Содержащие силикон контактные линзы с пониженным количеством силикона на поверхности
Иллюстрации
Показать всеНастоящее изобретение относится к способу снижения количества силикона на поверхности контактных линз, где способ включает реакцию поверхности контактных линз, содержащих по меньшей мере один силиконовый компонент с фторидным реагентом. Изобретение обеспечивает повышение потребительских свойств изделий. 17 з.п. ф-лы, 27 табл., 37 пр.
Реферат
РОДСТВЕННЫЕ ЗАЯВКИ
Настоящая заявка на патент истребует приоритет в отношении заявки на патент США серийный № 14/187618, поданной 24 февраля 2014 г., озаглавленной «СОДЕРЖАЩИЕ СИЛИКОН КОНТАКТНЫЕ ЛИНЗЫ С ПОНИЖЕННЫМ КОЛИЧЕСТВОМ СИЛИКОНА НА ПОВЕРХНОСТИ»; и предварительной заявки на патент США серийный № 61/786921, поданной 15 марта 2013, озаглавленной «СОДЕРЖАЩИЕ СИЛИКОН КОНТАТНЫЕ ЛИНЗЫ С ПОНИЖЕННЫМ КОЛИЧЕСТВОМ СИЛИКОНА НА ПОВЕРХНОСТИ».
Область применения изобретения
Настоящее изобретение относится к методу удаления силикона с поверхности содержащих силикон линз.
Предпосылки создания изобретения
Контактные линзы применяются в коммерческих масштабах для улучшения зрения с 1950-х годов. Первые контактные линзы были изготовлены из жестких материалов. Несмотря на то, что такие линзы используются и сейчас, они подходят не всем пациентам в связи с первоначальным дискомфортом и низкой кислородной проницаемостью. Дальнейшие разработки в данной области привели к созданию мягких контактных линз на основе гидрогелей, которые сегодня очень популярны. Многие пользователи находят мягкие линзы более удобными; благодаря повышенному уровню комфорта пользователи мягких контактных линз могут носить свои линзы дольше, чем пользователи жестких контактных линз.
Силиконовые гидрогелевые материалы зарекомендовали себя в качестве очень удачных материалов для контактных линз. Они, как правило, формируются путем сополимеризации смеси содержащих силикон мономеров или макромеров с гидрофильными мономерами. Количество воды, впитанной полученным гидрированным материалом, может контролироваться выбором типа и количества гидрофильного мономера или мономеров. Некоторые силиконовые гидрогели обладают смачиваемой поверхностью, и другие имеют поверхности со слабой смачиваемостью, даже если водная составляющая гидрированного материала относительно высока.
Если поверхность силиконового гидрогелевого материала обладает слабой смачиваемостью, то, как правило, требуется обработка поверхности с целью сделать ее пригодной для применения в контактных линзах.
Силиконовые гидрогели, которые являются смачиваемыми с обработкой поверхности или без нее, те, что раскрыты в патенте США № 7,052,131, могут иметь существенное количество силикона на поверхностях. Возможно, что поверхности даже настолько смачиваемых линз могут быть сделаны более биологически совместимыми, если они будут содержать пониженное количество силикона. См., например, заявку на патент США 2012/0026458, параграф [0005] и заявку на патент РСТ WO2008/005752, пример 4.
Сейчас было неожиданно обнаружено, что количество силикона на поверхности содержащих силикон линз может быть существенно снижено путем воздействия фторид-ионов, в то время как свойства толщи этих линз остаются в основном или полностью неизменными.
Изложение сущности изобретения
В одном аспекте настоящее изобретение относится к методу снижения количества силикона на поверхности контактных линз, где метод включает реакцию поверхности контактных линз, содержащих по меньшей мере один силиконовый компонент с фторидным реагентом.
В другом аспекте настоящее изобретение представляет контактные линзы, где контактные линзы лишены покрытия и где концентрация силикона на поверхности контактной линзы по меньшей мере на 20% меньше, чем концентрация силикона необработанных контактных линз. В одном варианте осуществления контактные линзы изготовлены путем реакции поверхности контактной линзы с фторидным агентом.
Другие признаки и преимущества настоящего изобретения станут очевидны из подробного описания настоящего изобретения и пунктов формулы изобретения.
Подробное описание изобретения
Считается, что специалист в данной области, основываясь на представленном в настоящем документе описании, сможет использовать настоящее изобретение в самом полном объеме. Следующие специфические варианты осуществления могут рассматриваться лишь в качестве примеров, которые ни в коей мере не ограничивают раскрываемую сущность настоящего изобретения.
