Способ формирования прозрачных смачиваемых изделий из силиконового гидрогеля
Изобретение относится к способам фомирования литых изделий медицинского назначения. Предложен способ изготовления офтальмологических устройств, таких как контактные линзы, включающий стадии отверждения реакционноспособной смеси, содержащей, по меньшей мере, один кремний-содержащий компонент, по меньшей мере, один гидрофильный компонент и, по меньшей мере, один протонирующий разбавитель или протонируемый разбавитель, обладающий параметром растворимости Hansen, δр в промежутке между приблизительно 2 и приблизительно 7, до образования офтальмологического устройства, имеющего наступающий краевой угол смачивания менее чем приблизительно 80°; контактирования офтальмологического устройства с водным раствором, который способен изменять параметр растворимости Hansen, δр протонирующего или протонируемого со-растворителя для того, чтобы увеличить водорастворимость, и удаление вышеупомянутого разбавителя(ей) с вышеупомянутым водным раствором. Технический результат - силиконовые гидрогели полимеризуются экономичным и эффективным способом, позволяя получать изделия медицинского качества. 2 н. и 23 з.п. ф-лы, 1 ил., 5 табл., 28 пр.
Область техники
Настоящее изобретение относится к способам формирования литых изделий и, в частности, к медицинским устройствам, таким как контактные линзы. Более подробно, настоящее изобретение относится к новому классу разбавителей, которые делают возможным образование совместимых смесей (и, в конечном итоге, изделий), содержащих гидрофильный компонент(ы) и кремнийсодержащий компонент(ы).
Предыдущий уровень техники
Силиконовые гидрогели получали путем полимеризации смесей, содержащих, по меньшей мере, один кремнийсодержащий мономер и, по меньшей мере, один гидрофильный мономер. Либо кремнийсодержащий мономер, либо гидрофильный мономер может функционировать как сшивающий агент или можно использовать отдельный сшивающий агент. Для сочетаемости кремнийорганических мономеров и гидрофильных мономеров в качестве разбавителей использовали различные спирты, включая н-гексанол, этанол и н-нонанол. Однако изделия, полученные из этих компонентов и разбавителей, либо не формировали прозрачные изделия или не были достаточно смачиваемыми, для того чтобы использовать их без покрытия.
Также было раскрыто, что первичные и вторичные спирты, содержащие более четырех атомов углерода полезны в качестве разбавителей для кремнийсодержащих гидрогелей. Однако многие из этих разбавителей не приводят к образованию прозрачных смачиваемых изделий, если в реакционную смесь включают внешние агенты, улучшающие совместимость. Несмотря на то что эти разбавители являются полезными, многие из них требуют дополнительного компонента, улучшающего совместимость, для получения непокрытых прозрачных смачиваемых литых изделий.
Соединения, обладающие специфическими параметрами растворимости Hansen и альфа-величинами Kamlet, также были раскрыты, как полезные в качестве разбавителей для силиконовых гидрогелей. Однако многие из них не смешиваются с водой, требуя применения более сложного растворителя и процессов водообмена. Таким образом, в данной области все еще сохраняется потребность в силиконовых гидрогелях, полимеризуемых экономичным и эффективным способом, которые могут давать медицинские устройства, такие как непокрытые прозрачные контактные линзы со смачиваемыми поверхностями.
Сущность изобретения
Настоящее изобретение относится к способу, включающему стадии отверждения реакционноспособной смеси, содержащей, по меньшей мере, один кремнийсодержащий компонент, по меньшей мере, один гидрофильный компонент и, по меньшей мере, один протонирующий разбавитель или протонируемый разбавитель, обладающий параметром растворимости Hansen, δp в промежутке между приблизительно 2 и приблизительно 7, до образования офтальмологического устройства, имеющего наступающий краевой угол смачивания менее чем приблизительно 80°; контактирования офтальмологического устройства с водным раствором, который способен изменять параметр растворимости Hansen, δp протонирующего или протонируемого со-разбавителя, для того, чтобы увеличить водорастворимость; и удаления вышеупомянутого разбавителя(ей) с вышеупомянутым водным раствором.
Настоящее изобретение дополнительно связано со способом, включающим стадии реагирования реакционноспособной смеси, содержащей, по меньшей мере, один кремнийсодержащий компонент, по меньшей мере, один гидрофильный компонент и, по меньшей мере, один протонирующий разбавитель или протонируемый разбавитель до образования офтальмологического устройства, имеющего наступающий краевой угол смачивания менее чем приблизительно 80°; и контактирования офтальмологического устройства с водным раствором, который способен изменять параметр растворимости Hansen, δp протонируемого или протонирующего со-разбавителя выше растворимости в воде.
Еще дополнительно настоящее изобретение относится к способам изготовления устройств, в частности офтальмологических устройств, и более подробно, контактных линз, и изделий, изготавливаемых таким образом.
Описание рисунка
Фиг. 1 представляет собой изображение офтальмологической линзы и частей пресс-формы, используемой для формирования офтальмологической линзы.
Подробное описание специфических вариантов осуществления
Настоящее изобретение относится к композициям, содержащим, по меньшей мере, один гидрофильный компонент, по меньшей мере, один кремнийсодержащий компонент и, по меньшей мере, один разбавитель, способный делать компоненты совместимыми, и обрабатывающимся с применением только водных растворов.
Как использовано здесь, «разбавитель» относится к разбавителю для реакционноспособной композиции. Разбавители не вступают в реакцию с образованием частей биомедицинских устройств.
Как использовано здесь, «агент, улучшающий совместимость» означает соединение, которое способно придавать растворимость выбранным реакционноспособным компонентам. В одном варианте осуществления агенты, улучшающие совместимость, имеют среднечисловую молекулярную массу приблизительно менее чем 5000 дальтон, а в другом менее, приблизительно 3000 дальтон. Агент, облегчающий совместимость, по настоящему изобретению придает растворимость посредством образования водородных связей, дисперсионных сил, их комбинации и т.п. Таким образом, любую функциональную группу, которая взаимодействует с любым из этих способов с гидрофильным полимером с высокой молекулярной массой, можно использовать в качестве агента, улучшающего совместимость. Агенты, улучшающие совместимость, по настоящему изобретению можно использовать в количестве, пока они не ухудшают другие требуемые свойства получающегося в результате офтальмологического устройства. Количество будет частично зависеть от количества используемого гидрофильного полимера с высокой молекулярной массой. Один класс агентов, улучшающих совместимость, содержит, по меньшей мере, один кремний и, по меньшей мере, одну гидроксильную группу. Такие компоненты упоминаются как «улучшающий совместимость кремнийсодержащий компонент» и раскрыты в WO 03/022321 и WO 03/022322.
Как использовано здесь, «биомедицинское устройство» представляет собой любое изделие, которое сконструировано для применения либо в, либо на тканях или жидкости млекопитающего, и в одном варианте осуществления в или на тканях, или жидкостях человека. Примеры этих устройств включают, но не ограничиваются, катетеры, импланты, стенты и офтальмологические устройства, такие как внутриглазные линзы, закупоривающие массы для слезных точек и контактные линзы. В одном варианте осуществления биомедицинскими устройствами являются офтальмологические устройства, в особенности, контактные линзы, в наибольшей степени контактные линзы, изготовленные из силиконовых гидрогелей.
Как использовано здесь, термины «линза» и «офтальмологическое устройство» относится к устройствам, которые располагают в глазу или на глазе. Эти устройства могут обеспечивать оптическую коррекцию, лечение раны, доставку лекарственных средств, диагностическую функциональность, косметическое улучшение или эффект или комбинацию этих свойств. Термин линзы (или контактные линзы) включает, но не ограничивается, мягкие контактные линзы, жесткие контактные линзы, внутриглазные линзы, накладные линзы, глазные вкладыши и оптические вкладыши.
Все проценты в данном описании изобретения являются весовыми процентами, если не указано по-иному.
Как использовано здесь, фраза «без обработки поверхности» или «поверхность не обрабатывали» означает, что внешние поверхности устройств по настоящему изобретению не обрабатывали отдельно для улучшения смачиваемости устройства. Обработки, от которых можно отказаться благодаря настоящему изобретению, включают обработку плазмой, осуществление привитой сополимеризации, нанесение покрытия и т.п. Однако покрытия, которые придают другие свойства, а не только улучшенную смачиваемость, такие как, но не ограничивающиеся, антимикробные покрытия и нанесение цвета или другие косметические улучшения, можно наносить на устройства по настоящему изобретению.
Не ограничиваясь этим механизмом, полагают, что природа разбавителя может играть роль в определении того, как сополимеризуются компоненты. Разбавители могут влиять на свойства растворимости и агрегации некоторых мономеров и могут влиять на константы полимеризации.
Было обнаружено, что путем включения, по меньшей мере, одного разбавителя, содержащего, по меньшей мере, один отщепляемый протон (протонирующие разбавители) в реакционноспособную смесь, можно понизить наступающий краевой угол смачивания получающегося в результате устройства и можно достичь более низких краевых углов смачивания с лучшей воспроизводимостью. В своей протонированной форме эти протонирующие разбавители являются неполярными и могут легко солюбилизировать как гидрофобные, так и гидрофильные реакционноспособные компоненты в реакционноспособной смеси, что способствует образованию полимеров, дающих наступающий краевой угол смачивания менее чем приблизительно 80 и в некоторых вариантах осуществления менее, чем приблизительно 75°. Протонирующие разбавители обладают относительно слабой растворимостью в воде, что делает затруднительной обработку в водных растворах. Однако протонирующие разбавители можно депротонировать. Эти депротонированные разбавители обладают значительно увеличенной растворимостью в воде и их можно удалить посредством обработки в воде. Таким образом, протонирующие разбавители обладают низкими величинами δp, но легко депротонируются, способствуя растворимости в водных обрабатывающих растворах в условиях обработки.
Примеры протонирующих разбавителей включают карбоновые кислоты, содержащие от 6 до 18 атомов углерода и фенолы, замещенные C6-10 алкильными группами. В одном варианте осуществления протонирующий разбавитель выбирают из декановой кислоты, гексановой кислоты, октановой кислоты, додекановой кислоты, их смесей и т.п. Альтернативно, можно использовать протонирумые разбавители (разбавители, которые могут акцептировать протон), такие как амины, содержащие 6-14 атомов углерода. Протонируемые разбавители включаются в реакционноспособную смесь в своей депротонированной форме и протонируются в ходе обработки линз. Примеры подходящих протонируемых разбавителей включают дециламин, октиламин, гексиламин, их смеси и т.п.
