JPH02184814A - 含水性コンタクトレンズ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は、含水性コンタクトレンズに関する。

従来の技術とその問題点 従来から、種々の含水性コンタクトレンズが知られてい
る。中でも２−ヒドロキシエチルメタクリレートを主原
料とするものが広く使用されている。しかしながら、こ
のようなコンタクトレンズは含水率が３０〜４０％（重
量％、以下同じ）と低く、充分な酸素透過性を有してい
ないため、目の角膜に生理上必要とされる酸素量を供給
することができない。従って、長時間の使用は角膜の組
織障害を引起こすおそれが大きいので、１０１６時間以
上使用できない。

このため、高含水率で且つ酸素透過性に優れたコンタク
トレンズ素材の開発が進められている。

例えば、Ｎ−ビニルピロリドンとメチルメタクリレート
や２−ヒドロキシエチルメタクリレート等のメタクリレ
ート化合物との共重合体は、５０〜８０％程度の含水率
を有し、酸素透過性に優れている。しかしながら、この
共重合体は強度が低いため、形状が不安定になり易い。

また、この共重合体からなるコンタクトレンズを使用す
ると、びまん性の角膜炎が発生し易い。

このような従来の欠点を解消するものとして、メタクリ
レートまたはアクリレートと親水性化合物および／また
は疎水性化合物とからなる主鎖に、Ｄ−ガラクトース、
Ｄ−グルコース又はＤ−マンノースがエステル結合した
共重合体が提案されている（特公昭６２−６１９２７号
）。しかしながら、該共重合体の強度は不充分であり、
また屈折率および光透過性も不充分である。

問題点を解決するための手段 本発明者は、上記従来技術の問題点に鑑みて鋭意研究を
重ねた結果、コンタクトレンズとして用いるのに充分な
強度、屈折率および光透過性を有し、角膜との親和性に
優れた、含水率７０％以上の高倉水性のコンタクトレン
ズを得ることに成功し、本発明を完成した。

すなわち本発明は、一般式 ％式％ 〔式中、Ｇ−０−は、保護基を有さない糖残基を示す。

Ｒ１は水素原子またはメチル基を示す。

ｍは１または２を示す。ｎは１〜４の整数を示す。〕 で表わされるグリコシド誘導体とそれに共重合可能な化
合物との共重合体からなる含水性コンタクトレンズに係
る。

本発明で使用する上記重合体は、重合体の主鎖に糖がグ
リコシド結合したものである。グリコンド結合は、生体
内や天然界に存在する化学結合であり、本発明の共重合
体は角膜等の生体膜との親和性に特に優れている。

本明細書において、糖残基とは、糖の還元末端のグリコ
シド炭素原子に結合した水酸基の水素原子がはずれた基
である。具体的には、糖単位１〜１０程度、好ましくは
１〜５程度の単糖またはオリゴ糖の残基を意味する。単
糖の具体例としては、例えば、グルコース、マンノース
、ガラクトース、グルコサミン、マンノサミン、ガラク
トサミンなどの六炭糖類、アラビノース、キシロース、
リボースなどの石炭糖類等を挙ζｙることができる。オ
リゴ糖の具体例としては、例えば、マルトース、ラクト
ース、トレハロース、セロビオース、イソマルトース、
ゲンチオビオース、メリビオース、ラミナリビオース、
キトビオース、キシロビオース、マンノビオース、ソホ
ロースなどの２糖類、マルトトリオース、イソマルトト
リオース、マルトテトラオース、マルトペンタオース、
マンノトリオース、マルトトリオースなどやでんぷん、
セルロース、キチン、キトサン、マンナンなどの加水分
解物（例えば、局方デキストリン、アクロデキストリン
、ブリティッシュガム、セロデキストリンなど）などを
挙げることができる。

