JP2011502269A

JP2011502269A - 生体医学装置の表面処理

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Publication number: JP2011502269A
Application number: JP2009541440A
Authority: JP
Inventors: ジー．リンハルト，ジェフリー; フリードリッククンツラー，ジェイ
Original assignee: ボーシュアンドロームインコーポレイティド
Priority date: 2006-12-15
Filing date: 2008-03-18
Publication date: 2011-01-20
Also published as: ATE491479T1; ES2355773T3; EP2091585B1; US20080143957A1; WO2008076528A1; US20110152399A1; WO2008076528A9; DE602007011317D1; EP2091585A1; CN101557841A; US7919136B2

Abstract

表面が改変された生体医学装置として、一般式：

（ただしRは、独立に、C₂〜C₂₀炭化水素基であり、nは2〜5000の整数である）の繰り返し単位を1つ以上有するポリマーまたはコポリマーを含むコーティングを表面の少なくとも一部に有する生体医学装置を備えるものが提供される。

Description

本発明は、生体医学装置（例えば眼科用レンズ、ステント、インプラント、カテーテル）を表面処理して湿潤性を大きくすることに関する。

例えばシリコーン含有材料でできた生体医学装置（例えば眼科用レンズ）が長年にわたって研究されている。このような材料は、一般に、2つの主要なクラスに分けられる。すなわちヒドロゲルと非ヒドロゲルである。ヒドロゲルは水を吸収して平衡状態で保持できるのに対し、非ヒドロゲルは大量の水を吸収しない。含水量に関係なく、ヒドロゲル・シリコーン製医学装置と非ヒドロゲル・シリコーン製医学装置の両方とも比較的疎水性で濡れない表面を持つ傾向があり、その表面は脂質に対する親和性が大きい。この問題が、コンタクト・レンズでの特別な懸念事項である。

当業者は、このようなシリコーン製コンタクト・レンズの表面を改変して目に適合させる必要があることを昔から認識している。コンタクト・レンズの親水性が大きくなると、コンタクト・レンズの湿潤性が改善されることが知られている。これは、コンタクト・レンズを装着したときの快適さが向上することにつながる。それに加え、レンズの表面が、レンズへの堆積物の付着しやすさ（特にレンズ装着中に涙液から生じるタンパク質と脂質の堆積）に影響を与える可能性がある。蓄積された堆積物は目に不快感を引き起こしたり、炎症さえ引き起こす可能性がある。レンズの装着時間が長い（すなわち寝るまで一日中取り出さずに使用するレンズの）場合には、表面が特に重要である。なぜなら装着時間が長いレンズは、長期にわたる快適さと生体適合性の厳しい基準に合わせて設計する必要があるからである。

シリコーン製レンズの表面の性質を改善するため、レンズに対してプラズマ表面処理が行なわれてきた。例えば表面は、親水性、堆積物抵抗性、引っ掻き抵抗性をより大きくされたり、それ以外の変更を施されたりした。これまでに報告されているプラズマ表面処理として、コンタクト・レンズの表面を、不活性ガスまたは酸素を含むプラズマに曝露する（例えばアメリカ合衆国特許第4,055,378号、第4,122,942号、第4,214,014号を参照のこと）；さまざまな炭化水素モノマーを含むプラズマに曝露する（例えばアメリカ合衆国特許第4,143,949号を参照のこと）；酸化剤と炭化水素の組み合わせ（例えば水とエタノール）を含むプラズマに曝露する（例えばWO 95/04609、アメリカ合衆国特許第4,632,844号を参照のこと）という方法がある。アメリカ合衆国特許第4,312,575号には、シリコーン製レンズまたはポリウレタン製レンズに対して電気グロー放電（プラズマ）を行なうことによってレンズの表面に障壁コーティングを設ける方法が開示されている。この方法では、グロー放電の間、最初にレンズを炭化水素雰囲気に曝露した後、そのレンズを酸素に曝露することによってレンズ表面の親水性を大きくする。

アメリカ合衆国特許第4,168,112号、第4,321,261号、第4,436,730号には、帯電したコンタクト・レンズの表面を反対電荷のイオン性ポリマーで処理することで、湿潤性を改善する多電解質複合体をレンズの表面に形成する方法が開示されている。

アメリカ合衆国特許第4,287,175号には、コンタクト・レンズを湿らせるため、眼窩に水溶性固体ポリマーを挿入する操作を含む方法が開示されている。開示されているポリマーとしては、セルロース誘導体、アクリレート、天然生成物（例えばゼラチン、ペクチン、デンプン誘導体）などがある。

アメリカ合衆国特許第5,397,848号には、コンタクト・レンズと眼内レンズで使用するために親水性成分をシリコーン・ポリマー材料に組み込む方法が開示されている。

アメリカ合衆国特許第5,700,559号と第5,807,636号には、基板と、基板上のイオン性ポリマー層と、そのポリマー層にイオン結合した不規則な多電解質コーティングとを含む親水性製品（例えばコンタクト・レンズ）が開示されている。

アメリカ合衆国特許第第5,705,583号には、生体適合性ポリマー表面コーティングが開示されている。開示されているポリマー表面コーティングとして、正電荷中心を有するモノマー（例えばカチオン性モノマーと両性モノマー）から合成されたコーティングがある。

ヨーロッパ特許出願第0 963 761 A1号には、安定で親水性で抗微生物性であると称するコーティングを有する生体医学装置が開示されている。コーティングは、カップリング剤を用い、カルボキシル含有親水性コーティングをエステル結合またはアミド結合によって装置の表面に結合させることによって形成される。

アメリカ合衆国特許第6,428,839号には、医学装置の湿潤性を改善するため、（a）親水性モノマーとシリコーン含有モノマーを含むモノマー混合物から形成した医学装置を用意するステップと；（b）その医学装置の表面を、(メタ)アクリル酸のポリマーまたはコポリマーを含む溶液と接触させるステップを含む方法が開示されている。

一般に、コンタクト・レンズなどの医学装置は、パッケージの中に保管している間と装着中は、pHの範囲が6.5〜8.0である水性環境に曝露される。(メタ)アクリル酸のポリマーまたはコポリマーから形成するコーティングに付随する1つの問題は、コンタクト・レンズをこのpH環境で使用している間にこれらポリマーがかなりイオン化し、表面活性がほとんどなくなることである。したがってコーティングがレンズから比較的容易に剥がれるため、レンズの表面が露出し、湿潤性と潤滑性が低下する。

したがって、改良された生体医学装置（例えばシリコーン・ヒドロゲル製コンタクト・レンズ）として、湿潤性が改善されているだけでなく、長期間にわたってシリコーン・ヒドロゲル製コンタクト・レンズをヒトの目に入れて使用することを一般に可能にする光学的に透明な親水性表面膜を有するものが提供されると望ましかろう。長期にわたって装着するシリコーン・ヒドロゲル製レンズの場合には、酸素と水をよく透過させることもできる表面を持つコンタクト・レンズが提供されると望ましかろう。表面処理されたこのようなレンズは、実際の使用時に装着していて快適であり、レンズを長期にわたって装着しても角膜に対して痛みその他のマイナスの効果がなかろう。

