完全聚合的阻隔紫外線的硅氧烷水凝膠鏡片的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明提供了一種基本上完全共聚合的阻隔紫外線的水凝膠鏡片，其展示足以阻隔紫外線、以便滿足對(duì)于紫外線阻隔而言的至少FDAII級(jí)規(guī)格，其由包括至少NVP、一種其它的共聚單體和自由基可聚合型的、取代或未取代的雙鄰羥基二苯甲酮的反應(yīng)混合物形成。
【專利說(shuō)明】完全聚合的阻隔紫外線的硅氧烷水凝膠鏡片

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種眼科器件，以及更具體地涉及用于制備基本上完全聚合的阻隔紫 外線的水凝膠鏡片的方法，所述方法包括將至少一種（NVP)、一種另外的共聚單體以及自由 基可聚合的取代或未取代的雙鄰羥基二苯甲酮的單體混合物進(jìn)行聚合，以提供具有潤(rùn)濕性 表面、并足以阻隔紫外線以便滿足對(duì)于紫外線阻隔而言的至少II級(jí)規(guī)格的水凝膠眼科器 件。

【背景技術(shù)】
[0002] 從傳統(tǒng)的硅氧烷水凝膠材料形成的商業(yè)上成功的眼科器件的發(fā)展通常需要對(duì)生 成的潤(rùn)濕性表面進(jìn)行后固化。傳統(tǒng)的硅氧烷水凝膠接觸鏡0可展示硅氧烷鏈的表面0化， 即富含娃氧燒的微疇（domain)駐留于鏡片表面上。娃氧燒鏈的表面化可在鏡片表面上形 成疏水性區(qū)域。這些表面疏水性區(qū)域會(huì)不利地影響鏡片的濕潤(rùn)性。提高潤(rùn)濕性的鏡片表面 的后固化處理是有效的但價(jià)格昂貴；附加的步驟增加了制造工藝的成本和時(shí)間。表面后固 化處理的一種替代方案是將相對(duì)高分子量（例如> 300kDa)的聚乙烯吡咯烷酮（PVP)通過(guò) 將其在固化前添加到單體混合物內(nèi)而摻入到器件內(nèi)。所得到的材料具有纏結(jié)的非共價(jià)鍵結(jié) 合的PVP，所述PVP由于其高的分子量而不容從水合鏡片溶出。聚合器件仍需要提供諸如 PVP的親水性聚合物的其它方法。
[0003] 將大量的諸如N-乙烯基吡咯烷酮（NVP)的相對(duì)緩慢反應(yīng)的親水性單體連同更快 反應(yīng)的共聚單體摻入到單體混合物中可通過(guò)在眼科器件固化時(shí)在原位形成主要是均聚聚 乙烯吡咯烷酮（PVP)的鏈而形成成功的眼科器件。然而，在形成單體混合物的眼科器件中 通常發(fā)現(xiàn)的單體可包括相對(duì)緩慢反應(yīng)的單體以及相對(duì)較快反應(yīng)的單體，相對(duì)緩慢反應(yīng)的單 體諸如（NVP)，0-乙烯基碳酸酯（例如，2-羥基乙基乙烯基碳酸酯和2-(二甲基氨基）乙基 乙烯基碳酸酯），〇-乙烯基酯（如乙酸乙烯酯），〇-烯丙基酯（例如，乙酸烯丙酯），〇-烯丙 基碳酸酯（例如，烯丙基（2-(二甲基氨基）乙基）碳酸酯）和N-乙烯基氨基甲酸酯（例 如，2-甲氧基乙基乙烯基氨基甲酸酯），而相對(duì)較快反應(yīng)的單體諸如丙烯酸酯，甲基丙烯酸 酯，丙烯酰胺，甲基丙烯酰胺和苯乙烯類。在含有快速和慢速反應(yīng)單體（諸如可在用于形成 硅氧烷水凝膠的單體混合物中所發(fā)現(xiàn)的）的混合物的器件形成系統(tǒng)中，器件形成系統(tǒng)的反 應(yīng)機(jī)理上的差異以及因此反應(yīng)動(dòng)力學(xué)上的差異（例如，加成到C=C對(duì)比氫原子轉(zhuǎn)移）使 得這種系統(tǒng)特別容易固化不完全。因此，在這些器件形成系統(tǒng)中的固化反應(yīng)的相對(duì)敏感的 動(dòng)力學(xué)使得難于形成成功的眼科器件。
