JP2000513665A - 保存―安定なヒドロゲル - Google Patents

保存―安定なヒドロゲル

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Abstract

(57)【要約】 本発明は、保存−安定ヒドロゲル成形製品(その保存安定性は、制御された加水分解により達成される)を製造するための方法に関する。保存安定性が達成されると同時に、ヒドロゲルは、その最終パッケージ中で消毒され、そして水性相の塩濃度は、好適には生理学的領域に調節される。

Description

【発明の詳細な説明】 保存−安定なヒドロゲル 本発明は、加水分解しうる側鎖基を含み、かつその保存安定性が制御された加 水分解により達成できるヒドロゲルの製造方法に関する。保存安定性が達成され ると同時に、ヒドロゲルは、その最終パッケージ中で消毒され、そして水性相の 塩濃度は、好適には生理学的範囲に調節されている。 例えばポリマーを溶液中で架橋することによるヒドロゲルの商業的製造におい て、その方法が経済的であるためには、例えば粘度、結晶化の傾向、溶解性、化 学反応性に関する出発ポリマーの一定の物理化学的特性が必要とされる。これら の特性は、ポリマー中で特定の側鎖基を用いることにより、正に影響させること ができる。大きな商業規模で用いられかつ有利な価格である側鎖基を使用するこ とが、経済的方法に有利であるが、不利な点としては、そのような側鎖基は、ヒ ドロゲルが意図されている目的のためには常に充分に安定ではないということで ある。 例えば、Mowiol溶液(ポリビニルアルコールを部分的に加水分解した水溶液、 Hoechst AG)の粘度は、一方では、ポリマーの重合度及び加水分解度に、他方で は、濃度及び温度に依存している(例えば、Hoechst AGパンフレット“Profilei nes Polymeren,Polyvinylalkohol Mowiol”(ポリマーのプロフィール、Mowiol ポリビニルアルコール)1991を参照すること)。重合度が一定であれば、完全に 加水分解したポリビニルアルコール(PVA)の溶液は、部分的に加水分解した ポリビニルアルコールの溶液よりも高い粘度を有することになる。更に、PVA 構成単位の極性は、いわゆる会合現象を引き起こし、それは、完全に加水分解さ れた、高−及び低−分子量Mowiol型の特に高濃度の範囲で起こる。その結果、い わゆるゲル効果となり、効率的な加工を困難にし、また高粘度が妨げとなるため 、商業的な方法を不可能にさせる。 本発明は、ヒドロゲル、特に加水分解しうる側鎖基により改質された架橋性ポ リビニルアルコールに基づいたヒドロゲルに関し、そのヒドロゲルの保存安定性 は簡単な方法により達成できる。本発明は、また、ヒドロゲルの保存安定性が達 成されると同時に、ヒドロゲルが、その最終パッケージ中で消毒され、そして水 性相の塩濃度を生理学的範囲に設定することができる方法に関する。 前記及び後記において、保存安定性は、また、例えば成形体、特にコンタクト レンズの、形状安定性及び/又は機械的安定性を意味する。 本発明の結果、保存−安定性ヒドロゲルの製造においては、特にPVAプレポ リマーを使用することが可能であり、プレポリマー溶液の低粘度かつ良好な加工 安定性のような加工技術に関する利点を提供するが(これに関連して上記のPV Aの会合現象を参照すること)、従来は、加水分解に関して安定性を欠き、そし てその結果保存における安定性を欠いているために、この使用が可能ではなかっ た。更に、架橋プレポリマー、ひいてはヒドロゲルの機械的性質は、網状密度の みでなく、用いるプレポリマーの側鎖基によって制御することができる。 したがって、本発明のヒドロゲル成形体は、好適には物理化学的性質が加水分 解的に除去しうる側鎖基により正に改質されたPVAプレポリマーから製造され る。架橋に続く加工工程において、側鎖基は、ヒドロゲルの機械的性質にいかな る有意な変更もなく、加水分解的に除去される。成形体は、この加工工程におい てその最終形態となる。加工工程は、好適には、成形体がその最終パッケージの 中で同時に加水分解及び消毒され、その結果、生理学的塩溶液のなかで保存−安 定かつ殺菌の方法で梱包されるような方法で行われ得る。 本発明の文脈で、「成形体」は、実質的かつ好適にヒドロゲルを含む成形体を 意味する。ヒドロゲルは、より好適には、コンタクトレンズの材料としての使用 に特に適するものである。特に好適なヒドロゲル材料は、ポリビニルアルコール (PVA)から誘導される。 したがって、本発明は、保存−安定なヒドロゲル成形体、特にコンタクトレン ズを製造する方法であって、 a)加水分解的に除去しうる側鎖基を含むヒドロゲル成形体を、コンテナー中に 移す工程、 b)ヒドロゲル成形体を含むコンテナーを、塩基性緩衝溶液で満たす工程、 c)コンテナーを閉じる工程、及び d)ヒドロゲル成形体及び塩基性緩衝溶液を含むコンテナーを、少なくとも10 0℃の温度でオートクレーブにかける工程を含むことを特徴とする方法であ り、ここで、オートクレーブにかける間、加水分解的に除去しうる側鎖基は、実 質的に完全に除去され、コンテナーの内容物は消毒され、そして塩基性緩衝溶液 は、実質的に等張であり、ヒトの涙液に適合しうるpHである生理学的に許容しう る水性溶液に転換される。 上記のようにヒドロゲル形成体は、好適には特にポリビニルアルコール(PV A)から誘導される材料である。架橋性であり、かつ水−溶解性(未だ架橋して いない)PVAプレポリマーから誘導されるヒドロゲルの使用が、特により好適 である。 