Силиконовые гидрогели, содержащие n-виниламиды и гидроксиалкил(мет)акрилаты или акриламиды

Силиконовые гидрогели, содержащие n-виниламиды и гидроксиалкил(мет)акрилаты или акриламиды

Иллюстрации

Показать все

Реферат

Родственные заявки

Данная заявка испрашивает приоритет заявки на патент США № 13/72061, поданной 19 декабря 2012 года, под названием «Силиконовые гидрогели, содержащие N-виниламиды и гидроксиалкил(мет)акрилаты или (мет)акриламиды», предварительной заявки на патент США № 61/579693, поданной 23 декабря 2011 года, под названием «Силиконовые гидрогели, содержащие N-виниламиды и гидроксиалкил(мет)акрилаты или (мет)акриламиды» и предварительной заявки на патент США № 61/579683, поданной 23 декабря 2011 года, под названием «Силиконовые гидрогели, имеющие структуру, полученную посредством управления кинетикой реакции», содержание которых включено в настоящий документ путем ссылки.

Область применения изобретения

Настоящее изобретение относится к силиконовым гидрогелям, содержащим n-виниламиды и гидроксиалкил(мет)акрилаты или (мет)акриламиды.

Предпосылки создания изобретения

Мягкие контактные линзы, изготовленные из силиконовых гидрогелей для контактных линз, обладают улучшенной проницаемостью для кислорода в сравнении с мягкими контактными линзами, изготовленными из несиликоновых материалов, таких как поли(2-гидроксиметакрилата) (HEMA). Первоначальным попыткам изготовления контактных линз из силиконового гидрогеля препятствовали плохая смачиваемость, высокий модуль упругости, низкая прозрачность, гидролитическая нестабильность или высокая стоимость исходных материалов, используемых при изготовлении многих подобных силиконовых гидрогелей. В то время как различные растворы, как было доказано, успешно устраняли каждый из этих недостатков, сохраняется потребность в силиконовых гидрогелях, которые могут быть изготовлены из недорогих и доступных в продаже мономеров, которые в дополнение к этому обладают отличной смачиваемостью (которая не требует модификации поверхности), низким модулем упругости, хорошей прозрачностью и гидролитической стабильностью.

Были описаны составы силиконовых гидрогелей, содержащих полимерные смачивающие агенты, такие как поли-N-винилпирролидон (PVP) и ациклические полиамиды. Тем не менее, подобные полимеры слишком велики и требуют применения определенных компонентов, улучшающих совместимость, которые должны изготавливаться в индивидуальном порядке. К примерам компонентов, улучшающих совместимость, относятся 2-акриловая кислота, 2-метил-2-гидрокси-3-[3-[1,3,3,3-тетраметил-1-[триметилсилил)окси]дисилоксанил]пропокси]пропиловый эфир (SiGMA).

Альтернативным средством для формования смачиваемой линзы из силиконового гидрогеля является включение в мономерную смесь, используемую для получения полимера силиконового гидрогеля, мономерного N-винилпирролидона (NVP) в количестве около 25-55% (по весу) от мономерной смеси. Подобные материалы были описаны в патентах США № 4136250; 4153641; 4260725 и 6867245. Материалы, описанные по данным ссылкам, обычно включают полифункциональные силиконовые мономеры или макромеры, которые действуют как сшивающие агенты, тем самым увеличивая модуль упругости итогового полимера. В патенте США № 4139513 показано, что 2-акриловая кислота, 2-метил-2-гидрокси-3-[3-[1,3,3,3-тетраметил-1-[триметилсилил)окси]дисилоксанил]пропокси]пропиловый эфир (SiGMA) могут применяться для формования линз из составов, содержащих NVP и HEMA. SiGMA является единственным описанным источником силикона. Тем не менее, в связи с относительно низким содержанием силикона в подобных мономерах, получение желаемой степени проницаемости для кислорода в итоговом полимере затруднено. Однако отсутствуют описания изобретений, в которых бы предлагался способ включения силиконов, который бы не содержал в своем составе функциональные агенты, улучшающие совместимость.

В патенте США № 2010/0048847 описаны силиконовые гидрогели, изготовленные из смеси монометакрилоксиалкилполидиметилсилоксана и приблизительно 52% NVP, HEMA и TRIS с использованием смеси этанола и этилацетата в качестве разбавителя. Описанные полимеры (в различной степени) являются мутными, однако в данной заявке было отмечено, что мутность может быть снижена за счет добавления по меньшей мере около 1,5% метакриловой кислоты (MAA).