本発明の一実施態様によれば、生体医学装置の湿潤性を改良する方法であって、その生体医学装置の表面を、一般式：

（ただしRは、独立に、C₂〜C₂₀炭化水素基であり、nは2〜5000の整数である）の繰り返し単位を1つ以上有するポリマーまたはコポリマーを含む組成物と接触させるステップを含む方法が提供される。

本発明の第2の実施態様によれば、生体医学装置の湿潤性を改善するため、親水性モノマーとシリコーン含有モノマーを含むモノマー混合物から形成した生体医学装置の表面を、一般式：

本発明の第3の実施態様によれば、表面を改変した生体医学装置として、表面にコーティングを持っていて、そのコーティングが、一般式：

（ただしRは、独立に、C₂〜C₂₀炭化水素基であり、nは2〜5000の整数である）の繰り返し単位を1つ以上有するポリマーまたはコポリマーを含んでいる生体医学装置が提供される。

本発明の第4の実施態様によれば、表面を改変した生体医学装置として、表面にコーティングを持っていて、そのコーティングが、C₂〜C₂₀直鎖2-α-アルキルアクリル酸、C₂〜C₂₀分岐鎖2-α-アルキルアクリル酸、環式2-α-アルキルアクリル酸のうちの1種類以上を含むモノマー混合物を重合または共重合させて得られるモノマーまたはコポリマーを含む生体医学装置が提供される。

本発明の第5の実施態様によれば、表面を改変した生体医学装置を形成するため、（a）生体医学装置を用意するステップと；（b）その医学装置の表面を、一般式：

（ただしRは、独立に、C₂〜C₂₀炭化水素基であり、nは2〜5000の整数である）の繰り返し単位を1つ以上有するポリマーまたはコポリマーを含むコーティング組成物でコーティングするステップを含む方法が提供される。

本発明の第6の実施態様によれば、（a）一般式：

（ただしRは、独立に、C₂〜C₂₀炭化水素基であり、nは2〜5000の整数である）の繰り返し単位を1つ以上有するポリマーまたはコポリマーを含んでいて、少なくとも約200mOsm/kgの浸透圧モル濃度と約6〜約9の範囲のpHを持つ溶液に眼科装置を浸すステップと；
（b）その溶液とその装置を、その装置が微生物に汚染されないようにしてパッケージに入れるステップと；
（c）パッケージに入れられたその溶液と装置を殺菌するステップを含む方法が提供される。

本発明の第7の実施態様によれば、眼科用装置を保管するための包装システムとして、一般式：

（ただしRは、独立に、C₂〜C₂₀炭化水素基であり、nは2〜5000の整数である）の繰り返し単位を1つ以上有するポリマーまたはコポリマーを含むパッケージング水溶液（この水溶液は、少なくとも約200mOsm/kgの浸透圧モル濃度と約6〜約9の範囲のpHを持ち、殺菌されている）に浸された1つ以上の未使用の眼科用装置を収容した密封された容器を含む包装システムが提供される。

本発明の第8の実施態様によれば、眼科用装置を保管するための包装システムとして、
（a）一般式：

（ただしRは、独立に、C₂〜C₂₀炭化水素基であり、nは2〜5000の整数である）の繰り返し単位を1つ以上有するポリマーまたはコポリマーを含むパッケージング水溶液（この水溶液は、少なくとも約200mOsm/kgの浸透圧モル濃度と約6〜約9の範囲のpHを持つ）と；
（b）少なくとも1つの眼科用装置と；
（c）水溶液と眼科用装置を保持するための容器として、その水溶液と眼科用装置の無菌性を維持するのに十分な容器とを備えていて、その水溶液が消毒に有効な量の消毒剤を含んでいない包装システムが提供される。

一連のポリ(カルボン酸)の2位に位置する置換基の立体配座の変化を示すグラフである。一連のポリ(カルボン酸)のX線光電子分光（XPS）スペクトルの炭素1s（C1s）光電子領域をグラフで表示したものである。一連のポリ(カルボン酸)のXPSスペクトルの酸素1s（O1s）光電子領域をグラフで表示したものである。一連のポリ(カルボン酸)のXPSスペクトルによって得られたシリコーンの濃度（％）をグラフで表示したものである。一連のポリ(カルボン酸)の接触角のデータをグラフで表示したものである。

本発明により、表面を改変したコンタクト・レンズなどの生体医学装置（例えばシリコーン・ヒドロゲル製コンタクト・レンズ）として、少なくとも一部の上にコーティングを有するものが提供される。当該コーティング組成物は、表面にコーティングを形成することによって生体医学装置の親水性と脂質抵抗性を有利に改善する。

この明細書で用いるのが好ましい生体医学装置は眼科用装置である。より好ましいのはコンタクト・レンズであり、シリコーン・ヒドロゲルでできたコンタクト・レンズが最も好ましい。生体医学装置（シリコーンをベースとしていて濡らすことのできるヒドロゲル調製物）は、この明細書に記載したコーティング組成物でコーティングされ、その生体医学装置の表面に、潤滑性があり、安定で、非常に濡れやすいポリ(カルボン酸)含有表面コーティングを形成する。

この明細書では、“レンズ”と“眼科用装置”という用語は、目の中または表面に滞在する装置を意味する。この装置は、光学的補正、傷のケア、薬の送達、診断機能、美容促進、またはこれらの性質の任意の組み合わせを提供することができる。このような装置の代表例として、ソフト・コンタクト・レンズ（例えばソフトなヒドロゲル製レンズ、ソフトな非ヒドロゲル製レンズなど）、ハード・コンタクト・レンズ（例えばハードなガス浸透レンズ材料など）、眼内レンズ、オーバーレイ・レンズ、目への挿入物、光学的挿入物などがある。当業者が理解しているように、レンズは、折り曲げても壊れないのであれば“ソフト”であると見なされる。この明細書では、生体医学装置（例えば眼科用装置）を製造するための公知のあらゆる材料を使用できる。

この明細書では、生体適合性材料を使用することが特に有用である。その材料には、眼科用レンズ（例えばコンタクト・レンズ）で一般に使用されている柔らかい材料と堅固な材料の両方が含まれる。好ましい基本材料はヒドロゲル材料（例えばシリコーン・ヒドロゲル材料）である。特に好ましい材料として、親水性モノマーと共重合させたビニル機能化ポリジメチルシロキサンのほか、親水性モノマーと共重合させたフッ素化メタクリレートや、親水性モノマーと共重合させたメタクリレート機能化フッ素化ポリエチレンオキシドがある。この明細書で用いる基本材料の代表例として、アメリカ合衆国特許第5,310,779号、第5,387,662号、第5,449,729号、第5,512,205号、第5,610,252号、第5,616,757号、第5,708,094号、第5,710,302号、第5,714,557号、第5,908,906号に開示されているものがある（これら特許の内容は参考としてこの明細書に組み込まれているものとする）。

この明細書では多彩な材料を使用できるが、シリコーン・ヒドロゲル製コンタクト・レンズ材料が特に好ましい。一般に、ヒドロゲルは、平衡状態の水を含有する水和した架橋ポリマー系を含むよく知られた1つのクラスの材料である。シリコーン・ヒドロゲルは、一般に、含水量が約5質量％よりも多く、約10〜約80質量％であることがより一般的である。このような材料は、通常、少なくとも1種類のシリコーン含有モノマーと、少なくとも1種類の親水性モノマーとを含む混合物を重合させることによって調製される。一般に、シリコーン含有モノマーと親水性モノマーのいずれかが架橋剤として機能する（架橋剤は、多数の重合可能な官能基を有するモノマーとして定義される）。あるいは別の架橋剤を使用することもできる。シリコーン・ヒドロゲルの形成に使用できるシリコーン含有モノマー単位は従来技術でよく知られており、多数の例が、アメリカ合衆国特許第4,136,250号、第4,153,641号、第4,740,533号、第5,034,461号、第5,070,215号、第5,260,000号、第5,310,779号、第5,358,995号に提示されている。

