CN104144972A - 离子有机硅水凝胶 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种方法，所述方法包括以下步骤：使包含至少一种含有机硅的组分、至少一种亲水组分和至少一种稀释剂的反应性混合物反应以形成具有小于约80°的前进接触角的眼科装置；以及使所述眼科装置与水性提取溶液在升高的提取温度下接触，其中所述至少一种稀释剂具有比所述提取温度高至少约10°的沸点。

Description

离子有机硅水凝胶
相关专利申请
本专利申请要求提交于2012年12月19日，名称为IONIC SILICONEHYDROGELS的美国专利申请号13/720,286；和提交于2011年12月23日，名称为SILICONE HYDROGELS COMPRISING N-VINYL AMIDESAND HYDROXYALKYL (METH)ACRYLATES OR(METH)ACRYLAMIDES的有机硅水凝胶的美国临时专利申请号61/579693，以及提交于2011年12月23日，名称为SILICONEHYDROGELS HAVING A STRUCTURE FORMED VIA CONTROLLEDREACTION KINETICS的有机硅水凝胶的美国临时专利申请号61/579683的优先权，它们的内容以引用方式并入。
技术领域
本发明涉及具有特性超常平衡的离子有机硅水凝胶，所述特性通过控制反应混合物的组分的反应动力学生成。
背景技术
由有机硅水凝胶制成的软性接触镜片比由非有机硅材料诸如聚(甲基丙烯酸-2-羟乙酯)(HEMA)制成的柔性镜片提供了改善的透氧度。制备有机硅水凝胶接触镜片的最初努力受到不良的可润湿性、高模量、不良的清晰度、水解不稳定性或用于制备许多这些有机硅水凝胶的原材料高成本的阻碍。尽管对于这些缺点中每个缺点的各种解决方案已证明一定程度地成功，仍有对于可由廉价的可商购获得的单体制成的有机硅水凝胶的需要，并且其具有优异的可润湿性(无需表面改性)、低模量、良好的清晰度和所需的透氧度。
已经公开了包含聚合润湿剂，诸如聚(N-乙烯基吡咯烷酮)(PVP)和无环聚酰胺的有机硅水凝胶制剂。然而，这些聚合物相当大，并且需要使用专门的需定制制造的相容组分。相容组分的例子包括2-丙烯酸、2-甲基-2-羟基-3-[3-[1,3,3,3-四甲基-1-[(三甲基甲硅烷基)氧基]二硅氧烷基]丙氧基]丙酯(SiGMA)。
形成可润湿有机硅水凝胶镜片的替代方法是通常以单体混合物的约25-55％的量(按重量计)，将单体N-乙烯基吡咯烷酮(NVP)掺入到单体混合物中，用于制备有机硅水凝胶聚合物。此类材料已被描述于美国专利4,136,250、4,153,641、4,260,725和6,867,245中。描述于这些参考文献中的材料一般掺入多官能的有机硅单体或大分子单体，它们充当交联剂，并且因此增加最终聚合物的模量。US 4,139,513公开了2-丙烯酸,2-甲基-2-羟基-3-[3-[1,3,3,3-四甲基-1-[(三甲基甲硅烷基)氧基]二硅氧烷基]丙氧基]丙酯(SiGMA)可被用于由包含NVP和HEMA的制剂形成镜片。SiGMA为所公开的有机硅仅有的来源。然而，由于在那些单体中相对低的有机硅含量，难以实现最终聚合物中所需的透氧度水平。
US 2010/0048847公开了由一甲基丙烯酰氧基烷基聚二甲基硅氧烷甲基丙烯酸酯与约52％NVP、HEMA和TRIS的共混物，并且使用乙醇和乙酸乙酯的共混物作为稀释液制成的有机硅水凝胶。所公开的聚合物为(不同程度)浑浊的，但在本专利申请中公开了雾度可通过加入至少约1.5％的甲基丙烯酸(MAA)而降低。
然而，加入阴离子单体，诸如MAA可致使在有机硅水凝胶中的水解不稳定性，如在Lai,Y.，Valint，P和Friends，G的“The role of ionichydrophilic monomers in silicone hydrogels for contact lens application”；第213ACS国际会议，San Francisco，1997年4月13-17日中所公开。由于该原因，仍期望形成澄清、水解稳定的、可润湿(无需表面处理)的，通过组合一甲基丙烯酰氧基烷基聚二甲基硅氧烷甲基丙烯酸酯，诸如mPDMS和NVP而具有低模量的有机硅水凝胶。
发明内容
本发明涉及一种由反应混合物形成的有机硅水凝胶，所述反应混合物包括以下、由以下组成或基本上由以下组成：
约37至约75重量％的各自具有慢反应亲水单体动力学半衰期的慢反应亲水单体的混合物；所述慢反应亲水单体的混合物包含至少一种慢反应离子单体；
至少一种含有机硅的组分具有含有机硅的组分的动力学半衰期，其可任选地被至少一个含羟基的基团取代；和
至少一种含羟基的组分，其选自至少一种羟基取代的含有机硅的组分，至少一种羟烷基单体、以及它们的混合物，
其中所述慢反应亲水组分半衰期中的每一个与所述含有机硅的组分半衰期的比率为至少2。
本发明的有机硅水凝胶可用于制备生物医学装置、眼科装置，并且具体地接触镜片。
附图说明
图1为镜片组件示意图。
图2为用于动力学评估的双隔室治疗盒的示意图。
图3为在图2中示出的治疗盒的隔室2的示意图。
具体实施方式
本发明涉及由包含至少一种亲水组分和具有动力学半衰期的离子组分的反应混合物形成的离子有机硅水凝胶，所述动力学半衰期为最慢的含有机硅的组合物的动力学半衰期的至少两倍长。反应混合物的至少一种组分包含至少一个羟基基团。所得的有机硅水凝胶令人惊讶地易于处理，并且显示包括稳定性、雾度、水含量和透氧度的特性的超常平衡。通过引入离子组分，并且具体地引入阴离子组分至反应性混合物中作为慢反应组分，可制备具有良好稳定性和所需的吸收率特征的离子有机硅水凝胶。
