BRPI0611969A2 - materiais de dispositivo otorrinolaringológico e oftálmico - Google Patents

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Abstract

MATERIAIS DE DISPOSITIVO OTORRINOLARINGOLóGICO E OFTáLMICO. A presente invenção refere-se a materiais macios para dispositivo e com alto índice de refração dotado de resistência aperfeiçoada. Os materiais contêm um macrómero de poliestireno.

Description

Relatório Descritivo da Patente de Invenção para "MATERIAISDE DISPOSITIVO OTORRINOLARINGOLÓGICO E OFTÁLMICO".
Campo da invenção
A presente invenção refere-se a materiais de dispositivos otorri-nolaringológico e oftálmico aperfeiçoados. Em particular, a referida invençãose refere a materiais macios para dispositivo com alto índice de refração quesão dotados de resistência aperfeiçoada.
Antecedentes da invenção
Com os recentes avanços da cirurgia de catarata de pequenaincisão, maior é a ênfase que tem sido colocada no desenvolvimento de ma-teriais macios e flexíveis adequados para uso em lentes artificiais. Em geral,os referidos materiais pertencem a uma de três categorias: hidrogéis, silico-nes, e acrílicos.
Em geral, materiais de hidrogel são dotados de um índice derefração relativamente baixo, fazendo com que sejam materiais menos dese-jáveis em função da maior espessura das lentes óticas que se faz necessá-ria para alcançar um poder de refração dado. Os materiais de silicone ge-ralmente são dotados de um maior índice de refração que os hidrogéis, mastendem a desdobrar-se explosivamente depois de serem colocados no olhoem uma posição dobrada. O desdobramento explosivo pode potencialmentedanificar o endotélio da córnea e / ou romper a cápsula natural das lentes.
Os materiais acrílicos são desejáveis por serem dotados tipicamente de umalto índice de refração e por desdobrar-se mais vagarosamente ou controla-damente do que materiais de silicone.
A patente US No. 5.290.892 descreve alto índice de refração, osmateriais acrílicos adequados para uso como material para lente intraocular("IOL"). Os referidos materiais acrílicos contêm, como componentes princi-pais, dois monômeros acrílicos arilados. As IOLs fabricadas com os referidosmateriais acrílicos podem ser roladas ou dobradas para a inserção atravésde pequenas incisões.
A patente U.S. N0 5.331.073 também descreve materiais dúcteisde acrílico para IOL. Os referidos materiais contêm, como componentesprincipais, dois monômeros de acrílico, os quais são definidos pelas proprie-dades de seus respectivos homopolímeros. O primeiro monômero é definidocomo um no qual seu homopolímero é dotado de um índice de refração depelo menos cerca de 1,50. O segundo monômero é definido como um noqual seu homopolímero é dotado de uma temperatura de transição vítreamenor que cerca de 22°C. Os referidos materiais para IOL também contêmum componente de reticulação. Adicionalmente, os referidos materiais po-dem opcionalmente conter um quarto constituinte, diferente dos três primei-ros constituintes, o qual é derivado de um monômero hidrófilo. Os referidosmateriais preferivelmente são dotados de um total de menor que cerca de15% por peso de um componente hidrófilo.
A patente U.S. N0 5.693.095 descreve materiais para lentes of-tálmicas com alto índice de refração e dobráveis contendo pelo menos cercade 90% em peso de apenas dois componentes principais: um monômerohidrófobo de acrílico arilado e um monômero hidrófilo. O monômero hidrófo-bo de acrílico arilado é dotado da fórmula
<formula>formula see original document page 3</formula>
na qual: Xé H ou CH3;
m é 0 - 6;
Y é nada, O, S, ou NR, na qual R é H, CH3, CnH2n+i (n = 1 -10),ISO-OC3H7, C6H5 ou CH2C6H5;
e Ar é qualquer anel aromático o qual pode ser não-substituídoou ser substituído com CH3, C2H5, n-C3H7, iso-C3H7, OCH3, C6H11, Cl, Br,C6H5, ou CH2C6H5.
O material de lente descrito na patente Ό95 preferivelmente édotado de uma temperatura de transição vítrea ("Tg") entre cerca de -20 e+25°C.
As lentes intraoculares flexíveis podem ser dobradas e inseridasatravés de uma pequena incisão. Em geral, um material dúctil pode ser de-formado em uma maior extensão de modo que ele possa ser inserido atra-vés de uma incisão cada vez menor. Os acrílicos dúcteis ou os materiaismetacrílicos tipicamente não são dotados de uma combinação apropriada depropriedades como resistência, flexibilidade e uma superfície não-viscosapara permitir que as IOLs sejam inseridas através de uma incisão tão pe-quena quanto as necessárias para IOLs de silicone. As propriedades mecâ-nicas de elastômeros de silicone são aperfeiçoadas pela adição de uma car-ga inorgânica, tipicamente a sílica de superfície tratada. A sílica de superfícietratada aperfeiçoa as propriedades mecânicas das borrachas dúcteis de a-crílico, mas reduz a claridade ótica do produto acabado. Materiais de cargaalternativos dotados de um índice de refração mais próximo da borracha deacrílico dúctil são necessários.
É sabido que a adição de cargas de reforço para polímeros dúc-teis aperfeiçoa a resistência elástica e a resistência ao dilaceramento. O re-forço endurece o polímero e aperfeiçoa sua dureza restringindo a liberdadelocal de movimento das cadeias de polímeros, e aumenta a resistência daestrutura pela introdução de uma rede de pontos de tenacidade. A habilidadede reforço de uma carga particular depende de suas características (por e-xemplo, o tamanho e a química da superfície), o tipo de elastômero com oqual é usada, e a quantidade de carga presente. As cargas convencionaisincluem negro-de-fumo e carga de silicatos, onde o tamanho das partículas(para a área máxima de superfície) e a capacidade umectante (para a resis-tência de coesão) são de primeira importância. A ligação química covalenteentre a matriz e a carga não é geralmente necessária para um reforço efeti-vo. Para uma aplicação recente e revisão, ver: Boonstra, "Role of particulatefillers in elastomer reinforcement: a review" Polymer 1979, 20, 691, e Gu, etal., "Preparation of high strength and optically transparent silicone rubber"Eur. Polym. J. 1998, 34, 1727.
