CN101443384A - 含有阳离子和可聚合侧基的硅氧烷预聚物 - Google Patents

Abstract

本发明涉及可用于制造生物相容性医疗器件的聚合物组合物。更具体而言，本发明涉及能够聚合成具有可用于制造眼科器件所需的物理性质的聚合物组合物的特定阳离子型无规共聚物。所述性质包括与水浸提所聚合的医疗器件的能力。这避免了现有技术中通常的有机溶剂的使用。所述聚合物组合物包含含有阳离子侧基和可聚合侧基的聚合硅氧烷预聚物。

Description

含有阳离子和可聚合侧基的硅氧烷预聚物

要求在先申请的优先权

本申请要求于2006年1月9日提交的临时专利申请第60/756,638号的权益并将其并入本文作为参考。

技术领域

本发明涉及可用于制造生物相容医疗器件的聚合物组合物。更具体而言，本发明涉及特定阳离子型无规共聚物，其能够聚合以形成用于制造眼科器的具有所需物理性质的聚合物组合物。这些性质包括用水浸提所聚合的医疗器件的能力。这避免了现有技术中通常的有机溶剂的使用。所述聚合物组合物包括含有阳离子侧基和可聚合侧基的聚合硅氧烷预聚物。

背景技术

包括生物医疗器件的各种产品由含有机硅的材料形成。一类用于生物医疗器件如柔软的接触镜中的有机硅材料为含硅的水凝胶材料。水凝胶为含有平衡态水的水合交联聚合物体系。水凝胶接触镜提供较高的氧气透过率以及所需的生物相容性及舒适性。在水凝胶配制品中包括含硅材料通常提供更高的氧气透过率，这是因为基于硅的材料具有比水高的氧气透过率。

另一类有机硅材料为用于坚硬接触镜的刚性的气体透过性材料。该类材料通常由硅或氟硅共聚物形成。这些材料具有氧气透过率，且比用于柔软接触镜的材料更加刚性。可用于包括接触镜的生物医疗器件的含有机硅的材料公开于如下美国专利中：美国专利第4,686,267号(Ellis等)；美国专利第5,034,461号(Lai等)；和美国专利第5,070,215号(Bambury等)。

此外，常规的硅氧烷型单体为疏水性的，并且由其制成的晶体常常需要额外的处理以提供亲水性表面。虽然不希望受特殊理论约束，本发明者们相信提供带电荷的硅氧烷型无规共聚物(如在此公开的季硅氧烷型无规共聚物)可得到亲水性硅氧烷型无规共聚物。据信亲水性的季基团与极性水分子的负电性部分相互作用。

柔软的接触镜材料通过使亲水性单体聚合及交联而制备，其中所述亲水性单体例如为甲基丙烯酸-2-羟乙酯、N-乙烯基-2-吡咯烷酮及它们的组合。通过使这些亲水性单体聚合而制备的聚合物具有显著的亲水性，并且能够在其聚合物基体中吸收极大量的水。由于其吸水能力，通常将这些聚合物称为“水凝胶”。这些水凝胶为光学透明的，并且由于其高含量的水合水而成为制造柔软接触镜的尤其有用的材料。已知硅氧烷型单体在水以及亲水性溶剂和单体中具有较差的溶解性，并且因此难以使用标准水凝胶技术进行共聚合及加工。因此，需要在这些材料(尤其是稀释剂中)具有改善溶解性的新型硅氧烷型无规共聚物以用于制造水凝胶透镜。还需要形成聚合的医疗器件的无规共聚物，所述共聚物可于水中进行浸提而代替现有技术中所用的有机溶剂进行浸提。

本发明提供了用于诸如生物医疗器件的产品中的新型阳离子型的含有机硅的无规共聚物，其中是所述医疗器件包括接触镜。

附图说明

无

具体实施方式

在第一方面，本发明涉及式(I)的无规共聚物：

                                式(I)

其中R1选自下式之一：

和

x为0-1000，y为1-300，L可以相同或不同并且选自尿烷基、碳酸酯基、氨基甲酸酯基、羧基脲基、磺酰基、直链或支链的C1-C30烷基、C1-C30氟代烷基、C1-C20酯基、烷基醚基、环烷基醚基、环烯基醚基、芳基醚基、芳基烷基醚基、含聚醚的基团、脲基、酰胺基、胺基、取代或未取代的C1-C30烷氧基、取代或未取代的C3-C30环烷基、取代或未取代的C3-C30环烯基、取代或未取代的C5-C30芳基、取代或未取代的C5-C30芳基烷基、取代或未取代的C5-C30杂芳基、取代或未取代的C3-C30杂环、取代或未取代的C4-C30杂环烷基、取代或未取代的C6-C30杂芳基烷基、C5-C30氟代芳基或羟基取代的烷基醚，以及它们的组合。

