JP2007501794A - 多光子過程により製造後の度数変更が可能な光により調整可能なレンズ - Google Patents

Abstract

本発明は、新規な光開始剤及びそれを光により調整可能な組成物に使用することに関する。前記開始剤は、架橋化合物により連結された二つ以上の多光子発色団からなる。前記架橋化合物は、前記光により調整可能な組成物の基材と相溶性である材料からなる。前記新規な光開始剤は、有効量の光吸収剤を必要とすることなく、光により調整可能な材料の再調整を可能にする。

Description

本発明は、新規な光開始剤組成物及びそれを用いた光により調整可能な組成物に関する。その新規な開始剤は、可視光を用いて、光により調整可能な組成物の調整を可能にし、また、基材と相溶性でありかつ光学的透明性を付与する材料を提供するものである。

米国では年間およそ二百万の白内障手術が行われる。この手術では、一般に前水晶体包に切開部を形成して白内障の水晶体を除去し、その場所に眼内レンズを移植する。移植されるレンズの度数は、さらに他の矯正手段（例えば眼鏡又はコンタクトレンズ）を用いることなく患者が見ることができるよう選ばれる（眼の長さ及び角膜の曲率の手術前の測定値に基づく）。残念ながら、測定の誤差及び／又はレンズ位置調整の変動及び傷の治癒のため、この手術を受けた全ての患者のうち約半分しか、手術後の矯正をすることなく最良の視力を有することができない。従来技術の眼内レンズは、一旦移植されると、その度数を調整することができないため、患者は通常、移植したレンズを異なる度数の別のレンズに置き換えるか、あるいは、さらなる矯正レンズ（例えば、眼鏡又はコンタクトレンズ）の使用を余儀なくされるかのいずれかを選ばなければならない。前者は通常、メリットよりそのリスクの方が大きいため、ほとんど行われない。

この問題に対する一つの解決法は、光により調整可能な眼内レンズの開発である（特許文献１）。そこに記載されるレンズは、その中に光重合可能なマクロマーが分散されているポリマーマトリックスから形成される。マクロマーの光重合により、光学特性の変化を含む、レンズの一つ以上の特性の変化が引き起こされる。しかし、このレンズは、ＵＶ又は周囲光にさらされることによりレンズが意図しない変化を受けるのを防止する「固定化（ロックイン）」工程においてマクロマーを完全に消費することが必要である。このマクロマーの使いきりのため、一連の初期矯正の後にさらにレンズの調整を行うことができなくなる。

固定化工程の必要性を排除するための可能性のある方法は、二光子開始剤を使用することによるものであるが開示されている（特許文献２乃至８）。これらの出願に記載される発色団は、重合反応を開始させるのに十分なエネルギーの放出を引き起こすため、高強度の光を用いることを必要とする。これらの材料は、使用できる一方、通常、光により調整可能なレンズを作製するのに使用される材料（例えばシロキサン類又はアクリレート類）と相溶性でないものである。この非相溶性のため、材料の光学的透明性は低下し、さらに、レンズから開始剤の浸出が生じ得る。このため、それらの開始剤を光学部品、特にコンタクトレンズや眼内レンズ、に使用することは容認できない。
Brandser et al．，Acta Ophthalmol Scand 75：162−165（1997）；Oshika et al，，J Cataract Refract Surg 24：509−514（1998）。 米国特許第６，４５０，６４２号明細書 米国特許第６，２６７，９１３号明細書 米国特許第６，３１６，１５３号明細書 米国特許第６，４０２，０３７号明細書 米国特許第６，５５５，６８２号明細書 米国特許第６，５６６，５２９号明細書 米国特許出願公開第２００２／０１８５６３４号明細書 米国特許出願公開第２００３／００５２３１１号明細書

従って、周囲光より大きな強度の光でその反応が誘発され、光により調整可能な組成物又は物品の基材と相溶性である光開始剤を提供することが望まれる。

本発明は、光により調整可能な組成物又は物品を作製するのに使用される基材と相溶性である光開始性組成物を含む。本発明の光開始剤は、一般式Ａ−Ｂ−Ａ¹を有する。式中、Ｂは、光により調整可能な組成物の基材に類似する性質を有するモノマー、ホモポリマー又は共重合体からなる架橋化合物であり、かつＡ及びＡ¹は、同じ又は異なるものとすることができ、多光子発色団を含むものである。

一態様において、前記架橋化合物は、前記基材の性質に応じて、シロキサン部分又はアクリレート部分を含有する。例えば、ポリシロキサンから作られる眼内レンズの場合、Ｂもシロキサンであることが好ましく、また、レンズがポリアクリレートの場合、Ｂはアクリレートである。

一態様において、前記発色団は、二光子吸収によって、４００〜１５００ｎｍの範囲、好ましくは４００〜８００ｎｍの範囲、最も好ましくは５００〜７００ｎｍの範囲にある光を吸収する。前記発色団の性質に応じて、光は、周囲光からのものよりも高い強度でなければならず、さらに、照射の間、二以上の光子の同時吸収が可能であるよう十分に高い強度でなければならない。

本発明の新規な光開始剤は、光により調整可能な光学物品のための光開始剤として特に有用である。この光開始剤は、周囲光（例えば通常の太陽光）より有意に大きな強度の可視光によって作動させられるものである。従って、そのような新規な光開始剤を用いれば、光により調整可能な光学物品の製造及び実際の使用が可能になり、それは、不要な光学部品の変化を防ぐための固定化工程を必要とせず、さらに、光学部品の寿命まで一回以上再調整することができる。