Можно также использовать со-разбавители. Со-разбавители, полезные для настоящего изобретения, должны быть относительно неполярными. Выбранные со-разбавители должны обладать полярностью, достаточной низкой, чтобы солюбилизовать неполярные компоненты в реакционноспособной смеси в условиях реакции, но достаточной растворимостью в воде, чтобы обеспечить обмен разбавителя, используя водные растворы. Один из способов характеризации полярности со-разбавителей по настоящему изобретению - посредством параметра растворимости Hansen, δp. В отдельных вариантах осуществления δp со-разбавителя по настоящему изобретению составляет от приблизительно 2 до приблизительно 7.
Выбранные разбавители (со-разбавители и протонирующие и протонируемые разбавители) должны также солюбилизировать компоненты реакционноспособной смеси. Следует учесть, что свойства выбранных гидрофильных и гидрофобных компонентов могут оказывать влияние на свойства разбавителей, которые обеспечивают требуемую совместимость. Например, если реакционная смесь содержит только умеренно полярные компоненты, то можно использовать разбавители, обладающие средним δp. Если, однако, реакционная смесь содержит сильно полярные компоненты, требуется разбавитель, обладающий высоким δp.
Специфические со-разбавители, которые можно использовать, включают без ограничений диизопропиламиноэтанол, простой метиловый эфир дипропиленгликоля, 1-октанол, 1-пентанол, 2-пентанол, 1-гексанол, 2-гексанол, 2-октанол, 3-метил-3-пентанол, трет-амиловый спирт, трет-бутанол, 2-бутанол, 1-бутанол, 2-метил-2-пентанол, 2-пропанол, 1-пропанол, этанол, 2-этил-1-бутанол, l-трет-бутокси-2-пропанол, 3,3-диметил-2-бутанол, трет-бутоксиэтанол, простой метиловый эфир трипропиленгликоля, 2-(диизопропиламино)этанол, 1-этокси-2-пропанол, их смеси и т.п.
Классы подходящих со-разбавителей включают без ограничений спирты, содержащие от 2 до 20 атомов углерода и гидроксильное соотношение углерод:кислород приблизительно до 8:1, амиды, содержащие 10-20 атомов углерода, полученные из первичных аминов. В некоторых вариантах осуществления предпочтительными являются первичные и третичные спирты. В одном варианте осуществления в качестве со-разбавителей можно использовать спирты, содержащие 5-20 атомов углерода, имеющие гидроксильное соотношение углерод:кислород от приблизительно 3:1 до приблизительно 6:1.
Примеры подходящих со-разбавителей одного варианта осуществления включают простой метиловый эфир трипропиленгликоля, 1-октанол, 1-пентанол, l-гексанол, 2-гексанол, 2-октанол, 3-метил-3-пентанол, 2-пентанол, т-амиловый спирт, трет-бутанол, 2-бутанол, 1-бутанол, 2-метил-2-пентанол, 2-этил-1-бутанол, этанол, 3,3-диметил-2-бутанол, их смеси и т.п.
В еще другом варианте осуществления подходящие со-разбавители включают простой метиловый эфир трипропиленгликоля, 1-пентанол, 3-метил-3-пентанол, 1-пентанол, 2-пентанол, т-амиловый спирт, трет-бутанол, 2-бутанол, 1-бутанол, 2-метил-2-пентанол, 2-этил-1-бутанол, 3,3-диметил-2-бутанол, 2-октил-l-додеканол, их смеси и т.п.
Можно использовать смеси со-разбавителей.
В некоторых вариантах осуществления реакционноспособная смесь содержит, по меньшей мере, один со-разбавитель и, по меньшей мере, один протонирующий или протонируемый разбавитель. В этих вариантах осуществления протонирующие или протонируемые разбавители могут составлять приблизительно до 65 вес.% от смеси разбавителей и в некоторых вариантах осуществления в промежутке между приблизительно 25 и приблизительно 45 вес.% от смеси разбавителей.
Разбавители (со-разбавитель(и) и протонирующий или протонируемый разбавитель(и)) можно использовать в количествах приблизительно до 55% по общей массе всех компонентов в реакционноспособной смеси. В одном варианте осуществления разбавитель(и) используют в количествах менее чем приблизительно 50% и в другом - в количествах в промежутке между приблизительно 30 и приблизительно 45% по общей массе всех компонентов в реакционноспособной смеси. Было с удивлением обнаружено, что когда применяют разбавители по настоящему изобретению, то можно изготовить смачиваемые биомедицинские устройства и, в частности, смачиваемые офтальмологические устройства, даже если используют условия обработки в воде.
Один или несколько кремнийсодержащих компонентов и один или несколько гидрофильных компонентов, используемых для изготовления полимера по этому изобретению, могут представлять собой любые из известных компонентов, используемых в предыдущем уровне техники для получения силиконовых гидрогелей. Эти термины, кремнийсодержащий компонент и гидрофильный компонент, не являются взаимоисключающими в том смысле, что кремнийсодержащий компонент может быть в некоторой степени гидрофильным, и гидрофильный компонент может содержать некоторое количество кремния, из-за того, что кремнийсодержащий компонент может содержать гидрофильные группы и гидрофильный компонент может иметь кремнийсодержащие группы.
Кремнийсодержащий компонент является компонентом, который содержит, по меньшей мере, одну [-Si-O-Si] группу в мономере, макромере или форполимере. В одном варианте осуществления Si и присоединенный O присутствуют в кремнийсодержащем компоненте в количестве более чем приблизительно 20 весовых процентов и в другом варианте осуществления более чем 30 весовых процентов от общей молекулярной массы кремнийсодержащего компонента. Полезные кремнийсодержащие компоненты содержат полимеризуемые функциональные группы, такие как акрилат, метакрилат, акриламид, метакриламид, N-виниллактам, N-виниламид и стироловые функциональные группы. Примеры кремнийсодержащих компонентов, которые полезны в этом изобретении можно найти в патентах США № 3808178; 4120570; 4136250; 4153641; 4740533; 5034461 и 5070215 и в европейском патенте EP 080539. Все цитируемые здесь патенты введены в данное описание посредством ссылки как на единое целое. Эти ссылки раскрывают множество примеров олефиновых кремнийсодержащих компонентов.
«Кремнийсодержащий компонент» является компонентом, который содержит, по меньшей мере, одно [-Si-O-] элементарное звено в мономере, макромере или форполимере. В одном варианте осуществления общий Si и присоединенный O присутствуют в кремнийсодержащем компоненте в количестве более чем приблизительно 20 весовых процентов и в другом варианте осуществления более чем 30 весовых процентов общей молекулярной массы кремнийсодержащего компонента. Полезные кремнийсодержащие компоненты содержат полимеризуемые функциональные группы, такие как акрилат, метакрилат, акриламид, метакриламид, винил, N-виниллактам, N-виниламид и стироловые функциональные группы. Примеры кремнийсодержащих компонентов, которые полезны в этом изобретении можно найти в патентах США № 3808178; 4120570; 4136250; 4153641; 4740533; 5034461 и 5070215 и в европейском патенте EP 080539. Эти ссылки раскрывают множество примеров олефиновых кремнийсодержащих компонентов.
Подходящие кремнийсодержащие компоненты включают соединения формулы I
в которых
R1 независимо выбирают из одновалентных реакционноспособных групп, одновалентных алкильных групп или одновалентных арильных групп, причем любая из тех, которые упомянуты выше, может дополнительно содержать функциональную группу, выбираемую из гидрокси, амино, окса, карбокси, алкилкарбокси, алкокси, амидо, карбамата, карбоната, галогена или их комбинаций; и причем одновалентная силоксановая цепь содержит 1-100 Si-O повторяющихся мономерных звеньев, которые могут дополнительно содержать функциональные группы, выбираемые из алкила, гидрокси, амино, окса, карбокси, алкилкарбокси, алкокси, амидо, карбамата, галогена или их комбинаций;
где b = от 0 до 500, где следует понимать, что когда b отличается от 0, b представляет собой распределение, имеющее модальность, равную заявленной величине;
где, по меньшей мере, один R1 содержит одновалентную реакционноспособную группу, и в некоторых вариантах осуществления от 1 до 3 R1 содержат одновалентные реакционноспособные группы.
Как использовано здесь, «одновалентные реакционноспособные группы» являются группами, которые могут подвергаться свободнорадикальной и/или катионной полимеризации. Неограничивающие примеры свободнорадикальных реакционноспособных групп включают (мет)акрилаты, стирилы, винилы, простые виниловые эфиры, C1-6алкил(мет)акрилаты, (мет)акриламиды, C1-6 алкил(мет)акриламиды, N-виниллактамы, N-виниламиды, C2-12алкенилы, C2-12алкенилфенилы, C2-12алкенилнафтилы, C2-6алкенилфенилC1-6алкилы, O-винилкарбаматы и O-винилкарбонаты. Неограничивающие примеры катионных реакционноспособных групп включают простые виниловые эфиры или эпоксидные группы и их смеси. В одном варианте осуществления свободнорадикальные реакционноспособные группы включают (мет)акрилат, акрилокси, (мет)акриламид и их смеси.
Подходящие одновалентные алкильные или арильные группы включают незамещенные одновалентные C1-C16алкильные группы, C6-C14 арильные группы, такие как замещенный и незамещенный метил, этил, пропил, бутил, 2-гидроксипропил, пропоксипропил, полиэтиленоксипропил, их комбинации и т.п.
В одном варианте осуществления b равен нулю, один R1 является одновалентной реакционноспособной группой и, по меньшей мере, 3 R1 выбирают из одновалентных алкильных групп, содержащих от одного до 16 атомов углерода, и в другом варианте осуществления из одновалентных алкильных групп, содержащих от одного до 6 атомов углерода. Неограничивающие примеры кремнийсодержащих компонентов этого варианта осуществления включают
2-метил-2-гидрокси-3-[3-[1,3,3,3-тетраметил-1-[(триметилсилил)окси]дисилоксанил]пропокси]пропиловый сложный эфир («SiGMA»),
2-гидрокси-3-метакрилоксипропилоксипропил-трис(триметилсилокси) силан,
3-метакрилоксипропилтрис(триметилсилокси)силан («TRIS»),
3-метакрилоксипропилбис(триметилсилокси)метилсилан и
3-метакрилоксипропилпентаметил дисилоксан.