Если не определено иное, все технические и научные термины, применяемые в настоящем документе, имеют общепринятое значение, понятное среднему специалисту в области, к которой относится настоящее изобретение. Кроме того, все публикации, заявки на патенты, патенты и другие материалы, упомянутые в настоящем документе, включены в настоящий документ путем ссылки.
Определения
При использовании в настоящем документе термин «без покрытия» означает, что поверхность контактной линзы не обладает существенным покрытием из жесткого материала(-ов), нанесенного на поверхность контактной линзы после отвердения реактивного состава для формирования таких линз. Словосочетание «существенно покрыт» означает, что жесткий материал нанесен по меньшей мере на 50%, по меньшей мере на 75%, по меньшей мере на 90% поверхности контактной линзы.
При применении в настоящем документе термин «поверхность» относится к наиболее внешнему слою контактной линзы на примерную глубину, измеренную методом РФЭС 2, описанному в настоящем документе. Методы РФЭС, описанные в настоящем документе, могут применяться для определения концентрации силикона на поверхности контактной линзы.
Используемый здесь термин «реакционная смесь» относится к смеси компонентов (как химически активных, так и неактивных), которые смешивают и подвергают воздействию условиям полимеризации с образованием гидрогелей и контактных линз согласно настоящему изобретению. Реакционная смесь содержит реакционноспособные компоненты, такие как мономеры, макромеры, форполимеры, поперечносшивающие агенты и инициаторы, а также добавки, такие как смачивающие агенты, разделительные агенты, красители, светопоглощающие соединения, такие как УФ-поглотители, и фотохромные соединения, любой из которых может быть реакционноспособным или нереакционноспособным, но способен удерживаться в пределах полученной контактной линзы, а также фармацевтические и нутрицевтические соединения, а также любые разбавители.
Концентрации компонентов реакционной смеси приведены в процентах по весу от всех компонентов реакционной смеси, исключая любые разбавители. Концентрации разбавителей, при их использовании, приведены в процентах по весу от количества всех компонентов в реакционной смеси и разбавителей.
Силиконовый компонент
Cиликонсодержащий компонент (или силиконовый компонент) представляет собой компонент, содержащий по меньшей мере одну [-Si-O-Si] группу в мономере, макромере или форполимере. В одном варианте осуществления содержание Si и связанного с ним O в силиконсодержащем компоненте составляет более 20% вес., например более 30% вес. от общей молекулярной массы силиконсодержащего компонента. Подходящие содержащие силикон компоненты включают способные к полимеризации функциональные группы, такие как акрилат, метакрилат, акриламид, метакриламид, винил, N-виниллактам, N-виниламид, О-винилкарбаматы, О-винилкарбонаты и стирильные функциональные группы. Примеры силиконсодержащих компонентов, применимых в настоящем изобретении, можно найти в патентах США № 3808178; 4120570; 4136250; 4139513; 4139692; 4153641; 4740533; 5034461; 5070215; 5260000; 5358995; 5760100; 5962548; 5998498; 6367929; 6849671; 6943203; 7052131; 7521488; 7825170; и 7939579 и патенте Европы №. 080539.
Подходящие силиконсодержащие компоненты включают в себя соединения формулы I,
Формула I,
где
R1 независимо выбран из реакционноспособных групп, одновалентных алкильных групп или одновалентных арильных групп, любой из указанных групп, которая может дополнительно содержать функциональную гидрокси-, амино-, окса-, карбокси-, алкилкарбокси-, алкокси-, амидо-, карбаматную, карбонатную группы, галоген или их комбинации; а также одновалентных силоксановых цепей, содержащих 1–100 повторяющихся звеньев Si-O, которые могут дополнительно содержать функциональные алкил-, гидрокси-, амино-, окса-, карбокси-, алкилкарбокси-, алкокси-, амидо-, карбаматную группы, галоген или их комбинации;
где b=0–500 (например, 0–100; например, 0–20), где предполагается, что при значении b, отличном от 0, b является распределением, вершина которого равна заявленному значению; и
причем по меньшей мере один R1 содержит реакционноспособную группу, а в некоторых вариантах осуществления от одного до трех R1 содержат реакционноспособные группы.