使用可能なシリコーン含有モノマー単位の代表例として、嵩高いポリシロキサニルアルキル(メタ)アクリル・モノマーがある。嵩高いポリシロキサニルアルキル(メタ)アクリル・モノマーの一例は、一般式（I）の構造：

で表わされる。ただし、Xは-O-または-NR-を表わし；それぞれのR¹は、独立に、水素またはメチルを表わし；それぞれのR²は、独立に、低級アルキル基、フェニル基、

で表わされる基（ただしそれぞれのR^2'は、独立に、低級アルキル基またはフェニル基を表わす）のいずれかを表わし；hは1〜10である。

嵩高いモノマーの例は、メタクリルオキシプロピルトリス(トリメチル-シロキシ)シランまたはトリス(トリメチルシロキシ)シリルプロピルメタクリレート（TRISと呼ばれることがある）、トリス(トリメチルシロキシ)シリルプロピルビニルカルバメート（TRIS-VCと呼ばれることがある）などである。

このような嵩高いモノマーは、シリコーン・マクロモノマー（分子の2つ以上の端部が不飽和基でキャップをされたポリ(有機シラン)）と共重合させることができる。アメリカ合衆国特許第4,153,641号には、例えばアクリルオキシ基やメタクリルオキシ基などのさまざまな不飽和基が開示されている。

代表的なシリコーン含有モノマーの別のクラスとして、シリコーン含有ビニルカルボネートやビニルカルボネート・モノマー（例えば、1,3-ビス[(4-ビニルオキシカルボニルオキシ)ブト-1-イル]テトラメチル-ジシロキサン；3-(トリメチルシリル)プロピルビニルカルボネート；3-(ビニルオキシカルボニルチオ)プロピル-[トリス(トリメチルシロキシ)シラン]；3-[トリス(トリメチルシロキシ)シリル]プロピルビニルカルバメート；3-[トリス(トリメチルシロキシ)シリル]プロピルアリルカルバメート；3-[トリス(トリメチルシロキシ)シリル]プロピルビニルカルボネート；t-ブチルジメチルシロキシエチルビニルカルボネート；トリメチルシリルエチルビニルカルボネート；トリメチルシリルメチルビニルカルボネート）などと、これらの混合物である。

シリコーン含有モノマーの別のクラスとして、ポリウレタン-ポリシロキサン・マクロモノマー（プレポリマーとも呼ばれることがある）がある。これらマクロモノマーは、従来からあるウレタンエラストマーと似たハード-ソフト-ハード・ブロックを備えていてもよい。これらマクロモノマーは、末端が親水性モノマー（例えばHEMA）でキャップをされていてもよい。そのようなシリコーンウレタンの例はさまざまな刊行物に開示されており、例えばLai, Yu-Chin、「ポリウレタン-ポリシロキサン・ヒドロゲルにおけるバルクのポリシロキサニルアルキルメタクリレートの役割」、Journal of Aapplied Polymer Science、第60巻、1193〜1199ページ、1996年がある。PCT出願公開WO 96/31792（その開示内容は、参考としてその全体がこの明細書に組み込まれているものとする）には、そのようなモノマーの例が開示されている。シリコーンウレタン・モノマーの別の例は、一般式（II）と（III）で表わされる。
E(*D*A*D*G)_a*D*A*D*E' （II）
E(*D*G*D*A)_a*D*A*D*E' （III）
ただし、
Dは、独立に、アルキル・ジラジカル、アルキルシクロアルキル・ジラジカル、シクロアルキル・ジラジカル、アリール・ジラジカル、アルキルアリール・ジラジカルのいずれかで6〜約30個の炭素原子を持つものを表わし；
Gは、独立に、アルキル・ジラジカル、シクロアルキル・ジラジカル、アルキルシクロアルキル・ジラジカル、アリール・ジラジカル、アルキルアリール・ジラジカルのいずれかで1〜約40個の炭素原子を持ち、主鎖の中にエーテル結合、チオ結合、アミン結合のいずれかを含んでいてよいものを表わし；
*は、ウレタン結合またはウレイド結合を表わし；
aは少なくとも1であり；
Aは、独立に、一般式（IV）で表わされる2価のポリマー基：

を表わし（ただし、
それぞれのR^sは、独立に、アルキル基またはフルオロ置換アルキル基で1〜約10個の炭素原子を持ち、炭素原子間にエーテル結合を含んでいてよいものを表わし；
m'は少なくとも1であり；pは、この部分の分子量を約400〜約10,000にする数である）；
それぞれのEとE'は、独立に、一般式（V）で表わされる重合可能な不飽和有機基：

である（ただし、
R³は水素またはメチルであり；
R⁴は、水素、炭素原子が1〜6個のアルキル基、-CO-Y-R⁶基（ただしYは-O-、-S-、-NH-のいずれかである）のいずれかであり；
R⁵は、1〜約10個の炭素原子を持つ2価のアルキレン基であり；
R⁶は1〜約12個の炭素原子を持つアルキル基であり；
Xは-CO-または-OCO-を表わし；
Zは-O-または-NH-を表わし；
Arは、約6〜約30個の炭素原子を持つ芳香族基を表わし；
wは0〜6であり；xは0または1であり；yは0または1であり；Zは0または1である）。

好ましいシリコーン含有ウレタン・モノマーの一例は、一般式（VI）：

で表わされる（ただし、mは少なくとも1であり、3または4が好ましく；aは少なくとも1であり、1であることが好ましく；pは、この部分の分子量を約400〜約10,000にする数であり、少なくとも30であることが好ましく；R⁷は、イソシアネート基を除去した後のジイソシアネートのジラジカル（例えばイソホロンジイソシアネートのジラジカル）であり；それぞれのE"は、

で表わされる基である）。

本発明の別の一実施態様では、シリコーン・ヒドロゲル材料は、約5〜約50質量％（約10〜約25質量％が好ましい）の1種類以上のシリコーン・マクロモノマーと、約5〜約75質量％（約30〜約60質量％が好ましい）の1種類以上のポリシロキサニルアルキル(メタ)アクリル・モノマーと、約10〜約50質量％（約20〜約40質量％が好ましい）の親水性モノマーを（バルクで、すなわち共重合されたモノマー混合物として）含んでいる。一般に、シリコーン・マクロモノマーは、分子の2つ以上の端部が不飽和基でキャップをされたポリ(有機シロキサン)である。アメリカ合衆国特許第4,153,641号には、上記の構造式の末端基に加え、別の不飽和基（例えばアクリルオキシ、メタクリルオキシ）が開示されている。アメリカ合衆国特許第5,310,779号、第5,449,729号、第5,512,205号に開示されているようなフマレート含有材料も本発明における有用な基本材料である。シラン・マクロモノマーは、シリコーン含有ビニルカルボネートであること、またはシリコーン含有ビニルカルバメートであること、または1つ以上のハード-ソフト-ハード・ブロックを備えていて末端に親水性モノマーのキャップをされたポリウレタン-ポリシロキサンであることが好ましい。

