Тонированные офтальмологические устройства из силикона, способы их изготовления, процессы и используемые полимеры

Тонированные офтальмологические устройства из силикона, способы их изготовления, процессы и используемые полимеры

Иллюстрации

Показать все

Реферат

РОДСТВЕННЫЕ ЗАЯВКИ

Настоящая заявка истребует приоритет по предварительной заявке за регистрационным номером США 61/040880, которая полностью включена в настоящую заявку путем ссылки.

ОБЛАСТЬ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Настоящее изобретение относится к тонированным офтальмологическим устройствам, в частности, к использованию несшитых полимеров для изготовления подобных офтальмологических устройств.

ПРЕДПОСЫЛКИ СОЗДАНИЯ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Изготовленные из гидрогеля тонированные контактные линзы широко используются для корректировки естественного цвета радужки. Как правило, тонированная часть линзы находится в ее центральной области, в той части линзы, которая покрывает зрачок и (или) радужку носящего линзу пациента. Кроме того, в практике тонирования изготавливаемых из гидрогеля контактных линз также известно, что легкое тонирование всей линзы может применяться в качестве индикатора наличия или положения линзы. См. заявки на патенты США № 10/027579 и № 11/102320, озаглавленные «КРАСИТЕЛИ ДЛЯ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ В ТОНИРОВАННЫХ КОНТАКТНЫХ ЛИНЗАХ И СПОСОБЫ ИХ ПРОИЗВОДСТВА» и «ФОТОХРОМНЫЕ КОНТАКТНЫЕ ЛИНЗЫ И СПОСОБЫ ИХ ПРОИЗВОДСТВА», соответственно, которые полностью включены в настоящую заявку путем ссылки.

Используемые при изготовлении тонированных контактных линз из гидрогелей окрашивающие композиции, как правило, представляют собой смеси полимерного связующего, растворителей и пигментов. Некоторые окрашивающие композиции требуют применения сшивающих агентов для образования ковалентных связей между материалом линзы и полимерным связующим для получения тонированных линз, из которых не подтекает и не вымывается тонировка. Кроме того, в некоторых способах изготовления тонированных линз перед нанесением окрашивающей композиции на линзу требуется предварительное изготовление тела линзы. Другие способы и окрашивающие композиции требуют применения многостадийных процессов, нередко в сочетании с использованием специальных колец, для защиты внешних областей линзы от попадания на них окрашивающей композиции.

В патентной литературе описаны контактные линзы, изготавливаемые из силиконового гидрогеля. Подобные контактные линзы имеют повышенную проницаемость для кислорода по сравнению с линзами из стандартных гидрогелей. Повышенная проницаемость для кислорода таких линз позволила ослабить симптомы гипоксии у пациентов, носящих контактные линзы. К сожалению, способы изготовления традиционных контактных линз из гидрогелей не могут обеспечить стабильно высокое качество при изготовлении контактных линз из силиконовых гидрогелей. Примером одного такого способа является изготовление тонированных контактных линз из силиконового гидрогеля.

Традиционные гидрогелевые линзы, изготавливаемые из этафилкона А, имеют проницаемость для кислорода приблизительно 20 (полярографические измерения с краевой коррекцией) и динамический краевой угол натекания приблизительно 60°. Изготавливаемые из галифилкона A линзы из силиконового гидрогеля имеют проницаемость для кислорода (полярография с краевой коррекцией) приблизительно 60 и динамический краевой угол натекания приблизительно 60°.

Описанные ранее способы изготовления тонированных контактных линз из этафилкона А не позволяют получить тонированные контактные линзы из силиконового гидрогеля без подтекания, вымывания или размывания красителя. См. заявку на патент США № 10/027579. Таким образом, имеется потребность в поиске способа изготовления тонированных контактных линз из силиконового гидрогеля без подтекания, вымывания или размывания красителя. Такой способ и его компоненты описаны ниже.

ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ

На фиг. 1-4 приведены фотографии контактных линз, изготовленных способом печати согласно Примерам 21-24.

