完全聚合的阻隔紫外線的硅氧烷水凝膠鏡片的制作方法
【專利摘要】本發明提供了一種基本上完全共聚合的阻隔紫外線的水凝膠鏡片，其展示足以阻隔紫外線、以便滿足對于紫外線阻隔而言的至少FDAII級規格，其由包括至少NVP、一種其它的共聚單體和自由基可聚合型的、取代或未取代的雙鄰羥基二苯甲酮的反應混合物形成。
【專利說明】完全聚合的阻隔紫外線的硅氧烷水凝膠鏡片
【技術領域】
[0001] 本發明涉及一種眼科器件，以及更具體地涉及用于制備基本上完全聚合的阻隔紫 外線的水凝膠鏡片的方法，所述方法包括將至少一種（NVP)、一種另外的共聚單體以及自由 基可聚合的取代或未取代的雙鄰羥基二苯甲酮的單體混合物進行聚合，以提供具有潤濕性 表面、并足以阻隔紫外線以便滿足對于紫外線阻隔而言的至少II級規格的水凝膠眼科器 件。
【背景技術】
[0002] 從傳統的硅氧烷水凝膠材料形成的商業上成功的眼科器件的發展通常需要對生 成的潤濕性表面進行后固化。傳統的硅氧烷水凝膠接觸鏡0可展示硅氧烷鏈的表面0化， 即富含娃氧燒的微疇（domain)駐留于鏡片表面上。娃氧燒鏈的表面化可在鏡片表面上形 成疏水性區域。這些表面疏水性區域會不利地影響鏡片的濕潤性。提高潤濕性的鏡片表面 的后固化處理是有效的但價格昂貴；附加的步驟增加了制造工藝的成本和時間。表面后固 化處理的一種替代方案是將相對高分子量（例如> 300kDa)的聚乙烯吡咯烷酮（PVP)通過 將其在固化前添加到單體混合物內而摻入到器件內。所得到的材料具有纏結的非共價鍵結 合的PVP，所述PVP由于其高的分子量而不容從水合鏡片溶出。聚合器件仍需要提供諸如 PVP的親水性聚合物的其它方法。
[0003] 將大量的諸如N-乙烯基吡咯烷酮（NVP)的相對緩慢反應的親水性單體連同更快 反應的共聚單體摻入到單體混合物中可通過在眼科器件固化時在原位形成主要是均聚聚 乙烯吡咯烷酮（PVP)的鏈而形成成功的眼科器件。然而，在形成單體混合物的眼科器件中 通常發現的單體可包括相對緩慢反應的單體以及相對較快反應的單體，相對緩慢反應的單 體諸如（NVP)，0-乙烯基碳酸酯（例如，2-羥基乙基乙烯基碳酸酯和2-(二甲基氨基）乙基 乙烯基碳酸酯），〇-乙烯基酯（如乙酸乙烯酯），〇-烯丙基酯（例如，乙酸烯丙酯），〇-烯丙 基碳酸酯（例如，烯丙基（2-(二甲基氨基）乙基）碳酸酯）和N-乙烯基氨基甲酸酯（例 如，2-甲氧基乙基乙烯基氨基甲酸酯），而相對較快反應的單體諸如丙烯酸酯，甲基丙烯酸 酯，丙烯酰胺，甲基丙烯酰胺和苯乙烯類。在含有快速和慢速反應單體（諸如可在用于形成 硅氧烷水凝膠的單體混合物中所發現的）的混合物的器件形成系統中，器件形成系統的反 應機理上的差異以及因此反應動力學上的差異（例如，加成到C=C對比氫原子轉移）使 得這種系統特別容易固化不完全。因此，在這些器件形成系統中的固化反應的相對敏感的 動力學使得難于形成成功的眼科器件。
[0004] US5, 135, 965公開了一種在反應和萃取以便人工晶狀體應用之后能夠結合到器 件的含有N-乙烯基吡咯烷酮（NVP)和紫外線吸收劑的某些單體混合物。在US5, 135, 965 中公開的配方不是硅氧烷水凝膠。
【發明內容】
