JPH04340920A - 安定なポリビニルアルコールのヒドロゲルコンタクトレンズ及びその製造方法 - 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】 【０００１】 【産業上の利用分野】本発明は、アニーリング促進溶媒
の存在下で実質的に雰囲気下の条件下においてアニーリ
ングが施される、ポリビニルアルコールのソフトコンタ
クトレンズ及びその利用に関する。さらに本発明は、ア
ニーリングによって成形されたポリビニルアルコールの
、コンタクトレンズに有用なヒドロゲルの製造方法に関
する。 【０００２】 【従来の技術】テトラサイクリン、ピロカルピン、アト
ロピンなどのような薬剤を吸収させた場合、例えば下部
結膜嚢における、眼科用挿入物としてのポリビニルアル
コールの薄膜及びゲルの利用が報告されている。概して
かかる材料は、架橋結合された薄膜又はゲルの形態をな
している。例えば、下記の文献が参照される：マイチュ
ーク（Ｙ．Ｆ．　Ｍａｉｃｈｕｋ）：「　眼科用薬剤挿
入物（Ｏｐｈｔｈａｌｍｉｃ　Ｄｒｕｇ　Ｉｎｓｅｒｔ
ｓ）」、インベスティゲーティブ・オフサルモロジー（
Ｉｎｖｅｓｔ．　Ｏｐｈｔｈａｌｍｏｌ）、第１４巻（
１９７５　年）８７　〜９０ページ、ランバーツ（Ｄ．
Ｗ．　Ｌａｍｂｅｒｔｓ）　：「　固体送達装置（Ｓｏ
ｌｉｄＤｅｌｉｖｅｒｙ　Ｄｅｖｉｃｅｓ）」　、イン
ターナショナル・オフサルモロジー・クリニック（Ｉｎ
ｔ．　Ｏｐｈｔｈａｌｍｏｌ．　Ｃｌｉｎｉｃ）　、第
２０巻、第３号（１９８０　年）６８　〜６９ページ、
及び、マイチューク（Ｙ．Ｅ．　Ｍａｉｃｈｕｋ）、ア
ンチバイオティク（Ａｎｔｉｂｉｏｔｉｋ）、第１２巻
、第４号（１９６７　年）４３２〜４３５　ページ。 【０００３】米国特許第３，４０８，４２３　号明細書
では、ヒドロゲルコンタクトレンズの材料として、グリ
オキサールで架橋結合されたポリビニルアルコールが提
案されている。米国特許第４，５５９，１８６　号明細
書には、ホウ酸塩で架橋結合されたヒドロゲルコンタク
トレンズの材料についての記載がある。米国特許第４，
６１９，７９３　号明細書では、結晶化度を増大させる
ためにポリビニルアルコールにアニーリングを施し、か
つ膨潤用溶媒中でこれを膨潤させている。かかるアニー
リングを実施するには、特に水又は水／可塑剤に溶かし
たポリビニルアルコールゲルの蒸発、高圧力の付加で誘
導される固相ポリビニルアルコールの結晶化、あるいは
任意に可塑化したポリビニルアルコールの高温での熱的
アニーリングが用いられ、いずれの場合も、それによっ
てポリビニルアルコールのレンズのレプリカを形成し、
次いで、これを膨潤用溶媒中、例えば水中で膨潤させて
、膨潤ヒドロゲルのレンズを形成する。 【０００４】完成したレンズは膨潤状態にあることから
、例えばアニーリングを施したレンズレプリカの外形は
、レンズレプリカ形成の処置後に行う膨潤の、予測され
るその度合に基づいて計算によって算出しなければなら
ない。米国特許第４，８７４，５６２号明細書には、ポ
リビニルアルコールを溶かした水性／有機溶媒の溶液を
、０℃またはそれ以下、好ましくは約−２０℃に冷却す
ることによってポリビニルアルコールを析出させ、得ら
れたゲルを水に浸漬するポリビニルアルコールの結晶化
の方法が例示されている。ところが、かかるゲルは一般
に、溶媒を水あるいは食塩水に変えた時に約１５〜約３
０％の体積変化を生じる。 【０００５】 【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、患者
が装着した際のコンタクトレンズの寸法にほぼ合致する
型を用いて経済的に製造することの可能な、ポリビニル
アルコールゲルのコンタクトレンズを提供することであ
る。 【０００６】かかるレンズの製造方法を提供することも
、本発明の目的である。 【０００７】さらに、角膜表面にかかるレンズを装着す
ることによって、それを必要とする患者の視力を矯正す
る方法を提供することも、本発明の目的である。 【０００８】 【課題を解決するための手段】本発明は、膨潤レンズの
総重量を基準として平衡含水量が約７０〜８０重量％で
あるポリビニルアルコールよりなる寸法的に安定なヒド
ロゲルによるコンタクトレンズであって、前記レンズに
アニーリングが、コンタクトレンズの寸法に実質的に合
致する型中で、水性−　有機アニーリング促進溶媒の存
在下で実質的に雰囲気下の非乾燥硬化条件下において、
アニーリングの平衡に達するのにほぼ充分な時間にわた
って施されたことを特徴とするコンタクトレンズを提供
する。 【０００９】ポリビニルアルコールは、重量平均分子量
が少なくとも約１０，０００であるのが好ましい。上限
としては、その重量平均分子量は１，０００，０００　
までとすることができる。ポリビニルアルコールは、重