X^-至少为单电荷反离子。单电荷反离子的实例包括Cl^-、Br^-、I^-、CF₃CO₂ ^-、CH₃CO₂ ^-、HCO₃ ^-、CH₃SO₄ ^-、对甲苯磺酸根、HSO₄ ^-、H₂PO₄ ^-、NO₃ ^-和CH₃CH(OH)CO₂ ^-。双电荷反离子的实例包括SO₄ ^2-、CO₃ ^2-和HPO₄ ^2-。带其他电荷的反离子对本领域普通技术人员而言是明显的。应理解的是残余量的反离子可以以水合产物的形式存在。因此，不鼓励使用有毒的反离子。同样，应理解的是对于单电荷的反离子，反离子与季硅氧烷基的比例为1:1。更多负电荷的反离子造成不同的比例，所述比例基于反离子的总电荷。

每个R2、R3和R5独立地为氢、直链或支链C1-C30烷基、C1-C30氟代烷基、C1-C20酯基、烷基醚基、环烷基醚基、醚基、环烯基醚基、芳基醚基、芳基烷基醚基、含聚醚的基团、脲基、酰胺基、胺基、取代或未取代的C1-C30烷氧基、取代或未取代的C3-C30环烯基、取代或未取代的C5-C30芳基、取代或未取代的C5-C30芳基烷基、取代或未取代的C5-C30杂芳基、取代或未取代的C3-C30杂环、取代或未取代的C4-C30杂环烷基、取代或未取代的C6-C30杂芳基烷基、氟、C5-C30氟代芳基或羟基。每个R4独立地为氢或甲基。

这里使用的尿烷的代表性实例为例如包括与羧基键接的仲胺，所述羧基还可以与其他基团如烷基键接。同样，所述仲胺还可以与其他基团如烷基键接。

这里使用的碳酸酯的代表性实例例如包括烷基碳酸酯、芳基碳酸酯等。

这里使用的氨基甲酸酯的代表性实例例如包括烷基氨基甲酸酯、芳基氨基甲酸酯等。

这里使用的羧基脲基的代表性实例例如包括烷基羧基脲基、芳基羧基脲基等。

这里使用的磺酰基的代表性实例例如包括烷基磺酰基、芳基磺酰基等。

这里使用的烷基的代表性实例例如包括1-18个碳原子的含有碳和氢原子的直链或支链的烃链基团，饱和或不饱和的至分子的其余部分，例如甲基、乙基、正丙基、1-甲基乙基(异丙基)、正丁基、正戊基等。

这里使用的氟代烷基的代表性实例例如包括具有一个或多个连接于碳原子上的氟原子的上述直链或支链烷基，例如-CF₃、-CF₂CF₃、-CH₂CF₃、-CH₂CF₂H、-CF₂H等。

这里使用的酯基的代表性实例例如包括具有1-20个碳原子的羧酸酯等。

这里使用的含醚或聚醚的基团的实例例如包括烷基醚，环烷基醚，环烯基醚，芳基醚，芳基烷基醚，其中的烷基、环烷基、环烯基、芳基及芳基烷基如上所述，例如环氧烷、聚(环氧烷)如环氧乙烷、环氧丙烷、环氧丁烷、聚(环氧乙烷)、聚(乙二醇)、聚(环氧丙烷)、聚(环氧丁烷)及其混合物或共聚物，通式为-R8OR9的醚基或聚醚基，其中R8为化学键、如上所述的烷基、环烷基或芳基，R9为如上所述的烷基、环烷基或芳基，例如-CH₂CH₂OC₆H₅和-CH₂CH₂OC₂H₅等。

这里使用的酰胺基的代表性实例例如包括通式为-R10C(O)NR11R12的酰胺基，其中R10、R11和R12独立地为C1-C30烃基，例如R10可以为亚烷基、亚芳基、环亚烷基且R11和R12可以为如上所述的烷基、芳基和环烷基等。

这里使用的胺基的代表性实例例如包括通式为-R13N R14R15的胺基，其中R13为C2-C30亚烷基、亚芳基或环亚烷基，R14和R15独立地为C1-C30烃基，例如如上所述的烷基、芳基或环烷基等。

