Акриловые материалы с высоким показателем преломления с уменьшенным количеством ослепляющих бликов для офтальмологических устройств

Акриловые материалы с высоким показателем преломления с уменьшенным количеством ослепляющих бликов для офтальмологических устройств

Иллюстрации

Показать все

Реферат

ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ, К КОТОРОЙ ОТНОСИТСЯ ИЗОБРЕТЕНИЕ

Настоящее изобретение относится к материалам для офтальмологических или оториноларингологических устройств. В частности, настоящее изобретение относится к мягким, с высоким показателем преломления, акриловым материалам для устройств, которые имеют улучшенную устойчивость к ослепляющим бликам.

УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ НАСТОЯЩЕГО ИЗОБРЕТЕНИЯ

В связи с последними достижениями в хирургии катаракты с малыми разрезами особое значение придается разработке мягких складывающихся материалов, пригодных для использования в качестве искусственных линз. Как правило, эти материалы попадают в одну из трех категорий: гидрогелей, силиконов и акриловых материалов.

Как правило, материалы на основе гидрогелей имеют относительно низкий показатель преломления, что делает их менее желаемыми, чем другие материалы, потому что для достижения заданной преломляющей способности необходимы более толстые оптические линзы. Обычные силиконовые материалы, как правило, имеют более высокий показатель преломления, чем гидрогели, но имеют склонность резко развертываться после помещения в глаз в свернутом положении. Резкое развертывание может потенциально повреждать эндотелий роговицы и/или разрывать капсулу природной линзы. Акриловые материалы являются желательными, так как они, как правило, имеют высокий показатель преломления и разворачиваются более медленно или более управляемым образом, чем обычные силиконовые материалы.

Патент США № 5290892 раскрывает акриловые материалы с высоким показателем преломления, пригодные для использования в качестве материала для интраокулярных линз ("ИОЛ"). Эти акриловые материалы содержат в качестве основных компонентов два арилакриловых мономера. ИОЛ, изготовленные из этих акриловых материалов, можно свернуть или сложить для введения через малые разрезы.

Патент США № 5331073 также раскрывает мягкие акриловые материалы для ИОЛ. Эти материалы содержат в качестве основных компонентов два акриловых мономера, которые характеризуют по свойствам их соответствующих гомополимеров. Первый мономер характеризуют как мономер, гомополимер которого имеет показатель преломления, равный по меньшей мере примерно 1,50. Второй мономер характеризуют как мономер, гомополимер которого имеет температуру стеклования менее примерно 22°C. Эти материалы для ИОЛ также содержат перекрестносшивающий компонент. Кроме того, эти материалы могут, необязательно, содержать четвертый компонент, отличающийся от первых трех компонентов, который является производным гидрофильного мономера. Эти материалы, предпочтительно, содержат в целом менее 15% по весу гидрофильного компонента.

Патент США № 5693095 раскрывает складывающиеся, имеющие высокий показатель преломления материалы для офтальмологических линз, содержащие по меньшей мере 90 вес.% только двух основных компонентов: одного арилакрилового гидрофобного мономера и одного гидрофильного мономера. Арилакриловый гидрофобный мономер имеет формулу

в которой: X представляет собой H или CH₃;

m равно 0-6;

Y отсутствует или представляет собой O, S или NR, причем R представляет собой H, CH₃, C_nH_2n+1 (n=1-10), изо-OC₃H₇, C₆H₅ или CH₂C₆H₅; и

Ar представляет любое ароматическое кольцо, которое может быть незамещенным или замещенным CH₃, C₂H₅, н-C₃H₇, изо-C₃H₇, OCH₃, C₆H₁₁, Cl, Br, C₆H₅ или CH₂C₆H₅.

Материалы для линз, описанные в патенте '095, предпочтительно имеют температуру стеклования ("T_g") между примерно -20 и +25°C.

Гибкие внутриглазные линзы можно изогнуть и вставить через малый разрез. Как правило, более мягкий материал может быть деформирован в большей степени, так что его можно вставить через значительно меньший разрез. Мягкие акриловые или метакриловые материалы обычно не имеют подходящего сочетания прочности, гибкости и нелипких свойств поверхности для того, чтобы дать возможность вставить ИОЛ через такой малый разрез, который необходим для силиконовых ИОЛ.

Известно, что диметакрилаты полиэтиленгликоля (ПЭГ) улучшают устойчивость к ослепляющим бликам гидрофобных акриловых композиций. См., например, патенты США №№ 5693095 и 6353069. На характеристики ослепляющих бликов оказывают влияние как концентрация, так и молекулярная масса диметакрилатов ПЭГ. Обычно применение диметакрилатов ПЭГ с большей молекулярной массой (м.в. 1000) дает сополимеры с улучшенными характеристиками ослепляющих бликов при низких концентрациях ПЭГ (10-15 вес.%) по сравнению с диметакрилатами ПЭГ с меньшей молекулярной массой (м.в. <1000). При этом низкие концентрации диметакрилата ПЭГ желательны для того, чтобы сохранить сополимер с высоким показателем преломления. Добавление диметакрилатов ПЭГ также ведет к снижению эластичности и прочности на разрыв полученного сополимера.