Однако добавление анионных мономеров, таких как MAA, может придавать силиконовым гидрогелям гидролитическую нестабильность, что было описано в статье «Роль ионных гидрофильных мономеров в силикон-гидрогелях для применения в контактных линзах», Лай Й., Валинт П. и Френдз Г.; 213^e Национальное собрание ACS, Сан-Франциско, 13-17 апреля, 1997 года. Для достижения этих целей все еще желательно формование прозрачных гидролитически стабильных смачиваемых (без обработки поверхности) силиконовых гидрогелей с низким модулем упругости из комбинации метакрилата монометакрилоксиалкилполидиметилсилоксана, такого как mPDMS, и NVP.

Изложение сущности изобретения

Настоящее изобретение относится к композициям, содержащим от около 30 до около 70% вес. по меньшей мере одного медленно реагирующего мономера, по меньшей мере одного мономера моно(мет)акрилоксиалкилполидиалкилсилоксана, по меньшей мере одного мономера гидроксиалкил(мет)акрилата или (мет)акриламида и по меньшей мере одного сшивающего мономера, причем упомянутый по меньшей мере один мономер гидроксиалкил(мет)акрилата или (мет)акриламида и упомянутый медленно реагирующий мономер присутствуют в молярных процентах, которые образуют молярное отношение от около 0,15 до 0,4.

Более конкретно, настоящее изобретение относится к силиконовому гидрогелю, образованному реакционной смесью, содержащей, состоящей или по существу состоящей из:

(a) от около 37 до около 70% вес. по меньшей мере одного медленно реагирующего мономера, выбранного из группы, состоящей из N-виниламидного мономера формулы I, винилпирролидона формулы II-IV или N-винилпиперидона формулы V:

где R представляет собой Н или метил;

R₁, R₂, R₃, R₆, R₇, R₁₀ и R₁₁ независимо выбраны из группы, состоящей из H, CH₃, CH₂CH₃, CH₂CH₂CH₃, C(CH₃)₂;

R₄ и R₈ независимо выбраны из группы, состоящей из CH₂, CHCH₃ и C(CH₃);

R₅ выбран из H, метила, этила; и

R₉ выбран из CH=CH₂, CCH₃=CH₂ и CH=CHCH₃;

(b) мономера моно(мет)акрилоксиалкилполидиалкилсилоксана формулы VII или мономера стирилполидиалкилсилоксана формулы VIII:

где R₁₂ представляет собой H или метил;

X представляет собой O или NR₁₆;

Каждый R₁₄ независимо представляет собой C₁-C₄ алкил, который может быть замещен фтором или фенилом;

R₁₅ представляет собой C₁-C₄ алкил;

R₁₃ представляет собой двухвалентную алкильную группу, которая может быть дополнительно замещена группой, выбранной из группы, состоящей из эфирных групп, гидроксильных групп, карбаматных групп и их комбинаций;

a от 3 до 50;

R₁₆ выбран из H, C_1-4, который может быть дополнительно замещен одной или более гидроксильными группами;

(c) по меньшей мере одного мономера гидроксиалкил(мет)акрилата или (мет)акриламида формулы IX или стирильного соединения формулы X

где R₁ представляет собой H или метил,

X представляет собой O или NR₁₆, R₁₆ представляет собой H, C₁-C₄ алкил, который может быть дополнительно замещен по меньшей мере одной группой OH;

R₁₇ выбран из C₂-C₄ моно- или дигидрокси-замещенного алкила, и полиэтиленгликоля, имеющего 1-10 повторяющихся звеньев; где упомянутый по меньшей мере один мономер гидроксиалкил(мет)акрилата или (мет)акриламида и упомянутый медленно реагирующий мономер присутствуют в молярных процентах, которые образуют молярное отношение от около 0,15 до 0,4; и

(d) по меньшей мере одного сшивающего мономера.

