CN102639636A - 用于增加接触透镜的离子传输率的方法 - Google Patents

用于增加接触透镜的离子传输率的方法 Download PDF

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CN102639636A CN2010800554394A CN201080055439A CN102639636A CN 102639636 A CN102639636 A CN 102639636A CN 2010800554394 A CN2010800554394 A CN 2010800554394A CN 201080055439 A CN201080055439 A CN 201080055439A CN 102639636 A CN102639636 A CN 102639636A
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Abstract

本文描述了用于增加硅酮水凝胶的离子传输率的方法，其通过向用于浇铸成型硅酮水凝胶接触透镜的透镜形成材料中添加小量离子传输率增强(IP-增强)亲水性乙烯基单体或大分子单体，而同时不显著改变由透镜形成材料得到的透镜的水含量和/或氧渗透率。

Description

用于增加接触透镜的离子传输率的方法
本发明涉及一种用于制备具有增加的离子传输率的硅酮水凝胶接触透镜的方法。
背景
近些年，软质硅酮水凝胶接触透镜由于其高氧渗透率和舒适度已经变得越来越流行。由具有高的氧渗透率，硅酮接触透镜允许足够的氧渗透穿过透镜达到角膜同时对角膜健康有最小的负作用。除了高氧渗透率外，还需要透镜的眼球上运动以确保良好的眼泪交换，最终确保良好的角膜健康。离子传输率是眼球上运动的预测之一，因为离子传输率被认为是与水的渗透率成正比。本文所描述的方法制备具有改善的离子传输率而对透镜的其他性能没有负面影响的眼科透镜。
概述
本文描述的是用于增加眼科透镜的离子传输率的方法，通过向用于浇铸成型硅酮水凝胶接触透镜的透镜形成材料中添加小量的离子传输率增强(“IP-增强”)亲水性乙烯类单体或者大分子单体，其中IP-增强乙烯类单体或者大分子单体是由式I表示：
Figure BDA00001736277100011
其中X1是直接键联，氧原子(-O-)或
Figure BDA00001736277100012
其中R’是H或者C1-C4烷基；L是直接键联，线性或者支化C1-C10亚烷基二价基团(或者所谓的二价脂肪族烃基基团)，或者-X3-E-X4–的二价基团，其中X3和X4是，独立地，选自由–O–,
Figure BDA00001736277100021
Figure BDA00001736277100022
Figure BDA00001736277100023
组成的组中的连接；
E是二价亚烷基基团，环烷基双基基团，烷基环烷基双基基团，烷基芳基双基基团，或者芳基双基基团，其具有至多40个碳原子，其中E任选在主链中可以具有醚，硫醚，或胺连接；
Y是–(R1-O)n–(R2–O)m-(R3–O)p–R，其中R1,R2,和R3独立地是线性或者支化C2-C4亚烷基，和n,m和p独立地是从0-100的数，其中(n+m+p)的总和是2到100，并且R是氢、C1-C4烷基或烷氧基基团，和Z是氢或甲基。
依照本发明，通过在模具中固化透镜形成材料以形成透镜和将透镜从模具中移除得到透镜。与由除了没有式I的IP增强乙烯类单体或大分子单体外具有相同组成的透镜形成材料制备的对比透镜相比，得到的透镜具有增加的离子传输率。本发明的优点将部分在随后的描述中说明，部分从说明书中将会是显而易见的，或者可以从以下描述的实施方面得知。通过特别是在附加的权利要求中指出的要素和组合，以下描述的优点将实现和达到。应当被理解的是上述的一般说明和下面详细的描述都仅仅是示例性的和说明性的，而非限制性的。
发明详述
在公开和描述眼科透镜和方法之前，应当理解的是以下描述的方面不限于具体的化合物、合成方法，或者使用，当然可以变化。还应当理解的是本文使用的术语仅仅是用于描述特定方面但不是限制性的。
在下述的说明书和权利要求中，将有对许多术语做出的叙述，它们应该被定义为具有下列的含义：
应当注意的是，如在说明书和附加权利要求中使用的，除了上下文明确规定外，单数形式“a”，“an”和“the”包括复数内容。因此，例如，“单体”包括两种或者多种这样的单体的混合物，等等。
“任选的”或“任选地”是指接下来描述的事情或者环境可以发生或者可以不发生，该描述包括其中事情或者环境发生的情况和不发生的情况。例如，短语“任选的着色剂”是指着色剂可以或不存在。
除非另有定义，此处所使用的技术和科学术语具有本发明所属领域专业人员通常理解的相同的含义。如贯穿本文使用的，下面的术语，除非另有说明，应当被理解为具有以下的含义。
本文使用的术语“烷基”是具有1-24个碳原子的支化的或者未支化的饱和烃基团，例如甲基，乙基，正丙基，异丙基，正丁基，异丁基，t-丁基，戊基，己基，庚基，辛基，癸基，十四烷基，十六烷基，二十烷基，二十四烷基等。“低级烷基”是包含1-6个碳原子的烷基基团。
本文使用的术语“氨基基团”具有式-NRR’，其中R和R’是独立地，氢，烷基或者芳基。
本文使用的术语“亚烷基”是指烃的二价基团。
本文使用的术语“环烷基”是由至少3个碳原子组成的非芳香族碳基环。环烷基的实例包括但不限于：环丙基，环丁基，环戊基，环己基等。术语”杂环烷基“是如上述所定义的环烷基，其中环上的至少一个碳原子为杂原子取代，所述杂原子诸如但不限于：氮，氧，硫，或磷。环烷基可以是取代的或未取代的。环烷基可以是用一个或多个基团取代，所述基团包括但不限于：烷基，炔基，链烯基，芳基，卤化物，硝基，氨基，酯，酮，醛，羟基，羧酸，或者烷氧基。
本文使用的术语“芳基”是任何碳基芳族基团，包括但不限于苯基，萘基等。术语“芳族”还包括“杂化芳基”，其被定义为具有至少一个引入到芳族基团的环内的杂原子的芳族基团。杂原子的实例包括但不限于氮，氧，硫，或磷。芳基可以是被取代的或者未取代的。芳基可以是用一个或者多个基团取代，所述基团包括但不限于烷基，炔基，链烯基，芳基，卤化物，硝基，氨基，酯，酮，醛，羟基，羧酸，或者烷氧基。
本文使用的术语“氧亚烷基”是由一个或多个具有式-(Ra)nO-重复单元组成的基团，其中Ra是线性或者支化C1-C4亚烷基，和n是1-10。
本文使用的术语“亚烷基胺”是由一个或多个具有式-(Ra)nNR-重复单元组成的基团，其中Ra是线性或者支化C1-C4亚烷基，和n是1-10，和R是氢，烷基或芳基。
本文使用的术语“羰基”是由C=O基团组成的基团或者分子。羰基可以是以醛，酮，酯，酸酐或羧酸基团存在。
本文使用的术语“二羰基”是由两个C=O基团组成的基团或分子。每个羰基基团独立的可以以醛，酮，酯，酸酐或羧酸基团存在。
