BR0211644B1 - métodos para fabricação de um artigos e de lentes de contato, bem como lente de contato. - Google Patents

Description

Relatório Descritivo da Patente de Invenção para "MÉTODOS PARA FABRICAÇÃO DE UM ARTIGO E DE LENTES DE CONTATO, BEM

COMO LENTE DE CONTATO".

Campo da Invenção

Esta invenção refere-se a artigos revestidos incluindo, se, limita- ção, lentes de contato. Em particular, a invenção refere-se ao hidrogel reves- tido e artigos de hidrogel de silicone formados curando-se uma mistura de reação de material de formação de artigo em um molde, a superfície de mo- delagem da qual tem uma película do revestimento.

Fundamento da Invenção

O uso de hidrogéis para formar artigos tal como lentes de conta- to é bem conhecido. É também conhecido para aumentar a permeabilidade de oxigênio de hidrogéis adicionando monômeros contendo silicone às for- mulações de hidrogel para produzir os hidrogéis de silicone.

Tipicamente, é desejável aumentar a umectabilidade da superfí- cie do hidrogel e artigos de hidrogel de silicone revestindo-se os artigos com um revestimento hidrofílico. Revestimentos hidrofílicos numerosos e méto- dos para sua aplicação são conhecidos. Por exemplo, sabe-se aplicar um revestimento em uma lente de hidrogel de silicone usando plasma de gás. Este método de revestimento é desvantajoso pelo fato de que ele requer a desidratação da lente antes da aplicação do tratamento de plasma, cujo tra- tamento deve ser realizado sob condições de vácuo.

Alternativamente, sabe-se usar revestimento com base em sol- vente ou solução em lentes de revestimento. Entretanto, estes métodos de revestimento, quando realiza o tratamento de plasma, adiciona etapas ao processo de fabricação de lente e também resulta na produção de grandes quantidades de resíduos. Da mesma forma, a aplicação de um revestimento com base em solução uniformemente sobre uma superfície de lente requer extremamente o controle de processo preciso.

A aplicação de um revestimento sobre um molde em que um ma- terial de lente é distribuído também foi descoberta. Entretanto, este méto- do foi bem-sucedidamente demonstrado apenas com materiais de hidrogel de não silicone. Portanto, uma necessidade existe para um método de re- vestimento para revestir hidrogel e lentes de hidrogel de silicone que supe- ram uma ou mais destas desvantagens. Descrição Detalhada da Invenção e Modalidades

Um método para revestir hidrogel e artigos de hidrogel de silico- ne, e artigos feitos pelo método, são fornecidos nos quais um revestimento não curado é primeiro aplicado à superfície de modelagem de um molde em que um material de formação de artigo será curado para formar o artigo. Desse modo, o artigo é revestido durante o curso de cura do material do qual ele é formado eliminando a necessidade para etapas de processamento adicional depois que o tratamento estiver concluído. Adicionalmente, o mé- todo permite a espessura e uniformidade do revestimento a ser mais facil- mente controlado do que em métodos de revestimento conhecidos. Final- mente, porque o método não conta com as químicas de reação específicas para ligação do revestimento à lente, como outros métodos de revestimento conhecidos, quaisquer dentre uma ampla variedade de revestimentos que não podem ser adequadamente obtidos usando métodos de revestimento conhecidos são tornados possíveis.

A invenção fornece um método para revestir os artigos, o méto- do compreendendo, consistindo essencialmente de, e consistindo em: a) revestir uma superfície de modelagem de um molde ou uma metade de mol- de com uma quantidade eficaz do revestimento de uma composição de re- vestimento de alto peso molecular; b) distribuir uma mistura compreendendo um monômero de hidrogel, um monômero de hidrogel contendo silicone, ou uma combinação destes no molde ou metade de molde; e c) curar sob con- dições adequadas para formar um artigo revestido com a composição de revestimento.

A invenção pode ser usada para produzir qualquer dentre uma ampla variedade de artigos de revestimento. Preferivelmente, a invenção é usada para produzir lentes oftálmicas incluindo, sem limitação, lentes onlay, intra-ocular e de contato. Mais preferivelmente, a invenção; e usada para produzir lentes de contato. Para propósitos da invenção, por "superfície de modelagem" pretende-se que seja uma superfície usada para formar uma superfície de um artigo. Tipicamente, artigos moldados são formados dentro de um molde ou entre duas metades de molde. O molde ou metades de molde usadas para formar um artigo tem uma superfície interna, a superfície de modela- gem, e uma superfície de não-modelagem externa. Alguém ordinariamente versado na técnica reconhecerá que a superfície de modelagem será das dimensões e requisito de tipo de superfície para formar o artigo moldado de- sejado.

Por "alto peso molecular" pretende-se que seja um peso molecu- lar médio ("Pm") suficientemente alto a fim de evitar a dissolução do reves- timento na mistura de monômero usada. Para propósitos da invenção, prefe- rivelmente o peso molecular é determinado usando cromatografia de perme- ação de gel ("GPC") com um detector de dispersão de luz e um detector de alto índice suscetivelmente refrativo, por exemplo modelo PL-RI disponível por Polymer Labs. A GPC é realizada usando uma coluna linear de 5 μιτι fenogel equipada com uma coluna protetora dos mesmos componentes e uma solução de 0,5 por cento em peso de brometo de lítio em formamida de dimetila como o eluente. Taxas de fluxo são 0,5 mL por minuto com volumes de injeção de cerca de 10 a cerca de 20 μί. O Pm preciso usado dependerá do revestimento selecionado e a mistura de monômero usada. Em uma mo- dalidade preferida, o Pm do revestimento é maior do que cerca de 300 kD.

Como uma alternativa, composições de revestimento úteis tem uma viscosidade maior do que cerca de 1 cP, preferivelmente pelo menos cerca de 4 cP, em 25 graus centígrados. Para propósitos da invenção, prefe- rivelmente a viscosidade é determinada dissolvendo-se o componente de polímero ou monômero em um solvente adequado e avaliando-se a viscosi- dade em uma taxa de cisalhamento de 40/s. Preferivelmente usado, quando o material de formação de artigo é um hidrogel de silicone é 1,00 por cento em peso em uma mistura de solvente de 1:1 de etanol : Iactato de etila ou isopropanol: lactato de isopropila.

Por "monômero de hidrogel" entende-se que seja um material que depois da cura e hidratação seja elastomérico e tenha um teor de água de cerca de 20 por cento em peso ou mais. Por "monômero de hidrogel con- tendo silicone" é pretendido que seja um monômero de hidrogel que conte- nha um ou mais grupos de silicone.

Para propósitos da invenção, o termo "monômero" se refere aos compostos tendo números de pesos moleculares médios menores do que cerca de 700, que podem ser polimerizados, e aos polímeros ou compostos de peso molecular médio a alto, algumas vezes referidos como macromo- nômeros ou macrômeros, tendo números de pesos moleculares médios maiores do que cerca de 700, contendo grupos funcionais capazes de outra polimerização. O termo monômero inclui monômeros, macromonômeros, macrômeros, e pré-polímeros. Os pré-polímeros são monômeros parcial- mente polimerizados ou monômeros que são capazes de outra polimeriza- ção.

Em modalidade preferida, a invenção fornece um método para revestir hidrogel e artigos de hidrogel contendo silicone, o método compre- endendo, consistindo essencialmente de, e consistindo em: a) revestir uma superfície de modelagem de um molde ou uma metade de molde com uma quantidade eficaz do revestimento de uma composição de revestimento hi- drofílica com alto peso molecular; b) distribuir uma mistura compreendendo um monômero de hidrogel, um monômero de hidrogel contendo silicone, ou uma combinação destes no molde ou metade de molde; e c) curar sob con- dições adequadas para formar um artigo revestido com a composição de revestimento. Para propósitos da invenção por "hidrofílico" pretende-se que seja um material que, quando polimerizado, exibe um avanço no ângulo de contato dinâmico menor do que cerca de 100 graus em solução salina fisio- lógica.

Em uma modalidade mais preferida, a invenção é usada para produzir lentes de contato fisiologicamente compatíveis e, desse modo, for- nece um método para lentes de contato de revestimento, o método compre- endendo, consistindo essencialmente em, e consistindo em: a) revestir uma superfície de modelagem de um molde ou uma metade de molde com uma quantidade eficaz do revestimento de uma composição de revestimento hi- drofílica com alto peso molecular; b) distribuir uma mistura compreendendo um monômero de hidrogel, um monômero de hidrogel contendo silicone, ou uma combinação destes no molde ou metade de molde; e c) curar sob con- dições adequadas para formar uma lente de contato com a composição de revestimento, onde a lente exibe compatibilidade fisiológica.

Por "compatibilidade fisiológica" ou "compatível fisiológico" en- tende-se que a lente exibe desempenho clínico, em termos da umectabilida- de no olho e resistência ao depósito de superfície que é igual a ou melhor do que aquela de uma lente etafilcon A. A umectabilidade no olho é determina- da avaliando-se o tempo de dissolução da lágrima, não invasivo usando um escopo da lágrima colocado entre um microscópio de lâmpada aberta e um olho do usuário de lente. O usuário da lente pisca e sustenta o olho aberto ao mesmo tempo que o olho é visto por meio da lâmpada aberta, tipicamen- te em uma amplificação de cerca de 16 a 20x. O tempo entre a piscadela e a não umectação observada da superfície da lente é o tempo de dissolução da lágrima, não invasivo. O tempo de dissolução da lágrima não invasivo para as lentes da invenção é igual a ou maior do que aquele de uma lente etafil- con A ou igual a ou maior do que cerca de 5 a cerca de 10 s. Preferivelmen- te, a lente da invenção exibe um tempo de dissolução da lágrima não invasi- vo de cerca de 7 a cerca de 10 s.

