Силикон-гидрогели, имеющие желательное содержание воды и кислородную проницаемость

Силикон-гидрогели, имеющие желательное содержание воды и кислородную проницаемость

Иллюстрации

Показать все

Реферат

Смежные заявки

Настоящая заявка испрашивает приоритет по заявке на патент США №13/720277, поданной 19 декабря 2012 года, озаглавленной «СИЛИКОН-ГИДРОГЕЛИ, ИМЕЮЩИЕ ЖЕЛАТЕЛЬНОЕ СОДЕРЖАНИЕ ВОДЫ И КИСЛОРОДНУЮ ПРОНИЦАЕМОСТЬ», и по предварительной заявке на патент США №61/579693, поданной 23 декабря 2011 года, озаглавленной «СИЛИКОН-ГИДРОГЕЛИ, СОДЕРЖАЩИЕ N-ВИНИЛАМИДЫ И ГИДРОКСИАЛКИЛМЕТАКРИЛАТЫ ИЛИ МЕТАКРИЛАМИДЫ», а также по предварительной заявке на патент США №61/579683, поданной 23 декабря 2011 года, озаглавленной «СИЛИКОН-ГИДРОГЕЛИ, ИМЕЮЩИЕ СТРУКТУРУ, ОБРАЗОВАННУЮ С ПОМОЩЬЮ КОНТРОЛИРУЕМОЙ КИНЕТИКИ РЕАКЦИИ», содержание которых включено путем ссылки.

Область применения изобретения

Настоящее изобретение относится к силикон-гидрогелям, демонстрирующим желательное содержание воды и кислородную проницаемость.

Предпосылки создания изобретения

Мягкие контактные линзы, изготовленные из силикон-гидрогелей, обеспечивают улучшенную кислородную проницаемость в сравнении с мягкими контактными линзами, изготовленными из несиликоновых материалов, таких как поли(2-гидроксиэтилметакрилат) (ГЭМА). Первым попыткам изготовить силикон-гидрогелевые контактные линзы препятствовала плохая смачиваемость, высокий модуль упругости, низкая прозрачность, гидролитическая нестабильность или высокая стоимость сырьевых материалов, применяемых для изготовления многих из таких силикон-гидрогелей. Несмотря на то, что ряд решений по устранению каждого из таких недостатков был в некоторой степени успешным, остается потребность в силикон-гидрогелях, которые могут быть изготовлены из недорогих доступных в продаже мономеров, обладающих отличной смачиваемостью (без необходимости в модификации поверхности), низким модулем упругости, хорошей прозрачностью и гидролитической стабильностью.

Были описаны составы силикон-гидрогелей, содержащих полимерные смачивающие агенты, такие как поли(N-винилпирролидон) (ПВП) и ациклические полиамиды. Однако такие полимеры достаточно большие и требуют применения специальных обеспечивающих совместимость веществ, которые необходимо изготавливать под заказ. Примеры обеспечивающих совместимость компонентов включают 2-пропеновую кислоту, 2-метил-2-гидрокси-3-[3-[1,3,3,3-тетраметил-1-[(триметилсилил)окси]дисилоксанил]пропокси]пропиловый эфир (SiGMA).

Альтернативное средство образования смачиваемой силикон-гидрогелевой линзы представляет собой включение мономерного N-винилпирролидона (NVP) в мономерную смесь, применяемую для изготовления полимерного силикон-гидрогеля, как правило, в количествах приблизительно 25-55% (по весу) мономерной смеси. Такие материалы описаны в патентах США №№4136250, 4153641, 4260725 и 6867245. Материалы, описанные по этим ссылкам, по существу содержат полифункциональные силиконовые мономеры или макромеры, которые действуют как поперечносшивающие агенты и посредством этого увеличивают модуль упругости конечного полимера. В патенте US 4139513 описано, что 2-пропеновая кислота, 2-метил-2-гидрокси-3-[3-[1,3,3,3-тетраметил-1-[(триметилсилил)окси]дисилоксанил]пропокси]пропиловый эфир (SiGMA) может применяться для образования линз из составов, содержащих NVP и ГЭМА. SiGMA является единственным описанным источником силикона. Однако, вследствие относительно низкого содержания силикона в этих мономерах, в конечных полимерах сложно добиться желаемых уровней кислородной проницаемости. Отсутствует описание того, как можно было бы встраивать силиконы, которые не содержат функциональные группы для обеспечения совместимости в составе.