Sumário da invenção
Alguns materiais de dispositivos acrílicos dobráveis e dúcteis, osquais são particularmente adequados para uso como IOLs, mas os quaissão também úteis como outros dispositivos oftálmicos e otorrinolaringológi-cos, como por exemplo, lentes de contato, ceratoprósteses, anel corneanoou embutidos, tubos de ventilação otológica e implantes nasais, têm sidodescobertos. Os referidos materiais poliméricos contêm domínios de micro-fase separada similar aos referidos domínios encontrados em copolímerosem bloco convencionais. A presença dos domínios de microfase separadaaperfeiçoa a resistência e influencia as propriedades da superfície dos mate-riais poliméricos sem a necessidade de se adicionar materiais de carga. Aspropriedades dos materiais da presente invenção são diferentes das propri-edades dos copolímeros estatísticos (aleatórios) com relações idênticas dealimentação.
Descrição detalhada da invenção
A menos que esteja indicado de outra forma, todas as quantida-des de componentes estão representadas em uma base de % (peso / peso).
Os materiais dos dispositivos da presente invenção são materi-ais poliméricos autorreforçados. Os materiais são fabricados por meio depolimerização de a) um acrilato monofuncional ou um monômero de metacri-lato [1], b) um acrilato bifuncional ou reticulador de metacrilato [2], e c) umpoliestireno terminado por um acrilato ou metacrilato [3] ou um poliestirenoterminado por um diacrilato ou dimetacrilato [4]
<formula>formula see original document page 5</formula>
nos quais:
R, R' independentemente = H1 CH3, ou CH2CH3;B = 0(CH2)n, NH(CH2)n, ou NCH3(CH2)n;X = O(CH2)n, NH(CH2)n, NCH3(CH2)n, ou nada;η = 0 - 6;
Y = fenila, (CH2)mH, (CH2)mC6H5, OH, CH2CH(OH)CH2OH,(OCH2CH2)mOCH3, ou (OCH2CH2)mOCH2CH3;
M = 0-12;
Z = (CH2)a, (CH2CH2O)b, O, ou nada;D = (CH2)a, O(CH2CH2O)bl O, ou nada;
a = 1 -12;
b = 1 - 24; e
A = CH3-, CH3CH2-, CH3CH2CH2-, CH3CH2CH2CH2-, ouCH3CH2CH(CH3)-.
Os monômeros preferidos para a fórmula (1) são os referidos
R = H1B = O(CH2)Z1 Y = fenila;
R = Η, B = O(CH2)3, Y = fenila; e
R = CH3, B = O(CH2)4, Y = fenila.
Os monômeros preferidos para a fórmula (2) são os referidos na
R = H1X = OCH2, D = (CH2)2,
R = CH3l X = OCH2l D = nada; e
R = CH3l X = nada, D = O(CH2CH2O)b, onde b > 10.
Os macrômeros preferidos para a fórmula (3) são os referidos
R = CH3, R' = Η, X = O(CH2)2, Z = nada, A = CH3CH2CH(CH3); e
R = CH3, R' = CH3, X = O(CH2)2l Z = nada, A =CH3CH2CH(CH3).
Os macrômeros preferidos para a fórmula (4) são os referidosnos quais:
R = CH3,
R' = Η, X = O(CH2)Z, Z = nada, A = CH3CH2CH(CH3); e
R = CH3, R' = CH3, X = O(CH2)2, Z = nada, A = CH3CH2CH(CH3).
Os monômeros da fórmula (1) são conhecidos e podem ser fa-bricados através de métodos já conhecidos. Ver1 por exemplo, as patentesUS Nos. 5.331.073 e 5.290.892. Muitos monômeros da fórmula (1) estãodisponíveis comercialmente a partir de uma variedade de fontes.
Os monômeros da fórmula (2) são conhecidos e podem ser fa-bricados através de métodos já conhecidos, e estão disponíveis comercial-mente. Os monômeros preferidos para a fórmula (2) incluem dimetacrilato deetileno glicol; dimetacrilato de dietileno glicol; dimetacrilato de 1,6-hexanodiol; dimetacrilato de 1,4-butanodiol; dimetracrilato de polioxietileno(média do número do peso molecular 600 - 1000); e seus acrilatos corres-pondentes.
Os macrômeros das fórmulas (3) e (4) são conhecidos. Os refe-ridos estão disponíveis comercialmente em algumas instâncias e podem serfabricados através de métodos já conhecidos. Os macrômeros das fórmulas(3) e (4) podem ser fabricados através de ligações covalentes de um grupopolimerizável para um grupo final funcional de um poliestireno ramificado oulinear. Por exemplo, um poliestireno terminado por uma hidroxila pode sersintetizado por polimerização aniônica de estireno, e então funcionalizadopela terminação com óxido de etileno para produzir poliestireno terminadopor uma hidroxila. Os grupos hidroxilas terminais são revestidos em uma ouambas as terminações da cadeia final com um acrilato, metacrilato ou grupoestirênico. Os revestimentos são ligados de modo covalente via métodos jáconhecidos, por exemplo, a esterificação com cloreto de acriloíla ou a reaçãocom um isocianato para formar uma ligação de carbamato. Ver, geralmente,as patentes U.S. N0S 3.862.077 e 3.842.059, cujo conteúdo completo é in-corporado por referência.