A resistência de deposição da superfície é avaliada para ambas as superfícies da lente frontal e posterior examinando-se a lente inteira no olho usando uma lâmpada aberta com uma ampliação de cerca de 16 a cer- ca de 20x e uma largura e altura do raio de luz determinados em aproxima- damente metade do diâmetro córneo, tipicamente uma largura de aproxima- damente 2 mm e uma altura do raio de luz de aproximadamente 6 mm. Os depósitos podem ser mostrados como depósitos distintos, tal como tampões gelatinosos, ou como emplastros gordurosos ou película e irão se mover com as lentes durante a piscadela ou teste Josephson Push-Up. Nenhum depósito observável permanece em um grau 0; grau 1 é cerca de 1 a cerca de 5 por cento da superfície da lente com depósito; grau 2 é cerca de 6 a cerca de 15 por cento com depósito; grau 3 é cerca de 16 a cerca de 25 por cento de depósito e grau 4 é maior do que cerca de 26 por cento de depósi- to. O depósito de superfície para as lentes da invenção é igual a ou maior do que aquele de uma lente etafilcon A significando que menos do que 15% de uma população clínica terá Grau 3 ou deposição superior depois de uma semana de uso.

Composições de revestimento úteis na invenção podem conter qualquer dentre uma ampla variedade de monômeros e polímeros conheci- dos na técnica. Preferidos são poli(álcool de vinila), óxido de polietileno, po- li(metacrilato de 2-hidroxietila), poli(metacrilato de metila), poli(ácido acrílico), poli(ácido metacrílico), poli(ácido maléico), poli(ácido itacômico), poli (acrila- mida), poli(metacrilamida), poli(dimetilacrilamida), poli(metacrilato de glice- rol), ácido sulfônico de poliestireno, polímeros de polissulfonato, po- li(vinilpirrolidona), polímeros carboximetilados, tal como carboximetilcelulose, polissacarídeos, glicanos de amino de glicose, ácido poliláctico, ácido poligli- cólico, copolímeros de bloco ou aleatórios dos anteriormente mencionados, e similares, e misturas destes. Preferivelmente, poli(metacrilato de 2- hidroxietila), poli(pirrolidona de vinila), poli(ácido acrílico), poli(ácido metacrí- lico), poli(met)acrilamida, ou poli(acrilamida) é usado. Mais preferivelmente, poli(metacrilato de 2-hidroxietila) é usado.

A composição de revestimento pode, e para propósitos de reves- timento de rotação preferivelmente, incluir um baixo ponto de ebulição, ou menor do que cerca de 90°C, solvente e um alto ponto de ebulição, ou maior do que cerca de 100°C, solvente. Solventes com baixa ebulição adequados incluem, sem limitação, pirrolidona de n-metila, acetona, clorofórmio, e álco- ois tal como metanol, etanol, isopropanol, terc-butanol, e similares. Solven- tes com alta ebulição úteis incluem, sem limitação, lactato de metila, etila e isopropila, etileno e (poli)etileno glicol, propileno glicol, pirrolidona de n- metila, formamida de dimetila, tetraidrogeraniol, 1-butanol, 1-pentanol, 1- hexanol, 1-octanol, 3-metil-3-pentanol, dimetil-3-octanol, 3-metóxi-1-butanol, 1,2 e 1,4-butanodiol, 1,3-hexanodiol, água, e similares. Tipicamente, a rela- ção do solvente de baixa a alta ebulição será cerca de 1: 1 em temperatura ambiente.

Adicionalmente, a composição de revestimento pode incluir, e preferivelmente inclui, pelo menos um tensoativo. Tensoativos adequados incluem, sem limitação, tensoativos aniônicos, tais como sais de ácido car- boxílico, sais de ácido sulfônico, sais de ácido sulfúrico, ésteres de ácido fosfórico e polifosfórico, tensoativos catiônicos, tal como aminas de cadeia longa e seus sais, diaminas e poliaminas e seus sais, sais de amônio qua- ternário, óxidos de amina, tensoativos não-iônicos, tal como alquilfenóis poli- oxietilenados, etoxilatos de alquil fenol, álcoois de cadeia reta polioxietilena- dos, polioxipropileno glicóis polietoxilados, copolímeros de polidimetilsiloxa- no polietoxilados, copolímeros de etoxilato de alcano fluorados, e ésteres de ácido carboxílico de cadeia longa, tensoativos de íons dipolares, tal como tensoativos de pH sensível e pH insensível, e similares, e combinações des- tes. O tipo específico e quantidade de tensoativos usados dependerão de outros componentes da composição de revestimento e da superfície de mo- delagem usada. Tipicamente, mais do que ou igual a cerca de 0,001 por cento em peso e menos do que ou igual a cerca de 5 por cento em peso com base no peso total da composição de revestimento serão usados.

Em uma primeira etapa do método da invenção, uma quantidade eficaz do revestimento de uma composição de revestimento adequada é re- vestida sobre a superfície de modelagem de um molde ou metade de molde. Preferivelmente, todas as superfícies exteriores dos artigos são revestidas e, desse modo, preferivelmente as superfícies de modelagem completas ou substancialmente completas de ambas as metades de molde são revestidas. Alguém de experiência ordinária na técnica reconhecerá que uma dentre as superfícies de modelagem da metade do molde podem ser revestidas com um revestimento diferente ou o mesmo como aquele usado na outra superfí- cie de modelagem da metade do molde.

A espessura da composição de revestimento, quando seca, na superfície de modelagem do molde deve ser tal que um artigo com uma as- pereza de superfície aceitável resulte. Em modalidades em que o artigo é uma lente de contato, preferivelmente uma aspereza de superfície de pico a pico da lente hidratada é menor do que cerca de 500 nm é desejável. Desse modo, por quantidade eficaz de revestimento pretende-se que seja uma quantidade da composição de revestimento suficiente para fornecer uma espessura de película fina da composição de revestimento na superfície de modelagem que resultará em um artigo hidratado com uma aspereza de su- perfície aceitável e para lentes de contato preferivelmente uma aspereza de superfície de pico a pico de lente hidratada menor do que cerca de 500 nm. Mais preferivelmente, para modalidades de lente de contato, a quantidade da composição de revestimento usada em uma quantidade suficiente para produzir uma espessura de película seca de pelo menos 5 nm e não mais do que cerca de 70 nm, preferivelmente pelo menos cerca de 5 nm e não mais do que cerca de 50 nm, mais preferivelmente pelo menos cerca de 20 nm e não mais do que cerca de 40 nm.

A composição de revestimento pode ser aplicada à superfície de modelagem por qualquer método adequado incluindo sem limitação, com- pressão, limpeza, impressão de jato de tinta, aerolização, nebulização, re- vestimento por imersão, revestimento por rotação, e similares e combina- ções destes. Preferivelmente, o revestimento por imersão é usado. Da mes- ma forma, preferivelmente, o revestimento é seco, ou tornado não pegajoso, antes da introdução do material de formação de artigo no molde. A secagem pode ser realizada usando qualquer método adequado, porém preferivel- mente é realizado em temperaturas até cerca da temperatura de transição vítrea ("Tg") do material de molde em ar ou sob vácuo seguido por equilíbrio sob um cobertor de nitrogênio em qualquer temperatura até cerca da Tg do material de molde. Durante o processo de exposição de vácuo, armadilhas frias ou outros filtros preferivelmente são usados para impedir a contamina- ção do molde.

Em um método de revestimento de rotação, a composição de revestimento preferivelmente tem uma tensão de superfície mais baixa do que aquela da energia de superfície da superfície de modelagem. Mais pre- ferivelmente, a tensão de superfície da composição de revestimento é maior do que cerca de 3 dinas/cm abaixo daquela da energia de superfície da su- perfície de modelagem ao qual ela é aplicada quando avaliada na tempera- tura de aplicação de revestimento. Mais preferivelmente, a tensão de super- fície da composição de revestimento é maior do que 8 dinas/cm abaixo da- quela da energia de superfície da superfície de modelagem.

Em um método de revestimento por rotação preferido para uso na formação de lentes de contato, o revestimento de rotação é usado para depositar um revestimento de uma espessura seca de cerca de 5 a cerca de 70 nm sobre uma superfície de modelagem de um molde. Se a tensão de superfície do revestimento difere-se da energia de superfície do molde por mais do que cerca de 8 dinas/cm quando avaliada na temperatura de aplica- ção do revestimento, um perfil de rotação adequado é pelo menos cerca de 6.000 e não mais do que cerca de 8.000 RPM usando pelo menos cerca de 2 e não mais do que cerca de 20 μl da composição de revestimento e a rota- ção durante pelo menos cerca de 3 s. Se a diferença de tensão de superfície é menor do que cerca de 8 dinas/cm, o molde é rodopiado até pelo menos cerca de 3.000 e não mais do que cerca de 5.000 RPM usando pelo menos cerca de 2 e não mais do que cerca de 10 μl da composição do revestimento e em seguida o molde é rodopiado até pelo menos cerca de 7.000 e mais do que cerca de 10.000 RPM durante pelo menos cerca de 3 segundos antes de interromper.