本发明的有机硅水凝胶聚合物显示稳定的模量。如本文所用，稳定的模量为增加小于约30％的那些，并且在一些实施例中，经过1、3、6或9次灭菌循环(121℃，以及30分钟)小于约20％。
如本文所用，“稀释剂”是指用于反应性组分的非反应性溶剂。稀释剂不反应形成生物医学装置的一部分。
如本文所用，“生物医学装置”为被设计用于哺乳动物的组织或流体之内或之上，以及在人的组织或流体之内或之上的任何制品。这些装置的例子包括但不限于导管、植入物、支架和眼科装置，诸如眼内镜片、泪点塞和接触镜片。生物医学装置可为眼科装置，具体地接触镜片，最具体地由有机硅水凝胶制成的接触镜片。
如本文所用，术语“眼科装置”是指驻留在眼睛内或眼睛上的产品。如本文所用，术语“镜片”和“眼科装置”是指驻留在有眼睛内和眼睛上的装置。这些装置可提供光学校正、伤口护理、药物递送、诊断功能、美容增强作用或效果、炫光还原、UV阻隔或这些特性的组合。眼科装置的非限制性例子包括镜片、泪点塞等。术语镜片(或接触镜片)包括但不限于软性接触镜片、硬质接触镜片、眼内镜片、覆盖镜片、眼部插入物和光学插入物。
如本文所用，“反应混合物”是指混合在一起并且反应形成本发明有机硅水凝胶的反应性和非反应性组分(包括稀释剂)。反应性组分为在反应混合物中除了稀释剂和不变成聚合物的部分结构的任何另外的加工助剂以外的每样物料。
如本文所用，“(甲基)”是指任选的甲基取代。因此，术语诸如“(甲基)丙烯酸酯”表示甲基丙烯酸类和丙烯酸类基团两者。
除非另外指明，在本说明书中所有的百分比为重量百分比。
如本文所用，短语“不具有表面处理”或“非表面处理的”意思是本发明的装置的外表面没有被独立地处理以提高装置的可润湿性。由于本发明包括等离子体处理、接枝、涂层等，处理可预先进行。提供具有改善的可润湿性之外的特性的涂层诸如但不限于抗微生物涂层和着色或其它美容增强作用的施加不被认为是表面处理。
如本文所用，“有机硅大分子单体”和有机硅“预聚物”的意思是具有大于约2000分子量的含一和多官能有机硅的化合物。
如本文所用，“含羟基的组分”为包含至少一种羟基基团的任何组分。
如本文所用，“动力学半衰期”的意思是在给定的反应条件下，对于50％的活性组分将被消耗所逝去的时间。应当理解，对于给定组分的动力学半衰期将受到其它反应混合物组分以及所选择的固化条件的影响，如在本文中所详述的那样。动力学半衰期如在例子中所述的那样计算。
本文所计算的动力学半衰期比率必须使用由具体的反应混合物和固化条件测量的动力学半衰期计算。
如本文所用，“一价反应性基团”为可经历自由基和/或阳离子聚合的基团。自由基反应性基团的非限制性例子包括(甲基)丙烯酸酯、苯乙烯基、乙烯基、乙烯基醚、(甲基)丙烯酸C1-6烷基酯、(甲基)丙烯酰胺、C1-6烷基(甲基)丙烯酰胺、N-乙烯基内酰胺、N-乙烯基酰胺、C2-12烯基、C2-12烯基苯基、C2-12烯基萘基、C2-6烯基苯基、C1-6烷基、O-乙烯基氨基甲酸酯以及O-乙烯基碳酸酯。阳离子反应性基团的非限制性例子包括乙烯基醚或环氧基团以及它们的混合物。自由基反应性基团的非限制性例子包括(甲基)丙烯酸酯、丙烯酰氧基、(甲基)丙烯酰胺以及它们的混合物。
如本文所用，“离子”组分包括阴离子组分、阳离子组分、两性离子组分以及它们的混合物。离子组分包括离子化合物的盐，和可经由质子化、去质子化作用或温和的水解转化成离子形式的前体，诸如公开于US4810764和US6902812中的氮杂内酯，其经由水解被转变成氨基酸。
在本发明中，选择组分以在反应中的特定点反应。例如，选择“快速反应”组分以主要在总体共聚作用反应开始时聚合，而选择慢反应亲水单体以主要在总体共聚作用反应结束时聚合。快速反应组分包括含有机硅的组分、羟烷基单体和一些交联剂。在一个实施例中，慢反应组分具有大于最快速含有机硅的单体至少约两倍的动力学半衰期。动力学半衰期可如本文所述进行测量。应当理解，动力学半衰期是相对于特定制剂的。
慢反应基团的例子包括(甲基)丙烯酰胺、乙烯基、烯丙基以及它们的组合和至少一个亲水基团。慢反应基团的非限制性例子包括N-乙烯基酰胺、O-乙烯基氨基甲酸酯、O-乙烯基碳酸酯、N-乙烯基氨基甲酸酯、O-乙烯基醚、O-2-丙烯基，其中乙烯基或烯丙基基团还可被甲基基团取代。慢反应基团可选自N-乙烯基酰胺、O-乙烯基碳酸酯和O-乙烯基氨基甲酸酯。
快速反应基团的例子包括(甲基)丙烯酸酯、苯乙烯基、(甲基)丙烯酰胺以及它们的混合物。通常，(甲基)丙烯酸酯比(甲基)丙烯酰胺更快，并且丙烯酰胺比(甲基)丙烯酰胺更快。
在整个说明书中，无论在哪里提供化学结构，应当理解，对于取代基在所述结构上所公开的供选择的替代方案可以任何组合结合。因此，如果结构包含取代基R1和R2，它们的每一个包含可能的基团的三个列表，公开了9种组合。对于特性的组合同样适用。
已令人惊讶地发现，通过选择反应混合物的组分，可形成具有所需的特性平衡的有机硅水凝胶。本发明的反应混合物包含约37至约75重量％，在一些实施例中介于约39和约70重量％之间，并且在其它实施例中介于约39和约60重量％之间的至少一种慢反应亲水单体；
至少一种反应性含有机硅的组分；
和至少一种具有至少两个快速反应基团的快速反应交联剂。最慢反应的含有机硅的组分具有为慢反应亲水单体的动力学半衰期至少一半的动力学半衰期。所述组分中的至少之一包含至少一个羟基基团。
反应性混合物的第一组分为至少一种慢反应亲水单体。慢反应亲水单体包含慢反应基团和至少一个亲水基团。反应性基团可选自N-乙烯基酰胺、O-乙烯基氨基甲酸酯、O-乙烯碳酸基酯、N-乙烯基氨基甲酸酯、O-乙烯基醚、O-2-丙烯基，其中乙烯基或烯丙基基团还可被甲基基团取代。在另一个实施例中，反应性基团选自N-乙烯基酰胺、O-乙烯基碳酸酯和O-乙烯基氨基甲酸酯。亲水基团包括羟基、胺、醚、酰胺、铵基、羧酸、氨基甲酸酯、它们的组合等。适宜的亲水基团包括羟基、醚、酰胺、羧酸、它们的组合等。