PVAは、通常、対応するホモポリマー性の、ポリビニルアセタート、ポリビ ニルプロピオナート又はポリビニルブチラート、一般的にはポリビニルアルカノ アート、好適にはポリビニル低級アルカノアート、若しくはそれらの混合物、又 は適当なコモノマーとのポリビニルアルカノアートのコポリマーを含む混合物の 加水分解により得られる。好適なポリビニルアルカノアートは、ポリビニルアセ タート、ポリビニルプロピオナート及びそれらの混合物である。特に好適なポリ ビニルアルカノアートは、ポリビニルアセタートである。このようなポリビニル アルカノアートの加水分解は、典型的には、約0.8〜15モル%、好適には2 〜10モル%、特に5〜10モル%のポリビニルアルカノアートの残留含量を有 するPVA型となる。アルカノアートの残留含量は、一般的には、一方では例え ば非−架橋性プレポリマーの物理化学的性質を正に改良することができ、他方で は加水分解的に除去することができる上述の除去しうる側鎖基により構成されて いる。 適当な上述のコモノマーは、例えば、エチレン、プロピレン、アクリルアミド 、メタクリルアミド、ジメチルアクリルアミド、ヒドロキシエチルメタクリルア ミド、メチルメタクリラート、メチルアクリラート、エチルアクリラート、N− ビニルピロリドン、ヒドロキシエチルアクリラート、アリルアルコール及びスチ レンである。適当なコモノマーは、典型的には、約20重量%まで、好適には約 5重量%までの量で存在しうる。 側鎖基を除去する加水分解の工程は、ヒドロゲルの機械的性質が実質的に変わ らないという事実により、特に特徴づけられる。しかし、成形体は、一般的にそ の加工工程でその最終形体となる。加工工程は、好適には、成形体がその最終パ ッケージ中で同時に加水分解及び消毒され、その結果、成形体は、生理学的塩溶 液中に保存−安定かつ殺菌の方法で梱包されるような方法で行われ得る。好適な 実施様態では、成形体はコンタクトレンズである。 加工工程は、典型的には、例えば光化学的架橋によりヒドロゲルを製造した後 、オートクレーブにかけるために、ヒドロゲルの量に適した濃度かつ容量の塩基 性水溶液中でヒドロゲルを梱包することを含む。典型的には、オートクレーブが 次に続き、例えば好適には121℃で加水分解の速度に適した期間実施される。 オートクレーブにかける間にヒドロゲルは、一般的には消毒され、側鎖基は、一 般的には完全に加水分解される。加水分解の間、酸が遊離し、それは典型的には 側鎖基を除去することにより生じて、好適には塩基加水分解溶液と共に、pH値、 浸透圧モル濃度及び組成が好適には生理的に許容しうる範囲の緩衝混合物を形成 させる。 好適に用いられるPVAプレポリマーは、典型的には標的にされ、かつ著しく 効果的な方法、特に光架橋により架橋され得る。 光架橋の方法において、適当には、基架橋を開始できる光開始剤を加える。光 開始剤の例としては、当業者によく知られているが特に言及しうる適当な光開始 剤は、ベンゾインメチルエーテル、1−ヒドロキシシクロヘキシルフェニルケト ン又はIrgacure型、例えばIrgacure(登録商標)1173である。架橋は、高− エネルギー放射線、例えば適当な波長のUV光線、又は電離線、例えばガンマ線 、又はX線により開始され得る。 光架橋は、適当には溶媒中で実施される。適当な溶媒は、原則としてポリビニ ルアルコール又は用いられるプレポリマーを溶解するあらゆる溶媒であり、例え ば水、低級アルカノールのようなアルコール類、例えばメタノール、ポリオール 類、例えばグリセロール、グリコール又はポリエチレングリコール、アミン類、 例えばエタノールアミン又はジエチレントリアミン、またジメチルホルムアミド (DMF)のようなカルボン酸アミド類、極性非プロトン性溶媒類、例えばジメ チルスルホキシド、N−メチルピロリドン(NMP)、及びまた適当な溶媒の混 合物、例えば水とカルボン酸アミド又はアルコールとの混合物、例えば水/メタ ノール混合物である。 光架橋、特にPVAプレポリマーの光架橋は、好適には前述のプレポリマーの 水溶液から直接に実施され、例えばEP641806において既に記載されたよ うに、好適な精製工程、すなわち例えば限外濾過の結果、得ることができる。例 えば約15〜40%水溶液を光架橋することにより可能である。 本発明の文脈で、「架橋」は、材料が、特に水−溶解性プレポリマーの重合に より水−不溶性状態に転換され、その中で成形用型キャビティにより限定された 形(例えば成形体として)を保持する、あらゆる種類の反応として現象的に理解 されるべきである。 また、架橋反応、特に使用が好適なPVAプレポリマーの光架橋反応の期間は 、典型的には約1秒〜約2分の範囲、好適には約1〜60秒の範囲、特に約1〜 30秒の範囲である。上記で説明したように、その期間の後で成形体又はコンタ クトレンズは、典型的には画定されかつ安定した形となる。したがって、その基 準が、典型的に成形用型中の成形体の残留時間を決定する。しかしその後、架橋 は、最終段階の架橋が達成されるまで自発的に増進又は増強しうるが、これは一 般的には、成形用型中の成形体の残留時間になんら関係しない。 加水分解の間に毒性生成物を形成せず、適切に加水分解的に安定なポリマー鎖 を有する側鎖基により特徴づけられる水−溶解性PVAプレポリマーが、特に好 適である。プレポリマーは、特にPVAプレポリマー又はそれから誘導されるP VAプレポリマーを意味する。 ヒトの目及びヒトの器官と優れた適合性を有する意味において、非−毒性側鎖 基類は、例えばアセタート又はプロピオナート基である。しかし、代表的側鎖基 類の混合物を用いることも可能である。