Alternativamente, os macrômeros das fórmulas (3) e (4) podemtambém ser preparados usando condições de polimerização radicalar portransferência de átomo (ATRP). Por exemplo, um iniciador de hidroxila ter-minal (bromoisobutirato de hidroxietila) pode ser combinado com halogenetode cobre (I) e um Iigante de amina solubilizante. O referido pode ser usadopara iniciar a polimerização de monômero de estireno sob condições ade-quadas. Ver, geralmente, as patentes US N0S 5.852.129, 5.763.548, e5.789.487. O resultante poli(estireno) terminado por uma hidroxila pode en-tão ser reagido com cloreto de metacriloíla ou metacrilato de isocianatoetilapara produzir um terminado por um macromonômero metacrilato.
A flexibilidade do material copolimérico da presente invençãodepende primeiramente da temperatura de transição vítrea do homopolímeroformado a partir de um monômero (1) e a miscibilidade do macrômero depoliestireno na resultante rede de polímeros. A concentração de monômero(1) é tipicamente de pelo menos 50%, e preferivelmente de 65% - 85% empeso, do total da concentração (monômero + macrômero + reticulador). Aconcentração de reticulador bifuncional (2) é de tipicamente 10 a 15% empeso da concentração total quando R = CH3, X = nada, D = O(CH2CH2O)blonde b > 5 , e preferivelmente menor que cerca de 3% em peso para reticu-Iadores bifuncionais de baixo peso molecular, por exemplo quando R = H1X=OCH2, e D =(CH2)2. A concentração total de macrômeros (3) e (4) dependeda temperatura de transição vítrea do homopolímero formado a partir de ummonômero (1). Os macrômeros (3) e (4) tenderão a aumentar o módulo ediminuir a flexibilidade do material copolimérico resultante como uma funçãode seu peso molecular. A pesos moleculares mais baixos, os macrômeros(3) e (4) podem ser miscíveis com a rede de polímero resultante e o efeitopara Tg será mais parecido com um copolímero convencional. A pesos mo-leculares mais altos ou em concentração total macrômero mais altas, podeocorrer aumento da separação de fase e permitindo uma fase de macrômerode poliestireno distinta e dois Tg's. A concentração total de macrômeros (3)e (4) no material copolimérico da presente invenção tipicamente está entre 5-40% em peso.
A limpidez do copolímero é dependente da concentração total demacrômero e do peso molecular do macrômero nas séries de copolímerosde acrilato de feniletila. Os copolímeros de acrilato de feniletila contendo20% em peso de macrômero de poliestireno com uma média do número dopeso molecular de aproximadamente 51.000 e uma polidispersão de menosque cerca de 1,03 não eram oticamente claro. Os copolímeros contendo bai-xo peso molecular restringem os macrômeros de poliestireno de polidisper-são e exibiram excelente Iimpidez ótica. Conformemente, os materiais copo-liméricos da presente invenção preferivelmente contêm macrômeros (3) ou(4) dotados de um peso molecular de menos de 51.000.
O material de dispositivo copolimérico da presente invenção op-cionalmente contém um ou mais ingredientes selecionados a partir do grupoque consiste em um absorvedor de UV polimerizável e um corante polimeri-zável. Preferivelmente, o material de dispositivo da presente invenção nãocontém nenhum outro ingrediente além dos monômeros das fórmulas (1) e(2), os macrômeros (3) e / ou (4), e absorvedor de UV polimerizável e corantes.
O material de dispositivo da presente invenção opcionalmentecontém absorvedores de UV reativos ou corantes reativos. Um absorvedorde UV reativo preferido é 2-(2'hidroxi-3'-metalilo-5,-metilfenil)benzotriazol,disponível comercialmente como o-Metalil Tinuvin P ("oMTP") de Poliscien-ces, Inc., Warrington, Pennsylvania. Os absorvedores de UV estão tipica-mente presentes em uma quantidade a partir de cerca de 0,1% - 5% (empeso). Compostos de absorção de luz azul reativos adequados incluem osreferidos compostos descritos na patente U.S. N0 5.470.932. Os absorvedo-res de luz azul estão tipicamente presentes em uma quantidade a partir decerca de 0,01% - 0,5% (em peso). Quando usado para fabricar IOLs, os ma-teriais dos dispositivos da presente invenção preferivelmente contêm tantoum absorvedor de UV reativo quanto um corante reativo.
A fim de formar o material de dispositivo da presente invenção,os ingredientes escolhidos (1), (2), e tanto (3) ou (4) ou ambos (3) e (4) sãocombinados e polimerizados usando um radical iniciador para iniciar a poli-merização pela ação de calor ou de radicação. O material de dispositivo épreferivelmente polimerizado em moldes de polipropileno desgaseificado sobnitrogênio ou em moldes de vidro.
Os iniciadores de polimerização adequados incluem iniciadorestérmicos e fotoiniciadores. Os iniciadores térmicos preferidos incluem inicia-dores de radicais livres de peróxido, como por exemplo, (peroxi-2-etil)hexanoato de t-butila e peroxidicarbonato de di-(terc-butilcicloexila) (dis-ponível comercialmente como Perkadox® 16 de AkzoChemicaIs Inc., Chica-go, Illinois). Particularmente em casos onde os materiais da presente inven-ção não contêm um cromóforo absorvente de luz azul, os fotoiniciadores pre-feridos incluem iniciadores de oxido de benzoilfosfina, como por exemplooxido de 2,4,6-trimetil-benzoildifenil-fosfina, disponível comercialmente comoLucirlin® TPO de BASF Corporation (Charlotte, North Carolina). Os iniciado-res estão tipicamente presentes em uma quantidade igual a cerca de 5% oumenos do peso total da formulação, e mais preferivelmente menos do que2% da formulação total. Como é costume para finalidades de cálculo dequantidade de um componente, o peso do iniciador não é incluído no cálculoda porcentagem em peso da formulação.
A combinação particular de ingredientes descritos acima e a i-dentidade e a quantidade de qualquer componente adicional são determina-das pelas propriedades desejadas do material de dispositivo finalizado. Emuma modalidade preferida, os materiais dos dispositivos da presente inven-ção são usados para fabricar IOLs dotadas de um diâmetro ótico de 5,5 mmou 6 mm que é projetado para ser comprimido ou esticado e inserido atravésde tamanhos de incisão cirúrgica de 2 mm ou menos.