如果选择(甲基)丙烯酰胺作为慢反应亲水单体，含有机硅的单体具有非常短的动力学半衰期，那么必须使用诸如丙烯酸酯。甲基丙烯酰胺通常比丙烯酰胺反应更慢，并且大体积的(甲基)丙烯酰胺比较小的(甲基)丙烯酰胺更慢。适宜的(甲基)丙烯酰胺的例子包括双-(2-羟乙基)甲基丙烯酰胺、2,3-二羟丙基甲基丙烯酰胺、N-[3-(二甲氨基)丙基]甲基丙烯酰胺、N-[三(羟甲基)甲基]丙烯酰胺和被一个或两个具有2-10、2-5个重复单元的聚乙二醇链取代的甲基丙烯酰胺等。在使用甲基丙烯酰胺作为慢反应亲水单体的情况下，非常快速的含有机硅的单体，诸如有机硅丙烯酸酯应被用来提供在动力学半衰期上所需的差值。例如，N-[3-(二甲氨基)丙基]甲基丙烯酰胺可与有机硅丙烯酸酯一起被用作慢反应亲水单体。
慢反应亲水单体可选自式I的N-乙烯基酰胺单体、式II-IV的乙烯基吡咯烷酮、式V的n-乙烯基哌啶酮：
其中R为H或甲基，或R为H；
R1、R2、R3、R6、R7、R10和R11独立地选自H、CH3、CH2CH3、CH2CH2CH3、C(CH3)2；
R4和R8独立地选自CH2、CHCH3和-C(CH3)；
R5选自H、甲基、乙基；并且
R9为选自CH＝CH2、CCH3＝CH2和CH＝CHCH3。
在一个实施例中，在R1和R2中的碳原子总数为4或更少，并且R1和R2可为甲基。
慢反应亲水单体可选自式I的N-乙烯基酰胺单体或式II或式IV的乙烯基吡咯烷酮。适宜地，R6为甲基、R7为氢、R9为CH＝CH2、R10和R11为H。
慢反应亲水单体可选自乙二醇乙烯基醚(EGVE)、二(乙二醇)乙烯基醚(DEGVE)、N-乙烯基内酰胺，包括N-乙烯基吡咯烷酮(NVP)、1-甲基-3-亚甲基-2-吡咯烷酮、1-甲基-5-亚甲基-2-吡咯烷酮、5-甲基-3-亚甲基-2-吡咯烷酮、1-乙基-5-亚甲基-2-吡咯烷酮、N-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、N-乙烯基-N-甲基乙酰胺(VMA)、N-乙烯基-N-乙基乙酰胺、N-乙烯基-N-乙基甲酰胺、N-乙烯基甲酰胺、N-乙烯基乙酰胺、N-乙烯基异丙基酰胺、烯丙醇、N-乙烯基己内酰胺、N-2-羟乙基乙烯基氨基甲酸酯、N-羧乙烯基-β-丙氨酸(VINAL)、N-羧乙烯基-α-丙氨酸以及它们的混合物。
因此，慢反应亲水单体可选自NVP、VMA和1-甲基-5-亚甲基-2-吡咯烷酮。慢反应亲水单体可包括NVP。
反应性混合物还包含至少一种慢反应离子组分。离子组分可为阳离子、阴离子或两性离子的。
对于离子组分适宜的反应性组分包括N-乙烯基酰胺、O-乙烯基氨基甲酸酯、O-乙烯基碳酸酯、N-乙烯基氨基甲酸酯、O-乙烯基醚、O-2-丙烯基，其中乙烯基或烯丙基还可被甲基基团取代，并且在一些实施例中为甲基丙烯酰胺反应性基团。优选的反应性基团包括乙烯基醚、乙烯基氨基甲酸酯、乙烯基碳酸酯和乙烯基酰胺。阴离子组分还包含至少一个阴离子基团，其选自羧酸、磺酸、硼酸、膦酸以及它们的盐、噁唑酮以及它们的混合物。
阴离子组分的例子包括4-丙烯酰胺丁酸(ACAII)、(3-丙烯酰胺苯基)硼酸(APBA)、3-丙烯酰胺丙酸、5-丙烯酰胺戊酸、3-丙烯酰胺基-3-甲基丁酸(AMBA)、N-乙烯氧基羰基-α-丙氨酸、N-乙烯氧基羰基-β-丙氨酸(VINAL)、2-乙烯基-4,4-二甲基-2-噁唑啉-5-酮(VDMO)、反应性磺酸盐，包括乙烯基磺酸钠盐、乙烯基磺酸盐、乙酸、下式的2-(羧基甲氧基)-,1-乙烯基酯,
其中R1为H或甲基，X为O或NR16，R16为H或C1-3烷基)，并且L为二价C1-4烷基基团；以及它们的混合物。
慢反应阴离子组分可选自N-乙烯氧基羰基-α-丙氨酸；N-乙烯氧基羰基-β-丙氨酸(VINAL)；2-乙烯基-4,4-二甲基-2-噁唑啉-5-酮(VDMO)；乙烯基磺酸钠盐；上式的乙酸,2-(羧基甲氧基)-,1-乙烯基酯，它们的混合物等。
适宜的阳离子组分包括具有正电荷的慢反应组分。阳离子基团包括氨基和铵基。慢反应阳离子组分的例子包括烯丙基胺。
两性离子组分在同一个分子中包含阳离子和阴离子电荷两者。适宜的两性离子基团包括氨基酸、羧酸铵、磺酸铵和磷脂。例子包括3-((3-甲基丙烯酰胺丙基)二甲氨基)丙烷-1-磺酸盐(MAMPDAPS)；3-((3-丙烯酰胺丙基)二甲氨基)丙烷-1-磺酸盐(AMPDAPS)、乙烯基碳酸盐或被至少一个选自氨基、铵、磺酸铵、羧酸铵和磷脂酰磺酸盐取代的乙烯基氨基甲酸酯，它们的组合等。
基于反应混合物中所有的组分，离子组分在反应性混合物中以低于约20摩尔％，15摩尔％，介于约0.5和约10摩尔％之间，介于约0.5和约5摩尔％之间的量存在。
所有的慢反应组分可具有相同的反应性官能团，例如乙烯基官能团。
慢反应亲水单体以向所得的聚合物提供可润湿性的量存在。可润湿性可经由接触角测量，并且所需的接触角小于约80°，小于约70°，并且在一些实施例中小于约60°。
所述至少一个含有机硅的单体为一官能的，并且包含(a)快速反应基团和(b)聚二烷基硅氧烷链。含硅的单体可包含选自(甲基)丙烯酸酯、苯乙烯基、(甲基)丙烯酰胺以及它们的混合物的快速反应基团。所述至少一个含有机硅的单体还可包含至少一个氟。含有机硅的组分可选自式VII的一(甲基)丙烯酰氧基烷基聚二烷基硅氧烷单体或式VIII的苯乙烯基聚二烷基硅氧烷单体：
其中R12为H或甲基；
X为O或NR16；
每个R14独立地为苯基或C1-C4烷基，所述C1-C4烷基可被氟、羟基或醚取代，或每个R14独立地选自乙基和甲基基团。所有的R14可为甲基；
R15为未取代的C1-C4烷基；
