JP2000516520A - 緑内障濾過デバイス中で用いられる材料 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 改善された緑内障濾過デバイス材料が、式（１）を有し、ここで、Ｘは、ＨまたはＣＨ₃であり、ｍは、０〜１０であり、Ｙは、無しか、Ｏ、またはＳであり、Ｒは、無しか、Ｈ、または炭素原子数１２までの脂肪族、芳香族、または脂肪族／芳香族の組合せであり、これらは置換されなくてもよいか、またはＣｌ、Ｆ、Ｂｒまたは炭素原子数４までのアルコキシで置換されてもよい、少なくとも１つのモノマーと、エチレン性不飽和基を２つ以上有する架橋モノマーと、を含む。

Description

【発明の詳細な説明】 緑内障濾過デバイス中で用いられる材料 本願は、１９９７年５月２９日に提出した同時係属中の仮出願米国特許出願シ リアル番号６０／０４７，８８２に基づく優先権を主張する。発明の分野 本発明は眼科学の分野に関する。より詳細には、本発明は緑内障濾過デバイス の製造中に用いられるポリマー材料に関する。発明の背景 緑内障の根本的な原因は完全に理解されていない。しかし、上昇眼圧が緑内障 の進展に関する症状の１つであることが知られている。眼圧の上昇は、最終的に 、視神経へのダメージによる正常な視覚機能の機能障害または損失へとつながる 。また、上昇眼圧は眼中の流体過剰（すなわち、眼房水）が原因であることも知 られている。過剰な眼内流体は、小柱網を介する眼からの正常な流体ドレナージ の妨害物または機能障害から生じると考えられる。 緑内障を治療するための現在の薬剤療法は、眼からの眼房水のドレナージまた は「流出」を増加することによって、または眼の細毛(ciliary)のプロセスによ る眼房水の生成または「流入」を低減することによって眼圧を制御することを試 みる。場合によっては、患者は薬剤療法に不応になる。他の場合、特に眼房水の 流出用の正常経路に重度の妨害がある場合には、薬剤療法のみを用いても眼圧を 適度に制御するのに十分でない。よって、何人かの患者は、眼房水の欠陥流出を 矯正し、それによって眼圧の正常化または、少なくとも制御のための外科処置を 必要とする。眼房水の流出は線維柱帯切除術手順として当業者に公知である眼内 の外科的手順によって改善できる。これらの手順は、本明細書中で総称して「緑 内障濾過手術」と呼ばれる。 この手順は、外科的に生成された濾過小庖中への眼房水のドレナージを促進す るためのフィステルを形成することを概して含む緑内障濾過手術中に利用される 。あるいは、濾過デバイスは、眼房水を前方チャンバからカニューレを介して外 科的に移植された小疱の下に移植された分散デバイスに短絡するために用いられ る。多くの濾過移植片の設計が公知である。例えば、ポリプロピレン、ポリメチ ルメタクリレート、またはシリコーン材料から作製される様々な入手可能な濾過 移植物を総説するＰｒａｔａらによるＯｐｈｔｈａｌｍｏｌ、１０２：８９４− ９０４（１９９５）を参照せよ。また、ＨｏｓｋｉｎｓらによるＯｐｈｔｈａｌ ｍｉｃ Ｓｕｒｇｅｒｙ ２３：７０２−７０７（１９９２）も参照せよ。 創傷繊維増殖が緑内障濾過デバイスの一般的な故障の原因である。繊維増殖は 、デバイスを被包し、眼房水の流出を制限する。可撓性を示し、生体浸食(bioer osion)および組織癒着に耐性であり、顕著な免疫応答を誘発しない、改善された 緑内障濾過デバイス材料が必要である。 