上記一般式（１）のグリコシド誘導体は、文献未記載の
新規化合物であり、例えば、以下のようにして製造でき
る。

すなわち、」二足一般式（１）のグリコシド誘導体は、
ヘテロポリ酸および重合禁止剤の存在下に、一般式 ％式％（２） 〔式中、Ｇ−０−は上記に同じ。Ｒは低級アルキル基を
示す。〕 で表わされるアルキルグリコシドと、一般式〔式中、Ｒ
’　Ｓｍおよびｎは上記に同じ。〕で表わされる（メタ
）アクリル酸エステルを反応させることにより製造でき
る。

アルキルグリコシド（２）と（メタ）アクリル酸エステ
ル（３）の反応は、ヘテロポリ酸および重合禁止剤の存
在下に、溶媒中または無溶媒下で行なわれる。反応温度
および反応時間は特に制限されないが、通常５０〜１１
０℃程度、好ましくは７０〜９０℃程度で１〜３時間時
間待なわれる。

アルキルグリコシド（２）としては、例えば、ケーニッ
ヒφクノール（Ｋｏｅｎｉｇｓ−Ｋｎｏｒｒ）法、フィ
ッシャー（Ｆｌｓｃｈｅｒ）のアルコーリシス法、本発
明者が提案した方法（特開昭６３−８４６３７号、日本
化学会第５６春季年会１９８８年“ヘテロポリ酸による
糖質の合成（１）０−アルキルグリコシド類の合成”な
ど）などの公知の方法に従って製造されたものを使用で
きる。また、市販されているものも使用できる。アルキ
ルグリコシド（２）は単独で使用してもよく、または２
種以上を併用してもよい。

（メタ）アクリル酸エステル（３）としては特に制限さ
れず公知のものをいずれも使用でき、例えば、アクリル
酸２−ヒドロキシエチル、アクリル酸２−ヒドロキシプ
ロピル、メタクリル酸２−ヒドロキシエチル、メタクリ
ル酸２−ヒドロキシプロピル、ジエチレングリコールア
クリル酸エステル、ジエチレングリコールメタクリル酸
エステル、グリセリンアクリル酸エステル、グリセリン
メタクリル酸エステル、ペンタエリスリトールアクリル
酸エステル、ペンタエリスリトールメタクリル酸エステ
ルなどを挙げることができる。（メタ）アクリル酸エス
テル（３）の使用量は特に制限されないが、通常アルキ
ルグリコシド（２）の２〜１０倍モル量程度、好ましく
は４〜６倍モル量程度とすればよい。

ヘテロポリ酸としては特に制限されないが、例えば、リ
ンモリブデン酸、シリコモリブデン酸、リンタングステ
ン酸、シリコタングステン酸等を好ましく使用できる。

ヘテロポリ酸は、単独で使用してもよくまたは２種以上
を併用してもよい。

ヘテロポリ酸の使用量は特に制限されないが、通常アル
キルグリコシド（２）の使用量の１〜２０重示％程度、
好ましくは５〜１０重量％程度とすればよい。

重合禁止剤としても特に制限されず、公知のものがいず
れも使用できる。その具体例としては、例えば、ハイド
ロキノンモノメチルエーテル、ハイドロキノンモノエチ
ルエーテル、ブチルヒドロキシトルエン、ブチルカテコ
ール、ベンゾキノン、ニトロソベンゼン、塩化第２銅、
塩化第２鉄などを挙げることができる。重合禁止剤は、
単独で使用してもよくまたは２種以上を併用してもよい
。

重合禁止剤の使用量は特に制限されないが、通常（メタ
）アクリル酸エステル（３）の使用量の０．５〜５重量
％程度、好ましくは１〜２重量％程度とすればよい。

溶媒としては、反応に影響を与えないものがいずれも使
用でき、例えば、ジクロルメタン、クロロホルム、１，
２−ジクロロエタン、１，１．１＝トリクロロエタン、
１，１．２−トリクロロエタン、１，１，２．２−テト
ラクロロエタン、クロロベンゼンなどのハロゲン化炭化
水素類、ベンゼン、トルエン、キシレンなどの芳香族炭
化水素類、エチルエーテル、イソプロピルエーテル、エ
チレングリコールジメチルエーテル、エチレングリコー
ルジエチルエーテル、ジエチレングリコールジメチルエ
ーテル、ジオキサン、テトラヒドロフランなどのエーテ
ル類などを挙げることができる。溶媒は、単独で或いは
２種以上併用して使用できる。