СУЩНОСТЬ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Были открыты улучшенные мягкие гибкие акриловые материалы для устройств, которые особенно пригодны для применения в качестве ИОЛ, но которые пригодны также в качестве других офтальмологических или отоларингологических устройств, таких как контактные линзы, кератопротезы, роговичные кольца или имплантаты, отологические вентиляционные трубки и назальные имплантаты. Эти полимерные материалы содержат высокомолекулярный реакционноспособный линейный полиэтиленгликолевый компонент.

Помимо других факторов, настоящее изобретение основано на открытии, что применение высокомолекулярных реакционноспособных линейных полиэтиленгликолевых компонентов в акриловых композициях для интраокулярных линз эффективно уменьшает или устраняет вызываемое температурой появление ослепляющих бликов в гидрофобных акриловых сополимерах. Рассматриваемые мономеры предоставляют возможность синтеза ИОЛ, устойчивых к ослепляющим бликам, с низкой равновесной влажностью, с высоким показателем преломления.

ПОДРОБНОЕ ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Если не указано иное, все количества компонентов представлены на основе весовых % (в/в) ("вес.%").

материалы для офтальмологических устройств образуются сополимеризацией композиции, содержащей

a) 50-93% полимеризуемого мономера следующей структуры:

в которой: A представляет собой H или CH₃;

B представляет собой (CH₂)_m или [O(CH₂)₂]_z;

m равно 2-6;

z равно 1-10;

Y отсутствует или представляет собой O, S или NR', при условии, что если Y представляет собой O, S или NR', то B представляет собой (CH₂)_m;

R' представляет собой H, CH₃, C_n'H_2n'+1, изо-OC₃H₇, C₆H₅ или CH₂C₆H₅;

n'=1-10;

w равно 0-6, при условии, что m+w≤8; и

D представляет собой H, Cl, Br, C₁-C₄ алкил, C₁-C₄ алкокси, C₆H₅ или CH₂C₆H₅;

b) 1-5% высокомолекулярного линейного полиэтиленгликолевого компонента следующей структуры:

в которой: X, X' независимо отсутствуют или представляют собой O или NH;

R, R' независимо отсутствуют или представляют собой (CH₂)_p;

p=1-3;

Q, Q' независимо отсутствуют или представляют собой C(=O)NHCH₂CH₂O;

A' представляет собой H или CH₃;

G представляет собой H, C₁-C₄ алкил, (CH₂)_mNH₂, (CH₂)_mCO₂H, или R'-X'-Q'-C(=O)C(=CH₂)A'; и

n=45-225, когда G представляет собой H, C₁-C₄ алкил, (CH₂)_mNH₂ или (CH₂)_mCO₂H; в остальных случаях n=51-225; и

c) полимеризуемое перекрестносшивающее средство.

Эти материалы для устройств можно применять для создания интраокулярных линз с низкой поверхностной липкостью и высокими показателями преломления. Линзы, изготовленные из этих материалов, являются гибкими и прозрачными, могут быть вставлены в глаз через относительно малый разрез и восстанавливают свою исходную форму после того, как они были вставлены.

Мономеры структуры (I) могут быть получены с помощью способов, известных в данной области техники. Например, сопряженный спирт желаемого мономера можно смешать в реакционном сосуде с метилакрилатом, тетрабутилтитанатом (катализатор) и ингибитором полимеризации, таким как 4-бензилоксифенол. Затем сосуд нагревают для стимулирования реакции и отгоняют побочные продукты, доводя реакцию до полного завершения. Альтернативные схемы синтеза применяют добавление акриловой кислоты к сопряженному спирту и катализ карбодиимидом или смешивание сопряженного спирта с акрилоилхлоридом и основанием, таким как пиридин или триэтиламин.

Подходящие мономеры структуры (I) включают, без ограничения: 2-этилфеноксиакрилат; фенилакрилат; бензилакрилат; 2-фенилэтилакрилат; 3-фенилпропилакрилат; 4-фенилбутилакрилат; 4-метилфенилакрилат; 4-метилбензилакрилат; 2-2-метилфенилэтилакрилат; 2-3-метилфенилэтилакрилат; 2-4-метилфенилэтилакрилат; 2-(4-пропилфенил)этилакрилат; 2-(4-(1-метилэтил)фенил)этилакрилат; 2-(4-метоксифенил)этилакрилат; 2-(4-циклогексилфенил)этилакрилат; 2-(2-хлорфенил)этилакрилат; 2-(3-хлорфенил)этилакрилат; 2-(4-хлорфенил)этилакрилат; 2-(4-бромфенил)этилакрилат; 2-(3-фенилфенил)этилакрилат; 2-(4-фенилфенил)этилакрилат; 2-(4-бензилфенил)этилакрилат и соответствующие им метакрилаты.