本文使用的术语“含硅基团”是由至少一个硅原子组成的基团或分子。含硅基团可以是用一个或者多个烷基基团取代的，其中烷基基团可以是相同或者不同的。
“水凝胶”指当其完全水合时能够吸收至少10重量%水的聚合物材料。水凝胶材料可以通过至少一种亲水性单体的在或者不在额外的单体和/或大分子存在下的聚合反应或者共聚合反应得到或者通过预聚物的交联得到。
“硅酮水凝胶”指通过包含至少一种含硅酮乙烯类单体或者至少一种含硅大分子或者含硅预聚物的可聚合组合物的共聚合反应得到的水凝胶。
本文使用的“亲水性的”描述了一种材料或者组分，其更加容易与水而非与油结合。
本文使用的术语“流体”指能够像液体一样流动的材料。
本文使用的“光化”涉及可聚合组合物或材料的固化或者聚合时指通过光化辐射来进行固化(例如交联和/或聚合)，诸如，例如，UV辐射，电离辐射(例如，伽马射线或者X射线辐射)，微波辐射等等。热固化或光化固化方法对于所属领域专业人员来说是已知的。
“单体”指能够被光化、热或者化学聚合的低分子量化合物。低分子量通常指平均分子量小于700道尔顿。
本文使用的“乙烯类单体”指具有烯属不饱和基团并能够光化的、热的或者化学聚合的低分子量化合物。低分子量通常指平均分子量小于700道尔顿。
本文使用的术语“烯属不饱和单体”旨在取其广义包括任何含有至少一个>C==C<基团的基团。示例性的烯属不饱和基团包括但不限于丙烯酰，甲基丙烯酰，烯丙基，乙烯基，苯乙烯，或其他含C=C基团。
本文使用的“亲水性乙烯类单体”指能够形成水溶性的或者当完全水合时能吸收至少10重量%水的均聚物的乙烯类单体。
“大分子单体”指中到高分子量化合物或者包含能进过进一步进行聚合化/交联反应的官能基团的聚合物。中等和高分子量通常指平均分子量大于700道尔顿。在一方面，大分子单体包含乙烯基化不饱和基团，并且能够光化或热聚合。
“预聚物”指能够光化、热或化学固化(例如交联和/或聚合)得到交联的和/或聚合的具有比起始聚合物更高的分子量的聚合物的起始聚合物。“可光化交联的预聚物”指能在光化辐射或加热下交联得到具有比起始聚合物更高分子量的交联聚合物的起始聚合物。
除非另有说明或者除非测试条件表明，本文使用的聚合的材料(包括单体的或大单体材料)的“分子量”指数均分子量。
“光引发剂”是指使用光引发基团交联和/或聚合反应的化学物质。合适的光引发剂包括但不限于苯偶姻甲基醚，二乙氧基苯乙酮，苯甲酰氧膦，1-羟基环己基苯甲酮，Darocure
Figure BDA00001736277100051
类,和Irgacure
Figure BDA00001736277100052
类，例如Darocure
Figure BDA00001736277100053
1173，和Irgacure2959。
“热引发剂”是指通过使用热能引发基团交联和/或聚合反应的化学物质。合适的热引发剂的实例包括但不限于：2,2'-偶氮二(2,4-二甲基戊腈)，2,2'-偶氮二(2,4-二甲基丙腈)，2,2'-偶氮二(2,4-二甲基丁腈)，过氧化物例如过氧化苯甲酰等等。在某些方面，热引发剂是偶氮二异丁腈(AIBN)。
本文使用的“调色剂”包括但不限于能够被引入到透镜或者透镜形成材料中的染料或颜料。
“抗菌剂”是指如现有技术已知的那些能够减少或消除微生物或者抑制微生物的生长的物质。
本文使用的“表面改性”或者“表面处理”是指在物体形成之前或者之后的表面处理工艺中(或者表面改性工艺中)经过处理，在其中(1)将涂层施加到物体的表面，(2)化学物质被吸附到物体的表面，(3)物体表面的化学基团的化学性质(例如静电荷)被改变，或者(4)物体的表面性质被改进。示例性的表面处理方法包括但不限于：通过能量的表面处理(例如等离子体，静电荷，辐射或其他能量源)，化学处理，亲水单体火大分子在物体表面上的接枝，在US专利号6719929中披露的模塑-转移涂层方法(本文以参考的方式全文引入)，在US专利号6367929和6822016中提出的将润湿剂引入到用于制造接触透镜的透镜配方(本文以参考的方式全文引入)，在US专利申请号60/811949中披露的增强的模塑-转移涂层(本文以参考的方式全文引入)，和LbL涂层。优选的表面处理类型是等离子体方法，在其中将离子化气体施加到物体的表面。等离子气体和工艺条件在US专利号4312575和4632844中详细描述，本文以参考方式引入。等离子气体优选是低级烷烃和氮气，氧或者惰性气体的混合物。
本文使用的“眼科透镜”是指在眼睛上或者附近或者眼部附近使用的镜片。示例性的眼科透镜包括但不限于接触透镜(硬的或软的)，人工晶状体，角膜覆盖物(corneal onlay)，或其他在眼睛上或者附近或者眼部附近使用的镜片。
“接触透镜”是指能够放置在佩戴者的眼睛上或者眼睛内的结构。接触透镜能够矫正，改善或者改变使用者的视力，但不是必须如此。接触透镜可以是由任何合适的现有技术中已知的或后来开发的材料形成，并且可以是软透镜，硬透镜或者杂化透镜。通常接触透镜具有前面和相对的后表面以及其中前表面和后表面逐渐变尖的圆周边缘。
“水含量”是当其完全水合时接触透镜中水的百分重量。使用ATAGOCL-1折射计或ATAGO N2-E折射计测量接触透镜的水含量(%)。
材料的固有的“氧渗透率”(Dk)是氧穿过材料的速率。根据本发明，涉及材料或接触透镜的术语“氧渗透率(Dk)”指表观氧渗透率，其用在测量区域上平均厚度为90或100微米的样品(薄膜或透镜)根据在实施例中描述的库伦测定法测量得到。氧渗透率通常用单位barrer表示，其中barrer被定义为[(cm3氧)(mm)/(cm2)(sec)(mm Hg)]x10-10。
透镜或材料的“氧渗透率”，Dk/t，是氧穿过具有在测量区域上t(单位为mm)的平均厚度的特定透镜或材料的速率。氧渗透率通常用单位barrer/mm表示，其中barrer/mm被定义为[(cm3氧)/(cm2)(sec)(mm Hg)]x10-9。
穿过透镜的“离子传输率”与Ionoflux扩散因数D(单位为[mm2/min]相关，Ionoflux扩散因数D由如下应用Fick定律来确定：
D=-n’/(A x dc/dx)
其中n’=离子传输速率[mol/min]；A=透镜暴露面积[mm2]；dc=浓度差[mol/L]；dx=透镜的厚度[mm]。
本文描述了用于提高眼科透镜的离子传输率的方法。本发明部分基于意外地发现通过向硅酮水凝胶透镜配方中添加较小百分比的IP增强乙烯类单体或大分子单体，可以显著增加由此产生的硅酮水凝胶接触眼镜的离子传输率，而透镜的含水量和氧渗透率没有明显改变，即，含水量或氧渗透率(Dk)的变化相对于对比小于约8%(含水量比对比透镜含水量的变化或者Dk比对比透镜的Dk值的变化)。
在一方面，用于增加硅酮水凝胶接触透镜的离子传输率的方法包含：
a.将透镜形成材料引入模具，其中该透镜形成材料包含(i)至少一种含硅酮乙烯类单体或大分子单体，(ii)至少一种亲水性乙烯类单体；和(iii)至少一种由式I表示的IP-增强乙烯类单体或大分子单体；