以下の発明の詳細な説明がより良く理解されるよう、以上に本発明の特徴及び技術的利点を幾分大まかに述べてきた。本発明のさらなる特徴及び利点を以下に記載するが、それらは、本発明の請求の範囲の主題を構成するものである。当然のことながら、開示される概念と特定の態様は、本発明の同じ目的を達成するための他の構成の設計又は変更に対する基礎として直ちに用いることができる。さらに当然のことながら、そのような均等である構成は、添付の請求の範囲に示される発明から逸脱しないものである。本発明に特徴的であると考えられる新規な特徴は、その構成及び実施の方法の両方について、さらなる目的及び効果とともに、添付の図面と合わせて考慮されるとき、以下の記載からさらに良く理解されるはずである。しかし、当然のことではあるが、各図面は単なる例示を目的として示されるものであり、本発明の範囲を限定しようとするものではない。

本発明の新規な光開始剤は、可視光の波長の光を用いるが、周囲光にあるよりもかなり高い光の強度を必要とする。従って、前記光開始剤は、レーザー又は他の光源で、十分な強度をもたらすものを使用して活性化することができるが、そのような光源は紫外光を用いる必要はない。光により調整可能な物を作るため使用される基材と組成が類似する架橋化合物が存在するため、相溶性が向上し、光学的透明度の確保が容易になり、そして、眼の水性環境への光開始剤の浸出が防止される。高強度の光によって活性化される光開始剤を用いることにより、長期間にわたって数回特性を変えることができる光可変材料の製造が可能になる。また、本発明の新規な光開始剤を用いることにより、青色光を吸収する光可変レンズの製造が可能になり、前記レンズは、青色光を遮ることができ、それにより、リポフスチンが詰まったＲＰＥ（網膜色素上皮）細胞を青色光による損傷から守ることができる。

本発明の新規な光開始剤は、一般式：Ａ−Ｂ−Ａ¹を有する。式中、Ａは、多光子発色団であり、Ａ¹は、発色団でない末端基であるか又はＡと同じ又は異なる多光子発色団であり、かつＢは、基材に類似する組成を有するモノマー、ホモポリマー又は共重合体からなる架橋化合物である。例えば、基材がポリシロキサンからなる場合、Ｂは、以下の一般式を有することができる。

式中、ｍ及びｎは、1以上の整数であり、好ましくは５以上１０以下の整数である。Ｒ¹、Ｒ²、Ｒ³及びＲ⁴は、それぞれ独立して、水素、アルキル基、ハロゲン化アルキル基、アリール基、ハロゲン化アリール基及びアリールアルキル基の部分からなる群より選ばれるものである。

同様に、基材がポリアクリレートである場合、Ｂは以下の一般式を有することができる。

式中、ｍ、ｎ、Ｒ¹、Ｒ²、Ｒ³及びＲ⁴は、上記で定義したとおりである。

多光子発色団要素Ａ及びＡ¹は、多光子吸収を介して重合反応を開始するために可視光を用いることができる二光子発色団であることが好ましい。典型的に、これらの発色団は、２００〜１５００ｎｍの範囲にある光を吸収し、二光子吸収について２００〜９００ｎｍの範囲にある光を吸収することが好ましい。ここで用いる用語「高強度の光」は、周囲の条件下で存在する強度よりも高くかつ光重合を開始させるのに十分な強度の光を意味する。例えば、一態様において、前記開始剤は、約５３２ｎｍの光であってパルス幅が約０．５ｎｓで最大パルスエネルギーが約４μＪである光によって作動させられる。本発明の実施に有用な発色団は、架橋部分への結合が可能になるよう修飾される。このことは、典型的に、発色団に一つ以上のビニル基又はアリル基を付加することにより行われるが、架橋化合物上で基に結合できる任意の反応基を用いることができる。

前記発色団をビニル基の付加によって修飾した場合、シリコーン架橋では、ビニル−水素化物の反応により発色団が架橋化合物に結合され、アクリレート架橋では、例えばＡＴＲＰ（原子移動ラジカル重合）エンドキャップにより発色団が架橋化合物に結合される。これは一般にシリコーン架橋について末端の水素化物で起こるが、そのような反応は、任意の利用可能な水素化物においておこり得る。従って、本発明は光開始剤に、架橋化合物の末端に発色団が付いているものに限定されない。同様に発色団は、アクリレート架橋に沿った任意の位置（架橋アクリレートの末端を含む）に付けることができる。

本発明の実施に有用な発色団の一群は、一般式：Ｄ−π−Ｄを有する。式中、Ｄは第三級アミノ電子供与体基であり、かつπは共役架橋部である。例えば、πは、フルオレン、ジフェニルポリエン、ビス−（スチリル）ベンゼン、ビス（フェニルブタジエニル）ベンゼン及びビス−（スチリル）ベンゼンからなる群より選ばれるものとすることができる。

一つの特に有用な発色団は以下の一般式を有する。

この発色団は、以下に示すように、二つのアリル基をジブロモフルオレンに付加した後、３−メトキシジフェニル−アミンとのパラジウムカップリングを行うことにより、調製される。

上記構造式に示されるとおり、この発色団は二つの利用可能なアリル基を有する。これらの基は、当前記技術においてよく知られる手法を用いて、シロキサン部分上の水素化物基と反応することができ、あるいは、ＡＴＲＰエンドキャップを介してアクリレート部分のラジカル末端と反応することができ、例えば、以下の構造をもたらす。