Qualquer excesso de acúmulo de revestimento nas bordas do mol- de deve ser removido e a remoção pode ser realizada por qualquer método conveniente incluindo, sem limitação, a limpeza do excesso, remoção do ex- cesso usando vácuo, solvente, lavagem ou jato de ar pressurizado. Preferivel- mente, o excesso é removido usando um jato de ar. Usando-se o jato a ar, é crítico que a rotação seja começada antes do jato ser ligado e, preferivelmente, a pressão do jato a ar seja igual ou maior do que cerca de 0,70 kg/cm2.

Na segunda etapa do método da invenção, um material de for- mação de artigo que é uma mistura compreendendo um monômero de hi- drogel, um monômero de hidrogel contendo silicone, ou combinações destes é distribuído no molde ou metade do molde. Monômeros de hidrogel úteis são conhecidos e incluem, sem limitação, monômeros hidrofílicos, preferi- velmente contendo acrílico ou vinila. Monômeros de hidrogel que podem ser usados incluem, sem limitação, polioxietileno glicóis tendo um ou mais dos grupos de hidróxi terminais substituídos com um grupo funcional contendo uma ligação dupla polimerizável. Monômeros adequados incluem, sem limi- tação, polietileno glicol, glicosídeo de alquila etoxilado e bisfenol A etoxilado reagidos com um ou mais equivalentes de um grupo de capeamento final tal como metacrilato de isocianatoetila, anidrido metacrílico, cloreto de metacriloíla, cloreto de vinilbenzoíla, ou similar, para produzir um polietileno glicol tendo um ou mais grupos olefínicos polimerizáveis terminais ligados ao poliol de polietile- no por meio das porções de ligação tal como grupos de éster ou carbamato. Exemplos adicionais de monômeros de hidrogel incluem, sem limitação, carbo- nato de vinila hidrofílico ou monômeros de carbamato de vinila como descritos em Patente dos Estados Unidos N° 5.070.215 e os monômeros de oxazolona hidrofílicos como descritos em Patente dos Estados Unidos N0°.910.277, am- bas referências incorporadas aqui em sua totalidade por referência.

O termo monômeros "tipo de vinila" ou "contendo vinila" se refe- re aos monômeros contendo o grupamento de vinila (-CH=CHa) e são geral altamente reativos. Tais monômeros contendo vinila hidrofílicos são conhe- cidos por polimelizarem-se relativamente facilmente. Monômeros "tipo acríli- co" ou "contendo acrílico" são aqueles monômeros contendo o grupo acríli- co: (CH2=CRCOX) onde R é H ou CH3 e X é O ou N e que são conhecidos por polimerizarem facilmente tal como, sem limitação, acrilamida de N,N- dimetila (DMA), metacrilato de 2-hidroxietila (HEMA), metacrilato de glicerol, metacrilamida de 2-hidroxietila, monometacrilato de polietilenoglicol, ácido metacrílico e ácido acrílico.

Os monômeros de hidrogel preferidos usados para tornar hidro- gel contendo silicone útil na invenção podem ser contendo acrílico ou viníli- cos e os monômeros por si próprios podem ser reticuladores. Monômeros contendo vinílicos úteis incluem, sem limitação, lactamas de N-vinila, tal co- mo pirrolidona de N-vinila ("NVP"), acetamida de N-vinil-N-metila, acetamida de N-vinil-N-etila, formamida de N-vinil-N-etila, e formamida de N-vinila com pirrolidona de N-vinila sendo preferida. Monômeros de hidrogel contendo silicone particularmente úteis

incluem aqueles que contêm pelo menos duas unidades de repetição [Si-O-]. Preferivelmente, Si total e O ligado estão presentes no monômero contendo silicone em uma quantidade maior do que cerca de 20 por cento em peso, e mais preferivelmente maior do que 30 por cento em peso do peso molecular total do monômero contendo silicone.

Monômeros de hidrogel contendo silicone preferidos são da se- guinte Estrutura I:

<formula>formula see original document page 12</formula>

onde R51 é H ou CH3, q é 1, 2, ou 3 e para cada q, R52, R53 e R54 são inde- pendentemente uma alquila ou um aromático, preferivelmente etila, metila, benzila, fenila ou uma cadeia de siloxano compreendendo de 1 a 100 unida- des de repetição Si-O1 p é 1 a 10, r = (3-q), X é O ou NR55, onde R55 é H ou um grupo alquila com 1 a 4 carbonos, aé O ou 1,e L é um grupo de ligação divalente que preferivelmente compreende de 2 a 5 carbonos, que podem também compreender opcionalmente grupos hidroxila ou éter, por exemplo, uma cadeia de polietileno glicol. Exemplos de tais monômeros incluem, sem limitação,

metacriloxipropilbis(trimetilsilóxi)metilsilano, metacriloxipropiltris(trimetilsilóxi)metilsilano, metacriloxipropilpentametildissiloxano, e propilbis(trimetilsilóxi)metilsilano de (3-metacrilóxi-2-hidroxipropilóxi).

É mais preferido usar polidimetilsiloxanos terminados por monoalquila linear ("mPDMS") tal como aqueles mostrados na seguinte Es- trutura II:

<formula>formula see original document page 12</formula>

onde b é uma distribuição tendo uma ocorrência mais freqüentemente, valor de b e aquele valor de b é 0 a 100, preferivelmente 8 a 10; R58 é um grupo contendo uma porção etilenicamente insaturada polimerizável de radical li- vre, preferivelmente metacrilato, metacrilamida, estirila, amida de N-vinila, lactamas de N-vinila, carbonatos de vinila, carbamatos de vinila, maleato, ou fumarato; cada R59 é independentemente um grupo de alquila ou arila, que pode ser também substituído com grupos de álcool, amina, cetona, ácido carboxílico ou éter, preferivelmente grupos arila ou alquila preferivelmente não-substituídos, ou mais preferivelmente metila; e R6O é um grupo de arila ou alquila, que pode ser também substituído com grupos de álcool, amina, cetona, ácido carboxílico ou éter, preferivelmente grupos de arila ou alquila, preferivelmente um grupo aromático ou alifático de C-M0 que pode incluir he- teroátomos, mais preferivelmente grupos C3-8 alquila, mais preferivelmente butila.

Monômeros de hidrogel contendo silicone adicional podem ser combinados com os monômeros de hidrogel contendo silicone de Estruturas I e II para formar os artigos produzidos pelo método da invenção. Qualquer monômero de hidrogel contendo silicone conhecido útil para preparar hidro- géis contendo silicone pode ser usado em combinação com o monômero de hidrogel contendo silicone da Estrutura I e Il para formar os artigos desta invenção. Muitos monômeros de hidrogel contendo silicone úteis para este propósito são descritos na Patente dos Estados Unidos N0 6.020.445 incor- porada aqui em sua totalidade por referência. Os monômeros de hidrogel contendo silicone adicional combinados com os monômeros contendo silico- ne da Estrutura I para formar os hidrogéis de silicone desta invenção são os monômeros contendo silicone funcional de hidroxialquilamina descritos na Patente dos Estados Unidos N0 5.962.548 incorporada aqui em sua totalida- de por referência. Os monômeros funcionais de hidroxialquilamina ramifica- dos ou lineares contendo silicone preferidos compreendendo um monômero aleatório ou de bloco da seguinte estrutura:

<formula>formula see original document page 13</formula>

Estrutura III na qual:

onde cada η e m é uma distribuição tendo um valor de η e m de ocorrência mais freqüentemente, respectivamente e que o valor de η é de 0 a 500 e que o valor de m é de 0 a 500 e (n + m) = 100 a 500 e mais preferivelmente 20 a 250; R2, R4, R5, R6 e R7 são independentemente um grupo de alquila ou ari- la, que pode ser também substituído com grupos de álcool, éster, amina, cetona, ácido carboxílico ou éter, preferivelmente grupos de arila ou alquila não-substituídos; e R1, R3 e R8 são independentemente um grupo de alquila ou arila, que pode ser também substituído com um grupo de álcool, éster, amina, cetona, ácido carboxílico ou éter, preferivelmente grupos arila ou al- quila não-substituída, ou são a seguinte estrutura contendo nitrogênio.

<formula>formula see original document page 14</formula>

com a condição de que pelo menos um dentre Ri, R3 e Re são de acordo com a Estrutura IV, onde Rg é um grupo de alquila divalente tal como - (CH2)s3 onde s é de 1 a 10, preferivelmente 3 a 6 e mais preferivelmente 3; R10 e R11 são independentemente H, um grupo de alquila ou arila que pode ser também substituído com um grupo de álcool, éster, amina, cetona, ácido carboxílico ou éter, ou tem a seguinte estrutura:

<formula>formula see original document page 14</formula>

onde Ri4 é H, ou um grupo polimerizável compreendendo acriloí- la, metacriloíla, estirila, vinila, alila, ou Iactama de N-vinila, preferivelmente H ou metacriloíla; R16 é H ou, um grupo alquila ou arila que pode ser também substituído com grupos de álcool, éster, amina, cetona, ácido carboxílico ou éter, ou um grupo polimerizável compreendendo acrilato, metacrilato, estirila, vinila, alila ou Iactama de N-vinila, preferivelmente alquila substituída com um álcool ou metacrilato; R12, R13 e R15 são independentemente H, uma al- quila ou arila, que pode ser também substituída com grupos de álcool, éster, amina, cetona, ácido carboxílico ou éter; ou R12 e R13, ou Ri5 e R13 podem ser ligados juntos para formar uma estrutura de anel, com a condição de que pelo menos alguns dentre os grupos da Estrutura IV no monômero que com- preende grupos polimerizáveis R12, R13 e Ri5 sejam preferivelmente H.