В US 2010/0048847 описаны силикон-гидрогели, изготовленные из смеси монометакрилоксиалкилполидиметилсилоксанметакрилата с приблизительно 52% NVP, ГЭМА и TRIS, а также с применением смеси этанола и этилацетата в качестве разбавителя. Описанные полимеры (в различной степени) мутные, но в данной заявке было описано, что мутность можно снизить путем добавления по меньшей мере приблизительно 1,5% метакриловой кислоты (MAA).

Однако добавление анионных мономеров, таких как MAA, может не вызывать гидролитической нестабильности силикон-гидрогелей, как было описано в публикации The role of ionic hydrophilic monomers in silicone hydrogels for contact lens application, Lai, Y., Valint, P, and Friends, G.; 213^th ACS National Meeting, г. Сан-Франциско, 13-17 апреля 1997 года. По этой причине по-прежнему желательно создать прозрачные гидролитически стабильные смачиваемые (без обработки поверхности) силикон-гидрогели с низким модулем упругости на основе комбинации монометакрилоксиалкилполидиметилсилоксанметакрилата, такого как mPDMS и NVP.

Изложение сущности изобретения

Настоящее изобретение относится к силикон-гидрогелям, содержащим, состоящим и по существу состоящим из воды с содержанием по меньшей мере приблизительно 50% и с кислородной проницаемостью по меньшей мере приблизительно 80 Барреров, причем указанный силикон-гидрогель образован из реакционной смеси, содержащей от приблизительно 37 до приблизительно 75% вес. по меньшей мере одного медленно реагирующего гидрофильного мономера, имеющего кинетический период полупревращения медленно реагирующего мономера;

по меньшей мере один силиконсодержащий компонент, имеющий кинетический период полупревращения силиконсодержащего компонента, который может быть необязательно замещен по меньшей мере одной содержащей гидроксил группой;

по меньшей мере один содержащий гидроксил компонент выбран из по меньшей мере одного силиконсодержащего компонента, замещенного содержащей гидроксил группой, по меньшей мере одного гидроксиалкильного мономера и их смесей,

причем соотношение периода полупревращения указанного медленно реагирующего гидрофильного компонента и периода полупревращения указанного силиконсодержащего компонента составляет по меньшей мере 2, указанные силиконсодержащие компоненты содержат от 9 до 14% кремния и менее 15% вес. TRIS, и все реакционные компоненты, кроме указанного медленно реагирующего гидрофильного мономера и указанных силиконсодержащих компонентов в реакционной смеси, присутствуют в количестве от приблизительно 11 до приблизительно 92 ммоль/г реакционных компонентов.

Силикон-гидрогели настоящего изобретения можно применять для получения биомедицинских устройств, офтальмологических устройств и, в частности, контактных линз.

Описание чертежей

На фиг. 1 представлено схематическое изображение узла линзы.

На фиг. 2 представлена схема резервуара для отверждения, описанного в настоящем документе.

На фиг. 3 представлена схема камеры 2 блока отверждения, показанного на фиг. 2.

На фиг. 4 представлен график зависимости Dk от соотношения вспомогательных компонентов к реакционной смеси (AC/RM) по данным из примеров 3-13.

Подробное описание настоящего изобретения

Настоящее изобретение относится к композициям, содержащим от приблизительно 40 до приблизительно 60% вес. по меньшей мере одного медленно реагирующего гидрофильного мономера, по меньшей мере одного монометакрилоксиалкилполидиалкилсилоксанового мономера; одного гидроксиалкилметакрилатного или метакриламидного мономера и по меньшей мере одного поперечносшивающего мономера; причем указанный по меньшей мере один гидроксиалкилметакрилатный или метакриламидный мономер и указанный медленно реагирующий гидрофильный мономер присутствуют в молярных процентах, которые образуют молярное соотношение от приблизительно 0,15 до 0,4.

Неожиданно было обнаружено, что составы настоящего изобретения образуют гидрогели с желаемым соотношением свойств. Составы могут быть получены с применением диапазона разбавителей, без разбавителей, а в некоторых вариантах осуществления также могут отверждаться с применением света.