Figure BDA00001736277100081
其中X1是直接键联，氧原子(-O-)或
Figure BDA00001736277100082
其中R’是H或者C1-C4烷基；L是直接键联，线性或者支化C1-C10亚烷基二价基团(或者所谓的二价脂肪族烃基基团)，或者-X3-E-X4-的二价基团，其中X3和X4是，独立地，选自由–O–,
Figure BDA00001736277100083
Figure BDA00001736277100084
Figure BDA00001736277100085
组成的组中的连接；
E是二价亚烷基基团，环烷基双基基团，烷基环烷基双基基团，烷基芳基双基基团，或者芳基双基基团，其具有至多40个碳原子，其中E任选在主链中可以具有醚，硫醚，或胺连接；
Y是–(R1-O)n–(R2–O)m-(R3–O)p–R，其中R1,R2,和R3独立地是线性或者支化C2-C4亚烷基，和n,m和p独立地是从0-100的数，其中(n+m+p)的总和是2到100，并且R是氢、C1-C4烷基或烷氧基基团，和Z是氢或甲基，
其中与由没有式I的IP增强乙烯类单体或大分子单体的对比透镜形成材料制备的对比透镜相比，通过透镜形成材料和由式I表示的IP-增强乙烯类单体或大分子单体浇铸成型得到的硅酮水凝胶接触透镜具有增加的离子传输率；
b.使透镜形成材料固化以形成透镜；和
c.从模具中移除透镜。
为了制造具有增加的离子传输率的硅酮水凝胶接触透镜可以向透镜形成材料中添加一种或多种式I的化合物。与由没有式I的化合物(所有的可聚合组分除式I的化合物外具有相同的浓度)的对比配方制备的对比透镜相比，所述接触透镜具有增加的离子传输率。例如，由包括具有式I的化合物的透镜形成材料制备的透镜具有离子传输率比对比透镜高20%,30%,40%,50%,或60%。在一方面，本文制备的眼科透镜具有至少约1.5x10-5mm2/min的Ionoflux扩散因数(D)，优选至少约2.5x10-5mm2/min，更优选至少约6.0x10-5mm2/min。
根据本发明，式I所述IP-增强乙烯类单体或大分子单体具有亲水基团Y。亲水基团包括聚乙二醇链或由氧化乙烯和氧化丙烯单元组成的共聚物链，或者其他现有技术中已知的亲水性聚合物，例如聚乙烯吡咯烷酮，聚二甲基丙烯酰胺(PDMA)等。亲水基团的分子量也可以变化。在一方面，聚亚烷基氧化物可以具有100-1000的分子量，更加优选200-5000，甚至更优选500-2500。在另一方面，式I中的Y是具有500-2500分子量的聚乙二醇的残基，Z是甲基。
在某些方面，为了制备透镜可以使用两种或多种具有式I的化合物。例如，可以使用两种不同的具有式I的化合物。其中亲水基团Y是相同的基团但每个具有不同的分子量。在一方面，使用两种具有式I的化合物，对于每一种化合物，Z是甲基，Y包含具有500-2500分子量的聚乙二醇的残基，其中对每种化合物聚乙二醇残基的分子量是不同的。例如，当Y是聚乙二醇时，在第一种化合物中聚乙二醇的分子量是1100，在第二种化合物中聚乙二醇的分子量是2080。
式I的化合物可以由商业来源得到或者根据任何对于所属领域技术人员已知的工艺来制备得到。例如，式I的化合物可以经由使具有一个选自由异氰酸酯基、氨基、环氧基、羟基、酰氯、吖内酯(azlactone)和硫醇组成的组中的第一官能基团的单官能团封端的聚乙二醇和具有与第一官能基团共反应的、选自由异氰酸酯基、氨基、环氧基、羟基、酰氯、吖内酯和硫醇组成的组中的第二官能基团的乙烯类单体反应获得。
各种单官能团封端PEG可以是由商业卖主获得。优选的单官能团封端PEG是那些在终端具有一个氨基、羟基、酰氯、或环氧基团和在其他终端具有甲氧基或乙氧基的PEG。
在本文描述的方法中使用的具有式I的化合物的使用量可以根据亲水基团的类型和分子量、透镜形成材料的选择和期望的离子传输率来改变。在一方面，在透镜配方中具有式I的化合物的使用量最高达到约3重量%，优选从约0.5重量%到约2.5重量%。
具有式I的化合物和其他透镜形成材料聚合产生眼科透镜。透镜形成材料可以是可聚合的流体，其包括，例如，溶液，分散液，无溶剂液体，或者温度在60℃以下的熔体。在某些方面，透镜形成材料包括但不限于可以光化交联预聚物。
为制造透镜本文，可以使用任何合适的亲水性乙烯类单体。亲水性乙烯类单体的实例包括但不限于，羟基取代低级烷烃(C1-C3)(甲基)丙烯酸酯，羟基取代低级烷烃乙烯基醚，C1-C3烷基(甲基)丙烯酰胺，二-(C1-C3烷基)(甲基)丙烯酰胺，N-乙烯基吡咯，N-乙烯基-2-吡咯烷酮，2-乙烯基噁唑啉，2-乙烯基-4,4’-二烷基噁唑啉-5酮，2-和4-乙烯基吡啶，氨基(低级烷烃)-(其中术语“氨基”还包括季铵)，单(低级烷基氨基)(低级烷基)和二(低级烷基氨基)(低级烷基)(甲基)丙烯酸酯，烯丙基醇，N-乙烯基C1-C3烷基酰胺，N-乙烯基-N-C1-C3烷基酰胺等等。
优选的亲水性乙烯类单体的实例是：N,N-二甲基丙烯酸胺(DMA)，N,N-二甲基甲基丙烯酰胺(DMMA)，2-丙烯酰胺乙醇酸，3-丙烯酰氨基-1-丙醇，N-羟乙基丙烯酰胺，N-[三(羟甲基)甲基]丙烯酰胺，N-甲基-3-亚甲基-2-吡咯烷酮，1-乙基-3-亚甲基-2-吡咯烷酮，1-甲基-5-亚甲基-2-吡咯烷酮，1-乙基-5-亚甲基-2-吡咯烷酮，5-甲基-3-亚甲基-2-吡咯烷酮，5-乙基-3-亚甲基-2-吡咯烷酮，1-正丙基-3-亚甲基-2-吡咯烷酮，1-正丙基-5-亚甲基-2-吡咯烷酮，1-异丙基-3-亚甲基-2-吡咯烷酮，1-异丙基-5-亚甲基-2-吡咯烷酮，1-正丁基-3-亚甲基-2-吡咯烷酮，1-叔丁基-3-亚甲基-2-吡咯烷酮，2-羟乙基甲基丙烯酸酯(HEMA)，2-羟乙基丙烯酸酯(HEA)，羟丙基丙烯酸酯，羟丙基甲基丙烯酸酯(HPMA)，三甲基铵2-羟基丙基甲基丙烯酸酯盐酸盐，氨基丙基甲基丙烯酸酯盐酸盐，二甲基胺基乙基甲基丙烯酸酯(DMAEMA)，甘油甲基丙烯酸酯(GMA)，N-乙烯基-2-吡咯烷酮(NVP)，烯丙基醇，乙烯基吡啶，N-乙烯基甲酰胺，N-乙烯基乙酰胺，N-乙烯基异丙基酰胺，N-乙烯基-N-甲基乙酰胺，烯丙基醇，N-乙烯基己内酰胺，和其混合物。