こうして得られる光開始剤は、４００〜９００ｎｍの範囲にある光への露光により作動させられるが、周囲光の強度の光によっては活性化されない。

上述したように、本発明の新規な光開始剤は、光により調整可能な組成物又は物品（特に、光により調整可能な光学部品）に特に有用である。

光により調整可能な物品又は組成物は、一般的に、ポリマーマトリックスから一般的に形成される基材と、前記基材に組み込まれているが前記基材に結合されていない光重合可能なマクロマーとを含む。さらに、前記新規な光開始剤は、適当な波長で十分な強度の光にさらされると多光子吸収により前記マクロマーの光重合を開始させるように、前記基材に組み込まれている。前記マクロマーの光重合は、前記組成物の特性の変化を引き起こす。例えば、光学部品の場合、前記マクロマーの光重合は、前記基材の屈折率の変化を引き起こすことができる。また、光重合は、基材の形の変化を引き起こすこともできる。また、これは、前記材料の光学特性にも影響し得る。

また、本発明は、その有効寿命の間いつでもその光学特性を変更又は調整することができる光学部品に関する。この調整は、前記部品への材料の付加又は前記部品からの材料の除去を行うことのない自立系において達成される。本発明の新規な光開始剤を用いることにより、時間とともに光学部品を再度調整することができる。またこれにより、周囲光にさらされることにより光学部品が不要な変化を受けないようにする「固定化（ロックイン）」工程の必要がなくなる。

本発明の範囲に含まれる典型的な光学部品には、データ記憶部品（例えば、コンパクトティスク、デジタルビデオディスク）、レンズ類（例えば、眼鏡レンズがあるがこれに限定されるものではない）、コンタクトレンズ、眼内レンズ、鏡、プリズムなどがある。好ましい態様において、光学部品は眼内レンズである。

光学部品は、典型的に、部品に形を付与するとともに部品の物性の多く（例えば、硬度、可撓性など）をもたらす第一のポリマーマトリックスから調製される。

また、光学部品は、その中に分散されているマクロマーをさらに含有する。このマクロマーは、刺激により引き起こされる重合（好ましくは光重合）が可能な単一の化合物又は複数の化合物の組合せとすることができる。

第一のポリマーマトリックスとマクロマーの性質は、光学部品の意図される最終用途に応じて変わってくる。しかし、一般的に、第一のポリマーマトリックスとマクロマーは、前記マクロマーを含む成分が前記第一のポリマーマトリックス内で拡散可能なように選ばれる。具体的に言えば、目の粗い第一のポリマーマトリックスは、より大きなマクロマー成分と組み合わされる傾向にあり、目の細かい（緻密な）ポリマーマトリックスは、より小さなマクロマー成分と組み合わされる傾向にある。

適当なエネルギー（例えば、熱又は光）にさらされると、マクロマーは、典型的に、光学部品の前記さらされた領域に第二のポリマーマトリックスを形成する。第二のポリマーマトリックスが存在することにより、光学部品のその部分の材料特性が変わり、その屈折能力が調整される。一般に、第二のポリマーマトリックスが形成されることにより、典型的に、光学部品のその作用を受けた部分の屈折率は上昇する。さらされた後、さらされなかった領域のマクロマーは、時間が経つにつれて、さらされた領域に移動する。さらされた領域に移動するマクロマーの量は、時間に依存し、そして、正確に調節することができる。十分な時間が与えられれば、マクロマー成分は、光学部品（すなわち、さらされた領域を含む第一のポリマーマトリックス）全体にわたって再平衡しかつ再分布する。前記領域が再度エネルギー源にさらされると、それまで前記領域に移動していたマクロマー（これは、再平衡可能なものより少なくてもよい）は、重合し、第二のポリマーマトリックスの形成をさらに増加させる。このプロセス（さらされた後、適当な時間の間、拡散させられる）は、光学部品のさらされた領域が必要な特性（例えば、度数、屈折率、又は形）に至るまで繰返すことができる。この時点において、新規な光開始剤に必要なのは周囲光より高い強度の光を用いることであるため、前記部品が特定の波長及び強度にさらされない限り、さらなる重合は起こらない。従って、眼内レンズの場合、レンズは、さらなる変化を受けることなく、自然光等にさらすことができる。例えば、加齢又は患者の健康状態の変化のために調整が必要になった場合、適当なエネルギー源にさらすことにより、レンズを調整することができる。

第一のポリマーマトリックスは、共有結合された又は物理的に結合された構造物であり、前記構造物は、光学部品として機能しかつ第一のポリマーマトリックス組成物（ＦＰＭＣ）から形成されるものである。一般に、第一のポリマーマトリックス組成物は、重合により第一のポリマーマトリックスを形成する一種以上のモノマーを含む。第一のポリマーマトリックス組成物は、必要に応じて、重合反応を調整するか又は光学部品の任意の特性を向上させる任意の数の配合助剤を含むことができる。適当なＦＰＭＣモノマーの具体例には、アクリル化合物類、メタクリレート類、ホスファゼン類、シロキサン類、ビニル化合物類、並びにそれらのホモポリマー類及び共重合体類が含まれる。ここで用いる用語「モノマー」は、任意の単位であってその同じ繰返し単位を含む重合体を形成するため互いに結合することができる単位（それ自身、ホモポリマー又は共重合体であってもよい）を指す。ＦＰＭＣモノマーが共重合体である場合、それは、同じ種類のモノマー（例えば、二つの異なるシロキサン）からなってもよいし、異なる種類のモノマー（例えば、シロキサンとアクリル化合物）からなってもよい。

一態様において、第一のポリマーマトリックスを形成する一種以上のモノマーは、マクロマーの存在下において重合かつ架橋される。他の態様において、第一のポリマーマトリックスを形成する高分子出発物質は、マクロマーの存在下において架橋される。いずれの場合でも、マクロマー成分は、第一のポリマーマトリックスの形成と相溶するものでありかつその形成を有意に妨害するものでないことが必要である。同様に、第二のポリマーマトリックスの形成は、存在する第一のポリマーマトリックスと相溶すべきである。言い換えれば、第一のポリマーマトリックスと第二のポリマーマトリックスは相分離すべきではなく、そして、光学部品による光の透過は、影響を受けないようにすべきである。