这里使用的脲基的代表性实例例如包括具有一个或多个取代基的脲基或未取代的脲基。所述脲基优选为具有1-12个碳原子的脲基。取代基的实例包括烷基和芳基。脲基的实例包括3-甲基脲基、3，3-二甲基脲基和3-苯基脲基。

这里使用的烷氧基的代表性实例例如包括如上所述的烷基经由氧键而连接于分子中的其他部分，即通式-OR20，其中R20为如上所述的烷基、环烷基、环烯基、芳基或芳基烷基，例如-OCH3、-OC₂H₅或-OC₆H₅等。

这里使用的环烷基的代表性实例例如包括约3-18个碳原子的取代或未取代的非芳香性单环体系或多环体系且任选含有一个或多个杂原子如O和N等，例如环丙基、环丁基、环戊基、环己基、全氢萘基(perhydronapththyl)、金刚烷基(adamantyl)和降冰片基桥连的环基或螺二环基如螺-(4，4)-壬-2-基等。

这里使用的环烯基的代表性实例例如包括含有约3-18个碳原子和至少一个碳-碳双键的取代或未取代的环，例如环丙烯基、环丁烯基、环戊烯基等，其中所述环可以任选含有一个或多个杂原子如O和N等。

这里使用的芳基的代表性实例例如包括含有约5-25个碳原子的取代或未取代一元芳基或多元芳基且任选含有一个或多个杂原子如O和N等，例如苯基、萘基、四氢萘基、茚基、联苯基等。

这里使用的芳基烷基的代表性实例例如包括直接与上述烷基键接的取代或未取代的上述芳基，例如-CH₂C₆H₅、-C₂H₅C₆H₅等，其中所述芳基可以任选含有一个或多个杂原子如O和N等。

这里使用的氟代芳基的代表性实例例如包括具有一个或多个连接于芳基的氟原子的上述芳基。

这里使用杂环基的代表性实例例如包括含有碳原子及1-5个杂原子的取代或未取代的约3-15元环基团，其中所述杂原子例如氮、磷、硫及其混合物。这里使用的合适杂环基可以为一元环、二元环或三元环体系，其可以包括稠合、桥连或螺环体系，并且杂环基中的氮、磷、碳、氧或硫原子可以任选氧化为各种氧化态。此外，氮原子可以任选为季铵化的；并且所述环基可以为部分饱和或全部饱和(即杂芳族化合物或杂芳基芳族化合物)。所述杂环基的实例包括但并不限于吖丁啶基、吖啶基、苯并间二氧杂环戊烯基、苯并二噁烷基、苯并呋喃基、咔唑基、噌啉基、二噁烷基、吲嗪基、萘啶基(naphthyridinyl)、全氢吖庚因基、吩嗪基、吩噻嗪基、苯并噁嗪基、酞嗪基、吡啶基、蝶啶基、嘌呤基、喹唑啉基、喹喔啉基、喹啉基、异喹啉基、四唑基、咪唑基、tetrahydroisouinolyl、哌啶基、哌嗪基、2-氧杂哌嗪基、2-氧杂哌啶基、2-氧杂吡咯烷基，2-氧杂吖庚因基、吖庚因基、吡咯基、4-哌啶酮基、吡咯烷基、吡嗪基、嘧啶基、哒嗪基、噁唑基、噁唑啉基、oxasolidinyl、三唑基、茚满基、异噁唑基、isoxasolidinyl、吗啉基、噻唑基、噻唑啉基、噻唑烷基、异噻唑基、奎宁环基、异噻唑烷基、吲哚基、异吲哚基、吲哚满基、异吲哚满基、八氢吲哚基、八氢异吲哚基、喹啉基、异喹啉基、十氢异喹啉基、苯并咪唑基、噻二唑基、苯并吡喃基、苯并噻唑基、苯并噁唑基、呋喃基、四氢呋喃基、四氢吡喃基、噻吩基、苯并噻吩基、硫吗啉基、硫吗啉基亚砜、硫吗啉基砜、dioxaphospholanyl、噁二唑基、苯并二氢吡喃基、异苯并二氢吡喃基等及它们的混合物。

