CH437759A - Verfahren zur Herstellung von Kontaktlinsen aus quellfähigen Hydrogelen - Google Patents

Verfahren zur Herstellung von Kontaktlinsen aus quellfähigen Hydrogelen

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CH437759A
CH437759A CH1159664A CH1159664A CH437759A CH 437759 A CH437759 A CH 437759A CH 1159664 A CH1159664 A CH 1159664A CH 1159664 A CH1159664 A CH 1159664A CH 437759 A CH437759 A CH 437759A
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CH
Switzerland
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dependent
lens
hydrogel
mold
shape
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Application number
CH1159664A
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English (en)
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Wichterle Otto
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Ceskoslovenska Akademie Ved
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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29DPRODUCING PARTICULAR ARTICLES FROM PLASTICS OR FROM SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE
    • B29D11/00Producing optical elements, e.g. lenses or prisms
    • B29D11/00009Production of simple or compound lenses
    • B29D11/00038Production of contact lenses

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  • Health & Medical Sciences (AREA)
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  • Mechanical Engineering (AREA)
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Description


  
 



  Verfahren zur Herstellung von Kontaktlinsen aus   quellfäiiigen    Hydrogelen
Es ist bekannt, Kontaktlinsen durch direkte Polymerisation hydrophiler Monomere, die mit Wasser oder mit einer mit Wasser unbegrenzt mischbaren Flüssigkeit gemischt sind, in rotierenden Formen herzustellen. Diese Methode hat zahlreiche Vorteile, vor allem den, dass die Linse nach Beendigung der Polymerisation aus der Form fertig entnommen wird und keine manuelle Bearbeitung erfordert. Weitere Operationen, wie Waschen und Quellen in physiologische Lösung, gleich wie das Testen und Sortieren können so automatisiert werden, dass die Linse im ganzen Verlauf der Erzeugung nicht berührt werden muss. Für den überwiegenden Teil der Applikation entspricht diese Methode in vollem Masse.

   Ungeeignet ist sie nur dort, wo die innere, dem Auge anhaftende Fläche eine andere Form als die rotationsparabolische hat, die durch Oberflächenkräfte modifiziert ist, insbesonders dort, wo sie eine unregelmässige Form haben muss, die durch blosse Rotation bei der Polymerisation nicht erzielt werden kann.



  Dies ist insbesonders der Fall bei Linsen, durch die einige besonders stark astigmatische Fehler des Auges kompensiert werden sollen. Es ist häufig nötig den Optikern unfertige Rohlinge zu liefern, die sich dann durch Schleifen den individuellen Forderungen genau anpassen lassen. Schliesslich ist es auch von Vorteil, die Erzeugung der Rohlinge oder fertigen Standardlinsen so anzupassen, dass wenigstens ein Teil der Einrichtungen bestehender Erzeugungsunternehmen ausgenützt werden kann.



   Es wurde nun festgestellt, dass Kontaktlinsen und Linsenrohlinge aus durch Polymerisation von ungesättigten hydrophilen Monomeren gewonnenen Hydrogelen so hergestellt werden können, dass das nicht gequollene oder nur wenig gequollene, mechanisch bearbeitbare harte Hydrogel in die verlangte definitive oder vorläufige optische Form mechanisch bearbeitet, zum Beispiel geschliffen und dann gereinigt wird, worauf es gegebenenfalls nach der Fertigstellung quellen gelassen und dann in die physiologische Lösung bis zum Erreichen des osmotischen Gleichgewichts mit dieser Lösung eingelegt wird. Das Quellen kann entweder direkt in der physiologischen Lösung oder vor diesem in irgendeiner geeigneten Flüssigkeit, zum Beispiel Alkohol, Wasser, wässriger Lösungen verschiedener Elektrolyte und ähnl. erreicht werden.



   Das Hydrogel kann für die mechanische Bearbeitung in den nichtgequollenen oder wenig gequollenen Zustand durch verschiedene Verfahren übergeführt werden. Man kann zum Beispiel ein teilweise gequollenes Hydrogel durch direkte Polymerisation in Gegenwart von Wasser oder Glyzerin und ähnl. herstellen und dann das Quellmittel ganz oder zum Teil durch allmähliches Trocknen oder Extraktion durch ein organisches Lösungsmittel, das sich dann leicht verdampfen lässt, oder durch Verdrängen mit einem mit Wasser mischbaren Stoff, resp. mit einer Lösung in der das Hydrogel nicht quillt, zum Beispiel in einer entsprechend konzentrierten Lösung von Elektrolyten, entfernen.