R13为二价烷基基团，其还可用选自醚基团、羟基基团、氨基甲酸酯基团以及它们的组合、以及可被醚、羟基以及它们的组合取代的C1-C6亚烷基基团、或可被醚、羟基以及它们的组合取代的C1或C3-C6亚烷基基团的基团官能化；
a为2至50，并且在一些实施例中为5至15。
R16选自H、C1-4烷基，其还可被一个或多个羟基基团取代，或可为H或甲基。
R12和每个R14可为甲基。
至少一个R14可为3,3,3-三氟丙基。
合适的含有机硅的单体的例子包括一甲基丙烯酰氧基烷基聚二甲基硅氧烷甲基丙烯酸酯，其选自一甲基丙烯酰氧基丙基封端的一-正丁基封端的聚二甲基硅氧烷、一甲基丙烯酰氧基丙基封端的一-正甲基封端的聚二甲基硅氧烷、一甲基丙烯酰氧基丙基封端的一-正丁基封端的聚二乙基硅氧烷、一甲基丙烯酰氧基丙基封端的一-正甲基封端的聚二乙基硅氧烷、N-(2,3-二羟基丙烷)-N’-(丙基四(二甲基甲硅烷氧基)二甲基丁基硅烷)丙烯酰胺、α-(2-羟基-1-甲基丙烯酰氧基丙氧基丙基)-ω-丁基-十甲基五硅氧烷以及它们的混合物。
含有机硅的组分可选自一甲基丙烯酰氧基丙基封端的一-正丁基封端的聚二甲基硅氧烷、一甲基丙烯酰氧基丙基封端的一-正甲基封端的聚二甲基硅氧烷、N-(2,3-二羟基丙烷)-N'-(丙基四(二甲基甲硅烷氧基)二甲基丁基硅烷)丙烯酰胺、α-(2-羟基-1-甲基丙烯酰氧基丙氧基丙基)-ω-丁基-十甲基五硅氧烷以及它们的混合物。
含有机硅的组分可选自US20110237766的丙烯酰胺硅氧烷，并且具体地，下列通式(s1)至(s6)所表达的硅氧烷单体。
其中m为4-12或4-10。
具有一个或多个可聚合基团的另外的含有机硅的组分也可被包括。可包括具有本文所公开的反应性基团的任何另外公开的有机硅组分。例子包括显示支化的有机硅链的含有机硅的单体，诸如SiMAA和TRIS。由于阴离子组分为慢反应的，本发明的有机硅水凝胶可甚至以至多约20重量％的相对大的量，包含含有三甲基硅氧基硅氧烷(TMS)基团的快速反应有机硅，诸如SiMAA和TRIS。然而，在透氧度大于约70或80Dk是所需的情况下，SiMAA和TRIS两者都不有效地作为主要的含有机硅的组分。因此，在一个实施例中，在制剂中TRIS的量小于约15％、10％以及小于5％，或可不包含TRIS。
所述至少一个含有机硅的组分以足以提供所需的透氧度的量存在于反应性混合物中。本发明的一个有益效果是可实现透氧度大于约70巴，大于约80巴，大于约90巴，或大于约100巴。合适的量将取决于在含有机硅的单体中所包括的硅氧烷链的长度，具有含有机硅的单体较长的链需要较少的单体。量包括约20至约60重量％，或约30至约55重量％。
在一个实施例中，在反应性混合物(不包括稀释剂)中硅的总量介于约9和14重量％之间，以及介于约9和13％之间。限制硅的量，结合平衡慢反应亲水单体并且另一反应性组分的量提供由本发明获得的期望的特性的组合。本专利申请的有益效果是具有透氧度和水含量的组合的有机硅水凝胶可由仅具有适度量的(小于14重量％)的硅形成。
选择慢反应亲水单体和所述至少一个含有机硅的单体使得慢反应亲水单体的动力学半衰期与最慢的含有机硅的组分的动力学半衰期的比率为至少约2，至少约3或至少约5。
作为本发明的一部分，希望使慢反应亲水单体的长链聚合。大量的慢反应亲水单体必须在方法的后期聚合以便实现所需的特性平衡。在一个实施例中，其特征在于慢反应亲水单体与最慢的反应性含有机硅的单体的浓度(以μmol/g表达)在最慢的反应性含含有机硅的单体90％转化率的比率(无单位)(“转化比率”)。转化比率可大于约10，至少约20或至少约30。
反应混合物可基本上不含TRIS，和/或基本上不含含有机硅的大分子单体或预聚物。
反应混合物的组分中的至少之一必须包含至少一个羟基基团。羟基可被包含在含有机硅的单体、另外的单体或它们的组合上。优选的是含羟基的组分的动力学半衰期接近于含有机硅的单体的动力学半衰期。含羟基的组分与含有机硅的单体的优选的动力学半衰期比率包括约0.75至约1.5和约0.8至1.2。含羟基的组分可具有相同的反应性官能团作为含有机硅的单体。
另外，已发现带有羟基基团的(甲基)丙烯酸酯单体，诸如但不限于SiMAA和HEMA比带有羟基基团的(甲基)丙烯酰胺单体在相容NVP、VMA和其它含酰胺的单体方面更好。因此，在一个实施例中，在期望透光的镜片具有的动态前进接触角小于约80°的情况下，含羟基的单体包括(甲基)丙烯酸酯单体。
含羟基的组分可以形成羟基基团与慢反应亲水单体为至少约0.15，或介于约0.15和约0.4之间的摩尔比的摩尔百分比存在。这通过用含羟基基团的单体(包括在慢反应亲水单体和含有机硅的单体上的任何羟基基团)中的羟基基团的摩尔数除以每给定质量的单体混合物的慢反应亲水单体的摩尔数计算。在该实施例中，对于包含HO-mPDMS、HEMA、EGVE和NVP的反应混合物，将计数在每个HO-mPDMS、HEMA和EGVE上的羟基基团。在稀释剂(如果使用的话)中存在的任何羟基基团不包括在计算中。所述至少一个含有机硅的单体可包含至少一个羟基基团。
作为另外一种选择，反应混合物中反应组分上的所有羟基基团与硅(HO:Si)的摩尔比介于约0.16和约0.4之间。该摩尔比通过用反应性混合物的组分的羟基基团摩尔浓度(不是任何慢反应亲水单体或稀释剂一部分的羟基)除以硅的摩尔浓度计算。在该实施例中，羟烷基单体和任何含羟基有机硅组分两者被包括在计算中。因此，在计算包含HO-mPDMS、HEMA、NVP和EGVE的反应混合物的HO:Si比率时，仅在每个HO-mPDMS、HEMA上的羟基基团将被计数在HO:Si的计算中。