量平均分子量が３００，０００　までであるのが好適で
ある。 【００１０】通常、ポリビニルアルコールは、対応する
ポリ酢酸ビニルの加水分解によって製造される。好適な
実施例においては、ポリビニルアルコール中のポリ酢酸
ビニル単位の含量は１モル％未満である。 【００１１】通常、ポリビニルアルコールは、主にポリ
（２−　ヒドロキシ）　エチレン構造を有する。しかし
、開始物質としてのポリビニルアルコールには、例えば
酢酸ビニル−　炭酸ビニレン共重合体のアルカリ加水分
解などによって得られる、炭素鎖中の１，２−ジヒドロ
キシエチレンよりなる共重合単位のように、１，２−グ
リコールの形で少量のヒドロキシル基も含まれている。 かかる共重合体中のかかる単位の含量は、２０モル％未
満、好ましくは１０モル％未満であるのが好適である。 【００１２】さらに、該ポリビニルアルコールは、エチ
レン、プロピレン、アクリルアミド、メタクリルアミド
、ジメタクリルアミド、ヒドロキシエチルメタクリレー
ト、メタクリル酸メチル、アクリル酸メチル、アクリル
酸エチル、ビニルピロリドン、ヒドロキシエチルアクリ
レート、アリルアルコールなどの共重合単位を少量含有
することもできる。重合体中のビニルアルコール以外の
単位の含量は、５モル％を超えないのが好適である。 ポリビニルアルコール中でのかかる共重合単位の含量は
１モル％未満であるのが最も好適である。 【００１３】市販のポリビニルアルコール樹脂、例えば
、デュポン（ＤｕＰｏｎｔ）社製のエルバノール７１−
３０　号（ＥＬＶＡＮＯＬ　７１−３０：商品名）　、
あるいはエアープロダクツ社（Ａｉｒ　Ｐｒｏｄｕｃｔ
ｓ，　Ｉｎｃ．）製のビノール１２５　号（Ｖｉｎｏｌ
　１２５：商品名）　を用いることもできる。 【００１４】アニーリングが施されるポリビニルアルコ
ールは、５０℃までは実質的に水に不溶であるのが好ま
しく、６０℃まで不溶であるのが最も好適である。 【００１５】水性／有機アニーリング促進溶媒は、液状
の有機アニーリング促進溶媒、あるいは、水及び有機ア
ニーリング促進剤含有の水性−有機溶媒溶液であること
ができる。慣用の可塑剤及びその水溶液は、優れたアニ
ーリング促進剤として働くことが判明している。適切な
促進剤としては、多価アルコール（　例えばエチレング
リコール、プロピレングリコール、及びグリセリン）　
、アミン（　例えばピリジン、トリメチルアミン、及び
エタノールアミン）、エーテル（　例えばエチレングリ
コールモノ又はジメチルエーテル）、ポリアルキレング
リコール（　例えばポリエチレングリコール）　、テト
ラヒドロフラン、ホルムアミド、ジメチルホルムアミド
、ジメチルスルホキシド又はその水溶液、酢酸トリエタ
ノールアミン及び塩酸トリエタノールアミンを含むエタ
ノールアミン塩などがある。多価アルコール及びエーテ
ルが好ましく、多価アルコール、例えばグリセリンが特
に好適である。 【００１６】用いる促進剤の量は、選択した特定の促進
剤の性質に依存し、アニーリングが実質的平衡に達する
のに要する時間を左右することになる。したがって、促
進剤のみよりなる溶液を用いることもできるが、一般的
には、少なくとも約５重量％、より好ましくは少なくと
も約１０重量％の促進剤、及び残余としての水よりなる
促進剤水溶液を用いるのが好都合である。残留量の促進
剤除去の必要性を回避するには、実質的無害の促進剤、
例えばグリセリン、ポリエチレングリコール、あるいは
それらの混合物を用いるのが好ましい。また、大量のあ
る種の促進剤、例えばグリセリンは、レンズに曇りを生
起させることがある。これは、必要とあらば促進剤を水
で希釈することによって、回避することが可能である。 【００１７】一般的にはほぼ常温常圧の条件が用いられ
るが、約１０〜約４０℃の温度が好ましく、約１５〜約
３０℃の温度が一層好ましい。 【００１８】ポリビニルアルコールのゲルがアニーリン
グの平衡にほぼ達するのに要する時間は、正確な条件に
依存するが、通常は約２０時間ないし約４５日間でかか
る平衡に到達する。後述の実施例にて実証されるとおり
、アニーリングの実質的平衡の状態では、さらに保存を
続けることによって、食塩水溶液に投入した際のレンズ
の含水量が影響されることはほとんどない。 【００１９】注型液には、ポリビニルアルコール、アニ
ーリング促進剤、及び任意に水を含有させ、これを型に
注入して硬化させる。かかる溶液のポリビニルアルコー
ル含量は、一般的には約１８〜３５重量％、好ましくは
約１８〜約３０重量％、最も好ましくは約１８〜約２５
重量％である。 【００２０】好適実施例においては、注型液は、約１０
〜６０重量％のアニーリング促進剤、好ましくはグリセ
リン、約１８〜約３０重量％のポリビニルアルコール、
及び残余としての水を含有する。 【００２１】注型液は、ポリビニルアルコール、アニー