Настоящее изобретение также предусматривает силиконовый гидрогель, образованный реакционной смесью, содержащей, состоящей или по существу состоящей из:

(a) от около 39 до около 70% вес. по меньшей мере одного медленно реагирующего мономера, выбранного из группы, состоящей из N-виниламидного мономера формулы I, винилпирролидона формулы II или IV:

где R представляет собой Н или метил;

R₁, R₂, R₃, R₁₀ и R₁₁ независимо выбраны из группы, состоящей из H, CH₃, CH₂CH₃, CH₂CH₂CH₃, C(CH₃)₂;

R₄ выбран из группы, состоящей из CH₂, CHCH₃ и C(CH₃);

R₅ выбран из H, метила, этила; и

R₉ выбран из CH=CH₂, CCH₃=CH₂ и CH=CHCH₃;

(b) по меньшей мере одного мономера моно(мет)акрилоксиалкилполидиалкилсилоксана формулы VII:

где R₁₂ представляет собой H или метил;

X представляет собой O или NR₁₆;

каждый R₁₄ независимо представляет собой C₁-C₄ алкил, который может быть замещен фтором или фенилом;

R₁₅ представляет собой C₁-C₄ алкил;

R₁₃ представляет собой двухвалентную алкильную группу, которая может быть дополнительно замещена группой, выбранной из группы, состоящей из эфирных групп, гидроксильных групп, карбаматных групп и их комбинаций;

a от 3 до 50;

R₁₆ выбран из H, C_1-4, который может быть дополнительно замещен одной или более гидроксильными группами;

(c) по меньшей мере одного мономера гидроксиалкил(мет)акрилата или (мет)акриламида формулы IX

где R₁ представляет собой H или метил,

X представляет собой O или NR₁₆, R₁₆ представляет собой H, C₁-C₄ алкил, который может быть дополнительно замещен по меньшей мере одной группой OH;

R₁₇ выбран из C₂-C₄ моно- или дигидрокси-замещенного алкила, и полиэтиленгликоля, имеющего 1-10 повторяющихся звеньев; где упомянутый по меньшей мере один мономер гидроксиалкил(мет)акрилата или (мет)акриламида и упомянутый медленно реагирующий мономер присутствуют в молярных процентах, которые образуют молярное отношение от около 0,15 до 0,4; и

(d) и по меньшей мере одного сшивающего мономера.

Силиконовые мономеры настоящего изобретения полезны для изготовления устройств биомедицинского назначения, офтальмологических линз и, в частности, контактных линз.

Описание фигур

Фигура 1 представляет собой схематическое изображение линзы в сборке.

Фигура 2 представляет собой схематическое изображение двухкамерной кюветы для отверждения, которая применяется для оценки реакционной кинетики.

Фигура 3 представляет собой схематическое изображение камеры 2 кюветы для отверждения, показанной на фигуре 2.

Подробное описание изобретения

Настоящее изобретение относится к композициям, содержащим от около 37 до около 70% вес. по меньшей мере одного медленно реагирующего мономера, по меньшей мере одного мономера моно(мет)акрилоксиалкилполидиалкилсилоксана; одного мономера гидроксиалкил(мет)акрилата или (мет)акриламида и по меньшей мере одного сшивающего мономера; причем упомянутый по меньшей мере один мономер гидроксиалкил(мет)акрилата или (мет)акриламида и упомянутый медленно реагирующий гидрофильный мономер присутствуют в молярных процентах, которые образуют молярное отношение от около 0,15 до 0,4.

Неожиданно было обнаружено, что составы, составляющие суть настоящего изобретения, образуют гидрогели с желаемым балансом свойств. Составы могут быть получены с использованием ряда разбавителей и без разбавителей, а также могут отверждаться при помощи света.

Используемый в настоящем документе термин «разбавитель» относится к разбавителю для реакционной композиции. Разбавители не вступают в реакции для образования части устройств биомедицинского назначения.

Используемый в настоящем документе термин «агент, улучшающий совместимость» относится к соединению, которое пригодно к растворению определенных реакционноспособных компонентов. Агенты, улучшающие совместимость, имеют различную среднюю молекулярную массу менее чем около 5000 дальтон, а в иных случаях менее чем около 3000 дальтон. Агент, улучшающий совместимость, настоящего изобретения растворяет в себе вещества за счет образования водородных связей, дисперсионных сил, их комбинаций и тому подобное. Таким образом, в качестве агента, улучшающего совместимость, может использоваться любая функциональная группа, которая взаимодействует любым из описанных выше способов с гидрофильным полимером с высокой молекулярной массой. В настоящем изобретении агенты, улучшающие совместимость, могут использоваться вплоть до тех количеств, которые оказывают негативное влияние на другие желательные свойства итогового офтальмологического устройства. Частично это количество будет зависеть от количества использованного гидрофильного полимера с высокой молекулярной массой. Один класс агентов, улучшающих совместимость, содержит по меньшей мере одну кремнийорганическую и по меньшей мере одну гидроксильную группу. Подобные компоненты называются «силиконсодержащими компонентами, улучшающими совместимость» и описываются в международных заявках на патент WO03/022321 и WO03/022322.

