Способ формирования прозрачных смачиваемых изделий из силиконового гидрогеля

Способ формирования прозрачных смачиваемых изделий из силиконового гидрогеля

Иллюстрации

Показать все

Реферат

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 C_6-10 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, C_1-6алкил(мет)акрилаты, (мет)акриламиды, C_1-6 алкил(мет)акриламиды, N-виниллактамы, N-виниламиды, C_2-12алкенилы, C_2-12алкенилфенилы, C₂-₁₂алкенилнафтилы, C_2-6алкенилфенилC_1-6алкилы, 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 кремний