リング促進剤、及び水を、好ましくは常温より高い温度
、例えば約５０〜約１２０　℃で混合してポリビニルア
ルコールの溶解を促し、清澄な溶液を得ることによって
、調製するのが好適である。次いで、この溶液を、コン
タクトレンズ用食塩水中で平衡状態にあって、所望のコ
ンタクトレンズに形状及び寸法がほぼ合致する、好まし
くは常温ないし約１００　℃の温度のコンタクトレンズ
の型に注入し、アニーリングの平衡にほぼ達するまで、
常温にて硬化させる。アニーリングの実質的平衡におけ
るレンズは、ほぼ同一寸法、例えば、食塩水で膨潤した
レンズの含水量を基準として約１〜約３％の範囲内であ
るから、型は、好都合にも所望のレンズ完成品と同じ寸
法とすることができる。レンズのアニーリングの終了後
は、これを型から取り出し、水溶液、例えば水または食
塩水で洗浄して促進剤を除去し、保存のために食塩水中
に置く。 【００２２】アニーリング工程の間に、注型液は寸法的
に安定なゲルへと変質する。ゲルの形成の際にその構造
が崩壊するのを防ぐには、ゲルが実質的に乾燥しないこ
とが重要であるが、それは、これがレンズ完成品の大き
さ及び特性に不都合に作用するからである。この目的は
、注型液を、密閉された、又は実質的に密閉された系に
閉じ込めることにより、あるいはこれに代えて、蒸気圧
を注型液のそれより高く調整して溶媒系の蒸発を実質的
に阻止することによって、これを最も好都合に達成する
ことが可能である。 【００２３】所望の場合、約２〜約６メガラドの照射強
度のガンマ線照射によって、レンズを滅菌することもで
きる。ある程度の架橋形成が起こるものの、この照射は
、照射されたレンズの耐熱性を増大させる以外は、レン
ズの含水量または寸法的な強度特性に実質的な影響を及
ぼすことはない。 【００２４】 【実施例】以下の実施例は、本発明の例示のみを目的と
して記述され、本発明の制約を意図してなされるもので
はない。百分率はすべて、別途指定のない限り重量％で
示される。温度は摂氏で与えられている。 【００２５】実施例１ ９９〜１００　モル％の水解ポリビニルアルコール（　
前出デュポン社製のエルバノール７１−３０　号）２０
　ｇをグリセリン３５ｇ及び蒸留水４５ｇと混合して、
スラリーを形成させる。 次いで、このスラリーをピストン−　バレル式供給装置
内で１１０　℃の最終温度まで加熱し、これを１８時間
保つ。これによって、清澄な溶解ゲル状物質が得られる
。この溶解物質を９０℃まで冷却し、次いで、これをコ
ンタクトレンズの形状を形作るポリプロピレンの型に注
入する。次いで、充填した型を、レンズの形状が保持さ
れるよう型締装置に取り付け、室温（２２　℃）　にて
保存する。 【００２６】次いで、総時間数にして３日間までの、下
表に示したそれぞれのアニーリング時間が経過した時点
でレンズ型を開放する。レンズを型から取り出し、リン
酸緩衝食塩水中に投入してグリセリンを除去する。次い
で、レンズの湿潤重量及び乾燥重量の測定によって、レ
ンズの含水量を算出する。結果を表１に要約する。 【００２７】 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　表１　　　　　　　　　　　　　　
　　　　型中の保存時間　　　　　　レンズの含水量　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　１時間
　　　　　　　　　　　　　　　　９１％　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　２時間　　　　　
　　　　　　　　　　　８６％　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　２４時間　　　　　　　　　　
　　　　　　７９％　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　４８時間　　　　　　　　　　　　　　　
　７８％　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　７２時間　　　　　　　　　　　　　　　　７９％【
００２８】平衡値までアニーリングを施した場合、ポリ
ビニルアルコールは、含水量がほぼ７９％のレンズを形
成する。この平衡状態に達するまでのアニーリング時間
はほぼ２４時間である。 【００２９】実施例２ 実施例１の要領で、ポリビニルアルコールの溶解ゲルを
調製する。次いで、ポリプロピレンのレンズ型にこのゲ
ルを充填し、２２℃にて５日間のアニーリングを施す。 このアニーリングの終了時点で、レンズを型から取り出
し、リン酸緩衝食塩水を用いて抽出を施し、さらにこの
食塩水に浸しつつ、総線量が２．５〜４．０　メガラド
の範囲となるようガンマ線の照射を行う。得られたレン