这里使用的杂芳基的代表性实例例如包括取代或未取代的上述杂环基。杂芳基可以在任何杂原子或碳原子上与主结构连接以形成稳定的结构。

这里使用的杂芳基烷基的代表性实例例如包括上述取代或未取代的杂芳环基直接与上述烷基键接。所述杂芳基烷基可以在烷基的任何碳原子上与主结构连接以形成稳定的结构。

这里使用的杂环基的代表性实例例如包括上述取代或未取代的杂环基。所述杂环基可以在任何杂原子或碳原子上与主结构连接以形成稳定的结构。

这里使用的杂环烷基的代表性实例例如包括上述的取代或未取代的杂环基直接与上述烷基键接。所述杂环烷基可以在烷基的任何碳原子上与主结构连接以形成稳定的结构。

“可聚合的烯属不饱和有机基团”的代表性实例例如包括含有(甲基)丙烯酸酯的基团、含有(甲基)丙烯酰胺的基团、含有乙烯基碳酸酯的基团、含有乙烯基氨基甲酸酯的基团、含有苯乙烯的基团等。在一个实施方案中，可聚合的烯属不饱和有机基团可以由如下通式表示：

其中R21为氢、氟或甲基；R22独立地为氢、氟、具有1-6个碳原子的烷基或者为-CO-Y-R24基团，其中Y为-O-、-S-或-NH-，并且R24为具有1至约10个碳原子的二价亚烷基。

在‘取代烷基’、‘取代烷氧基’、‘取代环烷基’、‘取代环烯基’、‘取代芳基烷基’、‘取代芳基’、‘取代杂环基’、‘取代杂芳环’、‘取代杂芳基烷基’、‘取代杂环烷基环’、‘取代环状环’和‘取代羧酸衍生物’中的取代基可以相同或不同且包括一个或多个取代基如氢、羟基、卤素、羧基、氰基、硝基、氧基(＝O)、硫基(＝S)、取代或未取代的烷基、取代或未取代的烷氧基、取代或未取代的烯基、取代或未取代的炔基、取代或未取代的芳基、取代或未取代的芳基烷基、取代或未取代的环烷基、取代或未取代的环烯基、取代或未取代的氨基、取代或未取代的芳基、取代或未取代的杂芳基、取代的杂环烷基、取代或未取代的杂烷基芳基、取代或未取代的杂环、取代或未取代的胍、-COORx、-C(O)Rx、-C(S)Rx、-C(O)NrxRy、-C(O)ONRxRy、-NRxCONRyRz、-N(Rx)SORy、-N(Rx)SO₂Ry、-(＝N-N(Rx)Ry)、-NRxC(O)Ory、-NrxRy、-NRxC(O)Ry-、-NRxC(S)Ry-NRxC(S)NryRz、-SONRxRy-、-SO₂NrxRy-、-Orx、-OrxC(O)NryRz、-OrxC(O)Ory-、-OC(O)Rx、-OC(O)NrxRy、-RxNRyC(O)Rz、-RxORy、-RxC(O)Ory、-RxC(O)NryRz、-RxC(O)Rx、-RxOC(O)Ry、-SRx、-SORx、-SO₂Rx、-ONO₂，其中每个上述基团中Rx、Ry和Rz可以相同或不同且可以为氢原子、取代或未取代的烷基、取代或未取代的烷氧基、取代或未取代的烯基、取代或未取代的炔基、取代或未取代的芳基、取代或未取代的芳基烷基、取代或未取代的环烷基、取代或未取代的环烯基、取代或未取代的氨基、取代或未取代的芳基、取代或未取代的杂芳基、取代的杂环烷基环、取代或未取代的杂芳基烷基或者取代或未取代的杂环。

这里公开的制备所述新型阳离子含硅无规共聚物的代表性反应式如下：

                                                  式I

带有可聚合阳离子侧基的聚(二甲基硅氧烷)的合成反应式如下：

                                                        式II

带有阳离子侧基和可聚合阳离子侧基的聚(二甲基硅氧烷)的合成反应式如下：

                                                       式III

带有可聚合侧基和阳离子侧基的聚(二甲基硅氧烷)的合成反应式如下：

                                                        式IV

第二方面，本发明包括由包含式(I-IV)的无规共聚物的单体混合物形成的器件而形成的产品。根据优选的实施方案，所述产品为包含前述无规共聚物和至少一种第二单体的混合物的聚合产物。优选的产品光学透明且可用作接触镜。

本发明还提供医疗器件，例如心脏瓣膜、薄膜、外科器件、血管替代物、子宫内器件、膜、横隔膜、外科植入物、血管、人造输尿管、用于与体外体液接触的人造乳房组织和膜如用于肾脏透析和心/肺机器等的膜、导尿管、口腔防护装置、牙齿衬垫、眼科器件以及尤其是接触镜。