在另一个实施例中，在含非有机硅的组分中的羟基基团(为慢反应亲水单体的一部分或稀释剂的任何羟基之外)与硅的摩尔比介于约0.13和约0.35之间。因此，在计算包含HO-mPDMS、HEMA、EGVE和NVP的反应混合物的HO无-Si:Si比率时，仅在HEMA上的羟基基团将被包括在计算HO非Si:Si的比率中。
应当理解，羟基组分的最少量将根据多个因素改变，包括在羟烷基单体上的羟基基团数目、在含有机硅组分上的亲水性官能度的量、分子量和存在或不存在。例如，在HEMA被用作羟烷基单体并且mPDMS被以约38重量％的量用作唯一的含有机硅的单体的情况下，至少约8重量％HEMA(0.16HO:Si)被包括以提供所需的雾度值。然而，当更少量的mPDMS被使用时(约20％)，仅仅约2或3％HEMA提供具有雾度值低于约50％的有机硅水凝胶接触镜片。相似地，当制剂包含基本量的含羟基有机硅组分时(诸如大于约20重量％的HO-mPDMS)，HEMA的量低至约7重量％(0.13HO:Si，或0.24HO总:Si)可提供所需的雾度水平。
合适的含羟基单体包括式IX的(甲基)丙烯酸羟烷基酯或(甲基)丙烯酰胺单体或式X的苯乙烯基化合物：
其中R1为H或甲基，
X为O或NR16，R16为H、C1-C4烷基，所述C1-C4烷基还可被至少一个OH、甲基或2-羟乙基取代；并且
R17选自C2-C4一或二羟基取代的烷基，和具有1-10个重复单元的聚(乙二醇)；或2-羟乙基、2,3-二羟丙基、2-羟丙基。
R1可为H或甲基，X可为氧，并且R选自C2-C4一或二羟基取代的烷基，和具有1-10个重复单元的聚(乙二醇)。R1可为甲基，X为氧，并且R选自C2-C4一或二羟基取代的烷基，和具有2-20个重复单元的聚(乙二醇)，并且作为另外一种选择R1为甲基，X为氧，并且R选自C2-C4一或二羟基取代的烷基。适宜地，至少一个羟基可位于R烷基基团的末端上。
合适的含羟烷基的单体的例子包括甲基丙烯酸2-羟乙酯、丙烯酸2-羟乙酯、(甲基)丙烯酸3-羟丙酯、(甲基)丙烯酸2-羟丙酯、1-羟丙基-2-(甲基)丙烯酸酯、(甲基)丙烯酸2-羟基-2-甲基丙酯、(甲基)丙烯酸3-羟基-2,2-二甲基丙酯、(甲基)丙烯酸-4-羟丁酯、(甲基)丙烯酸甘油酯、2-羟乙基(甲基)丙烯酰胺、一甲基丙烯酸聚乙二醇酯、双(2-羟乙基)(甲基)丙烯酰胺、2,3-二羟丙基(甲基)丙烯酰胺以及它们的混合物。
含羟基的单体可选自甲基丙烯酸2-羟乙酯、甲基丙烯酸甘油酯、甲基丙烯酸2-羟丙酯、甲基丙烯酸羟丁酯、甲基丙烯酸3-羟基-2,2-二甲基丙酯以及它们的混合物。
含羟基的单体可包括甲基丙烯酸2-羟乙酯，并且在另一个实施例中包括甲基丙烯酸3-羟基-2,2-二甲基丙酯。含羟基的单体可包括甲基丙烯酸甘油酯。
反应性混合物还可包括另外的亲水单体。可使用任何用于制备水凝胶的亲水单体。例如，可使用包含丙烯酸基团(CH2＝CROX，其中R为氢或C1-6烷基，并且X为O或N)或乙烯基(-C＝CH2)的单体。另外的亲水单体的例子为N,N-二甲基丙烯酰胺、聚乙二醇、一甲基丙烯酸聚乙二醇酯、甲基丙烯酸、丙烯酸、它们的组合等。
如果另外的亲水单体具有动力学半衰期，所述动力学半衰期介于如本文所定义的慢反应亲水单体和含有机硅的组分之间，在本发明的制剂中，它们的浓度可被限制在不提供具有前进接触角高于约80°的镜片的浓度。如本文所用，“中间”半衰期为比最慢的反应性有机硅组分更快介于20％和70％之间的那个。例如，如果另外的亲水单体为N,N-二甲基丙烯酰胺，在其中未涂覆涂层的镜片是所需的情况下，另外的亲水单体的量被限制在低于约3重量％。在镜片欲被表面改性的情况下，可包含较高量的另外的单体。
本发明的反应混合物还包含至少一种交联剂，所述交联剂具有动力学半衰期小于或等于被包含于反应混合物中的含有机硅的单体中的至少之一的动力学半衰期。交联剂为具有两个或更多个可聚合双键的单体。已发现，当交联剂的动力学半衰期比含有机硅的单体中的至少之一更长时，所得的水凝胶显示降低的模量和增加的水含量。令人惊讶地，交联剂的反应速率通过包含紫外线吸收化合物可被大幅度减小。这增加动力学半衰期，并且在一些体系中，改变反应顺序，使得交联剂比含有机硅的单体反应得更缓慢。在这种情况下，在所选择的紫外线吸收剂的存在下，可能有利的是使用具有更快反应速率的交联剂。
合适的交联剂包括二甲基丙烯酸乙二醇酯(“EGDMA”)、三(甲基丙烯酸三羟甲基丙烷酯)(“TMPTMA”)、三(甲基丙烯酸甘油酯)、二甲基丙烯酸聚乙二醇酯(其中聚乙二醇优选具有至多例如约5000的分子量)和其它聚丙烯酸酯和聚甲基丙烯酸酯，诸如上文所述的包含两个或更多个末端甲基丙烯酸酯部分的封端的聚氧乙烯多元醇。交联剂可以惯例的量使用，如在反应混合物中约0.000415至约0.0156摩尔每100克反应性组分。作为另外一种选择，如果在亲水单体和/或含有机硅的单体充当交联剂时，向反应混合物中添加交联剂是任选的。亲水单体可充当交联剂并且当存在时不需要向反应混合物中添加另外的交联剂的例子包括上文所述的包含两个或更多个末端甲基丙烯酸酯部分的聚氧乙烯多元醇。
可充当交联剂，并且当存在时,不需要向反应混合物添加交联单体的含有机硅的单体的例子包括α，ω-双甲基丙烯酰丙基聚二甲基硅氧烷。
根椐亲水组分的反应速率，反应混合物还可包含多个交联剂。具有非常慢反应亲水组分(例如VMA、EGVE、DEGVE)的交联剂，具有慢反应官能团(例二乙烯基、三乙烯基、二烯丙基、三烯丙基)或慢反应官能团和快速反应官能团的组合(例如HEMAVc、甲基丙烯酸烯丙酯)可与具有快速反应官能团的交联剂混合以改善在最终水凝胶中慢反应单体的聚合物的保留。