上述したように、（i）マクロマーが第一のポリマーマトリックスの形成と相溶するものであり、（ii）マクロマーが、第一のポリマーマトリックスの形成後、刺激により引き起こされる重合が可能なままのものであり、そして、（iii）マクロマーが第一のポリマーマトリックス内で自由に拡散できるものならば、前記マクロマーは単一の成分でもよいし複数の成分でもよい。好ましい態様において、前記刺激により引き起こされる重合は、光により引き起こされる重合である。

一般に、二種類の眼内レンズ（ＩＯＬ）がある。第一の種類の眼内レンズは、眼の本来のレンズの代わりになるものである。そのような処置が必要になる最も一般的な原因は白内障である。第二の種類の眼内レンズは、元にあるレンズを補い、永続的な矯正レンズとして機能するものである。この種類のレンズ（有水晶体眼内レンズと呼ばれることがある）は、眼のある屈折異常を矯正するため、前眼房又は後眼房に移植される。理論上、いずれの種類の眼内レンズについても正常視（すなわち無限遠の光を網膜上に完全に収束させること）に必要な度数（倍率）を、正確に計算することができる。しかし、実際には、角膜曲率の測定誤差、及び／又は、レンズの位置調整の変動及び傷の治癒のため、おそらく、ＩＯＬ移植を受けたすべての患者のうち約半分しか、手術後にさらなる矯正の必要なく可能な最良の視力を有していないと考えられる。先行技術のＩＯＬは、通常、手術後に度数の変更ができないため、そのままの患者は、他の種類の視力矯正、例えば外部のレンズ（例えば、眼鏡又はコンタクトレンズ）又は角膜の手術にたよる必要がある。本発明の眼内レンズを使用することにより、これらの種類のさらなる矯正手段は不要になる。

本発明の眼内レンズは、第一のポリマーマトリックスと、その中に分散されたマクロマーとを含む。前記第一のポリマーマトリックス及び前記マクロマーは、上述したとおりであり、そして、得られるレンズが生体適合性であるということがさらに必要である。

適当な第一のポリマーマトリックスの具体例には、ポリアクリレート類、例えば、ポリアルキルアクリレート類及びポリヒドロキシアルキルアクリレート類、ポリメタクリレート類、例えば、ポリメチルメタクリレート（ＰＭＭＡ）、ポリヒドロキシエチルメタクリレート（ＰＨＥＭＡ）及びポリヒドロキシプロピルメタクリレート（ＨＰＭＡ）、ポリビニル類、例えば、ポリスチレン及びポリビニルピロリドン（ＮＶＰ）、ポリシロキサン類、例えば、ポリジメチルシロキサン、ポリホスファゼン類、ならびに、それらの共重合体がある。米国特許第４，２６０，７２５号及びそこに引用される特許及び参照文献（それらは、この引用により、すべてその内容が本明細書に記載されたものとする）は、第一のポリマーマトリックスを形成するのに用いることができる適当なポリマー類のより具体的な例を記載している。

好ましい態様において、第一のポリマーマトリックスは、得られるＩＯＬが流体様の及び／又はエラストマーの挙動を示しやすくなるよう、通常、相対的に低いガラス転移温度（Ｔｇ）を有する。柔軟性が重要である用途（例えば、眼内レンズ又はコンタクトレンズ）において、Ｔｇは、２５℃未満であることが一般的であり、２０℃未満であることが好ましい。剛性が重要である場合、Ｔｇはより高くなり、例えば、２５℃〜５０℃である。

第一のポリマーマトリックスは、典型的に、一種以上の高分子出発物質を架橋することによって形成され、ここで、各高分子出発物質は、少なくとも一つの架橋可能な基を有する。適当な架橋可能な基の具体例には、水素化物基、アセトキシ基、アルコキシ基、アミノ基、無水物基、アリールオキシ基、カルボキシ基、エノキシ基、エポキシ基、ハロゲン化物基、イソシアノ基、オレフィン基、及びオキシン基があるが、これらに限定されるものではない。より好ましい態様において、各高分子出発物質は、末端モノマー（エンドキャップとも呼ばれる）を含み、それは、高分子出発物質を構成する上記一以上のモノマーと、同じであるか又は異なったものである一方、少なくとも一つの架橋可能な基を含む。換言すれば、末端モノマーは、高分子出発物質を始まらせかつ終わらせるものであり、そして、少なくとも一つの架橋可能な基をその構造の一部として含む。本発明の実施に必要ではないが、高分子出発物質を架橋するメカニズムは、マクロマーからなる成分を刺激により重合するメカニズムと異なることが好ましい。例えば、マクロマーが光誘起重合によって重合される場合、高分子出発物質は、光誘起重合以外の任意のメカニズムによって重合される架橋可能な基を有することが好ましい。

第一のポリマーマトリックスの形成のため特に好ましい高分子出発物質の種類は、ポリシロキサン類（シリコーン類としても知られる）で、その末端が、不飽和アルキル基（例えばビニル基）からなる群から選ばれる架橋可能な基を含む末端モノマーでエンドキャップされているものである。シリコーンＩＯＬは、曲げやすくかつ折りたたみ易いため、一般に、ＩＯＬ移植手術の間、より小さい切開部を使用することができる。特に好ましい高分子出発物質の例は、ビス（ビニルジメチルシリル）−ポリジメチルシロキサンである（これは、末端がビニルジメチルシリル末端モノマーでエンドキャップされたポリジメチルシロキサンである）。