ズの諸特性を下記に要約する。 含水量：　　　　　　　　　　　　８０．２％ヤング率
：　　　　　　　　　　８６　ｘ　１０５ダイン／ｃｍ
２引張強度：　　　　　　　　　　２００　ｘ　１０５
　ダイン／ｃｍ２破壊時の伸長率：　　　　３８９　％ ３４℃における 溶解酸素の透過率：　　４０．７　ｘ　１０１０　ｃｍ
３・ｍｍ／ｃｍ２／　秒／ｍｍＨｇ 【００３０】実施例３ 前出エルバノール７１−３０　号（　前出デュポン社製
の９９〜１００　モル％の水解ポリビニルアルコール）
２５　ｇをグリセリン２５ｇ及び脱イオン水５０ｇと混
合する。このスラリーをピストン−　バレル式供給装置
に投入して、１１０　℃まで徐々に加熱し、　この温度
に１８時間保つ。９０℃にて清澄な溶解ゲルをポリプロ
ピレンの型に注入し、この型を室温（２２　℃）　にて
２週間にわたって型締装置中に固定して、コンタクトレ
ンズの形状を保持する。毎日レンズを取り出し、含水量
を算出する。得られたデータを表２に要約する。 【００３１】 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　表２　　　　　　　　　　　　　　
　　　　型中の保存時間　　　　　　レンズの含水量　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　１時間
　　　　　　　　　　　　　　　　９５％　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　６時間　　　　　
　　　　　　　　　　　８９％　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　９時間　　　　　　　　　　
　　　　　　８４％　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　２４時間　　　　　　　　　　　　　　　
　７８％　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　４６時間　　　　　　　　　　　　　　　　７５％　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　３日間
　　　　　　　　　　　　　　　　７４％　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　８日間　　　　　
　　　　　　　　　　　７４％　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　１４日間　　　　　　　　　　
　　　　　　７４％【００３２】２２℃にてアニーリン
グの３日後に、含水量がほぼ７４％のコンタクトレンズ
が形成されることが判明する。 【００３３】実施例４ 実施例３の要領で、ポリビニルアルコールの溶解ゲルを
調製する。型を室温（２２　℃）　にて５日間保持して
アニーリングを施す。レンズを金型から取り出し、リン
酸緩衝食塩水中で抽出する。抽出後、リン酸緩衝食塩水
を満たしたガラス製バイアルにレンズを投入し、線量が
２．５　〜４．０　メガラドの範囲となるようガンマ線
の照射を行う。 ゲルの組成は、ポリビニルアルコール２５％、グリセリ
ン２５％、及び水５０％（　いずれも重量％）　である
。得られたレンズに対する試験の結果を表３に要約する
。 【００３４】 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　表３　　　　　　　　　　　　　　
含水量：　　　　　　　　　　　　　　７６．３％　　
　　　　　　　　　　　　ヤング率：　　　　　　　　
　　　　１１７　ｘ　１０５　ダイン／ｃｍ２　　　　
　　　　　　　　　　引張強度：　　　　　　　　　　
　　２４６　ｘ　１０５　ダイン／ｃｍ２　　　　　　
　　　　　　　　破壊時の伸長率：　　　　　　３９５
　％　　　　　　　　　　　　　　３４℃における　　
　　　　　　　　　　　　溶解酸素の透過率：　　　　
２５．４　ｘ　１０１０　ｃｍ３・ｍｍ／ｃｍ２／　秒
／ｍｍＨｇ　【００３５】実施例５ 前出エルバノール７１−３０　号２５ｇを、分子量が６
００　のポリエチレングリコール１２．５ｇ、グリセリ
ン１２．５ｇ、及び脱イオン水５０ｇと混合する。得ら
れた物質を１０５℃の温度で１８時間加熱し、９０℃に
冷却、次いで、ポリプロピレンの型に注入する。型を２
２℃にて保存し、所定の時間の経過後に、レンズを型か
ら取り出す。次いで、レンズをリン酸緩衝食塩水中に投
入し、その後、レンズの含水量を算出する。下記に結果
を要約する。 型中の保存時間　　　　　　　　レンズの含水量５時間
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　８１％２４
