Способ получения сополимеров

Способ получения сополимеров

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

609473 ствие растворителя, температуру которого подддерживают на повышенном уровне, в течение продолжительного промежутка времени и выделяют полученный полимер, Обычно температура реакции полимериэации изменяется от

20 до 60 С, предпочтительно от 35 до 42 С, лучше около 40 С. Концентрация катализатора может изменяться

h довольно широком интервале в зависимости от конкретнбго типа используемого катализатора, однако она обычно находится в пределах от 0,001 до

0,2 вес.Ъ оксиалкилакрилата, предпочтительно в пределах.от 0,01 до

0,04 вес.В, Предпочтительным катализатором является изопропилперкарбо- IS нат в количестве приблизительно

0,02 вес.В.

Пример 3. Смесь из 56,8 г

2,3-диоксипройилметакрилата (приготов-, ленную в соответствии с предыдущим 3) примером 2) и 23,7 г метилметакрилата (Ром энд Хаас компани, Инк, моляфНое соотношение 1,5:1,0) подвергают тщательному перемешиванию. Приблизительно 3 г сульфата натрия добавляют в,ц эту смесь с перемешиванием. Эта добавка служит в качестве служащего агента для удаления следов воды. Далее смесь профильтровывают с целью удаления сульфата натрия и 15,5 r 30 (О, 02 вес. Ъ 2, 3-диоксипропилметакрилата) изопропилперкарбоната. Далее приготовленную таким образом смесь тщательно перемешивают и помещают в большую пробирку.

Пробирку, содержащую смесь, гомещают в ниэкОтемпературную баню с сухим льдом к метиленхлоридом, в результате чего температуру смеси поддерживают от -20 до -30 С, .Содержимое пробирки трижды продувают азотом, затем ее эапаивают в вакууме и помещают в баню с постоянной температурой от 35 о до 40 С, в результате чего протекает

Реакция, пслимериэацин. Эту температуру поддерживают в интервале приблизительно 4 ч в течение 90-95 мин, в результате чего смесь эатвердевает, что указывает на протекание реакции в момент, именуемый временем полимеризации, После этого пробирку помещают в печь и выдерживают при о

75 С в течение приблизительно 16 ч (в течение ночи). Эатем температуру в печи повышают до 90 C и при этой температуре выдерживают пробирку в те- Я чение 1 ч. Далее пробирка охлаждается.

Полимер, полученный в соответствии с вьшеиэложеиныи, можно удалить иэ пробирки в форме твердого стержня, Этот э0 материал разрезают на тонкие диски нли из него отформовывают линзы и помещают в воду в результате чего они гидратируются и.приобретают мягкую, каучукоподобную консистенцйю. Примесь сложного > диэфира, который содержался в 3,3-диоксипропилметакрилате, могла служить в качестве сшивающего агента в ходе протекания реакции.

Пример ы 4-8. Процесс примера 3 повторяют несколько раз, изменяя,соотношение между 2,3-диоксипропил1 метакрилатом (МА) и метилметакрилатом (МИЛ) . Концентрацию катализатора поддерживают на уровне 0,02 вес.Ф от веса

2,3-диоксипропилметакрилата, а температуру полимеризации тщательно по щерживают 40 С. После завершения реМкции

Р полимер подвергают испытаниям с целью определения его степени гидратации в процентах, линейного набухания в qpoцентах, твердости с помощью дюрометра (твердомера) . и внешнего вида в гидратированном состоянии. Величины применяемых соотношений и полученные при этом реэультаты сведены в табл. 1.

В примере 6 описан предпочтительный материал для изготовления контактных линз, несмотря на слабоматовый оттенок при осмотре через поперечное сечение диска, что, возможно, обусловлено потерей гомогенности, которую можно объяснить повышенной жесткостью гидратированного сополимера, Предпочтение, отдаваемое материалу примера 6, основано на физических свойствах (твердость и жесткость), которые яв- ляются оптимальными характеристиками для изготовления линз. Установлено, что для изготовления. контактных линз показателем оптимальных свойств в соответствии с изобретением является слабоматовый оттенок при изучении внешнего вида полимера путем его осмотра,Через кромку или поперечное сечение диска, имеющего укаэанные размеры. Что касается,оптической прозрачности линз, выполненных с использованием предпочтительных полимеров, следует указать, что в тонких сечениях, в которых их применяют (от

0,5 до 0,15 ии), пО внешнему виду такие линзы обладают абсолютной оптической проэрачмостью.