この側鎖基類は、エステル交換反応によ り更に改質してもよく、そのため、酸、特に生理学的に許容される酸のエステル 類を更に使用しうる。数種の典型的な例を挙げる。すなわち、サリチル酸、安息 香酸、ニコチン酸及び乳酸である。 例えば、ポリビニルアルコールのヒドロキシル基の数に基づいて、式(I):(式中、 Rは、8個までの炭素原子を有する低級アルキレンであり、 R1は、水素又は低級アルキルであり、そして R2は、好適には25個までの炭素原子を有する、オレフィン性不飽和の電子 −吸引性で、共重合しうる基である)の単位約0.5〜約80%を含む、少なく とも約2000の平均分子量を有する改質ポリビニルアルコールのプレポリマー の使用が好適である。 R2は、典型的には、式R3−CO−(ここで、R3は、2〜24個の炭素原子 、好適には2〜8個の炭素原子、特に2〜4個の炭素原子を有するオレフィン性 不飽和の共重合しうる基である)で示されるオレフィン性不飽和のアシル基であ る。別の実施様態では、基R2は、式(II): (式中、 qは、ゼロ又は1であり、 R4及びR5は、それぞれ他と独立に、2〜8個の炭素原子を有する低級アルキ レン、6〜12個の炭素原子を有するアリーレン、6〜10個の炭素原子を有す る2価飽和環式脂肪族基、7〜14個の炭素原子を有する、アリーレンアルキレ ン若しくはアルキレンアリーレン、又は13〜16個の炭素原子を有するアリー レンアルキレンアリーレンであり、そして R3は上記で定義したとおりである)の基である。 式(I)のプレポリマー、架橋性プレポリマー又はヒドロゲル、またその製造 方法及びその使用は既知であり、EP641806(Ciba-Geigy)に詳細が記載 されている。 用いられるプレポリマーのPVA基本構造は、ポリビニルアセト、ポリビ ニルプロピオナート及び/又はそれらの混合物の好適には0.8〜15モル%、 特に2〜10モル%から誘導される側鎖基の量をなお含む。ポリビニルアセター ト5〜10モル%の範囲の量が特に好適である。 塩基性、かつ好適には水性加水分解溶液の必須成分は、塩基により形成される 。適当な塩基は、酸、好適には弱酸の原則的に全ての無機又は有機塩基であり、 加水分解的開裂の後、眼に生理学的に許容しうる範囲内にあるpH値を有する緩衝 混合物が得られる。典型的な無機塩基は、リン酸塩(例えばリン酸ナトリウム) 、リン酸1水素塩、ホウ酸塩及び炭酸塩である。典型的な有機塩基は、トリス( ヒドロキシメチル)メチルアミン(TRIS)である。必須成分として特に好適 なのは、リン酸1水素塩及び/又はリン酸塩である。 本発明を通して塩基加水分解溶液は、好適には水性であり、典型的には、塩基 に加えて張性増強剤を含んでもよい。張性増強剤は、一般的には、オートクレー ブにかける前に、およそ塩基緩衝溶液の浸透圧モル濃度に設定して用いる。張性 増強剤は、例えばアルカリ金属又はアルカリ土類金属ハロゲン化物のようなイオ ン化合物、例えばCaCl2、KBr、KCl、LiCl、Nal、NaBr、 NaCl又はホウ酸である。非−イオン張性増強剤は、例えばウレア、グリセロ ール、ソルビトール、マンニトール、プロピレングリコール又はデキストロース である。特に好適なイオン張性増強剤は、NaClである。 特に好適な実施様態において、側鎖基としてアセタート基を有する式(I)の プレポリマーのPVAヒドロゲル成形体を用い、それをオートクレーブ工程でN a2HPO4及びNaCl溶液と反応させて、加水分解−及び保存−安定な成形体 、特にコンタクトレンズを形成させる。遊離した酢酸及びNa2HPO4は、pH値 約7.3を有する緩衝混合物を形成する。その緩衝液の形成の結果、系はコンタ クトレンズの質量においてジオプター−関連の変化に無反応になる。 また本発明は、オートクレーブ下の状態(初期pH値、時間及び温度)で、成形 体(ヒドロゲル)は、加水分解しうる側鎖基から一般的に完全に開放されること が可能であり、したがって保存−安定性生成物を得る方法に関する。 塩基緩衝溶液の初期pH値は、好適にはpH8〜12の範囲、より好適にはpH8. 5〜11の範囲、特にpH9〜10の範囲である。 前記及び後記の「オートクレーブ」は、密閉容器中における圧力下の熱処理で あり、典型的には少なくとも100℃の温度の蒸気を導入することを意味するこ ととして常に使われる。「オートクレーブ」は、特に消毒を意味する。 オートクレーブにかける温度範囲は、好適には101〜150℃であり、11 0〜130℃の範囲が特に好適であり、115〜125℃の範囲が特により好適 である。 オートクレーブ工程に必要な期間は、一般的には約5分〜約18時間の範囲、 好適には約15分〜約8時間の範囲、特に約20分〜約120分の範囲である。 オートクレーブ工程の後、パッケージ中の水溶液の浸透圧モル濃度は、約22 0〜約450mosmol、好適には約250〜約400mosmol、特に約280〜約4 00mosmolである。 また、オートクレーブ工程後のpH値は、約pH6〜8、特にpH6.8〜7.6で ある。 本発明は、また加水分解が生成物の一次パッケージの中で実施でき、それは生 成物を同時に消毒することが可能であり、生理学的に許容しうる塩濃度が得られ る方法に関する。 本発明は、また加水分解が生成物の一次パッケージの中で実施でき、生成物を 同時に消毒することが可能であり、生理学的に許容しうる塩濃度及び生理学的に 許容しうるpHが得られる方法に関する。 本発明は、また上記の加水分解の後、成形体(ヒドロゲル)の機械的性質(ヒ ドロゲルの化学的構造及び網状密度に基づく)が、実質的に変化しないままであ る方法に関する。 