適切な親水性モノマーとして、アミド（例えばジメチルアクリルアミド、ジメチルメタクリルアミド）、環状ラクタム（例えばN-ビニル-2-ピロリドン、重合可能な基で機能化されたポリ(アルケングリコール)）などがある。機能化された有用なポリ(アルケングリコール)の例として、鎖の長さがさまざまで末端のキャップとしてモノメタクリレートまたはジメタクリレートを有するポリ(ジエチレングリコール)がある。好ましい一実施態様では、ポリ(アルケングリコール)ポリマーは、少なくとも2つのアルケングリコール・モノマー単位を含んでいる。さらに別の例は、アメリカ合衆国特許第5,070,215号に開示されている親水性ビニルカルバメート・モノマーまたは親水性ビニルカルバメート・モノマーと、アメリカ合衆国特許第4,910,277号に開示されている親水性オキサゾロン・モノマーである。他の適切な親水性モノマーは、当業者には明らかであろう。

シリコーン含有モノマーの代表的な別のクラスとしてフッ素化モノマーがある。このようなモノマーは、フルオロシリコーンヒドロゲルを形成する際、フルオロシリコーンヒドロゲルで製造されるコンタクト・レンズの表面に堆積物が蓄積するのを減らすために用いられてきた。これについては例えばアメリカ合衆国特許第4,954,587号、第5,010,141号、第5,079,319号に開示されている。いくつかの側鎖基、すなわち-(CF₂)-Hを有するシリコーン含有モノマーを用いると、親水性単位とシリコーン含有モノマー単位の間の適合性が改善されることが見いだされた。例えばアメリカ合衆国特許第5,321,108号、第5,387,662号を参照のこと。

上記のシリコーン材料は単なる例であり、基本材料として使用されて本発明の親水性コーティング組成物でコーティングされることによる恩恵を受けることのできる他の材料、さまざまな刊行物に開示されている他の材料、コンタクト・レンズその他の医療用装置で使用するために開発が続けられている他の材料も使用できる。

本発明を適用するための眼科装置（例えばコンタクト・レンズ）をさまざまな従来法を用いて製造し、望ましいレンズ前方面とレンズ後方面を持つ成形製品にすることができる。スピンキャスティング法がアメリカ合衆国特許第3,408,429号、第3,660,545号に開示されている。また、静的キャスティング法がアメリカ合衆国特許第4,113,224号、第4,197,266号、第5,271,876号に開示されている。モノマー混合物を硬化させた後に加工操作を行なって望む最終形状を有するコンタクト・レンズにすることができる。一例として、アメリカ合衆国特許第4,555,732号には、鋳型の中で過剰なモノマー混合物をスピンキャスティングによって硬化させ、前方レンズ面を持つ比較的厚い成形された製品を形成する方法が開示されている。その後、この硬化したスピンキャスト製品の後面が旋盤で研削され、望む厚さと後方レンズ面を有するコンタクト・レンズが得られる。レンズの表面を旋盤で研削した後に追加の加工操作（例えば縁部仕上げ操作）を実施することができる。

モノマー混合物の重合によって製造された重合生成物の相分離を最少にするため、そして反応性ポリマー混合物のガラス転移温度をより低くするため、一般に有機希釈剤が開始モノマー混合物に含まれる。するとより効率的な硬化プロセスが可能になり、最終的により一様な重合生成物が得られる。親水性コモノマーから分離する傾向のあるシリコーン含有モノマーが含まれているというのが主な理由で、開始モノマー混合物と重合生成物が十分に一様であることがシリコーン・ヒドロゲルにとって特に重要である。適切な有機希釈剤として、例えば1価アルコール（C₆〜C₁₀直鎖脂肪族1価アルコールなどで、例としてn-ヘキサノール、n-ノナノール）；ジオール（エチレングリコールなど）；ポリオール（グリセリンなど）；エーテル（ジエチレングリコールモノエチルエーテルなど）；ケトン（メチルエチルケトンなど）；エステル（エナント酸メチルなど）；炭化水素（トルエンなど）がある。有機希釈剤は、硬化した製品から周囲圧近くで蒸発によって簡単に除去できるよう十分に揮発性であることが好ましい。一般に、希釈剤は、モノマー混合物の約5〜約60質量％が含まれていてよい。この値は約10〜約50質量％であることが特に好ましい。必要な場合には、硬化したレンズから溶媒を除去することができる。これは、周囲圧近くまたは減圧下で蒸発させることによって実現できる。高温を利用すると、希釈剤の蒸発に必要な時間を短くすることができる。

有機希釈剤を除去した後、レンズを離型させ、場合によっては加工操作を施すことができる。加工ステップには、例えばレンズの縁部および／または表面の研磨が含まれる。一般に、このような加工プロセスは、製品を鋳型部から離型させる前または離型させた後に実施することができる。一例として、真空ピンセットを用いてレンズを鋳型から持ち上げることにより、レンズを鋳型から乾燥状態で離型させることができる。

次に、生体医学装置を本発明のコーティング組成物と接触させる。この装置は、水または水溶液で水和させていなくても、あらかじめ水和させてあってもよい。本発明のコーティング組成物は、一般式：

（ただしRは、独立に、C₂〜C₂₀炭化水素基であり、C₂〜C₆炭化水素基であることが好ましく、nは2〜5000の整数であり、2〜約2000であることが好ましく、約10〜約1000であることが最も好ましい）の繰り返し単位を1つ以上有するポリマーまたはコポリマーを含んでいる。適切なC₂〜C₂₀炭化水素基として、例えば直鎖アルキル基、分岐鎖アルキル基、シクロアルキル基、シクロアルキルアルキル基、シクロアルケニル基、アリール基、アリールアルキル基などがある。コポリマーは、ランダム・コポリマー、ブロック・コポリマー、グラフト・コポリマーが可能である。ポリマーまたはコポリマーの質量平均分子量は約500〜約1,000,000であり、約10,000〜約500,000であることが好ましい。

この明細書で用いるアルキル基の代表例は、炭素原子と水素原子を含んでいて、炭素原子が2〜20個（2〜6個が好ましい）であり、不飽和を持つ、または持たない直鎖または分岐鎖の炭化水素鎖基で、分子の残部に対して結合するものであり、例えばエチル、プロピル、1-メチルエチル（イソプロピル）、n-ブチル、n-ペンチルなどがある。

この明細書で用いるシクロアルキル基の代表例は、3〜20個（約3〜約6個が好ましい）の炭素原子からなる置換された、または置換されていない非芳香族単環系または多環系であり、例えばシクロプロピル、シクロブチル、シクロペンチル、シクロヘキシルなどがある。

この明細書で用いるシクロアルキルアルキル基の代表例は、3〜20個（約3〜6個が好ましい）の炭素原子がアルキル基に直接結合した後、アルキル基からの任意の炭素の位置でモノマーの主構造に結合しているために安定な構造が生じている置換された、または置換されていない環含有基であり、例えばシクロプロピルメチル、シクロブチルエチルなどがある。