При применении в настоящем документе термин «разбавитель» относится к разбавителю для реакционной композиции. Разбавители не реагируют и не входят в состав биомедицинских устройств.

При применении в настоящем документе термин «обеспечивающий совместимость агент» означает соединение, которое может солюбилизировать выбранные реакционные компоненты. Обеспечивающие совместимость агенты имеют среднечисленную молекулярную массу приблизительно менее 5000 Дальтон, а в другом случае менее приблизительно 3000 Дальтон. Обеспечивающий совместимость агент настоящего изобретения солюбилизирует за счет водородной связи, дисперсионных сил, их комбинаций и т.п. Таким образом, в качестве обеспечивающего совместимость агента может применяться любая функциональная группа, которая любым из этих способов взаимодействует с высокомолекулярным гидрофильным полимером.

Обеспечивающие совместимость агенты настоящего изобретения могут применяться в количестве, которое не ухудшает других желаемых свойств полученного офтальмологического устройства.

Количество частично будет зависеть от количества применяемого высокомолекулярного гидрофильного полимера. Один класс обеспечивающих совместимость агентов содержит по меньшей мере одну силиконовую и по меньшей мере одну гидроксильную группу. Такие компоненты называют «силиконсодержащими агентами, обеспечивающими совместимость», и они описаны в заявках WO 03/022321 и WO 03/022322.

При применении в настоящем документе под «биомедицинским устройством» понимается любое изделие, выполненное с возможностью применения при нахождении либо в, либо на поверхности тканей или текучей среды организма млекопитающих, на поверхности ткани или текучих сред организма человека. Примеры таких устройств включают, без ограничений, катетеры, имплантаты, стенты и офтальмологические устройства, такие как интраокулярные линзы, пробки для слезной точки и контактные линзы. Биомедицинскими устройствами могут быть офтальмологические устройства, конкретно - контактные линзы, более конкретно - контактные линзы, изготовленные из силикон-гидрогелей.

При применении в настоящем документе термины «офтальмологический продукт», «линза» и «офтальмологическое устройство» означают устройства, находящиеся в или на глазу. Эти устройства могут обеспечивать оптическую коррекцию, лечение ран, доставку лекарственного средства, функции диагностики, косметическое улучшение или эффект, снижение бликов, блокирование УФ-излучения или комбинации этих свойств. Неограничивающие примеры офтальмологических устройств включают линзы, пробки для слезной точки и т.п. Термин «линза» (или контактная линза), без ограничений, включает мягкие контактные линзы, жесткие контактные линзы, интраокулярные линзы, накладные линзы, глазные вставки и оптические вставки.

При применении в настоящем документе термин «реакционная смесь» относится к реакционным и нереакционным компонентам (включая разбавитель), которые смешиваются вместе и реагируют с образованием силикон-гидрогелей настоящего изобретения. Реакционными компонентами являются все компоненты реакционной смеси, за исключением разбавителя или любых дополнительных технологических добавок, которые не становятся частью структуры полимера.

При применении в настоящем документе термин «мет» относится к необязательному замещению метилом. Таким образом, термин, такой как «метакрилат», обозначает как метакриловый, так и акриловый радикалы.

Если не указано иное, все процентные значения в настоящем техническом описании представлены весовыми процентами.

При применении в настоящем документе фраза «без обработки поверхности» или «с необработанной поверхностью» означает, что внешние поверхности устройств настоящего изобретения не подвергаются отдельной обработке для повышения смачиваемости устройства. Способы обработки, без которой можно обойтись благодаря настоящему изобретению, включают виды плазменной обработки, привитая сополимеризация, покрытие и т.п. Однако на устройства настоящего изобретения могут быть нанесены покрытия, которые обеспечивают другие свойства, помимо улучшенной смачиваемости, такие как, без ограничений, антимикробные покрытия и нанесение цвета или другое косметическое улучшение.

При применении в настоящем документе термины «силиконовые макромеры» и «силиконовые форполимеры» означают моно- и полифункциональные силиконсодержащие соединения, имеющие молекулярные массы более приблизительно 2000.

