Материалы для офтальмологических и отоларингологических устройств со сниженной липкостью
Изобретение относится к области медицины, в частности к офтальмологии. Для внутриглазных линз используют мягкие, с большим коэффициентом отражения акриловые материалы, которые содержат арилакриловый мономер как единственный главный элемент-формирующий мономер, а также макромерную добавку для уменьшения липкости. Изобретение обеспечивает использование данных материалов во внутриглазных линзах, а также в качестве других офтальмологических или отоларингологических элементов, таких как контактные линзы, кератопротезы, роговичные кольца, имплантаты, отологических вентиляционные трубки и носовые имплантаты. 3 н. и 16 з.п. ф-лы, 4 табл.
ОБЛАСТЬ ИЗОБРЕТЕНИЯ
Настоящее изобретение относится к акриловым материалам для устройств. В особенности, настоящее изобретение относится к материалам для устройств с высоким коэффициентом отражения и сниженной липкостью, особенно подходящих как материалы для внутриглазных линз ("IOL").
УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ
С учетом недавних успехов в хирургии катаракты с маленьким надрезом повышенное внимание было брошено на разработку мягких, складывающихся материалов, пригодных для использования в искусственных линзах. Как правило, эти материалы могут быть отнесены к одной из трех категорий: гидрогели, силиконы и акрилы.
Как правило, гидрогелиевые материалы имеют относительно низкий коэффициент отражения, делающий их менее подходящими, чем другие материалы вследствие увеличения толщины для достижения нужной силы отражения. Обычно силиконовые материалы обладают более высоким отражающим коэффициентом, но имеют тенденцию к развертыванию мгновенно после введения в глаз в свернутом состоянии. Мгновенное развертывание может потенциально повредить роговичный эпителий или/и разорвать настоящую капсулу линзы. Акриловые материалы являются желательными, так как они обычно обладают более высоким коэффициентом отражения, чем силиконовыематериалы, и развертываются более медленно или контролируемо, нежели силиконовые материалы.
В патенте США за № 5290892 описаны акриловые материалы с высоким коэффициентом отражения, пригодные для использования в качестве IOL материалов. Они также содержат вещество для перекрестного сшивания. IOL, полученные из таких акриловых материалов, могут быть скручены или свернуты для введения методом маленького разрезания.
В патенте США за № 5331073 также описаны мягкие акриловые IOL материалы. Эти материалы содержат в качестве главных компонентов два акриловых мономера, которые определены согласно свойствам им соответствующих гомополимеров. Первый мономер определен через его гомополимер, имеющий коэффициент отражения, по меньшей мере, приблизительно 1,50. Второй мономер определен через его гомополимер, который имеет температуру стеклования менее приблизительно 22°С. Эти IOL материалы также содержат сшивающее вещество. Вдобавок, эти материалы могут дополнительно содержать компонент, отличный от первых трех компонентов, который получен из гидрофильного мономера. Предпочтительно, чтобы эти вещества имели массу менее приблизительно 15% от массы гидрофильного компонента.
В патенте США за № 5693095 описаны сворачиваемые глазные материалы для линз, содержащие в основном, по меньшей мере, 90% от массы только два главных линзо-формирующих компонента. Один линзо-формирующий мономер представляет собой арилакриловый гидрофобный мономер. Другой линзо-формирующий компонент представляет собой гидрофильный мономер. Материалы для линз также включают сшивающий мономер и дополнительно содержат поглотитель UV, инициатор полимеризации, реагирующие поглотители UV и поглотители синего света.
В патенте США за № 6653422 описаны сворачиваемые глазные материалы для линз, состоящие, главным образом, из одиночного мономера, формирующего элемент. Материалы для линз могут дополнительно содержать реагирующий поглотитель UV и дополнительный реагирующий поглотитель синего света. Одиночный мономер, формирующий элемент, присутствует в количестве, по меньшей мере, приблизительно 80% от массы.
Некоторые сворачиваемые материалы являются липкими. Сворачиваемые зрительные линзы, сделанные из таких липких акриловых материалов трудны для использования. Были сделаны попытки уменьшить липкость для облегчения установки и применения, облегчения сворачивания или деформации, а также уменьшения времен разворачивания. Например, в патенте США за № 6713583 описаны глазные линзы, сделанные из материала, содержащего разветвленные боковые алкильные группы в действующем количестве для уменьшения липкости. В патенте США за № 4834750 описаны внутриглазные линзы, полученные из материалов, которые дополнительно содержат фторакриловый компонент для уменьшения поверхностной липкости. В патенте США за № 5331073 описаны акриловые материалы, которые дополнительно содержат гидрофильный компонент, присутствующий в количестве, достаточном для уменьшения липкости материалов. В патенте США за № 5603774 описан процесс обработки плазмой для уменьшения липкости мягких акриловых изделий.