В другом варианте осуществления b составляет от 2 до 20, от 3 до 15 или в некоторых вариантах осуществления от 3 до 10; по меньшей мере, один концевой R1 содержит одновалентную реакционноспособную группу, и оставшиеся R1 выбирают из одновалентных алкильных групп, содержащих от 1 до 16 атомов углерода, и в другом варианте осуществления из одновалентных алкильных групп, содержащих от 1 до 6 атомов углерода. В еще другом варианте осуществления, b составляет от 3 до 15, один концевой R1 содержит одновалентную реакционноспособную группу, другой концевой R1 содержит одновалентную алкильную группу, содержащую от 1 до 6 атомов углерода, и оставшиеся R1 содержат одновалентную алкильную группу, содержащую от 1 до 3 атомов углерода. Неограничивающие примеры кремнийсодержащих компонентов этого варианта осуществления включают полидиметилсилоксан с концевой группой (моно-(2-гидрокси-3-метакрилоксипропил)-пропилового эфира (с молек. массой 400-1000)) («OH-mPDMS»), полидиметилсилоксаны с концевыми монометакрилоксипропильными и моно-н-бутильными группами (с молек. массой 800-1000), («mPDMS»).
В другом варианте осуществления b составляет от 5 до 400 или от 10 до 300, оба концевых R1 содержат одновалентные реакционноспособные группы и оставшиеся R1 независимо выбирают из одновалентных алкильных групп, содержащих от 1 до 18 атомов углерода, которые либо могут иметь связи между атомами углерода, либо дополнительно содержать галоген.
В другом варианте осуществления от одного до четырех R1 содержат винил карбонат или карбамат формулы:
Формула II
в которой: Y обозначает O-, S- или NH-;
R обозначает водород или метил; d составляет 1, 2, 3 или 4; и q равно 0 или 1.
Кремнийсодержащие винилкарбонатные или винилкарбаматные мономеры, в частности, включают: 1,3-бис[4-(винилоксикарбонилокси)бут-1-ил]тетраметил-дисилоксан; 3-(винилоксикарбонилтио)пропил-[трис(триметилсилокси)силан]; 3-[трис(триметилсилилокси)силил]пропилаллилкарбамат; 3-[трис(триметилсилокси)силил]пропилвинилкарбамат; триметилсилилэтил винилкарбонат; триметилсилилметил винилкарбонат и
Там где требуются биомедицинские устройства с эластичностью ниже приблизительно 200, только один R1 должен содержать одновалентную реакционноспособную группу и не более чем две из оставшихся R1 групп будут содержать одновалентные силоксановые группы.
В одном варианте осуществления, там где требуются линзы из силиконового гидрогеля, линзы по настоящему изобретению будут изготовлены из реакционноспособной смеси, содержащей, по меньшей мере, приблизительно 20 вес.%, и в некоторых вариантах осуществления в промежутке между приблизительно 20 и 70 вес.% кремнийсодержащих компонентов на основе общей массы реакционноспособных мономерных компонентов, из которых получают полимер.
Другой класс кремнийсодержащих компонентов включает полиуретановые макромеры следующих формул:
Формулы IV-VI
(*D*A*D*G)а*D*D*E1;
E(*D*G*D*A)a*D*G*D*E1 или;
E(*D*A*D*G)a*D*A*D*E1
в которых:
D обозначает алкильный дирадикал, алкил циклоалкильный дирадикал, циклоалкильный дирадикал, арильный дирадикал или алкиларильный дирадикал, содержащий от 6 до 30 атомов углерода,
G означает алкильный дирадикал, циклоалкильный дирадикал, алкил циклоалкильный дирадикал, арильный дирадикал или алкиларильный дирадикал, содержащий от 1 до 40 атомов углерода, и который может содержать простые эфирные, тио или амино связи в основной цепи;
* обозначает уретановую или уреидо связь;
a составляет, по меньшей мере, 1;
A обозначает двухвалентный полимерный радикал формулы:
Формула VII
R11 независимо обозначает алкильную или фторзамещенную алкильную группу, содержащую от 1 до 10 атомов углерода, которая может содержать простые эфирные связи между атомами углерода; y составляет, по меньшей мере, 1; и p обеспечивает массу фрагмента от 400 до 10000; каждый из E и E1 независимо обозначает полимеризуемый ненасыщенный органический радикал, представляемый формулой:
Формула VIII
в котором: R12 является водородом или метилом; R13 является водородом, алкильным радикалом, содержащим от 1 до 6 атомов углерода, или -CO-Y-R15 радикалом, в котором Y является -O-, Y-S- или -NH-; R14 является двухвалентным радикалом, содержащим от 1 до 12 атомов углерода; X обозначает -CO- или -OCO-; Z обозначает -O- или -NH- ; Ar обозначает ароматический радикал, содержащий от 6 до 30 атомов углерода; w составляет от 0 до 6; x равен 0 или 1 ; y равен 0 или 1 ; и z равен 0 или 1.
В одном варианте осуществления кремнийсодержащий компонент включает полиуретановый макромер, представляемый следующей формулой:
Формула IX
в которой R16 представляет собой дирадикал диизоцианата после удаления изоцианатной группы, такой как дирадикал изофорон диизоцианата. Другой подходящий кремнийсодержащий макромер является соединением формулы X (в которой x + y составляет число в пределах от 10 до 30) образованный по реакции простого фторэфира, полидиметилсилоксана с концевым гидроксилом, изофорондиизоцианата и изоцианоэтилметакрилата.
Формула X
Другие кремнийсодержащие компоненты, пригодные для применения в этом изобретении, включают те, которые описаны в WO 96/31792, такие как макромеры, содержащие полисилоксановые, простые эфирные полиалкиленовые, диизоцианатные, полифторированные углеводородные, полифторированные простые эфирные и полисахаридные группы. Другой класс подходящих кремнийсодержащих компонентов включает содержащие кремний макромеры, полученные посредством полимеризации с переносом группы, такие как те, которые раскрыты в патентах США № 5314960, 5331067, 5244981, 5371147 и 6367929. Патенты США № 5321108; 5387662 и 5539016 описывают полисилоксаны с полярными фторированными привитыми или боковыми группами, имеющими атом водорода, присоединенный к концевому дифторзамещенному атому углерода. US 2002/0016383 описывает гидрофильные силоксановые метакрилаты, содержащие простые эфирные и силоксанильные связи и способные сшиваться мономеры, содержащие полиэфирные и полисилоксанильные группы. Любой из вышеупомянутых полисилоксанов можно использовать в качестве кремнийсодержащего компонента в этом изобретении.
Гидрофильные компоненты включают те, которые способны обеспечить, по меньшей мере, приблизительно 20% и в некоторых вариантах осуществления, по меньшей мере, приблизительно 25% содержания воды в получающихся в результате линзах, когда их соединяют с остальными реакционноспособными компонентами. Подходящие гидрофильные компоненты включают гидрофильные мономеры, форполимеры и полимеры и могут присутствовать в количествах в промежутке между приблизительно 10 и приблизительно 60 вес.%, основанными на массе всех реакционноспособных компонентов, в некоторых вариантах осуществления от приблизительно 15 до приблизительно 50 вес.%, и в других вариантах осуществления в промежутке между приблизительно 20 и приблизительно 40 вес.%. Гидрофильные мономеры, которые можно использовать для получения полимеров по этому изобретению, имеют, по меньшей мере, одну полимеризуемую двойную связь и, по меньшей мере, одну гидрофильную функциональную группу. Примеры полимеризуемых двойных связей включают акриловые, метакриловые, акриламидные, метакриламидные, фумаровые, малеиновые, стирильные, изопропенилфенильные, О-винилкарбонатные, О-винилкарбаматные, аллильные, O-винилацетильные, N-виниллактамовые и N-виниламидные двойные связи. Такие гидрофильные мономеры могут сами по себе использоваться в качестве сшивающих агентов. «Акрилового типа» или «акрил-содержащие» мономеры являются теми мономерами, которые содержат акриловую группу (CR'Η=CRCOX), в которой R является H или CH3, R' является H, алкилом или карбонилом и X представляет собой O или N, про которые также известно, что они легко полимеризуются, такие как N,N-диметилакриламид (DMA), 2-гидроксиэтилакрилат, глицерилметакрилат, 2-гидроксиэтилметакриламид, полиэтиленгликольмонометакрилат, метакриловая килота, акриловая кислота и их смеси.
Гидрофильные винил-содержащие мономеры, которые можно ввести в гидрогели по настоящему изобретению, включают мономеры, такие как N-виниллактамы (например, N-винилпирролидон (NVP)), N-винил-N-метилацетамид, N-винил-N-этилацетамид, N-винил-N-этилформамид, N-винилформамид, N-2-гидроксиэтилвинилкарбамат, сложный N-виниловый эфир N-карбокси-β-аланина, причем NVP является предпочтительным в одном варианте осуществления.
Другие гидрофильные мономеры, которые можно использовать в изобретении, включают полиоксиэтиленовые полиолы, содержащие одну или несколько концевых гидроксильных групп, замещенных функциональной группой, содержащей полимеризуемую двойную связь. Примеры включают полиэтиленгликоль с одной или несколькими концевыми гидроксильными группами, замещенными функциональной группой, содержащей полимеризуемую двойную связь. Примеры включают полиэтиленгликоль, реагирующий с одним или несколькими молярными эквивалентами замыкающих групп, таких как изоцианатоэтилметакрилат («IEM»), метакриловый ангидрид, метакрилоилхлорид, винилбензоилхлорид, или т.п., до получения полиэтилен полиола, содержащего одну или несколько концевых полимеризуемых олефиновых групп, связанных с полиэтиленполиолом посредством связывающих фрагментов, таких как карбаматная или сложноэфирная группы.
Еще дополнительными примерами являются гидрофильные винилкарбаматные или винилкарбонатные мономеры, раскрытые в патенте США № 5070215, и гидрофильные оксазолоновые мономеры, раскрытые в патенте США № 4190277. Другие подходящие гидрофильные мономеры будут очевидны специалисту в данной области.
В одном варианте осуществления гидрофильные мономеры, которые можно ввести в полимер по настоящему изобретению, включают гидрофильные мономеры, такие как N,N-диметилакриламид (DMA), 2-гидроксиэтилакрилат, глицерилметакрилат, 2-гидроксиэтилметакриламид, N-винилпирролидон (NVP), N-винилметакриламид, гидроксиэтилметакрилат (HEMA) и полиэтиленгликоль монометакрилат.
В другом варианте осуществления гидрофильные мономеры включают DMA, NVP, HEMA и их смеси.
Реакционноспособные смеси по настоящему изобретению могут также включать в качестве гидрофильных компонентов один или несколько гидрофильных полимеров. Как использовано здесь, гидрофильный полимер относится к веществам, имеющим средневесовую молекулярную массу не менее чем приблизительно 5000 дальтон, где вышеупомянутые вещества при введении в рецептуры силиконовых гидрогелей, повышают смачиваемость отвержденных силиконовых гидрогелей. В одном варианте осуществления средневесовая молекулярная масса этих гидрофильных полимеров составляет больше, чем приблизительно 30000; в другом - в промежутке между приблизительно 150000 и приблизительно 2000000 дальтон, в еще другом - в промежутке между приблизительно 300000 и приблизительно 1800000 дальтон, и в еще другом от приблизительно 500000 до приблизительно 1500000 дальтон.