ПОДРОБНОЕ ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Настоящее изобретения включает способ изготовления стабильного тонированного офтальмологического устройства на основе гидрогеля, пригодного для ношения на глазу, имеющего проницаемость для кислорода по меньшей мере приблизительно 50 Баррер, который включает следующие стадии:

(а) нанесение окрашивающей композиции, состоящей из смеси несшитого сополимерного связующего, пигмента, красителя или их смесей, и растворителя для печати, на по меньшей мере части поверхности формы для литья, используемой для отливки офтальмологического устройства;

(б) обработку приготовленной на стадии (а) формы для снижения количества летучих компонентов в упомянутой окрашивающей композиции;

(в) внесение в упомянутую форму для литья, обработанную на стадии (б), и поверх упомянутой нанесенной окрашивающей композиции неполимеризованной композиции для получения гидрогеля в количестве, необходимом для получения готовой линзы; и

(г) полимеризацию упомянутой композиции для получения гидрогеля, необходимая для изготовления стабильного тонированного офтальмологического устройства, имеющего проницаемость для кислорода по меньшей мере приблизительно 50 Баррер.

Используемый в настоящей заявке термин «офтальмологические устройства» относится к устройствам, находящимся на или в глазу пациента. Подобные устройства могут обеспечивать оптическую коррекцию, применяться в косметических целях, использоваться для блокирования УФ излучения, ослабления видимого света и защиты от бликов, давать терапевтический эффект, включая залечивание ран, доставку лекарственных препаратов и биологически активных веществ, использоваться в диагностических целях или для контроля текущего состояния пациента, а также обеспечивать перечисленные выше функции в различных сочетаниях. Термин «линза» включает, помимо прочего, мягкие контактные линзы, жесткие контактные линзы, интраокулярные линзы, накладные линзы, офтальмологические вкладыши и оптические вкладыши.

Используемый в настоящей заявке термин «стабильные тонированные устройства» означает, что ни один из входящих в состав окрашивающей композиции компонентов не подтекает и не вымывается из упомянутого устройства или из одной части устройства в другую в ходе хранения или эксплуатации устройства.

Используемый в настоящей заявке термин «пригодный для офтальмологического использования без модификации поверхности» означает, что используемая композиция для получения гидрогеля в случае полимеризации в форме без проведения описываемых в настоящей заявке операций по нанесению покрытия для придания визуального эффекта образует офтальмологическое устройство, имеющее краевой угол натекания менее чем приблизительно 80°, менее чем приблизительно 70° или менее чем приблизительно 60°. Примеры композиций, пригодных для офтальмологического использования без модификации поверхности, включают следующие материалы: галифилкон, сенофилкон, нарафилкон и комфилкон.

Используемый в настоящей заявке термин «пигмент» относится к нерастворимым органическим или неорганическим веществам, придающим окраску или иные визуальные эффекты другому веществу или смеси. Примеры органических пигментов включают, помимо прочего, фталоцианиновый голубой, фталоцианиновый зеленый, карбазоловый фиолетовый, кубовый оранжевый 1 и т.д., и их сочетания. Примеры неорганических пигментов для целей настоящего изобретения включают, помимо прочего, оксид железа (коричневый, желтый, черный или красный), диоксид титана и т.д., и их сочетания. Помимо указанных пигментов могут также применяться растворимые и нерастворимые красители, включая, помимо прочего, красители на основе дихлортриазина и винилсульфонов. Примеры пигментов для целей настоящего изобретения также включают такие холестерические жидкие кристаллы, как Helicones®, которые придают эффект искристости, их различные сочетания и т.д. Используемый в настоящей заявке термин «краситель» относится к растворимым органическим или неорганическим окрашивающим соединениям, которые могут быть химически реакционноспособными или нереакционноспособными. Широкий спектр пигментов и красителей одобрен к использованию Управлением по контролю за продуктами и лекарствами США и известен специалистам в данной области.

Используемый в настоящей заявке термин «форма для литья офтальмологического устройства» относится к твердой поверхности, придающей изготавливаемому офтальмологическому устройству требуемые оптические свойства или форму. Вогнутая поверхность формы используется для формирования передней поверхности офтальмологических устройств, а выпуклая поверхность формы используется для формирования задней поверхности офтальмологических устройств.

Используемый в настоящей заявке термин «окрашивающая композиция» означает смесь полимерного связующего, растворителя, пигментов, красителей и иных возможных дополнительных компонентов, используемую для придания окраски или иных визуальных эффектов офтальмологическим устройствам, составляющим предмет настоящего изобретения.