Используемый в настоящей заявке термин «реакционно-способные группы» относится к группам, способным к реакциям свободнорадикальной и (или) катионной полимеризации. Неограничивающие примеры свободнорадикальных реакционных групп представляют собой метакрилаты, стирилы, винилы, виниловые эфиры, C1-6-алкилметакрилаты, метакриламиды, C1-6-алкилметакриламиды, N-виниллактамы, N-виниламиды, C2-12-алкенилы, C2-12-алкенилфенилы, C2-12-алкенилнафтилы, C2-6-алкенилфенил, C1-6-алкилы, O-винилкарбаматы и O-винилкарбонаты. Неограничивающие примеры катионных реакционноспособных групп включают в себя винилэфирные или эпоксидные группы, а также их смеси. В одном варианте осуществления свободнорадикальные реакционноспособные группы содержат (мет)акрилаты, акрилокси, (мет)акриламиды и их смеси.
Подходящие одновалентные алкильные и арильные группы представляют собой незамещенные одновалентные C1-C16 алкильные группы, C6-C14 арильные группы, такие как замещенные и незамещенные алкильные группы C1-C4 метил, этил, пропил, бутил, 2-гидроксипропил, пропоксипропил, полиэтиленоксипропил, а также их комбинации и т.п.
В одном варианте осуществления b равно нулю, один R1 представляет собой реакционноспособную группу, и по меньшей мере 3 фрагмента R1 выбраны из одновалентных алкильных групп, содержащих от одного до 16 атомов углерода, а в другом варианте осуществления - из одновалентных алкильных групп, содержащих от одного до 6 атомов углерода. Не имеющие ограничительного характера примеры силиконовых компонентов настоящего варианта осуществления включают в себя (3-метакрилокси-2-гидроксипропокси)пропил-бис-(триметилсилокси)метилсилан («SiGMA»; структура в формуле II),
Формула II
2-гидрокси-3-метакрилоксипропилоксипропилтрис(триметилсилокси)силан,
3-метакрилоксипропилтрис(триметилсилокси)силан (TRIS), 3-метакрилоксипропилбис(триметилсилокси)метилсилан и 3-метакрилоксипропилпентаметилдисилоксан.
В другом примере b находится в диапазоне от 2 до 20, от 3 до 15 или от 3 до 10; по меньшей мере один концевой R1 содержит реакционноспособную группу, а остальные R1 выбраны из одновалентных алкильных групп, имеющих от 1 до 16 атомов углерода, и в другом примере - из одновалентных алкильных групп, имеющих от 1 до 6 атомов углерода. Еще в одном варианте осуществления b находится в диапазоне от 3 до 15, один концевой R1 содержит реакционноспособную группу, другой концевой R1 содержит одновалентную алкильную группу, имеющую от 1 до 6 атомов углерода, а остальные R1 содержат одновалентные алкильные группы, имеющие от 1 до 3 атомов углерода. Неисчерпывающие примеры силиконовых компонентов этого варианта включают (моно-2-гидрокси-3-метакрилоксипропил)-пропиловый эфир с концевым полидиметилсилоксаном (400–1000 ММ) («ОН-мПДМС»; структура в формуле III),
Формула III
полидиметилсилоксаны с концевыми монометакрилоксипропил и моно-н-бутил группами (например, с 800-1000 ММ), («мПДМС»; структура в формуле IV).
Формула IV
В другом варианте осуществления b находится в диапазоне от 5 до 400 или от 10 до 300, оба концевых R1 содержат реакционноспособные группы, а остальные R1 независимо выбраны из одновалентных алкильных групп, имеющих от 1 до 18 атомов углерода, которые могут иметь эфирные связи между атомами углерода и могут дополнительно содержать галоген.
В другом варианте осуществления от одного до четырех R1 содержат винилкарбонат или -карбамат формулы V:
Формула V,
где Y обозначает O-, S- или NH-; R обозначает водород или метил; а q равно 0 или 1.
Кремнийсодержащие винилкарбонатные или винилкарбаматные мономеры конкретно включают в себя: 1,3-бис[4-(винилоксикарбонилокси)бут-1-ил]тетраметилдисилоксан; 3-(винилоксикарбонилтио)-пропил-[трис(триметилсилокси)силан]; 3-[трис(триметилсилокси)силил] пропилаллилкарбамат; 3-[трис(триметилсилокси)силил] пропилвинилкарбамат; триметилсилилэтилвинилкарбонат; триметилсилилметилвинилкарбонат, и состав по формуле VI.
Формула VI
Если необходимы биомедицинские устройства с модулем упругости менее 200, только один из фрагментов R1 должен представлять собой реакционноспособную группу, и не более двух из остальных фрагментов R1 должны представлять собой моновалентные силоксановые группы.