Пример ы 9-14.Процесс примера 3 повторяют несколько раэ, однако концентрацию катализатора повьвзают, Температуру полимериэации поддерживают постоянно на уровне 40 С, В результате повышения концентрации катализатора достигнуто ожидаемое сокращение продолжительности реакции (время, в, течение которого в пробирке, содержащей мономер, образовывался твердый продукт). Результаты приведены в табл. 2.

В примере 9 проиллюстрирован полимер, которыЯ является предпочтительнык для изготовления контактных линз, поскольку при изучении его внешнего вида установили, что он также имеет слабоматовый оттенок при осмотре че609473 рез поперечное сечение диска или круглой пластинки стандартного размера.

Пример ы 15-17. Процесс примера 3 повторяют несколько раз, эа ° исключением того, что при этом изменяли каждый раз температуру, тогда как нсе остальные условия оставляли без изменений.

Результаты даны н табл. 3.

Сополимер примера 15 янляется предпочтительным для изготовления контактных линз. Из оценки предыдущих примеров 4-17 очевидно, что для изготовления контактных линз предпочтительные соотношения между 2,3-диоксипропилметакрилатом и метилметакрилатом составляют приблизительно 1,5:1, концен- l5 трация катализатора. равна приблизительно 0,02 нес.%, н пересчете на нес

2,3-диоксипропилметакрилата, а температура реакции составляет около 40 С, предпочтительно с последующим отнержде- Я н кем.

Пример 18. Процесс примера 13 можно повторить, замещая метилакрилат этилакрилатом с достижением аналогичных результатов. 2$

Пример 19. Процесс примера

3 можно повторить, замещая метилметакрилат метилакрилатом с достижением аналогичных реэультатон.

П р и и е р 20. Процесс примера

3 можно повторить, замещая 2,3-диоксипропилметакрилат 2,3-диоксипропилакфилатом с достижением ачалогичных ре1ультатов.

Как указано ньые, гидрогели изобретения обладают свойствами, которые

36 делают их исключительно приемлемыми материалами для изготовления мягких контактных лннэ. Так, например, после поглощения воды (физиологический раствор соли н воде или вода, содер- 40 жащая физиологически активное растворенное вещество, н частности такое, как. бактериостатический агент) гидрогели приобретают мягкость и эластичность, но н то же время они являют- 45 ся жесткими и стойкими к истиранию, Такие материалы более жесткие, чем известные в технике материалы, которые применяют для изготонления гидрогеленых контактных линз, вследствие чего они способны поддерживать конфигурацию глаза н большей степени, чем известные и технике материалы, и такие линзы могут быть изготовлены с меньшим поперечным сечением, обычно от

0,05 до 0,15 мм толщины, причем благодаря такой толщине они оказываются н значительно большей степени проницаемыми для слезной жидкости по сравнению с линзами иэ известных н технике материалов. Более того, повышенная жесткость предотвращает воэможность их деформации при моргании, вследствие чего исключается возможность изменения их оптической поверхности с вытекающими из этого изменениями и ухудшениями

Зрения. Несмотря на адекватную гибкость, обеспечивающую их соответствие роговой оболочки, при соотнетс вующей конструкции такие линзы оказываются достаточно жесткими, сохраняя свою первоначальную форму, что обуслав— линает свободный доступ слезной жидкости под линзы. Это является существ.енным преимуществом, поскольку достигается свободный доступ свежей слезной жидкости и доставка питательных веществ к участкам роговой оболочки, закрытыми линзами, с одной стороны, и отвод продуктов катаболизма, которые могут накапливаться под линзами, с другой. Такие материалы обладают достаточной жесткостью, чтобы обеспечить воэможность конструирования и функционирования кривых периферийных участков таким образом, что при этом достигается максимизация интенсивности движения потока такой жидкости. Физико-химические свойства описываемых сополимерон обуславливают их пригодность для длительного контакта с живой тканью, кровью и слизистой оболочкой, что -.ребуется, например, для пересадочных или нживляемых хирургических элементов, средств для диализа крови и,тому подобного. В этом отношении известно, что кровь, например, быстро портится н контакте с большинством искусственных поверхностей. Необходимым требонайием, которое предъявляется к внешним сторонам любых протезных приспособлений, входящих н контакт с кровью, является такая структура синтетической поверх-, ности, которая обладает антитромбогенностью и негемолнтнчностью н отношении крови. Известно, что неионогенные гидрогели, в частности гидрогели по предлагаемому изобрете— нию, существенно снижают свертывание крови, Эти гидрогели обладают также селективной проницаемостью н отношении воды, вследствие чего их можно с успехом применять для различных целей, включая диалиэ, ультрафильтрафильтрование и обратный осмос. В этом îтношении особое преимущество заключается н том, что проницаемость этих гидрогелей может быть использована для любой желаемой цели, причем диафрагме могут быть приданы любые размер и форма по месту их применения, н результате чего бна может образовывать единое целое гидрофильного элемента или устройства. Хорошая химическая стойкость гидрогелей обуславливает их приемлемость также для применения н электролитических целях.