用这些材料制成的有用的产品可能要求疏水性，可能的话含硅单体。优选的组合物既具有亲水性单体还具有疏水性单体。本发明可用多种聚合物材料，即可用刚性也可用柔性材料。虽然所有的聚合物材料包括生物材料均在本发明的范围之内，特别优选的聚合物材料为透镜，其包括接触镜、有晶状体眼和无晶状体眼人工晶状体和角膜植入物。特别优选含硅氧烷水凝胶。

含硅氧烷水凝胶通过使含有至少一种含硅单体和至少一种亲水性单体的混合物聚合而制备。含硅单体可以作为交联剂(交联剂定义为具有多个可聚合官能的单体)或者可以使用另外的交联剂。

含硅接触镜的早期实例公开于美国专利No.4,153,641(Deichert等，转让给Bausch & Lomb Incorporated)。透镜由通过二价烃基使α、ω末端键接于聚合的活化不饱和基团上的聚(有机硅氧烷)单体制得。各种疏水性含硅预聚物如1，3-二(甲基丙烯酰氧基烷基)-聚硅氧烷与已知的亲水性单体如甲基丙烯酸2-羟乙酯(HEMA)进行共聚合。

美国专利No.5,358,995(Lai等)描述了一种含硅氧烷水凝胶，其包括与大体积的(甲基)丙烯酸聚硅氧烷烷基酯单体聚合的丙烯酸酯封端的聚硅氧烷预聚物和至少一种亲水性单体。Lai等将其转让给Bausch & LombIncorporated并且将其整个公开并入本文作为参考。丙烯酸酯封端的聚硅氧烷预聚物，通常称作M₂D_x，由两个丙烯酸酯端基和“x”个重复二甲基硅氧烷单元组成。优选的大体积的聚硅氧烷烷基(甲基)丙烯酸酯单体为带有含丙烯酸或烯丙基的亲水性单体的TRIS型(甲基丙烯酰氧基丙基三(三甲基甲硅烷氧基)硅烷)。

含硅的无规共聚物可以与多种亲水性单体进行共聚合以生成硅氧烷水凝胶晶体。优选的亲水性单体可以含丙烯酸基或乙烯基。术语“乙烯基型或含乙烯基”单体是指含有乙烯基的单体(CH₂＝CHR)且通常具有反应性。该类亲水性含乙烯基的单体已知易于进行聚合。含丙烯酸基的单体为含有丙烯酸基的那些单体(CH₂＝CRCOX)，其中R＝H或CH₃且X＝O或NH，并且已知易于进行聚合。

其他可用于本专利的含硅单体混合物的实例包括如下：如美国专利Nos.5,070,215和5,610,252(Bambury等)公开的乙烯基碳酸酯和乙烯基氨基甲酸酯单体的混合物；如美国专利Nos.5,321,108；5,387,662和5,539,016(Kunzler等)公开的氟硅单体混合物；如美国专利Nos.5,374,662；5,420,324和5,496,871(Lai等)公开的富马酸酯单体混合物和如美国专利Nos.5,451,651、5,648,515、5,639,908和5,594,085(Lai等)公开的尿烷单体混合物，所有这些通常已经转让给本申请的受让人Bausch & Lomb Incorporated，并且所有公开在此引入作为参考。

非硅疏水性材料的实例包括丙烯酸烷基酯和甲基丙烯酸烷基酯。

阳离子含硅无规共聚物可以与多种亲水性单体进行共聚合以生成硅水凝胶透镜。合适的亲水性单体包括：不饱和羧酸如甲基丙烯酸和丙烯酸；丙烯酸取代的醇如甲基丙烯酸2-羟乙酯和丙烯酸2-羟乙酯；乙烯基内酰胺如N-乙烯基吡咯烷酮(NVP)和1-vinylazonam-2-one；以及丙烯酰胺如甲基丙烯酰胺和N，N-二甲基丙烯酰胺(DMA)。

其他实例为公开于美国专利No.5,070,215中的亲水性碳酸乙烯酯或乙烯基氨基甲酸酯单体和公开于美国专利No.4,910,277的亲水性噁唑酮单体。其他合适的亲水性单体对本领域熟练技术人员是已知的。