この明細書で用いるシクロアルケニル基の代表例は、3〜20個（約3〜6個が好ましい）の炭素原子を含んでいて、少なくとも1つの炭素-炭素二重結合を有する置換された、または置換されていない環含有基であり、例えばシクロプロペニル、シクロブテニル、シクロペンテニルなどがある。

この明細書で用いるアリール基の代表例は、5〜20個（5〜7個が好ましい）の炭素原子を含む置換された、または置換されていない芳香族含有基であり、例えばフェニルなどがある。

この明細書で用いるアリールアルキル基の代表例は、上に規定した置換された、または置換されていないアリール基が上に規定したアルキル基に直接結合したものであり、例えば-CH₂C₆H₅、-C₂H₅C₆H₅などがある。

一般に、ポリマーまたはコポリマーは、C₂〜C₂₀の2-α-炭化水素で置換された1種類以上のアクリル酸を含むモノマー混合物を重合または共重合させて得ることができる。ポリマー材料の調製に用いられる好ましい炭化水素置換アクリル酸モノマーとして、エチルアクリル酸（EAA）、プロピルアクリル酸（PAA）、ブチルアクリル酸（BAA）などと、これらの混合物がある。

これらモノマーそのもののコポリマー、または他のモノマー（例えばアクリル酸）のコポリマーを使用できる。別のモノマーの代表例として、親水性モノマー（例えばアクリルアミドであるN,N-ジメチルアクリルアミド（DMA）など）；ビニルラクタム（例えばN-ビニルピロリジノン（NVP）など）；(メタ)アクリル化ポリ(アルキレンオキシド)（例えばメトキシポリオキシエチレンメタクリレートなど）、ヒドロキシアルキル(メタ)アクリレート（例えばヒドロキシエチルメタクリレート（HEMA）など）、エポキシ機能性モノマー（例えばグリシジルメタクリレート（GMA）など）と、これらの混合物がある。

ポリマーまたはコポリマーは、公知の任意の方法において対応するモノマー（この明細書ではモノマーという用語にマクロマーも含まれる）から当業者にとって一般的な重合反応によって合成することができる。例えば一実施態様では、ポリマーまたはコポリマーは、少なくとも、（a）1種類以上のモノマーを混合し、（b）重合開始剤を添加し、（c）そのモノマー／重合開始剤混合物を熱エネルギーまたは紫外光源または他の光源に曝露してその混合物を硬化させることによって得られる。典型的な重合開始剤として、過酸化アセチル、過酸化ラウロイル、過酸化デカノイル、過酸化コプリリル、過酸化ベンゾイル、ペルオキシピバル酸t-ブチル、過炭酸ナトリウム、ペルオクチル酸t-ブチル、アゾビス-イソブチロニトリル（AIBN）によって表わされるタイプのフリー-ラジカル生成重合開始剤がある。ジエトキシアセトフェノンを代表例とする紫外フリー-ラジカル開始剤も使用できる。硬化プロセスは、もちろん使用する開始剤と、コモノマー混合物の物理的特性（例えば粘性率）に依存するであろう。いずれにせよ、使用する開始剤のレベルは、モノマー混合物の約0.01〜約2質量％の範囲内で変えることができる。通常は、フリー-ラジカル形成剤を添加して上記モノマーの混合物を温める。

別の一実施態様では、ブロック・コポリマーは、セグメント化されたブロック・コポリマーを製造するための従来技術で知られている制御されたフリー-ラジカル法によって合成することができる。

ポリマーまたはコポリマーを形成するためのモノマー混合物の重合は、溶媒の存在下で実施することができる。適切な溶媒は、原則として、使用するモノマー混合物を溶かすあらゆる溶媒（例えば水、アルコール（低級アルカノールであるメタノール、エタノールなど）、カルボキサミド（ジメチルホルムアミドなど）、双極性非プロトン性溶媒（ジメチルスルホキシドなど）、ケトン（アセトン、メチルエチルケトン、シクロヘキサノンなど）、脂肪族または芳香族の炭化水素（トルエン、キシレン、n-ヘキサンなど）、エーテル（THF、ジメトキシエタン、ジオキサンなど）、ハロゲン化炭化水素（トリクロロエタンなど））と、適切な溶媒の混合物（例えば水とアルコールの混合物である水／メタノール混合物、水／エタノール混合物など）である。

コーティングは、従来からある方法（例えば浸漬、浸漬コーティング、スプレー・コーティング、静電コーティングなど）で生体医学装置の表面に形成することができる。例えば一実施態様では、生体医学装置の表面を、少なくとも1種類のC₂〜C₂₀炭化水素置換アクリル酸モノマーを含有するモノマー混合物から形成したポリマーまたはコポリマーを含む本発明のコーティング組成物と接触させることができ、その結果としてこのポリマーまたはコポリマーが表面にコーティングを形成する。生体医学装置を、この装置の表面にコーティングが形成されるのに十分な温度と時間で水性溶媒または有機溶媒の中でコーティング・ポリマーと接触させることもできる。

あるいは生体医学装置（例えばコンタクト・レンズ）を上に説明したポリマーまたはコポリマーを含むパッケージング溶液の中に浸すことによってその生体医学装置をコーティングすることができる。一実施態様では、溶液は、レンズを保管するためのパッケージング溶液である。本発明のパッケージング溶液は、生理学的適合性がある。特に、パッケージング溶液は、レンズ（例えばコンタクト・レンズ）で用いるのに“眼科上安全”でなければならない。これは、この溶液で処理するコンタクト・レンズが洗浄なしで一般に目に直接装着するのに適していて安全であることを意味する。すなわちこの溶液は、この溶液で濡らしたコンタクト・レンズを通じた目との日々の接触の際に安全で快適である。眼科上安全な溶液は、目と適合性のある張性とpHを持っていて、ISO規格とアメリカ合衆国食品医薬品局（FDA）の規制に従う非毒性材料を、非毒性であるような量で含んでいる。ポリマーまたはコポリマーは、通常は溶液中に約10ppm〜約10質量％の量で存在している。この量は約0.1質量％〜約5質量％であることが好ましい。

本発明の溶液は無菌でもなければならず、発売前の製品中の微生物性汚染物の存在レベルがそのような製品に必要な程度に低いことを統計的に証明する必要がある。本発明において有用な液体媒体は、処理または手入れされるレンズに対して実質的にマイナスの効果がなく、本発明のレンズの処理を容易にしさえするようなものを選択する。液体媒体は水をベースとしていることが好ましい。特に有用な水性液体媒体は、生理食塩水（例えば従来からある生理食塩水、または従来からある緩衝化生理食塩水）に由来するものである。

本発明の溶液のpHは、約6〜約9の範囲、好ましくは約6.5〜約7.8の範囲に維持されねばならない。適切な緩衝液を添加してもよい。例として、ホウ酸、ホウ酸ナトリウム、クエン酸カリウム、クエン酸、炭酸水素ナトリウム、トリメチルアミン、さまざまなリン酸緩衝液の混合物（例えばNa₂PO₄、NaH₂PO₄、KH₂PO₄の組み合わせ）、これらの混合物などがある。一般に、緩衝液は、溶液の約0.05〜約2.5質量％の範囲の量が使用される。この範囲は約0.1〜約1.5質量％が好ましい。