Использованный в настоящем документе термин «устройство биомедицинского назначения» представляет собой любое изделие, которое было сконструировано для использования в толще или на поверхности тканей и жидкостей млекопитающих, более конкретно - на поверхности ткани и жидкостей человека. Примеры подобных устройств, кроме того, содержат: катетеры, имплантаты, стенты и офтальмологические устройства, такие как интраокулярные линзы, окклюдеры слезных точек и контактные линзы. Устройства биомедицинского назначения представляют собой офтальмологические устройства, в частности, контактные линзы, и в особенности - контактные линзы, выполненные из силиконовых гидрогелей.

Используемые в настоящем документе термины «офтальмологический продукт», «линза» и «офтальмологическое устройство» обозначают устройство, находящееся внутри или на поверхности глаза. Подобные устройства могут обеспечивать оптическую коррекцию, лечение ран, введение лекарственных препаратов, выполнение диагностики, косметическое улучшение или эффект, снижать блескость, блокировать УФ-излучение или сочетать эти функции. Неограничивающие примеры офтальмологических устройств содержат линзы, окклюдеры слезных точек и тому подобное. Термин «линза» (или «контактная линза») обозначает, помимо прочего, мягкие контактные линзы, жесткие контактные линзы, интраокулярные линзы, накладные линзы, офтальмологические вкладыши и оптические вкладыши.

Используемый в настоящем документе термин «реакционная смесь» относится к реакционноспособным и нереакционноспособным компонентам (включая разбавитель), которые смешаны друг с другом и реагируют с образованием силиконовых гидрогелей настоящего изобретения. Реакционноспособные компоненты представляют собой всю реакционную смесь, за исключением разбавителя и любых дополнительных веществ для улучшения технологических свойств, которые не становятся частью структуры полимера.

Используемый в настоящем документе термин «(мет)» относится к необязательному метильному заместителю. Так, термин «(мет)акрилат» относится одновременно и к метакриловому, и к акриловому радикалам. В описании данного изобретения все проценты являются весовыми процентами, если не указано иное.

Используемое в настоящем документе выражение «без обработки поверхности» или «необработанная поверхность» означает, что наружные поверхности устройств, составляющих сущность настоящего изобретения, отдельно не подвергаются обработке для улучшения смачивания устройства. В рамках настоящего изобретения к заранее предусмотренным видам обработки относят обработку плазмой, привитую сополимеризацию, нанесение покрытий и тому подобное. Тем не менее, на устройства, составляющие сущность настоящего изобретения, могут наноситься покрытия, которые обеспечивают свойства, отличные от улучшенной смачиваемости, такие как, помимо прочего, свойства антимикробных покрытий, нанесение цвета или другие улучшения косметических свойств.

Используемые в настоящем документе термины «силиконовые макромеры» и силиконовые «преполимеры» означают моно- и мультифункциональные кремнийсодержащие соединения, имеющие молекулярную массу более приблизительно 2000.

Используемый в настоящем документе термин «гидроксилсодержащий компонент» означает любой компонент, содержащий по меньшей мере одну гидроксильную группу.

Используемый в настоящей заявке термин «одновалентные реакционноспособные группы» относится к группам, способным вступать в реакции свободнорадикальной и/или катионной полимеризации. Характерные, но неограничивающие примеры свободнорадикальных реакционноспособных групп, содержат (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 неограничивающие примеры катионных реакционноспособных групп, содержат винилэфирные или эпоксидные группы, а также их смеси. Неограничивающие примеры свободнорадикальных реакционноспособных групп содержат (мет)акрилат, акрилоксильную группу, (мет)акриламид и их смеси.

В настоящем изобретении компоненты выбираются для реагирования в определенных точках реакции. Например, «быстро реагирующие» компоненты выбираются для полимеризации главным образом в начале реакции, в то время как медленно реагирующий гидрофильный мономер выбирается для полимеризации главным образом в конце реакции. Быстро реагирующие компоненты содержат силиконсодержащие компоненты, гидроксиалкильные мономеры и некоторые сшивающие компоненты. В одном варианте осуществления медленно реагирующие компоненты имеют период кинетического полупревращения, который по меньшей мере приблизительно в два раза больше, чем у силиконсодержащего мономера, который реагирует быстрее. Периоды кинетических полупревращений могут быть определены при помощи способов, которые описаны в настоящем документе. Следует иметь в виду, что периоды кинетических полупревращений относятся к определенным составам.