上記反応によって得られるグリコシド誘導体（１）は、
通常の精製手段、例えば、シリカゲルクロマトグラフィ
ーなどによって精製できる。

上記一般式（１）のグリコシド誘導体に共重合可能な化
合物としては、例えば、オレフィン系の化合物を挙げる
ことができる。具体的には、　（ｉ）メチルメタクリレ
ート、メチルアクリレート、エチルメタクリレート、エ
チルアクリレート、ブヂルメタクリレート、ブチルアク
リレート、アミルメタクリレート、アミルアクリレート
、シクロへキシルメタクリレート、オクチルメタクリレ
ート、オクチルアクリレート、デシルメタクリレート、
デシルアクリレート、ウンデシルメタクリレート、ウン
デシルアクリレート、ラウリルメタクリレート、ラウリ
ルアクリレート等のメタクリル酸若しくはアクリル酸の
アルキルエステル類、スチレン、酢酸ビニル、プロピオ
ン酸ビニル等のビニル類、アクリロニトリル等の疎水性
オレフィン系化合物、（ｉｉ）２−ヒドロキシエチルメ
タクリレート、２ヒドロキシエチルアクリレート、２−
ヒドロキシプロピルメタクリレート、２−ヒドロキシプ
ロピルアクリレ−１・、ポリエチレングリコールモノメ
タクリレート、ポリエチレングリコールモノアクリレー
ト、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、ジメチルメタクリルアミド、アクリル酸、
メタクリル酸、Ｎ−ビニルピロリドン等の親水性オレフ
ィン化合物等を挙げることができる。これらの化合物は
単独で又は２種以上を併用して使用できる。

上記一般式（３）のグリコシド誘導体とそれに共重合可
能な化合物の重合は、通常の重合方法に従って行なうこ
とができる。重合方法としては、例えば、塊状重合法、
溶液（若しくは均一）重合法、懸濁重合法、乳化重合法
、放射線（γ−線、電子線）重合法等を挙げることがで
きる。

例えば溶液重合は、重合開始剤の存在下又は不存在下溶
媒中にて行なわれる。重合開始剤としては、重合溶媒に
可溶なものであれば特に制限されず、例えば、過酸化ベ
ンゾイル、アゾビスイソブチロニトリル、過酸化ジ第３
ブチル等の有機溶媒系重合開始剤、過硫酸アンモニウム
、過硫酸カリウム等の水系重合開始剤、これらとＦｅ２
＋塩や亜硫酸水素ナトリウム等の還元剤とを組合せたレ
ドックス系重合開始剤等を挙げることができる。

溶媒は、生成する共重合体の溶解性に応じて、この種の
重合反応に利用される溶媒の中から適宜選択でき、例え
ば、ジメチルスルホキシド、含水の極性溶媒（メタノー
ル、イソプロパツール、アセトン、エチルセロソルブ等
、含水量は共重合体の溶解性に応じて調整）等を挙げる
ことができる。

また高分子量の重合体を得ようとする場合には、溶媒と
しては連鎖移動定数の小さい溶媒が好ましく、例えば、
ジメチルスルホキシド等を挙げることができる。低分子
量の重合体が望まれる場合には、溶媒としては連鎖移動
定数の大きい溶媒が好ましく、例えば、イソプロパツー
ル等を挙げることができる。重合反応は、酸素の不存在
下に行なうのが好ましい。例えば、脱気や窒素置換等の
通常の雰囲気置換手段により、重合系から酸素を除けば
よい。重合反応は、通常１０〜２００℃程度、好ましく
は３０〜１２０°Ｃ程度の温度下に行なわれ、通常０．
５〜４８時間程度、好ましくは２〜２０時間程時間路了
する。