本発明は、またアルミニウムの封止箔を有し、等張であり、かつヒトの涙液に 適合しうるpHである即時使用水性溶液中に、消毒された成形体、特にコンタクト レンズを含むポリプロピレンパッケージに関する。 その使用が好適な材料は、ポリビニルアルコールのヒドロキシル基の数に基づ いて、式(III): (式中、 R10及びR11は、それぞれ他と独立に、アミノ、水素、8個までの炭素原子を 有する非置換若しくは置換の、低級アルキル、アリール又はシクロアルキルであ り、そして R12は、水素又は4個までの炭素原子を有する低級アルキルであり特にメチル である)の単位約0.5〜約80%を含む、少なくとも約2000の平均分子量 を有するポリビニルアルコールのプレポリマーである。 また、ポリビニルアルコールのヒドロキシル基の数に基づいて、式(IV)及び (V)、(V)及び(VI)又は(IV)、(V)及び(VI): (式中、 Alkは、12個までの炭素原子を有するアルキレンであり、 R21は、水素、アルキル又はシクロアルキルであり、そして R22は、水素又は低級アルキルであり、 R23は、n=0のとき下記式 の基であるか、又はn=1のとき下記式の基であり、 R24は、水素又は低級アルキルであり、 n=0又は1であり、そして好適には0であり、 R16及びR17は、それぞれ他と独立に、水素、低級アルキル、アリール又はシ クロアルキルである); (式中、 R21は上記で記載したとおりであり、 R25は、n=0のとき低級アルキル又は低級アルケニルであり;n=1のとき 低級アルキレン又は低級アルケニレンであり、 n=0又は1であり、 R26は、式−(H−CO−R7)o(R8)p又は−N(R9)2の基であり、 R7は、低級アルキル(p=0のとき)又は低級アルキレン(p=1のとき) であり、 R8は、複素環基であり、 R9は、水素又は低級アルキルであり、そして o及びpは、それぞれ他と独立に、0又は1である); (式中、 R15は、水素又は4個までの炭素原子を有する低級アルキルであり、特にメチ ルであり、 kは0〜6の値であり、好適には0である) の単位約0.5〜約80%を含む、少なくとも約2000の平均分子量を有する 改質ポリビニルアルコールのプレポリマーは、好適である。 また、ポリビニルアルコールのヒドロキシル基の数に基づいて、式(I)、( IIIa)、(IV)、(V)、(VI)及び/又は(VII)のいずれかの組み合わせに おいて、 (式中、 R21は、水素、アルキル又はシクロアルキルであり、 Alkは、12個までの炭素原子を有するアルキレンであり、 Bは、窒素−含有の2価の基であり、 m=0又は1であり、そして PIは、一般的には光開始基であり、特に、式(VIII): (式中、 Xは、−O−、−S−又は−N(R32)−であり、 R32は、水素又は4個まで炭素原子を有する低級アルキルであり、 R29は、低級アルキル、低級アルコキシ、シクロアルキル、複素環又はアルケ ニルであり、 R30は、水素、低級アルコキシ、アリール又は−NR3334(ここで、R33及 びR34は、それぞれ他と独立に、低級アルキルであるか、又はR33及びR34は、 一緒になって、5−又は6−員複素環を形成する)であり、 R31は、R29と独立して、R29と同じ意味を有するか、又は R29及びR31は、一緒になって、5−又は6−員シクロアルキルを形成する) の光開始基である)の単位約0.5〜約80%を含む、少なくとも約2000の 平均分子量を有する改質ポリビニルアルコールのプレポリマーが、好適である。 窒素−含有の2価基Bは、例えば−NH−CO−(CH2)x−(ここで、xは、 1〜6である);−N(Ra)−(CH2)y−(ここで、Raは、水素又は12個ま で炭素原子を有するアルキルであり、そしてyは、2〜6である)であるか;又 は Bは、式(VIIa): (式中、 R"は、水素、アルキル、−Alk−PI、−CO−R''''(ここで、R'''' は、−COOH若しくはアクリルアミドで置換されてもよい、低級アルキル又は 低級アルケニルである)であり、 R'''は、水素、又はR"が−CO−R''''でない場合には低級アルキルであり 、そして Alk及びPIのような残りの変数は、前述のとおりである)の第四級アンモ ニウム塩であってもよい。 式(VIII)の典型的な光開始基PIは、既にEP632329(Ciba-Geigy) に記載されている。したがって、この明細書の好ましい実施様態も、ここで好適 に用いられる。 また、ポリビニルアルコールのヒドロキシル基の数に基づいて、式(IX)、( X)及び(XII)、(IX)及び(X)又は(IX)及び(XII):(式中、 Alkは、12個までの炭素原子を有するアルキレンであり、 R40は、水素又は低級アルキルであり、 R41は、25個までの炭素原子を有する、オレフィン性不飽和の電子−吸引性 の架橋しうる基であり、好適にはそれぞれ他と独立して、式(I)の基R2で定 義したとおりであり、そして R21は、水素、アルキル又はシクロアルキルである); (式中、 Alk及びR21は、上記で定義したとおりであり、 R42は、第一級、第二級又は第三級アミノ基又は式(XI) (式中、 それぞれのR'は、他と独立に、水素、4個まで炭素原子を有する低級アルキ ルであり、そして X-は、陰イオン、特にハライド、例えばフルオリド、クロリド、ブロミド、 アイオダイドイオンである)の第四級アミノ基である);(式中、 R21及びAlkは、上記で定義したとおりであり、そして R43は、一塩基性、二塩基性若しくは三塩基性の、飽和若しくは不飽和の、脂 肪族又は芳香族の、有機酸又はスルホン酸の基である) の単位約0.5〜約80%を含む、少なくとも約2000の平均分子量を有する 改質ポリビニルアルコールのプレポリマーが好適である。 