発明の要旨 本発明は、下記の構成を有する１つ以上のモノマーであって、 ここで：Ｘは、ＨまたはＣＨ₃であり、 ｍは、０〜１０であり、 Ｙは、無しか、Ｏ、またはＳであり、 Ｒは、無しか、Ｈ、または炭素原子数１２までの脂肪族、芳香族、または脂肪 族／芳香族の組合せであり、これらは置換されなくてもよいか、またはＣｌ、Ｆ 、Ｂｒまたは炭素原子数４までのアルコキシで置換されてもよい、１つ以上のモ ノマーと、 エチレン性不飽和基を２つ以上有する架橋モノマーと、を含む緑内障濾過デバイ ス材料に関する。発明の詳細な説明 本発明の緑内障濾過デバイス材料は、１つ以上の式１のモノマーであって、 ここで：Ｘは、ＨまたはＣＨ₃であり、 ｍは、０〜１０であり、 Ｙは、無しか、Ｏ、またはＳであり、 Ｒは、無しか、Ｈ、または炭素原子数１２までの脂肪族、芳香族、または脂肪 族／芳香族の組合せであり、これらは置換されなくてもよいか、またはＣｌ、Ｆ 、Ｂｒまたは炭素原子数４までのアルコキシで置換されてもよい、１つ以上のモ ノマーと、 エチレン性不飽和基を２つ以上有する架橋モノマーと、を含む。 適切な上記式のモノマーは、２−エチルフェノキシメタクリレート、２−エチ ルチオフェニルメタクリレート、２−エチルアミノフェニルメタクリレート、フ ェニルメタクリレート、ベンジルメタクリレート、２−フェニルエチルメタクリ レート、３−フェニルプロピルメタクリレート、４−フェニルブチルメタクリレ ート、４−メチルフェニルメタクリレート、４−メチルベンジルメタクリレート 、２−２−メチルフェニルエチルメタクリレート、２−３−メチルフェニルエチ ルメタクリレート、２−４−メチルフェニルエチルメタクリレート、２−（４− プロピルフェニル）エチルメタクリレート、２−（４−（１−メチルエチル）フ ェニル）エチル）メタクリレート、２−（４−メトキシフェニル）エチルメタク リレート、２−（４−シクロヘキシルフェニル）エチルメタクリレート、２−（ ２−クロロフェニル）エチルメタクリレート、２−（３−クロロフェニル）エチ ルメタクリレート、２−（４−クロロフェニル）エチルメタクリレート、２−（ ４−ブロモフェニル）エチルメタクリレート、２−（３−フェニルフェニル）エ チルメタクリレート、２−（４−フェニルフェニル）エチルメタクリレート、２ −（４−ベンジルフェニル）エチルメタクリレート、ｎ−ブチルメタクリレート 、ｎ−ヘキシルメタクリレート、２−エチルヘキシルメタクリレート、２−エト キ シエチルメタクリレート、２，３−ジブロモプロピルメタクリレート、シクロヘ キシルメタクリレート、ヒドロキシエチルメタクリレート、メチルメタクリレー ト、エチルメタクリレート、トリフルオロメチルメタクリレート、ヒドロキシプ ロピルメタクリレート、１Ｈ，１Ｈ，５Ｈ−オクタフルオロペンチルメタクリレ ート、１Ｈ，１Ｈ−ペルフルオロ−ｎ−オクチルメタクリレート、２，２，２− トリフルオロエチルメタクリレート、１Ｈ，１Ｈ−ヘプタフルオロ−ブチルメタ クリレート、１Ｈ，１Ｈ，１１Ｈ−エイコサフルオロデシルメタクリレート、１ Ｈ，１Ｈ，７Ｈ−ドデカフルオロヘプチルメタクリレートなど、およびこれらに 対応するアクリレートを含むが、これらに限定されない。 本発明のポリマー中に用いられる共重合可能な架橋薬剤は、１つ以上の不飽和 基を有する任意のエチレン性不飽和化合物であり得る。