一般に、本発明の溶液は、張性調節剤を用いて正常な涙液の浸透圧（塩化ナトリウムの0.9％溶液または2.5％グリセロール溶液）に近い値にする調節もなされる。溶液は、単独で、または組み合わせて用いられる生理食塩水と実質的に等張にされる。そうでなくて単に殺菌水と混合して低張にされるか高張にされるのであれば、レンズは望ましい光学パラメータを失うであろう。それに対応して、生理食塩水を過剰にすると高張溶液が形成される可能性がある。するとひりひりして目の痛みが起こるであろう。

適切な張性調節剤の例として、塩化ナトリウム、塩化カリウム、デキストロース、グリセリン、塩化カルシウム、塩化マグネシウムなどと、これらの混合物がある。これらの張性調節剤は、一般に、個別に、約0.01〜約2.5％w/vの範囲の量が用いられる。この範囲は約0.2〜約1.5％w/vが好ましい。張性調節剤は、最終的な浸透圧モル濃度の値が少なくとも約200mOsm/kgとなる量を使用する。この値は約200〜約400mOsm/kgが好ましく、約250〜約350mOsm/kgがより好ましく、約280〜約320mOsm/kgが最も好ましい。

望むのであれば、1種類以上の追加の成分をパッケージング溶液に含めることができる。そのような追加の成分は、少なくとも1つの有利な性質または望ましい性質をパッケージング溶液に付与または提供するように選択される。そのような追加の成分は、眼科装置を手入れする1種類以上の組成物で通常用いられている成分の中から選択することができる。そのような追加成分の例として、洗浄剤、湿潤剤、栄養剤、金属イオン封鎖剤、粘度上昇剤、コンタクト・レンズ調湿剤、酸化防止剤などと、これらの混合物がある。これら追加の成分は、それぞれ、有利な性質または望ましい性質をパッケージング溶液に付与または提供するのに有効な量をそのパッケージング溶液に含めることができる。例えばこのような追加の成分は、他の（例えば従来の）コンタクト・レンズ手入れ製品で用いられている成分と同様の量をパッケージング溶液に含めることができる。

有用な金属イオン封鎖剤として、エチレンジアミン四酢酸二ナトリウム、アルカリ金属のヘキサメタリン酸塩、クエン酸、クエン酸ナトリウムなどと、これらの混合物がある。

有用な粘度上昇剤として、ヒドロキシエチルセルロース、ヒドロキシメチルセルロース、ポリビニルピロリドン、ポリビニルアルコールなどと、これらの混合物がある。

有用な酸化防止剤として、メタ重亜硫酸ナトリウム、チオ硫酸ナトリウム、N-アセチルシステイン、ブチル化ヒドロキシアニソール、ブチル化ヒドロキシトルエンなどと、これらの混合物がある。

本発明の生体医学装置（例えばコンタクト・レンズ）を包装して保管する方法は、眼科用レンズを眼科用レンズ・パッケージング水溶液の中に浸した状態で包装する操作を少なくとも含んでいる。この方法は、眼科用レンズの製造直後にそのレンズをパッケージング水溶液に浸し、顧客／装着者に供給する操作を含むことができる。あるいは本発明の溶液中での包装と保管は、最終的な顧客（装着者）に供給する前だがそのレンズを乾燥状態で製造して輸送した後の中間時点でなされてもよい。そのとき乾燥したレンズは、そのレンズを眼科用レンズ・パッケージング溶液の中に浸すことによって水和させる。したがって顧客に送達するための包装は、本発明のパッケージング水溶液に浸された1つ以上の未使用の眼科用レンズを収容した密封された容器を含むことができる。

一実施態様では、本発明の眼科用レンズ包装システムに至るステップは、（1）後部鋳型と前部鋳型を有する鋳型の中で眼科用レンズを成形するステップと、（2）レンズをその鋳型から取り出して水和させるステップと、（3）パッケージング溶液を、C₂〜C₂₀炭化水素で置換されたアクリル酸ポリマーまたはコポリマーとともに容器の中に導入し、レンズがその中に支持された状態にするステップと、（4）その容器を密封するステップを含んでいる。殺菌は、容器を密封する前または密封した後に（通常は密封した後に）行なうことができ、従来技術で知られている適切な任意の方法（例えば密封された容器とその内容物を約120℃以上の温度で高圧消毒すること）によって実施できる。

別の一実施態様では、本発明は、（1）後部鋳型と前部鋳型を有する鋳型の中で眼科用レンズを成形するステップと、（2）レンズをその鋳型から取り出して水和させるステップと、（3）レンズとパッケージング溶液を、C₂〜C₂₀炭化水素で置換されたアクリル酸ポリマーまたはコポリマーとともに容器の中に導入するステップを含んでいる。

以下の実施例は、当業者が本発明を実施できるようにするために提示したものであり、本発明の単なる例である。これら実施例が請求項に規定されている本発明の範囲を制限すると読んではならない。

ステップI：2-エチルアクリル酸の調製

文献（例えばFerrito他、Macromol. Synth.、第11巻、59〜62ページ、1992年）に記載されている手続きを利用し、エチルマロン酸ジエチルから2-エチルアクリル酸を調製した。エチルマロン酸ジエチル（100g、0.53モル）を1リットルの丸底フラスコに添加し、1MのKOHを含む700mlの95％エタノールとともに一晩にわたって撹拌した。次にエタノールをロータリー・エバポレータで除去し、残留物を最少量の水に溶かし、濃HClをゆっくりと添加して酸性化しpHを2.0にした。分離した油（2-カルボエトキシブチル酸）をジエチルエーテル（分液漏斗の中の3×200mlのエーテル）の中に入れ、硫酸マグネシウム上で乾燥させ、ロータリー・エバポレータで濃縮した。粗2-カルボエトキシブチル酸（84.9g、0.53モル）を1リットルの丸底フラスコに入れ、-5℃に冷却した。次にジエチルアミン（55ml、0.53モル）をフラスコに添加し、滴下漏斗に入れた43.5gのホルマリン溶液（0.54モル）を一滴ずつ反応混合物に添加しつつ、その溶液をゆっくりと室温まで温めた。24時間にわたって撹拌した後、滴下漏斗を還流コンデンサで置き換え、反応物を8時間にわたって60℃に温めた。次にこの反応混合物を0℃まで冷却し、濃縮し、ガスの発生が止まるまで硫酸をゆっくりと添加した。この混合物を200mlのジエチルエーテルで3回抽出し、硫酸マグネシウム上で乾燥させ、ロータリー・エバポレータで濃縮すると、2-エチルアクリレートが得られた。粗2-エチルアクリレート（64.1g、0.5モル）を1リットルの丸底フラスコに入れ、2MのKOH水溶液を600ml添加した。このフラスコを還流コンデンサに取り付け、反応物を20時間にわたって還流させた。溶液を放置して室温まで冷やし、1NのHClを用いて酸性化してpHを2にした。分離した油を700mlのエーテルで4回抽出し、硫酸マグネシウム上で乾燥させ、ロータリー・エバポレータで濃縮した。黄色の油を真空蒸溜すると（沸点50℃／1mmHg）、純粋な無色の2-エチルアクリル酸（35g）が得られた。