疏水性交联剂包括甲基丙烯酸酯如二甲基丙烯酸乙二醇酯(EGDMA)和甲基丙烯酸烯丙基酯(AMA)。与常规的硅水凝胶单体混合物相反，含有本发明的季化硅无规共聚物的单体混合物为水溶性的。这个特征提供了优于常规的硅水凝胶单体混合物的优点，其在于导致了浑浊透镜的不相容的相分离的风险更小且聚合的材料可用水浸提。然而，若需要的话也可以使用常规的有机浸提方法。此外，浸提过的透镜显示了氧气透过率(Dk)和低模量的良好结合，这些性质已知对得到希望的接触镜是重要的。此外，用本发明的季化的硅无规共聚物制备的透镜甚至在没有表面处理下也可润湿，提供了干法铸模释放，并不需要溶剂在单体混合物中(虽然可以使用诸如丙三醇的溶剂)，浸提过的聚合材料对细胞无毒且表面接触光滑。在含有本发明的季化硅无规共聚物的聚合单体混合物不具有所需的剪切强度时，可以向单体混合物中加入增韧剂如TBE(4-叔丁基-2-羟基环己基甲基丙烯酸酯)。其他增强剂对本领域熟练技术人员是熟知的且可以在需要时使用。

虽然这里公开的阳离子含硅无规共聚物的优点在于其为相对水溶性的且还可以在其共聚单体中溶解，在起始单体混合物中可以包括有机稀释剂。如这里所用，术语“有机稀释剂”包括使起始单体混合物中组分的不相容性最小化且与起始混合物中的组分基本不反应的的有机化合物。此外，有机稀释剂用于使由单体混合物的聚合而制备的产物的相分离最小化。此外，有机稀释剂通常较不易燃。

期望的有机稀释剂包括叔丁醇(TBA)；二醇如乙二醇和多元醇如丙三醇。优选，有机稀释剂可充分溶解于浸提溶剂中以利于在浸提步骤中由固化的产品中除去。其他合适的有机稀释剂对本领域熟练技术人员而言是已知的。

所包含的有机稀释剂应提供所需效果的有效量。通常，所包含的稀释剂为单体混合物的5-60重量％，特别优选10-50重量％。

根据本发明，包含至少一种亲水性单体、至少一种阳离子含硅无规共聚物和任选有机稀释剂的单体混合物通过常规方法如静态浇铸或悬涂浇铸而进行成型和固化。

透镜形成可以通过自由基聚合，例如将偶氮二异腈(AIBN)和过氧化物催化剂作为引发剂且在在此引入作为参考的美国专利No.3,808,179中所述的条件下进行。如本领域熟知的单体混合物的光引发聚合也可以用于这里公开的产品的形成过程中。可以在单体聚合以前加入着色剂等。

然后，从固化的产品中除去充分量的未反应单体以及(存在的话)有机稀释剂以改进产品的生物相容性。在安装透镜时，未聚合的单体释放到眼睛中可以造成刺激和其他问题。不像其他必须用易燃溶剂(例如异丙醇)浸提的单体混合物，因为这里公开的新型季化的硅氧烷无规共聚物的特点，可以将非易燃溶剂包括水用于浸提过程。

一旦形成了由这里公开的含有阳离子含硅无规共聚物的聚合单体混合物形成的生物材料，那么然后将其浸提以将其制备用于包装和最终用途。浸提通过将聚合材料与各种溶剂如水、叔丁醇等接触不同的时间而完成。例如，一个浸提方法是将聚合材料在水中浸渍约3分钟，除去水并然后将聚合材料在另一部分水中浸渍约3分钟，除去这部分水并然后将聚合材料在水中或缓冲溶液中热压处理。

在浸提未反应的单体和任何有机稀释剂之后，将成形产品例如RGP透镜任选地通过本领域已知的各种方法进行机械加工。机械加工步骤包括车床切割透镜表面、车床切割透镜的边缘、抛光透镜的边缘或磨光透镜的边缘或表面。本发明对于其中对透镜表面进行车床切割的方法尤其有利，这是因为在表面发粘或有弹性时对透镜表面进行机械加工是特别困难的。

通常，在将产品由模具部分卸下之前进行所述机械加工。在机械操作之后，可以将透镜由模具部分卸下并进行水合。或者，在将产品由模具部分卸下并进行水合之后进行机械加工。

机械性能和氧气透过率：模量和伸长率测试根据ASTM D-1708a，使用Instron仪器(4502型)进行，其中将水凝胶的薄膜样品浸渍在硼酸盐缓冲的盐浴中；膜样品的合适尺寸为规格长22mm且宽4.75mm，其中试样还具有形成狗骨形的末端以将样品用Instron仪器的夹具夹住，并且厚度为200+50微米。