ＩＯＬの製造に使用されるマクロマーは、上述したとおりであるが、ただし、マクロマーは、生体適合性であることがさらに必要である。前記マクロマーは刺激による重合が可能なものである。そして、（i）マクロマーが第一のポリマーマトリックスの形成と相溶するものであり、（ii）マクロマーが、第一のポリマーマトリックスの形成後、刺激による重合が可能なままのものであり、そして、（iii）マクロマーが第一のポリマーマトリックス内で自由に拡散できるものならば、前記マクロマーは、単一の成分であってもよいし、複数の成分であってもよい。一般に、第一のポリマーマトリックスを形成するのに使用される同じ種類のモノマーを、マクロマーの成分として用いることができる。しかし、マクロマー用モノマーは第一のポリマーマトリックス内を拡散可能でなければならないという要件があるため、マクロマー用モノマーは、一般的に、第一のポリマーマトリックスを形成するモノマーよりも小さくなる（すなわち、より低い分子量を有する）傾向にある。前記一種以上のモノマーのほかに、マクロマーは、他の成分、例えば、第二のポリマーマトリックスの形成を促進する開始剤及び増感剤を含むことができる。

可撓性で折りたたみ可能なＩＯＬが好ましいことから、特に好ましい種類のマクロマー用モノマーは、光重合可能な基を含む末端シロキサン部分で末端がエンドキャップされたポリシロキサン類である。そのようなモノマーは例えば：Ｘ−Ｙ−Ｘ¹、で表される。式中、Ｙは、シロキサンであり（前記シロキサンは、モノマー、又は任意の数のシロキサン単位から形成されるホモポリマーもしくは共重合体であり得る）、かつ、Ｘ及びＸ¹は、同じ又は異なるものとすることができ、かつ、それぞれ独立して、光重合可能な基を含む末端シロキサン部分である。Ｙの具体例には以下のものが含まれる。

式中、ｍ及びｎはそれぞれ独立して整数であり、かつＲ¹、Ｒ²、Ｒ³及びＲ⁴は、それぞれ独立して、水素、アルキル基（第一級、第二級、第三級、シクロ）、アリール基、又はヘテロアリール基である。好ましい態様において、Ｒ¹、Ｒ²、Ｒ³及びＲ⁴は、炭素数が１〜１０のアルキル基又はフェニル基である。アリール含量が相対的に高いマクロマー用モノマーは、本発明のレンズの屈折率により大きな変化をもたらすことが見出されたため、Ｒ¹、Ｒ²、Ｒ³及びＲ⁴の少なくとも一つは、アリール基、特にフェニル基であることが一般的に好ましい。より好ましい態様において、Ｒ¹、Ｒ²、Ｒ³は、同じでありかつメチル基、エチル基又はプロピル基であり、かつＲ⁴はフェニル基である。

Ｘ及びＸ¹（又はマクロマー重合体の表わし方によってＸ¹及びＸ）の具体例は、下記の通りである。

それぞれにおいて、Ｒ⁵及びＲ⁶は、それぞれ独立して、水素、アルキル基、アリール基、又はヘテロアリール基であり、かつ、Ｚは光重合可能な基である。

好ましい態様において、Ｒ¹及びＲ⁶は、それぞれ独立して、炭素数が１〜１０のアルキル基又はフェニル基であり、かつＺはアクリレート基、アリルオキシ基、シンナモイル基、メタクリレート基、スチベニル基及びビニル基からなる群より選ばれる部分を含む光重合可能な基である。より好ましい態様において、Ｒ⁵及びＲ⁶はメチル基、エチル基又はプロピル基であり、かつ、Ｚはアクリレート基部分又はメタクリレート基部分を含む光重合可能な基である。

特に好ましい態様において、マクロマー用モノマーは、以下の式のものである。

ここで、Ｘ及びＸ¹は同じであり、かつＲ¹、Ｒ²、Ｒ³及びＲ⁴はこれまでに定義したとおりである。そのようなマクロマー用モノマーの具体例には、末端がビニルジメチルシリル基でキャップされたジメチルシロキサン−ジフェニルシロキサン共重合体、末端がメタクリロキシプロピルジメチルシリル基でキャップされたジメチルシロキサン−メチルフェニルシロキサン共重合体、及び末端がメタクリロキシプロピルジメチルシリル基でキャップされたジメチルシロキサンがある。任意の適当な方法を用いることができるが、一以上の環状シロキサンを、トリフルオロメタンスルホン酸（triflic acid）の存在下、開環反応させることが、本発明によるマクロマー用モノマーの一種を生成させるのに特に効率的な方法であることが見出された。簡単にいえば、当前記方法は、トリフルオロメタンスルホン酸の存在下、環状シロキサンと次式の化合物とを接触させることを含む。

式中、Ｒ⁵、Ｒ⁶及びＺは、これまでに定義したとおりである。環状シロキサンは、環状シロキサンのモノマー、ホモポリマー又は共重合体とすることができる。その代わりに、一種より多い環状シロキサンを使用してもよい。例えば、環状のジメチルシロキサン四量体及び環状のメチル−フェニルシロキサン三量体を、トリフルオロメタンスルホン酸の存在下、ビスメタクリルオキシプロピルテトラメチルジシロキサンと接触させ、メタクリルオキシルプロピル−ジメチルシラン基で末端がエンドキャップされたジメチル−シロキサン メチル−フェニルシロキサン共重合体（特に好ましいマクロマー用モノマー）を形成する。

一方、本発明のマクロマーは、一般式：
Ｘ−（Ａ）_m−Ｑ−（Ａ）_m−Ｘ¹、又は、
Ｘ−（Ａ）_n−（Ａ¹）_m−Ｑ−（Ａ）_m−（Ａ¹）_n−Ｘ¹
を有する多官能アクリレート系モノマーからなることができる。式中、Ｑは、前記アクリレートモノマーを形成するため用いられるアクリレート系化合物であり、Ａ及びＡ¹は、同じ又は異なるものであり、かつ一般構造：