Другим подходящим силиконсодержащим макромером является соединение формулы VII (где x+y представляет собой число в диапазоне от 10 до 30), получаемое при реакции фторэфира, полидиметилсилоксана с концевой гидроксильной группой, изофорондиизоцианата и изоцианатоэтилметакрилата.
Формула VII
Другие силиконовые компоненты, которые можно использовать в целях настоящего изобретения, включают в себя соединения, описанные в заявке на патент WO 96/31792, такие как макромеры, содержащие полисилоксан, простой полиалкиленовый эфир, диизоцианат, полифторированный углеводород, простой полифторированный эфир и полисахаридные группы. Другой класс содержащих силикон компонентов включает содержащие силикон макромеры, приготовленные методом полимеризации с переносом группы (GTP), например, макромеры, описанные в патентах США № 5314960, 5331067, 5244981, 5371147 и 6367929. В патенте США № 5321108; № 5387662 и № 5539016 описаны силоксаны с полярной фторированной привитой или боковой группой, имеющей атом водорода при терминальном дифторзамещенном атоме водорода. В заявке на патент США № 2002/0016383 описаны гидрофильные силоксанилметакрилаты, содержащие эфирные и силоксанильные мостиковые группы, и пригодные для поперечной сшивки мономеры, содержащие полиэфирные и полисилоксанильные группы. Любой из вышеупомянутых полисилоксанов также можно использовать в качестве силиконсодержащего компонента в настоящем изобретении. Прочие силиконсодержащие материалы, которые могут применяться с настоящим изобретением, включают аквафилкон А, балафилкон А, галифилкон А, сенофилкон А, комфилкон, лотрафилкон А и лотрафилкон В.
Когда требуется получить модуль упругости материала линзы менее приблизительно 827 КПа (120 фунт/кв. дюйм), большая часть массовой доли используемых при изготовлении контактных линз силиконсодержащих компонентов должна содержать только одну полимеризуемую функциональную группу («монофункциональный силиконсодержащий компонент»). В этом варианте осуществления для обеспечения необходимого баланса между кислородной проницаемостью и модулем упругости предпочтительно, чтобы содержание всех компонентов, имеющих более одной полимеризуемой функциональной группы (многофункциональных компонентов), составляло не более 10 ммоль/100 г реакционноспособных компонентов, предпочтительно не более 7 ммоль/100 г реакционноспособных компонентов.
Силиконовый компонент может быть выбран из группы, состоящей из полидиактилсилоксана с концевыми моно(мет)акрилоксипропильными и моно-н-алкильными группами; бис-3-акрилокси-2-гидроксипропилоксипропил полидиалкилсилоксана; полидиалкилсилоксана с концевыми (мет)акрилоксипропильными группами; полидиалкилсилоксана с концевыми моно-(3-(мет)акрилокси-2-гидроксипропилокси)пропильными и моно-алкильными группами; бис-3-(мет)акриламидо-2-гидроксипропилоксипропил полидиалкилсилоксана; полидиалкилсилоксана с концевыми моно-(3-(мет)акриламидо-2-гидроксипропилокси)пропильными и моно-алкильными группами; и комбинации вышеперечисленного.
Силиконовый компонент может также быть выбран из группы, состоящей из полидиалкилсилоксана с концевыми моно(мет)акрилоксипропильными и моно-н-алкильными группами; бис-3-акрилокси-2-гидроксипропилоксипропил полидиалкилсилоксана; полидиалкилсилоксана с концевыми (мет)акрилоксипропил группами; полидиалкилсилоксана с концевыми моно-(3-(мет)акрилокси-2-гидроксипропилокси)пропильными и моно-алкильными группами; и комбинации вышеперечисленного.
Силиконовый компонент может быть выбран из полидиалкилсилоксанов с концевыми моно(мет)акрилатными группами; бис-3-акрилокси-2-гидроксипропилоксипропил полидиалкилсилоксана; и полидиалкилсилоксана с концевыми моно-(3-(мет)акрилокси-2-гидроксипропилокси)пропильными и моно-бутильными группами; и комбинации вышеперечисленного.
Силиконового компонента может иметь среднюю молекулярную массу примерно от 400 до 4000 дальтон.
Силиконсодержащие компоненты могут входить в состав в количестве, составляющем не более приблизительно 95% вес., а в некоторых вариантах осуществления от приблизительно 10 до приблизительно 80, а в других вариантах осуществления от приблизительно 20 до приблизительно 70% вес. от общего содержания реакционноспособных компонентов в реакционной смеси (например, за исключением разбавителей).
