1に列挙する配合物及び23重量パーセントの希釈剤D3Oで構成される反応性モノマー混合物(RMM)を、調製した。RMMを、圧力下で、ステンレス鋼を使用して、0.3μmのフィルタに通して濾過した。静的真空(650mm Hg)を30分間適用することによって、周囲温度でRMMを脱気した。次に、窒素ガス雰囲気及び約0.1~0.2パーセント未満の酸素ガスの入ったグローブボックス内で、室温でエッペンドルフピペットを使用して、約75μLの反応性混合物を、90:10(w/w)Zeonor/TTブレンドで作製されたFCに投入した。90:10(w/w)のZで作製されたBC:TTブレンドから成るBCをFC上に配置した。成形型を、分注前にグローブボックス内で最低12時間平衡化させた。8つの成形型アセンブリを収容するパレットをそれぞれ、65℃に維持された隣接するグローブボックス内に移し、トレイの位置で約2mW/cm2の強度を有する435nmのLED光を使用して20分間、上部及び底部から硬化させた。
【0217】
【0218】
大部分のレンズがFCに付着した状態で、レンズを手で型から取り出し、レンズを約1リットルの70パーセントIPA中に約1時間浮かせることによって取り外し、続いて、30分間新たな70パーセントIPAに2回、続いて、15分間新たなDIWに2回、浸漬させた。レンズを平衡化し、DIW中で保存した。当業者は、正確なレンズ離型工程が、イソプロパノール水溶液の濃度、各溶媒での洗浄の回数及び各工程の継続時間に関して、レンズ配合及び成形型材料に応じて変化させることができることを理解している。レンズ離型工程の目的は、レンズの全てを損傷することなく離型すること、及び希釈剤で膨潤したネットワークからパッケージ溶液で膨潤したヒドロゲルに移行させることである。各レンズセットの平均中心厚を測定した。実施例2=100マイクロメートル。
【0219】
図2は、紫外線領域に広い吸収を有し、同様に570nmを中心とする帯域を有する、実施例2のレンズのUV-VISスペクトルを示す。
【0220】
〔実施の態様〕
(1) 可視光吸収発色団を含む化合物であって、前記可視光吸収発色団が式Iの部分構造を有し、
【化14】
式中、aが1又は2であり、Xが一価又は二価のアニオンであり、D、D
1、D
2及びD
3が、独立して、N、O、又はSであり、Ar、Ar
1、Ar
2及びAr
3がそれぞれD、D
1、D
2及びD
3と共に、独立して、ヘテロアリールであり、Ar及びAr
1が、独立して、所望によりピリジニル環Aに直接結合され、Ar
2及びAr
3が、独立して、所望によりピリジニル環Bに直接結合され、Ar及びAr
2が、所望により互いに直接結合され、Ar
1及びAr
3が、所望により互いに直接結合されている、化合物。
(2) 式IIのものであり、
【化15】
式中、aが1又は2であり、Xが一価又は二価のアニオンであり、R及びR
1が、独立して、H、アルキル、アリール、ヘテロアリール、アルケニル、アルキニル、-COR
2、-COOR
2、-CONR
2R
3、CO(C=O)NR
2R
3、-OR
2、-SR
2、-SOR
2、-SO
2R
2、-NR
2R
3又は-L-P
-gであり、D、D
1、D
2、及びD
3が、独立して、N、O、又はSであり、Ar、Ar
1、Ar
2及びAr
3がそれぞれD、D
1、D
2及びD
3と共に、独立して、アルキル、アリール、ヘテロアリール、アルケニル、アルキニル、-COR
2、-COOR
2、-CONR
2R
3、CO(C=O)NR
2R
3、-OR
2、-SR
2、-SOR
2、-SO
2R
2、-NR
2R
3又は-L-P
gでそれぞれ所望により置換されたヘテロアリール環であり、R
2及びR
3が各存在において、独立して、H又はアルキルであり、Ar及びAr
1が、独立して、所望によりピリジニル環Aに直接結合され、Ar
2及びAr
3が、独立して、所望によりピリジニル環Bに直接結合され、Ar及びAr
2が、所望により互いに直接結合され、Ar
1及びAr