反应混合物可包含至少两种交联剂，具有至少两个快速反应基团的至少一个快速反应交联剂和具有至少两个慢反应基团的至少一个慢反应交联剂，所述快速反应基团将与有机硅组分和含羟基的组分反应，所述慢反应基团与慢反应亲水单体反应。快速反应和慢反应交联剂的该混合物提供最终聚合物，其具有改善的弹性和恢复，具体地在镜片的表面上。合适的第一交联剂的例子包括仅具有(甲基)丙烯酸酯官能团的那些，诸如EGDMA、TEGDMA以及它们的组合。合适的第二交联剂的例子包括仅具有乙烯基官能团的那些，诸如氰尿酸三烯丙酯(TAC)。当混合物在反应性混合物中以所有交联剂合适的总量使用时，分别包括介于约0.10％和约2％之间，或介于约0.10％和约1％之间，不包括稀释剂。在另一个实施例中，在反应性混合物中所有交联剂的总量介于0.7至约6.0mmol/100g可聚合组分之间；介于反应性组分的约0.7至约4.0毫摩尔/100g之间。快速反应和慢反应交联剂分别以反应性组分的约0.3至约2.0mmol/100g的可聚合的组分；或介于约0.4至约2.0毫摩尔/100g之间的量存在。
反应混合物还可包含至少一种紫外线吸收化合物。令人惊讶地，紫外线吸收化合物对本发明反应混合物中的反应性组分的反应动力学可具有显著不同的影响。例如，已发现，苯并三唑显著减缓对于NVP和TEGDMA的反应速率，在一些体系中，比含有机硅的组分的反应速率高的多。就NVP而言，这是有益的，因为它提供另外的加工灵活性和超常的特性平衡，包括水含量过量约60％，雾度值小于约50％，小于约10％，前进接触角小于约60°并且Dk大于约80。当有机硅水凝胶将被用作眼科装置时，可能有利的是在反应混合物中掺入反应性紫外线吸收化合物，使得所得的有机硅水凝胶将为UV吸收的。然而，非反应性紫外线吸收化合物可被用来仅实现所需的反应动力学。作为另外一种选择，可使用溶液滤光器。据信反应性混合物中的紫外线吸收剂阻断低于约370nm的入射光，这改变施加到可见光引发剂上的光谱。这趋于降低引发速率以及降低所存在的引发剂自由基的浓度，所述引发剂自由基继而据信对单体的聚合反应速率具有显著影响。通常，有可能被最显著地影响的单体为最慢和最快的。在本文所包括的若干例子中，NVP(最慢)和TEGDMA(最快)对紫外线吸收剂的存在最敏感。
合适的紫外线吸收剂可衍生自2-(2`-羟基苯基)苯并三唑、2-羟基二苯甲酮、2-羟基苯基三嗪、草酰替苯胺、氰基丙烯酸酯、水杨酸酯和4-羟基苯甲酸；它们可进一步反应以结合到反应性可聚合基团，诸如(甲基)丙烯酸酯。包括聚合型基团的紫外线吸收剂的具体例子包括2-(2’-羟基-5-甲基丙烯酰氧基乙基苯基)-2H-苯并三唑(Norbloc)、2-(2,4-二羟基苯基)-2H-苯并三唑的5-乙烯基和5-异丙烯基衍生物以及2-(2,4-二羟基苯基)-2H-苯并三唑或2-(2,4-二羟基苯基)-1,3-2H-二苯并三唑的4-丙烯酸酯或4-甲基丙烯酸酯，它们的混合物等。当紫外线吸收剂被包括时，其可以介于约0.5和约4重量％之间，并且适宜地介于约1重量％和约2重量％之间的量的被包括。
聚合引发剂优选被包括在反应混合物中。可使用热引发、光引发或者它们的组合。在一个实施例中，本发明的反应混合物包含至少一种光引发剂。使用光引发提供(以达到基本上完全固化的时间)小于约30分钟，小于约20分钟，或小于约15分钟的所需的固化时间。通过在反应混合物使用紫外线吸收剂，光聚合体系在定制所得的有机硅水凝胶的特性方面另外具有更大的灵活性。合适的光引发剂系统包括芳族α-羟基酮、烷氧基氧代安息香、苯乙酮、酰基氧化膦、二酰基氧化膦和叔胺加上二酮、它们的混合物等。光引发剂的示例性例子为1-羟基环己基苯基酮、2-羟基-2-甲基-1-苯基-丙-1-酮、双(2,6-二甲氧基苯甲酰基)-2,4-4-三甲基戊基氧化膦(DMBAPO)、双(2,4,6-三甲基苯甲酰基)-苯基氧化膦(Irgacure819)、2,4,6-三甲基苄基二苯基氧化膦和2,4,6-三甲基苯甲酰基二苯基氧化膦、苯偶姻甲酯，以及莰醌与4-(N,N-二甲基氨基)苯甲酸乙酯的组合。可商购获得的可见光引发剂体系包括Irgacure819、Irgacure1700、Irgacure1800、Irgacure819、Irgacure1850(所有均得自Ciba Specialty Chemicals)和LucirinTPO引发剂(购自BASF)。市售的UV光引发剂包括Darocur1173和Darocur2959(Ciba Specialty Chemicals)。可被使用的这些和其它光引发剂公开于由G.Bradley编辑，J.V.Crivello&K.Dietliker等人的第III卷，Photoinitiators for Free Radical Cationic&Anionic Photopolymerization，第2版，John Wiley and Sons；New York；1998，其以引用方式并入本文。合适的热引发剂包括月桂基过氧化物、过氧化苯甲酰、过碳酸异丙酯、偶氮二异丁腈等。在反应混合物中引发剂以有效引发反应混合物聚合的量被使用，例如约0.1至约2重量份/100份反应性单体。
在反应混合物中引发剂以有效引发反应混合物聚合的量被使用，例如约0.1至约2重量份/100份反应性单体。如在例子中所示，所用的光引发剂的浓度可影响反应性组分的反应动力学。虽然增加引发剂的量一般降低所有组分的动力学半衰期，半衰期不是同样地被影响。因此，慢反应亲水单体和含有机硅的单体的比率可通过改变引发剂浓度来调节。通过添加或增加反应性混合物中所包含的抑制剂的浓度可增加效果。一些抑制剂可随着所选的单体被包括在内。抑制剂还可被特意添加至本专利申请的反应混合物中。可被包括的抑制剂的量为反应混合物的约100至约2,500μgm/gm。