При применении в настоящем документе термин «содержащий гидроксил компонент» представляет собой любой компонент, содержащий по меньшей мере одну гидроксильную группу.

При применении в настоящем документе термин «одновалентные реакционные группы» представляют собой группы, способные к свободнорадикальной и/или катионной полимеризации. Неограничивающие примеры реагирующих со свободными радикалами групп включают метакрилаты, стирилы, винилы, виниловые эфиры, C_1-6-алкилметакрилаты, метакриламиды, C_1-6-алкилметакриламиды, N-виниллактамы, N-виниламиды, C_2-12-алкенилы, C_2-12-алкенилфенилы, C_2-12-алкенилнафтилы, C_2-6-алкенилфенил, C_1-6-алкилы, O-винилкарбаматы и O-винилкарбонаты. Неограничивающие примеры катионных реакционных групп включают винилэфирные или эпоксидные группы и их смеси. Неограничивающие примеры свободнорадикальных реакционных групп включают метакрилат, акрилокси, метакриламид и их смеси.

Компоненты настоящего изобретения выбирают так, чтобы они реагировали в конкретные моменты реакции. Например, «быстро реагирующие» компоненты выбирают так, чтобы их полимеризация проходила преимущественно в начале реакции, тогда как медленно реагирующий гидрофильный мономер выбирают так, чтобы полимеризация проходила преимущественно в конце реакции. Быстро реагирующие компоненты включают силиконсодержащие компоненты, гидроксиалкильные мономеры и некоторые поперечносшивающие агенты.

В одном варианте осуществления медленно реагирующие компоненты имеют периоды кинетического полупревращения, по меньшей мере приблизительно в два раза превышающие показатели самого быстрого силиконсодержащего мономера. Периоды кинетического полупревращения могут измеряться так, как описано в настоящем документе. Следует учесть, что периоды кинетического полупревращения определяют относительно конкретных составов.

Примеры медленно реагирующих групп включают метакриламиды, винилы, аллилы и их комбинации, а также по меньшей мере одна гидрофильная группа. В другом варианте осуществления медленно реагирующую группу выбирают из N-виниламидов, O-винилкарбаматов, O-винилкарбонатов, N-винилкарбаматов, O-виниловых эфиров, O-2-пропенила, в которых винильные и аллильные группы могут быть дополнительно замещены метильной группой. В другом варианте осуществления медленно реагирующую группу выбирают из N-виниламидов, O-винилкарбонатов и O-винилкарбаматов.

Примеры быстро реагирующих групп включают метакрилаты, стирилы, метакриламиды и их смеси. метакрилаты по существу реагируют быстрее метакриламидов и акриламиды реагируют быстрее метакриламидов.

Следует понимать, что каждый раз, когда в тексте технического описания приводятся химические структуры, описанные альтернативные варианты заместителей в структуре могут быть скомбинированы в любой комбинации. Таким образом, если структура содержит заместители R₁ и R₂, каждый из которых представлен списком из трех потенциальных групп, то описаны 9 комбинаций. Это же относится и к комбинациям свойств.

Настоящее изобретение относится к силикон-гидрогелям, которые проявляют соотношение желаемых свойств, в частности объемное содержание воды по меньшей мере приблизительно 50%, по меньшей мере приблизительно 55% и по меньшей мере приблизительно 60% с показателями кислородной проницаемости по меньшей мере приблизительно 85 Барреров, по меньшей мере приблизительно 90 Барреров, по меньшей мере приблизительно 100 Барреров, от приблизительно 85 до приблизительно 150 Барреров и от приблизительно 85 до 130 Барреров. Неожиданным преимуществом настоящего изобретения является возможность обеспечить как содержание воды, так и кислородную проницаемость в одной линзе.

Силикон-гидрогели настоящего изобретения могут быть образованы из комбинации трех компонентов, по меньшей мере одного медленно реагирующего гидрофильного мономера, по меньшей мере одного силиконсодержащего мономера и по меньшей мере одного гидроксиалкильного мономера. Авторы заявки установили, что за счет контроля количества компонентов, кроме медленно реагирующего мономера и силиконсодержащих компонентов, от приблизительно 11 до приблизительно 92 ммоль/г реакционных компонентов можно получать силикон-гидрогели, имеющие комбинацию содержания воды и кислородной проницаемости, описанную в настоящем документе. В одном варианте осуществления силикон-гидрогели настоящего изобретения особенно хорошо подходят для контактных линз, так как они передают уровни кислорода, которые желательны для сохранения функции здоровой роговицы, а также имеют показатели содержания воды, которые приближаются к показателям окружения глаза.