Примеры медленно реагирующих групп содержат (мет)акриламиды, винилы, аллилы и их комбинации, а также по меньшей мере одну гидрофильную группу. В другом варианте осуществления медленно реагирующая группа выбрана из N-виниламидов, O-винилкарбаматов, O-винилкарбонатов, N-винилкарбаматов, O-винилэфиров, O-2-пропенила, причем винильные или аллильные группы могут дополнительно замещаться метильной группой. В еще одном варианте осуществления медленно реагирующая группа выбирается из N-виниламидов, O-винилкарбонатов и O-винилкарбаматов.

Примеры быстро реагирующих групп содержат (мет)акрилаты, стирилы, метакриламиды и их сочетания. Обычно (мет)акрилаты реагируют быстрее (мет)акриламидов, а акриламиды реагируют быстрее (мет)акриламидов

В соответствии с описанием изобретения в отношении любых приведенных химических структур следует понимать, что альтернативы заместителей структуры могут комбинироваться в любых сочетаниях. Таким образом, если структура содержит заместители R₁ и R₂, для каждого из которых имеется три списка возможных групп, описываются 9 комбинаций. То же самое касается сочетаний свойств.

Настоящее изобретение относится к силиконовым гидрогелям, для которых характерен баланс желаемых свойств. Силиконовые гидрогели, составляющие суть настоящего изобретения, могут быть образованы комбинацией трех компонентов, по меньшей мере одним медленно реагирующим мономером, по меньшей мере одним силиконсодержащим мономером, по меньшей мере одним гидроксиалкильным мономером и по меньшей мере одним сшивающим компонентом. Заявители обнаружили, что путем регулирования количества медленно реагирующего мономера и отношения медленно реагирующего мономера к гидроксиалкильному мономеру могут быть получены силиконовые гидрогели, которые обладают отличной смачиваемостью, прозрачностью и функциональностью на глазу. Заявители также обнаружили семейство разбавителей, которые особенно подходят для использования при изготовлении силиконовых гидрогелей настоящего изобретения. Подобные составы хорошо подходят для фотоинициируемого отверждения.

Первый компонент реакционной смеси представляет собой медленно реагирующий компонент, выбранный из N-виниламидных мономеров формулы I, винилпирролидонов формулы II-IV, n-винилпиперидина формулы V:

где R представляет собой H или метил, предпочтительно, чтобы R представлял собой H;

R₁, R₂, R₃, R₆, R₇, R₁₀ и R₁₁ независимо выбраны из H, CH₃, CH₂CH₃, CH₂CH₂CH₃, C(CH₃)₂;

R₄ и R₈ независимо выбраны из CH₂, CHCH₃ и -C(CH₃);

R₅ выбран из H, метила, этила; и

R₉ выбран из CH=CH₂, CCH₃=CH₂ и CH=CHCH₃.

Общее количество атомов углерода в R₁ и R₂ может равняться 4 или менее. R₁ и R₂ могут быть метильными группами.

Медленно реагирующий гидрофильный мономер может выбираться из N-виниламидного мономера формулы I или винилпирролидона формулы II или IV. Соответственно, R₆ представляет собой метил, R₇ представляет собой водород, R₉ представляет собой CH=CH₂, R₁₀ и R₁₁ представляют собой H.

Медленно реагирующий гидрофильный мономер может выбираться из винилового эфира этиленгликоля (EGVE), винилового эфира диэтиленгликоля (DEGVE), N-виниллактамов, включая N-винилпирролидон (NVP), 1-метил-3-метилен-2-пирролидон, 1-метил-5-метилен-2-пирролидон, 5-метил-3-метилен-2-пирролидон; N-винил-N-метилацетамид (VMA), N-винил-N-этилацетамид, N-винил-N-этилформамид, N-винилформамид, N-2-гидроксиэтилвинилкарбамат, N-карбоксивинил-β-аланин (VINAL), N-карбоксивинил-α·-аланин и их смеси.

Медленно реагирующий гидрофильный мономер может выбираться из NVP, VMA и 1-метил-5-метилен-2-пирролидона. Медленно реагирующий гидрофильный мономер может содержать NVP.

Медленно реагирующий гидрофильный мономер присутствует в количествах, которые обеспечивают смачиваемость итогового полимера. Смачиваемость может быть измерена при помощи краевого угла смачивания, причем желательные краевые углы смачивания составляют менее около 80°, менее около 70° или менее около 60°. Медленно реагирующий гидрофильный мономер может присутствовать в количествах от около 30 до около 75% вес., от около 37 до около 75% вес., от около 30 до около 70% вес., от около 37 до около 70% вес. или от около 39 до около 60% вес., все расчеты приведены с учетом всех реагирующих компонентов.