可任选地包括抑制剂。令人惊讶地，包含甚至大量的BHT、自由基抑制剂并不大会幅度地改变所测量的半衰期比率。然而，包含增加量的抑制剂确实改变了所得镜片的特性，减小了模量。因此，可能有利的是在反应性混合物中包含至少一种抑制剂。自由基抑制剂为与链传播自由基快速反应以产生终止聚合的链的稳定自由基物质的化合物。抑制剂的种类包括醌、取代的酚、芳族仲胺、内酯和硝基化合物。抑制剂的具体例子包括BHT、MEHQ、羟胺、苯并呋喃酮衍生物、分子氧、维生素E、一氧化氮/二氧化氮混合物(其原位形成硝基氧)、它们的混合物和组合等。
链转移剂种类的例子包括烷基硫醇、二硫代羧酸酯、它们的组合等。受控的自由基引发剂的例子包括硝基氧介导的聚合反应(NMP)(包括在Moad和Solomon的The Chemistry of Radical Polymerization，第2版，第472-479页中所公开的那些)、原子转移自由基聚合反应(ATRP)，包括低分子量的活化的有机卤化物(包括Moad和Solomon的The Chemistry ofRadical Polymerization，第2版，第488-89和492-497页中所公开的那些)，和可逆加成断裂(链)转移(RAFT)聚合反应，包括硫羰硫基试剂(诸如包括在Moad和Solomon的The Chemistry of RadicalPolymerization，第2版，第508-514页中所公开的那些)。在其中使用受控的自由基引发剂的情况下，它们被用作引发剂体系的一部分或全部。
反应混合物的聚合可使用适当选择的可见或紫外线引发。作为另外一种选择，引发可在没有使用光引发剂下进行，例如，e-照射。引发剂可选自双酰基氧化膦，诸如双(2,4,6-三甲基苯甲酰基)苯基氧化膦或1-羟基环己基苯基酮和双(2,6-二甲氧基苯甲酰基)-2,4,4-三甲基戊基氧化膦(DMBAPO)的组合。聚合反应引发的优选方法为可见光。双(2,4,6-三甲基苯甲酰基)苯基氧化膦为合适的光引发剂。
反应混合物还可包含至少一种稀释剂或可为“纯净的”。如果使用稀释剂，所选择的稀释剂应在反应性混合物中使组分增溶。应当理解所选择的亲水和疏水组分的特性可影响将提供所需的增容作用的稀释剂的特性。例如，如果反应混合物仅包含适度极性的组分，可使用具有适度δp的稀释剂。然而，如果反应混合物包含强极性组分，稀释剂可需要具有高的δp。然而，当稀释剂变得更具疏水性，处理步骤需要用水替换稀释剂时，将需要使用水以外的溶剂。这可能不可取地增加复杂性和制造方法的成本。因此，重要的是选择向组分提供所需的相容性且具有加工便利性所必要水平的稀释剂。
所用的稀释剂的类型和量还影响所得聚合物和制品的特性。最终制品的雾度、可润湿性和可润湿性可通过选择相对疏水性的稀释剂和/或减少所用的稀释剂的浓度而改善。
在制备本发明的装置中可用的稀释剂包括醚、酯、酰胺、醇类、羧酸以及它们的组合。酰胺、羧酸和醇类是优选的稀释剂，并且羧酸、仲和叔醇是更优选的稀释剂。
可用作本发明稀释剂的醇类的例子包括具有下式的那些
其中R、R’和R”独立地选自H，具有1至10个碳的，可任选地被一个或多个基团，包括卤素、醚、酯、芳基、胺、酰胺、烯烃、炔烃、羧酸、醇类、醛、酮等取代的直链的、支化的或环状的一价烷基，或任何两个或所有三个R、R’和R”可键合在一起形成一个或多个，诸如具有1至10个碳，还可如刚刚所述被取代的环状结构，条件是不超过一个R、R’或R”为H。
优选的是R、R’和R”独立地选自H或具有1至7个碳的未取代的直链的、支化的或环状的烷基基团。更优选的是R、R’和R”独立地选自具有1至7个碳的未取代的直链的、支化的或环状的烷基基团。优选的稀释剂可具有4个或更多个，更优选5个或更多个总碳，因为较高分子量的稀释剂具有较低的挥发性和较低的易燃性。当R、R’和R”之一为H时，结构形成仲醇。当R、R’和R”中没有一个为H，结构形成叔醇。叔醇比仲醇更优选。当总碳数为五或更少时，稀释剂优选为惰性的并且易于被水替换。
可用的仲醇的例子包括2-丁醇、2-丙醇、薄荷醇、环己醇、环戊醇和降冰片、2-戊醇、3-戊醇、2-己醇、3-己醇、3-甲基-2-丁醇、2-庚醇、2-辛醇、2-壬醇、2-癸醇、3-辛醇、隆冰片等。
可用的叔醇的例子包括叔丁醇、叔戊醇、2-甲基-2-戊醇、2,3-二甲基-2-丁醇、3-甲基-3-戊醇、1-甲基环己醇、2-甲基-2-己醇、3,7-二甲基-3-辛醇、1-氯-2-甲基-2-丙醇、2-甲基-2-庚醇、2-甲基-2-辛醇、2-2-甲基-2-壬醇、2-甲基-2-癸醇、3-甲基-3-己醇、3-甲基-3-庚醇、4-甲基-4-庚醇、3-甲基-3-辛醇、4-甲基-4-辛醇、3-甲基-3-壬醇、4-甲基-4-壬醇、3-甲基-3-辛醇、3-乙基-3-己醇、3-甲基-3-庚醇、4-乙基-4-庚醇、4-丙基-4-庚醇、4-异丙基-4-庚醇、2,4-二甲基-2-戊醇、1-甲基环戊醇、1-乙基环戊醇、1-乙基环戊醇、3-羟基-3-甲基-1-丁烯、4-羟基-4-甲基-1-环戊醇、2-苯基-2-丙醇、2-甲氧基-2-甲基-2-丙醇、2,3,4-三甲基-3-戊醇、3,7-二甲基-3-辛醇、2-苯基-2-丁醇、2-甲基-1-苯基-2-丙醇和3-乙基-3-戊醇等。
可用的羧酸的例子包括具有一个或两个羧酸基团以及任选地苯基基团的C2-C16羧酸。具体例子包括乙酸、癸酸、十二烷酸、辛酸、苄酸、它们的组合等。
单个醇或两个或更多个上文所列的醇或根据上文结构的两个或更多个醇的混合物可被用作制备本发明聚合物的稀释剂。
稀释剂可选自具有至少4个碳的仲醇和叔醇。合适的例子包括叔丁醇、叔戊醇、2-丁醇、2-甲基-2-戊醇、2,3-二甲基-2-丁醇、3-甲基-3-戊醇、3-乙基-3-戊醇、3,7-二甲基-3-辛醇。
稀释剂可选自己醇、庚醇、辛醇、壬醇、癸醇、叔丁醇、3-甲基-3-戊醇、异丙醇、叔戊醇、乳酸乙酯、乳酸甲酯、乳酸异丙酯、3,7-二甲基-3-辛醇、二甲基甲酰胺、二甲基乙酰胺、二甲基丙酰胺、N-甲基吡咯烷酮、以及它们的混合物。可用于本发明的另外的稀释剂公开于美国专利6,020,445和US 2010-0280146 A1，它们以引用方式并入本文。