Другие компоненты
Реакционные смеси, из которых формируются гидрогели настоящего изобретения, могут также содержать гидрофильные компоненты, в том числе гидрофильные мономеры, полимеры или их сочетания. Гидрофильные компоненты известны в данной области и придают водную составляющую и улучшенную смачиваемость (измеряемую через контактный угол) изготовленным гидрогелями и офтальмологическим устройствам, в том числе контактным линзам. Пригодные гидрофильные компоненты включают известные гидрофильные мономеры, применяемые для приготовления гидрогелей. Например, могут использоваться мономеры с содержанием акрильных групп (CH2=CROX, где R - водород, или алкил C1-6 , X-O или N) или винильных групп (C=CH2). К примерам гидрофильных мономеров относятся N,N-диметилакриламид, 2-гидроксиэтилметакрилат, 2-гидроксипропилметакрилат, глицеринметакрилат, 2-гидроксиэтилметакриламид, 2-гидроксипропилметакриламид, полиэтиленгликольмонометакрилат, метакриловая кислота, акриловая кислота, N-винилпирролидон, N-винил-N-метилацетамид, N-винил-N-этилацетамид, N-винил-N-этилформамид, N-винилформамид. Химически активные и неактивные полимеры и сополимеры также могу применяться.
Изготовление контактной линзы
Контактные линзы могут изготавливаться из реакционной смеси, содержащей силиконовый компонент. Реакционная смесь, составляющая предмет настоящего изобретения, может быть полимеризована с использованием любого известного процесса формования реакционной смеси при изготовлении контактных линз, включая центробежное литье и статическое литье. Способы центробежного литья описаны в патентах США №№ 3408429 и 3660545, а способы отливки в неподвижную форму описаны в патентах США №№ 4113224 и 4197266. В одном варианте осуществления контактные линзы, соответствующие настоящему изобретению, формируются путем непосредственного отливания гидрогелей в форму, что экономично и позволяет точно контролировать окончательную форму гидратированных контактных линз. Для осуществления этого способа реакционную смесь помещают в форму, выполненную в виде желаемой готовой гидрогелевой детали, и подвергают воздействию, при котором мономер полимеризуется, и получившийся полимер имеет приблизительно такую форму, что и желаемое готовое изделие.
В одном из вариантов осуществления изобретения после отвердения контактную линзу подвергают экстракции, чтобы удалить непрореагировавшие компоненты и вынуть контактную линзу из формы для отливки контактных линз. Экстракция может проводиться с использованием обычных экстрагентов, таких как органические растворители, например спирты, или может проводиться с использованием водных растворов.
Водные растворы представляют собой растворы, содержащие воду. Водный раствор может состоять из воды по меньшей мере приблизительно на 30 вес.%, по меньшей мере приблизительно на 50 вес.%, по меньшей мере приблизительно на 70 вес.%, или по меньшей мере приблизительно на 90 вес.%. Водные растворы могут также включать в себя дополнительные растворимые в воде компоненты, такие как разделительные агенты, смачивающие агенты, антифрикционные добавки, фармацевтические и нутрицевтические компоненты, их комбинации и т.п.
Разделительные агенты - это соединения или смеси соединений, которые в комбинации с водой уменьшают время, необходимое для извлечения контактной линзы из формы для литья, в сравнении с временем, необходимым для извлечения такой контактной линзы при использовании водного раствора, не содержащего разделительный агент. При применении водных растворов, водные растворы содержат менее приблизительно 10% вес., а в других случаях - менее приблизительно 5% вес. органических растворителей, таких как изопропиловый спирт, и в другом варианте осуществления растворы не содержат органических растворителей. В этих вариантах осуществления водные растворы не требуют специальной обработки, например очистки, переработки или специальных процедур утилизации.
Экстрагирование может выполняться, например, путем погружения контактной линзы в водный раствор или путем воздействия на контактную линзу потока водного раствора. Экстрагирование может также включать, например, одну или несколько операций: нагревание водного раствора; перемешивание водного раствора; повышение содержания антиадгезива в водном растворе до уровня, достаточного для извлечения контактной линзы из формы; механическое или ультразвуковое перемешивание контактной линзы; добавление в водный раствор по крайней мере одного выщелачивающего средства в количестве, достаточном для обеспечения адекватного удаления непрореагировавших компонентов из контактной линзы. Вышеупомянутое можно проводить в ходе периодических или непрерывных процессов изготовления с дополнительным воздействием или без дополнительного воздействия нагреванием, встряхиванием или обоими факторами.