O material de dispositivo preferivelmente é dotado de um índicede refração em seu estado seco de pelo menos cerca de 1,47, e mais prefe-rivelmente de pelo menos cerca de 1,50, como medido por um refratômetroAbbe' em 589 nm (fonte de luz Na) e 25°C. Os óticos fabricados a partir demateriais dotados de um índice de refração mais baixo do que 1,47 são ne-cessariamente mais espessos do que os óticos de mesmo poder os quaissão fabricados a partir de materiais dotados de um maior índice de refração.
Como tal, óticos de IOL fabricados a partir de materiais com propriedadesmecânicas comparáveis e um índice de refração mais baixo do que aproxi-madamente 1,47 geralmente requerem incisões relativamente mais largaspara a implantação de IOL.
A morfologia do material ou sua estrutura de fase vai dependerda concentração de macrômero, peso molecular, sua miscibilidade na redede copolímero (a qual também depende do peso molecular), e o método depolimerização. O comportamento de microfases separadas pode ser obser-vado por calorimetria exploratória diferencial (DSC). Os materiais de micro-fase separada irão exibir duas temperaturas de transição vítrea ("Tg"). A fasecontínua e a fase descontínua irão cada uma exibir uma Tg separada. A Tgda fase contínua irá primeiramente determinar as propriedades de flexibili-dade do material, e as características de dobra e desdobra, e é preferível-mente menor do que cerca de +25°C, e mais preferivelmente menor quecerca de 0°C. A Tg da fase descontínua é dotada de um impacto menor naflexibilidade dos materiais do que a referida de uma fase contínua. A Tg émedida por calorimetria de exploração diferencial a 10°C/min., e é em geraldeterminada na metade da transição do fluxo de calor versus a curva detemperatura.
O material de dispositivo preferivelmente é dotado de um alon-gamento de pelo menos 150%, mais preferivelmente pelo menos 300%, eum módulo de Young de menos do que 6,0 MPa1 mais preferivelmente me-nos do que 5,0 MPa. As referidas propriedades indicam que uma lente fabri-cada a partir de tal material geralmente irá se dobrar facilmente e não vai sequebrar, rasgar ou romper quando estiver dobrada. As propriedades elásti-cas de amostras de polímeros são determinadas em espécimes de teste detensão em forma de haltere com um comprimento total de 20 mm, compri-mento na área de agarramento de 4,88 mm, largura total de 2,49 mm, 0,833mm na largura da seção estreita, um raio de faixa de 8,83 mm, e uma es-pessura de 0,9 mm. O teste é realizado em amostras em condições de labo-ratório padrão de 23 ± 2°C e 50 ± 5% de umidade relativa usando um "Ins-tron Material Tester" modelo 4400 com uma célula de carga de 50N. A dis-tância de agarramento é de 14 mm e a velocidade da cruzeta é de 500mm/minuto e a amostra é puxada até romper. O alongamento (deformação)é descrito como uma fração de deslocamento no momento da ruptura para adistância de agarramento original ("alongamento" ou "Deformação na ruptu-ra"). O módulo é calculado como a inclinação instantânea da curva de ten-são-deformação a 0% de deformação ("módulo de Young"), 25% de defor-mação ("módulo 25%") e 100% de deformação (módulo 100%). A resistênciaao dilaceramento foi medida em elementos angulares não-nomeados de90°C (Molde C) de acordo com a ASTM D624-91 "Standard Test Metod forTear Strength of Conventional Vulcanized Rubber and Thermoplastic Elas-tomers". Os espécimes de teste tinham 20 mm de comprimento total, 9,0mm de tamanho de calibre e uma espessura de 0,9 mm. O teste foi realizadoem amostras em condições-padrão de laboratório de 23 ± 2°C usando um"Instron Material Tester" modelo 4400 com uma célula de carga de 50 Ν. Adistância de agarramento era de 9,0 mm e a velocidade da cruzeta era de500 mm/minuto e a amostra puxada até a ruptura. A resistência ao dilacera-mento ("resistência de tensão") foi calculada a partir da força máxima obtidadurante o teste dividida pela espessura da amostra.
As IOLs construídas dos referidos materiais de dispositivos dapresente invenção podem ser de qualquer projeto capaz de ser esticado oucomprimido dentro de uma seção transversal que pode se fixar através deuma incisão de 2 mm. Por exemplo, as IOLs podem ser do que é conhecidocomo peça única e ou projeto multipeça, e compreende o componente óticoe os componentes hápticos. O componente ótico é a porção a qual servecomo a lente e os componentes hápticos são anexados ao componente óticoe são como braços que seguram o componente ótico em sua posição ade-quada no olho. Os componentes óticos e háptico(s) podem ser de materiaisiguais ou diferentes. Uma lente multipeça é assim chamada porque o com-ponente ótico e o(s) componente(s) háptico(s) são fabricados em separado eentão os componentes hápticos são anexados ao componente ótico. Emuma lente de peça única, o componente ótico e o(s) componente(s) hápti-co(s) são formados a partir de uma peça de material. Dependendo do mate-rial, os componentes hápticos são então cortados, ou torneados, do materialpara produzir a IOL.
Além das IOLs, os materiais da presente invenção são tambémadequados para uso como outros dispositivos oftálmicos ou otorrinolaringo-lógicos como por exemplo lentes de contato, ceratoprósteses, anéis ou ca-madas internas da córnea, tubos de ventilação otológica e implantes nasais.