Em modalidades alternativas, as misturas de hidrogel contendo silicone úteis nesta invenção, compostas dos monômeros de hidrogel con- tendo silicone de quaisquer das duas Estrutura I e Estrutura Il também po- dem conter monômeros hidrofílicos. Os monômeros hidrofílicos opcional- mente usados podem ser quaisquer dos monômeros hidrofílicos conhecidos úteis na preparação de hidrogéis.

Os monômeros hidrofílicos preferidos usados para preparar os monômeros de hidrogel contendo silicone desta invenção podem ser cada qual contendo acrílico ou vinila. Tais monômeros podem por si próprios se- rem usados como agentes de reticulação. Monômeros contendo vinila hidro- fílicos que podem ser incorporados nos hidrogéis contendo silicone da pre- sente invenção incluem monômeros tal como Iactans de N-vinila (por exem- plo NVP), acetamida de N-vinil-N-metila, acetamida de N-vinil-N-etila, for- mamida de N-vinil-N-etila, formamida de N-vinila, com NVP sendo preferida.

Outros monômeros hidrofílicos que podem ser empregados na invenção incluem polióis de polioxietileno tendo um ou mais grupos de hidro- xila terminal substituída com um grupo funcional contendo uma ligação dupla polimerizavel. Exemplos incluem polietileno glicol, glicosídeo de alquila etoxi- lada, e bisfenol A etoxilado reagido com um ou mais equivalentes molares de um grupo de capeamento final tal como metacrilato de isocianatoetila ("I- EM"), anidrido metacrílico, cloreto de metacriloíla, cloreto de vinilbenzoíla, ou similar, para produzir um poliol de polietileno tendo um ou mais grupos olefí- nicos polimerizáveis terminais ligados ao polietileno poliol por meio de por- ções de ligação tal como grupos de éster ou carbamato.

Ainda outros exemplos são os monômeros de carbamato de vini- la ou carbonato de vinila hidrofílicos descritos na Patente dos Estados Uni- dos N0 5.070.215 e os monômeros de oxazolona hidrofílicos descritos nas Patentes dos Estados Unidos N0 4.910.277, ambas referências incorporadas aqui em sua totalidade por referência. Outros monômeros hidrofílicos ade- quados serão evidentes por alguém versado na técnica.

Monômeros hidrofílicos mais preferidos que podem ser incorpo- rados no polímero da presente invenção incluem monômeros hidrofílicos tal como Ν,Ν-dimetilacrilamida ("DMA"), metacrilato de 2-hidroxietila ("HEMA"), metacrilato de glicerol, metacrilamida de 2-hidroxietila, NVP, monometacrila- to de polietilenoglicol, ácido metacrílico e ácido acrílico com DMA sendo a mais preferida.

Outros monômeros que podem estar presentes na mistura de reação usados para formar misturas de hidrogel ou de monômero de hidro- gel contendo silicone úteis na invenção incluem monômeros de absorção ultravioleta, tonalidades reativas, pigmentos, e similares. Auxiliares de pro- cessamento adicionais tais como agentes de liberação ou agentes de umec- tação podem também ser adicionados à mistura de reação.

Um iniciador de polimerização preferivelmente é incluído com a mistura de monômero de hidrogel contendo silicone ou de hidrogel. Um inici- ador também pode ser usado na composição de revestimento, porém não é preferido. A composição de revestimento e inibidores de mistura de monô- mero podem ser os mesmos ou diferentes. Os iniciadores de polimerização usados podem ser iniciadores de ultravioleta, térmico, de luz visível ou simi- lar, ou uma combinação deste. Estes iniciadores são bem conhecidos e co- mercialmente disponíveis. O iniciador pode ser usado em quantidades catali- ticamente eficazes que é uma quantidade suficiente para iniciar a reação de polimerização desejada. Geralmente, cerca de 0,1 a cerca de 2 partes em peso por 100 partes do hidrogel ou hidrogel de silicone serão usados.

A mistura de monômero é distribuída no molde de revestimento. A mistura de monômero de hidrogel contendo silicone ou de hidrogel pode ser distribuída no molde ou metade do molde por quaisquer meios conven- cionais incluindo sem limitação, pipetando, distribuição por meio de seringa, bombeando por meio de bomba manual ou automatizada, e similares e combinações destes. Na próxima etapa da invenção, a mistura de monôme- ro de hidrogel contendo silicone ou de hidrogel é curada ou polimerizada para formar um artigo revestido. Tempo de retenção, ou o tempo transcorri- do do qual a mistura de monômero é distribuída no molde até que o começo da cura seja crítico porque a composição de revestimento é solúvel nas mis- turas de monômero de hidrogel contendo silicone ou de hidrogel. Tempo de retenção deve ser menor do que cerca de 5 minutos e preferivelmente me- nor do que cerca de 45 s.

A cura adicionalmente é realizada sob condições adequadas para curar o artigo revestido a ser formado. Condições adequadas depende- rão de vários fatores incluindo, sem limitação, a quantidade e tipo da compo- sição de revestimento e mistura de monômero usada, o artigo a ser formado, e a natureza, isto é, luz visível ou calor da cura usada. A determinação das condições precisas requeridas estão dentro da capacidade de alguém ordi- nariamente versado na técnica.

A cura da mistura de monômero pode ser iniciada usando a es- colha apropriada de calor, luz ultravioleta ou visível, ou outros meios e prefe- rivelmente é realizada na presença de um iniciador de polimerização. Para a produção de lentes de contato, o iniciador preferido é uma mistura de 1 : 1 de cetona de fenila de 1-hidroxicicloexila e oxido de fosfina de bis(2,6- dimetoxibenzoil)-2,4,4-trimetilpentila e o método preferido da iniciação de polimerização é com luz visível. Para algumas misturas de reação de mo- nômero em temperaturas levemente acima da temperatura ambiente, tal como 25 - 90°C, a fim de prevenir a separação de fase dos componentes. Em uma modalidade particularmente preferida para produção de lente de contato, a mistura de reação é pré-curada em cerca de 45°C seguido por meio da cura em cerca de 70°C.

O artigo resultante será revestido com a composição de revesti- mento revestida sobre a superfície de modelagem do molde. Depois da cura da mistura de monômero e composição de revestimento, o artigo resultante pode ser tratado com um solvente para remover qualquer diluente ou quais- quer traços de componentes não reagidos, e hidratar o polímero para formar o hidrogel. Para lentes de contato, o solvente usado pode ser água ou uma solução aquosa tal como salina fisiológica. Alternativamente, e dependendo das características de solubili- dade do diluente usado para preparar a lente e as características de solubili- dade de quaisquer monômeros não polimerizados residuais, o solvente inici- almente usado pode ser um líquido orgânico tal como etanol, metanol, iso- propanol, misturas destes, ou similar, ou uma mistura de um ou mais tais líquidos orgânicos como água, seguido por extração com água pura (ou sali- na fisiológica) para produzir uma lente de hidrogel de silicone ou de hidrogel dilatada com água.

Em uma modalidade preferida, uma lente de hidrogel contendo silicone é feita distribuindo-se no molde ou metade do molde, e subseqüen- temente curando-se, um macrômero com uma mistura de reação que inclui monômeros contendo silicone e monômeros hidrofílicos. Esta técnica pro- porciona um alto nível de controle da estrutura do produto final. Os macrô- metros podem ser, e preferivelmente são, feitos por combinação de um (met)acrilato e um silicone na presença de um catalisador de polimerização de transferência de grupo ("GTP"). Esses macrômetros tipicamente compre- endem copolímeros de vários monômeros. Eles podem ser formados de uma tal maneira que os monômeros surgem juntos em blocos distintos, ou em uma distribuição geralmente aleatória. Estes macrômeros podem além disso ser lineares, ramificados ou em forma de estrela. Estruturas ramificadas são formadas por exemplo se os polimetacrilatos, ou monômeros reticuláveis tais como metacrilato de 3-(trimetilsilóxi)propila são incluídos no macrômero. Ini- ciadores, condições de reação, monômeros, e catalisadores que podem ser usados para preparar polímeros de GTP são conhecidos, como por exemplo descritos em "Group-Transfer Polymerization" por O. W. Webster, em Ency- clopedia of Polymer Science and Engineering Ed. (John Wiley & Sons) p. 580, 1987. Estas polimerizações são conduzidas sob condições anidrosas. Monômeros funcionais de hidroxila, tipo HEMA, podem ser incorporadas como seus ésteres de trimetilsilóxi, com hidrólise para formar grupo hidroxila livre depois da polimerização. GTP oferece a capacidade de reunir os ma- crômeros com controle durante a distribuição de peso molecular e distribui- ção de monômero nas cadeias. Este macrômero é então reagido com uma mistura de reação compreendendo predominantemente polidimetilsiloxano (preferivelmente, mPDMS), e monômeros hidrofílicos.