氧气透过率(也称作Dk)通过如下方法测定。只要由其得到的氧气透过率的值与所述方法相等，也可以使用其他方法和/或仪器。硅氧烷水凝胶的氧气透过率通过极谱法(ANSI Z80.20-1998)使用在末端具有含中间环形金阴极和与阴极隔离的银阳极的探针的O2 Permeometer型201T仪器(Createch，Albany，California，美国)测量。测量仅取具有预检测的无小孔的平坦硅氧烷水凝胶膜样品，其具有150-600微米的三个不同中心厚度。膜样品的中心厚度测量可以使用Rehder ET-1电子厚度表进行测量。通常，膜样品具有圆盘形状。测量用膜样品和浸渍在含有循环的磷酸盐缓冲盐浴(PBS)的在35℃+/-0.2°平衡的盐浴的探针进行。在将探针和膜样品浸渍于PBS盐浴之前，将膜试样置于用平衡PBS预润湿的阴极中心上，确保在阴极和膜试样之间没有气泡或过量PBS存在，并且然后将膜样品用专配螺母固定于探针上，使探针的阴极部分仅与膜样品接触。对于硅氧烷水凝胶薄膜，常用的是在探针阴极和膜样品之间使用例如具有圆盘形状的Teflon聚合物膜。此时，首先将Teflon膜置于预润湿的阴极上，然后将薄膜样品置于Teflon膜上，确保在Teflon膜或薄膜样品的下面不存在气泡或过量的PBS。一旦采集测量，只有相关系数值(R2)为0.97或更高的数据应进入Dk值的计算。每个厚度至少获得两个满足R2值的Dk测量。使用已知的回归分析，由具有至少三个不同厚度的膜计算氧气透过率(Dk)。首先将任何用除PBS外的溶液进行水合的膜浸润在纯化水中并且平衡至少24小时，然后浸润在PHB中并平衡至少12个小时。定期清洗仪器并用RGP标准定期进行校正。通过计算数据值(Repository values)的+/-8.8％而建立上限和下限，其中所述数据值是由William J.Benjamin等TheOxygen Permeability of Reference Materials，Optom Vis Sci 7(12s)：95(1997)中建立的，其公开在本文整体引入。

材料名称        数据值    下限    上限

Fluoroperm 30   26.2      24      29

Menicon EX      62.4      56      66

Quantum II      92.9      85      101

除非另有说明或者通过其使用而使之清楚，在本申请中使用的所有数字应考虑为由术语“约”来修饰。

将薄膜由玻璃板除去并且在去离子水中水合/浸提最少4个小时，转移至新鲜的去离子水中并在121℃下热压处理30分钟。然后分析冷却薄膜的如表2所述的在眼科材料中所选择的感兴趣特性。如上所讨论，机械测试根据ASTM D-1708a在硼酸盐缓冲盐浴中进行。如上所讨论，以Dk(或barrer)单位报导的氧气透过率在35℃下磷酸盐缓冲盐浴中使用具有三个不同厚度的可接受的薄膜进行测量。

最初提交且可以修改的权利要求书包括变化、选择、修改、改进、等价物和实施方案的基本等价物以及在此公开的教导，包括目前无法预料的那些以及例如可以由申请人/专利权所有人及其他人提出的那些。

Claims (20)

1.一种式(I)的无规共聚物：

式(I)

其中R1和R5是相同或不同的，且选自如下基团：

和

其中x为0-1000，y为1-300，L可以相同或不同并且选自尿烷基、碳酸酯基、氨基甲酸酯基、羧基脲基、磺酰基、直链或支链的C1-C30烷基、C1-C30氟代烷基、C1-C20酯基、烷基醚基、环烷基醚基、环烯基醚基、芳基醚基、芳基烷基醚基、含聚醚的基团、脲基、酰胺基、胺基、取代或未取代的C1-C30烷氧基、取代或未取代的C3-C30环烷基、取代或未取代的C3-C30环烯基、取代或未取代的C5-C30芳基、取代或未取代的C5-C30芳基烷基、取代或未取代的C5-C30杂芳基、取代或未取代的C3-C30杂环、取代或未取代的C4-C30杂环烷基、取代或未取代的C6-C30杂芳基烷基、C5-C30氟代芳基或羟基取代的烷基醚基，以及它们的组合；X-为至少单电荷的反离子；n为1至约300的整数；每个R2、R3和R5独立地为氢、直链或支链C1-C30烷基、C1-C30氟代烷基、C1-C20酯基、烷基醚基、环烷基醚基、环烯基醚基、芳基醚基、芳基烷基醚基、含聚醚的基团、脲基、酰胺基、胺基、取代或未取代的C1-C30烷氧基、取代或未取代的C3-C30环烷基、取代或未取代的C3-C30环烯基、取代或未取代的C5-C30芳基、取代或未取代的C5-C30芳基烷基、取代或未取代的C5-C30杂芳基、取代或未取代的C3-C30杂环、取代或未取代的C4-C30杂环烷基、取代或未取代的C6-C30杂芳基烷基、氟、C5-C30氟代芳基或羟基；每个R4独立地为氢或甲基；X独立地为直链或支链C1-C30烷基、C1-C30氟代烷基、取代或未取代的C5-C30芳基烷基、醚基、聚醚基、硫醚基、或含氨基的基团并且V独立地为可聚合的烯属不饱和有机基团。