СУЩНОСТЬ ИЗОБРЕТЕНИЯ
Улучшенные мягкие, сворачиваемые акриловые материалы, которые в особенности пригодны для использования в качестве IOL, но которые также пригодны как другие офтальмологические или отоларингологические устройства, такие как контактные линзы, кератопротезы, роговичные кольца или имплантаты, отологические вентиляционные трубки и носовые имплантаты, которые в настоящее время изобретены. Эти материалы содержат только один основной линзо-формирующий компонент, арилакриловый гидрофобный компонент, в количестве приблизительно 75% от массы. Данные материалы также содержат макромерные добавки в количестве, достаточном для уменьшения липкости материалов. Макромерный добавочный компонент содержит сшивающий мономер и дополнительно один или более дополнительных компонентов, выбранных из группы соединений, поглощающих UV-излучение, и группы соединений, поглощающих синий свет.
ПОДРОБНОЕ ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
Материалы для офтальмологических или отоларингологических устройств согласно настоящему изобретению содержат только один основной формирующий устройство мономер. Для удобства, формирующий устройство мономер может быть обозначен как линзо-формирующий мономер, в особенности в отношении IOL. Однако материалы согласно настоящему изобретению также пригодны для применения в качестве офтальмологических или отоларингологических устройств, таких как контактные, кератопротезы, роговичные кольца, имплантаты, отологические вентиляционные трубки и носовые имплантаты.
Арилакриловые гидрофобные мономеры, пригодные для использования в качестве основного линзо-формирующего мономера в материалах согласно настоящему изобретению имеют формулу,
где:
А представляет собой Н, СН3, СН2СН3 или СН2ОН;
В представляет собой (СН2)m или [O(СН2)2]n;
С представляет собой (CH2)w;
m представляет собой 2-6;
n представляет собой 1-10;
Y отсутствует, представляет собой О, S или NR, при условии, что если У представляет собой О, S или NR, тогда В представляет собой (СН2)m;
R представляет собой Н, СН3, CnH2n+1 (n=1-10), изо-ОС3Н7, C6H5
или СН2С6Н5;
w представляет собой 0-6, при условии, что m+w≤8; и D представляет собой Н, C1-C4 алкил, C1-C4 алкокси, C6H5, СН2С6Н5 или галоген.
Согласно настоящему изобретению предпочтительными для использования являются акрилариловые гидрофобные мономеры, в которых А представляет собой СН3, В представляет собой (СН2)m, m представляет собой 2-5, У отсутствует, представляет собой ничего или О, w представляет собой 0-1, и D представляет собой Н. Наиболее предпочтительными являются 4-фенилбутилметакрилат, 5-фенилпентилметакрилат, 2-бензилоксиэтилметакрилат и 3-бензилоксипропилметакрилат.
Мономеры со структурой I могут быть получены с помощью известных методов. Например, конъюгат спирта с желаемым мономером может быть смешан в реакционном сосуде с метилметакрилатом, тетрабутил титанатом (катализатор) и ингибитором, таким как 4-бензилокси фенол. Сосуд может быть нагрет для облегчения реакции и дальнейшей отгонки побочных продуктов, для того чтобы дать возможность завершиться реакции. Альтернативная схема синтеза включает в себя добавление метакриловой кислоты к конъюгату спирта и дальнейший катализ с карбодиимидом, или смешивание конъюгата спирта с метакрилоил хлоридом и основанием, таким как пиридин или триэтиламин.
Согласно настоящему изобретению материалы содержат, в общем, по меньшей мере, приблизительно 75%, предпочтительно, по меньшей мере, 80% или более от массы основного линзо-формирующего мономера.
Согласно настоящему изобретению вдобавок к основному линзо-формирующему мономеру, материалы содержат макромерный добавочный компонент в количестве, достаточном для уменьшения липкости материала. Как правило, количество макромерного добавочного компонента в материалах, согласно настоящему изобретению, будет находиться в диапазоне 0,5-3,9% (масс./масс.), предпочтительно находиться в диапазоне 0,5-2% (масс./масс.), наиболее предпочтительно 0,8-1,2% (масс./масс.). В качестве макромера выступает полидиметилсилоксановый макромер с диметилакрилоксипропильными концевыми группами с формулой:
R1 и R2 независимые -СН3, -СН2СН3, -СН2СН2СН2СН3,
-СН2СН2СН2СН3, -С6Н5, -CH2C6H5, -СН2СН2С6Н5, -СН2СН2СН2С6Н5 или-
СН2СН2СН2СН2С6Н5;
R3 представляет собой Н, СН3 или СН2СН3;
z представляет собой 2-11; и
х показывает количество повторяющихся звеньев и определяем молекулярную массу макромера.
Предпочтительными макромерами являются те, в которых
R1=R2=СН3;
R3 представляет собой Н, СН3 или СН2СН3; и z=3; и
х=0-43.