Количество, необходимое для получения готовой линзы, представляет собой количество реакционной смеси, помещаемое в вогнутую часть формы для литья. Это количество варьируется в зависимости от типа используемой для литья формы (или форм), а также размера и требуемой толщины изготавливаемого офтальмологического устройства. См., например, заявку на патент США № 4565348. Как правило, при использовании формы, состоящей из двух частей, выпуклой и вогнутой, для изготовления мягкой контактной линзы количество, необходимое для получения подобного готового устройства, составляет от приблизительно 10 мг до приблизительно 100 мг.

Используемый в настоящей заявке термин «(мет)» означает возможное наличие дополнительного метильного заместителя. Так, термин «(мет)акрилат» относится одновременно и к метакриловому, и к акриловому радикалам.

Используемый в настоящей заявке термин «реакционноспособные группы» относится к группам, способным к реакциям свободнорадикальной и (или) катионной полимеризации. Характерные, но не ограничивающие примеры свободнорадикальных реакционноспособных групп включают (мет)акрилаты, стирилы, винилы, виниловые эфиры, C_1-6алкил(мет)акрилаты, (мет)акриламиды, C_1-6алкил(мет)акриламиды, N-виниллактамы, N-виниламиды, C_2-12алкенилы, C_2-12алкенилфенилы, C_2-12алкенилнафтилы, C_2-6алкенилфенил-C_1-6алкилы, O-винилкарбаматы и O-винилкарбонаты. Характерные, но не ограничивающие примеры катионных реакционноспособных групп включают винилэфирные или эпоксидные группы, или их смесей. В одной реализации настоящего изобретения свободнорадикальные реакционноспособные группы включают (мет)акрилаты, акрилокси, (мет)акриламиды, или их смесей.

Используемый в настоящей заявке термин «реакционная смесь» означает смесь компонентов, включая реакционноспособные компоненты, разбавитель (если используется), инициаторы, сшивающие агенты и добавки, которая при помещении в условия протекания полимеризации образует полимер. Реакционноспособными являются те компоненты реакционной смеси, которые в процессе полимеризации становятся неотъемлемой частью полимера либо путем образования химических связей, либо путем механической фиксации в полимерной матрице. Например, реакционноспособные мономеры становятся частью полимера в ходе реакции полимеризации, тогда как не проявляющие химическую активность агенты для внутреннего смачивания полимера, такие как PVP, становятся частью полимера путем механического захвата в матрице. Разбавитель (если используется) и любые иные дополнительные технологические добавки, такие как разблокирующие агенты, не встраиваются в структуру полимера и не являются частью реакционноспособных компонентов.

Используемый в настоящей заявке термин «летучие компоненты» включает, помимо прочего, растворитель, непрореагировавший мономер, олигомеры с молекулярным весом менее чем приблизительно 10000 Дальтон, и компоненты с температурой кипения ниже чем приблизительно 250°C.

Используемый в настоящей заявке термин «несшитое сополимерное связующее» относится к сополимеру, содержащему один или более традиционных мономеров и один или более мономеров, повышающих проницаемость для кислорода.

Используемый в настоящей заявке термин «традиционные мономеры» относится к мономерам, которые могут быть полимеризованы, обработаны и гидратированы с получением линз из гидрогеля с измеряемой полярографическим способом проницаемостью для кислорода менее чем приблизительно 50 Баррер. Примеры традиционных мономеров включают мономеры, содержащие такие полимеризуемые группы, как

акриловые группы; CH₂=CR-CX-(O)-,

где R представляет собой H или CH_3, X представляет собой OR¹ или NR¹R², и R¹ и R² независимо выбирают из H и C_1-10 алкила); и

винильные группы; R³C=CR⁴, где R³ и R⁴ независимо выбирают из C1-10 алкила, водорода и лактама.

Конкретные примеры традиционных мономеров включают, помимо прочего, 2-гидроксиэтил-(мет)акрилат, виниловый спирт, N,N-диметилакриламид, 2-гидроксиэтил-(мет)акриламид, пропилэтиленгликоля моно(мет)акрилат, метилметакрилат, (мет)акриловую кислоту, акриловую кислоту, N-винилпирролидон, N-винил-N-метилацетамид, N-винил-N-этилацетамид, N-винил-N-этилформамид, N-винилформамид, реакционноспособные гидрофильные агенты для внутреннего смачивания полимера по формулам II, IV, VI и VII согласно описанию в заявке на патент США № 7249848:

II

IV

VI

VII

где n=25-500 и R представляет собой H или CH₃ и их смесей. В одной реализации настоящего изобретения традиционные мономеры представляют собой N,N-диметилакриламид, 2-гидроксиэтилметакрилат, глицерина метакрилат, 2-гидроксиэтилметакриламид, N-винилпирролидон, полиэтиленгликоля монометакрилат, метакриловую кислоту, акриловую кислоту, или их смеси. В другой реализации традиционные мономеры представляют собой 2-гидроксиэтил-(мет)акрилат, гидроксиэтил-(мет)акриламид, N,N-диметилакриламид и N-винилпирролидон. В одной реализации настоящего изобретения упомянутые традиционные мономеры содержат не более одной реакционноспособной группы, исключая примеси и побочные продукты.

Используемый в настоящей заявке термин «повышающие проницаемость для кислорода» компоненты относится к компонентам, которые при введении их в реакционную смесь, полимеризации, обработке и гидратации приводят к получению линз из гидрогеля с проницаемостью для кислорода более чем приблизительно 50 Баррер. Одним из примеров подобных OPE компонентов являются содержащие силикон компоненты.

Под «содержащим силикон компонентом» подразумевается любой компонент, имеющий по меньшей мере один [-Si-O-] фрагмент в составе мономера, макромера или преполимера. В одной реализации настоящего изобретения содержание Si и непосредственно связанного с ним O в рассматриваемом содержащем силикон компоненте составляет более чем 20 весовых процентов, а в другой реализации - более чем 30 весовых процентов от полного молекулярного веса содержащего силикон компонента. В одной реализации упомянутые содержащие силикон компоненты содержат одну реакционноспособную группу, исключая примеси и побочные продукты. Полезные для целей настоящего изобретения примеры содержащих силикон компонентов можно найти в заявках на патенты США № 3808178; № 4120570; № 4136250; № 4153641; № 4740533; № 5034461 и № 5070215, а также в заявке № EP080539. В приведенных ссылках описаны многочисленные примеры олефиновых содержащих силикон компонентов.

В одной реализации соответствующие целям настоящего изобретения содержащие силикон соединения включают соединения по формуле I.

где

R¹ независимо выбирают из группы, состоящей из моновалентных реакционноспособных групп, моновалентных алкильных группы или моновалентных арильных группы, причем каждая из перечисленных химических групп может дополнительно содержать функциональные группы, выбираемые из следующего ряда: гидрокси, амино, окса, карбокси, алкилкарбокси, алкокси, амидо, карбамат, карбонат, галоген, или их различные комбинации; и моновалентные силоксановые цепи содержат 1-100 повторяющихся Si-O звеньев и могут дополнительно содержать функциональные группы, выбираемые из следующего ряда: алкил, гидрокси, амино, окса, карбокси, алкилкарбокси, алкокси, амидо, карбамат, галоген, или их различные комбинации;

b = от 0 до 500, причем подразумевается, что если b отлично от нуля, то по b имеется распределение с модой, равной указанному значению;

по меньшей мере один фрагмент R¹ представляет собой моновалентную реакционноспособную группу, а в некоторых реализациях настоящего изобретения между одним и тремя фрагментами R¹ представляют собой моновалентные реакционноспособные группы.

Соответствующие целям настоящего изобретения моновалентные алкильные и арильные группы включают незамещенные моновалентные C₁-C₁₆алкильные группы, C₆-C₁₄ арильные группы, такие как замещенные и незамещенные метил, этил, пропил, бутил, 2-гидроксипропил, пропоксипропил, полиэтиленоксипропил, или их различные комбинации и т.д.

В одной реализации настоящего изобретения b равно нулю, один фрагмент R¹ представляет собой моновалентную реакционноспособную группу, и по меньшей мере три фрагмента R¹ выбраны из моновалентных алкильных групп, содержащих от одного до 16 атомов углерода, и в другой реализации - из моновалентных алкильных групп, содержащих от одного до 6 атомов углерода. Характерные, но не ограничивающие примеры содержащих силикон компонентов данной реализации настоящего изобретения включают 2-метил-,2-гидрокси-3-[3-[1,3,3,3-тетраметил-1-[(триметилсилил)окси]дисилоксанил]пропокси]пропиловый эфир («SiGMA»),

2-гидрокси-3-метакрилоксипропилоксипропил-трис(триметилсилокси)силан,

3-метакрилоксипропилтрис(триметилсилокси)силан («TRIS»),

3-метакрилоксипропилбис(триметилсилокси)метилсилан и

3-метакрилоксипропилпентаметилдисилоксан.