上記溶液重合反応において、重合成分としてグリコシド
誘導体（１）とそれに共重合可能な化合物との使用割合
は特に制限されず、得ようとする共重合体の用途等に応
じて適宜選択すればよいが、通常前者を１〜９５重量％
程度、好ましくは５〜９０重量％程度使用すればよい。

共重合成分の量を調整することにより、生成する共重合
体の含水率、強度等の物理的性質をコントロールするこ
とができる。

また、重合成分、重合開始剤及び溶媒の使用割合も特に
制限されないが、通常重合成分１００重量部に対して、
重合開始剤を０〜５重量部程度及び溶媒を過剰全、好ま
しくは２００〜２０００重量部程度使用すればよい。

重合終了後、通常の手段により、重合反応物から本発明
重合体を分離採取及び精製できる。例えば、重合反応物
を、重合体の貧溶媒に投入することにより、重合体を採
取できる。貧溶媒は、生成する共重合体の組成によって
溶解性が異なるので、適宜選択すればよい。次いで採取
された重合体を、例えば、再沈澱法等でさらに精製して
もよい。

このようにして得られる本発明の共重合体は、自重に対
する含水率７０〜９３％、極限粘度〔η〕０．０５〜４
程度（ジメチルスルホキシド中、２５℃）、屈折率（Ｄ
１５、以下同じ）＝１．３２〜１．４９程度、可視光線
透過率（波長７８０〜３８０ｎｍの領域、以下同じ）約
９０％以上といった物性を有している。

発明の効果 本発明によれば、コンタクトレンズとして用いるのに充
分な強度、屈折率および光透過性を有し、含水率が７０
％以上の高含水性のコンタクトレンズを提供できる。ま
た、本発明コンタクトレンズの素材となる共重合体は、
重合体の主鎖に糖がグリコシド結合したものである。グ
リコシド結合は、生体内や天然界に存在する化学結合で
ある。従って、本発明のコンタクトレンズは角膜等の生
体膜との親和性に特に優れ、これを長期使用しても、び
まん性の炎症等が発生することはない。

実　　施　　例 以下に参考例および実施例を挙げ、本発明を一層明瞭な
ものとする。

参考例１ メチルグルコシド（ＳＴＡ−ＭＥＧ　１０６　、ｌｌｏ
ｒｉｚｏｎ社製）１９．４ｇを、メタクリル酸２−ヒド
ロキシエチル１４０ｍｆ２に懸濁させ、ハイドロキノン
モノメチルエーテル２．６ｇとリンモリブデン酸１．０
ｇを加え、よく混合攪拌したのち徐々に加熱した。８０
〜９０℃に達したところで、その温度を維持しながら約
２時間攪拌したのち、２Ｎ水酸化ナトリウムで中和した
。得られた反応液を、減圧下に濃縮し、次いでシリカゲ
ルクロマトグラフィーに供した（溶離液、クロロホルム
：メタツル＝９　：　１）。Ｒｆ＝０．２の分画物を濃
縮し、２−グルコシルエチルメタクリレート２０．１ｇ
をオイル状物質として得た（収率６８．８％）。

上記化合物の分析値は、以下の通りである。

・シリカゲルＴＬＣ：　１スポット シリカゲルプレート；メルク社製、６０　Ｆ　２５４溶
離液；クロロホルム：メタノール＝４：１・赤外吸光分
析（液膜法、ｃｍ’″１）：３４００　（０−Ｈ，糖の
水酸基によるブロードなピーク） ２９４０　（Ｃ−Ｈ） １７１０　（Ｃ＝Ｏ，メタクリル酸エステルのカルボニ
ル） １６４０　（Ｃ＝Ｃ，メタクリル酸残基の二重結合） １４５０（ＣＨ２基の変角振動） その他、１０５０を中心として、糖残基に特有な形のブ
ロードな吸収を示す。