   Eine andere Möglichkeit liegt darin, dass die Polymerisation in Anwesenheit von Quellmitteln oder mit einer so kleinen Menge durchgeführt wird, dass direkt eine harte, zur mechanischen Bearbeitung und zum Schleifen geeignete Masse gewonnen wird, die dann in einem geeigneten Quellmittel, resp. in physiologischer Lösung zu den verlangten Ausmassen aufquillt. Das Auswaschen der   Initiator- beziehungsweise    Katalysatorreste der Polymerisation kann in ein jedes geeignetes Stadium zwischen der Polymerisation und dem Einlegen in die physiologische Lösung eingereiht werden.



   Die Polymerisation kann mit Vorteil durchgeführt werden zum Beispiel in einer von aussen gekühlten oder temperierten Form, zum Beispiel in einem Reagensglas oder in einem Rohr aus nichtrostendem Metall, oder in einer entsprechend dicken Schicht in Form einer Folie. Enthält das so vorbereitete hydrogel ein Quellmittel, so wird es in den mechanisch bearbeitbaren Zustand zum Beispiel durch allmähliches Trocknen oder durch Extraktion übergeführt. Vor dem völli  gen Austrocknen wird es mit Vorteil in Scheiben geschnitten, und nach Erreichen der geforderten mechanischen Eigenschaften durch bekannte Verfahren bearbeitet.



   Zum Beispiel durch Schleifen oder durch kombiniertes Schneiden (Abdrehen, Fräsen und ähnl.) und Schleifen. Für diesen Zweck wird die Scheibe mit einer Seite auf eine rotierende Unterlage aufgekittet, nach dem Schleifen einer Seite vorsichtig abgenommen und auf der geschliffenen Seite aufgekittet, worauf in ähnlicher Weise die verbliebene Fläche bearbeitet wird. Es ist aber auch möglich ein Gemisch hydrophiler Monomere in einer kleinen Form zu polymerisieren, deren konvexer Boden die genaue oder annähernde Gestalt der geforderten Fläche hat, die an das Auge anliegt.



  Wird in Abwesenheit von Quellmitteln polymerisiert, entsteht direkt ein hartes, mechanisch bearbeitbares Hydrogel, das fest am Boden der Form haftet. Der Boden kann mit einem geeigneten Ansatz zum Befestigen in der Drehbank oder im optischen Schleifapparat versehen sein, so dass nach Abnehmen des zweiten Teiles der Form, die zum Beispiel die Gestalt eines offenbaren oder sonst leicht entfernbaren Mantels hat, das harte Hydrogel leicht auf die äussere Form der zukünftigen Linse bearbeitet wird. Nach dem Schleifen und Abspülen mit einem geeigneten Lösungmittel zum Zwecke des Entfernens der   Ökeste,    Schleifpaste und ähnl. wird die fertige Linse auch mit dem Boden der Form in das Quellmittel gebracht. Nach dem Quellen löst sie sich von selbst vom Boden der Form ab.

   Man kann somit nur einer Form eine praktisch unbeschränkte Anzahl von Linsen mit einer sehr beschränkten Zahl von Manipulationen erzeugen, wodurch die Zahl der Ausschussstücke auf ein Minimum reduziert wird. Die Matrize der Form, welche die polymerisierende Flüssigkeit enthält, kann auch die Gestalt eines Hütchens aus elastischem Material, zum Beispiel aus Weichgummi haben. Das Hütchen wird mit der Mischung aus der sich durch die Polymerisationsreaktion das Hydrogel bildet, gefüllt und dann von oben die Patrize eingeschoben, deren konvexe Fläche der konkaven inneren Fläche der künftigen Linse entspricht. Die Patrize ist in diesem Fall mit einem geeigneten Entlüftungskanal oder Kanälchen versehen.

   Das elastische Hütchen gleicht die Schrumpfung bei der Polymerisation aus und der enge Entlüftungskanal ermöglicht den Zutritt von Luft nicht soweit, dass es durch den Sauerstoff zu einer Inhibition kommt. Dieses Verfahren ist dadurch vorteilhaft, dass die spanabhebende Bearbeitung auf ein Minimum eingeschränkt wird oder gegebenenfalls ganz entfällt. Die Angüsse und Überläufe von den Entlüftungskanälchen, die sich am Rande befinden, werden durch Abschleifen des Linsenrandes entfernt. Die Kanälchen können durch einen oder mehrere Einschnitte ersetzt werden, durch welche die Luft entweicht. Man kann auch eine dünne elastische Folie über die Patrize ziehen oder an diese durch einen Kanal ansaugen, durch den dann zwischen Patrize und dem elastischen Hütchen (Matrize) unter Druck die Flüssigkeit eingespritzt wird, durch deren Polymerisationsreaktion das Hydrogel entsteht.

   Hiedurch wird eine Berührung mit Luft und die Bestehung von Blasen ausgeschlossen.