Более предпочтительными макромерами являются те, для которых R1, R2, R3 и z были определены выше для предпочтительных макромеров и х представляет собой 0-22. При одном варианте осуществления х представляет собой 5-14 (как правило, это соответствует молекулярной массе макромера (Мn) 800-1400). При другом варианте осуществления х представляет собой 2-5 (как правило, это соответствует молекулярной массе макромера (Мп) 550-700).
Полидиметилсилоксаны с диметилакрилоксипропильными концевыми группами с приведенной выше формулой («PDMS»), также известные как полидиметилсилоксаны метакрилоксипропильными концевыми группами, могут быть получены известными методами. Некоторые соединения PDMS коммерчески доступны от Gelest, Inc. с молекулярными массами в диапозоне 800-1400 (средняя Мn оценивается как 1000). Существуют сорта с высокими (Мn 4-6 тыс., 5-20 тыс., 20-30 тыс.) и низкими значениями молекулярной массы (Мn 386, 550-700) силоксана с диметилакрилоксипропильными концевыми группами, который коммерчески доступен. Выбор макромера ограничен его растворимостью (в остатке вещества сополимера композиции) и прозрачностью композиции (вещество сополимера должно быть прозрачно). Как правило, PDMS должны иметь молекулярную массу (Мn) приблизительно от 300 и до приблизительно 3500, и предпочтительно от приблизительно 350 и до приблизительно 2000. При одном варианте осуществления в особенности предпочтительный PDMS имеет значение Мn от приблизительно 800 и до приблизительно 1400. При другом варианте осуществления в особенности предпочтительный PDMS имеет значение Мn от приблизительно 800 и до приблизительно 1400. При другом варианте осуществления в особенности предпочтительный PDMS имеет значение Мn от приблизительно 550 и до приблизительно 700.
Вещества сополимера согласно настоящему изобретению являются сшитыми. К сополимеризующим сшивающим веществам относят, например, этиленгликоль диметакрилат, диэтиленгликоль диметакрилат, аллилметакрилат, 1,3-пропандиол диметакрилат, 2,3-пропандиол диметакрилат, 1,6-гександиол диметакрилат, 1,4-бутандиол диметакрилат, СН2=С (СН3)С (=O) О-(СН2СН2O)р-С(=O)С(СН3)=СН2, где р=1-50, и СН2=С (СН3) С (=O) О (СH2)tO-С(=O)С (СН3)=СН2, где t=3-20, и соответствующие им акрилаты.
Предпочтительным сшивающим мономером является CH2=C(CH3)C(=O)O-(CH2CH2O)p-C(=O)C(CH3)=CH2, где p является таким значением, что среднее значение молекулярной массы приблизительно 400, приблизительно 600, приблизительно 1000. Наиболее предпочтительным сшивающим веществом является CH2=C(CH3)C(=O)O-(CH2CH2O)p-C(=O)C(CH3)=CH2, где p является таким значением, что среднее значение молекулярной массы приблизительно 1000 («PEG(1000)DMA»).
Выбранное сшивающее вещество должно быть растворимо в выбранном мономере со структурой I для минимизации проблем, связанных с вулканизацией. Когда p приближается к верхней границе диапазона 1-50, то сшивающее вещество CH2=C(CH3)C(=O)O-(CH2CH2O)p-C(=O)C(CH3)=CH2 может стать не растворимым на желаемых уровнях в некоторых мономерах со структурой I, даже при помощи нагревания или обработки ультразвуком.
Согласно настоящему изобретению, как правило, только один сшивающий мономер должен присутствовать в материалах устройства. Однако в некоторых случаях комбинация сшивающих мономеров может быть желательна. Предпочтительной комбинацией сшивающих мономеров является PEG(1000)DMA и этиленгликоль диметакрилат («EGDMA»).
Как правило, общее количество сшивающего компонента является, по меньшей мере, 0,1% от массы и, в зависимости от идентичности и концентрации оставшихся компонентов и желаемых физических свойств, может достигать приблизительно 20% от массы. Предпочтительным диапазоном концентрации для сшивающего вещества является 0,1-17% (масс./масс.).
В дополнении к арилакриловому гидрофобному линзо-формирующему мономеру, макромерной добавки и сшивающему веществу, линзо-формирующий материал может также содержать в общем более чем приблизительно 10% от массы дополнительных компонентов, которые выступают для других целей, таких как реактивные поглотители UV и/или синего света.
Предпочтительными реактивными поглотителями UV являются 2-(2'-гидрокси-3'-металлил-5'-метилфенил)бензотриазол, коммерчески доступный как о-Металлил Тинувин P («oMTP») от Polysciences, Inc., Уоррингтон, Пенсильвания, и 2-[3-(2H-бензотриазол-2-ил)-4-гидроксифенилэтил]метакрилат («BHMA»). Обычно поглотители UV присутствуют в количестве от приблизительно 0,1-5% (масс./масс.).