適切な架橋薬剤は、例え ば、エチレングリコールジメタクリレート、ジエチレングリコールジメタクリレ ート、アリルメタクリレート、１，３−プロパンジオールジメタクリレート、ア リルメタクリレート、１，６−ヘキサンジオールジメタクリレート、１，４−ブ タンジオールジメタクリレートなど、およびこれらに対応するアクリレートを含 む。好適な架橋薬剤は、１，４−ブタンジオールジアクリレート（ＢＤＤＡ）で ある。 本発明の緑内障濾過デバイス材料は、式（１）のモノマーのホモポリマー、ま たは式（１）モノマーの異なる２つ以上のコポリマーを含み得る。アクリルエス テルのポリマーのうち、アクリレートモノマーから形成されるものは、より低い ガラス転移点を有し、メタクリレートのポリマーよりもより可撓性である傾向に あることは、当業者によって理解される。よって、比較的可撓性の材料が望まれ る場合、本発明の緑内障排水デバイス材料は一般的に式（１）のメタクリレート モノマーのモルパーセントよりも大きい式（１）のアクリレートモノマーのモル パーセントを含むコポリマーを含む。可撓性材料が望まれる場合、アクリレート モノマーが材料の約６０モルパーセントから約９５モルパーセントを構成し、一 方、メタクリレートモノマーが約５モルパーセントから約４０モルパーセントを 構成することが好ましい。最も好ましいのは、式（１）において、ＸがＨであり ，ｍが２であり、Ｙが無く、そしてＲがベンゼンである、約６０〜７０モルパー セ ントの２−フェニルエチルアクリレート（ＰＥＡ）と、式（１）において、Ｘが ＣＨ₃であり、ｍが２であり、Ｙがなく、Ｒがベンゼンである、約３０〜４０モ ルパーセントの２−フェニルエチルメタクリレート（ＰＥＭＡ）を含むコポリマ ーである。 モノマーの比率は、正常な人体温度である約３７℃を上回らないガラス転移点 を有するポリマー材料を生成するように選択されるのが好ましい。ガラス転移点 が３７℃より高いポリマーは、３７℃を上回る温度でのみ可撓性である。緑内障 濾過デバイスを室温で簡便に操作できるように、正常人体温度よりも幾分低く、 正常室温（例えば約２０℃から２５℃）を上回らない温度のガラス転移点を有す るポリマーが用いられることが好ましい。 外科医が破砕または別の顕著なダメージを与えずに処置できるように、緑内障 濾過デバイス材料は、十分な強度を示さなくてはならない。少なくとも１５０％ の伸長度を示すポリマー材料が好ましい。最も好ましくは、ポリマー材料は少な くとも２００％の伸長度を示す。１５０％未満の伸長で破損するポリマー材料か ら形成される緑内障濾過デバイスは、外科的移植の際に必然的に起こる歪みに耐 え得ない。 本発明のポリマー材料は、一般的な従来の重合方法によって調製される。所望 の比率の液体モノマーの混合物は、従来の熱フリーラジカル開始剤と共に調製さ れる。次いで、混合物は、適切な形状の型に導入され、所望の緑内障濾過デバイ スを形成し得る。重合は、例えば緩やかな加熱によって実行され、開始剤を活性 化し得る。典型的な熱フリーラジカル開始剤は、ベンゾフェノンペルオキシドな どのペルオキシド、ビス−（４−ｔ−ブチルシクロヘキシル）ペルオキソニ炭酸 塩などのペルオキソ炭酸塩、アゾビスイソブチロニトリルなどのアゾニトリルな どを含む。好適な開始剤は、ビス−（４−ｔ−ブチルシクロヘキシル）ペルオキ ソニ炭酸塩（ＰＥＲＫ）である。あるいは、モノマーは、それ自体でこれらのア クリルモノマーの重合を開始することができる波長の光線性放射に透明な型を用 いて光重合することができる。従来の光開始剤化合物、例えば、ベンゾフェノン 型の光開始剤も、また、重合を容易にするために導入され得る。