Componentes de macrômero preferidos incluem mPDMS, 3- metacriloxipropiltris(trimetilsilóxi)silano ("TRIS"), metacrilato de metila, HE- MA, DMA, metacrilonitrila, metacrilato de etila, metacrilato de butila, 2- hidroxipropil-1-metacrilato, metacrilamida de 2-hidroxietila e ácido metacríli- co. É ainda mais preferido que o macrômero seja feito de uma mistura de reação compreendendo HEMA1 metacrilato de metila, TRIS, e mPDMS. É mais preferido que o macrômero seja feito de uma mistura de reação com- preendendo, consistindo essencialmente em, ou consistindo em cerca de 19,1 moles do éter de trimetilsilila de HEMA, cerca de 2,8 moles de metacri- lato de metila, cerca de 7,9 moles de TRIS, e cerca de 3,3 moles de polidi- metilsiloxano terminado por mono-butila terminado por monometacriloxipro- pila, e seja concluído reagindo-se o material anteriormente mencionado com cerca de 2,0 moles por mol de isocianato de 3-isopropenil-ro,co-dimetilbenzila usando dilaurato de dibutilestanho como um catalisador.

Hidrogéis contendo silicone podem ser feitos reagindo-se mistu- ras de macrômeros, monômeros, e outros aditivos tais como bloqueadores de UV, tonalidades, agentes de umectação internos, e iniciadores de polime- rização. Os componentes reativos destas misturas tipicamente compreende- rão uma combinação de silicone hidrofóbico com componentes hidrofílicos. Porque estes componentes são freqüentemente imiscíveis por causa de su- as diferenças em polaridade, é particularmente vantajoso incorporar uma combinação de monômeros de silicone hidrofóbicos com monômeros hidrofí- licos, especialmente aqueles com grupos hidroxila, no macrômero. O ma- crômero pode então servir para compatibilizar o silicone adicional e monô- meros hidrofílicos que são incorporados na mistura de reação final. Estas misturas tipicamente contêm diluentes para também compatibilizar e solubili- zar todos os componentes. Preferivelmente, os hidrogéis com base em sili- cone são feitos reagindo-se a mistura de monômero seguinte: macrômero, um siloxano de polidimetila terminado por monometacrilóxi Sie-io; e monôme- ros hidrofílicos juntamente com quantidades menores de aditivos e fotoinici- adores. É mais preferido que os hidrogéis são feitos reagindo-se o macrôme- ro; um siloxano de polidimetila terminado por monometacrilóxi Sie-io; TRIS; DMA; HEMA e dimetacrilato de tetraetilenoglicol ("TEGDMA"). É mais prefe- rido que os hidrogéis são feitos da reação de (todas as quantidades são cal- culadas como percentual em peso do peso total da combinação) macrômero (cerca de 18%); um siloxano de polidimetila terminado por monometacrilóxi Si8-IO (cerca de 28%); TRIS (cerca de 14%); DMA (cerca de 16%); HEMA (cerca de 5%); TEGDMA (cerca de 1%), polivinilpirrolidona ("PVP") (cerca de 5%); como o equilíbrio compreendendo menores quantidades de aditivos e fotoiniciadores, e que a reação é conduzida na presença de 20% em peso de diluente de dimetil-3-octanol.

A faixa preferida do monômero contendo silicone combinado da Estrutura I e monômeros contendo silicone adicionais, se presentes na mis- tura de reação, é pelo menos cerca de 5 a 100 por cento em peso, mais pre- ferivelmente pelo menos cerca de 10 e não mais do que cerca de 90 por cento em peso, e mais preferivelmente pelo menos cerca de 15 e não mais do que cerca de 80 por cento em peso do componente reativa na mistura de reação. A faixa preferida do monômero hidrofílico opcional se presente na invenção acima é pelo menos cerca de 5 e não mais do que 80 por cento em peso, mais preferivelmente pelo menos cerca de 10 e não mais do que cerca de 60 por cento em peso, e mais preferivelmente pelo menos cerca de 20 e não mais do que cerca de 50 por cento em peso dos componentes reativos na mistura de reação. A faixa preferida de diluente é de cerca de 0 a não mais do que cerca de 70 por cento em peso, mais preferivelmente cerca de 0 a não mais do que cerca de 50 por cento em peso, e mais preferivelmente cerca de 0 a não mais do que cerca de 20 por cento em peso da mistura de reação total. A quantidade do diluente requerido varia dependendo da natu- reza e quantidades relativas dos componentes reativos.

Em uma combinação preferida dos componentes reativos pelo menos cerca de 10 e não mais do que cerca de 60, mais preferivelmente pelo menos cerca de 15 e não mais do que cerca de 50 por cento em peso dos componentes reativos é monômero contendo silicone, pelo menos cerca de 20 e não mais do que cerca de 50 por cento em peso dos componentes reativos é monômero contendo silicone da Estrutura I, pelo menos cerca de 10 e não mais do que 50 por cento dos componentes reativos é um monô- mero hidrofílico, mais preferivelmente DMA, pelo menos cerca de 0,1 e não mais do que 1,0 por cento dos componentes reativos é um UV ou preferi- velmente um fotoiniciador ativo de luz visível e cerca 0 a não mais do que cerca de 20 por cento em peso da mistura de reação total é um diluente de álcool secundário ou terciário, mais preferivelmente um álcool terciário.

Materiais de molde úteis na invenção são aqueles que são não reativos à composição de revestimento e misturas de monômero usadas. Preferivelmente, materiais de molde são poliolefinas, tais como polipropileno, e poliolefinas cíclicas, tais como aquelas disponíveis sob o nome comercial TOPAS®.

A invenção pode ser também clarificada por uma consideração dos seguintes exemplos não limitantes.

Exemplos

Nos exemplos, as seguintes abreviações são usadas: Azul HEMA = o produto do deslocamento promovido pela base de um clore- to do pigmento Azul Reativo # 4 por metacrilato de hidroxietila. CGI 1850 = mistura de 1:1 (peso) de cetona de fenila de 1-hidroxicicloexila e óxido de fosfina de bis(2,6-dimetoxibenzoil)-2,4-4-trimetilpentila.

DMA = N,N-dimetacrilamida

DOE-120 = dioleato de glicose de metila de polietileno glicol 120

EtOH = etanol

HEMA = metacrilato de 2-hidroxietila

IPA = isopropanol

mPDMS = polidimetilsiloxano terminado por monometacriloxipropila

Norbloc = 2-(2,-hidróxi-5-metacrililoxietilfenil)-2H-benzotriazol

PVP = poli(N-vinilpirrolidinona)

TEGDMA = dimetacrilato de tetraetilenoglicol.

TBACB = amônio-m-clorobenzoato de tetrabutila.

THF = tetraidrofurano. TMI = isocianato de 3-isopropenil-a,a-dimetilbenzila

TRIS = 3-metacriloxipropiltris(trimetilsilóxi)silano

Exemplo 1

Um pré-polímero de predominantemente poli-DMA ("pDMA) de DMA-HEMA de η = 70 : η = 4 foi feito usando Group Transfer Polymerization e funcionalizado com η = 3 equivalentes em mol de TMI como segue. 40 g de THF1 3-clorobenzoato de tetrabutilamônio (TBACB, 1M de solução em THF1 0,31 mL, 0,00031 mol), 0,09 g de bis(dimetilamino)-metilsilano, 0,7 g de p-xileno e 20,23 g (0,1 mol) de metacrilato de 2-trimetilsiloxietila foram carregados em um frasco com três gargalos, seco sob nitrogênio. 4,36 g (0,025 mol) de Acetal de dimetilceteno de metiltrimetilsilila foram adicionados à mistura ao mesmo tempo que agitando. A reação foi permitida alcançar um pico exotérmico e em seguida resfriar a 24°C. A solução foi diluída com 82 g de THF e 173,5 (1,75 mol) de DMA foram alimentadas através de uma se- ringa de 100 mL durante um período de duas horas. O aumento exotérmico foi controlado abaixo de 55°C reduzindo a taxa de alimentação de DMA e resfriando o frasco com gelo. O TBACB adicional (1 M de solução em THF, 0,94 mL, 0,00094 mol) diluído com 9 mL de THF foi alimentado vagarosa- mente durante a reação. 160 g de THF seco foram adicionados à solução depois que a temperatura foi recaída para 36°C. A reação foi extinguida com uma mistura de 3,6 g de água deionizada, 6,40 g de metanol, e 0,06 g de ácido dicloroacético a 24°C durante 4 1/2 horas de tempo de reação total. A solução extinguida foi permitida refluxar a 65°C durante 5 horas e em segui- da os solventes foram destilados ao mesmo tempo que o tolueno foi adicio- nado até que a temperatura tenha alcançado 110,3°C. À solução de tolueno foi adicionada uma mistura de 15,1 g (0,08 mol) de TMI e 0,98 g de dilaurato de estanho de dibutila e a mistura refluxada a 115°C durante 3 horas. A so- lução resultante foi permitida resfriar e foi em seguida filtrada através de uma membrana e o solvente evaporado sob vácuo a 30 - 45°C.