Пригодными реактивными поглотителями синего света являются те, которые описаны в патенте США за № 5470932, полный перечень которых приведен здесь в качестве ссылки. Поглотители синего света присутствуют в количестве приблизительно 0,01-0,5% (масс./масс.).
К пригодным инициаторам полимеризации относят термические инициаторы и фотоинициаторы. К предпочтительным термальным инициаторам относят инициаторы со свободными радикалами пероксида, такие как t-бутил(перокси-2-этил)гексаноат и ди-(терт-бутилциклогесил)перроксидикарбонат (коммерчески доступный от Perkadox® 16 от Akzo Chemicals Inc., Чикаго, Illinois). В особенности в тех случаях, когда материал линз не содержит хромофора, поглощающего свет, к предпочтительным фотоинициатором включают фотоинициаторы оксида бензоилфосфина, коммерчески доступного от Lucirin® TPO от BASF Corporation (Charlotte, North Carolina). Инициаторы обычно присутствуют в количестве приблизительно 5% (масс./масс.) или менее. Вследствие того, что инициаторы со свободными радикалами химически не включаются в образующиеся полимеры, то общее количество инициатора обычно не включают при определении количества других ингредиентов.
Идентичность и количество главного линзо-формирующего мономера, описанного выше, и идентичность и количество каких-либо дополнительных компонентов определяют по желаемым свойствам полученных глазных линз. Предпочтительно, ингредиенты и их пропорцию выбирают таким образом, что акриловые материалы для линз, согласно настоящему изобретению, обладают следующими свойствами, которые делают материалы по настоящему изобретению особенно подходящими для использования в IOL, которые вводят путем разреза в 5 мм или менее.
Предпочтительно, чтобы материал для линз имел коэффициент отражения в сухом состоянии, по меньшей мере, приблизительно 1,50 при измерении на рефрактометре Abbe при 589 нм (натриевый источник света). Для приведенного оптического диаметра оптика, сделанная из материалов с коэффициентом отражения менее чем 1,50, должна быть толще, чем оптика с такой же мощностью, но сделанная из материалов, обладающих более высоким коэффициентом отражения. По существу, оптика IOL, сделанная из материалов с более низким уровнем отражения, чем 1,50, в основном требуют относительно больших разрезаний для трансплантации IOL.
Температура стеклования (“Tg”) материалов линз, которая влияет на сворачивание и разворачивание материала, предпочтительно ниже приблизительно 25°С, и более предпочтительно 15°С. Tg измеряют с помощью метода дифференциальной сканирующей калориметрии при 10°С/мин и определяют как половину от высшей точки от увеличения тепловой емкости.
Материал для линз должен иметь растяжение, по меньшей мере, 75%, предпочтительно 90%, и наиболее предпочтительно 100%. Это свойство показывает, что линза в большинстве случаев не растрескается, не порвется или не расколется. Растяжение образцов полимеров определяют по растягиванию образцов гантелевидной формы с общей длиной 20 мм, длиной площади сжатия 11 мм, общей длиной 2,49 мм, 0,833 мм в ширину узкого сечения, радиусом бортика 8,83 мм и толщиной 0,9 мм. Тестирование производится на образцах в стандартных лабораторных условиях при 23 ± 2°С и 50 ± 5% относительной влажности при использовании машины для испытания на растяжение. Отрезок сжатия устанавливают на 11 мм, а скорость направляющей головки 500 мм/минута. Образец растягивают до разрыва на исходный отрезок растяжения. Разрушающее напряжение подсчитывают при максимальной нагрузке для образца, обычно нагрузке, при которой происходит разрыв образца, допуская, что начальная площадь остается постоянной. Модуль Юнга подсчитывают из мгновенного тангенса угла наклона кривой напряжения в линейном гибком участке. 25% секущего модуля подсчитывают как тангенс угла наклона прямой линии, изображенной на кривой напряжения между 0% напряжения и 25% напряжения. 100% секущего модуля подсчитывают как тангенс угла наклона касательной к кривой напряжения между 0% напряжения и 100% напряжения.
IOL, созданные из материалов по настоящему изобретению, могут иметь различный дизайн, способный сворачиваться и укладываться в маленькое сечение, которое может пройти через достаточно маленький разрез. Например, IOL, как известно, могут быть в виде одного элемента или многих частей, а также включать зрительные и тактильные компоненты. К оптике относится та часть, которая выступает в роли линзы. Тактильные части прикрепляются к оптической и поддерживают оптику в надлежащем месте глаза. Оптическая и тактильная(ые) части могут быть выполнены из одних и тех же материалов или из разных. Многоэлементные линзы называются таким образом, т.к. оптическая или тактильная(ые) части производятся отдельно, а затем тактильные части прикрепляются к оптической. В одноэлементной линзе оптическая и тактильные части сделаны из одного элемента. В зависимости от материала тактильные части отрезаются или стачиваются для получения IOL.