Может применяться также физическое перемешивание для большего удобства выщелачивания и извлечения. Например, элемент формы для литья контактной линзы, с которой соприкасается контактная линза, может подвергаться вибрации или перемещению назад и вперед в водном растворе. Могут также применяться ультразвуковые волны, проходящие через водный раствор.
Контактные линзы могут быть простерилизованы известными способами, например, без ограничений, автоклавированием.
Реакция с фторидным реагентом
Как описывалось выше, контактную линзу помещают в фторидный реагент. «Фторидный реагент» является фторид-ионом или соединением, которое может выделять фторид-ион, например, фторидная соль. «Фторидная соль» является ионным соединением, содержащим катион и фторид-ион. Фторидная соль может содержать один или несколько фторид-ионов. Фторидная соль может также быть полимерной фторидной солью (т.е. катион является полимером). Примеры полимерных фторидных солей раскрыты ниже. Альтернативно, фторидный реагент является неполимерной фторидной солью (т.е. катион не является полимером). В одном из вариантов осуществления фторидная соль содержит одну или несколько катионных групп аммония (т.е. «аммоний-фторидная соль»). Аммоний-фторидная соль может обладать следующей композицией:
(NR2R3R4R5)+F-
Где R2-R5 независимо выбраны из Н, арильных групп, C1-C8 алкильных групп, которые могут быть замещены арильной группой с оговоркой, что когда ни одна из R2 до R5 не содержит арильной группы, только одна из R2 до R5 является Н. R2-R5 могут также независимо выбираться из Н, арильных групп, C1-C4 алкильных групп, которые могут быть замещены арильной группой, с оговоркой, что когда ни одна из R2 до R5 не содержит арильной группы, только одна из R2 до R5 является Н. Примеры аммоний-фторидных солей включают, не ограничиваясь, ариламмония фториды, алкиламмония фториды, такие как триалкиламмония фториды и тетраалкиламмония фториды, где алкильная группа имеет от одного до восьми атомов углерода, и ариламмония фториды. Примеры тетрааклиламмония фторидов, где алкильная группа имеет от одного до восьми атомов углерода, такие как тетрабутиламмония фторид и тетраметиламмония фторид или тетраариламмония фториды. Пример ариалммония фторида включает бензалкония фторид. Другие примеры таких фторидных солей включают, помимо прочего: цезия фторид, натрия фторид, аммония фторид, калия фторид, и трис(диметиламино)сульфона дифторотриметилсиликат.
Реакция может возникнуть когда контактная линза находится в гидрированном (например, полностью или частично гидрированном) или дегидрированном состоянии. Поскольку считается, что избыток воды может в некоторых случаях помешать реакции, возможно предпочтительно проводить реакцию на дегидрированной контактной линзе. Один из методов осуществления изобретения состоит в формировании контактной линзы в форме для литья или путем токарной обработки из полимера, который содержит небольшое количество или не содержит воды (например, гидрирован менее чем на 10%). Контактная линза затем может прореагировать с фторидным реагентом, а затем гидрирована. Альтернативно, гидрированная контактная линза может быть частично или полностью высушена, затем подвергнута реакции с фторидным реагентом, и регидрирована. Контактная линза может быть альтернативно обработана водоизвлекающим растворителем, таким как ПЭГ диметил эфир, перед реакцией с фторидным реагентом.
Один из полезных методов состоит в проведении фторидной реакции на контактной линзе, которая формировалась в форме для литья, состоящей из двух частей, после того как половины формы разделены и пока контактная линза все еще соприкасается с одной половиной формы для литья. Это может позволить провести фторидную реакцию только на одной стороне контактной линзы, таким образом получив, после гидрации, контактную линзу с различными поверхностными характеристиками на одной поверхности линзы по сравнению с другой.
Целью реакции с фторидным реагентом является снижение количества силикона на поверхности контактной линзы; предпочтительно чтобы это ограничение было строго ограничено поверхностью контактной линзы, и изменения свойств толщи контактной линзы были бы минимальными и отсутствовали (например, изменения в водной составляющей или проницаемости для кислорода (Dk) менее чем примерно 5%). В одном варианте осуществления метод снижает количество силикона на поверхности по меньшей мере на 20%, по меньшей мере на 30%, по меньшей мере на 40%, по меньшей мере на 60% (например, количество силикона на поверхности контактной линзы меньше, чем 80% количества силикона на необработанной линзе, менее 65%, менее 60%, менее 40%). Методом, использованный для определения количества силикона на поверхности контактной линзы, является РФЭС, описанный в настоящем документе. В одном варианте осуществления метод может также снижать контактный угол контактной линзы по меньшей мере на 10°, по меньшей мере на 20°, по меньшей мере на 30°, измеренный методом неподвижной капли, описанным в настоящем документе. В одном варианте осуществления количества силикона на поверхности контактной линзы снижена на по меньшей мере 20% (по меньшей мере на 30%, по меньшей мере на 40%, по меньшей мере на 60%) по сравнению с поверхностью контактной линзы перед вышеупомянутой реакцией.