По меньшей мере один силиконсодержащий мономер содержит одну функциональную группу и включает (a) быстро реагирующую группу, выбранную из (мет)акрилатов, стирилов, (мет)акриламидов и их сочетаний, и (b) полидиалкилсилоксановую цепь. Силиконсодержащий мономер может содержать быстро реагирующую группу, выбранную из (мет)акрилатов, стирилов, (мет)акриламидов и их сочетаний. По меньшей мере один силиконсодержащий мономер также может содержать по меньшей мере один фтор. Силиконсодержащий компонент может выбираться из мономера моно(мет)акрилоксиалкилполидиалкилсилоксана и моно(мет)акриламидалкилполидиалкилсилоксана формулы VII или мономера стирилполидиалкилсилоксана формулы VIII:

где R₁₂ представляет собой H или метил;

X представляет собой O или NR₁₆;

Каждый R₁₄ независимо представляет собой фенил или C₁-C₄ алкил, который может быть замещен фтором, гидроксилом или эфиром, или каждый R₁₄ может независимо выбираться из этильной и метильной групп. Все R₁₄ представляют собой метил;

R₁₅ представляет собой C₁-C₄ алкил;

R₁₃ представляет собой двухвалентную алкильную группу, которая может быть дополнительно замещена группой, выбранной из группы, состоящей из эфирных групп, гидроксильных групп, карбаматных групп и их комбинаций, C₁-C₆ алкиленовых групп, которые могут быть дополнительно замещены эфирными, гидроксильными или C₁ или C₃-C₆ алкиленовыми группами, которые могут быть замещены эфирными, гидроксильными группами или их сочетаниями;

a составляет от 2 до 50 или от 5 до 15.

R₁₆ выбран из H, C_1-4алкила, который может быть дополнительно замещен одной или более гидроксильными группами, представляет собой H или метил.

R₁₂ и каждый R₁₄ может представлять собой метил.

По меньшей мере один R₁₄ может быть 3,3,3-трифторпропилом.

Примеры подходящих силиконсодержащих мономеров содержат метакрилаты монометакрилоксиалкилполидиметилсилоксана, выбранные из группы, состоящей из полидиметилсилоксана с монометакрилоксипропильной и моно-н-бутильной концевыми группами, полидиметилсилоксана с монометакрилоксипропильной и моно-н-метильной концевыми группами, полидиэтилсилоксана с монометакрилоксипропильной и моно-н-бутильной концевыми группами, полидиэтилсилоксана с монометакрилоксипропильной и моно-н-метильной концевыми группами, N-(2,3-дигидроксипропан)-N’-(пропилтетра(диметилсилокси)диметилбутилсилан)акриламида, ω-(2-гидрокси-1-метакрилоксипропилоксипропил)-ω-бутилдекаметилпентасилоксана и их сочетаний.

Силиконсодержащий компонент может выбираться из группы, состоящей из полидиметилсилоксана с монометакрилоксипропильной и моно-н-бутильной концевыми группами, полидиметилсилоксана с монометакрилоксипропильной и моно-н-метильной концевыми группами, N-(2,3-дигидроксипропан)-N’-(пропилтетра(диметилсилокси)диметилбутилсилан)акриламида, ω-(2-гидрокси-1-метакрилоксипропилоксипропил)-ω-бутилдекаметилпентасилоксана и их сочетаний.

Силиконсодержащий компонент может выбираться из акриламидных силиконов из патента США сер. № 13/048469 и патента США 20110237766, а также, в частности, силиконовых мономеров, отвечающих следующим общим формулам (s1)-(s6).

где m равно 4-12 и, соответственно, 4-10.

Также могут содержаться дополнительные силиконсодержащие компоненты, содержащие одну или более полимеризуемые группы. Могут содержаться любые дополнительные описанные силиконовые компоненты, содержащие реакционноспособные группы, которые приведены в настоящем документе. Примеры содержат силиконсодержащие мономеры, имеющие разветвленные силоксановые цепи, такие как SiMAA.