Изобретение будет в дальнейшем рассмотрено на следующих примерах, которые подразумеваются в качестве иллюстративных, но не ограничивают.
Пример 1: Синтез 4-фенилбутил метакрилата ("PBMA").
В колбу с тремя горлышками и круглым дном, содержащую покрытую тефлоном магнитную мешалку, последовательно загружали 120 мл (1,09 моль) метилметакрилата (2), 5,35 г (0,015 моль) тетрабутоксида титана (Ti(OC4Hg)4), 60 мл (0,39 моль) 4-фенил-1-бутанола (1) и 14,6 г (0,073 моль) 4-бензилоксифенола (4-BOP). Дополнительную воронку, термометр и канал дефлегматора с термометром, а также колбу-приемник вставляли в горлышки колбы. Колбу помещали на масляную баню, и температуру повышали до начала дистилляции. Метилметакрилат (2) помещали в дополнительную воронку и добавляли по каплям с той же скоростью, что и дистиллят. Реакционную смесь нагревали в течение 4 часов, а затем охлаждали до комнатной температуры. Неочищенный продукт перегоняли под вакуумом для выделения 62,8 г (0,29 моль, 74%) 4-фенилбутилметакрилата (3) в виде чистой бесцветной жидкости.
Пример 2: Синтез 3-бензилоксипропил метакрилата.
В колбу с тремя горлышками и круглым дном, содержащую покрытую тефлоном магнитную мешалку, последовательно загружали 95 мл (0,884 моль) метилметакрилата (2), 4,22 г (0,012 моль) тетрабутоксида титана (Ti(OC4Hg)4), 50 мл (0,316 моль) 3-бензилокси-1-пропанола (1) и 14,6 г (0,073 моль) 4-бензилоксифенола (4-BOP). Дополнительную воронку, термометр и канал дефлегматора с термометром, а также колбу-приемник вставляли в горлышки колбы. Колбу помещали на масляную баню и температуру повышали до начала дистилляции. Метилметакрилат (2) помещали в дополнительную воронку и добавляли по каплям с той же скоростью, что и дистиллят. Реакционную смесь нагревали в течение 4 часов, а затем охлаждали до комнатной температуры. Неочищенный продукт перегоняли под вакуумом для выделения 36,5 г (0,156 моль, 49%) 3-бензилоксипропилметакрилата (3) в виде чистой бесцветной жидкости.
Пример 3: Предпочтительный материал внутриглазных линз.
Предпочтительный материал для внутриглазных линз приведен ниже. Все количества выражены в % от массы. Эта композиция может быть получена с помощью свободных радикалов пероксида в качестве инициатора, такого как 1% ди-(4-трет-бутилциклогесил)перкарбоната ("PERK16S").
| Ингредиент | % масс./масс. |
| РВМА | 82-84 |
| PDMS (ММ=800-1400) | 0,5-2 |
| PEG(1000)DMA | 13-15 |
| EGDMA | 1 |
| Поглотитель UV | 0,1-5 |
| Поглотитель синего цвета | 0,01-0,5 |
Химические реактивы взвешивали, смешивали и фильтровали вместе. Конечный раствор композиции заполняли газом азота и потом переносили в перчаточную камеру с пониженным содержанием атмосферного кислорода. Композицию переносили с помощью пипетки в дегазированные полипропиленовые матрицы. Собранные матрицы затем переносили в печь и отверждали при 90°С в течение 1 часа, после чего следовала последующая вулканизация при 110°С в течение 1 ч. Образцы полимера удаляли из матрицы после охлаждения. Свойства пониженной липкости важны на этой стадии приготовления. Образцы выделяли с помощью ацетона и сушили под вакуумом. Последующая оценка показала, что материалы являлись менее липкими, чем контрольные образцы, не содержащие PDMS.
Примеры 4-10
Каждый из примеров 4-10 был приготовлен следующим образом. В каждом случае в качестве "PDMS" выступал полидиметилсилоксан с диметилакрилоксипропильными концевыми группами (R1=R2=R3=СН3 и z=3).