В одной реализации настоящего изобретения b находится в диапазоне от 2 до 20, от 3 до 15, или, в некоторых реализациях, от 3 до 10; по меньшей мере один концевой фрагмент R¹ представляет собой моновалентную реакционноспособную группу, а остальные фрагменты R¹ выбраны из моновалентных алкильных групп, содержащих от одного до 16 атомов углерода, и в другой реализации - из моновалентных алкильных групп, содержащих от одного до 6 атомов углерода. В еще одной реализации настоящего изобретения b находится в диапазоне от 3 до 15, один концевой фрагмент R¹ представляет собой моновалентную реакционноспособную группу, другой концевой фрагмент R¹ представляет собой моновалентную алкильную группу, содержащую от одного до 6 атомов углерода, а остальные фрагменты R¹ представляет собой моновалентные алкильные группы, содержащие от 1 до 3 атомов углерода. Характерные, но не ограничивающие примеры содержащих силикон компонентов такой реализации настоящего изобретения включают (полидиметилсилоксан (МВ 400-1000) с концевой моно-(2-гидрокси-3-метакрилоксипропил)-пропил эфирной группой) («OH-mPDMS»), (полидиметилсилоксаны (МВ 800-1000) с концевыми моно-н-бутильными и концевыми монометакрилоксипропильными группами), («mPDMS»).

В другой реализации настоящего изобретения b находится в диапазоне от 5 до 400 или от 10 до 300, оба концевых фрагмента R¹ представляют собой моновалентные реакционноспособные группы, а остальные фрагменты R¹ независимо выбирают из моновалентных алкильных групп, содержащих от одного до 18 атомов углерода, которые могут иметь эфирные мостиковые группы между атомами углерода и могут также включать атомы галогенов. В другой реализации настоящего изобретения от одного до четырех фрагментов R¹ представляют собой винилкарбонат или -карбамат со следующей формулой:

Формула II

где:

Y означает O-, S- или NH-;

R означает водород или метил; и q равен 0 или 1.

Более конкретно, содержащие силикон винилкарбаматные или винилкарбонатные мономеры включают:

1,3-бис[4-(винилоксикарбонилокси)бут-1-ил]тетраметил-дисилоксан; 3-(винилоксикарбонилтио)пропил-[трис (триметилсилокси)силан];

3-[трис(триметилсилокси)силил]пропилаллилкарбамат;

3-[трис(триметилсилокси)силил]пропилвинилкарбамат; триметилсилилэтилвинилкарбонат; триметилсилилметилвинилкарбонат, и

Если необходимы биомедицинские устройства с модулем упругости менее 200, только один из фрагментов R¹ должен представлять собой моновалентную реакционноспособную группу, и не более двух из остальных фрагментов R¹ должны представлять собой моновалентные силоксановые группы.

Другой класс содержащих силикон компонентов включает полиуретановые макромеры с формулами IV-VI

(*D*A*D*G)_a *D*D*E¹;

E(*D*G*D*A)_a *D*G*D*E¹; или

E(*D*A*D*G)_a *D*A*D*E¹

где:

D обозначает алкильный бирадикал, алкилциклоалкильный бирадикал, циклоалкильный бирадикал, арильный бирадикал или алкиларильный бирадикал, содержащий от 6 до 30 атомов углерода,

G обозначает алкильный бирадикал, циклоалкильный бирадикал, алкилциклоалкильный бирадикал, арильный бирадикал или алкиларильный бирадикал, содержащий от 1 до 40 атомов углерода, который может иметь в основной цепи эфирные, тиоэфирные или аминовые мостиковые группы;

* обозначает уретановую или уреидо-мостиковую группу;

_a равен по меньшей мере 1;

A обозначает дивалентный полимерный радикал со следующей формулой:

Формула VII

R¹¹ независимо обозначает алкильную или фторзамещенную алкильную группу, содержащую от 1 до 10 атомов углерода, которая может иметь эфирные мостиковые группы между атомами углерода; y равен по меньшей мере 1; и p обеспечивает молекулярный вес фрагмента от 400 до 10 000; каждый из E и E¹ независимо обозначает полимеризуемый ненасыщенный органический радикал, представленный следующей формулой:

Формула VIII

где:

R¹² представляет собой водород или метил; R¹³ представляет собой водород, алкильный радикал, содержащий от 1 до 6 атомов углерода, или радикал -CO-Y-R¹⁵, где Y представляет собой -O-,Y-S- или -NH-; R¹⁴ представляет собой дивалентный радикал, содержащий 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 находится в диапазоне от 0 до 6; x равен 0 или 1; y равен 0 или 1; и z равен 0 или 1.