Реакция фторидного реагента с контактной линзой может проводиться в присутствии или в отсутствии растворителя фторидного реагента. Примеры растворителей, которые могут применяться, включают воду и органические растворители, такие как тетригидрофуран, полиэтиленгликоль, эфир полиэтиленгликоля монометила, эфир полиэтиленгликоля диметила, пропиленгликоль и глицерин. Предпочтительные растворители способны растворять удовлетворительные количества фторидного агента, но не приводят к существенному разбуханию контактной линзы во время реакции (например, для снижения способности фторидного агента проникать в контактную линзу и тем самым потенциально изменить свойства толщи контактной линзы), особенно в комбинации с фторидными реагентами. Желательный растворитель приводит к разбуханию линзы менее чем на примерно 10%, и в некоторых вариантах осуществления менее чем на 5%, что может быть измерено путем измерения диаметра линзы до и после обработки. Растворители с более высоким уровнем разбухания могут применяться если стадия контакта короткая, около пяти минут или меньше.
С целью сохранения свойств толщи контактной линзы, предпочтительно чтобы фторидный реагент не проникал в существенной степени под поверхность контактной линзы. Источники полимерного иона фторида могу также применяться для увеличения времени пребывания, поскольку увеличенные массы и размеры молекул полимеров значительно снижают или ликвидируют проникновения сквозь матрицу контактной линзы. Галогеновый обмен с применением соответствующего источника фторида, такой как натрия фторид, быстро обеспечивает желательный соответствующий полимерный фторид, содержащий частицы. Водород-фторидные соли бигуанидов и бис-биуганидов, содержащие дезинфектанты, могут также служить пригодными источниками ионов фторида. Примеры подобных полимерных катионов включают, без ограничений, поликватернии, такие как поли(оксиэтилен(диметилиминио)этилен(диметилиминио)этилен дихлорид) (поликватерний-42), этанол, 2,2'2' '-нитрилотрис-, полимер с 1,4-дихлоро-2-бутен и N,N,N',N'-тетраметил-2-бутен-1,4-диамин (поликватерний-1), поли[бис(2-хлороэтил)эфир-альт-1,3-бис[3-(диетиламино)пропил]мочевина] (полкваерний-2), гидроксиэтил целллюлоза диметил диаллиламмоний хлорид сополимер (полкватерний-4), сополимер акриламида и кватернизированный диметиламмонийметил метакрилат(поликватерний-5), поли(диаллилдиметиламмоний хлорид)поликватерний-6), сополимер акриламида и диаллилдиметиламминий хлорид (поликватерний-7), поликватерний-8, поликватерний-9, кватернизированная гидроксиэтил целлюлоза (поликватерний-10), сополимер винилпирролидона и кватернизированный диметиламиноэтил метакрилат (поликватерний-11), поликватерний-12, поликватерний -13, поликватерний-14, акриламид-диметиламиноэтил метакрилат метил хлорид сополимер (поликватерний-15), сополимер винилпирролидона и кватернизированный винилимидазол (поликватерний-16), поликватерний-17, поликватерний 18, поликватерний-19, поликватерний-20, сополимер акриловой кислоты и диаллилдиметиламмония хлорид (поликватерний-22), поликватерний-24, поликватерний-27, сополимер винилпирролидона и метакриламидапропил триметиламмоний (поликватерний-28), поликватерний-29, поликватерний-30, поликватерний-31, поли(акриламид 2-метакрилоксиэтилтриметил аммония хлорид) (поликватерний-32, поликватерний-33, поликватерний-34, поликватерний-35, поликватерний-36, поли(акриламид 2-метакрилоксиэтилтриметил аммония хлорид) (поликватерний-37), терполимер акриловой кислоты, акриламид и диаллилдиметиламмония хлорид (полкватерний-39), поли[оксиэтилен(диметилиминио)этилен(диметилиминио)этилен дихлорид] (поликватерний-42), поликватерний-45, терполимер винилкапролактам, винилпирролидон, и кватернизированный винилимидазол (поликватерний-46), терполимер акриловой кислоты, метакриламидопропил триметил аммония хлорид, и метил акрилат (поликватерний-47), полиэтиленимин, полилизин и поли(аллиламин). Прочие катионные полимеры, которые могут быть использованы, относятся к содержащим ионы фосфония. Предпочтительные катионные полимеры содержат четверичные аммониевые группы.