（ここで、Ｒ⁷及びＲ⁸は、アルキル基、ハロアルキル基、アリール基、ハロアリール基である）を有するものであり、かつＸ及びＸ¹は、刺激による重合が可能な部分（好ましくは光重合可能な基）を含むものであり、かつｎ及びｍは整数である。

一態様において、前記マクロマーは以下の一般式を有するものである。

式中、Ｒ⁹、Ｒ¹⁰及びＲ¹¹は、それぞれ独立して、アルキル基、ハロアルキル基、アリール基及びハロアリール基からなる群より選ばれるものであり、かつｎ及びｍは整数であり、かつＸ及びＸ¹は上記で定義したとおりである。

本発明の光学部品の重要な利点は、製造後に部品の特性を変更できることである。例えばＩＯＬの場合、この変更は、眼内での移植の後に行うことができる。例えば、不完全な角膜の測定値及び／又はレンズ位置調整の変動及び傷の治癒によって生じる度数計算のなんらかの誤差は、手術後の外来患者の処置において修正することができる。さらに、経時的な患者の身体的変化について矯正を行うこともできる。

部品の屈折率の変化に加えて、第二のポリマーマトリックスを刺激により形成すれば、予想可能な態様で前記部品の形を変えることにより、前記部品の度数が変わることを見出した。例えば一態様において、第二のポリマーマトリックスを形成することにより、前記部品における熱力学平衡状態が変わる。このことは結果的にマクロマーの移動を促進し、その結果、レンズの曲率の変化を生じさせることができる。その結果、眼内移植の後に、ＩＯＬの特性（例えば度数）を調整するため、両方のメカニズムを利用することができる。一般に、第一のポリマーマトリックスとその中に分散されているマクロマーとを有する本発明の光学部品を実際に用いるための方法は以下のことを含む。

（ａ）前記光学部品の少なくとも一部を刺激にさらすことにより、前記刺激によって前記マクロマーの重合を生じさせること（前記部品が必要な初期特性を有する場合、この工程は省いてもよい）、
（ｂ）光学特性の変化が必要であるか又は望まれるかどうかを判定すること、
（ｃ）前記部品の少なくとも一部を刺激にさらす又は再度さらすことにより、前記刺激によって前記マクロマーの重合を生じさせて前記部品の光学特性を変化させること、
（ｄ）ある時間待機すること、
（ｅ）前記部品の性能を評価すること。

外部からの刺激にさらした後、前記部品は、必要な光学特性が得られるまで、再度刺激にさらすことが必要となり得る。

他の態様において、光学部品の特性を変更する必要がある場合、前記部品を変質させるための方法は以下のことを含む。

（ａ）光学部品の第一の部分を刺激にさらすことにより、前記刺激によって前記マクロマーの重合を生じさせること、及び
（ｂ）レンズの第二の部分を刺激にさらすこと。

部品の第一の部分と部品の第二の部分とは、レンズの異なる領域に相当するが、互いに部分的に重なっていてもよい。必要に応じて、前記方法は、部品の第一の部分をさらすことと部品の第二の部分をさらすこととの間に時間の間隔があってもよい。さらに、前記方法は、部品の第一の部分及び／又は部品の第二の部分を、任意の回数、さらにさらすことを備えることができ（さらすこととさらすこととの間に時間の間隔があってもなくてもよい）、あるいは、前記部品の別の部分（例えば部品の第三の部分、部品の第四の部分など）をさらすことをさらに備えてもよい。

一般に、一つ以上のさらされる部分の位置は、矯正される屈折誤差の種類に応じて変わり得る。例えば、一態様において、ＩＯＬのさらされる部分は光学帯であり、それは、レンズの中心領域（例えば、直径約４ｍｍ〜約５ｍｍ）である。一方、レンズの一以上のさらされる部分は、ＩＯＬの外縁に沿った部分又は特定の経線に沿った部分とすることができる。他の態様において、眼鏡レンズの複数の異なる領域を刺激にさらすことにより、二焦点の眼鏡レンズを形成することができる。好ましい態様において、前記刺激は光である。より好ましい態様において、前記光はレーザー光源からのものである。

上述したように、これらの調整は、最初の調整の過程において行うことができ、あるいは、数週間後又は数年後に行うことができる。従って、使用者の要望が時間とともに変わるのに応じて、手術等の必要なく光学特性を調整することができる。

また、光学部品の再調整可能な特性は、新規なデータ記憶装置をもたらし得る。第二のポリマーマトリックスが存在する領域を調節することにより、三次元でデータを記録することが可能であり、そして、記憶されたデータを後の時間に増加又は変更することが可能である。

上述したように、本発明の多光子開始剤は、光重合反応を誘起又は開始させるため、周囲より高い強度の光を用いることを必要とする。従って、この反応は、周囲の条件においては通常起こらない。さらに、高強度の光を停止すると、この重合反応は停止する。従って、基材に存在するマクロマーの一部のみを光重合させることができ、そして、後の時間におけるさらなる重合のために利用可能な有効量の材料を残しておくことができる。この時間は、数日又は数時間のように短くすることもできるし、数週間、数ヶ月又は数年のように長くすることもできる。従って、再調整は、なされた初期調整を微調整するように行うことができ、あるいは、再調整は、材料の特性を完全に変えるものとすることができる。例えば、眼内レンズの場合、移植の後、所望の光学特性を有するレンズを達成するため、最初に調整を行うことができる。患者の視力が、加齢又は成長のため、変化を必要とする場合、さらに改善を数ヶ月後又は数年後に行うことができる。この変化は、患者の要求に応じて、あるジオプターのフラクションを数ジオプターにシフトすることとすることができる。