A invenção será mais adiante ilustrada pelos exemplos a seguir,os quais têm a intenção de serem ilustrativos, mas não limitantes.Exemplo 1. Copolimerização termicamente iniciada de metacrilato terminadopor um poli(estireno) com acrilato de 2-feniletila e diacrilato de 1,4-butanodiol
Um frasco de cintilação de 20 mL foi carregado com 1,3999 g demetacrilato terminado por um poli(estireno), 5,6535 g de acrilato de 2-feniletila (ΡΕΑ), e 0,0347 g de diacrilato de 1,4-butanodiol (BDDA). O frascofoi fechado e agitado por cerca de 1 hora para permitir a dissolução do com-ponente de poliestireno. A mistura do monômero foi filtrada através de umamembrana de fibra de vidro de 1,0 mícron, e então através de um filtro PTFEde 0,45 mícron. A formulação foi desgaseificado por borbulhagem de N2 a-través de uma mistura do monômero. Peróxi-2-etil-hexanoato de t-butila (t-BPO) foi adicionado (0,0601 g) e a solução foi misturada completamente. Amistura do monômero foi distribuída dentro de moldes de polipropileno des-gaseificado à vácuo sob uma atmosfera de N2. Os moldes preenchidos fo-ram então colocados em um forno mecânico de convecção e vulcanizados a70°C por 1 hora, então pós-vulcanizado por 2 horas a 110°C. O produto foiremovido dos moldes de polipropileno e o monômero residual foi removidopor extração de acetona em temperatura ambiente. O polímero extraído foiseco sob vácuo a 60°C. O percentual de acetona extraível foi determinadogravimetricamente. As propriedades representativas estão listadas na tabela 1.
Exemplo 2. Copolimerizacão termicamente iniciada de estireno com acrilatode 2-feniletila e diacrilato de 1,4-butanodiol
Um frasco de cintilação de 20 ml_ foi carregado com 2,0096 g deestireno, 7,9588 g de acrilato de 2-feniletila (ΡΕΑ), e 0,0565 g de diacrilatode 1,4-butanodiol (BDDA). A mistura do monômero foi misturada e entãofiltrada através de um filtro PTFE de 0,45 mícron. A formulação foi desgasei-ficada por borbulhagem de N2 através de uma mistura do monômero. Peróxi-2-etilexanoato de t-butila (t-BPO) foi adicionado (0,1050 g) e a solução foimisturada completamente. A mistura do monômero foi distribuída dentro demoldes de polipropileno desgaseificado a vácuo. Os moldes preenchidosforam então colocados em um forno mecânico de convecção e vulcanizado a70°C por 1 hora, então pós-vulcanizado por 2 horas a 110°C. O produto foiremovido dos moldes de polipropileno e o monômero residual foi removidopor extração de acetona em temperatura ambiente como indicado no Ex. 1.
As propriedades representativas estão listadas na tabela 1.Tabela 1. Comparação de metacrilato terminado por um copolímero enxerta-do com poli(estireno) com acrilato de 2-feniletila e poli(acrilato de estireno-co-2-feniletila)
<table>table see original document page 14</column></row><table>
Exemplo 3. Copolimerização iniciada por UV de metacrilato terminado porum poli(estireno) (Peso molecular 13.000) com acrilato de 2-feniletila e dia-crilato de 1.4-butanodiol
Um frasco de cintilação de 20 mL foi carregado com 2,0045 g depoliestireno terminado com um metacrilato (Peso molecular 13.000), 7,9528g de acrilato de 2-feniletila (PEA)1 e 0,0519 g de diacrilato de 1,4-butanodiol(BDDA). O frasco foi fechado e a mistura foi agitada por cerca de 1 hora pa-ra permitir a dissolução do componente de poliestireno. 2-Hidroxi-2-metil-1-fenilpropano-1-ona (Darocur® 1173) foi adicionada (0,1050 g) e a solução foimisturada completamente. A mistura do monômero foi filtrada através deuma membrana de fibra de vidro de 1,0 mícron, então um filtro de membranaPTFE de 0,45 mícron. A formulação foi desgaseificada por borbulhagem deN2 então distribuída dentro de moldes de polipropileno desgaseificado a vá-cuo sob uma atmosfera de N2. Os moldes preenchidos foram expostos à luzUV por 20 minutos. O produto foi removido dos moldes de polipropileno e omonômero residual foi removido por extração de acetona em temperaturaambiente como indicado no Ex. 1. As propriedades representativas estão lis-tadas na tabela 2.
Exemplo 4. Copolimerização iniciada por UV de metacrilato terminado porum poli(estireno) (Peso molecular 23.300) com acrilato de 2-feniletila e dia-crilato de 1.4-butanodiol
Um frasco de cintilação de 20 mL foi carregado com 0,6002 g depoliestireno terminado por um metacrilato (Peso molecular 23.300), 2,3937 gde acrilato de 2-feniletila (ΡΕΑ), e 0,0172 g de diacrilato de 1,4-butanodiol(BDDA). O frasco foi fechado e a mistura foi agitada por cerca de 1 hora pa-ra permitir a dissolução do componente de poliestireno. 2-Hidróxi-2-metil-1-fenilpropano-1-ona (Darocur® 1173) foi adicionada (0,0323 g) e a solução foimisturada completamente. A mistura do monômero foi filtrada através de umfiltro de membrana de fibra de vidro de 1,0 mícron. A formulação foi desga-seificado por borbulhagem de N2 e então distribuída dentro de moldes depolipropileno desgaseificado a vácuo sob uma atmosfera de N2. Os moldespreenchidos foram expostos à luz UV por 20 minutos. O produto foi removidodos moldes de polipropileno e o monômero residual foi removido por extra-ção de acetona em temperatura ambiente como indicado no Ex. 1. As pro-priedades representativas estão listadas na tabela 2.