3が、所望により互いに直接結合され、Lが各存在において、独立して、連結基であり、P
gが各存在において、独立して、重合性基である、実施態様1に記載の化合物。
(3) 式III、
【化16】
のものである、実施態様2に記載の化合物。
(4) 前記化合物が少なくとも1つの-L-P
g基を含有する、実施態様2に記載の化合物。
(5) R及びR
1が、独立して、-L-P
gである、実施態様2に記載の化合物。
【0221】
(6) 前記連結基が各存在において、独立して、結合、又は1つ以上のアルキレン、ハロアルキレン、アミド、アミン、アルキレンアミン、カルバメート、エステル(-CO2-)、アリーレン、ヘテロアリーレン、シクロアルキレン、ヘテロシクロアルキレン、アルキレンオキシ、オキサアルキレン、チアアルキレン、ハロアルキレンオキシ、シロキサニル、アルキレンシロキサニル、又はこれらの組み合わせであり、そのそれぞれは、アルキル、ハロ、ヒドロキシル、HO-アルキレンオキシ、MeO-アルキレンオキシ、シロキサニル、シロキシ、シロキシ-アルキレンオキシ-、シロキシ-アルキレン-アルキレンオキシ-、エーテル、アミン、カルボニル、カルバメート、又はこれらの2つ以上の組み合わせで所望により置換されている、実施態様2に記載の化合物。
(7) 前記連結基が各存在において、独立して、C1~C8アルキレン、C1~C8オキサアルキレン、C1~C8チアアルキレン、カルボキシレート-C1~C8アルキレン、C1~C8アルキレン-カルボキシレート-C1~C8アルキレン、C1~C8アルキレン-アミド-C1~C8アルキレン、アリーレン-C1~C8アルキレンオキシ、アリーレン-アミン-C1~C8アルキレン、又はC1~C8アルキレン-アミン-C1~C8アルキレンである、実施態様2に記載の化合物。
(8) 前記重合性基が各存在において、独立して、(メタ)アクリレート、(メタ)アクリルアミド、N-ビニルラクタム、N-ビニルアミド、ビニルカーボネート、ビニルエーテル、ビニルカルバメート、又はスチリルである、実施態様2に記載の化合物。
(9) aが1であり、XがCl、Br、I、PF6、BF4、ClO4、又はNO3である、実施態様1に記載の化合物。
(10) D、D1、D2、及びD3が、独立して、N又はOである、実施態様1に記載の化合物。
【0222】
(11) Ar、Ar
1、Ar
2及びAr
3がそれぞれD、D
1、D
2及びD
3と共に、独立して、アルキル、アリール、ヘテロアリール、アルケニル、アルキニル、-COR
2、-COOR
2、-CONR
2R
3、CO(C=O)NR
2R
3、-OR
2、-SR
2、-SOR
2、-SO
2R
2、-NR
2R
3又は-L-P
gでそれぞれ所望により置換されたピリジニル、ピラジニル、フリル、又はベンズイミダゾリルである、実施態様1に記載の化合物。
(12) Ar、Ar
1、Ar
2、Ar
3、ピリジニル環A、及びピリジニル環Bのうちの少なくとも2つが、互いに直接結合されている、実施態様1に記載の化合物。
(13) Ar及びAr
2が互いに直接結合されておらず、Ar
1及びAr
3が互いに直接結合されていない、実施態様1に記載の化合物。
(14)
【化17】
である、実施態様1に記載の化合物。
(15) aが1であり、XがPF
6である、実施態様14に記載の化合物。
【0223】
(16) 500~625nmの間の可視光吸収極大を有する、実施態様1に記載の化合物。
(17) 眼科用装置であって、前記眼科用装置を作製するのに好適なモノマーと、(b)実施態様1に記載の可視光吸収化合物と、を含む反応性混合物の重合反応生成物である、眼科用装置。
(18) コンタクトレンズ又は眼内レンズである、実施態様17に記載の眼科用装置。
(19) コンタクトレンズであり、前記モノマーが親水性の構成成分とシリコーン含有構成成分との混合物を含む、実施態様17に記載の眼科用装置。
(20) (a)鉱物材料若しくは有機材料又はこれらの組み合わせと、(b)実施態様1に記載の化合物と、を含む、眼鏡レンズ又はサングラスレンズ。
【国際調査報告】