2.权利要求1的单体，其中X^-选自Cl^-、Br^-、I^-、CF₃CO₂ ^-、CH₃CO₂ ^-、HCO₃ ^-、CH₃SO₄ ^-、对甲苯磺酸根、HSO₄ ^-、H₂PO₄ ^-、NO₃ ^-、CH₃CH(OH)CO₂ ^-、SO₄ ^2-、CO₃ ^2-、HPO₄ ^2-及它们的混合物。

3.权利要求1的单体，其中X-为至少单电荷的反离子且选自Cl^-、Br^-、I^-、CF₃CO₂ ^-、CH₃CO₂ ^-、HCO₃ ^-、CH₃SO₄ ^-、对甲苯磺酸根、HSO₄ ^-、H₂PO₄ ^-、NO₃ ^-和CH₃CH(OH)CO₂ ^-及它们的混合物。

4.权利要求1的单体，其中所述单体选自下式的单体：

和

5.一种用于制备聚合的生物材料的单体混合物，其包含至少一种权利要求1的无规共聚物和至少一种第二单体。

6.权利要求5的单体混合物，其除第二单体外还包含疏水性单体和亲水性单体。

7.权利要求5的单体混合物，其中所述第二单体选自不饱和羧酸、甲基丙烯酸、丙烯酸、丙烯酸取代的醇、甲基丙烯酸-2-羟乙酯、丙烯酸2-羟乙酯、乙烯基内酰胺、N-乙烯基吡咯烷酮(NVP)、N-乙烯基己内酰胺、丙烯酰胺、甲基丙烯酰胺、N，N-二甲基丙烯酰胺、甲基丙烯酸酯、二甲基丙烯酸乙二醇酯、甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸烯丙基酯、亲水性碳酸乙烯酯、亲水性乙烯基氨基甲酸酯单体、亲水性噁唑酮单体、甲基丙烯酰氧丙基三(三甲基甲硅烷氧基)硅烷、二甲基丙烯酸乙二醇酯(EGDMA)、甲基丙烯酸烯丙基酯(AMA)及它们的混合物。

8.一种器件，其包含权利要求1的无规共聚物作为聚合的共聚单体。

9.权利要求8的器件，其中所述器件为接触镜。

10.权利要求8的器件，其中所述接触镜为刚性的气体透过性接触镜。

11.权利要求8的器件，其中所述接触镜为柔性接触镜。

12.权利要求8的器件，其中所述接触镜为水凝胶接触镜。

13.权利要求8的器件，其中所述接触镜为人工晶状体。

14.权利要求13的器件，其中所述透镜为有晶状体眼人工晶状体。

15.权利要求13的器件，其中所述透镜为无晶状体眼人工晶状体。

16.权利要求8的器件，其中所述器件为角膜植入体。

17.权利要求8的器件，其中所述器件选自心脏瓣膜、人工晶状体、薄膜、外科器件、血管替代物、子宫内器件、膜、横隔膜、外科植入物、血管、人造输尿管、人造乳房组织、用于肾脏透析机器的膜、用于心/肺机器的膜、导尿管、口腔防护装置、牙齿衬垫、眼科器件以及接触镜。

18.一种制造器件的方法，其包括：

提供包含权利要求1的无规共聚物和至少一种第二单体的单体混合物；

使所述单体混合物经受聚合和成形条件以提供聚合的器件；

浸提所述聚合的器件；

将所述聚合的器件包装并消毒。

19.权利要求18的方法，其中浸提步骤使用非易燃溶剂进行。

20.权利要求19的方法，其中浸提溶剂为水。