Exemplo 5. Copolimerização iniciada por UV de metacrilato terminado porum poli(estireno) (Peso molecular 51.000) com acrilato de 2-feniletila e dia-crilato de 1,4-butanodiol
Um frasco de cintilação de 20 mL foi carregado com 1,0002 g depoliestireno terminado por um metacrilato (Peso molecular, 51,000), 3,9897g de acrilato de 2-feniletila (ΡΕΑ), e 0,0289 g de diacrilato de 1,4-butanodiol(BDDA). O frasco foi fechado e a mistura foi agitada por cerca de 1 hora pa-ra permitir a dissolução do componente de poliestireno. 2-Hidroxi-2-metil-1-fenilpropano-1-ona (Darocur® 1173) foi adicionada (0,0518 g) e a solução foimisturada completamente. A mistura do monômero foi filtrada através de umfiltro de membrana de fibra de vidro de 1,0 mícron. A formulação foi desga-seificado por borbulhagem de N2 e então distribuída dentro de moldes depolipropileno desgaseificado à vácuo sob uma atmosfera de N2. Os moldespreenchidos foram expostos à luz UV por 20 minutos. O produto foi removidodos moldes de polipropileno e o monômero residual foi removido por extra-ção de acetona em temperatura ambiente como indicado no Ex. 1. As pro-priedades representativas estão listadas na tabela 2.
Exemplo 6. Copolimerizacão iniciada por UV de dimetacrilato terminado porum poli(estireno) com acrilato de 2-feniletila
Um frasco de cintilação de 20 ml_ foi carregado com 0,6005 g depoliestireno terminado por um dimetacrilato, e 2,4159 g de acrilato de 2-feniletila (ΡΕΑ).O frasco foi fechado e a mistura foi agitada por cerca de 1hora para permitir a dissolução do componente de poliestireno. A mistura domonômero foi filtrada através de um filtro de membrana de fibra de vidro de1,0 mícron, e desgaseificada por borbulhagem de N2. 2-Hidroxi-2-metil-1-fenil-propano-1-ona (Darocur®1173) foi adicionada (0,0285 g) e a solução foimisturada completamente. A mistura do monômero foi distribuída dentro demoldes de polipropileno desgaseificado a vácuo sob uma atmosfera de N2.Os moldes preenchidos foram expostos à luz UV por 20 minutos. O produtofoi removido dos moldes de polipropileno e o monômero residual foi removi-do por extração de acetona em temperatura ambiente como indicado no Ex.1. As propriedades representativas estão listadas na tabela 2.
Exemplo 7. Copolimerizacão iniciada por UV de poli(estireno) terminado porcom acrilato de 2-feniletila e diacrilato de 1,4-butanodiol
Um frasco de cintilação de 20 mL foi carregado com 0,6015 g depoliestireno terminado por um dimetacrilato, 2,3960 g de acrilato de 2-feniletila (ΡΕΑ), e 0,0164 g de diacrilato de 1,4-butanodiol (BDDA). O frascofoi fechado e a mistura foi agitada por cerca de 1 hora para permitir a disso-lução do componente de poliestireno. A mistura do monômero foi filtrada a-través de um filtro de membrana de fibra de vidro de 1,0 mícron, e desgasei-ficada por borbulhagem de N2. 2-Hidroxi-2-metil-1-fenil-propano-1-ona (Da-rocur® 1173) foi adicionado (0,0310 g), e a solução foi misturada completa-mente. A mistura do monômero foi distribuída dentro de moldes de polipropi-leno desgaseificado a vácuo sob uma atmosfera de N2. Os moldes preenchi-dos foram expostos à luz UV por 20 minutos. O produto foi removido dosmoldes de polipropileno e o monômero residual foi removido por extração deacetona em temperatura ambiente como indicado no Ex. 1. As propriedadesrepresentativas estão listadas na tabela 2.
Tabela 2. Metacrilato e dimetacrilato terminado por copolímeros de po-li(estireno) com acrilato de 2-feniletila e diacrilato de 1,4-butanodiol
<table>table see original document page 17</column></row><table>
Exemplo 8. Copolimerizacão iniciada por UV de poli(estireno) terminado pormetacrilato com acrilato de 2-feniletila e 1% em peso de diacrilato de 1,4-butanodiol
Um frasco de cintilação de 20 mL foi carregado com 1,2005 g depoliestireno terminado por metacrilato, 4,7472 g de acrilato de 2-feniletila(ΡΕΑ), e 0,0597 g de diacrilato de 1,4-butanodiol (BDDA). O frasco foi fe-chado e a mistura foi agitada por cerca de 1 hora para permitir a dissoluçãodo componente de poliestireno. A mistura do monômero foi filtrada atravésde uma membrana de fibra de vidro de 1,0 mícron, então um filtro de mem-brana PTFE de 0,45 mícron, desgaseificada por borbulhagem de N2. 2-Hidroxi-2-metil-1fenil-propano-1-ona (Darocur® 1173) foi adicionada (0,0581g) e a solução foi misturada completamente. A mistura do monômero foi dis-tribuída dentro de moldes de polipropileno desgaseificado à vácuo sob umaatmosfera de N2. Os moldes preenchidos foram expostos à luz UV por 20minutos. O produto foi removido dos moldes de polipropileno e o monômeroresidual foi removido por extração de acetona em temperatura ambiente co-mo indicado no Ex. 1. As propriedades representativas estão listadas na tabela 3.