Первым компонентом реакционной смеси является медленно реагирующий компонент, выбранный из N-виниламидных мономеров формулы I, винилпирролидонов формулы II-IV, н-винилпиперидона формулы V:

Формула I
Формула II	Формула III
Формула IV	Формула V,

причем R представляет собой H или метил, предпочтительно R представляет 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 выбраны из H, метила, этила; и

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

Общее число атомов углерода в R₁ и R₂ может быть 4 или менее, R₁ и R₂ могут быть метилом.

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

Медленно реагирующий гидрофильный мономер может быть выбран из винилового эфира этиленгликоля (EGVE), винилового эфира ди(этиленгликоля) (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; 1-метил-5-метилен-2-пирролидона, 5-метил-3-метилен-2-пирролидона; 1-этил-5-метилен-2-пирролидона, N-метил-3-метилен-2-пирролидона, 5-этил-3-метилен-2-пирролидона, 1-н-пропил-3-метилен-2-пирролидона, 1-н-пропил-5-метилен-2-пирролидона, 1-изопропил-3-метилен-2-пирролидона, 1-изопропил-5-метилен-2-пирролидона, N-винил-N-метилацетамида (VMA), N-винил-N-этилацетамида, N-винил-N-этилформамида, N-винилформамида, N-винилацетамида, N-винилизопропиламида, аллилового спирта, N-винилкапролактама, N-2-гидроксиэтилвинилкарбамата, N-карбоксивинил-β-аланина (VINAL), N-карбоксивинил-α-аланина и их смесей.

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

Медленно реагирующий гидрофильный мономер присутствует в количествах для обеспечения смачиваемости полученного полимера. Смачиваемость можно измерять по углу смачивания при натекании и желательны значения углов смачивания менее приблизительно 80°, менее приблизительно 70° и в некоторых вариантах осуществления менее приблизительно 60°. Медленно реагирующий гидрофильный мономер может присутствовать в количествах от приблизительно 30 до приблизительно 75% вес., от приблизительно 37 до приблизительно 75% вес., от приблизительно 30 до приблизительно 70% вес., от приблизительно 37 до приблизительно 70% вес. и от приблизительно 39 до приблизительно 60% вес. массы всех реакционных компонентов.

По меньшей мере один силиконсодержащий компонент является монофункциональным и содержит (a) быстро реагирующую группу и (b) полидиалкилсилоксановую цепь. Кремнийсодержащий мономер может содержать быстро реагирующую группу, выбранную из метакрилатов, стирилов, метакриламидов и их смесей. По меньшей мере один силиконсодержащий мономер может также содержать по меньшей мере один атом фтора. Силиконсодержащий компонент может быть выбран из монометакрилоксиалкилполидиалкилсилоксана и монометакриламидалкилполидиалкилсилоксанового мономера формулы VII или стирилполидиалкилсилоксанового мономера формулы VIII:

Формула VII

Формула 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 независимо выбран из этильной и метильной групп, а все R₁₄ могут быть метилом;

R₁₅ представляет собой C₁-C₄-алкил;

R₁₃ представляет собой двухвалентную алкильную группу, которая дополнительно может быть функционализирована группой, выбранной из группы, состоящей из эфирных групп, гидроксильных групп, карбаматных групп и их комбинаций, C₁-C₆-алкиленовых групп, которые могут быть замещены эфиром, гидроксилом и их комбинациями, или C₁- или C₃-C₆-алкиленовых групп, которые могут быть замещены эфиром, гидроксилом или их комбинациями;

a равно от 2 до 50 или от 5 до 15.

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

R₁₂ и каждый R₁₄ может быть метилом.