Duas formulações de revestimento foram feitas dissolvendo-se o pré-polímero em IPA em 25 por cento em peso com base no peso total da solução, junto de 0,1 por cento em peso de tensoativo DOE-120. Os reves- timentos, cada qual foi aplicado à superfícies de modelagem de metades de molde complementares de moldes de lentes feitos de TOAS® 5013. A apli- cação do revestimento foi por modelagem por compressão de aproximada- mente 3 μl de solução de revestimento na superfície de modelagem com uma almofada de silicone. Para uma superfície de modelagem de curva fron- tal, a almofada foi levada em contato com o revestimento, deixada na super- fície de modelagem, comprimida durante aproximadamente 0,5 s, sustenta- da durante 1 s, e liberada durante um período de aproximadamente 2 s. Pa- ra uma superfície de modelagem posterior, a almofada foi deixada na super- fície de modelagem, comprimida e liberada durante um período de aproxi- madamente 0,5 s. O revestimento foi secado em temperatura ambiente du- rante 30 min. As espessuras do revestimento seco médias foram estimadas variar entre 1 e 2 μιτι com base nas medidas de espessura em superfícies de TOPAS planas usando Microscopia de força atômica ("AFM").

As lentes foram moldadas usando os moldes dispersando-se nos moldes um material de lente de hidrogel de silicone da seguinte formula- ção :

Tabela 1

<table>table see original document page 23</column></row><table>

100 partes da formulação acima listada foram misturadas com 20 partes de diluente de 3,7-dimetil-3-octanol.

Preparação de Macrômero

Em um recipiente seco alojado em uma caixa seca sob nitrogê- nio em temperatura ambiente foram adicionados 30,0 (0,277 mol) de bis(dimetilamino)metilsilano, uma solução de uma solução de 1M de TBACB (386,0 g de TBACB em 1000 ml de THF seco), 61,39 g (0,578 mol) de p- xileno, 154,28 g (1,541 mol) de metacrilato de metila (1,4 equivalente relativo ao iniciador), 1892,13 (9,352 moles) metacrilato de 20(trimetilsilóxi)etila (8,5 equivalentes relativos ao iniciador) e 4399,78 (61,01 moles) de THF. Em um frasco de base arredondada, com três gargalos equipado com um par térmi- co e condensador, todos conectados a uma fonte de nitrogênio, foi carrega- da a mistura acima preparada na caixa seca.

A mistura de reação foi resfriada a 15°C ao mesmo tempo que agitando e purgando com nitrogênio. Depois que a solução alcançou 15°C, 191,75 g (1.100 moles) de trimetilsilóxi-1-metóxi-2-metilpropeno (1 equiva- lente) foram injetadas no vaso de reação. A reação foi permitida exotermar a aproximadamente 62°C e em seguida 30 ml de uma solução de 0,40 M de 154,4 de TBACB em 11 ml de THF seco foram medidos em todo o restante da reação. Depois que a reação alcançou 30°C e a medida começou, uma solução de 467,56 g (2,311 moles) de metacrilato de 2-(trimetilsilóxi)etila (2,1 equivalentes relativos ao iniciador), 3636,6 g (3,463 moles) de monometacri- loxipropil-polidimetilsiloxano de n-butila (3,2 equivalentes relativos ao inicia- dor), 3673,84 g (8,689 moles) de TRIS (7,9 equivalentes relativos ao inicia- dor) e 20,0 g de bis(dimetilamino)metilsilano foi adicionada.

A mistura foi permitida exotermar a aproximadamente 38 - 42°C e em seguida permitida resfriar a 30°C. Naquele momento, uma solução de 10,0 g (0,076 mol) de bis(dimetilamino)metilsilano, 154,26 g (1,541 mol) de metacrilato de metila (1,4 equivalente relativo ao iniciador) e 1892,13 g (9,352 moles) de metacrilato de 2-(trimetilsilóxi)etila (8,5 equivalentes relati- vos ao iniciador) foi adicionada à mistura novamente permitida exotermar a aproximadamente 40°C. A temperatura de reação deixada a aproximada- mente 30°C e 7,57 I (2 galões) de THF foram adicionados para diminuir a viscosidade. Uma solução de 439,69 g de água, 740,6 g de metanol e 8,8 g (0,068 mol) ácido dicloroacético foi adicionada e a mistura refluxada durante 4,5 horas para desbloquear os grupos de proteção sobre o HEMA. Os volá- teis foram em seguida removidos e tolueno adicionado para auxiliar na re- moção da água até que uma temperatura de vapor de 1100C tenha sido al- cançada.

O frasco de reação foi mantido a aproximadamente 110°C e uma solução de 443 g (2,201 moles) de TMI e 5,7 g (0,010 mol) dilaurato dibuti- lestanho foi adicionada. A mistura foi reagida até que um pico de isocianato tenha sido resultado por IR. O tolueno foi evaporado sob pressão reduzida para render um monômero reativo ceroso, anidroso, quase branco. O ma- crômero foi colocado em acetona em uma base em peso de aproximada- mente 2 : 1 de acetona para macrômero. Depois de 24 horas, água foi adi- cionada ao precipitado fora do macrômero e o macrômero foi filtrado e seca- do usando um forno a vácuo entre 45 e 60°C durante 20 - 30 horas.

O material de lente foi curado nos moldes usando luz visível du- rante aproximadamente 30 min a 45°C depois que as lentes foram desmol- dadas, lixiviadas usando 100% de IPA, e permutadas em solução de salina tamponada de borato fresca. O tempo entre dispersar o material de lente nos moldes e a iniciação da cura, ou o tempo de retenção, foi menos do que 5 minutos em todos os casos.

A umectabilidade da lente foi avaliada usando ângulo de contato dinâmico como segue. Cinco amostras de cada tipo de lente foram prepara- das cortando-se uma tira do centro de aproximadamente 5 mm de largura e equilibrando a tira solução de salina tamponada de borato durante mais do que 30 min. Os ângulos de contato das tiras foram determinados usando um micro-balanço Cahn DCA-315. Cada amostra foi ciclizada 4 χ em salina tamponada de borato e os ciclos foram calculados para obter os ângulos de contato de avanço e recuo para cada lente. Os ângulos de contato das 5 lentes foram em seguida calculados para obter o ângulo de contato médio para o grupo. Os ângulos de contato de avanço para as lentes dos moldes revestidos foram 65 ± 4°. O ângulo de contato de avanço para o controle não revestido foi 99 ± 8°. Isto demonstra que o revestimento de transferência de molde dramaticamente melhorou a umectabilidade das lentes de hidrogel de silicone.

Exemplos 2-5 Os copolímeros aleatórios de DMA e HEMA (n = 272 para DMA e n = 23 para HEMA) foram preparados usando polimerização de radical livre como segue. HEMA (300 mg, 2,31 mmoles), DMA (29,7 g, 300 mmo- les), e 100 mg de CGI 1850 foram dissolvidos em 120 ml de 3-metil-3- pentanol. A mistura foi desgaseificada cuidadosamente evacuando-se duran- te 10 a 15 min, seguido por purgação com nitrogênio. A evacuação / purga- ção foi repetida 3 a 4 vezes e em seguida a mistura foi colocada sob um ambiente de nitrogênio e transferida para um prato de cristalização e reves- tida com um vidro de relógio. A mistura foi exposta à luz visível, lâmpadas Phillips TL20 W/03T, durante um período de aproximadamente 1 h e em se- guida a polimerização foi terminada expondo-se o sistema ao oxigênio.

O polímero resultante foi precipitado diluindo-se a mistura com hexanos. Outra purificação foi realizada dissolvendo-se o polímero em ace- tona e reprecipitando-se com hexanos. A seqüência acetona / hexano foi repetida e o polímero foi lavado cuidadosamente com hexanos e secado em um evaporador giratório com o produto sendo dividido em vários pequenos pedaços antes do término da secagem. O rendimento foi 27,0 g (90%) de um produto tipo espuma, branco.

Uma porção do produto acima foi derivada como seu metacrilato usando o seguinte procedimento. Um frasco de base arredondada de 50 ml_ com três gargalos foi secado por calor sob vácuo, colocado sob nitrogênio e carregado com 10 mL de THF. Piridina, 5 ml_, foi adicionada ao frasco, se- guido por 645 mg (7,5 mmoles) de ácido metacrílico. O sistema foi resfriado abaixo de 5°C e 1,026 g (9 mmoles) de cloreto de metanossulfonila foi adi- cionado à solução de uma maneira em gotas durante um período de 5 a 10 min. A mistura foi agitada durante um adicional de 10 minutos ao mesmo tempo que permitindo aquecer em temperatura ambiente.

Um frasco de três gargalos de 250 mL foi carregado com 9 g de copolímero de HEMA/DMA e 9 mg de fenotiazina. O sistema foi purgado com nitrogênio e 50 mL de THF foram adicionados para dissolver os com- postos. A solução de anidrido misturadas foi adicionada ao frasco por meio de uma seringa e a mistura de reação foi agitada durante a noite em tempe- ratura ambiente.

A solução foi filtrada através de um funil de vidro sinterizado em 200 mL de hexanos agitados. Os solventes foram decantados e o produto foi purificado dissolvendo-o em acetato de isopropila, seguido pela adição de hexanos. O polímero foi lavado com 2 χ 50 mL de hexanos e secado em um evaporador giratório. Outra purificação foi requerida devido ao alto teor de ácido metacrílico. O produto foi dissolvido em acetona, seguido por precipi- tação usando hexanos.

Uma formulação de revestimento de 20 por cento em peso de pDMA / HEMA e 0,1 por cento em peso de DOE-120 em IPA foi aplicada em moldes TOPAS 5013 como no Exemplo 1. As espessuras de revestimento seco foi maior do que 1 μηι como avaliado por AFM. Ambos polímero nativo e funcionalizado (com metacrilato) foram examinados com revestimentos. As lentes foram feitas usando material de lente de hidrogel de silicone do E- xemplo 1, exceto que o tempo de retenção tenha sido mencionado na Tabe- la 2 abaixo. Adicionalmente na Tabela 2 é mostrada a umectabilidade para os revestimentos.