Exemplo 9. Copolimerizacão iniciada por UV de poli(estireno) terminado pormetacrilato com acrilato de 2-feniletila e 2% em peso diacrilato de 1.4-butanodiol
Um frasco de cintilação de 20 ml_ foi carregado com 1,2008 g depoliestireno terminado por metacrilato, 4,6929 g de acrilato de 2-feniletila(ΡΕΑ), e 0,225 g de diacrilato de 1,4-butanodiol (BDDA). O frasco foi fecha-do e a mistura foi agitada por cerca de 1 hora para permitir a dissolução docomponente de poliestireno. A mistura do monômero foi filtrada através deuma membrana de fibra de vidro de 1,0 mícron, então por um filtro de mem-brana PTFE de 0,45 mícron, desgaseificada por borbulhagem de N2. 2-Hidroxi-2-metil-1fenil-propano-1-ona (Darocur® 1173) foi adicionada (0,0561g) e a solução foi misturada completamente. A mistura do monômero foi dis-tribuída dentro de moldes de polipropileno desgaseificado à vácuo sob umaatmosfera de N2. Os moldes preenchidos foram expostos à luz UV por 20minutos. O produto foi removido dos moldes de polipropileno e o monômeroresidual foi removido por extração de acetona em temperatura ambiente co-mo indicado no Ex.1. As propriedades representativas estão listadas na tabela 3.Exemplo 10. Copolimerizacão iniciada por UVde poli(estireno) terminado pormetacrilato com acrilato de 2-feniletila e 3% em peso diacrilato de 1,4-butanodiol
Um frasco de cintilação de 20 ml_ foi carregado com 1,2008 g depoliestireno terminado por metacrilato, 4,6393 g de acrilato de 2-feniletila(PEA)1 e 0,1824 g de diacrilato de 1,4-butanodiol (BDDA). O frasco foi fe-chado e a mistura foi agitada por cerca de 1 hora para permitir a dissoluçãodo componente de poliestireno. A mistura do monômero foi filtrada atravésde uma membrana de fibra de vidro de 1,0 mícron, então por um filtro demembrana PTFE de 0,45 mícron, desgaseificada por borbulhagem de N2. 2-Hidroxi-2-metil-1fenil-propano-1-ona (Darocur® 1173) foi adicionada (0,0580g) e a solução foi misturada completamente. A mistura do monômero foi dis-tribuída dentro de moldes de polipropileno desgaseificado à vácuo sob umaatmosfera de N2. Os moldes preenchidos foram expostos à luz UV por 20minutos. O produto foi removido dos moldes de polipropileno e o monômeroresidual foi removido por extração de acetona em temperatura ambiente co-mo indicado no Ex. 1. As propriedades representativas estão listadas na tabela 3.
Tabela 3. Copolímeros de poliestireno terminado por um metacrilato comacrilato de 2-feniletila e diacrilato de 1,4-butanodiol
<table>table see original document page 19</column></row><table>A adição de macrômero de poliestireno aperfeiçoa as proprieda-des de resistência dos polímeros dúcteis de acrílico permitindo uma distor-ção aperfeiçoada sem fratura. Por exemplo, na Tabela 1, um copolímero en-xertado com um acrilato de 2-feniletila-metacrilato de poliestireno (Ex. 1) édotado de uma resistência elástica, deformação na ruptura, uma resistênciaao dilaceramento, e uma diminuição de módulo aperfeiçoadas quando com-paradas com um copolímero estatístico de acrilato de 2-feniletila e estirenode razão de alimentação de monômero idêntica. Além disso, a adição docomponente de estireno resulta em um aumento do índice de refração quan-do comparado a todas as formulações acrílicas, permitindo a fabricação delentes de menor massa de poder de refração idêntico.
O peso molecular do macrômero de poliestireno também causaimpacto nas propriedades do polímero. Na Tabela 2, o Ex. 4 contém um me-tacrilato de peso molecular maior terminado por um poliestireno, e isso resul-ta em uma resistência elástica aperfeiçoada e uma resistência ao dilacera-mento com apenas um moderado aumento do módulo quando comparado aum copolímero enxertado sintetizado com um poliestireno terminado por me-tacrilato de peso molecular baixo. DSC confirmou a morfologia de fase sepa-rada no referido copolímero (Ex. 4). Mais adiante o peso molecular do ma-crômero de poliestireno resultou em propriedades elásticas aperfeiçoadas(Ex. 5), no entanto o referido copolímero não era oticamente claro como e-ram os domínios de fase separada agora grandes o bastante para espalhara luz. Um poliestireno terminado por um dimetacrilato pode também ser usa-do com ou sem um reticulador adicional de baixo peso molecular (Tabela 2,Ex. 6 e 7) para adpatar a deformação na ruptura.
Todos os referidos polímeros são dotados de excelente Iimpidezquando fundidos. No entanto, a claridade ótica subseqüente à hidratação eao aquecimento é uma função da concentração de reticulador (Tabela 3). Oscopolímeros com alta concentração de BDDA (Ex. 9, 10) exibiram Iimpidezóptica aperfeiçoada quando hidratados a 40°C quando comparados a con-centrações de BDDA mais baixas (Ex. 8).Exemplo 11. Copolimerização termicamente iniciada de poli(estireno) termi-nado por metacrilato com acrilato de 2-feniletila, metacrilato de 2-(2-metoxietoxi) etila e diacrilato de 1,4-butanodiol
Um frasco de cintilação de 20 ml_ é carregado com 0,80 g depoli(estireno) terminado por um metacrilato, 2,56 g de acrilato de 2-feniletila(ΡΕΑ), 0,60 g de metacrilato de 2-(2-metoxietoxi) etila (MEEMA), e 0,04 g dediacrilato de 1,4-butanodiol (BDDA). O frasco é fechado e agitado para per-mitir a dissolução de macromonômeros do poliestireno. A mistura do monô-mero é filtrada através de uma membrana de fibra de vidro de 1,0 mícron. Aformulação é desgaseificada por borbulhagem de N2 através de uma misturado monômero. Peroxidicarbonato de di(4-terc-butilcicloexila) (Perkadox 165)é adicionado (0,02 g) e a solução é completamente misturada. A mistura domonômero é distribuída dentro de moldes de polipropileno desgaseificado àvácuo sob uma atmosfera de N2. Os moldes preenchidos são colocados emum forno de convecção mecânico a 70° por 1 hora, então pós-vulcanizado a110°C por 2 horas. O produto é removido dos moldes de polipropileno equalquer monômero residual é removido por extração de acetona em tempe-ratura ambiente. O produto do polímero é secado sob vácuo a 60°C.
Os referidos copolímeros enxertados também exibem uma vis-cosidade de superfície reduzida se comparado a copolímeros estatísticos decomposição de alimentação idêntica, e o referido aperfeiçoa a fabricação e amanipulação de IOLs.