По меньшей мере один силиконсодержащий компонент присутствует в реакционной смеси в количествах, достаточных для обеспечения желаемой проницаемости для кислорода. Преимуществом настоящего изобретения является возможность достижения проницаемости для кислорода, которая превышает около 70 баррер, превышает около 80 баррер, превышает около 90 баррер или превышает около 100 баррер. Подходящие количества могут зависеть от длины силоксановой цепи, содержащейся в составе силиконсодержащих мономеров, причем силиконсодержащие мономеры с более длинными цепями требуют меньшего количества мономера. Количества составляют от около 20 до около 60% вес., а в некоторых вариантах осуществления составляют от около 30 до около 55% вес.

Общее количество кремния в реакционной смеси (за исключением разбавителя) может быть от около 9 до 14% вес. и от около 9 до 13%. Преимуществом настоящей заявки является то, что силиконовые гидрогели, имеющие проницаемость для кислорода более около 70, около 80, около 90 и даже более около 100 баррер, могут формироваться только с использованием небольших количеств (менее 14% вес.) силикона.

Реакционная смесь может по существу не содержать TRIS, а также по существу не содержать силиконсодержащие макромеры или преполимеры. Реакционная смесь может не содержать TRIS.

Реакционные смеси, составляющие суть настоящего изобретения, дополнительно содержат по меньшей мере один гидроксиалкильный мономер, выбранный из мономера гидроксиалкил(мет)акрилата или (мет)акриламида формулы IX или стирильного соединения формулы X

где R₁ представляет собой H или метил,

X представляет собой O или NR₁₆, R₁₆ представляет собой H, C₁-C₄ алкил, который может быть дополнительно замещен по меньшей мере одним OH, метилом или 2-гидроксиэтилом; и

R₁₇ выбран из C₂-C₄ моно- или дигидрокси-замещенного алкила, и полиэтиленгликоля, имеющего 1-10 повторяющихся звеньев; 2-гидроксиэтила, 2,3-дигидроксипропила, 2-гидроксипропила.

Соответственно, R₁ представляет собой H или метил, X представляет собой кислород, R, выбранный из C₂-C₄ моно- или дигидроксизамещенного алкила, и полиэтиленгликоль, имеющий 1-10 повторяющихся звеньев. Соответственно, R₁ представляет собой метил, X представляет собой кислород, R, выбранный из C₂-C₄ моно- или дигидроксизамещенного алкила, и полиэтиленгликоль, имеющий 2-20 повторяющихся звеньев. Соответственно, R₁ представляет собой метил, X представляет собой кислород и R, выбранный из C₂-C₄ моно- или дигидроксизамещенного алкила. В одном варианте осуществления по меньшей мере одна гидроксильная группа находится в концевой области алкильной группы R.

Примеры подходящего гидроксиалкильного мономера содержат 2-гидроксиэтилметакрилат, 2-гидроксиэтилакрилат, 3-гидроксипропил(мет)акрилат, 2-гидроксипропил(мет)акрилат, 1-гидроксипропил-2-(мет)акрилат, 2-гидрокси-2-метилпропил(мет)акрилат, 3-гидрокси-2,2-диметилпропил(мет)акрилат, 4-гидроксибутил(мет)акрилат, глицерол(мет)акрилат, 2-гидроксиэтил(мет)акриламид, монометакрилат полиэтиленгликоля, бис-(2-гидроксиэтил)(мет)акриламид, 2,3-дигидроксипропил(мет)акриламид и их сочетания.

Гидроксиалкильный мономер может выбираться из группы, состоящей из 2-гидроксиэтилметакрилата, глицерол метакрилата, 2-гидроксипропилметакрилата, гидроксиэтилметакрилата, 3-гидрокси-2,2-диметилпропилметакрилата и их сочетаний.

Гидроксиалкильный мономер может включать 2-гидроксиэтилметакрилат, а в другом варианте осуществления включать 3-гидрокси-2,2-диметилпропилметакрилат. В качестве альтернативы реакционноспособный гидроксиалкильный мономер может включать глицерол метакрилат.

Гидроксилсодержащие компоненты могут содержать ту же реакционноспособную функциональную группу, что и силиконсодержащие мономеры.

Гидроксиалкильные мономеры присутствуют в молярных процентах, которые образуют молярное отношение гидроксильных групп к медленно реагирующему мономеру по меньшей мере около 0,15 или от около 0,15 до около 0,4. Это было рассчитано путем деления количества молей гидроксиалкильных групп в гидроксиалкильных мономерах (включая гидроксильные группы в медленно реагирующем гидрофильном мономере и силиконсодержащем мономере) на количество молей медленно реагирующего гидрофильного мономера на заданную массу мономерной смеси. В этом случае для реакционной смеси, содержащей HO-mPDMS, HEMA, EGVE и NVP, должны быть учтены гидроксильные группы в каждом из HO-mPDMS, HEMA и EGVE. В расчете не учитываются какие-либо гидроксильные группы, присутствующие в разбавителе (если он используется). Меньшее количество гидроксиалкильных мономеров может быть выбрано для обеспечения показателя мутности итоговой линзы менее около 50% или менее около 30%.