[0005] 本發明所公開的是用于制備基本上完全聚合的阻隔紫外線的水凝膠鏡片的方法， 所述方法包括將選自于由下述單體構成組的至少一種單體、至少一種另外的共聚單體以及 自由基可聚合型的取代或未取代的雙鄰羥基二苯甲酮的單體混合物進行聚合，以提供具有 潤濕性表面并足以阻隔紫外線、以便滿足對于紫外線阻隔而言的至少II級規格的水凝膠 眼科器件，構成所述組的單體選自NVP，諸如2-羥基乙基乙烯基酯的O-乙烯基碳酸酯，諸 如乙酸乙烯酯的0-乙烯基酯，諸如乙酸烯丙酯的0-烯丙基酯，諸如烯丙基（2-(二甲基氨 基）乙基）碳酸酯）的〇-烯丙基碳酸酯，諸如2-甲氧基乙基乙烯基氨基甲酸酯的N-乙烯 基氨基甲酸酯，諸如也已知為3-(((乙烯氧基）羰基）氨基）丙酸的Vinal酸的0-乙烯基 氨基甲酸酯，諸如1_(2_輕乙基）_3_乙烯基脲和1-烯丙基-3-(2-輕基乙基）脲的N-乙 烯基脲，諸如2-羥基乙基烯丙基氨基甲酸酯的N-烯丙基氨基甲酸酯，諸如烯丙基（2-羥基 乙基）氨基甲酸酯的〇-烯丙基氨基甲酸酯，以及它們的混合物。定級為FDAII級阻隔劑 的接觸鏡為了通用性用途而由美國驗光協會（AmericanOptometricAssociation)推薦。 這些鏡片必須阻隔被認為是FDAII類紫外線阻隔劑的超過70%的UVA和95%的UVB。更 優選地，本文的本發明方法提供一種基本上完全聚合的阻隔紫外線的硅氧烷水凝膠，其具 有在固化過程中原位形成的優選聚乙烯吡咯烷酮（PVP)的親水性聚合物長鏈。
[0006] 還在另一方面，本發明包括由本發明所公開的方法而制備的制品。本文的本發明 方法適用于制備各種聚合物材料，無論是硬質還是軟質的。尤其優選的聚合物材料是鏡片， 包括接觸鏡、有晶體眼和無晶體眼的人工晶狀體以及角膜植入物，但是包括生物材料的所 有聚合物材料也預期在本發明的范圍之內。由本發明所公開的方法而制備的優選的制品是 光學透明的，并可用作接觸鏡。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0007] 圖IA所示為從球面接觸鏡切割下來的特氟龍膠帶撕裂試樣的視圖；圖IB所示 為圖IA中所示的具有切割狹縫并準備放置在英斯特朗（Instr〇n)4502夾具內的試樣的視 圖；
[0008] 圖2A所示為用于從接觸鏡切割出狗骨形狀的拉伸試樣的模頭（die)的視圖；圖 2B所示為將撕裂試樣安裝在英斯特朗4502夾具內的視圖；
[0009] 圖3是利用接觸鏡以便捕獲氣泡的適于所捕獲氣泡的接觸角測量的典型氣泡幾 何結構的照片。
[0010] 圖4是利用噴嘴以便捕獲氣泡的適于所捕獲氣泡的接觸角測量的典型氣泡幾何 結構的照片。
【具體實施方式】
[0011] 除非明確說明，否則在形成根據本文本發明的單體混合物中所用的所有材料都以 重量百分比列出。此外，除非明確說明，否則應該理解成用于制備本發明所公開的單體和單 體混合物的所有材料的量表示重量值的正態分布的統計平均值，如在本發明所公開的單體 和單體混合物的實驗室或商業制備中所通常遇到的那樣。因此，除非明確說明，否則所有數 值應當理解成是由術語"約"所修飾。
[0012] 如本文所用本說明書所用的表述"基本上完全聚合的"是指通過分析表明單體體 系是否是"基本上完全聚合的"的照片差示掃描量熱法（DSC)所獲得的結果。DSC提供C= C雙鍵轉化率的測量值。所放出的熱量與C=C雙鍵轉化成單鍵（即聚合）的摩爾量成比 例。實際上可以基于甲基丙烯酸酯聚合（其結構變化不大）的分子熱摩爾熱（其隨結構變 化不大）來計算出給定的混合物將產生多少熱量，（如果混合料100% ·轉化，即基本上聚 合）的話。還可以測量具有和不具有聚合抑制性物質（在這種情況下為SA單體）的混合 物的放熱，并尋找比較例和對照實例之間的差異。在這種方法中，不需要知曉聚合熱。可用 于展示單體體系是否是"基本上完全聚合"的其它分析技術是可以存在或可在將來進行研 發得到開發"基本上完全聚合的"。