Tabela 2

<table>table see original document page 27</column></row><table>

Os resultados demonstram que a umectabilidade aceitável, ou um ângulo de contato de avanço menor do que 90°, pode ser obtido com ou sem o grupo de metacrilato. Além disso, os resultados mostram que o ângu- lo é dependente do tempo de retenção, tempos de menos do que 2,5 minu- tos produzindo a lente mais umectável. Exemplos 6-9

Os revestimentos de poli-HEMA foram avaliados quanto de efi- cácia e umectabilidade. Os revestimentos foram preparados expondo-se 27

uma solução de HEMA, Azul HEMA e IRGACURE 1850 em etileno glicol a luz visível de baixa intensidade, lâmpadas Phillips TL20 W / 03T, usando tempos de cura variando de 1 a 2 horas. Os polímeros foram isolados depois que as misturas aquosas seguidas por várias lavagens aquosas para remo- ver componentes não reagidos. Os pesos moleculares de polímero de me- nos do que cerca de 300 kD foram constatados ser inadequados para uso como um polímero de revestimento com o material de lente do Exemplo 1. Um poli-HEMA de 360 kD Pm, disponibilizado por Aldrich Chemical Com- pany, foi de forma bem-sucedida como um revestimento. As fórmulas de re- vestimento com concentrações diferentes de poli-HEMA foram preparadas como segue:

Poli-HEMA : água : etanol: DOE-120 = 10 : 20 : 70 : 0,1 peso/peso total Poli-HEMA : água : etanol: DOE-120 = 15 : 20 : 65 : 0,1 peso/peso total Poli-HEMA : água : etanol: DOE-120 = 20 : 20 : 60 : 0,1 peso/peso total

Os revestimentos foram aplicados às superfícies de modelagem de moldes TOPAS 5013 de acordo com o procedimento do Exemplo 1, exce- to que antes do revestimento, os moldes foram tratados durante < 0,5 s com plasma de ar para melhorar a propagação da solução de revestimento no molde. As lentes foram feitas usando procedimentos e o material de lente de hidrogel de silicone do Exemplo 1, exceto que o tempo de retenção tenha sido 45 s.

As lentes revestidas resultantes foram testadas quanto a umec- tabilidade usando ângulo de contato dinâmico e quanto a aspereza usando AFM. As imagens de IFM foram adquiridas com ATM de modo de contato usando uma imagem de cantiléver de 0,06 N/m de SiN4 em solução salina tamponada de borato. A imagem foi minimizada antes que os dados tenham sido adquiridos e tipicamente foi < 10 nN. As imagens foram de 20 χ 20 μm, dentro da zona óptica e sobre a superfície anterior de cada lente. Duas len- tes foram avaliadas por um total de 6 imagens. Os valores de aspereza pico a pico médios foram calculados usando 24 áreas de 10 χ 10 μm destas ima- gens. A aspereza pico a pico foi definida como a diferença na altura entre ponto mais baixo e mais elevado na área testada. Na Tabela 3 são mostra- dos os resultados.

Tabela 3

<table>table see original document page 29</column></row><table>

Os resultados demonstram que a umectabilidade melhorada com níveis crescentes de poli-HEMA na solução de revestimento. Adicio- nalmente, a aspereza da superfície aumentada com teor de poli-HEMA cres- cente com a lente de poli-HEMA de 20 por cento em peso produziu uma es- pessura de revestimento seco sobre o molde de aproximadamente 200 nm. A aspereza pico a pico alvo para uma lente útil é < 500 nm e, desta maneira, a espessura de revestimento seco pode ser substancialmente menos do que 200 nm para obter uma aspereza de superfície aceitável ao mesmo tempo que mantendo a umectabilidade desejada.

Exemplos 10 -13

O material de lente de hidrogel de silicone do Exemplo 1 produ- ziu lentes com um teor de água de aproximadamente 31 por cento. Outra formulação de lente similar, com um teor de água de 39%, é como segue:

Tabela 4

<table>table see original document page 29</column></row><table> O restante da formulação foi aditivos e diluentes. O monômero para relação de diluente foi 100 : 20, o diluente sendo 3,7-dimetil-3-octanol. As lentes deste material foram revestidas com o revestimento de poli-HEMA de 300 kD, porém a umectabilidade resultante e a aspereza da superfície foram inaceitáveis.

Um poli-HEMA de Pm mais elevado, contendo mais do que 1,6 por cento em peso de Azul HEMA foi sintetizado usando luz visível iniciada por CGI 1850 e o polímero resultante teve um Pm de > 1.000.000. Uma mis- tura de 900 mg de azul HEMA1 44,1 g de HEMA, 615 mg de CGI e 150 mL de etileno glicol foi agitada até homogênea e o sistema foi desgaseificado como descrito nos Exemplos 2 - 5. A mistura foi transferida para um prato cristalização grande e revestida com um vidro de relógio. A polimerização das porções olefínicas foi conduzida sob luz visível durante aproximadamen- te 1 hora. Na extinção da polimerização usando oxigênio, a mistura foi der- ramada em 500 mL de solução salina tamponada de borato e agitada duran- te várias horas até que o material tenha sido transformado em uma forma mais rígida. Os líquidos foram decantados e o produto lavado com outra so- lução salina tamponada de borato de 500 mL. O polímero foi dividido em vários pedaços menores e agitado em 500 mL de água desionizada durante mais do que 1 hora ao ponto que o produto torne-se tipo gel e foi modera- damente solúvel no solvente. A mistura foi em seguida diluída com uma pe- quena quantidade de solução salina tamponada de borato para permitir me- lhor precipitação do polímero. A mistura foi filtrada e lavada em água desio- nizada até que o material não tenha parecido solúvel. A suspensão foi filtra- da, secada em um evaporador giratório, dividida em pequenas partes e tam- bém secada até que pareceu cristalina e anidrosa. O polímero azul-escuro foi em seguida moídos em partículas finas e submetidos a mais lavagens com água desionizada acompanhadas por 1 a 2 horas de agitação com cada lavagem. A lavagem continuada até que pouca ou nenhuma cor azul tenha sido visível na solução e o produto foi filtrado, secado em pressão reduzida, e moído em um misturador. O Pm deste polímero de revestimento foi avalia- do ser 1,2 milhão g / mol usando GPC e uma solução a 2% do polímero em um solvente de 1 : 1 etanol: Iactato de etila teve uma viscosidade de 17,7 cP a 25°C em uma taxa de cisalhamento de 40/s.

Este revestimento foi usado para revestir moldes TOPAS 5013 por meio de revestimento por rotação de acordo com o seguinte procedimen- to. As soluções do polímero de 0,5 a 2 por cento em peso por etapas se 0,5 por cento em peso, foram dissolvidas em um sistema de solvente misturado de 1 parte de ETOH e 1 parte de Iactato de etila. O revestimento foi aplicado à superfície de modelagem do molde dispersando-se a solução no centro de uma parte girando em aproximadamente 6000 rpm e permitindo a parte girar durante 5 s antes de parar. As lentes foram feitas com estes moldes revesti- dos usando o material de lente acima descrito e o tempo de retenção de 30 s. Na Tabela 5 é amostrada a umectabilidade e a aspereza da superfície das lentes resultantes.

Tabela 5

<table>table see original document page 31</column></row><table>

* Avaliada com AFM sobre TOPAS planos.

Os resultados demonstram que a alteração da espessura da pe- lícula seca pode simultaneamente obter aspereza de superfície e umectabili- dade aceitável. Exemplo 14

As lentes de hidrogel de silicone revestidas com azul poli-HEMA de Pm elevado com a formulação listada na Tabela 6 foram formadas. Tabela 6

<table>table see original document page 31</column></row><table> <table>table see original document page 32</column></row><table>

O restante da formulação foi aditivos e diluentes. O monômero para relação de diluente foi 100 : 20, o diluente sendo 3,7-dimetil-3-octanol. O ácido acético, 1% da mistura final, foi usado para estabilizar o monômero.

Os moldes em curva posterior e frontal TOPAS 5013 foram re- vestimentos com uma solução de 1,25 por cento em peso de azul-poli-HEMA e lentes feitas como descrito nos Exemplos 10 - 13. O revestimento em ex- cesso acumulado perto da borda do molde da superfície frontal foi removido usando um esfregão de pano durante o processo de rotação.

As lentes foram testadas quanto a umectabilidade e aspereza da superfície antes da avaliação clínica. A aspereza da superfície frontal de pico a pico média foi 291 nm e o ângulo de contato de avanço médio foi 83°. Cin- co lentes de pó de 0,50 de dioptria foram ajustadas em um estudo contra lateral durante um horário de uso de 30 min. A superfície da lente foi equiva- lente em uma umectabilidade sobre o olho ou tempo de dissolução da lágri- ma, e resistência de deposição às lentes etafilcon A ACUVUE® demons- trando que a aplicação do revestimento às lentes resulta em uma lente com- patível fisiológica.