また、ポリビニルアルコールのヒドロキシル基の数に基づいて、式(XIII)及 び(XIV)、(XIII)及び(XV)、又は(XIII)、(XIV)及び(XV): (式中、 Uは、下記式 の基、又は下記式 (式中 X1は、2〜12個の炭素原子、好適には2〜6個の炭素原子を有するアルキ レンであり、 R51は、水素又は4個までの炭素原子を有する低級アルキルであり、 Yは、7〜12個の炭素原子を有する2価の基であり、特に脂環式又は芳香族 であり、そして Zは、1個以上の酸素原子で中断されてもよいC2−C12アルキレンである) の基である); (式中、 Alkは、アルキレンであり、 h=0又は1であり、 R21は、水素、アルキル又はシクロアルキルであり、そして R50は、1〜18個の炭素原子を有する1価の有機基であり、特にアルキル、 シクロアルキル、アリール又は複素環基である); (式中、 Aは、1〜18個の炭素原子を有する1価の有機基であり、特にアリール、ア ルキル、シクロアルキル又は複素環基である) の単位約0.5〜約80%を含む、少なくとも約2000の平均分子量を有する 改質ポリビニルアルコールのプレポリマーが好適である。 はじめに既に述べたように、上記及び下記に用いられたポリビニルアルコール 類は、少量の、典型的には20重量%まで、好適には5重量%までの、エチレン 、プロピレン、アクリルアミド、メタクリルアミド、ジメチルアクリルアミド、 ヒドロキシエチルメタクリルアミド、メチルメタクリラート、メチルアクリラー ト、エチルアクリラート、ビニルピロリドン、ヒドロキシエチルアクリラート、 アリルアルコール、スチレン又は慣用的に用いられる同様なコモノマーのコポリ マー単位を含んでもよい。 その使用が特に好適な材料は、例えば、PVAのヒドロキシル基の数に基づい て、式(I): (式中、 Rは、8個までの炭素原子を有する低級アルキレンであり、 R1は、水素又は低級アルキルであり、そして R2は、式R3−CO−(ここで、R3は、2〜4個の炭素原子を有する、オレ フィン性不飽和で共重合しうる基である)のオレフィン性不飽和アシル基である )の単位約0.5〜約80%、特に単位約1〜約15%を含む、少なくとも約 2000の平均分子量を有するポリビニルアルコールの誘導体であるプレポリマ ーある。 2〜24個の炭素原子を有するオレフィン性不飽和で共重合しうる基R2は、 アルキレンであり、好適には低級アルケニル、特にアクリル又はメタクリル酸の アシル基である基−CO−R3である。 本発明の文脈において、別途に規定されない限り「低級」は、特に、8個まで の炭素原子、好適には6個までの炭素原子、特に4個までの炭素原子を有する基 及び化合物を表す基及び化合物を示す。 アルキルは、20個までの炭素原子を有し、直鎖又は分岐で有り得る。適当な 例としては、デシル、オクチル、ヘキシル、ペンチル、ネオペンチル、n−ブチ ル、sec−ブチル、tert−ブチル、イソブチル、プロピル、エチル及びメチルが 挙げられる。 低級アルキルは、特に、8個までの炭素原子、好適には6個まで、特に4個ま での炭素原子を有し、例えば、メチル、エチル、プロピル、ブチル、tert−ブチ ル、ペンチル、ヘキシル、イソヘキシル又はオクチルである。 アルカノアートは、20個までの炭素原子を有し、直鎖又は分岐アルカンカル ボン酸の基である。アルカノアートは、例えば、ドデカノアート、ブチラート又 はアセタートである。 低級アルカノアートは、特に、8個までの炭素原子、好適には6個まで、特に 4個までの炭素原子を有し、例えば、ブチラート、プロピオナート又はアセター トである。 アルキレンは、20個までの炭素原子を有し、直鎖又は分岐で有り得る。適当 な例としては、デシレン、オクチレン、ヘキシレン、ペンチレン、ブチレン、プ ロピレン、エチレン、メチレン、2−プロピレン、2−ブチレン及び3−ペンチ レンが挙げられる。 低級アルキレンは、8個まで、好適には6個まで、特に4個までの炭素原子を 有するアルキレンである。低級アルキレンは、特にプロピレン、エチレン又はメ チレンである。 アルケニルは、2〜20個の炭素原子を有する、直鎖又は分岐のアルケニルで あり、例えば、ウンデセニル又はドデセニルである。 低級アルケニルは、2〜8個の炭素原子、好適には2〜6個の炭素原子、特に 2〜4個の炭素原子を有する、直鎖又は分岐のアルケニルである。アルケニルの 例としては、ビニル、アリル、1−プロペン−2−イル、1−ブテン−2−又は −3−又は−4−イル、2−ブテン−3−イル及びペンテニル、ヘキセニル及び オクテニルの異性体である。 アルコキシは、20個までの炭素原子を有し、例えば、ノニルオキシ又はオク チルオキシである。 低級アルコキシは、8個までの炭素原子、好適には6個まで、特に4個までの 炭素原子を有し、例えば、メトキシ、エトキシ、プロポキシ、ブトキシ又はtert −ブトキシである。 飽和2価脂環基は、20個までの炭素原子、好適には12個までの炭素原子を 有し、好適にはシクロアルキレン、例えばシクロヘキシレンであり、又はシクロ ヘキシレン−低級アルキレン、例えばシクロヘキシレンメチレンであり、1個以 上の、例えばトリメチルシクロヘキシレンメチレン、例えば2価イソホロン基の ような、例えばメチル基である低級アルキル基により非置換又は置換されている 。 アリーレンは、24個までの炭素原子、好適には18個までの炭素原子を有し 、別途に定義されない限り、好適には、低級アルキル又は低級アルコキシ、特に 1,3−フェニレン、1,4−フェニレン又はメチル−1,4−フェニレン、1 ,5−ナフチレン又は1,8−ナフチレンにより非置換又は置換の、フェニレン 又はナフチレンである。 