Предпочтительными мономерами формулы (I) являются те, в которых B представляет собой (CH₂)_m, m равно 2-5, Y отсутствует или представляет собой O, w равно 0-1, и D представляет собой H. Наиболее предпочтительными являются 2-фенилэтилакрилат; 4-фенилбутилакрилат; 5-фенилпентилакрилат; 2-бензилоксиэтилакрилат; 3-бензилоксипропилакрилат и соответствующие им метакрилаты.

При том, что общее количество мономера структуры (I), содержащееся в материалах для устройств настоящего изобретения, обычно составляет 50-94% по весу и предпочтительно составляет 50-80% по весу от общего количества полимеризуемых компонентов данных материалов для офтальмологических устройств, такое количество может включать в себя один мономер структуры (I) или комбинации мономеров структуры (I).

В дополнение к мономеру(ам) структуры (I) сополимерные материалы для устройств настоящего изобретения содержат 1-5% высокомолекулярного линейного полиэтиленгликолевого компонента структуры (II). Полиэтиленгликолевый компонент высокомолекулярного линейного полиэтиленгликолевого компонента структуры (II) имеет среднечисловую молекулярную массу, равную 2000-10000 Дальтон, предпочтительно 2000-8000 Дальтон, более предпочтительно 2000-6000 Дальтон и наиболее предпочтительно 2500-6000 Дальтон.

Макромеры структуры (II) могут быть получены с помощью способов, известных в данной области техники. Обычно полиэтиленгликоль с концевыми гидроксильными группами, одной или двумя, растворяют в тетрагидрофуране и обрабатывают производным (мет)акриловой кислоты, таким как метакрилоилхлорид или метакриловый ангидрид, в присутствии триэтиламина или пиридина. Реакция продолжается до тех пор, пока более чем 90% гидроксильных групп не превратятся в соответствующие сложные метакриловые эфиры. Раствор полимера фильтруют и получают полимер посредством осаждения в диэтиловом эфире. Полиэтиленгликоли с концевыми аминогруппами и карбоксильными группами функционализируют аналогичным образом с применением подходящих производных (мет)акриловой кислоты. Например, можно синтезировать следующие макромеры:

Предпочтительными мономерами структуры (II) являются те, в которых:

X, X' независимо отсутствуют или представляет собой O;

R, R' отсутствуют;

Q, Q' независимо отсутствуют или представляют собой C(=O)NHCH₂CH₂O;

A' представляет собой H или CH₃;

G представляет собой C₁-C₄ алкил или R'-X'-Q'-C(=O)C(=CH₂)A'; и

n=45-180, когда G представляет собой C₁-C₄ алкил; в остальных случаях n=51-225.

При том, что общее количество мономера структуры (II), содержащееся в материалах для устройств настоящего изобретения, составляет 1-5% по весу, предпочтительно составляет 2-5% по весу и наиболее предпочтительно составляет 2-4% по весу от общего количества полимеризуемых компонентов данных материалов для устройств, такое количество может включать в себя один мономер структуры (II) или комбинации мономеров структуры (II).

Материалы для офтальмологических устройств настоящего изобретения также содержат полимеризуемое перекрестносшивающее средство. Перекрестносшивающее средство может представлять собой любое терминально этиленно ненасыщенное соединение, имеющее более одной ненасыщенной группы. Подходящие перекрестносшивающие средства включают, например: этиленгликольдиметакрилат; диэтиленгликольдиметакрилат; триэтиленгликольдиметакрилат, тетраэтиленгликольдиметакрилат, аллилметакрилат; 1,3-пропандиолдиметакрилат; 2,3-пропандиолдиметакрилат; 1,6-гександиолдиметакрилат; 1,4-бутандиолдиметакрилат; CH₂=C(CH₃)C(=O)O-(CH₂CH₂O)_p-C(=O)C(CH₃)=CH₂, где p=1-50; и CH₂=C(CH₃)C(=O)O(CH₂)_tO-C(=O)C(CH₃)=CH₂, где t=3-20; и соответствующие им акрилаты. Предпочтительным перекрестносшивающим мономером является CH₂=C(CH₃)C(=O)O-(CH₂CH₂O)_p-C(=O)C(CH₃)=CH₂, где p является таковым, что среднечисловая молекулярная масса составляет приблизительно 400, приблизительно 600 или приблизительно 1000. Другими предпочтительными перекрестносшивающими мономерами являются этиленгликольдиметакрилат (EGDMA), диэтиленгликольдиметакрилат, триэтиленгликольдиметакрилат, триэтиленгликольдиакрилат и 1,4-бутандиолдиакрилат (БДДА).

