JP7424372B2 - ホスホリルコリン基含有ビニル系単量体 - Google Patents
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Description
具体的には、親水性の向上と防タンパク汚染性を付与する目的で、MPCを重合性モノマーとして利用したソフトコンタクトレンズが提案されている(特許文献1参照)。
しかし、シリコーンハイドロゲルを用いたコンタクトレンズは疎水性のシリコーン基を含んでおり、レンズ表面を親水化することが困難であるという課題を抱えている。そこで、シリコーンハイドロゲルを用いたコンタクトレンズの表面の疎水性を改善することを目的として、N,N-ジメチルアクリルアミド(DMAA)、N-ビニル-2-ピロリドン(NVP)、N-メチル-N-ビニルアセトアミド(MVA)等の親水性モノマーを用いる方法が提案されている。しかしながら、このような親水性モノマーを使用しても、レンズ表面の親水性は十分とは言えない。
しかしながら、特許文献2では、MPCを可溶化できるシロキサンモノマーが提案されており、レンズの透明性、表面の親水性及び酸素透過性の点で良好な結果が得られている。
本発明は以下を要旨とするものである。
[1]下記の式(1b)で表されるホスホリルコリン基含有ビニル系単量体。
[3][2]に記載の共重合体からなるハイドロゲル。
[4][3]に記載のハイドロゲルからなる眼科デバイス。
本発明のホスホリルコリン基含有ビニル系単量体は、下記式(1)で表される、ビニル基とホスホリルコリン基とを併せ持つ構造を有する。
式(1)において、Rは炭素数1~6のアルキレン基を示し、nは1~6の整数を示す。
Rで表される炭素数1~6のアルキレン基としては、メチレン基、エチレン基、各種プロピレン基、各種ブチレン基、各種ペンチレン基、各種ヘキシレン基等が挙げられる。ここで、各種とは、各アルキレン基の各種異性体を意味する。
式(1)で表される化合物としては、表面の親水性を維持しつつ、含水率が低いハイドロゲルを得る観点から、Rの炭素数が1~4、nが1~4の化合物が好ましく、Rの炭素数が3~4、nが1~2の化合物がより好ましい。
式(2)で表される化合物と、式(3)で表される2-クロロ-2-オキソ-1,3,2-ジオキソホスホラン(COP)との仕込みモル比は、1:0.8~1:4が好ましく、1:1~1:3がより好ましい。
式(3)で表される2-クロロ-2-オキソ-1,3,2-ジオキソホスホラン(COP)と、ジイソプロピルアミン及びトリエチルアミン等のアミンとの仕込みモル比は、1:1~1:20が好ましく、1:1~1:5がより好ましい。
第二反応において、式(4)で表されるジオキサホスホラン化合物とトリメチルアミンとの仕込みモル比は、1:1~1:5が好ましく、1:1~1:3がより好ましい。
反応終了後は、抽出、蒸留、再結晶、再沈殿、吸着剤処理、カラム処理、イオン交換、ゲル濾過等の方法により目的のホスホリルコリン基含有ビニル系単量体を単離・精製することができる。
前記単量体組成物において、本発明のホスホリルコリン基含有ビニル系単量体の含有割合は、モノマー成分全量基準で、好ましくは2~50質量%、より好ましくは5~30質量%である。ホスホリルコリン基含有ビニル系単量体の含有割合が、2質量%未満では、ホスホリルコリン基に基づく所望の効果が得られ難く、また、50質量%を超えると、含有割合に比して所望の効果の向上がそれほど大きくならなくなる。
シリコーンモノマーの含有割合は、モノマー成分全量基準で、好ましくは20~70質量%、より好ましくは30~60質量%である。シリコーンモノマーの含有割合が、20%未満では、シリコーンモノマー基づく所望の効果が得られ難く、70質量%以上ではハイドロゲルの親水性が得られ難い。
前記単量体組成物には、架橋剤モノマーとして多官能化合物を含有させることもできる。例えば、エチレングリコールジ(メタ)アクリレート、テトラエチレングリコールジ(メタ)アクリレート、トリメチロールプロパントリ(メタ)アクリレート、ジエチレングリコールジビニルエーテル、トリエチレングリコールジビニルエーテル等が挙げられ、これらの1種又は2種以上を用いることができる。