Мономеры взвешивали в сцинтилляционных флаконах из желтого стекла с тефлоновыми завинчивающими крышками. Пузырьки встряхивали в течение 1 ч на кольцевом шейкере до тех пор, как жидкий PDMS не образовал прозрачный раствор. Затем добавляли инициатор к образцам в количестве, равном приблизительно 1% от общей массы композиции. В качестве инициатора для каждого образца выступали PERK16S. После фильтрации образца через 1-микронный стеклянный волокнистый шприцевой фильтр, соединенный с 5 мл безлатексным, с отсутствием масла, шприцем, композицию пропускали через азот в течение 5-15 мин, а затем закрывали от воздуха. Образцы отливали в полипропиленовые пластины или матрицы для линз в перчаточной камере (герметичный аппарат, который обеспечивает микроокружение сухой атмосферой азота с концентрацией кислорода 50-140 м.д.). Для поддержания геометрии матрицы во время вулканизации использовали рессорную стяжку в кристаллизаторе для отливки плоской заготовки. Пластины и матрицы для линз предварительно изготавливали нагреванием при 90°С в течение более 2 часов в вакууме (менее 0,1 Нg давления), а затем переносили в перчаточный аппарат. После заполнения матриц, образцы переносили для вулканизации в печь и прогревали в течение 1 ч при 90°С, после чего следовала обработка в течение >1 ч при 110°С. Образцы затем охлаждали до комнатной температуры, а затем помещали на короткое время в холодильник перед открытием матриц. После открытия матриц вулканизированные образцы экстрагировали в ацетоне для удаления каких-либо веществ, не связавшихся с перекрестносшитой сетью, а затем сушили на воздухе. В итоге, образцы помещали в полипропиленовые сплетенные капсулы, а затем в вакуумную печь, и сушили в вакууме при 60-63°С и ниже 0,1 дюйма Hg давлении. Образцы зрительно осмотрели для проверки их прозрачности.
Данные по физическим свойствам, обозначенным как «разрушающее напряжение», «растяжение при разрыве», «модуль Юнга», «25% секущего модуля» и «100% секущего модуля», которые приведены в таблицах ниже, получали в соответствии с методами, приведенными выше. «Количественную липкость» определяли следующим методом. Прибор для тестирования липкости состоит из двух частей: компонента дна, прикрепленная к нижестоящей неподвижной машинке для проверки прочности на разрыв Инстрон, и верхней компоненты, прикрепленной к подвижной машинке для проверки прочности Инстрон. В центре компоненты дна расположена цилиндрическая платформа из нержавеющей стали диаметром 4-мм, закрепленная концом, и, таким образом, стоящая вертикально. Испытание образцов, положенных на экспонированный конец платформы, который качественно отшлифован для того, чтобы воспроизвести конец большинства хирургических инструментов из нержавеющей стали. Верхняя компонента включает отверстие диаметром 4,1 мм, которое скользит по цилиндрической платформе, как только верхняя компонента спускается. Во время испытания верхняя компонента поднимается, и края круглого отверстия контактируют с образцом и отделяют его от цилиндрической платформы. Во время приготовления для испытания прибор для испытания липкости механически фиксируют на испытывающий инструмент Инстрон. Испытуемые образцы приготавливают путем выдалбливания 6-мм дисков из пластин полимеров с помощью формы. Перед испытательным заходом верхняя компонента прибора опускается таким образом, что она находится немного выше верхушки платформы из нержавеющей стали диаметром в 5 мм в центре основания. Важно убедиться в том, что ни одна из частей верхней компоненты никаким образом не контактирует с цилиндром. Если возникнет какой-нибудь контакт, то он будет зарегистрирован как нагрузка во время испытания вследствие сил трения и отрицательно повлияет на качество результатов. Как только верх установлен на место, на платформу располагают диск полимера, а затем на диск устанавливают нагрузку в 50 г. После одной минуты приведения в равновесие начинается работа. Метод испытания состоит просто из поднимания верхней компоненты при постоянной скорости 10 мм/мин до тех пор, пока диск полностью не отделится от цилиндра. Для поддержания чистой поверхности и плотного контакта нижнюю платформу обрабатывают ацетоном и дают полностью высохнуть между образцами. Кривую вытеснения при нагрузке получают для каждого захода. Данную кривую используют для подсчета энергии («Липкость: общая энергия»), требуемой для отделения образца от цилиндра. Энергию, требуемую для отделения, определяют путем обсчета площади под кривой вытеснения при нагрузке. Количественные результаты были получены при закреплении образцов в металлический пинцет («Липкость при поддержании»).
Если не показано другим способом, все количества ингредиентов ниже перечислены в % (масс./масс.). Следующие аббревиатуры использованы в таблицах 1-4:
РВМА: 4-фенилбутилметакрилат
PDMS: полидиметилсилоксан с диметилакрилоксипропильными концевыми группами
PEG(1000)DMA: полиэтиленгликоль 1000 диметилакрилат
EGDMA: этиленгликольдиметакрилат
ВНМА: 2-13-(2Н-бензотриазол-2-ил)-4-гидроксифенилэтил]метакрилат.