Обычно общее количество перекрестносшивающего компонента составляет по меньшей мере 0,1% по весу и, в зависимости от конкретного вида и концентрации остальных компонентов и желаемых физических свойств, может лежать в диапазоне до 20% по весу. Предпочтительным диапазоном концентраций перекрестносшивающего компонента является диапазон 1-5% для небольших гидрофобных соединений с молекулярной массой в основном менее чем 500 Дальтон и 5-17% (в/в) для больших гидрофильных соединений.

В дополнение к одному или нескольким мономерам структуры (I), одному или нескольким мономерам структуры (II) и одному или нескольким перекрестносшивающим средствам, сополимерные материалы для устройств настоящего изобретения могут также содержать другие ингредиенты, включая, без ограничения, поглотители УФ, цветные красители, добавки для уменьшения липкости и силоксановые мономеры структуры (III).

Также в материалы настоящего изобретения могут быть включены средства для поглощения ультрафиолетового света. Средство для поглощения ультрафиолетового света может представлять собой любое соединение, которое поглощает ультрафиолетовый свет, т.е. свет с длиной волны менее приблизительно 400 нм, но не поглощает сколько-нибудь существенное количество видимого света. Соединение, поглощающее ультрафиолетовый свет, вносят в смесь мономеров, и оно включается в полимерную матрицу, когда смесь мономеров полимеризуется. Подходящие соединения, поглощающие ультрафиолетовый свет, включают замещенные бензофеноны, такие как 2-гидроксибензофенон, и 2-(2-гидроксифенил)бензотриазолы. Предпочтительным является применение соединения, поглощающего ультрафиолетовый свет, сополимеризуемого с мономерами и посредством этого связывающегося ковалентно с полимерной матрицей. Таким способом минимизируется возможная утечка соединения, поглощающего ультрафиолетовый свет, из линзы во внутреннее пространство глаза. Примерами подходящих сополимеризуемых соединений, поглощающих ультрафиолетовый свет, являются замещенные 2-гидроксибензофеноны, раскрытые в патенте США № 4304895, и 2-гидрокси-5-акрилоксифенил-2H-бензотриазолы, раскрытые в патенте США № 4528311. Предпочтительным соединением, поглощающим ультрафиолетовый свет, является 2-(2'-гидрокси-3'-металлил-5'-метилфенил)бензотриазол.

В дополнение к материалам, поглощающим ультрафиолетовый свет, офтальмологические устройства, изготовленные из сополимеров настоящего изобретения, могут включать в себя цветные красители, такие как желтые красители, раскрытые в патенте США № 5470932.

Материалы для устройств настоящего изобретения могут также содержать добавки для уменьшения или устранения липкости. Примеры таких добавок включают добавки, раскрытые в патентах США №№ 7585900 и 7714039, которые полностью включены в настоящее описание посредством ссылки.

В одном варианте осуществления материалы для устройств настоящего изобретения также содержат силоксановый мономер следующей структуры (III)

в которой:

R² представляет собой H или CH₃;

T отсутствует или представляет собой O(CH₂)_b или OCH₂CH(OH)CH₂;

b равно 1-3;

J представляет собой (CH₂)_z; и

K¹, K² и K³ независимо представляют собой CH₃, C₆H₅ или OSi(CH₃)₃.

Мономеры структуры (III) могут быть получены известными способами и в некоторых случаях доступны коммерчески. Предпочтительными мономерами структуры (III) являются те, в которых R² представляет собой CH₃, T отсутствует или представляет собой OCH₂CH(OH)CH₂, J представляет собой (CH₂)₃, и K¹, K² и K³ независимо представляют собой CH₃, C₆H₅ или OSi(CH₃)₃.

Наиболее предпочтительными мономерами структуры (III) являются выбранные из группы, состоящей из:

3-[трис(триметилсилилокси)силил]-пропилметакрилата (TRIS);

3-(метакрилокси-2-гидроксипропокси)пропилметилбис(триметокси)силана (SiMA);

метакрилоксипропилпентаметилдисилоксана;

3-метакрилоксипропилбис(триметилсилокси)метилсилана;

метакрилоксиметилтрис(триметилсилокси)силана;

(метакрилоксиметил)фенил-диметилсилана; и

(метакрилоксиметил)бис(триметилсилокси)метилсилана.

Количество мономера структуры (III) в материалах настоящего изобретения лежит в диапазоне от 5 до 30%, предпочтительно 5-25% и наиболее предпочтительно 5-15%.