アリールは、24個まで、好適には18個までの炭素原子を有し、低級アルキ ル又は低級アルコキシにより置換されてもよい炭素環式芳香族化合物である。例 としては、フェニル、トリイル、キシリル、メトキシフェニル、tert−ブトキシ フェニル、ナフチル及びフェナントリルである。 アルキレンアリーレン又はアリーレンアルキレンのアリーレン単位は、好適に は、低級アルキル又は低級アルコキシにより非置換又は置換されているフェニレ ンであり、そのアルキレン単位は、好適には、メチレン又はエチレン、特にメチ レンのようなアルキレンである。したがって、このような基は、好適にはフェニ レンメチレン又はメチレンフェニレンである。 アリーレンアルキレンアリーレンは、好適には、8個まで、特に6個まで、好 適には4個までの炭素原子をアルキレン単位に有するフェニレン−低級アルキレ ン−フェニレンであり、例えばフェニレンエチレンフェニレン又はフェニレンメ チレンフェニレンである。 本発明の文脈において、アリール−低級アルキルは、30個まで、好適には2 4個まで、特に18個までの炭素原子を有し、アリールにより置換された低級ア ルキルである。アリール−低級アルキルの例としては、ベンジル、キシリルメチ ル、トリルエチル、フェニルブチル、tert−ブトキシフェニルメチル、ナフチル プロピル、メトキシフェニルメチル及びフェニルヘキシルである。 シクロアルキルは、好適には12個までの炭素原子を有し、例えばシクロペン チル、シクロヘキシル、シクロヘプチル、メチルシクロヘキシル、1,3−ジメ チルシクロヘキシル、1−メチル−4−イソプロピルシクロヘキシル、1,2− ジメチルシクロペンチル又はシクロオクチルである。 複素環基は、好適には12個までの炭素原子を有し、特に、例えば1個以上の 次の種類のヘテロ原子:−S−、−O−、−N=又は−NH−により置換された 5−又は6−員炭素環である。典型的な例としては、フラン、チオフェン、ピロ ール、ピロリジン、ピログルタミン酸、マレイミド、クマリン、クマロン、イン ドール、オキサゾール、イソオキサゾール、チアゾール、イミダゾール、トリア ゾール、テトラゾール、ピラン、ピリジン、チオピラン、キノリン及びウラシル である。 下記の実施例は、本発明を更に説明するために役立つが、その範囲をいかよう にも制限することを意図していない。別途に定義されない限り、温度は摂氏であ る。用語「塩水」は、別途定義されない限り、塩化ナトリウム溶液約0.9%重 量%を水に含み、それを好適な生理学的pHの範囲、すなわちpH6.8〜7.6に 緩衝したものを示す。 実施例1 リン酸水素塩濃度が異なる塩基溶液中における、種々のアセタート含量を有する ポリビニルアルコールヒドロゲルレンズの加水分解。 R1=1そしてR2=R3−CO−である式(I)のプレポリマー(これは、E P641806の実施例15(i)と同様にして得た)の水性プレポリマー溶液 から、(パラメータは以下のように選ばれた(表1も参照すること):固形分含 量、30質量%、xmol%アセタート基(反復単位に基づく)及びymmol/gアク リルアミド基(式(I)中の基R2に対応))、中圧水銀ランプを用いて石英ガ ラス成形用型中で光化学架橋により、EP641806の実施例15にしたがっ てコンタクトレンズを製造した。コンタクトレンズは、アルミニウムの封止箔を 有する従来のPPパッケージ中で、Na2HOP4溶液(z mmol/lのNa2HOP4 )0.5ml中に122℃で45分間オートクレーブにかけた。オートクレーブ にかけた後、コンタクトレンズの曲率(基本曲率)の直径及び半径、またオート クレーブ溶液のpH値及び浸透圧モル濃度も測定した。コンタクトレンズを80℃ で促進保存試験(1週間)に付した。コンタクトレンズの曲率(基本曲率)の直 径及び半径及びオートクレーブ溶液のpH値及び浸透圧モル濃度を再度測定した。 比較において、コンタクトレンズ(No.9)は、1N水性NaOHの0.5ml中 に121℃で20分間かけて完全に加水分解した。除去されたアセタートの量を NaOH溶液の逆−滴定により測定した。アセタート量の実測値は、加水分解が 90%を超えたことを示した。この場合も、コンタクトレンズの曲率(基本曲率 )の直径及び半径を測定した。 更に比較として、コンタクトレンズ(No.10)を従来の塩水0.5ml中、(N o.11)を従来の塩水5.0ml中でオートクレーブにかけて、次に80℃で促進 保存試験(1週間)に付した。 表1(No.1〜No.8)の結果は、コンタクトレンズが保存−安定性であること を示している。No.8とNo.9を比較すると、同一のアクリルアミド及びアセタ ートでは、本発明による加水分解で起こる形状の変化及び完全な加水分解はほぼ 同程度(直径で0.20mm〜直径で0.24mm)である。保存安定性の問題が、 No.10及びNo.11で示された。保存液が少量の場合には(No.10)pH値の著 しい削減がみられるが、保存液が大量の場合には(No.11)、保存の期間中に コンタクトレンズの形状の顕著な変化がみられた。 ISO基準によると、コンタクトレンズの形状で許容しうる誤差は、±0.2 0mm(直径、基本曲率)である。保存液の生理学的な範囲は、pH6.8〜7.8 及び280〜400mosmol/kgである。保存の結果起る形状の変化は、表1のNo. 1〜No.9で示されるように、全ての場合においてISO基準により許容しうる 形状の最大の変化よりも小さい。