[0013] 如本說明書所用的術語"單體"是指可以聚合的具有不同分子量的化合物（即通 常具有從約700至約100, 000的數均分子量）。此外，如本說明書所用的術語"單體"是指 中到高分子量的化合物，有時也被稱為含有能夠進一步聚合的官能團的大單體（即，通常 具有大于700的數均分子量的單體）。預聚物是能夠進一步聚合的部分聚合的單體。因此， 應該理解的是，術語"含有機硅的單體"、"含硅氧烷的單體"和"親水性單體"包括單體、大 單體和預聚物。
[0014]"含有機硅的單體"在單體、大單體或預聚物中含有至少一個[-Si--O-]或至少一 個[-Si-(C2-C7燒基）一Si-O-]重復單兀。優選地，所有Si和連接的0在含有機娃單體 中以占含有機硅單體總分子量的重量百分數計大于5重量％的量存在，更優選以大于30重 量％的量存在。"含硅氧烷單體"是指在單體、大單體或預聚物中含有至少一個[-Si-O-] 重復單元的單體。
[0015] 通常在形成眼科器件的單體混合物中發現的單體包括反應較慢的單體以及反應 更快的單體，所述反應較慢的單體諸如N-乙烯基吡咯烷酮（NVP)，0-乙烯基碳酸酯，0-乙 烯基酯（例如乙酸乙烯酯），〇-烯丙基酯，〇-烯丙基碳酸酯和N-乙烯基氨基甲酸酯，而所 述反應更快的單體諸如丙烯酸酯，甲基丙烯酸酯，丙烯酰胺，甲基丙烯酰胺和苯乙烯類。在 含有快速和慢速反應單體（諸如可在用于形成硅氧烷水凝膠的單體混合物中所發現的）的 混合物的器件形成系統中，反應行為上的差異（例如，自由基固化對氫原子轉移）使得這種 系統特別容易固化不完全。這些器件形成系統的固化過程的相對敏感性使得難于形成成功 的眼科器件。將大量的諸如N-乙烯基吡咯烷酮（NVP)的相對緩慢反應的親水性單體連同 更快反應的共聚單體摻入到根據本文本發明的單體混合物中時，可通過在眼科器件固化時 在原位形成主要是均聚聚乙烯吡咯烷酮（PVP)的鏈而形成成功的眼科器件。
[0016] 在眼科器件中使用紫外線阻隔劑是已知的。在210-315nm范圍內的紫外光會導致 角膜損傷。因此，含有紫外線吸收劑的眼用器件是所希望的，特別是對于那些在戶外度過相 當長時間的患者而言。官能化的苯并三唑型紫外線吸收劑（例如結構式為I-IV的那些） 因為它們在紫外線區域內的相對高的消光系數而已被普遍用作針對類似接觸鏡的薄制品 的紫外線阻隔劑。
[0017]式I
[0018]
【權利要求】
1. 阻隔紫外線的接觸鏡，其展示足以阻隔紫外線，以便滿足對于紫外線阻隔而言的至 少FDAII級規格，其包含夾帶的PVP，并在完全水合時具有約42. 3%至約59. 1 %的平衡水 含量。
2. 根據權利要求1所述的阻隔紫外線的接觸鏡，其具有約21的后退接觸角。
3. 根據權利要求1所述的阻隔紫外線的接觸鏡，其具有約29至約33的前進接觸角。
4. 阻隔紫外線的硅氧烷水凝膠接觸鏡，其展示足以阻隔紫外線，以便滿足對于紫外線 阻隔而言的至少FDAII級規格，其包含夾帶的PVP，并在完全水合時具有約42. 3%至約 59. 1 %的平衡水含量。
5. 根據權利要求4所述的阻隔紫外線的硅氧烷水凝膠接觸鏡，其具有約21的后退接觸 角。
6. 根據權利要求4所述的阻隔紫外線的硅氧烷水凝膠接觸鏡，其具有約29至約33的 前進接觸角。
7. 根據權利要求4所述的阻隔紫外線的接觸鏡，其具有在0.91和1.83之間的 Wilhelmy平板回線面積。
8. 根據權利要求5所述的阻隔紫外線的硅氧烷水凝膠接觸鏡，其具有在0. 91和1. 83 之間的Wilhelmy平板回線面積。
【文檔編號】G02B1/04GK104380148SQ201380027338
【公開日】2015年2月25日 申請日期:2013年5月20日 優先權日:2012年5月25日
【發明者】I·M·努涅斯, J·亨特 申請人:博士倫公司