Альтернативно, молекулярную массу гидрофильных полимеров по изобретению можно также выразить в К-величине, основанной на измерениях кинематической вязкости, как описано в Encyclopedia of Polymer Science and Engineering, N-Vinyl Amide Polymers, Второе издание, том 17, стр. 198-257, John Wiley & Sons Inc. Выраженные этим способом гидрофильные полимеры обладают K-величинами большими, чем 46 и в одном варианте осуществления в промежутке между приблизительно 46 и приблизительно 150. Гидрофильные полимеры присутствуют в рецептурах этих устройств в количестве, достаточном для того, чтобы обеспечить контактные линзы, и обеспечить, по меньшей мере, 10% улучшение смачиваемости, и в некоторых вариантах осуществления обеспечить смачиваемые линзы без поверхностных обработок. Для контактной линзы «смачиваемой» является линза, которая дает наступающий динамический краевой угол смачивания менее чем приблизительно 80°, менее чем 70° и в некоторых вариантах осуществления менее чем приблизительно 60°.
Подходящие количества гидрофильного полимера включают от приблизительно 1 до приблизительно 20 весовых процентов, в некоторых вариантах осуществления от приблизительно 5 до приблизительно 17 процентов, в других вариантах осуществления от приблизительно 6 до приблизительно 15 процентов, все основано на общем количестве всех реакционноспособных компонентов.
Примеры гидрофильных полимеров включают, но не ограничиваются, полиамиды, полилактоны, полиимиды, полилактамы и функционализированные полиамиды, полилактоны, полиимиды, полилактамы, такие как DMA, функционализированный путем сополимеризации DMA с меньшим молярным количеством гидроксильно функционализированного мономера, такого как HEMA, и затем реагирования гидроксильных групп получившегося в результате полимера с веществами, содержащими радикально полимеризуемые группы, такими как изоцианатэтилметакрилатными или метакрилоилхлоридными. Можно также использовать гидрофильные форполимеры, полученные из DMA или N-винилпирролидона с глицидилметакрилатом. Глицидилметакрилатное кольцо можно открыть, получив диол, который можно использовать в сочетании с другими гидрофильными форполимерами в смешанной системе для увеличения совместимости гидрофильного полимера, функционализированного гидроксильными группами кремнийсодержащего мономера и любых других групп, которые придают совместимость. В одном варианте осуществления гидрофильные полимеры содержат, по меньшей мере, один циклический фрагмент в своем остове, такой как, но не ограничивающийся, циклический амид или циклический имид. Гидрофильные полимеры включают, но не ограничиваются, поли-N-винилпирролидон, поли-N-винил-2-пиперидон, поли-N-винил-2-капролактам, поли-N-винил-3-метил-2-капролактам, поли-N-винил-3-метил-2-пиперидон, поли-N-винил-4-метил-2-пиперидон, поли-N-винил-4-метил-2-капролактам, поли-N-винил-3-этил-2-пирролидон и поли-N-винил-4,5-диметил-2-пирролидон, поливинилимидазол, поли-N-N-диметилакриламид, поливиниловый спирт, полиакриловую кислоту, полиэтиленоксид, поли-2-этил-оксазолин, гепариновые полисахариды, полисахариды, их смеси и сополимеры из них (включая блок или статистические, разветвленные, многоцепочечные, гребнеобразные и звездообразные), где поли-N-винилпирролидон (PVP) является особенно предпочтительным в одном варианте осуществления. Можно также использовать сополимеры, такие как привитые сополимеры PVP.
Гидрофильные полимеры обеспечивают улучшенную смачиваемость и особенно смачиваемость, улучшенную in vivo для медицинских устройств по настоящему изобретению. Вне связи с какой-либо теорией полагают, что гидрофильные полимеры являются приемниками водородных связей, которые в водном окружении связываются с водой водородными связями, становясь, таким образом, фактически более гидрофильными. Отсутствие воды облегчает введение гидрофильного полимера в реакционную смесь. За исключением отдельно названных гидрофильных полимеров, ожидается, что гидрофильный полимер будет полезен в этом изобретении, при условии, что когда вышеупомянутый полимер добавляют к рецептуре силиконового гидрогеля, гидрофильный полимер (а) не выделяется в виде отдельной фазы из реакционной смеси и (b) придает смачиваемость получающемуся в результате отвержденному полимеру. В некоторых вариантах осуществления предпочтительно, чтобы гидрофильный полимер был растворим в разбавителе при температурах реакции.
Можно также использовать агенты, улучшающие совместимость. В некоторых вариантах осуществления компонент, улучшающий совместимость, может быть любым функционализированным кремнийсодержащим мономером, макромером или форполимером, который, при полимеризации и/или формировании в конечное изделие, окажется совместимым с выбранными гидрофильными компонентами. Для выбора подходящих агентов, улучшающих совместимость, можно использовать тест на совместимость, раскрытый в WO03/022321. В некоторых вариантах осуществления в реакционноспособную смесь включают силиконовый мономер, форполимер или макромер, которые также содержат гидроксильные группы. Примеры включают 3-метакрилокси-2-гидроксипропилокси)пропилбис(триметилсилокси) метилсилан с концевым моно-(3-метакрилокси-2-гидроксипропилокси)пропилом, полидиметилсилоксан с концевым моно-бутилом (MW 1100), функционализированный гидроксилом силикон, содержащий GTP макромеры, функционализированные гидроксилом макромеры, содержащие полидиметилсилоксаны, их комбинации и т.п.
В отдельные варианты осуществления также включают гидроксилсодержащий компонент. Гидроксилсодержащий компонент, который можно использовать для создания полимеров по этому изобретению, содержит, по меньшей мере, одну полимеризуемую двойную связь и, по меньшей мере, одну гидроксильную функциональную группу. Примеры полимеризуемых двойных связей включают акриловые, метакриловые, акриламидо, метакриламидо, фумаровые, малеиновые, стириловые, изопропенилфениловые, O-винилкарбонатные, O-винилкарбаматные, аллильные, O-винилацетильные и N-виниллактамовые и N-виниламидные двойные связи. Гидроксилсодержащий компонент может также действовать в качестве сшивающего агента. В дополнение к этому гидроксилсодержащий компонент содержит гидроксильную группу. Эта гидроксильная группа может быть первичной, вторичной или третичной спиртовой группой и может быть расположена на алкильной или арильной группе. Примеры гидроксилсодержащих мономеров, которые можно использовать, включают, но не ограничиваются, 2-гидроксиэтилметакрилат ("HEMA"), 2-гидроксиэтилакрилат, 2-гидроксиэтилметакриламид, 2-гидроксиэтилакриламид, N-2-гидроксиэтилвинилкарбамат, 2-гидроксиэтилвинилкарбонат, 2-гидроксипропилметакрилат, гидроксигексилметакрилат, гидроксиоктилметакрилат и другие мономеры с гидроксильными функциональными группами, как раскрыто в патентах США № 5006622; 5070215; 5256751 и 5311223. В некоторых вариантах осуществления гидрофильный компонент включает 2-гидроксиэтилметакрилат. В определенных вариантах осуществления предпочтительно иметь, по меньшей мере, 3 вес.% HEMA, более предпочтительно иметь, по меньшей мере, 5 вес.% HEMA и наиболее предпочтительно иметь, по меньшей мере, 6 вес.% HEMA в реакционноспособной смеси.
Обычно к реакционной смеси требуется добавить один или несколько сшивающих агентов, также называемых сшивающими мономерами, таких как этиленгликоль диметакрилат («EGDMA»), триметилолпропан триметакрилат («TMPTMA»), глицерил триметакрилат, полиэтиленгликоль диметакрилат (в котором полиэтиленгликоль предпочтительно имеет молекулярную массу, например, приблизительно до 5000), и другие сложные полиакрилатные и полиметакрилатные эфиры, такие как описанные выше полиоксиэтилен полиолы с концевыми группами, содержащие два или более концевых метакрилатных фрагмента. Сшивающие агенты используют в обычных количествах, например, от приблизительно 0,000415 до приблизительно 0,0156 молей на 100 граммов реакционноспособных компонентов реакционной смеси. (Реакционноспособными компонентами являются все компоненты, за исключением разбавителя и любых технологических добавок, которые не становятся частью структуры полимера.) Альтернативно, если гидрофильные мономеры и/или кремнийсодержащие мономеры действуют как сшивающий агент, то добавление сшивающего агента к реакционной смеси является необязательным. Примеры гидрофильных мономеров, которые могут действовать как сшивающие агенты и которые, когда они присутствуют, не требуют добавления дополнительного сшивающего агента к реакционной смеси, включают описанные выше полиоксиэтилен полиолы, содержащие два или более концевых метакрилатных фрагмента.
Пример кремнийсодержащего мономера, который может действовать как сшивающий агент и который, когда он присутствует, не требует добавления дополнительного сшивающего агента к реакционной смеси, включает α, ω-бисметакрилоилпропил полидиметилсилоксан.