Claims (36)

1. Método para fabricação de um artigo caracterizado pelo fato de que compreende as etapas de: a) revestir uma superfície de modelagem de um molde ou uma metade de molde com uma quantidade eficaz de uma composição de revestimento de alto peso molecular; b) dispersar uma mistu- ra compreendendo um monômero de hidrogel, um monômero de hidrogel contendo silicone, ou uma combinação destes no molde ou metade de mol- de; e c) curar a mistura de monômero e a composição de revestimento u- sando um tempo de retenção de menos do que 5 minutos e sob condições adequadas para formar um artigo revestido com a composição de revesti- mento.

2. Método, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o artigo é uma lente de contato.

3. Método, de acordo com a reivindicação 1 ou 2, caracterizado pelo fato de que a mistura de monômero compreende um hidrogel.

4. Método, de acordo com a reivindicação 1 ou 2, caracterizado pelo fato de que a mistura de monômero compreende um monômero de hi- drogel de silicone.

5. Método, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o peso molecular da composição de revestimento é maior do que -300 kD.

6. Método, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o tempo de retenção é menos do que 45 segundos.

7. Método, de acordo com a reivindicação 5, caracterizado pelo fato de que o tempo de retenção é menos do que 45 segundos.

8. Método, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que a composição de revestimento também compreende um solvente com baixo ponto de ebulição e um solvente com alto ponto de ebulição.

9. Método, de acordo com a reivindicação 8, caracterizado pelo fato de que o revestimento da superfície de modelagem é realizado por re- vestimento por rotação.

10. Método, de acordo com a reivindicação 9, caracterizado pelo fato de que o revestimento por rotação é realizado usando pelo menos 2 μΙ e não mais do que 20 μl da composição de revestimento.

11. Método, de acordo com a reivindicação 10, caracterizado pelo fato de que também compreende aplicar, subseqüentemente à etapa de revestimento por rotação, um jato de ar pressurizado em uma borda do mol- de.

12. Método, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que compreende as etapas de: a) revestir uma superfície de modela- gem de um molde ou uma metade de molde com uma quantidade eficaz de uma composição de revestimento hidrofílica de alto peso molecular; b) dis- persar uma mistura de um monômero de hidrogel, monômero de hidrogel contendo silicone, ou combinação destes no molde ou metade de molde; e c) curar a mistura de monômero e a composição de revestimento usando um tempo de retenção de menos do que 5 minutos e sob condições adequadas para formar um artigo revestido com a composição de revestimento.

13. Método, de acordo com a reivindicação 12, caracterizado pelo fato de que o artigo é uma lente de contato.

14. Método, de acordo com a reivindicação 13, caracterizado pelo fato de que a mistura de monômero compreende um hidrogel.

15. Método, de acordo com a reivindicação 13, caracterizado pelo fato de que a mistura de monômero compreende um monômero de hi- drogel de silicone.

16. Método, de acordo com a reivindicação 12, caracterizado pelo fato de que o tempo de retenção é menos do que 45 segundos.

17. Método, de acordo com a reivindicação 15, caracterizado pelo fato de que a mistura de monômero de hidrogel de silicone compreende um produto de reação de um produto de polimerização por transferência de grupo de macrômero com base em silicone e uma mistura polimerizável compreendendo polidimetil siloxano terminado por monometacrilóxi Sie-io. polidimetilsiloxano exceto polidimetil siloxano terminado por monometacrilóxi S18-10, e um monômero hidrofílico.

18. Método, de acordo com a reivindicação 17, caracterizado pelo fato de que a mistura de monômero de hidrogel de silicone compreende o macrômero em quantidade de 15 a 25 por cento em peso, o polidimetil si- loxano terminado por monometacrilóxi Sie-io em uma quantidade de 20 a 30 por cento em peso; tris(trimetilsilóxi) silano de metacriloxipropila em uma quantidade de 15 a 25 por cento em peso; Ν,Ν-dimetilacrilamida em uma quantidade de 20 a 30 por cento em peso; metacrilato de 2-hidróxi etila em uma quantidade de 2 a 7 por cento em peso; dimetacrilato de tetraetilenogli- col em uma quantidade de 0 a 5 por cento em peso e poli(pirrolidona de N- vinila) em uma quantidade de 0 a 5 por cento em peso.

19. Método, de acordo com qualquer uma das reivindicações 12 a 18, caracterizado pelo fato de que a composição de revestimento compre- ende poli(álcool de vinila), óxido de polietileno, poli(metacrilato de 2- hidroxietila), poli(ácido acrílico), poli(ácido metacrílico), poli(ácido maléico), poli(ácido itacônico), poli(acrilamida), poli(dimetilacrilamida), polímeros car- boximetilados, ácido sulfônico de poliestireno, polímeros de polissulfonato, polissacarídeos, glicanos de amino de glicose, copolímeros de bloco ou a- leatórios destes, ou misturas destes.

20. Método, de acordo com a reivindicação 19, caracterizado pelo fato de que a composição de revestimento compreende poli(metacrilato de 2-hidroxietila).

21. Método, de acordo com a reivindicação 13, caracterizado pelo fato de que a composição de revestimento também compreende um solvente com baixo ponto de ebulição e um solvente com alto ponto de ebu- lição.

22. Método, de acordo com a reivindicação 21, caracterizado pelo fato de que o revestimento da superfície de modelagem é realizado re- vestindo-se por rotação.

23. Método, de acordo com a reivindicação 22, caracterizado pelo fato de que o revestimento por rotação é realizado usando pelo menos 2 μl e não mais do que 20 μΙ da composição de revestimento.

24. Método, de acordo com a reivindicação 23, caracterizado pelo fato de que também compreende aplicar, subseqüente à etapa de re- vestimento por rotação, um jato de ar pressurizado em uma borda do molde.

25. Método para fabricação de lentes de contato caracterizado pelo fato de que compreende: a) revestir uma superfície de modelagem de um molde ou uma metade de molde com uma quantidade eficaz de uma composição de revestimento hidrofílica tendo um peso molecular maior do que 300 kD; b) dispersar uma mistura compreendendo um monômero de hidrogel, um monômero de hidrogel contendo silicone, ou uma combinação destes no molde ou metade de molde; e c) curar a mistura de monômero e a composição de revestimento usando um tempo de retenção de menos que -45 segundos e sob condições adequadas para formar uma lente de contato revestida com a composição de revestimento, onde a lente formada exibe compatibilidade fisiológica.

26. Método, de acordo com a reivindicação 25, caracterizado pelo fato de que a mistura de monômero compreende monômero de hidro- gel.

27. Método, de acordo com a reivindicação 25, caracterizado pelo fato de que a mistura de monômero compreende monômero de hidrogel de silicone.

28. Método, de acordo com a reivindicação 27, caracterizado pelo fato de que a mistura de monômero de hidrogel de silicone compreende um produto de reação de um produto de polimerização por transferência de grupo de macrômero com base em silicone e uma mistura polimerizável compreendendo polidimetil siloxano terminado por monometacrilóxi Si8-10, polidimetilsiloxano exceto polidimetil siloxano terminado por monometacrilóxi Si8-10, e um monômero hidrofílico.

29. Método, de acordo com a reivindicação 28, caracterizado pelo fato de que a mistura de monômero de hidrogel de silicone compreende o macrômero em quantidade de 15 a 25 por cento em peso, o polidimetil si- loxano terminado por monometacrilóxi Sis-io em uma quantidade de 20 a 30 por cento em peso; tris(trimetilsilóxi) silano de metacriloxipropila em uma quantidade de 15 a 25 por cento em peso; Ν,Ν-dimetilacrilamida em uma quantidade de 20 a 30 por cento em peso; metacrilato de 2-hidróxi etila em uma quantidade de 2 a 7 por cento em peso; dimetacrilato de tetraetilenogli- col em uma quantidade de 0 a 5 por cento em peso e poli(pirrolidona de N- vinila) em uma quantidade de 0 a 5 por cento em peso.

30. Método, de acordo com qualquer uma das reivindicações 25 a 29, caracterizado pelo fato de que a composição de revestimento compre- ende poli(álcool de vinila), óxido de polietileno, poli(metacrilato de 2- hidroxietila), poli(ácido acrílico), poli(áci-do metacrílico), poli(ácido maléico), poli(ácido itacônico), poli(acrilamida), poli(dimetilacrilamida), polímeros car- boximetilados, ácido sulfônico de poliestireno, polímeros de polissulfonatos, polissacarídeos, glicanas de amino de glicose, copolímeros de bloco ou a- leatórios destes, ou misturas destes.

31. Método, de acordo com a reivindicação 30, caracterizado pelo fato de que a composição de revestimento compreende poli(metacrilato de 2-hidroxietila).

32. Método, de acordo com a reivindicação 30, caracterizado pelo fato de que a composição de revestimento também compreende um solvente com baixo ponto de ebulição e um solvente com alto ponto de ebu- lição.

33. Método, de acordo com a reivindicação 32, caracterizado pelo fato de que o revestimento da superfície de modelagem é realizado re- vestindo-se por rotação.

34. Método, de acordo com a reivindicação 33, caracterizado pelo fato de que o revestimento por rotação é realizado usando pelo menos -2 μl e não mais do que 20 μΙ da composição de revestimento.

35. Método, de acordo com a reivindicação 34, caracterizado pelo fato de que também compreende aplicar, subseqüente à etapa de re- vestimento por rotação, um jato de ar pressurizado em uma borda do molde.

36. Lente de contato, como definida na reivindicação 25, carac- terizada pelo fato de que a composição de revestimento compreende um revestimento de uma espessura de película seca não menos do que 5 nm e não mais do que 70 nm.