ステップII：ポリ(2-エチルアクリル酸)の調製

蒸溜した2-エチルアクリル酸をアンプルに入れ、凍結-脱ガス-解凍サイクルを4回実施し、真空下で密封した。AIBN（0.1〜5モル％）を添加し、バルクの状態で64℃にて24時間にわたって重合させた。得られたスラリーをメタノールに溶かし、ジエチルエーテルの中に沈殿させた。沈殿したポリマーを濾過によって回収し、pH9のリン酸緩衝液に溶かし、セルロース製透析チューブの中で水に対して数日間にわたって透析した（MWCO=1000）。

ステップI：2-プロピルアクリル酸の調製

文献に記載されている手続き（例えばFerrito他、Macromol. Synth.、第11巻、59〜62ページ、1992年）を変更することにより、プロピルマロン酸ジエチルから2-プロピルアクリル酸を調製した（この文献では、プロピルマロン酸ジエチルの代わりにエチルマロン酸ジエチルが用いられている）。利用した手続きは、実施例1に記載したのと同じであった。粗2-プロピルアクリル酸（黄色い油）を真空蒸溜し（沸点60℃／1mmHg）、純粋な無色の2-プロピルアクリル酸を得た（35g）。

ステップII：ポリ(2-プロピルアクリル酸)の調製

蒸溜した2-プロピルアクリル酸をアンプルに入れ、凍結-脱ガス-解凍のサイクルを4回実施し、真空下で密封した。AIBN（0.1〜5モル％）を添加し、バルクの状態で64℃にて24時間にわたって重合させた。得られたスラリーをメタノールに溶かし、ジエチルエーテルの中に沈殿させた。沈殿したポリマーを濾過によって回収し、pHが10のリン酸緩衝液に溶かし、セルロース透析チューブの中で数日間にわたって水に対して透析した（MWCO=1000）。

ポリ(カルボン酸)の立体配座特性

文献（例えばChen他、J. Polym. Sci. Polym. Chem.、第17巻、1103〜1116ページ、1979年）に記載された手続きを利用し、同時に溶かしたピレンの安定状態の蛍光を観察することにより、溶液中での一連のポリ(カルボン酸)の立体配座の変化を調べた。この研究では、ポリ(カルボン酸)（4mg/ml）とピレン（200μM）を、溶かすのに十分大きなpHの5mMの緩衝液（リン酸塩またはホウ酸塩）に溶かすことにより、緩衝能力が低いポリマー貯蔵溶液を調製した。クエン酸-リン酸塩、リン酸ナトリウムとリン酸二ナトリウム、ホウ酸-ボラックスいずれかの緩衝系を用い、pHの範囲が2.2〜10.0で緩衝能力がより大きな緩衝液（100mM）を調製した。蛍光測定のサンプルは、0.5mlのポリマー／ピレン貯蔵溶液を1.5mlの緩衝能力がより大きなその緩衝液とさまざまなpHで混合することによって調製し、最終濃度を1mg/mlのポリ(カルボン酸)と50μMのピレンにした。ピレンを337nmで励起させ、PTI蛍光分光器を用いて373nm（ピーク1）と384nm（ピーク3）で発生する蛍光の強度を測定することにより、立体配座の変化を追跡した。

調べた一連のポリ(カルボン酸)は、ポリアクリル酸（PAA、MW=450,000、ポリサイエンシーズ社、ウォーリントン、ペンシルヴェニア州から入手可能）、ポリ(メタクリル酸)（PMAA、MW=9,500、オールドリッチ・ケミカル社、ミルウォーキー、ウィスコンシン州から入手可能）、実施例1のポリ(2-エチルアクリル酸)（PEAA、MW=30,000）、実施例2のポリ(2-プロピルアクリル酸)（PPAA、MW=90,000）であった。これら一連のポリ(カルボン酸)の中で、2位の置換基は、プロトンからメチル基へ、エチル基へ、プロピル基へと変化するにつれて徐々により疎水性になる。立体配座の変化に関する研究結果は置換基が立体配座の変化に及ぼす効果を示しており、それを図1に見ることができる。PAAに関しては、変化の中点はほぼpH=4の位置であり、より疎水性になるように改変されたポリ(カルボン酸)ほど変化の中点はpHがより大きい値にシフトする［PMAA=pH 5；PEAA=pH 6.25；PPAA=pH 7.25］。立体配座のこの変化は、ポリマーのイオン化と相関させることができる。すなわち、より大きなpHでは鎖は非常にイオン化していてより親水性であり（そのためピレン・アッセイにおいて蛍光強度が低い）、より小さなpHではポリマー鎖に沿ったカルボキシレート基はプロトン化された状態になるため、つぶれてよりコンパクトなコイルになったポリマー鎖はより疎水性であり、したがって表面活性もより大きくなる。この状況は、ピレン・アッセイにおいて蛍光強度が大きいことに対応している。そのときピレンは、疎水性のつぶれたコイルの中に局在している。

ポリ酸溶液を用いたコンタクト・レンズの処理

実施例3に記載したPAA、PMAA、PEAA、PPAAを0.5質量％の濃度で含む水溶液を調製し、pHをそれぞれ2.9、3.2、5.5、6.1に調節した。バラフィリコンAでできたPureVision（登録商標）コンタクト・レンズ（ボシュ＆ロム社、ロチェスター、ニューヨーク州、アメリカ合衆国）を脱イオン水の中でリンスし、2.5mlの上記水溶液とともにレンズ用バイアルの中に入れた。次にこのレンズ用バイアルを30分間にわたって高圧消毒した（121℃、30PSI）。冷却後、高圧消毒したバイアルからレンズを取り出し、脱イオン水の中に10回浸すことによって洗浄し、シンチレーション・バイアルの中のさまざまなpH（2.6〜8.8）の緩衝液に入れた。レンズを望むpHで完全に洗浄した後、表面を分析した。あるいはレンズと本発明の溶液をブリスター包装に収容してリッドストックで密封した状態で高圧消毒することもできよう。

コーティングされたレンズのXPS分析

異なる4種類のポリ(カルボン酸)［PAA、PMAA、PEAA、PPAA］で処理し、さまざまなpH（2.6〜8.8）の緩衝液で完全にリンスした実施例4のPureVision（登録商標）レンズをXPSを利用して分析した。前面（レンズで空気に接する側）と後面（レンズで目と接する側）の両方からの3つの切片を分析した。結果を図2〜図4にまとめてある。これらの図は、XPSスペクトルにおける炭素1s（C1s）光電子領域、酸素1s（O1s）光電子領域、シリコーンの濃度（％）をそれぞれ示している。図2では、XPSスペクトルの炭素1s領域の289eV付近にカルボニルの炭素を見ることができる。このピークはPAAとPMAで最も強く、PEAAとPPAAに移るとより弱くなっていることがわかる。ポリ(カルボン酸)の繰り返し単位に含まれる炭素の数は、PMAA（4）からPEAA（5）へ、そしてPPAA（6）へと増加することから、こうなることが予想される。図3には、XPSスペクトルの酸素1s領域を示してある。537eV付近に現われるピークはポリ酸のカルボン酸の-OH基に帰することができる。