表1の凡例 a)保存:80℃で1週間。 b)49.8mmol/lのNaClを追加。 c)塩水0.5mlの成分:132.6mmol/lのNaCl;17.1mmol/lのNa2 HPO4;5.4mmol/lのNaH2PO4。 d)塩水5.0mlの成分はc)と同じ。 e)NaClを追加しない。したがってオートクレーブ後の浸透圧モル濃度は、 いくらか低い。 実施例2 架橋剤の含有量が異なるポリビニルアルコールヒドロゲルの加水分解。 実施例1と同様にして、反復単位に基づくアセタート基10モル%及びアクリ ルアミド基0.46又は0.52mmol/gを有する水性プレポリマー溶液(固形分 含量30質量%)から、中圧水銀ランプを用いて石英ガラス成形用型中で光化学 架橋によりコンタクトレンズを製造した。コンタクトレンズは、アルミニウムの 封止箔を有する従来のPPパッケージ中で、Na2HPO4溶液(135mmol/lの Na2HPO4)0.5ml中に122℃で45分間オートクレーブにかけた。オー トクレーブにかけた後、コンタクトレンズの曲率(基本曲率)の直径及び半径、 またオートクレーブ溶液のpH値及び浸透圧モル濃度も測定した。コンタクトレン ズを80℃で促進保存試験(1週間)に付した。コンタクトレンズの曲率(基本 曲率)の直径及び半径、またオートクレーブ溶液のpH値及び浸透圧モル濃度も再 度測定した。 保存中に起る形状の変化は、全ての場合においてISO基準により許容しうる 形状の最大の変化よりも小さいことから、表2の結果はコンタクトレンズが保存 −安定性であることを示している。 表2:架橋剤の含有量が異なるポリビニルアルコールコンタクトレンズの加水分 解実施例3 一次パッケージ中のポリビニルアルコールコンタクトレンズの加水分解。 高温での保存安定性試験。 実施例1と同様にして、反復単位に基づくアセタート基7.5モル%及びアク リルアミド基0.48mmol/gを有する水性プレポリマー溶液(固形含量30質量 %)から、中圧水銀ランプを用いて石英ガラス成形用型中で光化学架橋によりコ ンタクトレンズを生産した。コンタクトレンズは、アルミニウムの封止箔を有す る従来のPPパッケージ中で、Na2HPO4溶液(80mmol/lのNa2HPO4及 び0.48mmol/gのNaCl)0.65ml中に122℃で45分間オートクレー ブにかけた。オートクレーブにかけた後、コンタクトレンズの曲率(基本曲率) の直径及び半径、またオートクレーブ溶液のpH値及び浸透圧モル濃度も測定した 。コンタクトレンズを80℃(1週間)、65℃(10週間)及び45℃(12 週間)で促進保存試験に付した。コンタクトレンズの曲率(基本曲率)の直径及 び半径、またびオートクレーブ溶液のpH値及び浸透圧モル濃 度も保存中に測定した。保存中に起る形状の変化は、全ての場合においてISO 基準により許容しうる形状の最大の変化よりも小さいことから、表3の結果はコ ンタクトレンズが保存−安定性であることを示している。 表3:45℃/65℃及び80℃でのコンタクトレンズの保存安定性。次の値を 適用した:ジオプター:リン酸水素二ナトリウム80mmol/lを含む塩水0.55ml 中で−6(0.115mmTC(中央の厚さ)) a)ポリプロピレン(PP)パッケージを通して水を損失した結果、浸透圧モル 濃度が65℃で増加した。 表3:(続き) パラメータ:ジオプター:リン酸水素二ナトリウム80mmol/lを含む塩水0.6 5ml中で−0.5(0.085mmTC)a)ポリプロピレン(PP)パッケージを通した水の損失の結果、浸透圧モル濃 度が65℃で増加した。 実施例4 ポリビニルアルコールヒドロゲルの加水分解。加水分解前後での機械的性質の比 較。 実施例1と同様にして、(反復単位に基づく)アセタート基7.5モル%及び アクリルアミド基0.48mmol/gを有する水性プレポリマー溶液(固形分含量3 0質量%)から、中圧水銀ランプを用いて石英ガラス成形用型中で光化学架橋に より小型の平面の円板を生産した。いくつかの平面の円板のヤング率及び圧縮弾 性率を測定した。残りの円板を、Na2HPO4溶液(80mmol/lのNa2HPO4 及び49.8mmol/gのNaCl)0.65ml中に122℃で45分間オートクレ ーブにかけた。オートクレーブにかけた後、ヤング率及び圧縮弾性 率を測定した。加水分解前後での圧縮弾性率及びヤング率の変化は、統計学的に 有意ではなかった。 表4:アクリルアミド0.48mmol/g及びアセタート7.0モル%を有するポリ ビニルアルコールヒドロゲルの加水分解。加水分解前後での機械的性質の比較。 a)Std=標準偏差
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (81)指定国 EP(AT,BE,CH,DE, DK,ES,FI,FR,GB,GR,IE,IT,L U,MC,NL,PT,SE),OA(BF,BJ,CF ,CG,CI,CM,GA,GN,ML,MR,NE, SN,TD,TG),AP(GH,KE,LS,MW,S D,SZ,UG),EA(AM,AZ,BY,KG,KZ ,MD,RU,TJ,TM),AL,AM,AT,AU ,AZ,BA,BB,BG,BR,BY,CA,CH, CN,CU,CZ,DE,DK,EE,ES,FI,G B,GE,GH,HU,IL,IS,JP,KE,KG ,KP,KR,KZ,LC,LK,LR,LS,LT, LU,LV,MD,MG,MK,MN,MW,MX,N O,NZ,PL,PT,RO,RU,SD,SE,SG ,SI,SK,TJ,TM,TR,TT,UA,UG, US,UZ,VN,YU (72)発明者 ザイフェルリンク,ベルンハルト ドイツ連邦共和国 デー―63773 ゴルト バッハ ヴォールファールト シュトラー セ 6 (72)発明者 レーダー,イーリス ドイツ連邦共和国 デー―63843 ニーデ ルンベルク リンデンシュトラーセ 22