[0004] US5, 135, 965公開了一種在反應(yīng)和萃取以便人工晶狀體應(yīng)用之后能夠結(jié)合到器 件的含有N-乙烯基吡咯烷酮（NVP)和紫外線吸收劑的某些單體混合物。在US5, 135, 965 中公開的配方不是硅氧烷水凝膠。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 本發(fā)明所公開的是用于制備基本上完全聚合的阻隔紫外線的水凝膠鏡片的方法， 所述方法包括將選自于由下述單體構(gòu)成組的至少一種單體、至少一種另外的共聚單體以及 自由基可聚合型的取代或未取代的雙鄰羥基二苯甲酮的單體混合物進(jìn)行聚合，以提供具有 潤(rùn)濕性表面并足以阻隔紫外線、以便滿足對(duì)于紫外線阻隔而言的至少II級(jí)規(guī)格的水凝膠 眼科器件，構(gòu)成所述組的單體選自NVP，諸如2-羥基乙基乙烯基酯的O-乙烯基碳酸酯，諸 如乙酸乙烯酯的0-乙烯基酯，諸如乙酸烯丙酯的0-烯丙基酯，諸如烯丙基（2-(二甲基氨 基）乙基）碳酸酯）的〇-烯丙基碳酸酯，諸如2-甲氧基乙基乙烯基氨基甲酸酯的N-乙烯 基氨基甲酸酯，諸如也已知為3-(((乙烯氧基）羰基）氨基）丙酸的Vinal酸的0-乙烯基 氨基甲酸酯，諸如1_(2_輕乙基）_3_乙烯基脲和1-烯丙基-3-(2-輕基乙基）脲的N-乙 烯基脲，諸如2-羥基乙基烯丙基氨基甲酸酯的N-烯丙基氨基甲酸酯，諸如烯丙基（2-羥基 乙基）氨基甲酸酯的〇-烯丙基氨基甲酸酯，以及它們的混合物。定級(jí)為FDAII級(jí)阻隔劑 的接觸鏡為了通用性用途而由美國(guó)驗(yàn)光協(xié)會(huì)（AmericanOptometricAssociation)推薦。 這些鏡片必須阻隔被認(rèn)為是FDAII類紫外線阻隔劑的超過(guò)70%的UVA和95%的UVB。更 優(yōu)選地，本文的本發(fā)明方法提供一種基本上完全聚合的阻隔紫外線的硅氧烷水凝膠，其具 有在固化過(guò)程中原位形成的優(yōu)選聚乙烯吡咯烷酮（PVP)的親水性聚合物長(zhǎng)鏈。
[0006] 還在另一方面，本發(fā)明包括由本發(fā)明所公開的方法而制備的制品。本文的本發(fā)明 方法適用于制備各種聚合物材料，無(wú)論是硬質(zhì)還是軟質(zhì)的。尤其優(yōu)選的聚合物材料是鏡片， 包括接觸鏡、有晶體眼和無(wú)晶體眼的人工晶狀體以及角膜植入物，但是包括生物材料的所 有聚合物材料也預(yù)期在本發(fā)明的范圍之內(nèi)。由本發(fā)明所公開的方法而制備的優(yōu)選的制品是 光學(xué)透明的，并可用作接觸鏡。

【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0007] 圖IA所示為從球面接觸鏡切割下來(lái)的特氟龍膠帶撕裂試樣的視圖；圖IB所示 為圖IA中所示的具有切割狹縫并準(zhǔn)備放置在英斯特朗（Instr〇n)4502夾具內(nèi)的試樣的視 圖；
[0008] 圖2A所示為用于從接觸鏡切割出狗骨形狀的拉伸試樣的模頭（die)的視圖；圖 2B所示為將撕裂試樣安裝在英斯特朗4502夾具內(nèi)的視圖；
[0009] 圖3是利用接觸鏡以便捕獲氣泡的適于所捕獲氣泡的接觸角測(cè)量的典型氣泡幾 何結(jié)構(gòu)的照片。