| ТАБЛИЦА 1 | ||
| Ингредиент | Контроль | Пример 4 |
| РВМА | 83,99 | 83,98 |
| PDMS (ММ=800-1400) | - | 2,01 |
| PEG (1000)DMA | 15,00 | 12,99 |
| EGDMA | 1,01 | 1,02 |
| Липкость: Общая энергия (мДж) | 2,01±0,24 | 0,62±0,23 |
| Липкость при поддержании | Липкий | Слегка липкий |
| Наружный вид (сухой) | Чистый | Чистый |
| Наружный вид (в воде @ 35°С) | N/A | Чистый |
| ТАБЛИЦА 2 | ||||
| Ингредиент | Контроль | Пример 5 | Пример 6 | Пример 7 |
| РВМА | 82,99 | 80,99 | 81,98 | 82,50 |
| PDMS (MM=800-1400) | 2,01 | 1,02 | 0,50 | |
| PEG (1000)DMA | 15,01 | 15,00 | 15,00 | 14,99 |
| EGDMA | 0,99 | 1,00 | 1,00 | 1,00 |
| ВНМА | 1,00 | 1,01 | 1,01 | 1,01 |
| Липкость: Общая энергия (мДж) | 1,47±0,34 | 0,31±0,06 | 0,55±0,16 | 1,12±0,35 |
| Наружный вид (сухой) | Чистый | Чистый | Чистый | Чистый |
| Разрушающее напряжение (мПа) | 4,97±0,48 | 5,29±0,46 | 5,69±0,78 | 5,11±0,43 |
| Разрушающее напряжение (%) | 102,4±4,7 | 102,1±5,8 | 107,0±8,3 | 102,0±4,5 |
| модуль Юнга (МПа) | 15,41±0,84 | 12,88±0,88 | 13,60±0,63 | 13,87±0,68 |
| 25% секущий модуль (мПа) | 5,97±0,25 | 5,65±0,19 | 5,77±0,13 | 5,78±0,13 |
| 100% секущий модуль (мПа) | 4,84±0,26 | 5,06±0,16 | 5,07±0,28 | 4,96±0,13 |
| ТАБЛИЦА 3 | |||
| Ингредиент | Пример 8 | Пример 9 | Пример 10 |
| РВМА | 83,98 | 79,87 | 77,95 |
| PDMS (Мn 550-700) | 2,01 | 4,09 | 5,94 |
| PEG (1000) DMA | 12,99 | 15,04 | 15,06 |
| EGDMA | 1,02 | 1,00 | 1,05 |
| Наружный вид (невулканизированная жидкая композиция) | Чистый | Чистый | Чистый |
| Наружный вид (сухой) | Чистый | Чистый | Чистый |
| Липкость при поддержании | Слегка липкий | Липкий | Липкий |
| Заключение | Пригодный для использования в оптике | Непригодный для использования в оптике | Непригодный для использования в оптике |
Примеры 11 и 12: однозамещенный полидиметилсилоксан (полидиметилсилоксан с метилакрилоксипропильными концевыми группами) («Однозамещенный PDMS").
Композицию, показанную в таблице 4, получали с использованием процедуры, описанной в примерах 4-7 выше. В отличие от полидиметилсилоксана с диметилакрилоксипропильными концевыми группами по настоящему изобретению, однозамещенный полидиметилсилоксан не получается чистым с уменьшенной липкостью материалов, пригодный для использования в качестве материалов для IOL.
| ТАБЛИЦА 4 | ||
| Ингредиент | Пример 11 | Пример 12 |
| РВМА | 83,97 | 83,87 |
| Однозамещенный PDMS | - | 2,13 |
| Однозамещенный PDMS (Mn 4K-6K) |
2,02 | - |
| PEG (1000) DMA | 12,99 | 12,98 |
| EGDMA | 1,02 | 1,02 |
| Наружный вид (невулканизированная жидкая композиция) | Мутный (смесь мицелл) | Чистый |
| Наружный вид (сухой) | Не вулканизируется | Мутный после отмывки |
| Липкость при поддержании | Не применимый | Слегка липкий |
| Заключение | Непригодный для использования в оптике | Непригодный для использования в оптике |
1. Полимерный материал для офтальмологических или отоларингологических устройств, содержащий а) главный мономер, формирующий устройство, являющийся арилакриловым гидрофобным мономером с формулой
где А представляет собой Н, СН3, СН2СН3 или СН2ОН;
В представляет собой (СН2)m или [O(CH2)2]n;
С представляет собой (CH2)w,
m представляет собой 2-6;
n представляет собой 1-10;
Y отсутствует, представляет собой О, S или NR, при условии, что если Y представляет собой О, S или NR, тогда В представляет собой (CH2)m;
R представляет собой Н, СН3, CnH2n+1 (n=1-10), изо-ОС2Н7, С6Н5 или СН2С6Н5;
w представляет собой 0-6, при условии, что m+w<8; и
D представляет собой Н, C1-C4 алкил, C1-C4 алкокси, С6Н5, СН2С6Н5 или галоген,
b) полидиметилсилоксановый макромер с диметилакрилоксипропильными концевыми группами в количестве, достаточном для уменьшения липкости материала офтальмологических или отоларингологических устройств, в котором полидиметилсилоксановый макромер с диметилакрилоксипропильными концевыми группами имеет формулу
где R1 и R2 независимо представляют собой -СН3, -СН2СН3, -CH2CH2CH2CH3, -СH2СН2СН2СН3, -C6H5, -CH2C6H5, -СН2СН2С6Н5, -СН2СН2СН2С6Н5 или -СH2СH2СН2СН2СбН5; R3 представляет собой Н, СН3 или СН2СН3;
z представляет собой 2-11; и
х показывает количество повторяющихся звеньев и определяет молекулярную массу макромера от приблизительно 300 и до приблизительно 3500;
с) мономер для перекрестной сшивки, в котором формирующий устройство мономер присутствует в количестве, по меньшей мере, приблизительно 75% (мас./мас.).