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

Примеры подходящих силиконсодержащих мономеров включают монометакрилоксиалкилполидиметилсилоксанметакрилаты, выбранные из группы, состоящей из полидиметилсилоксана с концевыми группами монометакрилоксипропила и моно-н-бутила, полидиметилсилоксана с концевыми группами монометакрилоксипропила и моно-н-метила, полидиэтилсилоксана с концевыми группами монометакрилоксипропила и моно-н-бутила, полидиэтилсилоксана с концевыми группами монометакрилоксипропила и моно-н-метила, N-(2,3-дигидроксипропан)-Nʹ-(пропилтетра(диметилсилокси)диметилбутилсилан)акриламида, α-(2-гидрокси-1-метакрилоксипропилоксипропил)-ω-бутил-декаметилпентасилоксана и их смесей.

Силиконсодержащий компонент может быть выбран из группы, состоящей из полидиметилсилоксана с концевыми группами монометакрилоксипропила и моно-н-бутила, полидиметилсилоксана с концевыми группами монометакрилоксипропила и моно-н-метила, N-(2,3-дигидроксипропан)-Nʹ-(пропилтетра(диметилсилокси)диметилбутилсилан)акриламида, α-(2-гидрокси-1-метакрилоксипропилоксипропил)-ω-бутил-декаметилпентасилоксана и их смесей.

Силиконсодержащий компонент может быть выбран из акриламидных силиконов из USSN 13/048469, US 20110237766, а в частности из силиконовых мономеров, представленных следующими общими формулами (s1)-(s6).

где m равно 4-12 или 4-10.

Также могут быть включены дополнительные силиконсодержащие компоненты, содержащие одну или более полимеризующихся групп. Могут быть включены любые дополнительные описанные силиконовые компоненты, имеющие описанные в настоящем документе реакционные группы. Примеры включают силиконсодержащие мономеры с разветвленными силоксановыми цепями, такими как SiMAA.

По меньшей мере один силиконсодержащий компонент присутствует в реакционной смеси в количестве, достаточном, чтобы обеспечить желательную кислородную проницаемость. Преимуществом настоящего изобретения является возможность достижения кислородной проницаемости более приблизительно 70 Барреров, более приблизительно 80 Барреров, более приблизительно 90 Барреров или более приблизительно 100 Барреров. Подходящие количества будут зависеть от длины силоксановой цепи, включенной в силиконсодержащие мономеры, причем для силиконсодержащих мономеров, имеющих более длинные цепи, требуется меньше мономера. Количества включают от приблизительно 20 до приблизительно 60% вес. или от приблизительно 30 до приблизительно 55% вес.

Общее количество кремния в реакционной смеси (за исключением разбавителя) может быть от приблизительно 9 до 14% вес. и от приблизительно 9 до 13%. Ограничение количества кремния в комбинации с соотношением количества медленно реагирующего гидрофильного мономера и других реакционных компонентов обеспечивает желаемую комбинацию свойств, достигнутых в настоящем изобретении. Преимуществом настоящей заявки является то, что силикон-гидрогели, имеющие комбинацию кислородной проницаемости и содержания воды, могут быть образованы лишь умеренными количествами кремния (менее 14% вес.).

Реакционная смесь может содержать менее приблизительно 10% вес. TRIS, менее 5% вес. TRIS или может быть по существу свободна от TRIS. Силикон-гидрогели также могут быть изготовлены без силиконсодержащих макромеров или форполимеров.

Реакционные смеси настоящего изобретения дополнительно содержат по меньшей мере один гидроксиалкильный мономер, выбранный из гидроксиалкилметакрилата или метакриламидного мономера формулы IX или стирильного соединения формулы X.

Формула IX	Формула 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 дигидроксизамещенного 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, а R выбран из C₂-C₄-моно- или дигидроксизамещенного алкила и полиэтиленгликоля, имеющего 1-10 повторяющихся звеньев. Соответственно, R₁ представляет собой метил, X представляет собой кислород, а R выбран из C₂-C₄-моно- или дигидроксизамещенного алкила и полиэтиленгликоля, имеющего 2-20 повторяющихся звеньев.

Соответственно, R₁ представляет собой метил, X представляет собой кислород, а R выбран из C₂-C₄-моно- или дигидроксизамещенного алкила. В одном варианте осуществления по меньшей мере одна гидроксильная группа находится на конце алкильной группы R.