   Das Trocknen des gequollenen Hydrogels kann am besten in einer Atmosphäre mit kontrollierter Temperatur und relativer Feuchtigkeit so durchgeführt werden, dass durch ungleichmässige Kontraktion innere Spannungen oder gar Risse nicht entstehen. Risse würden bei zu raschem und ungleichmässigem Trocknen entstehen, bei dem die Konzentration des Quellmittels sich durch Diffusion nicht so ausgleichen kann, damit keine grösseren Unterschiede an der Oberfläche und im Innern des Blockes entstehen. Ein allmähliches Trocknen verhindert gleichzeitig auch Deformationen, die die gleiche Ursache haben. In ähnlicher Weise ist auch das Entquellen in geeigneten Flüssigkeiten (zum Beispiel in Glyzerin oder in einer konzentrierten Lösung von Kalziumchlorid und ähnl.) oder die Extraktion des Quellmittels allmählich zu führen.

   Das Resultat ist ein Block von schütter vernetzten entquellten Hydrogels, im Wesen frei von Deformationen und inneren Spannungen, der sich leicht mechanisch mit einer bestimmten Vorsicht, die die Brüchigkeit des Materials in diesem Zustand und die geringe Masse des Erzeugnisses erfordert, bearbeiten lässt.



   Die Brüchigkeit des Materials kann im übrigen auch dadurch geregelt werden, dass in diesem mit Absicht eine kleine Menge eines wenig flüchtigen Quellmittels, wie zum Beispiel Glykol oder Glyzerin belassen wird. Hiedurch kann erzielt werden, dass sich das Material gut schneiden und schleifen lässt, ohne leicht zu brechen. Dies ist insbesonders an den Rändern wichtig, die ganz regelmässig sein müssen und in eine scharfe Kante übergehen müssen, die nach dem Quellen erweicht und sich vollkommen an die Augenoberfläche anlegt.



   Das Erwärmen des auf Basis von Glykolmethakrylat und ähnlich hergestellten Gels auf 1000 C führt zu einer weiteren Vernetzung durch Bildung von Aetherbindungen zwischen den alkoholischen Seitengruppen und dies auch in Gegenwart von zum Beispiel Glykolen und Glyzerin. Es ist darum vorteilhafter, niedrigere Temperaturen beim Trocknen oder beim Entfernen des Wassers mittels warmen Glyzerins und   ähal.    anzuwenden. Wenn das Verdampfen weniger flüchtiger Quellmittel, wie Aethylenglykol beschleunigt werden soll, wird mit Vorteil Vakuum bei einer Temperatur unter   1000 C    angewendet.



   Nach dem genauen Schleifen der Flächen und der Ränder, wird die fertige Linse noch in nichtgequollenem Zustand vom Ö1 und anderen Verunreinigungen durch ein geeignetes Lösungsmittel, zum Beispiel Petroläther, Heptan, Leichtbenzin, Aether und ähnl. befreit. Es ist selbstverständlich, dass die Ausmasse der Linse in nichtgequollenem Zustand entsprechend kleiner sein müssen als nach dem Quellen in physiologischer Lösung, wenn die Linse zum Einsetzen fertig ist. Die eigentliche Form des vernetzten Hydrogels wird durch das Quellen nicht verändert.



   Die Erfindung wird in den nachfolgenden Beispielen im Einzelnen erklärt, beschränkt sich jedoch weder auf die dort angeführten Monomere noch auf die benützten Initialsysteme. Es lässt sich jede Art von Kombinationen hydrophiler Monomere (oder Polymere mit nachträglichen Vernetzungsmitteln) verwenden, welche quellbare, hydrophile, nach dem Quellen physiologischen Lösungen durchsichtige, weiche und elastische Gele ergeben, die in Berührung mit lebendigem Gewebe gesundheitlich einwandfrei sind und in genügendem Masse sowohl Sauerstoff aus der Luft, wie auch die   Produkte des Metabolismus durchlassen.

   Wenn in den Beispielen vor allem Glykolmethakrylatmonomere angeführt sind, geschieht dies nur darum, weil das Testen auf physiologische Unschädlichkeit einige Jahre Versuche an Tieren und auch klinische Versuche erfordert hat und dass mit jedem weiteren Polymer diese Versuche wiederholt werden müssten.



   Der Begriff    Polymerisation >     ist also im weiteren Sinne zu verstehen und beinhaltet sowohl die Polyaddition wie auch die Polykondensation. Insoweit in der Definition das Wort    Polyreaktion >     verwendet wird, so wird darunter jede chemische Reaktion verstanden, durch die aus Monomeren oder Polymeren, gegebenenfalls ihren Gemischen spärlich vernetztes Hydrogel entsteht, das im gequollenen Zustand durchsichtig, weich und elastisch ist. Es ist hiebei nicht unbedingt notwendig, dass ein Vernetzungsmittel zugesetzt wird, also ein niedermolekularer Stoff, der imstande ist im Laufe der Polyreaktion oder nach ihr Querbindungen zu bilden und damit die Vernetzung zu verursachen.