Способ формонания гидрофильных изделий н соответствии с изобретением может быть модифицирован таким образом, что при этом существенно повышается их диалитическая эффективность.

Можно формовать систему параллельных

609473

Линейное. набухание

Приме

27-29

33-35

12-1 4

3. 4-1 6

l 7-19

20-22

25-27

П р и м е ч а н и е> Дюрометр Мора типа А-2. (О- 60), АЬТИ-6..6.

Внешний вид, определенный путем ОСМОТРа круглого диска толщиной 3 мм, диаметр кромжи которого Hs>H пОперечное сечение равен 12 мм.

СИ - очень матовый; СИ вЂ” слегка матовыйу СП— — слабопрозрачныйу, С вЂ” прозрачный. узких каналов или трубочеК в диафрагме, которые разделены сравнительно тонким слоем гидрогеля Диалнзированные жидкости движутся либо по принципу протнвотОка, либо в том же направлении по смежным каналам. Система каналов в диаФрагме может, быть выполнена путем укладки нитей или листовых элементов, которые выполне.ны из практически удаляемых., веществ, а форму с последующим вводом в форму полимеризующейоя смеси. После полиме+ риэации нити или листовые включения удаляют растворением в соответствующем средстве.

Очень хорошим материалом для axoN цели является стекловолокно, которое можно удалять иэ гидрогелевого устройства с помощью плавиковой кислоты. Эта кислота,и кремнийфтористоводородная кислота, которая обра" зуется в результате реакции, легко растворяется и ее вычывают из.иэделияа другими пОдхОдящими матерна " лами являются алифатические полиэфиры с температурой плайления ниже

100 Са которые МОжнО выплаьлятьу

Ф причем любой остаток можно удаля ь с помоцъю этилацетата

РаспОлОженне каналОв или системы пор в диафрагме.,можио.модифкцирозать для специальных целей, иапример

ДЛЯ ПРОВЕДЕНИЯ ПЬОЙЪЕЯЛЕНИЫХ ПРОЦЕС диалиэа или иэготовленЙя искус ственной пОчкищ Примеры приведены длЯ иллюстрации, поскольку ими не ограни;чнэаются рамки. иэОбретйния °

ОйнсьЯ аемые!сОпОлимеры МОгут быть также пропитаны лекарственными сред12 ствами. В том случае, когда тйкой сополимер в форме иэделия, выполненного Из него, вводят в организм пациента в качестве средства для принятия внутрь, лекарственное средство постепенно поступает в организм этого пациента. После выщелачивания всего„,. количества лекарства с поверхностй сополимера его замещает свежая порция лекарства, поступающая изнутри сопо лимерного изделия.

N Подобным же образом зти сополимеры могут быть использованы для регулируемой подачи пестицидов. 3а счет диффузии пестициды постепенно мигрируют из сополимера, это особенно

l5 приемлемо для биоразлагаемнх пестицидов, такое применение которых поэ" ,воляет уменьшить Опасность загрязнения окружающей среды, связанной с длительным использованием соответствуюяф щих пестицидОв °, Все изделйе, выполненное в соот. ветствии с изобретением, образует решетку гигантских набухших молекул при погружении в воду. Оно, таким.ебраэом, оказывается проницаемьм не только для воды н некоторых водных растворов, но также устойчиво и проявляет прочность к изменению формы, что сочетается с зластйчностью. Его можно кипятить s воде без повРрждений, т.е. тщательно стернлиэоватьф Эти свойства делают иэделия приемлемыми для ис пОльзОвания в различных целях в.хирургии, где могут найти применение элементы, совместимые с живой тканью ил слизистой оболочкой, заполнения или разделения полостей в тканях, для.р сСаРИЙ И Тэке