В одной реализации настоящего изобретения содержащий силикон компонент представляет собой полиуретановый макромер, представленный следующей формулой:

Формула IX

где:

R¹⁶ представляет собой бирадикал диизоцианата после удаления собственно изоцианатной группы, например, бирадикал изофоронизоцианата. Другим содержащим силикон макромером, соответствующим целям настоящего изобретения, является соединение по формуле X (где x+y представляет собой число в диапазоне от 10 до 30), получаемое при реакции фторэфира, полидиметилсилоксана с концевой гидроксильной группой, изофоронизоцианата и изоцианатоэтилметакрилата.

Формула X

Иные содержащие силикон компоненты, соответствующие целям настоящего изобретения, включают компоненты, описанные в заявке на патент WO 96/31792, такие как макромеры, содержащие полисилоксановые, полиалкиленэфирные, диизоцианатные, полифторуглеводородные, полифторэфирные и полисахаридные группы. Другой класс содержащих силикон компонентов, соответствующих целям настоящего изобретения, включает содержащие силикон макромеры, полученные способом полимеризации с переносом группы, например, макромеры, описанные в заявках на патент США № 5314960, № 5331067, № 5244981, № 5371147 и № 6367929. В заявках на патент США № 5321108; № 5387662 и № 5539016 описаны силоксаны с полярной фторированной привитой или боковой группой, имеющей атом водорода при терминальном дифторзамещенном атоме водорода. В заявке на патент США № 2002/0016383 описаны гидрофильные силоксанилметакрилаты, содержащие эфирные и силоксанильные мостиковые группы, и пригодные для поперечной сшивки мономеры, содержащие полиэфирные и полисилоксанильные группы. Любой из перечисленных выше полисилоксанов также может быть использован в качестве содержащего силикон компонента в рамках настоящего изобретения.

Дополнительные примеры силиконовых мономеров включают, помимо прочего, гидрофильные содержащие силоксан мономеры, такие как описанные в заявке на патент США № 4711943 мономеры, аналоги винилкарбаматов и -карбонатов, подобные описанным в заявке на патент США № 5070215, и содержащиеся в заявке на патент США № 6020445 монофункциональные мономеры. В одной реализации настоящего изобретения упомянутые OPE компоненты включают по меньшей мере один компонент, выбираемый из группы, состоящей из: 3-метакрилоксипропил-трис(триметилсилокси)силана, полидиметилсилоксанов с концевой монометакрилоксипропильной группой, полидиметилсилоксанов, 3-метакрилоксипропил-бис(триметилсилокси)метилсилана, метакрилоксипропилпентаметилдисилоксана, полидиметилсилоксана с концевой моно-(3-метакрилокси-2-гидроксипропилокси)пропильной и моно-бутильной группами, и их смесей.

Помимо силиконовых мономеров OPE мономеры также включают мономеры, которые при полимеризации оказываются достаточно просторно связаны друг с другом и создают некоторый свободный объем между полимерными цепями. Как правило, такие мономеры имеют достаточно большие размеры, что увеличивает свободный объем между полимерными цепями. Величину подобного стерического эффекта можно оценить с помощью эмпирических силовых констант полимера, получивших название Permachor. (Polym./Plast. Technol. Eng. 8(2) «Barrier Polymers» (1977). Мономеры такого типа обычно имеют величину параметра «permachor» не выше приблизительно 30. Примеры подобных нетрадиционных мономеров включают 1,4-диметиленциклогексан и цис-изопрен.