一’Ｈ−ＮＭＲ：δｐｐｍ　（Ｄ２０中）：６．２，５
．６　（ｍ、＝ＣＨ２） ５、２　（ｄ、グルコースＣ−１水素（β一体））４．
２〜４．５　（ｍ、ＣＯＯＣＨ２ＣＨ２およびグルコー
スＣ−１水素（α一体）） ３．０〜４．２　（ｍ、ＣＨ２ＣＨ２０Ｇｌｃおよびグ
ルコース環上の水素） ２、　０　（Ｓ、　ＣＨ３） ・元素分析値： 測定値　　　　理論値 Ｃ４９，２％　　４９，３％ Ｈ７，０％　　　６．９％ ０４３．７％　　４３．７％ 参考例２ １−０−メチル　β−Ｄ−ガラクトピラノシド（Ｎａｃ
ａｌａｉ社製、試薬特級）２０．０ｇを、アクリル酸２
−ヒドロキシエチル１５０鵬に懸濁させ、ブチルヒドロ
キシトルエン１．０ｇとリンモリブデン酸１．０ｇを加
え、よく混合攪拌したのち徐々に加熱した。６０〜７０
℃に達したところで、その温度を維持しながら約２時間
攪拌したのち、２Ｎ水酸化ナトリウムで中和した。得ら
れた反応液を実施例１と同様にして精製し、得られたＲ
ｆ＝０．２の分画物を濃縮し、２−ガラクトシルエチル
アクリレート１５゜８ｇをオイル状物質として得た（収
率５５％）。

上記化合物の分析値は、以下の通りである。

・シリカゲルＴＬＣ：１スポット シリカゲルプレート；メルク社製、６０　Ｆ　２５４溶
離液；クロロホルム：メタノール＝４＝１・赤外吸光分
析（液膜法、ｃｍ−’）：３４００　（０−Ｈ，糖の水
酸基によるブロードなピーク） ２９５０　（Ｃ−Ｈ） １７１０　（Ｃ＝Ｏ、アクリル酸エステルのカルボニル
） １６３０　（Ｃ＝Ｃ、アクリル酸残基の二重結合）１４
５０．１４００　（ＣＨ２基の変角振動）その他、１０
５０を中心として、糖残基に特有な形のブロードな吸収
を示す。

＝　Ｈ−ＮＭＲ：δＴ）ｐｍ　（Ｄ２０中）：５．６〜
６．８　（ｍ、＝ＣＨ２、−ＣＨ＝）５、　２　（ｄ、
ガラクトースＣ−１水素（β一体）４．２〜４．５　（
ｍ、ＣＯＯＣＨ２ＣＨ２およびガラクトースＣ−１水素
（α一体））３．０〜４．２　（ｍ、ＣＨ２ＣＨ２０Ｇ
ｌｃおよびガラクトース環上の水素） ・元素分析値 測定値　　　　理論値 Ｃ４７，３％　　４７．５％ Ｈ６，６％　　　６．５％ ０４６．１％　　４６．０％ 参考例３ メチル　Ｄ−マルトトリオシト２．０ｇを、ジエチレン
グリコールメタクリル酸エステル１５岐に懸濁させ、ブ
チルヒドロキシトルエン０．１ｇとリンモリブデン酸０
．２ｇを加え、よく混合攪拌したのち徐々に加熱した。

７０〜８０℃に達したところで、その温度を維持しなが
ら約２．５時間攪拌したのち、２Ｎ水酸化ナトリウムで
中和した。反応液に酢酸エチル３０戒を加えて水で抽出
した後、水層を減圧濃縮した。得られたオイル状物質を
シリカゲルクロマトグラフィーに供した（溶離液、クロ
ロホルム：メタノール＝４：１〜］：１）。Ｒｆ＝０．
２の分画物を濃縮し、２−（２−メタクリロイルオキシ
エトキシ）エチルマルトトリオシド１．２８ｇをオイル
状物質として得た（収率４９％）。