本発明及びその利点を詳細に記載してきたが、当然のことながら、添付の請求の範囲に規定される本発明から逸脱することなく、種々の変更、置換、及び改変をここに行うことができる。さらに本発明の技術的範囲は、本明細書に記載される特定の態様のプロセス、装置、製造法、物の組成、手段、方法、及び工程に限定されるものではない。本開示から容易に理解されることであるが、ここに記載される対応する具体例と実質的に同じ機能を発揮するか又は実質的に同じ結果をもたらす既存の又は将来開発されるプロセス、装置、製造法、物の組成、手段、方法、又は工程を用いてもよい。そして、添付の請求の範囲は、その範囲内に、そのようなプロセス、装置、製造法、物の組成、手段、方法、又は工程を含むよう解釈されるものである。

本発明をさらに説明するため、以下に実施例を示す。以下の実施例に示される特定の限定事項は、例示を目的とするもので、限定を目的とするものではない。

実施例１
２５０ｍＬの丸底フラスコに、８．１ｇ（２５ミリモル）の２，７−ジブロモフルオレン、０．５４ｇ（３．３ミリモル）のヨウ化カリウム、８．４ｇ（１５０ミリモル）の水酸化カリウム、及び３０ｍＬのＤＭＳＯを充填した。前記フラスコを０℃に冷却し、滴下漏斗から、５．５ｍＬ（６４ミリモル）の臭化アリルを滴下した。反応物を一夜室温になるようにした。翌朝、水を添加して生成物を沈殿析出させた。黄色の固体をろ過し、エタノールから再結晶して、８．２ｇ（８１％の収率）の９，９−ジアリル−２，７−ジブロモフルオレンを得た。

５０ｍＬの丸底フラスコに、２．６ｇ（６．３ミリモル）の９，９−ジアリル−２，７−ジブロモフルオレン、３．２ｇ（１６ミリモル）の３−メトキシジフェニルアミン、１．８ｇ（１９ミリモル）のナトリウムｔ−ブトシキド、０．０５８ｇ（０．０６３ミリモル）のトリス（ジベンジリデンアセトン）ジパラジウム（０）、０．１１ｇ（０．１９ミリモル）の１，１−ビス（ジフェニルホスフィノ）フェロセン及び６０ｍＬのトルエンを充填した。反応物を２日間９３℃に加熱した。固体をろ過により除いた。ろ液をシリカに吸着させ、精製して、０．２５ｇ（６．０％の収率）の二光子発色団（２Ｐ）を得た。

実施例２
５０ｍＬの丸底フラスコに、０．２０ｇの二光子発色団（２Ｐ）、０．２０ｇのシリコーン水素化物−架橋剤（ＸＬ−Ｈ）及び１０ｍＬのトルエンを充填した。二滴のカルステッド（Karsted’s）触媒を加え、そして、ＧＣ分析において二光子発色団の消失が認められるまで、反応物を室温で撹拌した。混合物を活性炭に通して白金触媒を除去し、溶媒を蒸発させて０．３６ｇの（ＸＬ−２Ｐ）を得た。

実施例３
５０ｍＬの丸底フラスコに、１．０ｇ（１．５ミリモル）の二光子発色団（２Ｐ）、０．３９４ｇ（０．７８ミリモル）の１Ｈ，１３Ｈ−テトラデカメチルヘプタシロキサン（Ｈ−Ｌ⁷−Ｈ）及び１０ｍＬのトルエンを充填した。二滴のカルステッド触媒を加え、そして、ＧＣ分析において二光子発色団の消失が認められるまで、反応物を室温で撹拌した。混合物を活性炭に通して白金触媒を除去し、溶媒を蒸発させて１．１ｇ（７６％の収率）の（２Ｐ−Ｌ⁷−２Ｐ）を得た。

実施例４
５０ｍＬの丸底フラスコに、０．６３ｇ（１．０ミリモル）の二光子発色団（２Ｐ）、０．５１ｇ（１．０ミリモル）の１Ｈ，１３Ｈ−テトラデカメチルヘプタシロキサン（Ｈ−Ｌ⁷−Ｈ）及び１０ｍＬのトルエンを充填した。二滴のカルステッド触媒を加え、そして、ＧＣ分析において二光子発色団の消失が認められるまで、反応物を室温で撹拌した。混合物を活性炭に通して白金触媒を除去し、溶媒を蒸発させて０．７６ｇ（６７％の収率）の（Ｈ−Ｌ⁷−２Ｐ）を得た。

実施例５
以下のものを混合することにより、シリコーンフィルムを成形した。

メタクリレートで末端がキャップされたシリコーンマクロマー３．０８ｇ（１０００ｇ．モル^-1）、実施例３で調製された二光子開始剤０．２２ｇ、水素化物樹脂架橋剤０．５３４ｇ（３０００〜５０００ｇ.モル^-1）、シリコーン系ポリマー３．５０ｇ（シリコーン樹脂で強化されたもの、ＬＳＲ−９−Ａ部分）。スパーテルを用いてこれらの成分をガラス混合バイアルで十分に混合し、そして、混合物をデシケーターにおいて脱気した。その後、合計３５ｐｐｍのＰｔ触媒を含む３．６７ｇのシリコーン系ポリマー（シリコーン樹脂で強化されたもの、ＬＳＲ−９−Ｂ部分）を添加し、十分に混合した。混合物を再度脱気して空気を除去し、１．２ｍｍ厚で７５×７５mmのフィルム成形型に充填した。このフィルムを３７℃で２４時間硬化させた。フィルムは、無色で、かつＵＶ−可視分光法により測定された結果、光透過性であった。