2. Полимерный материал для офтальмологических или отоларингологических устройств по п.1, в котором А представляет собой СН3, В представляет собой (CH2)m, m представляет собой 2-5, Y отсутствует или представляет собой О, w представляет собой 0-1 и D представляет собой Н.
3. Полимерный материал для офтальмологических или отоларингологических устройств по п.2, в котором арилакриловый гидрофобный мономер выбран из группы, состоящей из 4-фенилбутилметакрилата, 5-фенилпентилметакрилата, 2-бензилоксиэтилметакрилата и 3-бензилоксипропилметакрилата.
4. Полимерный материал для офтальмологических или отоларингологических устройств по п.1, дополнительно содержащий один или более компонентов, выбранных из группы, включающей реактивные УФ-поглотители и реактивные поглотители синего света.
5. Полимерный материал для офтальмологических или отоларингологических устройств по п.1, в котором полидиметилсилоксановый макромер с диметилакрилоксипропильными концевыми группами присутствует в количестве 0,5-3,9% (мас./мас.).
6. Полимерный материал для офтальмологических или отоларингологических устройств по п.5, в котором полидиметилсилоксановый макромер с диметилакрилоксипропильными концевыми группами присутствует в количестве 0,5-2% (мас./мас.).
7. Полимерный материал для офтальмологических или отоларингологических устройств по п.6, в котором полидиметилсилоксановый макромер с диметилакрилоксипропильными концевыми группами присутствует в количестве 0,8-1,2% (мас./мас.).
8. Полимерный материал для офтальмологических или отоларингологических устройств по п.5, в котором R1=R2=CH3; R3 представляет собой Н, СН3 или СН2СН3, z=3 и х=0-22.
9. Полимерный материал для офтальмологических или отоларингологических устройств по п.8, в котором х=5-14.
10. Полимерный материал для офтальмологических или отоларингологических устройств по п.8, в котором х=2-5.
11. Полимерный материал для офтальмологических или отоларингологических устройств по п.1, в котором материал представляет собой материал для офтальмологического устройства и обладает коэффициентом отражения, по меньшей мере, 1,50.
12. Полимерный материал для офтальмологических или отоларингологических устройств по п.1, в котором материал имеет Tg менее приблизительно +15°С.
13. Полимерный материал для офтальмологических или отоларингологических устройств по п.1, в котором материал может растягиваться на, по меньшей мере, 90%.
14. Полимерный материал для офтальмологических или отоларингологических устройств по п.1, в котором компонент для перекрестной сшивки содержит одно или более вещество, выбранное из группы, включающей этиленгликоль диметакрилат, диэтиленгликоль диметакрилат, аллилметакрилат, 1,3-пропандиол диметакрилат, 2,3-пропандиол диметакрилат, 1,6-гександиол диметакрилат, 1,4-бутандиол диметакрилат, СН2=С(СН3)С(=O)O-(СН2СН2O)р-С(=O)С(СН3)=CН2, где р=1-50, и СН2=С(СН3)С(=O)O(СН2)t(O-С(=O)С(СН3)=СН2, где t=3-20, и соответствующие им акрилаты.
15. Полимерный материал для офтальмологических или отоларингологических устройств по п.1, в котором единственный образующий устройство мономер присутствует в количестве, по меньшей мере, приблизительно 80% (мас./мас.).
16. Полимерный материал для офтальмологических или отоларингологических устройств по п.1, в котором единственный мономер для перекрестной сшивки присутствует в количестве, по меньшей мере, приблизительно 0,01-17% (мас./мас.).
17. Полимерный материал для офтальмологических или отоларингологических устройств по п.1, в котором арилакриловый гидрофобный мономер выбран из группы, включающей 4-фенилбутилметакрилат, 5-фенилпентилметакрилат, 2-бензилоксиэтилметакрилат и 3-бензилоксипропилметакрилат, а в качестве мономера для перекрестной сшивки выступает СН2=С(СН3)С(=O)O-(СН2СН2O)р-С(=O)С(СН3)=СН2, где р является таковым, что среднее значение молекулярной массы мономера для перекрестной сшивки приблизительно 1000.
18. Внутриглазная оптическая линза, включающая полимерный материал для устройств по п.1.
19. Устройство, включающее материал для устройства по п.1, в котором устройство выбрано из группы, содержащей контактную линзу, кератопротез, роговичный имплантат или кольцо, отологическую вентиляционную трубку и носовой имплантат.