時間　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　７６％
４８時間　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　７
６％７２時間　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　７４％【００３６】上記のデータから、実施例３の組
成物にポリエチレングリコールを添加することによって
、アニーリングの時間が３日間から約１日間へと短縮さ
れることが判明する。 【００３７】実施例６ 実施例３にならうが、脱イオン水５０ｇをリン酸緩衝食
塩水５０ｇに置き換える。得られたデータを表４に要約
する。 【００３８】 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　表４　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　型中の保存時間　　　　　　レンズの含水
量　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　２４時間　　　
　　　　　　　　　　　　　７７％　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　４８時間　　　　　　　　　
　　　　　　　７４．５％　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　７２時間　　　　　　　　　　　　　　　
　７４％　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
９６時間　　　　　　　　　　　　　　　　７４％　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　【００３９
】実施例３におけると同様に、アニーリングのほぼ３日
後に、同じ含水量がコンタクトレンズにおいて達成され
る。

Claims (9)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】　　膨潤レンズの総重量を基準として、平
   衡含水量が約７０〜約８０重量％であるポリビニルアル
   コールよりなる寸法的に安定なヒドロゲルコンタクトレ
   ンズであって、コンタクトレンズの寸法に実質的に合致
   する型中で、水性−有機アニーリング促進溶媒の存在下
   で、実質的に雰囲気下の非乾燥硬化条件下において、ア
   ニーリングの平衡に達するのにほぼ充分な時間にわたっ
   て、アニーリングが施されたものであることを特徴とす
   るコンタクトレンズ。
2. 【請求項２】　　アニーリングが、約１５〜約３０℃の
   温度で約２０時間ないし約４５日間にわたって施された
   請求項１記載のコンタクトレンズ。
3. 【請求項３】　　注型液が、実質的に、１０〜約６０重
   量％のアニーリング促進剤、約１８〜約３０重量％のポ
   リビニルアルコール、及び残余としての水よりなる請求
   項１記載のコンタクトレンズ。
4. 【請求項４】　　アニーリング促進剤がグリセリンであ
   る請求項３記載のコンタクトレンズ。
5. 【請求項５】　　膨潤レンズの総重量を基準として、平
   衡含水量が約７０〜８０重量％であるポリビニルアルコ
   ールよりなる寸法的に安定なヒドロゲルコンタクトレン
   ズの製造方法であって、水性−　有機アニーリング促進
   溶媒中に約１８〜約３５重量％のポリビニルアルコール
   を含有する注型液を調製する工程、前記注型液を、完成
   コンタクトレンズの寸法に実質的に合致する型中に、実
   質的に雰囲気下の非乾燥硬化条件下において、アニーリ
   ングの平衡に達するのに充分な時間にわたって定置する
   工程、アニーリングの施されたレンズを前記型から取り
   出す工程、水性溶液で前記レンズを洗浄することによっ
   て、前記有機アニーリング促進溶媒を除去する工程、並
   びに、得られたコンタクトレンズを回収する工程を含む
   ことを特徴とする方法。
6. 【請求項６】　　レンズに、アニーリングを、約１５〜
   約３０℃の温度で約２０時間ないし約４５日間にわたっ
   て施す請求項５記載の方法。
7. 【請求項７】　　注型液が実質的に、約１０〜約６０重
   量％のアニーリング促進剤、約１８〜約３０重量％のポ
   リビニルアルコール、及び残余としての水よりなる請求
   項６記載の方法。
8. 【請求項８】　　アニーリング促進剤がグリセリンであ
   る請求項７記載の方法。
9. 【請求項９】　　請求項５記載の方法によって得ること
   が可能なコンタクトレンズ。