Количества мономеров, включаемых в сополимерные материалы для устройств настоящего изобретения, следует выбирать так, чтобы полученный сополимер имел температуру стеклования (T_g) не выше приблизительно 37°C, являющуюся нормальной температурой человеческого тела. Сополимеры с температурой стеклования выше 37°C не подходят для применения в складных ИОЛ; такие линзы можно сворачивать или складывать только при температурах выше 37°C, и их нельзя развернуть или разложить при нормальной температуре тела. Предпочтительным является применение сополимеров с температурой стеклования немного ниже нормальной температуры тела и не выше нормальной комнатной температуры, например приблизительно 20-25°C, для того чтобы ИОЛ, изготовленные из таких сополимеров, можно было беспрепятственно свернуть или сложить при комнатной температуре. T_g измеряют с помощью дифференциальной сканирующей калориметрии при 10°C/мин и определяют в средней точке перехода на кривой теплового потока.

Для применения в ИОЛ материалы настоящего изобретения предпочтительно проявляют достаточную прочность для того, чтобы позволить складывать устройства, изготовленные из них, или манипулировать ими, не разрушая их. Так, например, сополимеры настоящего изобретения должны иметь удлинение (относительное напряжение при разрыве), равное по меньшей мере 100%, предпочтительно по меньшей мере 130% и наиболее предпочтительно между 130 и 300%. Это свойство показывает, что линзы, изготовленные из таких материалов, обычно не будут трескаться, рваться или расщепляться, когда их сгибают. Удлинение полимерных образцов определяют на образцах для измерения напряжения, имеющих форму гантелей, с общей длиной 20 мм, длиной области захвата, равной 4,88 мм, общей шириной, равной 2,49 мм, шириной узкой области, равной 0,833 мм, радиусом концевых сфер, равным 8,83 мм, и толщиной, равной 0,9 мм. Испытания на образцах проводят при условиях окружающей среды с применением машины для проверки материалов Instron (модель № 4442 или эквивалентная) с датчиком нагрузки 50 Ньютон. Расстояние захвата устанавливают равным 14 мм, скорость траверсы устанавливают равной 500 мм/мин, и образец растягивают до разрыва. Удлинение (напряжение) выражают как отношение смещения при разрыве к начальному расстоянию захвата. Поскольку исследуемые материалы, по существу, являются мягкими эластомерами, при загрузке в машину Instron они имеют склонность к сморщиванию. Для того чтобы удалить провисание образца материала, к образцу прикладывают предварительную нагрузку. Это помогает уменьшить провисание и обеспечивает более согласующиеся данные. Когда предварительная нагрузка желаемой величины (как правило, от 0,03 до 0,05 Н) приложена к образцу, напряжение устанавливают на ноль и начинают исследование.

Материалы для устройств настоящего изобретения предпочтительно имеют показатель преломления, равный от 1,53 до 1,56, в полностью гидратированном состоянии при 35°C. Для применений в качестве ИОЛ жесткость материала для устройств должна быть достаточно низкой, для того чтобы позволить складывание и введение через отверстие малого диаметра (например, 1-3 мм) без образования разрывов или деформаций после введения. В предпочтительном варианте осуществления модуль Юнга материала для устройств должен составлять менее чем 60 МПа, предпочтительно менее чем 50 МПа и наиболее предпочтительно между 5 и 40 МПа.

Сополимерные материалы для устройств предпочтительно имеют равновесную влажность, равную менее чем 2,0 вес.% во всем температурном диапазоне 16-45°C и предпочтительно менее чем 2,5 вес.% в температурном диапазоне 16-23°C. Материалы для устройств предпочтительно устойчивы к ослепляющим бликам, так что при выдерживании в воде при 45°C и последующем охлаждении до температуры окружающей среды (приблизительно 22°C) микровакуолей, детектируемых с помощью микроскопического исследования, должно образовываться очень мало, или они совсем не должны образовываться.

Сополимеры настоящего изобретения получают с помощью обычных способов полимеризации. Например, готовят смесь жидких мономеров структуры (I) и структуры (II) и перекрестносшивающего средства в желаемых пропорциях вместе с любыми другими полимеризуемыми компонентами, такими как поглотитель УФ, желтый краситель и/или добавка для уменьшения липкости, и обычным термическим свободнорадикальным инициатором. Затем смесь помещают в форму желаемой формы и осуществляют полимеризацию с помощью нагревания для активации инициатора. Типичные термические свободнорадикальные инициаторы включают пероксиды, такие как пероксид бензоила, пероксикарбонаты, такие как бис-(4-т-бутилциклогексил)пероксидикарбонат, азонитрилы, такие как азобисизобутиронитрил (АИБН) и тому подобные. Предпочтительным инициатором является АИБН. Альтернативно, мономеры можно подвергнуть фотополимеризации с применением формы, прозрачной для актиничного излучения с длиной волны, способной к вызыванию полимеризации. Также, для того чтобы стимулировать полимеризацию, можно вводить обычные соединения-фотоинициаторы, например фотоинициатор бензофенонового типа или бисацилфосфиноксид (БАФО). Независимо от выбранного инициатора или способа отверждения, следует контролировать процесс отверждения, для того чтобы избежать быстрой полимеризации, которая может привести к тому, что полимеризованные материалы будут иметь большую липкость, чем те же материалы, полимеризованные медленнее.