光線感作物質も 、より長い波長を用いることができるように導入され得るが、眼の中に長く滞留 さ せることが意図されるポリマーを調製するにあたって、ポリマー中の成分の数を 最小に抑えて、緑内障濾過デバイスから眼の内部に侵出し得る物質の存在を回避 することが一般的に好ましい。 緑内障濾過デバイスの多くの設計が公知である。本発明のポリマー材料は、例 えばＭｅｌｔｅｎｏ，Ａｈｍｅｄ，Ｂａｅｒｖｅｌｄｔ，Ｋｒｕｐｉｎディスク 、およびＯｐｔｉＭｅｄ緑内障移植物として知られている設計を含む、実質的に いかなる設計の緑内障濾過の製造においても用いられることができる。Ｐｒａｔ ａらによるＯｐｈｔｈａｌｍｏｌの１０２：８９４−９０４（１９９５）を参照 せよ（本明細書中でその内容全体を参考として援用する）。また、本発明のアク リル材料ではなくシリコーンエラストマー材料を用いたＢａｅｒｖｅｌｄｔ移植 物を詳細に開示する米国特許番号第５，４７６，４４５号も参照せよ。更に別の 公知の移植物設計については、国際公開第ＷＯ９５／３５０７８を参照せよ（こ れは、強膜切開術移植物を開示する）。米国特許番号第５，４７６，４４５号お よび国際公開第ＷＯ９５／３５０７８の内容全体も、また、参考として援用する 。 本発明の好適な濾過デバイス材料は、約６５重量部のＰＥＡと、３０重量部の ＰＥＭＡと、３．２重量部のＢＤＤＡとのコポリマーを含む。 本発明の濾過デバイス材料は、例えば、ポリプロピレン型内で成型され得る。 ポリマー材料を硬化した後、硬化した材料が入った型は、所望の形状に成形また は切断され得る。次いで、この成形された型は、容易に実装され得、型を除去す る前の任意の外観操作(contouring operation)を実行する。成型された材料がま ず１０℃未満、および好ましくは０℃未満に冷却された場合、成形操作をより簡 単に遂行することができる。 本発明を、例証的であり、限定的でないことが意図される下記の実施例によっ て更に説明する。実施例１ これらの実施例によって、緑内障濾過デバイスの製造中に用いられるのに適切 な材料の調製を説明する。 ９０モルパーセントの２−フェニルエチルアクリレート（ＰＥＡ）と、５モル パーセントの２−フェニルエチルメタクリレート（ＰＥＭＡ）と、５モルパーセ ントの１−６ヘキサンジオールジメタクリレート（ＨＤＤＭＡ）と、０．１重量 パーセントのビス−（４−ｔ−ブチルシクロヘキシル）ペルオキソニ炭酸塩との 混合物を脱気し、各対向した側面上にポリエチレンテレフタレート膜の層を１つ 有し０．８ｍｍの厚さのシリコーンガスケットによって分離された２つのガラス 板で形成された膜型(film mold)に移した。型を、重合の最中に型の内側と外側 との間に異なる圧力が蓄積しないように設計した。型は、混合物を、例えば、注 射器で型が充填するまで充填ポートに注入することによって完全に充填し、排出 口を介して過剰なモノマー混合物を流出した。 次いで、充填された型を、不活性な環境において５０℃で１５時間加熱した。 重合期間の最後に、型を開き、硬化されたポリマーのシートを取り出した。材料 は、柔らかく、約１２℃のガラス転移点で折りたたむことが可能であることが分 かった。 追加の材料を成分の比率を変更した上記の処置を用いて形成した。処方を表１ の実施例１〜１０に要約する。