Примеры подходящего гидроксиалкильного мономера включают 2-гидроксиэтилметакрилат, 2-гидроксиэтилакрилат, 3-гидроксипропилметакрилат, 2-гидроксипропилметакрилат, 1-гидроксипропил-2-метакрилат, 2-гидрокси-2-метилпропилметакрилат, 3-гидрокси-2,2-диметилпропилметакрилат, 4-гидроксибутилметакрилат, глицеринметакрилат, 2-гидроксиэтилметакриламид, полиэтиленгликоль монометакрилат, бис-(2-гидроксиэтил)метакриламид, 2,3-дигидроксипропилметакриламид и их смеси.

Гидроксиалкильный мономер может быть выбран из группы, состоящей из 2-гидроксиэтилметакрилата, глицеринметакрилата, 2-гидроксипропилметакрилата, гидроксибутилметакрилата, 3-гидрокси-2,2-диметилпропилметакрилата и их смесей.

Гидроксиалкильный мономер может содержать 2-гидроксиэтилметакрилат, а в другом варианте осуществления содержит 3-гидрокси-2,2-диметилпропилметакрилат. Реакционный гидроксиалкильный мономер может содержать глицеринметакрилат.

Содержащие гидроксил компоненты могут иметь такую же реакционную функциональную группу, что и силиконсодержащие мономеры.

Гидроксиалкильные мономеры присутствуют в молярных процентах, которые образуют молярное соотношение гидроксильных групп и медленно реагирующего гидрофильного мономера по меньшей мере приблизительно 0,15 или от приблизительно 0,15 до приблизительно 0,4. Это рассчитывается путем деления числа молей гидроксильных групп в гидроксиалкильных мономерах (включая любые гидроксильные группы в медленно реагирующем гидрофильном мономере и силиконсодержащем мономере) на число молей медленно реагирующего гидрофильного мономера в заданной массе мономерной смеси. В данном случае в реакционной смеси, содержащей HO-mPDMS, ГЭМА, EGVE и NVP, будут учитываться гидроксильные группы в каждом HO-mPDMS, ГЭМА и EGVE. В расчете не учтены все гидроксильные группы, присутствующие в разбавителе (если применяется). Меньшее количество гидроксиалкильных мономеров может быть выбрано так, чтобы обеспечить коэффициент мутности конечной линзы менее приблизительно 50%, а в некоторых вариантах осуществления менее приблизительно 30%.

Альтернативно молярное отношение гидроксильных групп в реакционной смеси к кремнию (HO:Si) может быть от приблизительно 0,16 до приблизительно 0,4. Молярное соотношение рассчитывают путем деления молярной концентрации гидроксильных групп в компонентах реакционной смеси (кроме любых гидроксильных групп, которые являются частью медленно реагирующего гидрофильного мономера или разбавителей) на молярную концентрацию кремния. В данном случае в расчет включены как гидроксиалкильные мономеры, так и любые содержащие гидроксил силиконовые компоненты. Таким образом, при расчете отношения HO:Si в реакционной смеси, содержащей HO-mPDMS, ГЭМА, EGVE и NVP, только гидроксильные группы в каждом из HO-mPDMS, ГЭМА будут включены в расчет HO:Si.

Альтернативно молярное соотношение гидроксильных групп в не содержащих силикон компонентах (кроме гидроксилов, которые входят в состав медленно реагирующего мономера или разбавителей) к кремнию составляет от приблизительно 0,13 до приблизительно 0,35, от приблизительно 0,13 до приблизительно 0,3, от приблизительно 0,13 до приблизительно 0,25. Таким образом, при расчете отношения HO_{без Si}:Si в реакционной смеси, содержащей HO-mPDMS, ГЭМА, EGVE и NVP, только гидроксильные группы ГЭМА будут включены в расчет соотношения HO_{без Si}:Si.

Следует понимать, что минимальное количество гидроксильного компонента будет меняться в зависимости от ряда факторов, включая число гидроксильных групп в гидроксиалкильном мономере, количество, молекулярную массу и наличие или отсутствие гидрофильной функциональной группы в силиконсодержащих компонентах. Например, если ГЭМА применяется в качестве гидроксиалкильного мономера, а mPDMS применяется в количествах приблизительно 38% вес. в качестве единственного силиконсодержащего мономера, то для обеспечения желательных коэффициентов мутности включают по меньшей мере приблизительно 8% вес. ГЭМА (0,16 HO:Si). Однако, если применяются меньшие количества mPDMS (приблизительно 20%), достаточно лишь приблизительно 2 или 3% ГЭМА, чтобы обеспечить коэффициенты мутности менее приблизительно 50% в силикон-гидрогелевых контактных линзах.