Молярное отношение гидроксильных групп в реакционной смеси к кремнию (HO:Si) составляет от около 0,16 до около 0,4. Молярное отношение рассчитано путем деления молярной концентрации гидроксиалкильных групп в компонентах реакционной смеси (отличных от каких-либо гидроксильных групп, которые являются частью медленно реагирующего гидрофильного мономера или разбавителей) на молярную концентрацию кремния. В расчете учитываются гидроксиалкильные мономеры и любые гидроксилсодержащие силиконовые компоненты. Таким образом, при расчете отношения HO:Si для реакционной смеси, содержащей HO-mPDMS, HEMA, EGVE и NVP, должны быть учтены только гидроксильные группы в каждом из HO-mPDMS и HEMA.

Молярное отношение гидроксильных групп в несиликонсодержащих компонентах (отличных от каких-либо гидроксильных групп, которые являются частью медленно реагирующего гидрофильного мономера или разбавителей) к кремнию может составлять от около 0,13 до около 0,35. Таким образом, при расчете отношения HO_не-Si:Si для реакционной смеси, содержащей HO-mPDMS, HEMA, EGVE и NVP, должны быть учтены только гидроксильные группы HEMA.

Следует иметь в виду, что минимальное количество гидроксильного компонента будет варьироваться в зависимости от множества факторов, включая число гидроксильных групп в гидроксиалкильном мономере, количество, молекулярную массу и наличие или отсутствие гидрофильной функциональной группы в силиконсодержащих компонентах. Например, если в качестве гидросиалкильного мономера применяется HEMA, а mPDMS используется в количествах около 38% вес. в качестве основного силиконсодержащего мономера, для обеспечения желаемых показателей мутности в смесь добавляется по меньшей мере около 8% вес. HEMA (0,16 HO:Si). Тем не менее, если используются меньшие количества mPDMS (около 20%), добавление по меньшей мере около 2 или 3% HEMA позволяет получить контактные линзы из силиконового гидрогеля, имеющие показатели мутности менее приблизительно 50%. Аналогичным образом, если в составе содержатся достаточные количества гидроксилсодержащего силиконового компонента (более около 20% вес. HO-mPDMS в примерах 68-73), количество HEMA менее около 7% вес. (0,13 HO:Si или 0,24 HO_всего:Si) может обеспечить желаемый уровень мутности.

Если предпочтительны значения проницаемости для кислорода более около 60, 80 или 100 баррер, для достижения желаемой мутности нежелательно присутствие избытка гидроксильного мономера свыше необходимого.

Реакционная смесь может дополнительно содержать добавочные гидрофильные мономеры. Для получения гидрогелей могут использоваться любые гидрофильные мономеры. Например, могут использоваться мономеры с содержанием акриловых групп (CH₂=CROX, где R - водород или C_1-6алкил, X-O или N) или винильных групп (-C=CH₂). Примерами дополнительных гидрофильных мономеров являются N,N-диметилакриламид, монометакрилат полиэтиленгликоля, метакриловая кислота, акриловая кислота, их сочетания или тому подобное. Если дополнительные гидрофильные мономеры не являются медленно реагирующими мономерами, как указано в настоящем документе, их концентрации в составах, составляющих суть настоящего изобретения, могут быть ограничены концентрациями, которые не предусматривают получение линзы с краевым углом смачивания более приблизительно 80°. Использованный в настоящем документе термин «промежуточный» период полупревращения является периодом, который на 20%-70% короче периода полупревращения наиболее медленно реагирующего силиконового компонента. Например, если период кинетического полупревращения дополнительного гидрофильного мономера находится в промежутке между значениями периодов полупревращения винилсодержащего мономера и силиконовых компонентов (таких как N,N-диметилакриламид), количество дополнительного гидрофильного мономера ограничено менее чем 3% вес. Если поверхность линзы подвергается модификации, в составе могут содержаться большие количества дополнительных мономеров.

Реакционные смеси, составляющие суть настоящего изобретения, могут дополнительно содержать по меньшей мере один сшивающий компонент. Сшивающий комп