Реакционноспособная смесь может содержать дополнительные компоненты, такие как, но не ограничивающиеся, поглотители УФ, лекарственные препараты, антибактериальные соединения, реакционноспособные окрашивающие средства, пигменты, сополимеризуемые и неполимеризуемые красители, антиадгезионные агенты и их комбинации. В реакционную смесь предпочтительно включают катализаторы полимеризации. Инициаторы полимеризации включают соединения, такие как лаурил пероксид, бензоил пероксид, изопропил перкарбонат, азобисизобутиронитрил и т.п., которые генерируют свободные радикалы при умеренно повышенных температурах, и системы фотоинициирования, такие как ароматические альфа-гидрокси кетоны, алкоксиоксибензоины, ацетофеноны, ацилфосфин оксиды, бисацилфосфин оксиды и третичный амин плюс дикетон, их смеси и т.п. Иллюстративными примерами фотоинициаторов являются 1-гидроксициклогексилфенилкетон, 2-гидрокси-2-метил-l-фенил-пропан-l-он, бис(2,6-диметоксибензоил)-2,4-4-триметилпентил фосфиноксид (DMBAPO), бис(2,4,6-триметилбензоил)-фенил фосфиноксид (Irgacure 819), 2,4,6-триметилбензилдифенил фосфиноксид и 2,4,6-триметилбензоил дифенил фосфиноксид, сложный метиловый эфир бензоина и комбинация камфорохинона и этил 4-(N,N-диметиламино)бензоата. Коммерчески доступные системы инициирования видимым светом включают Irgacure 819, Irgacure 1700, Irgacure 1800, Irgacure 819, Irgacure 1850 (все от фирмы Ciba Specialty Chemicals) и Lucirin TPO инициатор (доступный на фирме BASF). Коммерчески доступные УФ фотоинициаторы включают Darocur 1173 и Darocur 2959 (Ciba Specialty Chemicals). Эти и другие фотоинициаторы, которые можно использовать, раскрыты в Томе III книги Photoinitiators for Free Radical Cationic & Anionic Photopolymerization, 2nd Edition by J.V. Crivello & K. Dietliker; edited by G. Bradley; John Wiley and Sons; New York; 1998, которая введена в данное описание посредством ссылки. Для инициирования фотополимеризации реакционной смеси инициатор используют в реакционной смеси в эффективных количествах, например, от приблизительно 0,1 до приблизительно 2 весовых частей на 100 весовых частей реакционноспособного мономера. Полимеризацию реакционной смеси можно инициировать, используя соответствующий выбор тепла или видимого или ультафиолетового света, или других средств, в зависимости от выбранного инициатора полимеризации. Альтернативно, инициирование можно провести без использования фотоинициатора, используя, например, электронный пучок. Однако в одном варианте осуществления, когда используют фотоинициатор, предпочтительные инициаторы включают бисацилфосфин оксиды, такие как бис(2,4,6-триметилбензоил)-фенил фосфиноксид (Irgacure 819®) или комбинацию 1-гидроксициклогексил фенилкетона и бис(2,6-диметоксибензоил)-2,4-4-триметилпентил фосфиноксида (DMBAPO), и предпочтительным способом инициирования полимеризации является видимый свет. Предпочтительным является бис(2,4,6-триметилбензоил)-фенил фосфиноксид (Irgacure 819®).
Диапазон кремнийсодержащего компонента(ов), присутствующего в реакционной смеси, составляет приблизительно от 5 до 95 весовых процентов, в некоторых вариантах осуществления приблизительно от 30 до 85 весовых процентов и в других вариантах осуществления приблизительно от 45 до 75 весовых процентов от реакционноспособных компонентов в реакционной смеси. Подходящие диапазоны гидрофильного компонента(ов), присутствующего в вышеописанном изобретении, включают приблизительно от 5 до 80 весовых процентов, приблизительно от 10 до 60 весовых процентов и в некоторых вариантах осуществления приблизительно от 20 до 50 весовых процентов от реакционноспособных компонентов в реакционной смеси.
Комбинации реакционноспособных компонентов и разбавителей включают те, которые содержат от приблизительно 25 до приблизительно 65 вес.% кремнийсодержащего мономера, от приблизительно 15 до приблизительно 40 вес.% гидрофильного мономера, от приблизительно 5 до приблизительно 65 вес.% гидроксилсодержащего компонента, от приблизительно 0,2 до приблизительно 3 вес.% сшивающего мономера, от приблизительно 0 до приблизительно 3 вес.% мономера - поглотителя УФ, от приблизительно 5 до приблизительно 20 вес.% гидрофильного полимера (все на основе вес.% всех реакционноспособных компонентов) и от приблизительно 20 до приблизительно 60 вес.% (вес. % всех компонентов, как реакционноспособных, так и нереакционноспособных) одного или нескольких патентуемых разбавителей.
Реакционные смеси по настоящему изобретению можно образовать любым способом, известным специалистам в данной области, таким как взбалтывание или перемешивание, и использовать для формирования полимерных изделий или устройств при помощи известных способов.
Например, биомедицинские приборы по изобретению можно изготовить путем смешения реакционноспособных компонентов и разбавителя(ей) с инициатором полимеризации и отверждения в подходящих условиях до формирования продукта, который впоследствии превращают в соответствующую форму путем токарной обработки, резки и т.п. Альтернативно реакционную смесь можно поместить в пресс-форму и впоследствии отвердить в соответствующее изделие.
Известны разнообразные способы обработки реакционной смеси при производстве контактных линз, включая центробежное литье и статическую отливку. Способы центробежного литья раскрыты в патентах США № 3408429 и 3660545, а способы статической отливки раскрыты в патентах США № 4113224 и 4197266. В одном варианте осуществления способ получения контактных линз, содержащих полимер по этому изобретению, осуществлен путем прямого формования силиконовых гидрогелей, которое является экономичным и позволяет осуществлять точный контроль конечной формы гидратированных линз. Для этого способа реакционную смесь помещают в пресс-форму, имеющую форму конечного требуемого силиконового гидрогеля, то есть набухшего в воде полимера, и реакционную смесь подвергают воздействию условий, при которых полимеризуются мономеры, давая, тем самым, смесь полимер/разбавитель с формой конечного требуемого изделия.
Обращаясь к Фиг. 1, скажем, что диаграмма иллюстрирует офтальмологическую линзу 100, такую как контактная линза, и части пресс-формы 101-102, применяемые для формования офтальмологической линзы 100. В некоторых вариантах осуществления части пресс-формы включают заднюю поверхность части пресс-формы 101 и переднюю поверхность части пресс-формы 102. Как использовано здесь, термин «передняя поверхность части пресс-формы» относится к части пресс-формы 102, чья вогнутая поверхность 104 является линзообразующей поверхностью, используемой для формирования передней поверхности офтальмологической линзы. Аналогично, термин «задняя поверхность части пресс-формы» относится к части пресс-формы 101, чья выпуклая поверхность 105 образует линзообразующую поверхность, которая будет формировать заднюю поверхность офтальмологической линзы 100. В некоторых вариантах осуществления части пресс-формы 101 и 102 представляют собой вогнуто-выпуклую форму, предпочтительно включающую плоские кольцевые фланцы, которые окружают по периметру верхние края вогнуто-выпуклых областей частей пресс-формы 101-102.
Обычно части пресс-формы 101-102 располагают как «сэндвич». Передняя поверхность части пресс-формы 102 расположена внизу с вогнутой поверхностью 104 части пресс-формы, направленной вверх. Задняя поверхность части пресс-формы 101 может быть расположена симметрично сверху передней поверхности части пресс-формы 102, с выпуклой поверхностью 105 задней поверхности части пресс-формы 101, частично врезающейся в вогнутую область передней поверхности части пресс-формы 102. В одном варианте осуществления задней поверхности части пресс-формы 101 заданы размеры, такие что ее выпуклая поверхность 105 зацепляет внешний край вогнутой поверхности 104 передней части пресс-формы 102 на всем протяжении ее окружности, способствуя тем самым образованию герметически закрытой полости пресс-формы, в которой формируется офтальмологическая линза 100.
В некоторых вариантах осуществления части пресс-формы 101-102 сделаны из термопластика и являются прозрачными для инициирующего полимеризацию актиничного излучения, под которым подразумевают, что, по меньшей мере, некоторая часть, а в некоторых вариантах осуществления, все излучение с интенсивностью и длиной волны, эффективными для инициирования полимеризации реакционной смеси в полости пресс-формы, может проходить через части пресс-формы 101-102.
Например, термопластики, пригодные для изготовления частей пресс-формы, могут включать: полистирол; поливинилхлорид; полиолефин, такой как полиэтилен и полипропилен; сополимеры смесей стирола и акрилонитрила или бутадиена, полиакрилонитрил, полиамиды, сложные полиэфиры, сополимеры циклических олефинов, такие как Topas, доступный на фирме Ticona, или Zeonor, доступный на фирме Zeon, комбинации любого из вышеупомянутого или другой известный материал.
Вследствие полимеризации реакционной смеси с образованием линзы 100, поверхность линзы 103 обычно прилипает к поверхности 104 части пресс-формы. Стадии настоящего изобретения способствуют отделению поверхности 103 от поверхности части пресс-формы.
Первую часть пресс-формы 101 можно отделить от второй части пресс-формы 102 в ходе извлечения из пресс-формы. В некоторых вариантах осуществления линза 100 будет прилипать ко второй части пресс-формы (то есть, к передней кривой части пресс-формы) в ходе процесса отверждения и оставаться на второй части пресс-формы 102 после разделения до тех пор, пока линзу 100 не отделят от передней закругленной части пресс-формы 102. В других вариантах осуществления линза 100 может прилипать к первой части пресс-формы 101.
Линза 100 и часть пресс-формы, к которой она прилипла после извлечения из пресс-формы, контактирует с водным раствором. Водный раствор можно нагреть до любой температуры ниже точки кипения водного раствора. Например, в одном варианте осуществления водный раствор можно было нагреть до температуры. Нагревание можно выполнять с теплообменником для минимизации возможности взрыва или при помощи любых других подходящих средств или оборудования для нагревания жидкостей.
Как использовано здесь, обработка включает стадии удаления линзы из пресс-формы и удаления или обмена разбавителя на водный раствор. Стадии можно провести раздельно или в один шаг или стадию. Температура обработки может быть любой температурой в промежутке между приблизительно 10°C и точкой кипения водных растворов, в некоторых вариантах осуществления в промежутке между приблизительно 20°C и приблизительно 95°C и в других вариантах осуществления в промежутке между приблизительно 40°C и приблизительно 80°C, в промежутке между приблизительно 30°C и 70°C.
Водным раствором в первую очередь является вода. В некоторых вариантах осуществления водный раствор является, по меньшей мере, приблизительно на 70 вес.% водой, и в других вариантах осуществления, по меньшей мере, приблизительно на 90 вес.% водой, и в других вариантах осуществления, по меньшей мере, приблизительно на 95% водой. Водный раствор может также представлять собой раствор для упаковки контактных линз, такой как боратный буферный раствор, растворы бората натрия, растворы бикарбоната натрия и т.п. Водный раствор может также включать добавки, такие как Twen 80, который представляет собой полиоксиэтилен сорбитан моноолеат, Tyloxapol, октилфенокси(оксиэтилен)этанол, амфотерный 10), консерванты (например, ЭДТА, сорбиновая кислота, DYMED, хлоргексидина глюконат, пероксид водорода, тимеросал, поликвад, полигексаметилен бигуанид, антибактериальные агенты, смазочные вещества, соли и буферы. В некоторых вариантах осуществления добавки можно ввести в гидратирующий раствор в количествах, варьирующихся в промежутке от 0,01% до 10% по массе, но суммарно менее чем приблизительно 10% по массе.
В вариантах осуществления, в которых используют протонирующий разбавитель, водный раствор имеет рН, достаточный для того, чтобы депротонировать протонирующий разбавитель и образовать депротонированный разбавитель, который смешивается с водой. В вариантах осуществления, в которых протонирующий разбавитель представляет собой кислоту, pH водного раствора составляет меньше, чем приблизительно 10, и в некоторых вариантах осуществления в промежутке между приблизительно 7 и приблизительно 10. В вариантах осуществления, в которых протонируемый разбавитель представляет собой амин, pH водного раствора составляет больше, чем приблизительно 4, и в некоторых вариантах осуществления в промежутке между приблизительно 4 и приблизительно 7.