[0010] 圖4是利用噴嘴以便捕獲氣泡的適于所捕獲氣泡的接觸角測(cè)量的典型氣泡幾何 結(jié)構(gòu)的照片。

【具體實(shí)施方式】
[0011] 除非明確說(shuō)明，否則在形成根據(jù)本文本發(fā)明的單體混合物中所用的所有材料都以 重量百分比列出。此外，除非明確說(shuō)明，否則應(yīng)該理解成用于制備本發(fā)明所公開的單體和單 體混合物的所有材料的量表示重量值的正態(tài)分布的統(tǒng)計(jì)平均值，如在本發(fā)明所公開的單體 和單體混合物的實(shí)驗(yàn)室或商業(yè)制備中所通常遇到的那樣。因此，除非明確說(shuō)明，否則所有數(shù) 值應(yīng)當(dāng)理解成是由術(shù)語(yǔ)"約"所修飾。
[0012] 如本文所用本說(shuō)明書所用的表述"基本上完全聚合的"是指通過(guò)分析表明單體體 系是否是"基本上完全聚合的"的照片差示掃描量熱法（DSC)所獲得的結(jié)果。DSC提供C= C雙鍵轉(zhuǎn)化率的測(cè)量值。所放出的熱量與C=C雙鍵轉(zhuǎn)化成單鍵（即聚合）的摩爾量成比 例。實(shí)際上可以基于甲基丙烯酸酯聚合（其結(jié)構(gòu)變化不大）的分子熱摩爾熱（其隨結(jié)構(gòu)變 化不大）來(lái)計(jì)算出給定的混合物將產(chǎn)生多少熱量，（如果混合料100% ·轉(zhuǎn)化，即基本上聚 合）的話。還可以測(cè)量具有和不具有聚合抑制性物質(zhì)（在這種情況下為SA單體）的混合 物的放熱，并尋找比較例和對(duì)照實(shí)例之間的差異。在這種方法中，不需要知曉聚合熱?？捎?于展示單體體系是否是"基本上完全聚合"的其它分析技術(shù)是可以存在或可在將來(lái)進(jìn)行研 發(fā)得到開發(fā)"基本上完全聚合的"。
[0013] 如本說(shuō)明書所用的術(shù)語(yǔ)"單體"是指可以聚合的具有不同分子量的化合物（即通 常具有從約700至約100, 000的數(shù)均分子量）。此外，如本說(shuō)明書所用的術(shù)語(yǔ)"單體"是指 中到高分子量的化合物，有時(shí)也被稱為含有能夠進(jìn)一步聚合的官能團(tuán)的大單體（即，通常 具有大于700的數(shù)均分子量的單體）。預(yù)聚物是能夠進(jìn)一步聚合的部分聚合的單體。因此， 應(yīng)該理解的是，術(shù)語(yǔ)"含有機(jī)硅的單體"、"含硅氧烷的單體"和"親水性單體"包括單體、大 單體和預(yù)聚物。
[0014]"含有機(jī)硅的單體"在單體、大單體或預(yù)聚物中含有至少一個(gè)[-Si--O-]或至少一 個(gè)[-Si-(C2-C7燒基）一Si-O-]重復(fù)單兀。優(yōu)選地，所有Si和連接的0在含有機(jī)娃單體 中以占含有機(jī)硅單體總分子量的重量百分?jǐn)?shù)計(jì)大于5重量％的量存在，更優(yōu)選以大于30重 量％的量存在。"含硅氧烷單體"是指在單體、大單體或預(yù)聚物中含有至少一個(gè)[-Si-O-] 重復(fù)單元的單體。