在本发明中可以使用任何合适的含硅酮乙烯类单体或大分子单体。优选的含硅酮乙烯类单体的实例包括但不限于：N-[三(三甲基甲硅烷氧基)甲硅烷基丙基](甲基)丙烯酰胺、N-[三(二甲基丙基甲硅烷氧基)甲硅烷基丙基](甲基)丙烯酰胺、N-[三(二甲基苯基甲硅烷氧基)甲硅烷基丙基](甲基)丙烯酰胺、N-[三(二甲基乙基甲硅烷氧基)甲硅烷基丙基](甲基)丙烯酰胺、N-(2-羟基-3-(3-(双(三甲基甲硅烷氧基)甲基甲硅烷基)丙氧基)丙基)-2-甲基丙烯酰胺；N-(2-羟基-3-(3-(双(三甲基甲硅烷氧基)甲基甲硅烷基)丙氧基)丙基)丙烯酰胺；N,N-双[2-羟基-3-(3-(双(三甲基甲硅烷氧基)甲基甲硅烷基)丙氧基)丙基]-2-甲基丙烯酰胺；N,N-双[2-羟基-3-(3-(双(三甲基甲硅烷氧基)甲基甲硅烷基)丙氧基)丙基]丙烯酰胺；N-(2-羟基-3-(3-(三(三甲基甲硅烷氧基)甲硅烷基)丙氧基)丙基)-2-甲基丙烯酰胺；N-(2-羟基-3-(3-(三(三甲基甲硅烷氧基)甲硅烷基)丙氧基)丙基)丙烯酰胺；N,N-双[2-羟基-3-(3-(三(三甲基甲硅烷氧基)甲硅烷基)丙氧基)丙基]丙烯酰胺；N-[2-羟基-3-(3-(叔丁基二甲基甲硅烷基)丙氧基)丙基]-2-甲基丙烯酰胺；N-[2-羟基-3-(3-(叔丁基二甲基甲硅烷基)丙氧基)丙基]丙烯酰胺；N,N-双[2-羟基-3-(3-(叔丁基二甲基甲硅烷基)丙氧基)丙基]-2-甲基丙烯酰胺；N,N-双[2-羟基-3-(3-(叔丁基二甲基甲硅烷基)丙氧基)丙基]丙烯酰胺；3-甲基丙烯酰氧基丙基五甲基二硅氧烷，三(三甲基甲硅烷氧基)甲硅烷基丙基甲基丙烯酸酯(TRIS)，(3-甲基丙烯酰氧基-2-羟基丙氧基)丙基双(三甲基甲硅烷氧基)甲基硅烷，(3-甲基丙烯酰氧基-2-羟基丙氧基)丙基三(三甲基甲硅烷氧基)硅烷，3-甲基丙烯酰氧基-2-(2-羟基乙氧基)-丙氧基)丙基双(三甲基甲硅烷氧基)甲基硅烷，N-2-甲基丙烯酰氧基乙基-O-(甲基-二-三甲基甲硅烷氧基-3-丙基)甲硅烷基氨基甲酸酯，3-(三甲基甲硅烷基)丙基乙烯基碳酸酯，3-(乙烯氧基羰硫基)丙基-[三(三甲基甲硅烷氧基)硅烷]，3-[三(三甲基甲硅烷氧基)甲硅烷基]丙基乙烯基氨基甲酸酯，3-[三(三甲基甲硅烷氧基)甲硅烷基]丙基烯丙基氨基甲酸酯，3-[三(三甲基甲硅烷氧基)甲硅烷基]丙基乙烯基碳酸酯，叔丁基二甲基-甲硅烷氧基乙基乙烯基碳酸酯；三甲基甲硅烷基乙基乙烯基碳酸酯，和三甲基甲硅烷基甲基乙烯基碳酸酯。最优选的式(1)的含硅氧烷(甲基)丙烯酰胺单体是N-[三(三甲基甲硅烷氧基)甲硅烷基丙基]丙烯酰胺，和TRIS，N-[2-羟基-3-(3-(叔丁基二甲基甲硅烷基)丙氧基)丙基]丙烯酰胺。
优选的一类含硅酮乙烯类单体或大分子单体是含聚硅氧烷的乙烯类单体或大分子单体。“含聚硅氧烷乙烯类单体或大分子单体”指含有至少是一个烯属不饱和基团和
Figure BDA00001736277100121
的二价基团的乙烯类单体或大分子单体，其中R1和R2独立地为一价C1-C10烷基，一价C1-C10氨基烷基，一价C1-C10羟基烷基，C1-C10醚，C1-C10氟烷基，C1-C10氟代醚或C6-C18芳基，-alk-(OCH2CH2)m-OR3，其中alk是C1-C6亚烷基二价基团，R3是氢或C1-C6烷基，且m是1至10的整数；n是3或更大的整数。这种乙烯类单体或大分子单体的实例包括各种分子量的单甲基丙烯酸化或单丙烯酸化聚二甲基硅氧烷(例如单-3-甲基丙烯酰氧基丙基封端的、单丁基封端的聚二甲基硅氧烷或单-(3-甲基丙烯酰氧基-2-羟基丙氧基)丙基封端的、单丁基封端的聚二甲基硅氧烷)；各种分子量的二甲基丙烯酸化或二丙烯酸化聚二甲基硅氧烷；碳酸乙烯酯-封端的聚二甲基硅氧烷；氨基甲酸乙烯酯-封端的聚二甲基硅氧烷；各种分子量的乙烯基封端的聚二甲基硅氧烷；甲基丙烯酰胺-封端的聚二甲基硅氧烷；丙烯酰胺-封端的聚二甲基硅氧烷；丙烯酸酯-封端的聚二甲基硅氧烷；甲基丙烯酸酯-封端的聚二甲基硅氧烷；双-3-甲基丙烯酰氧基-2-羟基丙氧基丙基聚二甲基硅氧烷；N,N,N’,N’-四(3-甲基丙烯酰氧基-2-羟基丙基)-α,ω-双-3-氨基丙基-聚二甲基硅氧烷；聚硅氧烷基烷基(甲基)丙烯酸单体；选自US 5,760,100(全文经此引用并入本文)中所述的大分子单体A、大分子单体B、大分子单体C和大分子单体D的含硅氧烷的大分子单体；甲基丙烯酸缩水甘油酯与氨基-官能的聚二甲基硅氧烷的反应产物；羟基官能化的含硅氧烷的乙烯类单体或大分子单体；美国专利号4,136,250、4,153,641、4,182,822、4,189,546、4,343,927、4,254,248、4,355,147、4,276,402、4,327,203、4,341,889、4,486,577、4,543,398、4,605,712、4,661,575、4,684,538、4,703,097、4,833,218、4,837,289、4,954,586、4,954,587、5,010,141、5,034,461、5,070,170、5,079,319、5039,761、5,346,946、5,358,995、5,387,632、5,416,132、5,451,617、5,486,579、5,962,548、5,981,675、6,039,913和6,762,264(它们全文经此引用并入本文)中公开的含聚硅氧烷的大分子单体；美国专利No.4,259,467、4,260,725和4,261,875(它们全文经此引用并入本文)中公开的含聚硅氧烷的大分子单体。由聚二甲基硅氧烷和聚氧化烯构成的二和三嵌段大分子单体也可用。例如，可以使用甲基丙烯酸酯封端的聚环氧乙烷-嵌段-聚二甲基硅氧烷-嵌段-聚环氧乙烷以提高氧渗透率。合适的单官能羟基官能化的含硅氧烷的乙烯类单体/大分子单体和合适的多官能羟基官能化的含硅氧烷的乙烯类单体/大分子单体可购自Gelest，Inc，Morrisville，PA。
另一类优选的含硅酮大分子单体是包含亲水性链段和疏水性链段的含硅预聚物。本发明可使用任何合适的具有亲水性链段和疏水性链段的含硅酮预聚物。含硅酮预聚物的实例是描述在共有的美国专利号6,039,913,7,091,283,7,268,189和7,238,750,7,521,519；美国专利申请公开号US2008-0015315A1、US2008-0143958A1、US2008-0143003A1、US2008-0234457A1、US 2008-0231798A1；美国专利申请号No.61/180,449和61/180,453中的那些，它们全部内容通过引用并入本文。
用于制备硅酮水凝胶透镜的透镜形成材料还可以包含疏水性单体。通过向透镜形成材料中引入特定量的疏水性乙烯类单体，可以改善由此得到的聚合物的机械性质(例如弹性模量)。几乎可以使用任何疏水乙烯类单体。优选的疏水乙烯类单体的实例包括但不限于丙烯酸甲酯，丙烯酸乙酯，丙烯酸丙酯，丙烯酸异丙酯，丙烯酸环己酯，2-乙基己基丙烯酸酯，甲基丙烯酸甲酯，甲基丙烯酸乙酯，甲基丙烯酸丙酯，醋酸乙烯酯，丙酸乙烯酯，丁酸乙烯酯，戊酸乙烯酯，苯乙烯，氯丁二烯，氯乙烯，二氯乙烯，丙烯腈，1-丁烯，丁二烯，甲基丙烯腈，乙烯基甲苯，乙烯基乙基醚，全氟己基乙基-硫羰基-氨乙基-甲基丙烯酸酯，甲基丙烯酸异冰片酯，甲基丙烯酸三氟乙酯，甲基丙烯酸六氟异丙酯，甲基丙烯酸六氟丁酯，和其任何组合。