ＰＥＡ：２−フェニルエチルアクリレート ＰＥＭＡ：２−フェニルエチルメタクリレート ＨＤＤＭＡ：１−６ヘキサンジオールジメタクリレート ＢＤＤＡ：１−４ブタネジオールジアクリレート Ｔｇ−ガラス転移点 Ｅｌｏｎｇａｔｉｏｎ：２０℃での最高伸長度 Ｔａｎ：３７℃で貯蔵弾性率に対する損失弾性率の比 ＊濃度は、実施例１〜９では重量パーセント、および実施例１０では重量部によ って表される。 ガラス転移点（Ｔｇ）は、従来の機器を用いた示差熱分析によって測定した。 最高伸長度は、Ｐｏｌｙｍｅｒ Ｌａｂｓ，Ｉｎｃ．製造のＭｉｎｉ−Ｍａｔ伸 長機器によって２０℃で測定した。ここで、０．８ｍｍの厚さのシートから切 断されたクーポンを反対側の顎部に締め付けて、サンプルが破砕するまで引き離 した。２０℃での屈折率は、Ａｂｂｅ屈折計によって測定した。３７℃での貯蔵 弾性率に対する損失弾性率の比は、Ｐｏｌｙｍeｒ Ｌａｂｓ，Ｉｎｃ．製造の Ｄｙｎａｍｉｃ Ｍｅｃｈａｎｉｃａｌ Ｔｈｅｒｍａｌ Ａｎａｌｙｚｅｒを 用いて測定した。ここで、０．８ｍｍの厚さのシートのサンプルを振動させ、刺 激力(exciting force)に対する復元力の比を決定した。 実施例２ 以下のコポリマーは、従来の重合手順を用いて調製できる。全ての濃度を、重 量部で表す。 材料コード ＰＥＡ ２−フェニルエチルアクリレート ＰＥＭＡ ２−フェニルエチルメタクリレート ＰＰＡ ３−フェニルプロピルアクリレート ＰＯＥＡ ２−フェノキシエチルアクリレート（Polysciences、 苛性洗浄済み） ＢＤＤＡ ブタンジオールジアクリレートＸリンカー ＤＤＤＡ １，１０デカンデジオール(Decandediol)ジアクリレ ートＸリンカー ＰＥＧ４００ＤＡ ポリエチレングリコール４００ジアクリレートＸリン カー ＰＥＧ１０００ＤＭＡ ポリエチレングリコール１０００ジメタクリレートＸ リンカー ＢＺＰ ベンゾイルペルオキシド 他に公知の硬化方法も適切ではあるが、本発明の材料を熱硬化する１つの方法で は、空気循環オーブンの中にそれらをおき、６５℃で１６〜１８時間、その後１ ００℃で３時間おくことを含む。 ここで完全に説明した本発明は、本発明の精神または本質的特性から逸脱する ことなく他の特定な形式または変化の実施形態が成され得ることが理解される。 よって、上述の実施形態は、全ての点で例証的であって限定的ではなく、本発明 の範囲は前述の説明ではなく、添付の請求の範囲によって示され、請求の範囲に 等価の範囲および意味の中からの変更の全ては、本明細書中に包含される事を意 図することを考慮されたい。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 シーツ，ジョン ダブリュー．，ジュニア アメリカ合衆国 テキサス 76109，フォ ート ウォース，サリタ 4001 (72)発明者 ヤンニ，ジョン エム. アメリカ合衆国 テキサス 76028，ブー ルソン，ドニーブロック ドライブ 2821

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １．以下の式のモノマーであって、 ここで：Ｘは、ＨまたはＣＨ₃であり、 ｍは、０〜１０であり、 Ｙは、無しか、Ｏ、またはＳであり、 Ｒは、無しか、Ｈ、または炭素原子数１２までの脂肪族、芳香族、または脂肪 族／芳香族の組合せであり、これらは置換されなくてもよいか、またはＣｌ、Ｆ 、Ｂｒまたは炭素原子数４までのアルコキシで置換されてもよい、モノマーと、 エチレン性不飽和基を２つ以上有する架橋モノマーと、を含む緑内障濾過デバイ ス。 ２．