図4は、さまざまなポリ(カルボン酸)で処理し、ポリ酸溶液の中で高圧消毒した後にさまざまなpHの緩衝液で完全にリンスしたPureVision（登録商標）レンズのXPSスペクトルによるシリコーンの割合を示している。リンス溶液のpHは、図の中でそれぞれの棒の上に示してある。対照となるPureVisionは黒い棒で示してある。XPSスペクトルによるシリコーンの割合（％）を調べることで、PAAコーティングはpHが6.0でレンズ本体から洗い流され始めるのに対し、PEAAとPPAAはpHがそれぞれ8.0と8.8で表面に強く結合したままであることが容易にわかる。このデータは、より疎水性になるように改変したポリ(カルボン酸)、すなわちPEAAとPPAAは、下にあるレンズ本体から洗い流すのがより難しく、シリコーンの表面をレンズ用パッケージング溶液にとって非常に望ましいpHの範囲（pHが6.7〜8.0）にして覆うことができる。

コーティングされたレンズの接触角の分析

ポリ(カルボン酸)でコーティングされた20ロットのレンズと、対照となる1ロットのPureVision（登録商標）レンズで接触角を分析した。テストするレンズは、実施例3に記載したPAA、PMAA、PEAA、PPAAでコーティングした。それぞれのコーティングに関し、異なる5通りのpH値でコーティングした。レンズを緩衝溶液から取り出し、清潔な外科用メスを用いて4分割した。その4分割したものを清潔なガラス・スライドの上に取り付け、窒素ドライ-ボックスの中で一晩にわたって乾燥させた。脱水したそのレンズに関し、それぞれの4分割物の2点で接触角を測定した。測定に使用した装置はASTプロダクツ社のビデオ接触角システム（VCA）2500XEであった。この装置は、水滴の鮮明な画像を生成させる低電力顕微鏡を利用しており、その画像はコンピュータのスクリーン上にただちに捕獲される。HPLC水をVCAシステムの小さな注射器の中に引き込み、0.6μlの水滴をその注射器からサンプルの上に垂らした。接触角は、水滴の周囲に沿って3〜5個のマーカーを配置することによって計算した。ソフトウエアを用い、水滴の周囲を表わす曲線を計算し、接触角を記録した。右接触角と左接触角の両方をそれぞれの測定について記録した。

接触角を分析した結果を図5に示す。さまざまなポリ(カルボン酸)ポリマーでコーティングされたレンズはどれも、水の接触角が対照であるPureVision（登録商標）レンズよりも小さかった（すなわちレンズの表面がより濡れやすかった）。一般に、2位の置換基の疎水性が大きくなると、測定した接触角が大きくなった。これはおそらく側鎖の疎水性が原因であろう。それに加え、XPS分析によってシリコーンのレベルが対照に近いことがわかったサンプル（pHが6.0のPAAと、pHが6.6のPMAA）は、接触角が小さいままである。これは、対照と比べたとき、接触角を著しく小さくするのにポリマーがほとんど存在している必要がないことが原因であろう。

この明細書に開示した実施態様に対してさまざまな改変が可能であることが理解されよう。したがって上記の説明は本発明を制限するものと見なしてはならず、好ましい実施態様の単なる例示である。例えば上に説明されていて本発明を実施するための最良の態様として実現される機能は、説明だけを目的としている。当業者であれば、本発明の範囲と精神を逸脱することなく、他の構成や方法を実現できよう。さらに、当業者であれば、この明細書に示した特徴と利点の範囲と精神の中で他の変更を思いつくであろう。

Claims

生体医学装置の湿潤性を改良する方法であって、その生体医学装置の表面を、一般式：

（ただしRは、独立に、C₂〜C₂₀炭化水素基であり、nは2〜5000の整数である）の繰り返し単位を1つ以上有するポリマーまたはコポリマーを含む組成物と接触させるステップを含む方法。
上記生体医学装置がコンタクト・レンズである、請求項1に記載の方法。
上記生体医学装置がシリコーン・ヒドロゲル製コンタクト・レンズである、請求項1に記載の方法。
Rが、C₂〜C₆直鎖アルキル基またはC₂〜C₆分岐鎖アルキル基である、請求項1に記載の方法。
Rがエチル基またはプロピル基である、請求項1に記載の方法。
C₂〜C₆直鎖2-α-アルキルアクリル酸、C₂〜C₆分岐鎖2-α-アルキルアクリル酸、環式2-α-アルキルアクリル酸のうちの1種類以上を含むモノマー混合物の重合または共重合によって上記モノマーまたはコポリマーを取得する、請求項1に記載の方法。
上記モノマー混合物が1種類以上の親水性モノマーをさらに含む、請求項6に記載の方法。
一般式：

（ただしRは、独立に、C₂〜C₂₀炭化水素基であり、nは2〜5000の整数である）の繰り返し単位を1つ以上有するポリマーまたはコポリマーを含むコーティングを表面に有する生体医学装置を備える、表面が改変された生体医学装置。
上記生体医学装置がコンタクト・レンズである、請求項8に記載の表面が改変された生体医学装置。
上記生体医学装置がシリコーン・ヒドロゲル製コンタクト・レンズである、請求項8に記載の表面が改変された生体医学装置。
Rが、C₂〜C₆直鎖アルキル基またはC₂〜C₆分岐鎖アルキル基である、請求項8に記載の表面が改変された生体医学装置。
Rがエチル基またはプロピル基である、請求項8に記載の表面が改変された生体医学装置。
C₂〜C₆直鎖2-α-アルキルアクリル酸、C₂〜C₆分岐鎖2-α-アルキルアクリル酸、環式2-α-アルキルアクリル酸のうちの1種類以上を含むモノマー混合物を重合または共重合させて上記モノマーまたはコポリマーを取得する、請求項8に記載の表面が改変された生体医学装置。
上記モノマー混合物が1種類以上の親水性モノマーをさらに含む、請求項13に記載の表面が改変された生体医学装置。
（a）一般式：

（ただしRは、独立に、C₂〜C₂₀炭化水素基であり、nは2〜5000の整数である）の繰り返し単位を1つ以上有するポリマーまたはコポリマーを含んでいて、少なくとも約200mOsm/kgの浸透圧モル濃度と約6〜約9の範囲のpHを持つ溶液に眼科装置を浸すステップと；
（b）その溶液とその装置を、その装置が微生物に汚染されないようにしてパッケージに入れるステップと；
（c）パッケージに入れられたその溶液と装置を殺菌するステップを含む方法。
上記生体医学装置がコンタクト・レンズである、請求項15に記載の方法。
上記生体医学装置がシリコーン・ヒドロゲル製コンタクト・レンズである、請求項15に記載の方法。
Rが、C₂〜C₆直鎖アルキル基またはC₂〜C₆分岐鎖アルキル基である、請求項15に記載の方法。
Rがエチル基またはプロピル基である、請求項15に記載の方法。
C₂〜C₆直鎖2-α-アルキルアクリル酸、C₂〜C₆分岐鎖2-α-アルキルアクリル酸、環式2-α-アルキルアクリル酸のうちの1種類以上を含むモノマー混合物を重合または共重合させて上記モノマーまたはコポリマーを取得する、請求項15に記載の方法。
上記モノマー混合物が1種類以上の親水性モノマーをさらに含む、請求項20に記載の方法。
上記装置と上記溶液を上記パッケージの中に密封する操作をさらに含む、請求項15に記載の方法。
上記パッケージを密封した後に加熱殺菌を実施する、請求項22に記載の方法。
上記溶液が消毒に有効な量の消毒剤を含まない、請求項15に記載の方法。
上記溶液が殺菌化合物を含まない、請求項15に記載の方法。