   Die Querbindungen können auch durch Reaktionen der Seitengruppen gebildet werden (zum Beispiel durch Erhitzen von trockenem Polyvinylalkohol auf 120 bis   170"C,    wodurch   Ätherbrücken    entstehen), oder auch durch blosses Zugeben eines geeigneten Peroxydes, Persulfates oder ähnl. in einer solchen Menge, dass es durch   Übertragungsreaktionen    zur Verzweigung und Vernetzung kommt. ähnlich wirken auch grössere Gaben irgendeines anderen Initiators, der freie Radikale bildet.



   Auch der Ausdruck  physiologische Lösung  ist im weiteren Sinn zu verstehen. Es ist damit jede physiologisch unschädliche Lösung oder Flüssigkeit, die mit dem lebenden Gewebe isoton gemeint. Das heisst, dass Natriumchlorid zum Teil oder ganz auch durch andere Salze anorganischer oder organischer Säuren, zum Beispiel auch durch Salze basischer Antibiotika und ähnl. ersetzt werden kann.



   Beispiel 1
Bei einer Temperatur von   0  C    werden 58 Teile   Äthylenglykolmonomethakrylat,    17 Teile Diathylenglykolmonomethakrylat, 0,4 Teile Diäthylenglykoldimethakrylat, 21,7 Teile einer einprozentigen, wässrigen Lösung von Ammonpersulfat und 3 Teile Dimethylamino äthylazetat vermischt. Gleich nach dem Zusatz der letzten Komponente wird das kalte Gemisch im Vakuum kurz entgast und in ein gekühltes Reagensglas mit einer Lichtweite von 12 mm, welches zugleich in einen Kühlschrank gesetzt wird, gegossen.



  Nach zwei bis vier Stunden (je nach der Temperatur im Kühlschrank), wenn sich der Inhalt des Reagensglases in ein durchsichtiges, blasenfreies Gel verwandelt hat, lässt man den Inhalt des Reagensglases frei bei Zimmertemperatur und schliesslich bei   400 C    sich erwärmen. Dann wird das Reagensglas zerschlagen und das Gel in einem klimatisierten Raum oder in einem Trockenschrank aufgehängt, wo es wenigstens eine Woche bei 20 bis 250 C und nicht zu niedriger relativer Feuchtigkeit, zum Beispiel bei 30 bis   40 /o    belassen wird. Wenn der Wassergehalt soweit gesunken ist, dass ein Stäbchen des wenig gequollenen Hydrogels sich noch schneiden lässt, wird dieses in Scheiben zerschnit ten, die mechanisch grob, zum Beispiel auf einer Dreh bank bearbeitet werden.

   Das Gel wird zu Ende getrocknet in einen solchen Zustand, in dem es sich schleifen lässt, worauf es in bekannter Art mit Hilfe von   Ölsuspensionen    von Schleifpulvern geschliffen und poliert wird. Dann wird das   Ö1    mit Äther abgespült, in lauem Wasser gewaschen und in die physiologische Lösung getaucht, in der es bis zum Erlangen des osmotischen Gleichgewichts belassen wird. Die Linse ist dann fertig zum Gebrauch.



   Beispiel 2
55 Teile   Äthylenglykolmonomethylakrylat,    20 Teile Diäthylenglykolmonomethakrylat, 0,3   Teile Athylen-    glykoldimethakrylat, 20 Teile Wasser, 2 Teile 50/oige wässrige Lösung von Kaliumpyrosulfit, 2,6 Teile 50/oige wässrige Lösung von Ammonpersulfat und 0,05 Teile   00/obige    wässrige Lösung von   Kuprichloriddihydrat    Cu Cl2,   2HEO    werden kurz im Vakuum entgast und in einer Dicke von 3,6 bis 4 mm auf eine genau waagrechte, geschliffene Glas- oder verchromte Metallplatte, die mit einem erhöhten Rande versehen ist und in eines mit Glühlampenstickstoff gefüllten Raum eingelegt ist, gegossen. Die Temperatur der Umgebung beträgt 100 C.

   Nach 8 Stunden wird die fertige Gelfolie von der Platte abgenommen und es werden mit einer am Rande geschärften Röhre (zum Beispiel einem Korkbohrer) Scheiben von 13 mm ausgestochen. Die Scheiben werden sehr langsam auf einer Glasplatte getrocknet, damit keine Deformationen oder Spannungen eintreten. Nach Erreichen einer geeigneten Härte bei Erhaltung einer genügenden Zähigkeit, werden die Scheibchen an beiden Seiten mechanisch bearbeitet, worauf mit dem Trocknen so lange fortgeschritten wird, bis das harte Hydrogel sich schleifen und polieren lässt, ohne dass es zu spröde ist. Die fertige Linse wird mit Leichtbenzin, dann mit reinem   Äthanol    abgespült und schliesslich in die physiologische Lösung eingelegt. Nach Erlangen des osmotischen Gleichgewichts wird ihre optische Stärke gemessen.