Подвергание офтальмологической линзы 100 воздействию водного раствора можно осуществить любым способом, таким как промывание, обрызгивание, вымачивание, окунание или любой комбинацией вышеупомянутого. Например, в некоторых вариантах осуществления линзу 100, можно промыть водным раствором, содержащим деионизованную воду в колонне для гидратирования.
В вариантах осуществления, использующих колонну для гидратирования, передние закругленные части пресс-формы 102, содержащие линзы 100 можно разместить на лотках или подносах и установить вертикально. Водный раствор можно ввести сверху на стопу линз 100, так чтобы раствор стекал сверху вниз с линз 100. Раствор также можно ввести в различные места вдоль колонны. В некоторых вариантах осуществления подносы можно передвигать снизу вверх, давая возможность линзам 100 все в большей степени подвергаться воздействию свежего раствора.
В других вариантах осуществления офтальмологические линзы 100 вымачивают или окунают в водный раствор.
Стадия контактирования может длиться приблизительно до 12 часов, в некоторых вариантах осуществления приблизительно до 2 часов и в других вариантах осуществления от приблизительно 2 минут до приблизительно 2 часов; однако, длительность стадии контактирования зависит от материалов линзы, включая любые добавки, веществ, которые используют для растворов или растворителей и температур растворов. Достаточные времена обработки обычно сокращают размеры контактной линзы и отделяют линзу от части пресс-формы. Более длительные времена контактирования будут обеспечивать большее промывание.
Объем используемого водного раствора может быть любым количеством, большим, чем приблизительно 1 мл/на линзу, и в некоторых вариантах осуществления большим, чем приблизительно 5 мл/на линзу.
В некоторых способах после разделения или извлечения из пресс-формы линзы на передних закруглениях, которые могут представлять собой часть конструкции, сцеплены с индивидуальными вогнутыми разделенными лунками для получения контактных линз, когда их отделяют от передних закруглений. Лунки могут являться частью подноса. Примеры включают подносы с 32 линзами на каждом и 20 подносов, которые можно собрать в кассету.
Согласно другому варианту осуществления линзы окунают в водный раствор. В одном варианте осуществления кассеты можно собрать и затем погрузить в резервуары, содержащие водный раствор. Водный раствор может также содержать другие добавки, как описано выше.
Биомедицинские устройства и, в частности, офтальмологические линзы по настоящему изобретению обладают соотношением свойств, которое делает их особенно полезными. Такие свойства включают прозрачность, водосодержание, проницаемость для кислорода и краевой угол смачивания. Таким образом, в одном варианте осуществления биомедицинские устройства являются контактными линзами, обладающими водосодержанием большим, чем приблизительно 17%, большим, чем приблизительно 20%, и в некоторых вариантах осуществления большим, чем приблизительно 25%.
Как использовано здесь, прозрачность обозначает практически отсутствие видимой мутности. Прозрачные линзы обладают величиной мутности меньше, чем приблизительно 150%, более предпочтительно менее, чем приблизительно 100% по сравнению с CSI линзой.
Подходящие проницаемости для кислорода включают те, которые больше, чем приблизительно 40 баррер, и в некоторых вариантах осуществления больше, чем приблизительно 60 баррер.
Также биомедицинские устройства, и, в частности, офтальмологические устройства и контактные линзы имеют усредненный краевой угол смачивания (наступающий), который меньше, чем приблизительно 80°, меньше, чем приблизительно 75°, и в некоторых вариантах осуществления меньше, чем приблизительно 70°. В некоторых вариантах осуществления изделия по настоящему изобретению обладают комбинацией вышеописанных проницаемости для кислорода, водосодержания и контактного угла. Все комбинации в вышеупомянутых пределах подразумеваются находящимися в пределах настоящего изобретения.
Параметр растворимости Hansen
Параметр растворимости Hansen, δp можно вычислить, используя способ групповых вкладов, описанный в Barton, CRC Handbook of Solubility Par., 1st. Ed. 1983, стр. 85-87 и используя таблицы 13, 14.
Измерение мутности
Мутность измеряли, помещая гидратированную в боратном буферном растворе тестовую линзу в прозрачную 20×40×10 мм стеклянную ячейку при температуре окружающей среды выше плоского черного фона, освещая снизу оптоволоконной лампой (Titan Tool Supply Co. оптоволоконный свет с диаметром световода 0,5 дюйма, установленного в режиме работы 4-5.4) под углом 66° от нормали к ячейке с линзой, и фиксируя изображение линзы сверху по нормали к ячейке с линзой при помощи видеокамеры (DVC 1300C:19130 RGB camera with Navitar TV Zoom 7000 zoom lens), помещенной на 14 мм выше платформы с линзой. Фоновое рассеяние вычитали из рассеяния линзы путем вычитания изображения ячейки без линзы, используя программное обеспечение EPIX XCAP V 1.0. Вычтенное изображение рассеянного света анализировали количественно, интегрируя под центральными 10 мм линзы и затем сравнивая с линзами с силой -1,00 диоптрия CSI Thin Lens®, для которых произвольным образом устанавливали величину мутности, равную 100, причем в отсутствие линзы величина мутности равна 0. Анализировали пять линз и результаты усредняли, для того чтобы получить величину мутности в виде процента от стандартной CSI линзы. Линзы обладали величинам мутности менее, чем приблизительно 150% (по отношению к CSI, как изложено выше) и в некоторых вариантах осуществления менее чем приблизительно 100%.
Водосодержание
Водосодержание контактных линз измеряли следующим образом: Трем группам по три линзы давали побыть в растворе для упаковки в течение 24 часов. Каждую линзу промокали при помощи влажной салфетки и взвешивали. Линзы сушили при 60°C в течение четырех часов при давлении 0,4 дюйма ртутного столба или ниже. Высушенные линзы взвешивали. Водосодержание вычисляли следующим образом:
Вычисляли и записывали среднее и стандартное отклонение водосодержания для образцов.
Эластичность
Эластичность измеряли, используя разрывную испытательную машину с движущимся с постоянной скоростью ползунком, снабженную датчиком для измерения нагрузки, который опускали до начального уровня. Подходящая машина для испытаний включает Instron model 1122. Образец в форме собачьей кости, имеющий длину в 0,522 дюйма, ширину «ушка» в 0,276 дюймов и ширину «шейки» в 0,213 дюймов, вставляли в зажимы и растягивали с постоянной скоростью деформации 2 дюйма/мин до тех пор, пока он не разрывался. Измеряли первоначальную длину испытуемого на растяжение образца (Lo) и длину образца при разрыве (Lf). Измеряли двенадцать образцов для каждой композиции и записывали среднее. Относительное удлинение в процентах составляло [(Lf-Lo)/Lo]×100.
Модуль упругости при растяжении измеряли по начальной линейной части кривой напряжение-деформация.
Наступающий краевой угол смачивания
Наступающий краевой угол смачивания измеряли следующим образом. Готовили по четыре образца каждой серии путем вырезания из линзы центральной полоски шириной приблизительно 5 мм и уравновешивания в растворе для упаковки. Измеряли силу смачивания между поверхностью линзы и раствором боратного буфера при 23°C, используя пластину (микровесы) Вильгельми при погружении образца в раствор или при вынимании образца из раствора. Использовали следующее уравнение:
F=2γpcosθ или θ=cos-1(F/2γp),
где F представляет собой силу смачивания, γ является поверхностным натяжением зондируемой жидкости, p представляет собой периметр образца в мениске и θ является краевым углом смачивания. Наступающий краевой угол смачивания получали из той части экспериментов по смачиванию, когда образец погружали в раствор для упаковки. Для получения наступающих краевых углов смачивания для линз для каждого образца проводили измерительный цикл четыре раза и усредняли результаты.
Проницаемость для кислорода (Dk)
Проницаемость для кислорода измеряли следующим образом. Линзы располагали на полярографическом кислородном сенсоре, состоящем из золотого катода диаметром 4 мм и серебряного кольцевого анода, затем покрывали с верхней стороны сетчатой подложкой. Линзу выдерживали в атмосфере влажного 2,1% O2. Сенсором измеряли кислород, диффундирующий через линзу. Для увеличения толщины линзы либо складывали в стопку одну поверх другой, либо использовали более толстые линзы. Измеряли L/Dk для 4 образцов с существенно отличающимися величинами толщины и строили зависимость относительно толщины. Величина, обратная наклону, определенному после линейной регрессии, представляет собой Dk (проницаемость для кислорода) образца. Референсные величины представляли собой те, которые были определены с использованием этого способа для коммерчески доступных контактных линз. Линзы из балафилкона А, доступные для приобретения у Bausch & Lomb, давали значение приблизительно 79 баррер. Линзы из этафилкона давали значение от 20 до 25 баррер. (1 баррер=10-10 (см3 газа×cm2)/(см3 полимера×сек×см рт.ст)).
Примеры, приведенные ниже, дополнительно описывают это изобретение, но не ограничивают изобретение. Они предназначены только для того, чтобы предложить способ осуществления изобретения на практике. Специалисты в области контактных линз, а также другие специалисты могут обнаружить другие способы применения изобретения на практике. Однако подразумевается, что эти способы находятся в объеме этого изобретения.