実施例６
実施例５で調製されたフィルムに、二光子吸収用に設計した顕微鏡において照射を行った。７２０ｎｍで６３０ｍＷの出力のＴｉ：サファイアレーザーから得られる光を、１０倍の対物レンズを介して０．３０の開口数で収束させた。これにより、二光子重合の開始のための１．２μｍ集束スポットが得られた。周囲が約９００μｍの円形スポットが照射され、下の図中の異なる屈折によって示される当前記サイズの光重合された領域をもたらした。

Claims (19)

1. 一般式：Ａ−Ｂ−Ａ¹（式中、Ａ及びＡ¹は、それぞれ独立して多光子発色団から選ばれるものであり、かつＢは、アクリレート部分又はシロキサン部分である）を有する光開始剤。
2. Ｂは、以下の一般式：
   

   

   （式中、ｍ及びｎは、１から１０までの整数であり、かつＲ¹、Ｒ²、Ｒ³及びＲ⁴は、それぞれ独立して水素、アルキル基、ハロゲン化アルキル基、フェニル基及びアリール基からなる群より選ばれるものである）のシロキサン部分を含有する、請求項１記載の光開始剤。
3. Ｂは、以下の一般式：
   

   

   （式中、ｍ及びｎは、１から１０までの範囲にある整数であり、かつＲ¹、Ｒ²、Ｒ³及びＲ⁴は、それぞれ独立して水素、アルキル基、置換されたアルキル基、フェニル基及びアリール基からなる群より選ばれるものである）のアクリレート部分を有する、請求項１記載の光開始剤。
4. 前記発色団は、一般式：Ｄ−π−Ｄ（式中、Ｄは第三級アミノ電子供与体基であり、かつπは共役架橋部である）を有するものである、請求項１記載の光開始剤。
5. 一般式：
   

   

   （式中、ｍ及びｎは、１から１０までの整数であり、かつＲ¹、Ｒ²、Ｒ³及びＲ⁴は、それぞれ独立して水素、アルキル基、ハロゲン化アルキル基、フェニル基及びアリール基からなる群より選ばれるものである）を有する光開始剤。
6. 基材、
   光重合可能なマクロマー、及び
   一般式：Ａ−Ｂ−Ａ¹（式中、Ａ及びＡ¹はそれぞれ独立して多光子発色団から選ばれるものであり、かつＢは架橋化合物である）の光開始剤を含有してなる、光により調整可能な組成物。
7. 前記架橋化合物が、一般式：
   

   

   （式中、ｍ及びｎは、１から１０までの整数であり、かつＲ¹、Ｒ²、Ｒ³及びＲ⁴は、それぞれ独立して水素、アルキル基、置換されたアルキル基、フェニル基及びアリール基からなる群より選ばれるものである）のアクリレート部分を有する、請求項６記載の組成物。
8. 前記架橋化合物が、一般式：
   

   

   （式中、ｍ及びｎは、整数であり、かつＲ¹、Ｒ²、Ｒ³及びＲ⁴は、それぞれ独立して水素、アルキル基、置換されたアルキル基、フェニル基及びアリール基からなる群より選ばれるものである）のシロキサン部分を有する、請求項６記載の組成物。
9. 前記基材はポリシロキサンを含有してなる、請求項６記載の組成物。
10. 前記基材はポリアクリレートを含有してなる、請求項６記載の組成物。
11. 前記光開始剤は、一般式：
    

    

    （式中、ｍ及びｎは、１から１０までの整数であり、かつＲ¹、Ｒ²、Ｒ³及びＲ⁴は、それぞれ独立して水素、アルキル基、置換されたアルキル基、フェニル基及びアリール基からなる群より選ばれるものである）を有するものである、請求項６記載の組成物。
12. 前記発色団は、一般式：Ｄ−π−Ｄ（式中、Ｄは第三級アミノ電子供与体であり、かつπは共役架橋部である）を有するものである、請求項６記載の組成物。
13. 基材、
    光重合可能なマクロマー、及び
    一般式：Ａ−Ｂ−Ａ¹（式中、Ａ及びＡ¹は多光子発色団であり、かつＢは架橋化合物である）の光開始剤を含有してなる、光により調整可能な光学部品。
14. 前記光学部品はレンズである、請求項１３記載の光学部品。
15. 前記基材はポリシロキサンを含有してなる、請求項１３記載の光学部品。
16. 前記基材はポリアクリレートを含有してなる、請求項１３の光学部品。
17. 前記架橋化合物は、一般式：
    

    

    （式中、ｍ及びｎは、１から１０までの整数であり、かつＲ¹、Ｒ²、Ｒ³及びＲ⁴は、それぞれ独立して水素、アルキル基、置換されたアルキル基、フェニル基及びアリール基からなる群より選ばれるものである）のシロキサン部分を有する、請求項１５記載の光学部品。
18. 前記光開始剤は、一般式：
    

    

    （式中、ｍ及びｎは、１から１０までの整数であり、かつＲ¹、Ｒ²、Ｒ³及びＲ⁴は、それぞれ独立して水素、アルキル基、置換されたアルキル基、フェニル基及びアリール基からなる群より選ばれるものである）を有するものである、請求項１５記載の光学部品。
19. 前記架橋化合物は、一般式：
    

    

    （式中、ｍ及びｎは、１から１０までの整数であり、かつＲ¹、Ｒ²、Ｒ³及びＲ⁴は、それぞれ独立して水素、アルキル基、置換されたアルキル基、フェニル基及びアリール基からなる群より選ばれるものである）を有するアクリレート部分からなる、請求項１６記載の光学部品。