   Bei der mechanischen Bearbeitung kann ein mechanisches Kopierverfahren nach einem vorher angefertigten Modell verwendet werden, damit die geforderte Gestalt der Oberfläche erhalten wird. Das Modell kann eventuell durch Abdruck des Auges des Patienten oder mit Hand entsprechend den optisch oder anders gemessenen Werten angefertigt werden.



   Beispiel 3
Ein Gemisch von 75 Teilen von   ithylenglykolmono-    methakrylat, 13 Teile Diäthylenglykolmonomethakrylat, 10 Teile Triäthylenglykolmonomethakrylat, 0,4 Teile   Diäthylenglykoldimethylakrylat,    0,4 Teile Dibenzoylperoxyd, 1,2 Teile p-Toluolsulfinsäure und 0,05 Teile   0,50/obige    Lösung des Komplexes, der durch Auflösen von Kupferbenzoat und Pyridin in Wasser entsteht, werden bei   0     C vermischt und nach kurzem Entlüften in eine Reihe von kleinen Formen gegossen wie auf der Abb. 1 dargestellt ist, deren offenbarer zylindrischer Mantel dicht an den ebenfalls zylindrischen Teil des Körpers anliegt, dessen konvexe Oberfläche eine entsprechend verkleinerte Kopie der inneren Oberfläche der anzufertigenden Kontaktlinse ist.

   Der Unter teil des Bodenkörpers ist so verlängert, dass er sich zentrisch in eine Drehbank beziehungsweise einen Schleif apparat einspannen lässt. Nach Beendigung der Poly  merisation in einer inerten Atmosphäre, wobei die Temperatur innerhalb des polymerisierenden Gemisches   40     C nicht übersteigen darf, wird der zylindrische Mantel geöffnet und abgenommen, worauf der kleine Block des Polymers mit dem Bodenteil der Form durch Schneiden und Schleifen so bearbeitet wird, dass eine gewünschte, zum Beispiel sphärische obere Fläche und ein fein verjüngter Rand entsteht. Die Linse wird in reinem Äthanol eingelegt, in welchem sie aufquillt, wobei gleichzeitig die Reste des Initialsystemes ausgewaschen werden. Hiebei fällt die Linse von der Form ab.



  Die Linse wird dann in mehreren Bädern mit Alkohol Wassergemischen mit allmählich absinkendem Alkoholgehalt gewaschen und schliesslich in eine physiologische Lösung, die auch Tetracyklinhydrochlorid enthält, eingelegt.



   Beispiel 4
Eine 20/oige Lösung von Polyvinylalkohol wird durch Druckfiltration mit Hilfe eines feinporösen Materials vollkommen von allen suspendierten Verunreinigungen befreit und durch Vakuumdestillation bis auf einen Wassergehalt von   50 /o    eingedickt. Die viskose, sirupöse Flüssigkeit wird mit   1 0/o    Oxalsäure gemischt und auf eine flache Schale von einer solchen Grösse gegossen, dass eine etwa 10 mm hohe Schicht entsteht. Das Trocknen dieser Schicht wird so langsam durchgeführt, damit die Diffusion des Wassers durch die Schicht im Vergleich mit der Geschwindigkeit des Verdampfens so schnell ist, dass diese keinen grossen Gradienten im Wassergehalt in vertikaler Richtung zulässt.

   Dies kann zum Beispiel so erreicht werden, dass die Schale mit einer dünnen Folie aus Polyäthylen völlig abgeschlossen wird, durch welche das Wasser langsam in die umgebende Atmosphäre, die eine relative Luftfeuchtigkeit unter   50 /o    hat, diffundiert. Nach mehreren Monaten wird mit dieser Methode ein praktisch vollkommenes Austrocknen der Polyvinylalkoholplatte erreicht. Zur Bildung der Netzstruktur wird der Polyvinylalkohol einer Wärmebehandlung unterworfen, am besten so, dass von Tag zu Tag die Temperatur der Platte immer um 50 C erhöht wird, so dass am letzten Tag die Temperatur bereits   130"C    beträgt. Dann lässt man allmählich auskühlen.

   Das so vorbereitete Material ist zur mechanischen Bearbeitung in die Gestalt einer Kontaktlin se geeignet, deren Dimension gerade um soviel kleiner gewählt wird, als der linearen Quellung dieses Materials in der physiologischen Lösung entspricht. Die be arbeitete und polierte Linse wird dann durch einwöchiges Eintauchen in eine physiologische Lösung in den Endzustand gebracht.