Некоторые другие вещества, которые использованы в примерах, обозначены следующим образом:
| DMA | N,N-диметилакриламид |
| HEMA | 2-гидроксиэтил метакрилат |
| Norbloc | 2-(2'-гидрокси-5-метакрилилоксиэтилфенил)-2H бензотриазол |
| PVP | поли(N-винилпирролидон) (K величина 90) |
| IPA | изопропиловый спирт |
| D3O | 3,7-диметил-3-октанол |
| TPME | простой метиловый эфир трипропиленгликоля |
| TEGDMA | тетраэтиленгликоль диметакрилат |
| CGI 819 | бис(2,4,6-триметилбензоил)-фенил фосфин оксид |
| NVP | N-винилпирролидон |
| OH-mPDMS | полидиметилсилоксан с концевыми моно-(3-метакрилокси-2-гидроксипропилокси)пропильной и моно-бутильной группами (MW 612), полученный по примеру 28 |
Примеры 1-11
Готовили реакционные смеси, состоящие из 80 вес.% мономерных компонентов, взятых в количествах, приведенных в таблице 1; и 20 вес.% разбавителя, приведенного в таблице 1. Реакционные смеси дегазировали при приблизительно 600-700 мм рт. ст в течение примерно 30 минут при температуре окружающей среды. Затем реакционные смеси дозировали в пресс-формы для контактных линз, изготовленные из термопластика (с передними закруглениями, изготовленными из Zeonor и задними закруглениями, изготовленными из полипропилена), и облучали при 1,2-1,8 мВт/см2, используя люминесцентные лампы Philips TL 20W/03T в атмосфере азота в течение 25 минут при 55±5°C. Получающиеся в результате линзы вручную извлекали из пресс-формы и отделяли путем погружения линз на передних закругленных частях пресс-формы в деионизованную воду при 90(±10)°C приблизительно на 2 минуты. Если линзы не отделялись от передних закругленных частей пресс-формы за 2 минуты, то линзы выдерживали при 90(±5)°C в деионизованной воде и удаляли струей той же самой деионизованной воды, используя одноразовую пипетку. Если все еще не удавалось отделить линзы от передних закругленных частей пресс-формы, линзы затем вручную счищали с передних закруглений. Линзы затем переносили в контейнеры и подвергали двум стадиям «замены» - стадия 1) деионизованная вода при 90(±5)°C минимум на 30 минут и стадия 2) деионизованная вода при 25(±5)°C минимум на 30 минут. Линзы затем уравновешивали в растворе для упаковки и проверяли в растворе для упаковки. Затем линзы упаковывали в сосуды, содержащие 5-7 мл раствора боратного буфера, герметически запечатывали и стерилизовали при 120°C в течение 30 минут. Результаты по динамическому краевому углу смачивания (DCA) приведены в таблице 2.
| Таблица 1 Мономерные компоненты |
|
| Мономеры | вес.% |
| HO-mPDMS | 55 |
| TEGDMA | 3 |
| DMA | 19,53 |
| HEMA | 8,00 |
| PVP K-90 | 12 |
| CGI 819 | 0,25 |
| Norbloc | 2,2 |
| Blue HEMA | 0,02 |
| Таблица 2 | |||
| № примера | Разбавитель | DCA | Наблюдение |
| 1 | D30 | 75(7) | |
| 2 | Деканол | 77(4) | |
| 3 | Декановая кислота | 65(6) | |
| 4 | Гидроксицитронеллол | - | Мутная комковатая линза |
| 5 | 1-бутанол | 74(4) | |
| 6 | Трет-амиловый спирт | 64(4) | |
| 7 | Изопропанол | 76(17) | |
| 8 | TPME | 67(5) | |
| 9 | Этиллактат | - | Мутная комковатая линза |
| 10 | 1-метил-2-пирролидон | 96(8) | Мутная линза |
| 11 | N,N-диметилпропионамид | 107(6) | Мутная линза |
D30 не является водообрабатываемым. Пример 8 повторяли, изменяя концентрации TPME. Изменение концентрации давало контактные линзы, обладающие существенно отличающимися краевыми углами смачивания.
Примеры 12-21
Готовили реакционные смеси, состоящие из 55 вес.% мономерных компонентов, взятых в количествах, приведенных в таблице 1; и 45 вес.% разбавителя (смеси 55 вес.% TPME и 45 вес.% со-разбавителя, приведенного в таблице 3). Реакционные смеси дегазировали при приблизительно 600-700 мм рт. ст в течение примерно 30 минут при температуре окружающей среды. Затем реакционные смеси дозировали в пресс-формы для контактных линз, изготовленные из термопластика (с передними закруглениями, изготовленными из Zeonor, и задними закруглениями, изготовленными из полипропилена), и облучали при 1,2-1,8 мВт/см2, используя люминесцентные лампы Philips TL 20W/03T в атмосфере азота в течение 25 минут при 55±5°C. Получающиеся в результате линзы вручную извлекали из пресс-формы и отделяли путем погружения линз на передних закругленных частях пресс-формы в деионизованную воду при 90(±10)°C приблизительно на 5 минут. Если линзы не отделялись от передних закругленных частей пресс-формы за 5 минут, то линзы выдерживали при 90(±5)°C в деионизованной воде и удаляли струей той же самой деионизованной воды, используя одноразовую пипетку. Если все еще не удавалось отделить линзы от передних закругленных частей пресс-формы, линзы затем вручную счищали с передних закруглений. Линзы затем переносили в контейнеры и подвергали двум стадиям «замены» - стадия 1) деионизованная вода при 90(±5)°C минимум на 30 минут и стадия 2) деионизованная вода при 25(±5)°C минимум на 30 минут. Линзы затем уравновешивали в растворе для упаковки и проверяли в растворе для упаковки. Затем линзы упаковывали в сосуды, содержащие 5-7 мл раствора боратного буфера, герметически запечатывали и стерилизовали при 120°C в течение 30 минут. Результаты по динамическому краевому углу смачивания (DCA) приведены в таблице 3.
| Таблица 3 DCA из примеров 12-21 |
|||
| № примера | Разбавитель | DCA | Комментарий |
| 12 | 55 вес.% TPME/45 вес.% деканола | 87(1) | |
| 13 | 55 вес.% TPME/45 вес.% декановой кислоты | 66(5) | |
| 14 | 55 вес.% TPME/45 вес.% гидроксицитронеллола | - | Мутная комковатая линза |
| 15 | 55 вес.% TPME/45 вес.% 1-бутанола | 80(4) | |
| 16 | 55 вес.% TPME/45 вес.% трет-амилового спирта | 75(12) | |
| 17 | 55 вес.% TPME/45 вес.% изопропанола | 101(5) | |
| 18 | TPME | 82(14) | |
| 19 | 55 вес.% TPME/45 вес.% этиллактата | 88(8) | Мутная линза |
| 21 | 55 вес.% TPME/45 вес.% N,N-диметилпропионамида | 97(4) |
Пример 18 повторяли в различных условиях. Варьирование условий и даже повторение примера в тех же условиях, давало контактные линзы, обладающие широкой изменчивостью их средних краевых углов смачивания. Пример 13 давал линзы, которые показывали низкие и стабильные величины DCA, даже при многократных повторениях и при различных условиях.
Пример 22
Получали линзы, как описано в примере 13, за исключением того, что линзы отделяли в растворе для упаковки. То есть, получающиеся в результате линзы вручную извлекали из пресс-формы и отделяли путем погружения линз на передних закругленных частях пресс-формы в раствор для упаковки при 90(±10)°C приблизительно на 5 минут. Если линзы не отделялись от передних закругленных частей пресс-формы за 5 минут, то линзы выдерживали при 90(±5)°C в растворе для упаковки и удаляли струей того же самого раствора для упаковки, используя одноразовую пипетку. Если все еще не удавалось отделить линзы от передних закругленных частей пресс-формы, линзы затем вручную счищали с передних закруглений. Линзы затем переносили в контейнеры и подвергали двум стадиям «замены» - стадия 1) раствор для упаковки при 25(±5)°C минимум на 30 минут и стадия 2) раствор для упаковки при 25(±5)°C минимум на 30 минут. Линзы затем проверяли в растворе для упаковки. Затем линзы упаковывали в сосуды, содержащие 5-7 мл раствора боратного буфера, герметически запечатывали и стерилизовали при 120°C в течение 30 минут. Результаты по динамическому краевому углу смачивания (DCA) приведены в таблице 4.
Пример 23
Готовили реакционную смесь, состоящую из 55 вес.% мономерных компонентов, взятых в количествах, приведенных в таблице 1; и 45 вес.% 1-декановой кислоты в качестве разбавителя. Реакционную смесь дегазировали при приблизительно 600-700 мм рт. ст в течение примерно 30 минут при температуре окружающей среды. Затем реакционные смеси дозировали в пресс-формы для контактных линз, изготовленные из термопластика (с передними закруглениями, изготовленными из Zeonor, и задними закруглениями, изготовленными из полипропилена), и облучали при 1,2-1,8 мВт/см2, используя люминесцентные лампы Philips TL 20W/03T в атмосфере азота в течение 25 минут при 55±5°C. Получающиеся в результате линзы вручную извлекали из пресс-формы и отделяли путем погружения линз на передних закругленных частях пресс-формы в раствор для упаковки при 90(±10)°C приблизительно на 5 минут. Линзы затем переносили в контейнеры и подвергали двум стадиям «замены» - стадия 1) раствор для упаковки при 25(±5)°C минимум на 30 минут и стадия 2) раствор для упаковки при 25(±5)°C минимум на 30 минут. Линзы затем проверяли в растворе для упаковки. Затем линзы упаковывали в сосуды, содержащие 5-7 мл раствора боратного буфера, герметически запечатывали и стерилизовали при 120°C в течение 30 минут. Результаты по динамическому краевому углу смачивания (DCA) приведены в таблице 4.
| Таблица 4 | ||
| № примера | DCA | Отделение |
| 13 | 66(5) | (Отделение в деионизованной воде) - линзы приходилось счищать |
| 22 | 62(7) | (Отделение в растворе для упаковки) - отставание краев линзы приблизительно через 2 минуты; полное отделение линзы через 5-6 минут |
| 23 | 63(3) | (Отделение в растворе для упаковки) - отставание краев линзы приблизительно через 2 минуты; полное отделение линзы через 5-6 минут |
Включение протонирующего разбавителя обеспечивает более легкое отделение при использовании раствора для упаковки.
Примеры 24-27
Готовили реакционную смесь, состоящую из 55 вес.% мономерных компонентов, перечисленных в соответствующих количествах в таблице 2; и 45 вес.% разбавителя, причем разбавитель составляли из 55 вес.% TPME и 45 вес.% со-разбавителей, перечисленных в таблице 5. Реакционные смеси дегазировали при примерно 600-700 мм рт. ст приблизительно в течение 30 минут при температуре окружающей среды. Реакционные смеси затем дозировали в пресс-форму для контактных линз из термопластика и облучали при 1,2-1,8 мВт/см2, используя флуоресцентные лампы Philips TL 20W/03T, в атмосфере азота в течение 25 минут при 55±5°C. Получившиеся в результате линзы извлекали из пресс-формы вручную и отделяли путем погружения линз на передних закругленных (FC) частях пресс-формы в раствор для упаковки при 90(±10)°C приблизительно на 5 минут. Затем линзы переносили в контейнеры и подвергали двум стадиям замены - стадия 1) раствор для упаковки при 25(±5)°C в течение минимум 30 минут и стадия 2) раствор для упаковки при 25(±5)°C в течение минимум 30 минут. Затем линзы проверяли в растворе для упаковки. Линзы упаковывали в сосуды, содержащие 5-7 мл раствора боратного буфера, запечатывали и стерилизовали при 120°C в течение 30 минут. Результаты по определению динамического контактного угла (DCA) приведены в таблице 5.
| Таблица 5 DCA и результаты по отделению примеров 24-27 |
|||
| № примера | Разбавитель | DCA | Отделение |
| 24 | 55 вес.% TPME/45 вес.% 1-октановой кислоты | - | (Отделение в деионизованной воде) - линзы приходилось счищать, и не были получены приемлемые линзы |
| 25 | 55 вес.% TPME/45 вес.% 1-октановой кислоты | 64(8) | (Отделение в растворе для упаковки) - отставание краев линзы приблизительно через 2 минуты; полное отделение линзы через 5-6 минут |
| 26 | 55 вес.% TPME/45 вес.% 1-гексановой кислоты | 61(3) | (Отделение в деионизованной воде) - отставание краев линзы приблизительно через 3-4 минуты; полное отделение линзы через 6-7 минут |
| 27 | 55 вес.% TPME/45 вес.% 1-гексановой кислоты | 67(2) | (Отделение в растворе для упаковки) - отставание краев линзы приблизительно через 1 минуту; полное отделение линзы через 3-4 минуты |
Примеры, использующие раствор для упаковки в качестве раствора для отделения, показали улучшенное отделение по сравнению с примерами, использующими тот же самый разбавитель и деионизованную воду (примеры 25 и 27 по сравнению, соответственно, с примерами 24 и 26). Сравнение примера 26 с примерами 24 и 13 показало, что более короткая углеродная цепь в протонирующем разбавителе позволяет осуществить отделение, используя деионизованную воду.