Когда материалы для офтальмологических устройств настоящего изобретения отвердевают, их экстрагируют подходящим растворителем, для того чтобы удалить настолько много непрореагировавших компонентов материалов, насколько возможно. Примеры подходящих растворителей включают ацетон, метанол и циклогексан. Предпочтительным растворителем для экстракции является ацетон.

ИОЛ, сконструированные из раскрытых материалов для офтальмологических устройств, могут иметь любую конструкцию, способную сворачиваться и складываться в маленькое сечение, которая может пройти через относительно маленький разрез. Например, ИОЛ могут представлять собой то, что известно как однокомпонентная или как многокомпонентная конструкция. Как правило, ИОЛ содержит оптический компонент и по меньшей мере один гаптический компонент. Оптическим компонентом является та часть, которая служит в качестве линзы, а гаптические компоненты присоединены к оптическому и аналогичны рукам, которые держат оптический компонент в соответствующем месте в глазу. Оптический и гаптический(ие) компоненты могут быть из одного и того же или из разных материалов. Многокомпонентные линзы называют так, потому что оптический и гаптический(ие) компоненты изготавливают отдельно и затем гаптические компоненты присоединяют к оптическому. В однокомпонентных линзах оптический компонент и гаптические компоненты формируют из одного куска материала. В зависимости от материала гаптические компоненты затем отрезаются или стачиваются с материала для получения ИОЛ.

Помимо ИОЛ материалы для офтальмологических устройств настоящего изобретения также подходят для применения в других устройствах, включая контактные линзы, кератопротезы, внутрироговичные линзы, роговичные имплантаты или кольца и устройства для фильтрации глаукомы.

Настоящее изобретение будет дополнительно проиллюстрировано следующими примерами, которые предназначены быть иллюстративными, но не ограничивающими.

Пример 1

Типичная композиция для ИОЛ показана в таблице 1. Ее получали следующим образом. Компоненты брали из холодильника, морозильной камеры или лабораторного шкафа и оставляли на лабораторном столе приблизительно на 2 часа. Компоненты взвешивали в указанных количествах, растворяли и смешивали с помощью вихревой мешалки в 40-мл стеклянном флаконе. Композицию продували азотом в течение 2 минут, помещали в высокий вакуум (<0,5 мм рт. ст.) на 2 минуты, вводили через 0,2-микронный фильтр из ПТФЭ в стандартные полипропиленовые формы для пластин или пластины для изготовления линз и затем нагревали: от комнатной температуры до 70°C (линейное изменение в течение 20 мин), 70°C (выдерживание в течение 60 мин), 70-110°C (линейное изменение в течение 20 мин), 110°C (выдерживание в течение 120 мин).

Таблица 1
Компонент	% (в/в)
фенилэтилакрилат (ФЭА)	73,6
фенилэтилметакрилат (ФЭМА)	20,1
1,4-бутандиолдиакрилат (БДДА)	1,5
3-(3-трет-бутил-4-гидрокси-5-(5-метокси-2Н-бензо[d][1,2,3]-триазол-2-ил)фенокси)пропилметакрилат	1,8
2-гидрокси-3-((4-метоксифенил)-диазенил)-5-метилбензилметакрилат	0,02
монометиловый эфир ПЭГ5000, функционализированный ИЭМА	3,0
2,2'-азобис(2-метилпропионитрил)	0,5

Пример 2

Синтез метакрилата ПЭГ с м.в. 5000

В 250 мл круглодонной колбе, оснащенной магнитной мешалкой, растворяли 24 г (5,0 ммоль) монометилового эфира поли(этиленгликоля) (Mn=5000, Aldrich, Milwaukee, WI), 1,5 г (9,6 ммоль) 2-изоцианатоэтилметакрилата (ИЭМА) (Aldrich) и 50 мг (0,1 ммоль) октоата олова в 100 мл ТГФ (Aldrich, ингибирован MEHQ). Реакционную смесь нагревали до 60°C в течение 20 часов. Реакционную смесь выливали по капле в диэтиловый эфир, для того чтобы осадить полимер. Полимер фильтровали с применением пористой воронки со средним размером пор. Полимер повторно растворяли в ТГФ и осаждали 3 раза и затем высушивали при температуре окружающей среды и под высоким вакуумом (0,1 мм рт. ст.), получив 21 г (86%) белого твердого вещества с Mn=8600, Mw=9000, Mz=9400, PDI=1,04 с применением полистироловых стандартов. Чистоту определили как превышающую 98% по GPC.