При нежелании ограничиваться теорией принято считать, что вода или другие доноры водородных связей могут снизить реактивность ионов фторида путем образования водородной связи. Фторидные ионы, которые не окружены донорами водородных связей, иногда называются «оголенным фторидом». В свете этого удивительно, что вода может быть эффективна в качестве разбавителя. Однако, мы обнаружили, что в то время как реакция силиконовых гидрогельных материалов с тетрабутиламмония фторидом может снижать контактный угол полученного гидрированного силиконового гидрогеля, это снижение не наблюдается при чрезмерном использовании воды в растворе реакции. Возможно, что в присутствии относительно высокой концентрации фторида, вода может быть использована как растворитель в умеренном количестве.
Реакция с фторидным реагентом может проходить на протяжении временного промежутка и температуре и концентрации, достаточной для получения эффекта желаемого снижения в поверхностном силиконе. Если контактная линза контактировала с фторидным реагентом дольше необходимого для получения желаемых химических изменений поверхности, то возникает большая вероятность изменений свойств толщи.
Предпочтительные временные промежутки при использовании неполимерных фторидных реагентов, такие как TBAF, длятся от 10 до 1800 секунд, например от 15 до 900 секунд, например от 30 до 300 секунд. Предпочтительные температуры для проведения реакции при использовании неполимерных фторидов находятся в диапазоне от 0°C до 100°C, например от 10°C до 60°C, например от 20°C до 40°C. Предпочтительные концентрации неполимерных фторидов находятся в диапазоне от 0,05 до 4 м., например, от 0,1 до 2 м., например от 0,5 до 1,5 м.
Рентгеновская фотоэлектронная спектроскопия (РФС) Метод 1
С целью снижения количества возможного источников загрязнения, все контактные линзы переносятся только с помощью пинцетов, которые тщательно очищаются с путем обработки в ультразвуковой бане с изопропанолом и гексаном. Постоянно используются полэтиленовые и хлопковые перчатки. Перед анализом контактные линзы извлекают из упаковки, подвергают процедурам промывания и замачивания в деионизированной воде (18,2 MΩ). Один цикл промывания, за которым следует замачивание на по меньшей мере 15 минут, соответствует одном «очищающему циклу». Каждое промывание и замачивание выполняется в отдельной чистой чашке Петри. Два таких очищающих цикла применяются ко всем контактным линзам.
Очищенные контактные линзы затем располагаются концентрически на полусферической подставке с радиусом примерно 8 мм (стеклянной или из нержавеющей стали класса 316, предварительно очищенной в изопропаноле и гексане) Излишнюю влагу осторожно удаляют с краев контактных линз, используя салфетки для линз, не прикасаясь к верхушке. Этот метод ликвидирует необходимость в обрезании контактных линз и минимизирует обработку Форма подставки позволяет верхушке контактной линзы находиться в легком доступе для инструмента без дальнейшей модификации. Контактные линзы подготавливаются таким образом, что анализ можно проводить на передней криволинейной поверхности. Контактные линзы оставляют для сушки под воздействием воздуха на салфетки для линз (Fisher Scientific, UK) в чистых чашках Петри, и все образцы тщательно запечатаны в фольге для хранения перед переносом в инструмент.
Образцы анализируются в вакууме не менее чем 3×10-8 торр, с применением инструмента AXIS-ULTRA XPS (Kratos) с монохроматическим Al-Kα источником рентгеновского излучения (1486,6 эВ), работающим при эмиссионном токе 10мА и анодном потенциале 120 кВ. AXIS-ULTRA используется в режиме фиксированной передачи анализатора (FAT) с включенной нейтрализацией заряда. Передаваемая энергия, стадии и другие параметры инструмента настраиваются соответственно требованиям оператором прибора для оптимизации качества данных как на широких сканах сердцевинной линии, так и на сканах высокого разрешения. Областью анализа является эллипс примерно 700 мкм × 300 мкм для широких сканов, и приблизительно 110 мкм для сканов сердцевинной линии высокого разрешения.
Анализ данных проводится с применением ПО CASA-XPS для определения атомных % значений от пиковых областей и для соответствия сканов сердцевинной линии, где это необходимо.
РФС Метод 2
Каждый образец контактной лин