Пример 28
К перемешивающемуся раствору 45,5 кг 3-аллилокси-2-гидроксипропан метакрилата (AHM) и 3,4 г бутилированного гидрокситолуола (BHT) добавляли 10 мл раствора Pt(0) дивинилтетраметилдисилоксана в ксиленах (с концентраций Pt 2,25%), после чего следовало добавление 44,9 кг н-бутилполидиметилсилана. Контролировали экзотерму реакции для поддержания температуры реакции приблизительно при 20°С. После полного расходования н-бутилполидиметилсилана Pt катализатор деактивировали путем добавления 6,9 г диэтилэтилендиамина. Неочищенную реакционную смесь экстрагировали несколько раз 181 кг этиленгликоля до тех пор, пока остаточное содержание AHM в очищенном продукте не составило <0,1%. К получившемуся в результате очищенному продукту добавляли 10 г BHT, перемешивая до растворения, после чего следовало удаление оставшегося этиленгликоля путем внесения 64,5 кг OH-mPDMS. В получившуюся в результате жидкость добавляли 6,45 г 4-метоксифенола (MeHQ), перемешивали и фильтровали, получая 64,39 кг конечного OH-mPDMS в виде бесцветного масла.
1. Способ изготовления офтальмологического устройства, включающий стадии отверждения реакционно-способной массы, содержащей, по меньшей мере, один кремнийсодержащий компонент, по меньшей мере, один гидрофильный компонент и разбавитель, содержащий, по меньшей мере, один протонирующий разбавитель или протонируемый разбавитель, обладающий параметром растворимости Hansen, δp, в промежутке между приблизительно 2 и приблизительно 7, до образования офтальмологического устройства, имеющего величину мутности менее чем 100% и наступающий краевой угол смачивания менее чем приблизительно 80°; контактирования офтальмологического устройства с водным раствором, который способен изменять параметр растворимости Hansen, δp, протонирующего или протонируемого сорастворителя, для того чтобы увеличить водорастворимость; причем указанный водный раствор содержит по меньшей мере примерно 70% воды и имеет (а) рН от примерно 7 до примерно 10, когда указанный разбавитель содержит по меньшей мере один протонированный разбавитель, или (b) рН от примерно 4 до примерно 7, когда указанный разбавитель содержит по меньшей мере один протонируемый разбавитель, и удаления вышеупомянутого разбавителя(ей) с вышеупомянутым водным раствором.
2. Способ по п.1, в котором вышеупомянутый разбавитель дополнительно содержит, по меньшей мере, один соразбавитель, обладающий параметром растворимости Hansen, δp, в промежутке между приблизительно 2 и приблизительно 7.
3. Способ по п.2, в котором вышеупомянутый соразбавитель выбирают из группы, состоящей из спиртов, содержащих 2-20 атомов углерода и имеющих гидроксильное соотношение углерод:кислород приблизительно до 8:1, амидов, содержащих 10-20 атомов углерода, полученных из первичных аминов и карбоновых кислот, содержащих 6-20 атомов углерода, и их смесей.
4. Способ по п.2, в котором вышеупомянутый разбавитель выбирают из группы, состоящей из спиртов, содержащих 5-20 атомов углерода и имеющих гидроксильное соотношение углерод:кислород приблизительно от 3:1 до приблизительно 6:1, и их смесей.
5. Способ по п.1, в котором вышеупомянутую стадию удаления проводят при температуре от приблизительно 20 до приблизительно 95°С.
6. Способ по п.1, в котором вышеупомянутую стадию удаления проводят при температуре от приблизительно 70 до приблизительно 95°С.
7. Способ по п.1, в котором вышеупомянутая реакционно-способная смесь содержит от приблизительно 30 до приблизительно 85 вес.% кремнийсодержащего компонента(ов) в расчете на все реакционно-способные компоненты реакционно-способной смеси.
8. Способ по п.1, в котором вышеупомянутая реакционно-способная смесь содержит от приблизительно 10 до приблизительно 60 вес.% гидрофильного компонента(ов) в расчете на все реакционно-способные компоненты реакционно-способной смеси.
9. Способ по п.1, в котором вышеупомянутый кремнийсодержащий компонент содержит, по меньшей мере, один монофункциональный силиконовый мономер.
10. Способ по п.9, в котором вышеупомянутый, по меньшей мере, один монофункциональный силикон выбирают из группы, состоящей из полидиметилсилоксана с концевым моно-(2-гидрокси-3-метакрилоксипропил)-пропиловым эфиром, полидиметилсилоксанов с концевыми монометакрилоксипропильной и моно-н-бутильной группами, 2-метил-2-гидрокси-3-[3-[1,3,3,3-тетраметил-1-[(триметилсилил)окси]дисилоксанил]пропокси]пропилового сложного эфира и их смесей.
11. Способ по п.1, в котором вышеупомянутый гидрофильный компонент содержит, по меньшей мере, один гидрофильный мономер, выбираемый из группы, состоящей из N,N-диметилакриламида, 2-гидроксиэтилакрилата, глицерилметакрилата, 2-гидроксиэтилметакриламида, N-винилпирролидона, N-винилметакриламида, 2-гидроксиэтил метакрилата, полиэтиленгликоль монометакрилата, поливинилпирролидона и их смесей.
12. Способ по п.1, в котором вышеупомянутый гидрофильный компонент содержит, по меньшей мере, один гидрофильный мономер, выбираемый из группы, состоящей из N,N-диметилакриламида, N-винилпирролидона, 2-гидроксиэтилметакрилата и их смесей.
13. Способ по п.1, в котором реакционно-способная смесь дополнительно содержит, по меньшей мере, один гидрофильный полимер.
14. Способ по п.13, в котором, по меньшей мере, один гидрофильный полимер присутствует в реакционно-способной смеси в количестве в промежутке между приблизительно 1 и приблизительно 17 вес.% от всех реакционно-способных компонентов в реакционно-способной смеси.
15. Способ по п.13, в котором гидрофильный полимер содержит поли-N-винилпирролидон.
16. Способ по п.1, в котором вышеупомянутый протонирующий разбавитель выбирают из группы, состоящей из карбоновых кислот, содержащих от 6 до 18 атомов углерода, фенолов, замещенных С6-10алкильными группами и их смесей, и вышеупомянутый, по меньшей мере, один протонируемый разбавитель выбирают из группы, состоящей из аминов, содержащих 6-14 атомов углерода и их смесей.
17. Способ по п.16, в котором вышеупомянутый, по меньшей мере, один протонирующий разбавитель выбирают из группы, состоящей из декановой кислоты, гексановой кислоты, октановой кислоты, додекановой кислоты и их смесей, и вышеупомянутый протонируемый разбавитель выбирают из группы, состоящей из дециламина, октиламина, гексиламина их смесей.
18. Способ по п.16, в котором вышеупомянутый, по меньшей мере, один протонирующий разбавитель содержит декановую кислоту.
19. Способ по п.1, в котором вышеупомянутый кремнийсодержащий компонент содержит полидиметилсилоксаны с концевыми моно-(3-метакрилокси-2-гидроксипропилокси)пропильной и монобутильной группами и вышеупомянутый гидрофильный компонент содержит N,N-диметилакриламид и, по меньшей мере, один гидрофильный полимер.
20. Способ по п.19, в котором вышеупомянутый гидрофильный компонент дополнительно содержит 2-гидроксиэтил метакрилат.
21. Способ по п.19, в котором вышеупомянутый кремнийсодержащий компонент присутствует в количестве от приблизительно 45 до приблизительно 75 вес.%, вышеупомянутый гидрофильный компонент присутствует в количестве от приблизительно 20 до приблизительно 50 вес.% и вышеупомянутый разбавитель дополнительно содержит простой метиловый эфир трипропиленгликоля.
22. Способ изготовления офтальмологического устройства, включающий стадии реагирования реакционно-способной смеси, содержащей, по меньшей мере, один кремнийсодержащий компонент, по меньшей мере, один гидрофильный компонент и, по меньшей мере, один протонирующий разбавитель или протонируемый разбавитель, до образования офтальмологического устройства, имеющего величину мутности менее 100% и наступающий краевой угол смачивания менее чем приблизительно 80°; и контактирования офтальмологического устройства с обменным раствором, изменяющим параметр растворимости Hansen, δp, протонирующего или протонируемого разбавителя выше растворимости в воде, причем указанный водный раствор содержит, по меньшей мере, около 70% воды и (а) рН от приблизительно 7 до приблизительно 10, когда указанный разбавитель содержит по меньшей мере один протонирующий разбавитель, или (b) рН от приблизительно 4 до приблизительно 7, когда указанный разбавитель содержит по меньшей мере один протонируемый разбавитель.
23. Способ по п.22, в котором вышеупомянутая реакционно-способная смесь содержит, по меньшей мере, один протонирующий разбавитель, выбираемый из группы, состоящей из карбоновых кислот, содержащих от 6 до 18 атомов углерода, фенолов, замещенных С6-10алкильными группами, и их смесей.
24. Способ по п.22, в котором вышеупомянутый, по меньшей мере, один протонирующий разбавитель выбирают из группы, состоящей из декановой кислоты, гексановой кислоты, октановой кислоты, додекановой кислоты и их смесей, и вышеупомянутый протонируемый разбавитель выбирают из группы, состоящей из дециламина, октиламина, гексиламина, их смесей.
25. Способ по п.22, в котором вышеупомянутый, по меньшей мере, один протонирующий разбавитель содержит декановую кислоту.