Пример 3

Перекрестносшитые полимеры

С высокомолекулярным линейным полиэтиленгликолевым компонентом примера 2 составляли композицию, приведенную в таблице 2. Тестовые образцы, составляющие 0,9 мм по толщине, термически отверждали при 70°C в течение 1 часа и при 110°C в течение 2 часов. Образцы экстрагировали ацетоном в течение 5 часов при 55°C или 20 часов при температуре окружающей среды и затем медленно сушили при температуре окружающей среды в течение 20 часов с последующим вакуумированием (0,1 мм рт. ст.) в течение минимум 20 часов при 70°C.

Количество экстрагированных веществ в процентах по весу, равновесная влажность (EWC) и внешний вид пластин гидратированных образцов, которые подвергли тесту дельта Т 45-22°C, показаны в таблице 3.

С линейным полиэтиленгликольдиакрилатом, имеющим среднечисловую молекулярную массу, равную 4000 Дальтон, также составили композиции, приведенные в таблице 4 и таблице 6. Композиция, содержащая 82,5% ФЭА, 2,00% полиэтиленгликольдиметакрилата (средний M_n=6000 Да), 14,0% HEMA и 1,52% TEGDMA, выглядела гомогенной, но ее не удалось профильтровать через фильтры из ПТФЭ 0,2 или 1,0 микрон, поэтому тестовые образцы не были получены.

Таблица 2
Компонент	Пример(% в/в)
3А	3В	3С	3D
Ex 2	2,99	0	0	3,06
полиПЭГМА	0	3,02	0	0
ФЭА	73,6	73,6	75,9	72,9
ФЭМА	20,1	20,1	20,7	20,0
БДДА	1,50	1,50	1,54	1,51
UV-13	1,80	1,80	1,85	0
WL-1	0	0	0	0,50
2-гидрокси-3-((4-метоксифенил)диазенил)-5-метилбензилметакрилат	0,0194	0,0194	0,020	0,020
ПСМА	0	0	0	1,00
Перкадокс 16s	0	0	0	1,00
АИБН	0,52	0,56	0,62	0
ФЭА представляет собой фенилэтилакрилатФЭМА представляет собой фенилэтилметакрилатБДДА представляет собой 1,4-бутандиолдиакрилатполиПЭГМА представляет собой полимер с метакрилатными концевыми группами с Mn=4100, полученный из метакрилата монометилового эфира ПЭГ(550)UV-13 представляет собой 3-(3-трет-бутил-4-гидрокси-5-(5-метокси-2Н-бензо[d][1,2,3]-триазол-2-ил)фенокси)пропилметакрилатWL-1 представляет собой 2-гидрокси-5-метокси-3-(5-(трифторметил)-2Н-бензо[d][1,2,3]-триазол-2-ил)бензилметакрилатПСМА=полистирол с метакрилатными концевыми группами, средний Mn=12000АИБН представляет собой 2,2'-азобисизобутиронитрил или 2,2'-азобис(2-метилпропионитрил)

Таблица 3
Пример	% экстрагированных веществ (N=8)	EWC (35°C)(% в/в)	Внешний вид образцов после теста дельта Т	Ослепляющие блики в тестовом образце
3А	2,0	1,2	1Прозрачный	0
3В	2,3	1,1	1Прозрачный	0
3С	2,1	0,6	1Прозрачный	много
3D	1,4	1,2	1Прозрачный	0
1Образцы выдерживали в деионизированной воде в течение 1 дня при 45°C, затем охлаждали до температуры окружающей среды и исследовали с помощью оптического микроскопа через 1-2 часа, используя увеличение 100Х в условиях светлого поля

Таблица 4
Компонент	Пример(% в/в)
3Е	3F	3G
ПЭГ4000-ДА	1,50	2,01	2,50
ФЭА	81,2	80,7	80,2
ГЭМА	14,0	14,0	14,0
ТЭГДМА	1,50	1,51	1,50
oMTP	1,80	1,80	1,80
тБПО	1,0	1,0	1,0
ПЭГ4000-ДА представляет собой диакрилат поли(этиленгликоля), средний Mn~4000ДаГЭМА представляет собой 2-гидроксиэтилметакрилатТЭГДМА представляет собой триэтиленгликольдиметакрилатoMTP представляет собой 2-(2Н-бензо[d][1,2,3]триазол-2-ил)-4-метил-6-(2-метилаллил)фенолWL-2 представляет собой 3-(5-фтор-2Н-бензо[d][1,2,3]триазол-2-ил)-2-гидрокси-5-метоксибензилметакрилаттБПО представляет собой трет-бутилперокси-2-этилгексаноат