眼科デバイスとして、例えばコンタクトレンズを製造する場合、前記単量体組成物の重合は、例えば、熱重合、光重合、モールド重合等の任意の重合方法を利用して、公知の方法に準じて行うことができる。
コンタクトレンズの製造においては、任意の条件で滅菌することができ、例えば、コンタクトレンズをパッケージした後に、80℃~140℃で加熱滅菌することが望ましい。
実施例における各種測定は、以下に示す方法により実施した。
1H-NMR(プロトン核磁気共鳴)スペクトルは、日本電子社製JNM-ECS400型を用いて測定した。
測定は、溶媒に重水を用いて、水のピーク(4.79ppm)を内部標準とした。
液体クロマトグラフィー質量分析(LC-MS)測定は、e2695/SQ-Detector2(日本ウォータズ社製)でESIイオン化法を用いて測定した。
測定は、アセトニトリル/50mM酢酸アンモニウム水が体積比10/90である混合溶媒を溶離液として、Inertsil ODS-3V(ジーエルサイエンス社製)をカラムとして使用し、サンプル濃度100ppmで溶離液に溶解して行った。
2-(2-ビニルオキシエトキシ)エチル-2-(トリメチルアンモニオ)エチルホスファートの合成
冷却管、温度計及び攪拌装置を備えた1L四つ口フラスコに、2-クロロ-2-オキソ-1,3,2-ジオキソホスホラン(COP)42.8g、酢酸エチル224.4gを入れ、よく混合した。滴下漏斗にジエチレングリコールモノビニルエーテル39.6g、ジイソプロピルアミン60.7g、酢酸エチル100.4gを入れ、混合し溶解した。滴下漏斗を1L四つ口フラスコに取り付け、-5~0℃で混合物をゆっくり滴下した。滴下後、-5~5℃で2時間反応させた。反応終了後、得られた反応液中に見られる白色沈殿を孔径7μmの濾紙を用いて濾別し、濾紙上のろ過物を酢酸エチル32.5gで洗浄濾過した。
濾液396.9g、トリメチルアミンのアセトニトリル溶液(濃度:2mol/L)300.0gを耐圧ビンに入れて密栓した。続いて、加熱し75℃まで上昇した後、6時間反応させた。反応終了後、40℃まで冷却し、窒素を吹き込むことで余剰のトリメチルアミンと溶媒を除去した。
CH2=CH-:6.53ppm(1H)、
CH2=CH-:4.36ppm(1H)、4.32ppm(1H)、
-O-CH2-CH2-N-:4.30ppm(2H)
-O-CH2-CH2-O-P-:4.02ppm(2H)
CH-O-CH2-:3.92ppm(2H)
-O-CH2-CH2-O-CH2-:3.81ppm(2H)
-O-CH2-CH2-O-P-:3.75ppm(2H)
CH2-N:3.65ppm(2H)
-N-(CH3)3:3.21ppm(9H)
4-(ビニルオキシ)ブチル-2-(トリメチルアンモニオ)エチルホスファートの合成
冷却管、温度計及び攪拌装置を備えた1L四つ口フラスコに、2-クロロ-2-オキソ-1,3,2-ジオキソホスホラン(COP)42.8g、酢酸エチル224.4gを入れ、よく混合した。滴下漏斗に4-ヒドロキシブチルモノビニルエーテル34.8g、ジイソプロピルアミン60.7g、酢酸エチル95.6gを入れ、混合し溶解した。滴下漏斗を1L四つ口フラスコに取り付け、-5~0℃で混合物をゆっくり滴下した。滴下後、-5~5℃で2時間反応させた。反応終了後、得られた反応液中に見られる白色沈殿を孔径7μmの濾紙を用いて濾別し、濾紙上のろ過物を酢酸エチル32.0gで洗浄濾過した。
濾液387.3g、トリメチルアミンのアセトニトリル溶液(濃度:2mol/L)300.0gを耐圧ビンに入れて密栓した。続いて、加熱し75℃まで上昇した後、6時間反応させた。反応終了後、40℃まで冷却し、窒素を吹き込むことで余剰のトリメチルアミンと溶媒を除去した。
CH2=CH-:6.45ppm(1H)、
CH2=CH-:4.30ppm(1H)、4.09ppm(1H)、