Полимеры, используемые для получения несшитого сополимерного связующего для целей настоящего изобретения, образуются в реакции по меньшей мере одного традиционного мономера и одного OPE компонента. Получаемые при этом полимеры для несшитого сополимерного связующего имеют молекулярный вес в диапазоне от приблизительно 10 кДа до приблизительно 1000 кДа, а в некоторых реализациях от приблизительно 25 кДа до приблизительно 500 кДа. Упомянутые полимеры для несшитого сополимерного связующего существенно свободны от непрореагировавших реакционноспособных групп, и в одной реализации свободны от непрореагировавших реакционноспособных групп. Упомянутые полимеры для несшитого сополимерного связующего могут содержать от приблизительно 10 до приблизительно 90 весовых процентов остатков - производных OPE компонентов, а в некоторых реализациях от приблизительно 20 до приблизительно 60 весовых процентов остатков - производных OPE компонентов.

Соотношение традиционных мономеров и OPE мономеров в полимерах для несшитого сополимерного связующего не обязательно должно совпадать с соотношением этих компонентов в реакционной смеси для изготовления линзы в реализациях, где полимерное связующее и реакционная смесь совместимы между собой. Однако в одной реализации, где полимерное связующее не совместимо с реакционной смесью, соотношение традиционных мономеров и OPE мономеров в полимере для несшитого сополимерного связующего близко к относительному соотношению указанных компонентов в композиции для получения собственно гидрогеля. Например, если в композиции для получения гидрогеля содержатся традиционный мономер 2-гидроксиэтилметакрилат и OPE мономер полидиметилсилоксан с монометакрилоксипропильной концевой группой в соотношении 20:80, соотношение весового процентного содержания традиционного мономера и OPE мономера в полимере для несшитого сополимерного связующего будет составлять приблизительно 10:90 и приблизительно 30:70.

Помимо традиционных мономеров и OPE компонентов смесь, из которой изготавливается полимер для несшитого сополимерного связующего, может содержать дополнительные реакционноспособные и нереакционноспособные компоненты, такие как УФ-блокаторы, медицинские препараты, противомикробные соединения, реакционноспособные пигменты, способные к сополимеризации красители, агенты переноса групп, смачивающие агенты, их различные сочетания и т.д. При введении в состав связующего нереакционноспособных компонентов последние могут быть либо добавлены в реакционную смесь, из которой изготавливается полимер для несшитого сополимерного связующего, либо введены в уже готовое связующее после его получения. При введении дополнительных компонентов после получения готового связующего вводимый компонент может быть механически смешан с полимерным связующим.

Как правило, для приготовления окрашивающих композиций используется по меньшей мере один растворитель. В одной реализации настоящего изобретения, когда окрашивающая композиция вводится в или наносится на офтальмологическое устройство, используемый растворитель содержит по меньшей мере «среднекипящий растворитель» с температурой кипения в диапазоне от приблизительно 120°C до приблизительно 150°C. Среднекипящие растворители позволяют получить достаточную степень высыхания и переноса окрашивающей композиции на переднюю поверхность изготавливаемой линзы. Примеры среднекипящих растворителей включают 1-этокси-2-пропанол (1E2P), 1,2-октандиол, 3-метил-3-пентанол, 1-пентанол, метиллактат, 1-метокси-2-пропанол, их смеси и т.д. В одной реализации окрашивающая композиция содержит 1E2P. Используемые растворители должны солюбилизировать полимерное связующее и все остальные компоненты (за исключением пигментов), входящие в состав окрашивающей композиции. Например, в одной реализации с использованием в составе окрашивающей композиции по меньшей мере одного смачивающего агента среднекипящие растворители могут не обеспечить требуемой растворимости компонентов. В такой реализации окрашивающая композиция может содержать дополнительные полярные растворители. Примеры полярных растворителей, соответствующих целям настоящего изобретения, включают метанол, этанол, трет-амиловый спирт, пропанол, бутанол, их смеси и т.д.

В ряде реализаций введение в состав окрашивающей композиции по меньшей мере одного полярного растворителя привело к меньшей эффективности впитывания белков, муцина и липокалина в изготавливаемое офтальмологическое устройство. Таким образом, может быть достигнуто снижение эффективности впитывания по меньшей мере одного из типов биологических соединений - белков, муцина или липокалина - в линзу по меньшей мере приблизительно на 5%, а в ряде реализаций по меньшей мере приблизительно на 10% по сравнению с линзами, изготовленными с использованием окрашивающих композиций, в состав которых не был введен по меньшей мере один полярный растворитель. Смеси полярных низкокипящих растворителей (<120°C) со среднекипящими растворителями (120-150°C) придают изготавливаемым офтальмологическим устройствам желаемую совместимость с компонентами слезной жидкости человека, при этом сохраняя простоту процесса тампопечати, достигаемую при использовании только традиционных среднекипящих растворителей (120-150°C).