   Statt der Oxalsäure kann 0,50/0 Glyoxal, gerechnet auf den Trockengehalt an Polyvinylalkohol, zugesetzt werden. Die Wärmebehandlung wird dann nur bis   80"    C geführt.



   Beispiel 5
Eine 20/oige Lösung von Dextran wird in ganz analoger Weise, wie im vorhergehenden Beispiel für Polyvinylalkohol angeführt ist, verarbeitet. Die gebildete Kontaktlinse wird in eine Lösung eingelegt, die das Dextran vor der Wirkung von Mikroorganismen schützt, zum Beispiel in eine physiologische Lösung der 0,010/o Quecksilbercyanat zugesetzt sind.



   Beispiel 6
Das monomere Gemisch von 70 Teilen Aethylenglykolmonomethakrylat, 20,5 Teile Diäthylenglykolmonomethakrylat und 0,5 Teilen Diäthylenglykoldimethylakrylat wird auf eine Temperatur   von -10"    C abgekühlt, mit 1 Teil Methyläthylketonperazetal, das in 5 Teilen   Äthylenglykol    gelöst ist, und 3 Teilen Dimethylaminoäthylazetat gemischt und kurz durch Evakuiren entgast. Das Gemisch wird sogleich in die Form gemäss Abbildung 1 eingegossen. Der Mantel der Formen wird vorher mit Silikonöl hydrophobiert, damit der konkave Meniskus entfernt und die mechanische Bearbeitung erleichtert wird. Nach Beendigung der Polymerisation wird das Verfahren in gleicher Weise wie im Beispiel 3 durchgeführt.



   Ohne mechanische Bearbeitung, durch welche eine halbkugelförmige oder parabolische äussere Oberfläche künstlich gebildet wird, wird auf diese Weise eine sehr starke Zerstreuungslinse gewonnen, die sich zwar nicht als normale Kontaktlinse eignet, jedoch zum Beispiel als Okular für ein Teleskop, direkt an das Auge angelegt, verwendet werden kann.



   Beispiel 7
Auf die Patrize (1) der Form gemäss Abb. 2 wird eine Matrize in Form eines Hütchens aus Weichgummi gezogen und durch das Kanälchen (3) aus dem Raum zwischen Patrize und Matrize die Luft abgesaugt.



  Nach Aufheben des Vakuums wird die Mündung des Kanälchens von selbst mit Hilfe eines frei anliegenden Plättchens aus Weichgummi (4) abgeschlossen, worauf mit Hilfe einer Injektionsspritze, deren Nadel den Membranverschluss (4) durchbohrt, eine frisch bereitete auf -5 bis   0  C    abgekühlte und durch kurzes Evakuieren entgaste Lösung gemäss Beispiel 3 eingespritzt wird.



  Nach Beendigung der Polymerisation wird 30 Minuten noch auf   500 C    erwärmt, worauf die   Gummimatrize    (2) vorsichtig abgenommen und die Patrize mit dem Polymer in eine Drehbank eingespannt wird, auf der die äussere Fläche des Polymers auf eine halbkuglige Gestalt mit einem Halbmesser von 7 mm bearbeitet wird, und zwar so, dass die Mündung des Kanälchens (3), die durch das Polymer verstopft ist, ausserhalb der Linse bleibt. Nach dem Schleifen mit einer   Ölsus-    pension eines Schleifpulvers und Polieren wird die Oberfläche der Linse mit Petroläther abgewaschen und die Linse in einer Mischung von Aethanol und Wasser (3+2) quellen gelassen.

   Nach dem Abtrennen von der Patrize wird die fertige Linse in der gleichen Mischung so lange gewaschen, bis der verbliebene Initiator und Aktivator der Polymerisation völlig entfernt ist, worauf die Linse gründlich im warmen destillierten Wasser gewaschen und schliesslich in die physiologische Lösung enthaltend   30/o    Borsäure gelegt wird.



   Bei Verfahren gemäss diesem Beispiel braucht kein inertes Gas angewendet werden und auch die Menge des Polymers, die durch mechanische Bearbeitung entfernt werden muss, ist sehr klein. Das Kanälchen in der Patrize muss nach jeder Verwendung durch   Ausbohrc    freigemacht werden. Das Kanälchen mit dem Membranventil kann auch direkt auf der Matrize (2), zum Beispiel an ihrem Rand angebracht werden.



   Bei Verwendung einer dicht anliegenden, dünnwandigen Matrize (2) kann das Evakuieren entfallen. Da  das polymerisierende Gemisch unter einem geringen Überdruck steht, muss das Kanälchen für die Zufuhr der   Polymerisationsmischung,    zum Beispiel mit einem Rückschlagventil abgeschlossen werden.