前記モノマーが、２−エチルフェノキシメタクリレート、２−エチルチオフ ェニルメタクリレート、２−エチルアミノフェニルメタクリレート、フェニルメ タクリレート、ベンジルメタクリレート、２−フェニルエチルメタクリレート、 ３−フェニルプロピルメタクリレート、４−フェニルブチルメタクリレート、４ −メチルフェニルメタクリレート、４−メチルベンジルメタクリレート、２−２ −メチルフェニルエチルメタクリレート、２−３−メチルフェニルエチルメタク リレート、２−４−メチルフェニルエチルメタクリレート、２−（４−プロピル フェニル）エチルメタクリレート、２−（４−（１−メチルエチル）フェニル） エチル）メタクリレート、２−（４−メトキシフェニル）エチルメタクリレート 、２−（４−シクロヘキシルフェニル）エチルメタクリレート、２−（２−クロ ロフェニル）エチルメタクリレート、２−（３−クロロフェニル）エチルメタク リレート、２−（４−クロロフェニル）エチルメタクリレート、２−（４−ブロ モフェニル）エチルメタクリレート、２−（３−フェニルフェニル）エチルメタ クリレート、２−（４−フェニルフェニル）エチルメタクリレート）、２−（４ −ベンジルフェニル）エチルメタクリレート、ｎ−ブチルメタクリレート、ｎ− ヘ キシルメタクリレート、２−エチルヘキシルメタクリレート、２−エトキシエチ ルメタクリレート、２，３−ジブロモプロピルメタクリレート、シクロヘキシル メタクリレート、ヒドロキシエチルメタクリレート、メチルメタクリレート、エ チルメタクリレート、トリフルオロメチルメタクリレート、ヒドロキシプロピル メタクリレート、１Ｈ，１Ｈ，５Ｈ−オクタフルオロペンチルメタクリレート、 １Ｈ，１Ｈ−ペルフルオロ−ｎ−オクチルメタクリレート、２，２，２−トリフ ルオロエチルメタクリレート、１Ｈ，１Ｈ−ヘプタフルオローブチルメタクリレ ート、１Ｈ，１Ｈ，１１Ｈ−エイコサフルオロデシルメタクリレート、１Ｈ，１ Ｈ，７Ｈ−ドデカフルオロヘプチルメタクリレート、およびこれらに対応するア クリレート、からなる群から選択される、請求項１に記載のデバイス。 ３．前記デバイスが、２つ以上の以下の式のモノマーであって、 ここで：Ｘは、ＨまたはＣＨ₃であり、 ｍは、０〜１０であり、 Ｙは、無しか、Ｏ、またはＳであり、 Ｒは、無しか、Ｈ、または炭素原子数１２までの脂肪族、芳香族、または脂肪 族／芳香族の組合せであり、これらは置換されなくてもよいか、またはＣｌ、Ｆ 、Ｂｒまたは炭素原子数４までのアルコキシで置換されてもよいモノマーを含む 、請求項１に記載のデバイス。 ４．前記デバイスが、アクリレートモノマーおよびメタクリレートモノマーを含 む、請求項３に記載のデバイス。 ５．前記アクリレートモノマーが、約６５重量％の濃度で存在するＰＥＡであり 、前記メタクリレートモノマーが、約３０重量％の濃度で存在するＰＥＭＡであ り、前記架橋モノマーが、約３．２重量％の濃度で存在する１，４−ブタンジオ ール ジアクリレートである、請求項４に記載のデバイス。 ６．前記架橋モノマーが、エチレングリコールジメタクリレート、ジエチレング リコールジメタクリレート、アリルメタクリレート、１，３−プロパンジオール ジメタクリレート、アリルメタクリレート、１，６−ヘキサンジオールジメタク リレート、１，４−ブタンジオールジメタクリレート、およびこれらに対応する アクリレートからなる群から選択される、請求項１に記載のデバイス。 ７．前記架橋モノマーが、１，４−ブタンジオールジアクリレートである、請求 項６に記載のデバイス。