Реакционная смесь может дополнительно содержать дополнительные гидрофильные мономеры. Могут применяться любые гидрофильные мономеры для получения гидрогелей. Например, могут применяться мономеры, содержащие акриловые группы (CH₂=CROX, где R представляет собой водород или C_1-6-алкил, X представляет собой O или N) или винильные группы (-C=CH₂). К примерам дополнительных гидрофильных мономеров относятся N,N-диметилакриламид, полиэтиленгликольмонометакрилат, метакриловая кислота, акриловая кислота, их комбинации и т.п. Если дополнительные гидрофильные мономеры не являются медленно реагирующими мономерами, как определено в настоящем документе, их концентрации в составах настоящего изобретения могут быть ограничены концентрациями, которые не обеспечивают линзу с углом смачивания более приблизительно 80°. При применении в настоящем документе термин «промежуточный» период полупревращения представляет собой период, который на 20-70% быстрее, чем у самого медленно реагирующего силиконового компонента. Например, если дополнительный гидрофильный мономер имеет кинетический период полупревращения, который находится в диапазоне периодов полупревращения винилсодержащего мономера и силиконовых компонентов (таких как N,N-диметилакриламид), количество дополнительного гидрофильного мономера ограничено значением ниже приблизительно 3% вес. В вариантах осуществлениях, в которых необходима модификация поверхности линзы, могут быть включены большие количества дополнительных мономеров.

Общее количество реакционных компонентов, за исключением силиконсодержащих компонентов и медленно реагирующих гидрофильных компонентов («вспомогательные компоненты»), составляет от приблизительно 11 до приблизительно 92 ммоль вспомогательных компонентов/100 г реакционной смеси и от приблизительно 38 до приблизительно 76 ммоль вспомогательных компонентов/100 г реакционной смеси. В другом варианте осуществления количество быстро или промежуточно отверждаемых вспомогательных реакционных компонентов составляет от приблизительно 11 до приблизительно 92 ммоль вспомогательных компонентов/100 г реакционной смеси и от приблизительно 38 до приблизительно 76 ммоль вспомогательных компонентов/г реакционной смеси.

Вспомогательные компоненты включают не содержащий силикон гидроксиалкильный мономер, дополнительные гидрофильные мономеры, которые не являются медленно реагирующими в соответствии с определением в настоящем документе, а также дополнительные компоненты, включая поперечносшивающие агенты, реакционные тонеры, красители и пигменты и их комбинации.

Реакционные смеси настоящего изобретения дополнительно могут содержать по меньшей мере один поперечносшивающий агент. Поперечносшивающий агент представляет собой мономер с двумя или более полимеризующимися двойными связями. Подходящие поперечносшивающие агенты включают этиленгликольдиметакрилат (ЭГДМА), триметилолпропантриметакрилат (TMPTMA), глицеринтриметакрилат, полиэтиленгликольдиметакрилат (причем полиэтиленгликоль предпочтительно имеет молекулярную массу до, например, приблизительно 5000) и другие полиакрилатные и полиметакрилатные эфиры, такие как описанные выше полиоксиэтиленполиолы с блокированной концевой группой, содержащие два или более концевых метакрилатных фрагмента. Поперечносшивающий агент может применяться в обычных количествах, например, от приблизительно 0,000415 до приблизительно 0,0156 моль на 100 грамм реакционных компонентов в реакционной смеси. Когда гидрофильные мономеры и/или силиконсодержащие мономеры действуют в качестве поперечносшивающего агента, добавление в реакционную смесь дополнительного поперечносшивающего агента необязательно. Примеры гидрофильных мономеров, которые могут действовать в качестве поперечносшивающего агента и наличие которых не требует добавления в реакционную смесь дополнительного поперечносшивающего агента, включают описанные выше полиоксиэтиленполиолы, содержащие два или более концевых метакрилатных фрагмента.

Примеры силиконсодержащего мономера, который