用于制备硅酮水凝胶的可聚合化组合物还可以包含一种或多种交联剂(例如具有两个或多个丙烯酰基或三个或更多个硫醇基或含烯基团，并具有小于700道尔顿的分子量的化合物)。优选的交联剂的实例包括但不限于：四乙二醇二丙烯酸酯，三乙二醇二丙烯酸酯，乙二醇二丙烯酸酯，二乙二醇二丙烯酸酯，四乙二醇二甲基丙烯酸酯，三乙二醇二甲基丙烯酸酯，乙二醇二甲基丙烯酸酯，二乙二醇二甲基丙烯酸酯，三羟甲基丙烷三甲基丙烯酸酯，季戊四醇四甲基丙烯酸酯，双酚A二甲基丙烯酸酯，甲基丙烯酸乙烯酯，乙二胺二甲基丙烯酰胺，乙二胺二丙烯酰胺，甘油二甲基丙烯酰胺，三烯丙基异氰脲酸酯，三烯丙基氰尿酸酯，甲基丙烯酸烯丙酯，甲基丙烯酸烯丙酯，1,3-二(甲基丙烯酰胺丙基)-1,1,3,3-四(三甲基硅氧烷基)二甲硅氧烷，N,N’-甲叉双丙烯酰胺，N,N’-甲叉双甲基丙烯酰胺，N,N’-乙叉双丙烯酰胺，N,N’-乙叉双甲基丙烯酰胺，1,3-二(N-甲基丙烯酰胺丙基)-1,1,3,3-四(三甲基硅氧烷基)二甲硅氧烷，1,3-二(甲基丙烯胺丁基)-1,1,3,3-四(三甲基甲硅烷氧基)二甲硅氧烷，1,3-二(丙烯酰胺丙基)-1,1,3,3-四(三甲基甲硅烷氧基)二甲硅氧烷，1,3-二(甲基丙烯酰氧乙基脲基丙基)-1,1,3,3-四(三甲基甲硅烷氧基)二甲硅氧烷，和其组合。优选的交联剂是四(乙二醇)二丙烯酸酯，三(乙二醇)二丙烯酸酯，(乙二醇)二丙烯酸酯，二(乙二醇)二丙烯酸酯，亚甲基双丙烯酰胺，三烯丙基异氰脲酸酯，或者三烯丙基氰脲酸酯。交联剂的使用量以相对于总聚合物的重量含量表示，并优选为大约0.05%-大约4%，更优选大约0.1%-约2%。
应当理解的是用于制备硅酮水凝胶透镜的聚合化组合物还可以包含为本领域技术人员已知的各种组分，诸如，例如聚合反应引发剂(例如光引发剂或热引发剂)，可见着色剂(例如，染料、颜料或其混合物)，可聚合的UV-吸收剂，可聚合的潜伏性UV-吸收剂，抗微生物剂(例如优选纳米银颗粒)，生物活性剂，可浸出润滑剂等等。
合适的光引发剂的实例包括但不限于：苯偶姻甲醚，二乙氧基苯乙酮，苯甲酰基氧膦、1-羟基环己基苯基酮、或Darocure
Figure BDA00001736277100151
或Irgacure
Figure BDA00001736277100152
类、例如，Darocure
Figure BDA00001736277100153
1173或Irgacure2959。苯甲酰膦引发剂的实例包括2,4,6-三甲基苯甲酰基二苯基氧膦；双-(2,6-二氯苯甲酰基)-4-N-丙苯基氧膦；和双-(2,6-二氯苯甲酰基)-4-N-丁苯基氧膦。光引发剂的使用量可以在比较宽范围内选择，可以使用达到0.05g/g预聚物的量，优选最高达到0.003g/g预聚物的量。本领域技术人员熟知如何选择光引发剂。热引发剂的实例包括但不限于2,2’-偶氮二(2,4-二甲基戊腈)、2,2’-偶氮二(2-甲基丙腈)、2,2’-偶氮二(2-甲基丁腈)，偶氮二异丁腈(AIBN)，过氧化物如过氧化苯甲酰等。
在某些方面，透镜形成材料进一步包含UV-吸收剂，着色剂，抗微生物剂，抑制剂，填料或它们任何的组合。在一方面，紫外线吸收剂可包括，例如，苯并三唑，或二苯甲酮。许多苯并三唑和二苯甲酮UV吸收剂是已知的，并且许多是商业可得的。苯并三唑和二苯甲酮UV吸收剂的类型不是关键地位，但应当基于它的UV截断(cut-off)性质选择以便得到期望的UC吸收性质。
通常，在被引入到模具之前，将透镜形成材料和其他组分在溶剂中混合在一起。合适的溶剂的实例是水，醇类(例如具有至多6个碳原子的低级烷基醇，诸如乙醇，甲醇，丙醇，异丙醇)，羧酰胺(例如二甲基甲酰胺)，偶极非质子溶剂(例如二甲基亚砜，甲基乙基酮)，酮类(丙酮或环己酮)，烃(如甲苯)，醚类(例如THF，二甲氧基乙烷或二噁烷)，和卤代烃(例如三氯乙烷)，和其任何组合。本文中可以单独使用水或者和其他溶剂一起使用。例如透镜形成材料的水溶液还可以包含例如，醇，诸如甲醇，乙醇或正或异丙醇，或羧酰胺，诸如，N,N-二甲基甲酰胺，或二甲基亚砜。在一方面，透镜形成材料的水溶液不含有溶剂。
在一些方面，将如上所述的透镜形成材料倒入具有特定形状和尺寸的模具中。当目镜装备是接触透镜时，透镜可以使用现有技术中已知的方法制备。例如，在如在US专利号3408429中描述的传统的“旋转浇铸成型”中生产接触透镜，或者通过如在US专利号4,347,198;5,508,317;5,583,463;5,789,464;和5,849,810中描述的全浇铸工艺在静态形式下生产接触透镜。
用于制备接触透镜的透镜模具是现有技术中已知的。例如，模具(用于完全浇铸成型)通常包括至少两个模具片(或部分)或半模，即第一和第二半模。第一半模限定第一模制(或光学)表面和第二半模限定第二模制(或光学)表面。第一和第二半模构造成彼此匹配，以在第一模制表面和第二模制表面之间形成透镜成型腔。半模的成型表面为模具的形成腔的表面，并与透镜形成材料直接接触。
制造用于浇铸成型接触透镜的模具片的方法一般为本领域技术人员所熟知的那些。第一和第二半模可通过各种技术形成，如注塑或板条制备。形成半模的合适方法的实例公开在美国专利No.4,444,711；4,460,534；5,843,346；5,894,002，其全部内容也通过引用并入本文。
本领域已知的用于制造模具的几乎所有材料都可用于制造用于制备眼透镜的模具。例如，可使用聚合物材料如聚乙烯、聚丙烯、聚苯乙烯、PMMA、环烯烃共聚物(例如Topas
Figure BDA00001736277100171
COC，来自Ticona GmbH，Frankfurt，Germany和Summit，New Jersey；Zeonex和Zeonor
Figure BDA00001736277100173
购自ZeonChemicals LP，Louisville，KY)等。可使用其它允许紫外光透过的材料，如石英玻璃和蓝宝石。
一旦将透镜形成材料倾倒到模具中，透镜形成材料固化(例如聚合化)以产生聚合物基体和最终的透镜。用于进行聚合化步骤的技术将随透镜材料的选择变化。在一方面，当透镜形成材料包含含有一个或多个可光化交联烯属不饱和基团的预聚物时，包含混合物的模具被暴露至空间限制的光化辐射以便使预聚物聚合。在其他方面，可以使包含形成透镜材料的模具经受加热以固化透镜形成材料。
在其他方面，用于固化透镜形成材料的能量是由例如掩模或筛网或其组合引导的射线的形式，其以空间限制的方式，投射在具有清晰划分的周边界限的区域上。例如，UV辐射的空间限制可以通过使用具有被UV不能通过的区域(遮掩的区域)所围绕的透明的或开放区域(未遮挡区域)的掩模或筛网实现，如在US专利号6627124的图1-9中按照图示表示的(这里全部内容通过引用并入本文)。未遮蔽的区域具有清晰划分的具有未遮挡区域的周边界限。用于交联的能量是辐射能，UV辐射，可见光，伽马射线，电子射线或热辐射，辐射能优选是基本上平行光束的形式以便在一方面实现良好的限制并且另一方面有效使用能量。