   Beispiel 8
Durch ein Gemisch von 95 Teilen Glykolmonomethakrylat, 4,5 Teile Äthylenglykol, 0,5 Teile Äthylenglykol-bis-methakrylat und 0,01 Teil Dibenzoylperoxyd lässt man vollkommen von Sauerstoff befreiten Stickstoff durchperlen und giesst es in eine aus zwei geschliffenen Platten aus Silikatglas bestehende Form, die innen leicht mit Silikonöl bestrichen ist und deren Teile durch eingelegte elastische Distanzringe in einer Entfernung von 3 mm voneinander gehalten sind. Das Ge misch wird 2 Stunden bei Zimmertemperatur und dann bei 400 C 24 Stunden polymerisieren gelassen. Die Kopolymerplatte wird dann aus der Form genommen und in Stücke geschnitten, aus denen in gewohntem Verfahren Kontaktlinsen geschliffen werden und zwar mit einer Verkleinerung, entsprechend dem nachträglichen Quellen.

   Die fertigen Linsen werden in reinem Äthanol und dann in destilliertem Wasser gewaschen und schliesslich in eine physiologische Lösung, enthaltend eine geringe Menge eines Antiseptikums, zum Beispiel 0,0020/0 Trimathylcetylammoniumbromid, eingelegt. Die Linse ist weich, elastisch und vollends durchsichtig.



   Beispiel 9
80 Teile Glykolmonomethakrylat, 20 Teile Diäthylenglykolmonomethakrylat, 0,4 Teile   iS*thylenglykol-    bis-methakrylat und 0,01 Teil Azo-bis-isobutyronitril werden nach dem in Beispiel 8 beschriebenen Verfahren verarbeitet. Auf der Platte werden, ohne Zerschneiden auf Stücke, auf beiden Seiten in geeigneten Entfernungen, die mittleren Teile der entstehenden Linsen in der gewünschten dioptrischen Stärke herausgeschliffen.



  Das Abtrennen der einzelnen Teile und das Ausschleifen der Randteile, entsprechend der individuellen Form des Auges des Patienten, führt der Optiker auf Grund genauer Messungen durch, so dass die Linse nach dem nachfolgenden Auswaschen und Quellen vollkommen auf dem Auge sitzt.



   Beispiel 10
75 Teile Glykolmonomethakrylat, 20 Teile Methakrylamid, 4,5 Teile Akrylamid und 0,5 Teile Glykoldimethakrylat werden in der Wärme bis   60     C vermischt.



  Das Gemisch bleibt vollkommen homogen und klar oberhalb   30     C. Unter Rühren werden im Gemisch bei 30 bis 350 C 0,01 Teile Dibenzoylperoxyd aufgelöst und die Lösung dann in Glasformen, die im Beispiel 8 beschrieben sind, eingegossen. Die Kopolmerisation ver  läuft in 16 Stunden bei 30 bis 350 C und wird durch    Erwärmen während 6 Stunden auf   50     C beendigt. Das durchsichtige Kopolymer wird mechanisch auf Rohlinge bearbeitet, aus denen die Kontaktlinsen geschliffen werden. Nach dem Auswaschen in   95 /Oigem ithanol    werden die Linsen in Wasser gewaschen und dann in physiologische Lösung eingelegt.



   Die angeführten Beispiele illustrieren das Verfahren gemäss der Erfindung, das sich jedoch auf diese Beispiele durchaus nicht beschränkt. Es ist selbstverständlich, dass die verschiedensten Kombinationen und Arten von Monomeren, die quellfähige hydrophyle Gele mit den notwendigen mechanischen, optischen und physiologischen Eigenschaft ergeben, verwendet werden können. Geeignete Monomere sind zum Beispiel die Monoester organischer Hydroxydikarbonsäuren (zum Beispiel   Wein- oder    Apfelsäure) mit Allylalkohol, wobei als Vernetzungsmittel ausser dem schon angeführten Glykol-bis-methakrylat auch die Diester dieser Säuren mit Allylalkohol verwendet werden können.

   Verwendet man Initiatoren, die sich mit einer geeigneten Geschwindigkeit bei höheren Temperaturen zu freien Radikalen zersetzen, so können in der Schmelze auch Monomere polymerisiert, resp.   kopolymexisiert    werden, die bei Zimmertemperatur fest sind, zum Beispiel Methakrylamid mit einer kleinen Menge von Methylenbis-methakrylamid. Durch die Bildung von eutektischen Gemischen mit anderen hydrophylen Monomeren kann die Temperatur der Polymerisation noch weiter herabgesetzt werden, ähnlich wie im Beispiel 10 angeführt ist, allerdings mit einem wesentlich höheren Anteil von Methakrylamid oder Akrylamid.   