Как правило, растворитель добавляется в окрашивающую композицию в количестве, требуемом для эффективной печати. Требуемое для эффективной печати количество представляет собой количество растворителя, требуемое для получения окрашивающей композиции с вязкостью, удобной для используемого способа печати. Например, при использовании процесса тампопечати окрашивающая композиция имеет вязкость диапазоне от приблизительно 500 до приблизительно 2500 сП, в ряде реализаций - от приблизительно 500 до приблизительно 1500 сП, а в иных реализациях приблизительно 1000 сП. В некоторых реализациях окрашивающие композиции с вязкостью приблизительно 1000 сП содержат от приблизительно 20 до приблизительно 80 весовых процентов растворителя, в ряде реализаций - от приблизительно 30 до приблизительно 70 весовых процентов растворителя в пересчете на все компоненты используемой окрашивающей композиции. При введении в состав композиции полярных растворителей их количество может находиться в диапазоне от приблизительно 20 до приблизительно 80 весовых процентов и от приблизительно 30 до приблизительно 70 весовых процентов в пересчете на общее количество вводимого в состав окрашивающей композиции растворителя.

Для получения несшитого сополимерного связующего к находящимся в растворителе мономерам должен быть добавлен по меньшей мере один инициатор полимеризации, такой как термический свободнорадикальный инициатор полимеризации. Термические инициаторы генерируют свободные радикалы при умеренно высоких температурах. Примеры термических инициаторов, соответствующих целям настоящего изобретения, включают перекись лауроила, перекись бензоила, перкарбонат изопропила, 2,2'-азобисизобутиронитрил и 2,2'-азобис-2-метилбутиронитрил. Соответствующие количества инициатора составляют от приблизительно 0,2 до приблизительно 10 весовых процентов, а в некоторых реализациях - от приблизительно 0,2 до приблизительно 5 весовых процентов. Упомянутое несшитое сополимерное связующее может также быть получено с помощью фотополимеризации, то есть вместо термических инициаторов полимеризации могут применяться фотоинициаторы. Условия проведения реакции полимеризации выбирают таким образом, чтобы получить полимер для несшитого полимерного связующего с предпочтительным молекулярным весом в диапазоне от приблизительно 10 кДа до приблизительно 1000 кДа, более предпочтительно приблизительно 25-500 кДа.

Как правило, условия проведения реакции для получения полимера для несшитого полимерного связующего включают температуры реакции в диапазоне от приблизительно 30°C до приблизительно 180°C, а в некоторых реализациях - от приблизительно 50°C до приблизительно 100°C, и продолжительность реакции от приблизительно 4 до приблизительно 24 часов. Реакция может проводиться при атмосферном давлении.

При необходимости контролировать молекулярный вес образующегося полимера могут также использоваться агенты переноса цепи. В ряде реализаций желательно, чтобы степень полидисперсности полимера составляла от приблизительно 1 до приблизительно 10, в других реализациях от приблизительно 1 до приблизительно 3.

Полученные полимеры для несшитого сополимерного связующего перед использованием могут очищаться любыми известными способами, в том числе, помимо прочего, выделением из органической фазы, осаждением в соответствующем растворителе, различными способы хроматографического разделения, диализом, их сочетанием и т.д.

После получения несшитое сополимерное связующее может быть разбавлено «растворителем для печати» для получения окрашивающей композиции с вязкостью, удобной для использования в процессах, составляющих предмет настоящего изобретения. Упомянутый растворитель для печати может совпадать с или отличаться от растворителя, использовавшегося для получения упомянутого несшитого сополимерного связующего. В одной реализации настоящего изобретения соответствующие растворители для печати содержат 1-этокси-2-пропанол, этанол, гептан либо комбинацию растворителей, содержащую по меньшей мере один из перечисленных растворителей, при условии что несшитое полимерное связующее растворимо в указанных растворителях для печати. Окрашивающая композиция имеет вязкость в диапазоне от приблизительно 500 до приблизительно 8000 сП (сантипуаз), а в другой реализации - от приблизительно 500 до приблизительно 2500 сП с добавлением или без добавления пигментов для использования в процессе тампопечати, и имеет вязкость менее чем приблизительно 500 сП для струйной печати. Вязкость окрашивающей композиции может быть адаптирована к используемому сп