在一方面，包含透镜形成材料的模具被暴露在光下，其具有波长为大于300nm，大于310nm，大于320nm，大于330nm，大于340nm，大于350nm，大于360nm，大于370nm，或者大于380nm。现有技术中已知的截断过滤剂可以被用于过滤和阻止特定波长的能量接触模具和透镜形成材料。透镜形成混合物暴露在能量下的时间是相对短的，例如，在少于或等于150分钟下，小于或等于90分钟，小于或等于60分钟，小于或等于20分钟，小于或等于10分钟，小于或等于5分钟，从1-60秒，或1-30秒。
本文所描述的方法增加了眼科透镜的离子传输率而对透镜的其他性质没有负面影响。例如，如在实施例中表明，当使用一种或多种具有式I的化合物制造的透镜与没有具有式I的化合物的对比透镜相比，透镜的水含量和氧渗透率保留基本上相同。在一方面，透镜具有从30-37%的水含量。在另一个方面，透镜具有大于70的氧渗透率。此外，具有式I的化合物的使用导致透明透镜的形成，这是另外一个重要的特性。在一方面，取决于硅酮水凝胶配方的组成，优选透镜的水含量是从20%到50%，氧渗透率大于70。
实施例
下面的实施例用于向本领域普通技术人员提供这样的完全的披露和描述，即本文说明书和权利要求书中的化合物，组合物和方法如何制备和评价，并且仅仅是示例性的，而不是对发明人认为是他们的发明的范围的限制。已经做出努力确保关于数字的准确性(例如，数量，温度等)。但应当允许一些错误和偏差。除非另有指示，份数为重量份，温度是℃，或者是在室温下，压力是大气压或者接近大气压。存在很多变化和反应条件的组合，例如，组分浓度，期望的溶剂，溶剂混合物，温度，压力和其他反应范围和条件可以用于优化由所描述的方法得到的产物纯度和产率。优化所述工艺条件将仅需要合理的和常规的实验。
氧渗透率测量。根据与在美国专利号5,760,100和Winterton等人的文章(The Cornea:Transactions of the World Congress on the Cornea 111,H.D.Cavanagh Ed.,Raven Press:New York 1988，第273-280页)中所述技术类似的技术测定透镜的氧渗透率和透镜材料的输氧率，其二者全部内容通过引用并入本文。在34℃下在湿室(即气流维持在约100%相对湿度)中，用Dk1000仪器(可购Applied Design and Development Co.,Norcross，GA)或类似分析仪器测量氧流量(J)。具有已知氧百分比(例如21%)的空气流以约10-20cm3/min的速率通过透镜的一侧，同时氮气流从透镜相反侧以约10-20cm3/min的速率通过。将样品在测量之前在测试介质(即盐水或蒸馏水)中预定测试温度下平衡至少30分钟但是不超过45分钟。将用作覆盖层的任何测试介质在测量前在预定测试温度下平衡至少30分钟但是不超过45分钟。将搅拌电机速度设定为1200±50rpm，相当于在步进电动机控制器上显示设定400±15。测量系统周围的大气压P测量。用Mitotoya测微计VL-50或类似仪器通过测量约10处并平均测量值来测定用于测试的暴露区域的透镜厚度(t)。用DK1000仪器测定氮气流中的氧浓度(即扩散通过透镜的氧)。由下式确定透镜材料的表观氧渗透率Dk表观：
Dk表观=Jt/(P氧)
其中J=氧流量[微升O2/cm2-分钟]；
P氧=(P测量-P水蒸气)=(在空气流中的O2%)[mm Hg]＝在空气流中氧的分压；
P测量=大气压(mm Hg)；
P水蒸气=0mm Hg，在34℃下(在干燥室中)(mm Hg)；
P水蒸气=40mm Hg，在34℃下(在湿室中)(mm Hg)；
t=暴露的测试区域的透镜平均厚度(mm)
Dk表观单位为barrer。
材料的输氧率(Dk/t)可通过用氧渗透率(Dk表观)除以透镜的平均厚度(t)来计算。
离子传输率测量。透镜的离子传输率根据美国专利号5,760,100(其全部内容通过引用并入本文)中所述的程序测量。在下列实施例中所报告的离子传输率的值为相对于作为参考材料的透镜材料Alsacon的相对Ionoflux扩散系数(D/Dref)。Alsacon具有0.314×10-3mm2/分钟的Ionoflux扩散系数。
实施例1
硅酮水凝胶透镜配方，配方A是由约33%的经扩链的聚二甲基硅氧烷(CE-PDMS)，19%TRIS-甲基丙烯酰胺(TRIS-MA)，23%二甲基丙烯酰胺(DMA)，0.5%2-羟基-2-甲基-1-苯基-1-丙酮(Darocur 1173)和24.5%1-丙醇(1-PrOH)组成。还可添加较小量的N-(羰基-甲氧基聚乙二醇-2000)-1,2-二硬脂酰-sn-甘油-3-磷酸乙醇胺钠盐(N-(carbonyl-methyoxypolyethyleneglycol-2000)-1,2-disteearoyl-sn-glycero-3-phosphoethanolamine,sodiumsalt,L-PEG-2000)。
配方A是通过下述步骤制得。对于lightstream(LS)透镜浇铸，首选混合L-PEG-2000和1-丙醇。在迷你涡流搅拌器中在涡流搅拌3分钟后将CE-PDMS,TRIS-MA,DMA和Darocur 1173加入。对于DSM透镜浇铸，配方中不使用L-PEG-2000。将瓶放置在滚筒上(型号为：No LJRM,PAULO ABBE)，并且在使用配方制备透镜前缓慢滚动约2小时。
实施例2、源于配方A和PEG-MA的硅酮水凝胶接触透镜的制备
研究用PEG添加剂改性配方A。进行试验以研究在仍然实现透明的透镜的同时可以引入到配方A中的具有不同分子量的聚乙二醇甲基丙烯酸酯(PEG-MA)或PEG-MA混合物的最大百分比。PEG-MA2080(Mw 2080，在水中50%)和PEG-MA 1100购自Aldrich-Sigma，按收到原物使用。透镜配方的组成在表1中示出，透镜通过使用透镜配方在聚丙烯模具中在UV辐射(Philips F20T12灯泡，5.4mW/cm2强度下(由IL1700辐射剂测量),固化时间为10min)使用完全浇铸成型制备。
评价下面的添加剂(表1)：(1)当使用1-丙醇作为溶剂时PEG-MA2080/H2O在0.5%或0.75%下。(2)混合物：a：0.5%PEG-MA2080/H2O和2%PEG-MA1100；b：0.75%PEG-MA2080/H2O和1%PEG-MA1100；c：0.75%PEG-MA2080/H2O和1%PEG-MA526。在0.75%下，冷冻干燥的PEG-MA2800导致浑浊的配方。配方通过升温到50℃可以是透明的，但是透镜仍然是浑浊的。
表1
Figure BDA00001736277100211
实施例3
选择某些透明的配方，如表2中列出的，用于更加详细的研究透镜的性质。对于采用PEG添加剂制备的透镜观察到意外的在10以上的高离子传输率(IP)值。制备了没有PEG-MA的对比透镜，并且具有IP值为4.9。在使用或不使用PEG添加剂的透镜之间所述Dk值是类似的。
表2
Figure BDA00001736277100221