」１記化合物の分析値は、以下の通りである。

拳シリカゲルＴＬＣ：１スポット シリカゲルプレート；メルク社製、６０Ｆ２５４溶離液
；クロロホルム：メタノール＝４：１・赤外吸光分析（
液膜法、ｃｍ””）：３４００　（０−Ｈ，糖の水酸基
によるブロードなピーク） ２９４５　（Ｃ−Ｈ） １７１０　（Ｃ＝Ｏ、メタクリル酸エステルのカルボニ
ル） １６４．０（Ｃ＝Ｃ，メタクリル酸残基の二重結合） １４５０　（ＣＨ２基の変角振動） その他、１１００を中心として、糖残基またはエチレン
グリコール誘導体に特有な形のブロードな吸収を示す。

−ＩＨ−ＮＭＲ，：δｐｐｍ　（Ｄ２０中）：６．２，
５．６　（ｍ、＝ＣＨ２） ５、２　（ｄ、グルコースＣ−１水素（β一体））４．
２〜４．５　（ｍ、ＣＯＯＣＨ２ＣＨ２およびグルコー
スＣ−１水素（α一体）） ３．０〜４．２　（ｍ、ＣＨ２０ＣＨ２ＣＨ２０Ｇｌｃ
およびグルコース環上の水素） ２、　０　（Ｓ、　　ＣＨ３） ・元素分析値 測定値　　　　理論値 Ｃ４７，２％　　４７．３％ Ｈ６，７％　　　６．７％ ０４６．１％　　４６．０％ 実施例１ ２−グルコシルエチルメタクリレート７、Ｏｇ。

メタクリル酸メチル１３．０ｇ、ラウリルメタクリレ−
）５．０ｇおよびα、α′　−アゾビスイソブチロニト
リル（重合開始剤）２５■を、試験管中にて混合溶解し
た。これを窒素置換密封した後、恒温水槽中にて５０’
Ｃで１０時間反応させ、更に熱風循環乾燥器にて６５℃
で２０時間、９０℃で５時間反応させ、無色透明の棒状
共重合体を得た。

これを、常法に従って切削および研摩加工して、コンタ
クトレンズの形状に成形した。このレンズは柔軟で可撓
性に富んでいるが、形状が変化することはなかった。ま
た、このレンズの含水率は７０．２％、屈折率は１．５
０２、可視光線透過率は９０％以」二であった。

実施例２ ２−グルコシルエチルメタクリレートの使用量を１０．
０ｇ、メタクリル酸メチルの使用量を１０．０ｇとする
以外は、実施例１と同様にして、コンタクトレンズを得
た。このレンズは柔軟で可撓性に富んでいるが、形状が
変化することはなかった。また、このレンズの含水率は
７８．３％、屈折率は１．５０８、可視光線透過率は９
０％以」二であった。

実施例３ ２−グルコシルエチルメタクリレートの使用量を１３．
０ｇ、メタクリル酸メチルの使用量を７゜０ｇとする以
外は、実施例１と同様にして、コンタクトレンズを得た
。このレンズは柔軟で可撓性に富んでいるが、形状が変
化することはなかった。

また、このレンズの含水率は８５．５％、屈折率は１．
５１５、可視光線透過率は９０％以上であった。

試験例１ 実施例２で得られたコンタクトレンズを３匹の白色家兎
の右眼に２１日間連続装着したところ、角膜表面には異
常は全く認められず、またグリコーゲン量の減少も全く
観察されず、更に組織学的所見においても血管新生や実
質的な浮腫および炎症性細胞浸潤もなく、対照眼である
左眼との間に形態的に有為な変化は認められなかった。

（以　上）

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １　一般式 ▲数式、化学式、表等があります▼ 〔式中、Ｇ−Ｏ−は、保護基を有さない糖残基を示す。 Ｒ＾１は水素原子またはメチル基を示す。ｍは１または
   ２を示す。ｎは１〜４の整数を示す。〕 で表わされるグリコシド誘導体とそれに共重合可能な化
   合物との共重合体からなる含水性コンタクトレンズ。