[0015] 通常在形成眼科器件的單體混合物中發(fā)現(xiàn)的單體包括反應(yīng)較慢的單體以及反應(yīng) 更快的單體，所述反應(yīng)較慢的單體諸如N-乙烯基吡咯烷酮（NVP)，0-乙烯基碳酸酯，0-乙 烯基酯（例如乙酸乙烯酯），〇-烯丙基酯，〇-烯丙基碳酸酯和N-乙烯基氨基甲酸酯，而所 述反應(yīng)更快的單體諸如丙烯酸酯，甲基丙烯酸酯，丙烯酰胺，甲基丙烯酰胺和苯乙烯類。在 含有快速和慢速反應(yīng)單體（諸如可在用于形成硅氧烷水凝膠的單體混合物中所發(fā)現(xiàn)的）的 混合物的器件形成系統(tǒng)中，反應(yīng)行為上的差異（例如，自由基固化對(duì)氫原子轉(zhuǎn)移）使得這種 系統(tǒng)特別容易固化不完全。這些器件形成系統(tǒng)的固化過(guò)程的相對(duì)敏感性使得難于形成成功 的眼科器件。將大量的諸如N-乙烯基吡咯烷酮（NVP)的相對(duì)緩慢反應(yīng)的親水性單體連同 更快反應(yīng)的共聚單體摻入到根據(jù)本文本發(fā)明的單體混合物中時(shí)，可通過(guò)在眼科器件固化時(shí) 在原位形成主要是均聚聚乙烯吡咯烷酮（PVP)的鏈而形成成功的眼科器件。
[0016] 在眼科器件中使用紫外線阻隔劑是已知的。在210-315nm范圍內(nèi)的紫外光會(huì)導(dǎo)致 角膜損傷。因此，含有紫外線吸收劑的眼用器件是所希望的，特別是對(duì)于那些在戶外度過(guò)相 當(dāng)長(zhǎng)時(shí)間的患者而言。官能化的苯并三唑型紫外線吸收劑（例如結(jié)構(gòu)式為I-IV的那些） 因?yàn)樗鼈冊(cè)谧贤饩€區(qū)域內(nèi)的相對(duì)高的消光系數(shù)而已被普遍用作針對(duì)類似接觸鏡的薄制品 的紫外線阻隔劑。
[0017]式I
[0018]

【權(quán)利要求】
1. 阻隔紫外線的接觸鏡，其展示足以阻隔紫外線，以便滿足對(duì)于紫外線阻隔而言的至 少FDAII級(jí)規(guī)格，其包含夾帶的PVP，并在完全水合時(shí)具有約42. 3%至約59. 1 %的平衡水 含量。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的阻隔紫外線的接觸鏡，其具有約21的后退接觸角。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的阻隔紫外線的接觸鏡，其具有約29至約33的前進(jìn)接觸角。
4. 阻隔紫外線的硅氧烷水凝膠接觸鏡，其展示足以阻隔紫外線，以便滿足對(duì)于紫外線 阻隔而言的至少FDAII級(jí)規(guī)格，其包含夾帶的PVP，并在完全水合時(shí)具有約42. 3%至約 59. 1 %的平衡水含量。
5. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的阻隔紫外線的硅氧烷水凝膠接觸鏡，其具有約21的后退接觸 角。
6. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的阻隔紫外線的硅氧烷水凝膠接觸鏡，其具有約29至約33的 前進(jìn)接觸角。
7. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的阻隔紫外線的接觸鏡，其具有在0.91和1.83之間的 Wilhelmy平板回線面積。
8. 根據(jù)權(quán)利要求5所述的阻隔紫外線的硅氧烷水凝膠接觸鏡，其具有在0. 91和1. 83 之間的Wilhelmy平板回線面積。
【文檔編號(hào)】G02B1/04GK104380148SQ201380027338
【公開日】2015年2月25日 申請(qǐng)日期:2013年5月20日 優(yōu)先權(quán)日:2012年5月25日
【發(fā)明者】I·M·努涅斯, J·亨特 申請(qǐng)人:博士倫公司