*模具:玻璃模具:光束(LS)固化，采用330nm截断过滤剂，强度:4mw/cm2；固化时间=110sec。
实施例4
具有高IP的接触透镜可以由包括PEG添加剂的透镜配方使用双侧成型方法(DSM)得到。如表3中列出，对于通过DSM固化方法使用聚(环亚烷基二亚烷基对苯二甲酸酯)(PCTA)模具在5.4mW/cm2(由IL 1700辐射计测量)光强度下用Philips F20T12灯泡约10分钟下固化的透镜也观察到预料不到的高IP值。包含0.75%PEG-MA2080或1%PEG-MA1100+0.75%PEG-MA2080的透镜配方(配方A)得到高得多的IP值。
表3
Figure BDA00001736277100222
实施例5、使用PEG添加物的配方B
除了在配方A中使用的TRIS-甲基丙烯酰胺为配方B中的TRIS-丙烯酰胺代替以外，配方B是通过使用与配方A相同的步骤得到。具有PEG添加物的透镜由配方B和一种或多种添加剂得到：0.75%PEG-MA2080和0.75%PEG-MA2080加上1%EO-PO-MA。EO-PO是环氧乙烷和环氧丙烷的共聚物。所述IP值由约8.7(对比-没有PEG)增加到13.1或15.1(有PEG)，而Dk未变化。
表4
Figure BDA00001736277100231
*模具:玻璃模具:光束(LS)固化，采用330nm截断过滤剂,强度:4mw/cm2;固化时间=110sec。
实施例6
配方C是由25.92%Betacon,19.25%TRIS-甲基丙烯酸酯28.88%二甲基丙烯酰胺(DMA),1%2-羟基-2-甲基-1-苯基-1-酮(Darocur 1173)和24.95%乙醇制备。配方D是由18.44%Betacon,27.05%TRIS-甲基丙烯酸酯29.51%二甲基丙烯酰胺(DMA),0.8%2-羟基-2-甲基-1-苯基-1-酮(Darocur 1173)和24.2%乙醇制备。
考察PEG-MA的相容性。由DSM固化法使用PP模具制备透镜。IP值在表5中提供。1.5%和2%的PEG-MA2080导致配方C和D的浑浊的形成。如果在配方C和D中使用PEG-MA1100，在配方变浑浊前可以使用的PEG添加物的最大百分含量分别为10%和13.8%。如果使用PEG-MA2080和PEG-MA1100的混合物，当使用0.75%的PEG-MA2080时，期望的是在配方C和D中PEG-MA1100的百分数不大于8%。
表5
Figure BDA00001736277100241
双侧固化使用PP模具在强度为5.4mW/cm2(由IL1700辐射计测量)用Philips F20T12灯泡固化，固化时间为30min。
实施例7
在该实施例中，使用由甲烷-空气旋转等离子体涂层涂敷的透镜研究PEG添加物对IP值的影响。如表6中所示，除了一种条件，IP值对于具有PEG添加物的透镜增加。在95%置信度上IP值增加是统计上显著的(基于单向ANOVA分析)。
表6
Figure BDA00001736277100251
实施例8
在该实施例中，使用由甲烷-空气线性等离子体涂层或者甲烷-氮气线性等离子体涂层涂敷的透镜研究PEG添加物对IP值的影响。如表7和8中所示，IP值对于具有PEG添加物的透镜增加。对于大部分条件下，在95%置信度上IP值增加是统计上显著的。
表7
Figure BDA00001736277100261
*甲烷-氮气线性等离子体涂层
表8
Figure BDA00001736277100262
*甲烷-空气线性等离子体涂层
本发明多次参考各种出版物。这些出版物的披露内容全部以参考的形式并入到本发明中以更加详细描述本文描述的化合物，组合物，和方法。
可以对本文所描述的化合物，组合物以及方法作出各种改变和变形。从本文披露的化合物、组合物和方法的说明和实施考虑，本文所描述的化合物、组合物和方法的其他方面将会是明显的。说明书和实施例被认为是示例性的。

Claims (15)

1.用于增加硅酮水凝胶接触透镜的离子传输率的方法，包括：
a.将透镜形成材料引入模具，其中该透镜形成材料包含(i)至少一种含硅酮乙烯类单体或大分子单体，(ii)至少一种亲水性乙烯类单体；和(iii)至少一种由式I表示的IP-增强乙烯类单体或大分子单体；
Figure FDA00001736277000011
其中X1是直接键联，氧原子(-O-)或
Figure FDA00001736277000012
其中R’是H或者C1-C4烷基；L是直接键联，线性或者支化C1-C10亚烷基二价基团，或者-X3–E-X4–的二价基团，其中X3和X4独立地是选自由–O–,
Figure FDA00001736277000013
Figure FDA00001736277000014
Figure FDA00001736277000015
组成的组中的连接；
E是二价亚烷基基团，环烷基双基基团，烷基环烷基双基基团，烷基芳基双基基团，或者芳基双基基团，其具有至多40个碳原子，其中E任选在主链中可以具有醚，硫醚，或胺连接；
Y是–(R1-O)n–(R2–O)m-(R3–O)p–R，其中R1,R2,和R3独立地是线性或者支化C2-C4亚烷基，n,m和p独立地是从0-100的数，其中(n+m+p)的总和是2到100，并且R是氢、C1-C4烷基或烷氧基基团，和
Z是氢或甲基，
b.使透镜形成混合物固化以形成透镜；和
c.从模具中移除透镜，
其中IP增强乙烯类单体的量为约3重量%并且足以提供使得所得到的透镜与对比透镜相比具有增加的离子传输率而不显著改变所得到的透镜的水含量和氧渗透率。
2.根据权利要求1所述的方法，其中透镜具有比对比透镜高至少约40%，优选至少约50%,甚至更优选至少约60%的离子传输率。
3.根据权利要求1或2的方法，其中Y包含聚乙二醇链段或由氧亚乙基和氧亚丙基单元组成的共聚物链段。
4.根据权利要求1或2的方法，其中Y包含具有约100-10000的分子量的聚氧烯烃。
5.根据权利要求1-4任一项所述的方法，其中Y包含具有500-2500分子量的聚乙二醇的残基，并且Z是甲基。
6.根据权利要求1-5任一项所述的方法，其中存在两种不同的具有式I的化合物，其中对于每种化合物Y包含具有500-2500分子量的聚乙二醇的残基，其中对于每一种化合物聚乙二醇的分子量是不同。