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1.保存−安定なヒドロゲル成形品、特にコンタクトレンズを製造する方法であ って、 a)加水分解的に除去しうる側鎖基を含むヒドロゲル成形体を、コンテナー中に 移す工程、 b)ヒドロゲル成形体を含むコンテナーを、塩基性緩衝溶液で満たす工程、 c)コンテナーを閉じる工程、及び d)ヒドロゲル成形体及び塩基性緩衝溶液を含むコンテナーを、少なくとも10 0℃の温度でオートクレーブにかける工程を含み、ここで、オートクレーブにか ける間、加水分解的に除去しうる側鎖基は、実質的に完全に除去され、コンテナ ーの内容物は消毒され、そして塩基性緩衝溶液は、実質的に等張であり、ヒトの 涙液に適合しうるpHである生理学的に許容しうる水性溶液に転換されることを特 徴とする方法。 2.ヒドロゲル成形体が、ポリビニルアルコールから誘導される、請求項1記載 の方法。 3.ヒドロゲル成形体が、水溶性かつ架橋性ポリビニルアルコールから誘導され る、請求項1記載の方法。 4.コンテナーが、パッケージ、特にアルミニウムの封止箔を有するポリプロピ レン製パッケージである、請求項1記載の方法。 5.塩基性緩衝溶液が、主成分として、リン酸1水素塩、リン酸塩、ホウ酸塩又 は炭酸塩類を含む、請求項1記載の方法。 6.塩基性緩衝溶液が、主成分として、リン酸1水素塩及び/又はリン酸塩を含 む、請求項1記載の方法。 7.塩基性緩衝溶液が、pH8〜12の範囲、好適にはpH8.5〜11の範囲、特 にpH9〜10の範囲である、請求項1記載の方法。 8.オートクレーブにかける温度範囲が、101〜150℃の範囲、好適には1 10〜130℃の範囲、特に115〜125℃の範囲である、請求項1記載の方 法。 9.オートクレーブ工程の期間が、約5分〜約18時間の範囲、好適には 約15分〜約8時間の範囲、特に約20分〜約120分の範囲である、請求項1 記載の方法。 10.オートクレーブにかける間に加水分解的に除去しうる側鎖基が、いかなる 毒性生成物も形成しない、請求項1記載の方法。 11.ヒトの目及びヒトの器官と優れた適合性を有する意味において、非−毒性 側鎖基類が、特にアセタート若しくはプロピオナート基又はその混合物を意味す る、請求項11記載の方法。 12.用いられたプレポリマーのPVAの基本構造が、ポリビニルアセタート、 ポリビニルプロピオナート及び/又はその混合物の、0.8〜15モル%、好適 には2〜10モル%、特に5〜10モル%から誘導される側鎖基の量を更に含む 、請求項2又は3記載の方法。 13.オートクレーブ工程後の浸透圧モル濃度が、約220〜約450浸透圧モ ル濃度の範囲、好適には約250〜約400浸透圧モル濃度の範囲、特に約28 0〜約400浸透圧モル濃度の範囲である、請求項1記載の方法。 14.オートクレーブ工程後のpH値が、約pH6〜8の範囲、特に約pH6.8〜7 .6の範囲である、請求項1記載の方法。 15.プレポリマーが、ポリビニルアルコールのヒドロキシル基の数に基づいて 、式(I): (式中、 Rは、8個までの炭素原子を有する低級アルキレンであり、 R1は、水素又は低級アルキルであり、そして R2は、好適には25個までの炭素原子を有する、オレフィン性不飽和の電子 −吸引性で、共重合しうる基である)の単位約0.5〜約80%を含む、少なく とも約2000の平均分子量を有するポリビニルアルコールである、請求項3記 載 の方法。 16.R2が、式R3−CO−(ここで、R3は、2〜24個の炭素原子、好適に は2〜8個の炭素原子、特に2〜4個の炭素原子を有するオレフィン性不飽和の 共重合しうる基である)で示されるオレフィン性不飽和のアシル基である、請求 項15記載の方法。 17.基R2が、式(II): (式中、 qは、ゼロ又は1であり、 R4及びR5は、それぞれ他と独立に、2〜8個の炭素原子を有する低級アルキ レン、6〜12個の炭素原子を有するアリーレン、6〜10個の炭素原子を有す る2価飽和環式脂肪族基、7〜14個の炭素原子を有する、アリーレンアルキレ ン若しくはアルキレンアリーレン、又は13〜16個の炭素原子を有するアリー レンアルキレンアリーレンであり、そして R3は、2〜24個の炭素原子、好適には2〜8個の炭素原子、又は特に2〜 4個の炭素原子を有するオレフィン性不飽和の共重合しうる基である)の基であ る、請求項15記載の方法。 18.加水分解を、ヒドロゲル成形体の一次パッケージ中で実施し、ヒドロゲル 成形体を同時に消毒し、そして生理学的に許容しうる塩濃縮物を得る、請求項1 記載の方法。 19.成形体の特性が、オートクレーブ後にも実質的に変化せずに残る、請求項 1記載の方法。 20.ポリビニルアルコールに基づき、かつ請求項1記載の方法により得ること ができる成形体。 21.コンタクトレンズである、請求項20記載の成形体。 22.ヒドロゲル成形体、特にコンタクトレンズの製造においての、請求項1記 載の方法の用途。 23.等張であり、かつヒトの涙液に適合しうるpHである即時使用可能な水性 溶液中に消毒された成形体を含むアルミニウム封止箔を有するポリプロピレンパ ッケージである、請求項4記載のパッケージ。 24.成形体がコンタクトレンズである、請求項4記載のパッケージ。
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