Таблица 5
Пример	% экстрагированных веществ (N=8)	Внешний вид образцов после теста дельта Т	Ослепляющие блики в тестовом образце
3E	-	1Прозрачный	0
3F	4,0	1Прозрачный	0
3G	-	1Прозрачный	0
1Образцы выдерживали в деионизированной воде в течение 1 дня при 45°C, затем охлаждали до температуры окружающей среды и исследовали с помощью оптического микроскопа через 1-2 часа, используя увеличение 100Х в условиях светлого поля

Таблица 6
Компонент	Пример(% в/в)
3H	3I	3J	3K	3L
ПЭГ4000-ДА	2,00	2,01	1,49	2,01	2,50
ФЭА	80,7	79,2	83,0	82,5	81,9
ГЭМА	14,0	14,0	14,0	14,0	14,1
ДЭГДМА	1,50	3,00	0	0	0
ТЭГДМА	0	0	1,57	1,54	1,51
oMTP	1,80	1,80	0	0	0
WL-2	0	0	0	0	0
тБПО	1,0	0,99	0	0	0
АИБН	0	0	1,0	1,0	1,0
ДЭГДМА представляет собой диэтиленгликольдиметакрилатWL-2 представляет собой 3-(5-фтор-2Н-бензо[d][1,2,3]триазол-2-ил)-2-гидрокси-5-метоксибензилметакрилат

Пример 4

Исследование липкости

Материалы для ИОЛ из примеров 3A-3C проверяли на липкость, используя модифицированный способ тензометрического испытания. Композиция 3A содержала 3% метакрилата ПЭГ из примера 2. Композиция 3B содержала 3% поли[метакрилата монометилового эфира полиэтиленгликоля] (полиПЭГМА). Композиция 3C не содержала гидрофильных полимеров и использовалась в качестве контроля. Материалы проверяли на липкость до экстракции растворителем, как показано в таблице 7, и после экстракции растворителем, как показано в таблице 8. Неэкстрагированные материалы для ИОЛ из примеров 3E-3L также проверяли на липкость, и результаты приведены в таблице 9. Качественная липкость этих материалов при использовании пинцетов или щипцов из нержавеющей стали была признана приемлемой.

Методика проверки липкости

Проверку липкости проводили на механической машине для проверки Instron с применением специального приспособления для измерения липкости или адгезии между металлом и полимером. Данное приспособление включает в себя хорошо отполированный цилиндрический неподвижный стержень из нержавеющей стали диаметром 8 мм, который прикреплен к неподвижной части нагрузочной рамы. Верхняя (подвижная) секция траверсы нагрузочной рамы прикреплена к цилиндрической металлической платформе с отверстием в центре. Подвижную траверсу опускали до тех пор, пока нижний стержень не показывался через отверстие в центре верхнего приспособления, и движение траверсы прекращали, когда стержень оказывался слегка выше металлической платформы. Тогда образец полимера помещали на высовывающийся стержень. Новый диск диаметром 10 мм вырезали прессом из образца полимера и помещали на верхушку выступающего стержня. Вес 300 г помещали на образец сверху, прижимая образец к стержню с равномерной нагрузкой. Через одну минуту после помещения веса на образец запускали механическую машину для проверки Instron со скоростью разъединения, равной 5 мм/мин. Данные собирали со скоростью 5 точек/с до тех пор, пока образец не поднимался со стержня. Записывали максимальную силу и площадь под кривой (энергия работы).

Результаты

Проверили на липкость шесть образцов каждого материала и усреднили результаты. Значения приведены в таблице 4 и таблице 5 вместе с ±1 стандартным отклонением. Результаты перед экстракцией менее надежны из-за пластифицирующего воздействия непрореагировавшего исходного материала, которое различно для всех композиций. Результаты для образцов после экстракции были статистически близки.

Таблица 7
Пример	Экстрагированные образцы	Макс. нагрузка (N)	Энергия (мДж)	Гидрофильный компонент
3А	нет	52±7	8,1±2,3	3% ПЭГ-МА из примера 2
3В	нет	61±6	6,2±1,0	3% полиПЭГМА
3С	нет	55±5	5,2±0,6	Нет (контроль)

Таблица 8
Пример	Экстрагированные образцы	Макс. нагрузка (N)	Энергия (мДж)	Гидрофильный компонент
3А	да	62±10	6,4±0,7	3% ПЭГ-МА из примера 2
3В	да	58±13	6,0±1,0	3% полиПЭГМА
3С	да	56±16