7.根据权利要求1-6任一项所述的方法，其中含硅乙烯基单体包含：N-[三(三甲基甲硅烷氧基)甲硅烷基丙基](甲基)丙烯酰胺、N-[三(二甲基丙基甲硅烷氧基)甲硅烷基丙基](甲基)丙烯酰胺、N-[三(二甲基苯基甲硅烷氧基)甲硅烷基丙基](甲基)丙烯酰胺、N-[三(二甲基乙基甲硅烷氧基)甲硅烷基丙基](甲基)丙烯酰胺、N-(2-羟基-3-(3-(双(三甲基甲硅烷氧基)甲基甲硅烷基)丙氧基)丙基)-2-甲基丙烯酰胺；N-(2-羟基-3-(3-(双(三甲基甲硅烷氧基)甲基甲硅烷基)丙氧基)丙基)丙烯酰胺；N,N-双[2-羟基-3-(3-(双(三甲基甲硅烷氧基)甲基甲硅烷基)丙氧基)丙基]-2-甲基丙烯酰胺；N,N-双[2-羟基-3-(3-(双(三甲基甲硅烷氧基)甲基甲硅烷基)丙氧基)丙基]丙烯酰胺；N-(2-羟基-3-(3-(三(三甲基甲硅烷氧基)甲硅烷基)丙氧基)丙基)-2-甲基丙烯酰胺；N-(2-羟基-3-(3-(三(三甲基甲硅烷氧基)甲硅烷基)丙氧基)丙基)丙烯酰胺；N,N-双[2-羟基-3-(3-(三(三甲基甲硅烷氧基)甲硅烷基)丙氧基)丙基]丙烯酰胺；N-[2-羟基-3-(3-(叔丁基二甲基甲硅烷基)丙氧基)丙基]-2-甲基丙烯酰胺；N-[2-羟基-3-(3-(叔丁基二甲基甲硅烷基)丙氧基)丙基]丙烯酰胺；N,N-双[2-羟基-3-(3-(叔丁基二甲基甲硅烷基)丙氧基)丙基]-2-甲基丙烯酰胺；N,N-双[2-羟基-3-(3-(叔丁基二甲基甲硅烷基)丙氧基)丙基]丙烯酰胺；3-甲基丙烯酰氧基丙基五甲基二硅氧烷，三(三甲基甲硅烷氧基)甲硅烷基丙基甲基丙烯酸酯(TRIS)，(3-甲基丙烯酰氧基-2-羟基丙氧基)丙基双(三甲基甲硅烷氧基)甲基硅烷，(3-甲基丙烯酰氧基-2-羟基丙氧基)丙基三(三甲基甲硅烷氧基)硅烷，3-甲基丙烯酰氧基-2-(2-羟基乙氧基)-丙氧基)丙基双(三甲基甲硅烷氧基)甲基硅烷，N-2-甲基丙烯酰氧基乙基-O-(甲基-二-三甲基甲硅烷氧基-3-丙基)甲硅烷基氨基甲酸酯，3-(三甲基甲硅烷基)丙基乙烯基碳酸酯，3-(乙烯氧基羰硫基)丙基-[三(三甲基甲硅烷氧基)硅烷]，3-[三(三甲基甲硅烷氧基)甲硅烷基]丙基乙烯基氨基甲酸酯，3-[三(三甲基甲硅烷氧基)甲硅烷基]丙基烯丙基氨基甲酸酯，3-[三(三甲基甲硅烷氧基)甲硅烷基]丙基乙烯基碳酸酯，叔丁基二甲基-甲硅烷氧基乙基乙烯基碳酸酯；三甲基甲硅烷基乙基乙烯基碳酸酯，和三甲基甲硅烷基甲基乙烯基碳酸酯，或其任何组合。
8.根据权利要求1-7任一项所述的方法，其中含硅乙烯基大分子单体包含单甲基丙烯酸化或单丙烯酸化聚二甲基硅氧烷；二甲基丙烯酸化或二丙烯酸化聚二甲基硅氧烷；碳酸乙烯酯-封端的聚二甲基硅氧烷；氨基甲酸乙烯酯-封端的聚二甲基硅氧烷；乙烯基封端的聚二甲基硅氧烷；甲基丙烯酰胺-封端的聚二甲基硅氧烷；丙烯酰胺-封端的聚二甲基硅氧烷；丙烯酸酯-封端的聚二甲基硅氧烷；甲基丙烯酸酯-封端的聚二甲基硅氧烷；双-3-甲基丙烯酰氧基-2-羟基丙氧基丙基聚二甲基硅氧烷；N,N,N’,N’-四(3-甲基丙烯酰氧基-2-羟基丙基)-α,ω-双-3-氨基丙基-聚二甲基硅氧烷；聚硅氧烷基烷基(甲基)丙烯酸单体，或其任何组合。
9.根据权利要求1-8任一项所述的方法，其中亲水性乙烯基单体包含：羟基取代低级烷烃(C1-C3)(甲基)丙烯酸酯，羟基取代低级烷烃乙烯基醚，C1-C3烷基(甲基)丙烯酰胺，二-(C1-C3烷基)(甲基)丙烯酰胺，N-乙烯基吡咯，N-乙烯基-2-吡咯烷酮，2-乙烯基噁唑啉，2-乙烯基-4,4’-二烷基噁唑啉-5酮，2-和4-乙烯基吡啶，氨基(低级烷烃)-，单(低级烷基氨基)(低级烷基)和二(低级烷基氨基)(低级烷基)(甲基)丙烯酸酯，烯丙基醇，N-乙烯基C1-C3烷基酰胺，N-乙烯基-N-C1-C3烷基酰胺，或其任何组合。
10.根据权利要求1-9任一项所述的方法，其中亲水性乙烯基单体包含N,N-二甲基丙烯酸胺(DMA)，N,N-二甲基甲基丙烯酰胺(DMMA)，2-丙烯酰胺乙醇酸，3-丙烯酰氨基-1-丙醇，N-羟乙基丙烯酰胺，N-[三(羟甲基)甲基]丙烯酰胺，N-甲基-3-亚甲基-2-吡咯烷酮，1-乙基-3-亚甲基-2-吡咯烷酮，1-甲基-5-亚甲基-2-吡咯烷酮，1-乙基-5-亚甲基-2-吡咯烷酮，5-甲基-3-亚甲基-2-吡咯烷酮，5-乙基-3-亚甲基-2-吡咯烷酮，1-正丙基-3-亚甲基-2-吡咯烷酮，1-正丙基-5-亚甲基-2-吡咯烷酮，1-异丙基-3-亚甲基-2-吡咯烷酮，1-异丙基-5-亚甲基-2-吡咯烷酮，1-正丁基-3-亚甲基-2-吡咯烷酮，1-叔丁基-3-亚甲基-2-吡咯烷酮，2-羟乙基甲基丙烯酸酯(HEMA)，2-羟乙基丙烯酸酯(HEA)，羟丙基丙烯酸酯，羟丙基甲基丙烯酸酯(HPMA)，三甲基铵2-羟基丙基甲基丙烯酸酯盐酸盐，氨基丙基甲基丙烯酸酯盐酸盐，二甲基胺基乙基甲基丙烯酸酯(DMAEMA)，甘油甲基丙烯酸酯(GMA)，N-乙烯基-2-吡咯烷酮(NVP)，烯丙基醇，乙烯基吡啶，N-乙烯基甲酰胺，N-乙烯基乙酰胺，N-乙烯基异丙基酰胺，N-乙烯基-N-甲基乙酰胺，烯丙基醇，N-乙烯基己内酰胺，或其任何组合。
11.根据权利要求1-10所述的任一项方法，其中透镜形成材料进一步包含疏水性单体。
12.权利要求11任一项所述方法，其中疏水性单体包含：丙烯酸甲酯，丙烯酸乙酯，丙烯酸丙酯，丙烯酸异丙酯，丙烯酸环己酯，2-乙基己基丙烯酸酯，甲基丙烯酸甲酯，甲基丙烯酸乙酯，甲基丙烯酸丙酯，醋酸乙烯酯，丙酸乙烯酯，丁酸乙烯酯，戊酸乙烯酯，苯乙烯，氯丁二烯，氯乙烯，二氯乙烯，丙烯腈，1-丁烯，丁二烯，甲基丙烯腈，乙烯基甲苯，乙烯基乙基醚，全氟己基乙基-硫羰基-氨乙基-甲基丙烯酸酯，甲基丙烯酸异冰片酯，甲基丙烯酸三氟乙酯，甲基丙烯酸六氟异丙酯，甲基丙烯酸六氟丁酯，或其任何组合。
13.根据权利要求1-12任一项所述的方法，其中透镜形成材料还包含交联剂。
14.根据权利要求13所述的方法，其中交联剂包含：四乙二醇二丙烯酸酯，三乙二醇二丙烯酸酯，乙二醇二丙烯酸酯，二乙二醇二丙烯酸酯，四乙二醇二甲基丙烯酸酯，三乙二醇二甲基丙烯酸酯，乙二醇二甲基丙烯酸酯，二乙二醇二甲基丙烯酸酯，三羟甲基丙烷三甲基丙烯酸酯，季戊四醇四甲基丙烯酸酯，双酚A二甲基丙烯酸酯，甲基丙烯酸乙烯酯，乙二胺二甲基丙烯酰胺，乙二胺二丙烯酰胺，甘油二甲基丙烯酰胺，三烯丙基异氰脲酸酯，三烯丙基氰尿酸酯，甲基丙烯酸烯丙酯，甲基丙烯酸烯丙酯，1,3-二(甲基丙烯酰胺丙基)-1,1,3,3-四(三甲基硅氧烷基)二甲硅氧烷，N,N’-甲叉双丙烯酰胺，N,N’-甲叉双甲基丙烯酰胺，N,N’-乙叉双丙烯酰胺，N,N’-乙叉双甲基丙烯酰胺，1,3-二(N-甲基丙烯酰胺丙基)-1,1,3,3-四(三甲基硅氧烷基)二甲硅氧烷，1,3-二(甲基丙烯胺丁基)-1,1,3,3-四(三甲基甲硅烷氧基)二甲硅氧烷，1,3-二(丙烯酰胺丙基)-1,1,3,3-四(三甲基甲硅烷氧基)二甲硅氧烷，1,3-二(甲基丙烯酰氧乙基脲基丙基)-1,1,3,3-四(三甲基甲硅烷氧基)二甲硅氧烷，和其组合。优选的交联剂是四(乙二醇)二丙烯酸酯，三(乙二醇)二丙烯酸酯，(乙二醇)二丙烯酸酯，二(乙二醇)二丙烯酸酯，亚甲基双丙烯酰胺，三烯丙基异氰脲酸酯，或者三烯丙基氰脲酸酯，或其任意组合。
15.根据权利要求1-14任一项所述的方法，其中透镜形成材料还包含聚合反应引发剂，UV-吸收剂，着色剂，抗微生物剂，抑制剂，填料，或其任意组合。
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