-P-O-CH2-CH2-N-:4.24ppm(2H)、
-CH2-CH2-CH2-O-P-:3.87ppm(2H)、
-CH-O-CH2-:3.79ppm(2H)、
-CH2-N:3.62ppm(2H)、
-N-(CH3)3:3.21ppm(9H)、
-CH2-CH2-CH2-CH2-:1.70ppm(4H)
ES :2-(メタクリロイルオキシ)エチル=3-[トリス(ト
リメチルシロキシ)シリル]プロピル=スクシナート
PDMS :分子量約1,000のポリジメチルシロキサン片末端メタ
クリレート
HEMA :2-ヒドロキシエチルメタクリレート
NVP :N-ビニルピロリドン
MPC :2-メタクリロイルオキシエチルホスホリルコリン
HeOH :ヘキサノール
TEGDMA:テトラオエチレングリコールジメタクリレート
TEGDV :トリエチレングリコールジビニルエーテル
AIBN :2,2’-アゾビス(イソブチロニトリル)
重合体を精製した後、ISO-18369-3に記載の生理食塩水中に浸漬し、膨潤させて得られるヒドロゲルをモデルコンタクトレンズとし、目視により「透明」、「微濁」、「白濁」の基準で評価した。
コンタクトレンズの表面親水性を、WBUT(waterfilm break up time)により、以下のようにして評価した。ISO生理食塩水中にモデルコンタクトレンズを一晩浸漬し、ピンセットで外周部をつまんで水面から引き上げる。水面から引き上げた時からレンズ表面の水膜が切れるまでの時間(水膜保持時間)を計測する。水膜保持時間の判定は目視により実施する。測定を3回行い、その平均値を求めた。水膜保持時間が30秒以上の場合を表面親水性が良好と判定する。
ISO-18369-4に記載の方法で、モデルコンタクトレンズの含水率を測定した。
実施例1-1化合物0.72g(14.6質量%)、ES0.96g(19.4質量%)、HEMA1.44g(29.1質量%)、HeOH0.50g(10.0質量%)を容器中で混合し、室温下で、実施例1化合物が溶解するまで撹拌した。さらに、PDMS0.96g(19.4質量%)、NVP0.72g(14.6質量%)、TEGDMA0.05g(1.0質量%)、TEGDV0.10g(1.9質量%)、AIBN0.05g(1.0質量%)を容器に添加し、室温下で、均一になるまで撹拌して組成物を得た。なお、開始剤であるAIBNと溶媒であるHeOHの質量%は、モノマー成分100質量部に対しての値である。
組成物0.3gを、厚さ0.1mmのポリエチレンテレフタレートシートをスペーサーとして2枚のポリプロピレン板の間に挟みこんだ25mm×70mm×0.2mmのセル内に流し込み、オーブン内の窒素置換を行った。次いで、65℃まで昇温し、65℃で3時間維持した後、更に、120℃に昇温し、120℃で2時間維持することで組成物を重合させて重合体を得た。
重合体をセルから取り出し、2-プロパノール40gに4時間浸漬後、イオン交換水50gに4時間浸漬して未反応物等を除去して精製した。精製後の重合体を、ISO-18369-3に記載の生理食塩水中に浸漬し、膨潤(水和)させてモデルコンタクトレンズを調製した。
得られたモデルコンタクトレンズを上記各評価に適するサイズ及び形状に分割し、各評価を行った。
組成物中の各成分の配合割合、及び各評価結果を表1に示す。
組成物中の各成分の配合割合を表1に示した通りとしたこと以外は、実施例2-1と同様にして、各実施例及び比較例のモデルコンタクトレンズを調製した。また、各実施例及び比較例のモデルコンタクトレンズについて実施例2-1と同様に評価した。結果を表1に示す。
Claims (4)
- 下記の式(1b)で表されるホスホリルコリン基含有ビニル系単量体。
- 請求項1に記載の単量体に由来する構成単位を含む共重合体。
- 請求項2に記載の共重合体からなるハイドロゲル。
- 請求項3に記載のハイドロゲルからなる眼科デバイス。
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