A referida invenção tem sido descrita por referência a certasmodalidades preferidas; no entanto, deve ser entendido que ela pode serconfigurada de outras formas específicas ou variações de si sem afastar-sede suas características especiais ou essenciais. As modalidades descritasacima são por essa razão consideradas como ilustrativas em todos os as-pectos e não restritivas, o escopo da invenção sendo indicado mais pelasreivindicações adicionadas do que pela descrição antecedente.

Claims (19)

1. Material de dispositivo polimérico oftálmico ou otorrinolaringo-lógico compreendendo a) um acrilato monofuncional ou um monômero demetacrilato [1]; b) um acrilato difuncional ou um monômero de reticulação demetacrilato [2], e c) um acrilato ou macrômero de poliestireno terminado porde metacrilato [3] ou um macrômero de poliestireno terminado por ou dime- <formula>formula see original document page 22</formula> nos quaisR, R1 independentemente = H, CH3, ou CH2CH3;B = O(CH2)n, NH(CH2)n, ou NCH3(CH2)n;X = O(CH2)n, NH(CH2)n, NCH3(CH2)n, ou nada;η = O - 6;Y = fenila, (CH2)mH, (CH2)mC6H5, OH, CH2CH(OH)CH2OH,(OCH2CH2)mOCH3, ou (OCH2CH2)mOCH2CH3;m = O -12;Z =(CH2)a, (CH2CH2O)b, O, ou nada;D =(CH2)a, O(CH2CH2O)b, O, ou nada;a = 1 -12;b = 1 - 24; eA = CH3-, CH3CH2-, CH3CH2CH2-, CH3CH2CH2CH2-, ouCH3CH2CH(CH3)-
2. Material de dispositivo polimérico, de acordo com a reivindica-ção 1, no qual o monômero da fórmula (1) é selecionado a partir do grupoque consiste nos referidos nos quaisR = H1B = O(CH2)b Y = fenila; eR = CH3, B = O(CH2)4, Y = fenila.
3. Material de dispositivo polimérico, de acordo com a reivindica-ção 1, no qual o monômero da fórmula (2) é selecionado a partir do grupoque consiste nos referidos nos quaisR = Η, X = OCH2, D = (CH2)2;R = CH3, X = OCH2, D = nada; eR = CH3, X= nada, D = O(CH2CH2O)b onde b é > 10.
4. Material de dispositivo polimérico, de acordo com a reivindica-ção 1, no qual o monômero da fórmula (2) é selecionado a partir do grupoque consiste em dimetacrilato de etileno glicol; dimetacrilato de dietileno gli-col; dimetacrilato de 1,6-hexanodiol; dimetacrilato de 1,4-butanodiol; dimeta-crilato de poli(óxido de etileno) (média do número do peso molecular 600 - 1000); e seus acrilatos correspondentes.
5. Material de dispositivo polimérico, de acordo com a reivindica-ção 1, no qual o macrômero da fórmula (3) é selecionado a partir do grupoque consiste nos referidos nos quaisR = CH3, R1 = Η, X = O(CH2)2, Z = nada, A = CH3CH2CH(CH3); eR = CH3, R1 = CH3, X = O(CH2)2, Z = nada, A = CH3CH2CH(CH3).
6. Material de dispositivo polimérico, de acordo com a reivindica-ção 1, no qual o macrômero da fórmula (4) é selecionado a partir do grupoque consiste nos referidos no quaisR = CH3, R' = Η, X = O(CH2)2, Z = nada, A = CH3CH2CH(CH3); eR = CH3, R' = CH3, X = O(CH2)2, Z = nada, A = CH3CH2CH(CH3).
7. Material de dispositivo, de acordo com a reivindicação 1, noqual o material de dispositivo compreende um monômero da fórmula (1),ummonômero da fórmula (2), um macrômero da fórmula (3), e um macrômeroda fórmula (4).
8. Material de dispositivo, de acordo com a reivindicação 1, noqual a quantidade total de monômeros da fórmula (1) é de pelo menos 50%(peso / peso).
9. Material de dispositivo, de acordo com a reivindicação 8, noqual a quantidade total de monômeros da fórmula (1) é de 65-85% (peso /peso).
10. Material de dispositivo, de acordo com a reivindicação 1, noqual a quantidade total do monômero da fórmula (2) não excede 15% (peso /peso).
11. Material de dispositivo, de acordo com a reivindicação 10, noqual a quantidade total de monômeros da fórmula (2) é menos do que 3%(peso / peso).
12. Material de dispositivo, de acordo com a reivindicação 1, noqual a quantidade total de macrômeros (3) e (4) é 5% - 40% (peso / peso).
13. Material de dispositivo, de acordo com a reivindicação 1, noqual macrômero da fórmula (3) e o macrômero da fórmula (4) são dotadosde uma média do número do peso molecular menor do que 51.000.
14. Material de dispositivo, de acordo com a reivindicação 1, noqual o material de dispositivo mais adiante compreende um ingrediente sele-cionado a partir do grupo que consiste em um absorvedor de UV polimerizá-vel e um corante polimerizável.
15. Material de dispositivo, de acordo com a reivindicação 1, noqual o material de dispositivo é dotado de um índice de refração em seu es-tado seco de pelo menos 1,47.
16. Material de dispositivo, de acordo com a reivindicação 1, noqual o material de dispositivo é dotado de uma temperatura de transição ví-trea de fase contínua menor do que 25°C.
17. Material de dispositivo, de acordo com a reivindicação 1, noqual o material de dispositivo é dotado de um alongamento de pelo menos-150% e um módulo de Young de menos do que 6,0 MPa.
18. Dispositivo oftálmico ou otorrinolaringológico compreenden-do o material de dispositivo como definido na reivindicação 1, no qual o dis-positivo oftálmico ou otorrinolaringológico é selecionado a partir do grupoque consiste em lentes intraoculares; lentes de contato; ceratoprósteses;camadas internas ou anéis da córnea; tubos de ventilação otológica; e im-plantes nasais.
19. Lente intraocular compreendendo o material de dispositivocomo definido na reivindicação 1.
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