Claims (1)

  1. PATENTANSPRUCH Verfahren zur Herstellung von Kontaktlinsen aus durch Polymerisation von ungesättigten hydrophilen Monomeren gewonnenen Hydrogelen, die im gequollenen Zustand durchsichtig, weich und elastisch sind, dadurch gekennzeichnet, dass das Hydrogel in nicht oder nur wenig gequollenem Zustand in die geforderte definitive oder vorläufige optische Form mechanisch bearbeitet wird, worauf es nach Reinigung und Auswaschen der Reste von den Initiatoren der Polymer sation oder gleichzeitig beim Auswaschen in den gequollenen Zustand übergeführt und dann in eine physiologische Lösung eingelegt wird.
    UNTERANSPRÜCHE 1. Verfahren nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass das in Gegenwart von Quellmitteln hergestellte Hydrogel allmählich von den Quellmitteln befreit wird, bis es in einen zur mechanischen Bearbeitung geeigneten Zustand übergeführt wird.
    2. Verfahren nach Patentanspruch und Unteranspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Quellmit- tel durch allmähliches Trocknen so beseitigt wird, dass nicht nur die Entstehung von sichtbaren Rissen, sondern auch wesentliche Deformationen und innere Spannungen verhindert werden.
    3. Verfahren nach Patentanspruch und Unteranspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Quellmittel durch eine organische Flüssigkeit oder eine wässrige Lösung von Elektrolyten entfernt wird.
    4. Verfahren nach Patentanspruch und Unteransprüchen 1, 2, 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Entfernung der Quellmittel in zwei Stufen durchgeführt wird, wobei nach der ersten Stufe, wo das Polymer noch genügend zähe ist, dieses grob nach einem spanabhe- benden Verfahren bearbeitet und nach der zweiten Stufe die Oberfläche geschliffen und poliert wird.
    5. Verfahren nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass das Hydrogel in Abwesenheit von Quellmitteln oder in Anwesenheit von nur einer klei nen Menge synthetisiert wird, so dass direkt eine mechanisch bearbeitbare Masse entsteht.
    6. Verfahren nach Patentanspruch und Unteransprüchen 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass das Hydrogel in nichtgequollenem oder in teilweise gequollenem Zustand durch eine geeignete Polyreaktion in einer Form gebildet wird, von der ein Teil konvex ist und eine linear verkleinerte oder nichtverkleinerte Form der inneren Oberfläche der entstehenden Linse besitzt, während der zweite Teil das Polymerisationsgemisch enthält, worauf nach dem eventuellen Entfernen des Quellmittels nur die äussere Fläche der Linse und ihr Rand mechanisch bearbeitet und geschliffen wird.
    7. Verfahren nach Unteranspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass eine Form verwendet wird, deren konvexer Teil, d. h. die Patrize, die die konkave Fläche der Linse bildet, einen zentrischen Ansatz hat, der das Einspannen in eine Drehbank, bzw. in einen Schleifapparat ermöglicht, und dass die Linse, die durch eine Polyreaktion in ungequollenem oder nur wenig gequollenem Zustand hergestellt ist, bearbeitet und an ihrer äusseren Fläche geschliffen wird, solange sie noch mit ihrer inneren Fläche an dem konvexen Teil der Form klebt. 8.
    Verfahren nach Patentanspruch und Unteransprüchen 6 und 7, dadurch gekennzeichnet, dass eine Form verwendet wird, von welcher der Teil, der das Polymerisationsgemisch enthält, d. h. die Matrize, einen zylindrischen sich öffnen lastenden, bzw. leicht abnehmbaren Mantel bildet, wobei die Oberfläche des polymerisierenden Gemisches mit Vorteil durch ein inertes Gas bedeckt ist.
    9. Verfahren nach Patentanspruch und Unteransprüchen 6 und 7, dadurch gekennzeichnet, dass das Hydrogel zwischen zwei Teilen der Form synthetisiert wird, von welcher der eine Teil, der das polymerisierende Gemisch beeinhaltet, d. h. die Matrize, eine weiche, elastische und undurchlässige Hülle bildet, während die Patrize eine konvexe Oberfläche in Form der konkaven Fläche der entstehenden Linse hat.
    10. Verfahren nach Unteranspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass eine Form verwendet wird, deren konvexer Teil, d. h. die Patrize, die die innere konkave Fläche der entstehenden Linse bildet, mit einem Kanälchen oder mit mehreren Kanälchen versehen ist, durch welche der Raum zwischen der Patrize und Matrize evakuiert wird, worauf das flüssige Gemisch eingespritzt wird, aus dem das Hydrogel gebildet wird.
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE2102820A1 (de) * 1970-01-22 1971-07-29 Silor Verfahren und Vorrichtung zur Bear bettung des Umfangsrandes einer Kontaktlinse aus biegsamem Material

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* Cited by examiner, † Cited by third party
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DE2102820A1 (de) * 1970-01-22 1971-07-29 Silor Verfahren und Vorrichtung zur Bear bettung des Umfangsrandes einer Kontaktlinse aus biegsamem Material

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