在加工条件下，稀释剂可为水溶性的，并且易于用水在短时间内从镜片上洗掉。合适的水溶性稀释剂包括1-乙氧基-2-丙醇、1-甲基-2-丙醇、叔戊醇、三丙二醇甲基醚、异丙醇、1-甲基-2-吡咯烷酮、N,N-二甲基丙酰胺、乳酸乙酯、双丙二醇甲基醚、它们的混合物等。使用水溶性的稀释剂允许使用仅含水或包含水作为基本组分的水性溶液进行后模塑处理。
在反应性混合物中，稀释剂可以所有组分的总计至多约40重量％的量使用。在反应性混合物中，稀释剂可以所有组分的总计小于约30％，例如以介于约2和约20重量％之间的量使用。
已发现，甚至低至2-20重量％的稀释剂的量可使所得聚合物的模量降低约20％，并提高所得聚合物和镜片的可润湿性。
稀释剂还可包含另外的组分以降低所得聚合物的模量并且提高镜片固化效率且减少残余物。能够增加反应性混合物的粘度和/或增加与慢反应亲水单体氢键合程度的组分是期望的。合适的组分包括聚酰胺、聚内酰胺，诸如PVP和它们的共聚物，多元醇和包含诸如甘油、硼酸、硼酸甘油酯、聚亚烷基二醇、它们的组合等组分的多元醇。
合适的聚内酰胺包括PVP和包含来自NVP的重复单元和亲水单体的共聚物。聚内酰胺选自PVP，并且聚酰胺包括DMA。
当聚酰胺或聚内酰胺被使用时，它们具有介于约K12-K120(约3900至约3,000,000道尔顿Mw)之间，或K30至K90(约42,000至约1,300,000道尔顿Mw)的分子量。
合适的聚亚烷基二醇包括具有至多约350，并且适宜地小于约200克/摩尔分子量的聚乙二醇和聚丙二醇。
当使用时，多元醇、含多元醇的组分、聚酰胺和聚内酰胺以小于约5重量％或约0.2至约5重量％的量被使用。本发明的稀释剂和助稀释剂还减少在光固化结束时聚合物中剩余的残余物。这为镜片提供更一致的特性，包括直径。残余的慢反应亲水组分在固化结束时可小于固化的聚合物约2重量％((残余的组分的重量/固化的聚合物的重量)*100％)，或小于约1重量％，并且在一些情况下，小于约0.8重量％存在。在残余物上的减少还导致更一致的镜片特性，包括镜片直径，所述直径可改变了小于约0.05mm。
反应性混合物可包含另外的组分，诸如但不限于药剂、抗微生物化合、活性调色剂、颜料、共聚和不可聚合的染料、剥离剂以及它们的组合。
反应性组分和稀释剂的组合包括具有约20至约65重量％含有机硅的单体，约37至约70重量％慢反应亲水单体，约2至约40重量％的含羟基的组分，约0.2至约3重量％的至少一种交联单体，约0至约3重量％的UV吸收单体的那些(所有均基于所有反应性组分的重量％)。混合物还可包括介于约20至约60重量％之间的(所有组分的重量％，反应性和非反应性两者)的一种或多种稀释剂。
本发明的反应混合物可通过本领域技术人员已知的任何方法来形成，诸如震动或搅动，并且用于通过已知的方法形成聚合物的制品或装置。
例如，本发明的生物医学装置可通过将反应性组分和稀释剂与聚合引发剂混合，并通过适当的条件固化以形成可随后通过车床加工、切割等成型为适当形状的产品而制备。作为另外一种选择，反应混合物可被放置在模具中，并随后固化的成适当的制品。
已知多种方法可用于在接触镜片制造中加工反应混合物，包括旋模成型和静模铸造。旋模成型法在美国专利号3,408,429和3,660,545中有所公开，而静模铸造法在美国专利号4,113,224和4,197,266中有所公开。用于制备包含本发明聚合物的接触镜片的方法可为通过直接模塑有机硅水凝胶，该方法是经济的，并且能够精确地控制含水镜片的最终形状。对于该方法，将反应混合物放入具有最终所需有机硅水凝胶，即水-溶胀聚合物的形状的模具，并使将反应混合物经受使单体聚合的条件，从而产生最终所需的产品形状中的聚合物/稀释剂混合物。
参考图1，图示出了眼科镜片100，诸如接触镜片和用于形成眼科镜片100的模具部件101-102。模具部分可包括背面模具部件101和正面模具部件102。如本文所用，术语“正面模具部件”是指模具部件，它们的凹形表面104为用于形成眼科镜片的正面的镜片形成表面。相似地，术语“背面模具部件”是指如下的模具部件101，它们的凸形表面105构成将形成眼科镜片100背面的镜片形成表面。模具部件101和102可为凹面-凸面形状，优选包括平坦的环形法兰，所述法兰围绕模具部件101-102的凹面-凸面区域最上方边缘的圆周。
通常模具部件101-102作为“夹心”排列。正面模具部件102位于底部上，其中模具部件的凹形表面104面朝上。背面模具部件101可被对称设置在正面模具部件102的顶部上，其中背面模具部件101的凸形表面105部分突出到正面模具部件102的凹面区域内。背面模具部件101的尺寸可被设定成使得其凸形表面105它们贯穿其周长接合前模具部件102的凹形表面104的外边缘，从而协同操作形成密封的模具腔体，眼科镜片100在该模具腔体中形成。
模具部件101-102可热塑性成型，并为透明的以光化辐射引发聚合反应，这意味着至少一些和有时所有的辐射强度和波长能有效地穿过模具部件101-102引发反应混合物在模具腔体中的聚合反应。
例如，适于制备模具部件的热塑性塑料可包括：聚苯乙烯、聚氯乙烯、聚烯烃，诸如聚乙烯和聚丙烯；苯乙烯与丙烯腈或丁二烯的共聚物或混合物、聚丙烯腈、聚酰胺、聚酯、环状烯烃共聚物，诸如购自Ticona的Topas或购自Zeon的Zeonor，任何上述的共聚物和共混物、或其它已知材料。
在聚合反应反应混合物以形成镜片100之后，镜片表面103将通常附着到模具部件表面104。本发明的步骤有利于从模具部件表面释放表面103。
第一模具部件101可在脱模过程中与第二模具部件102分开。镜片100在固化过程期间可能已经附着到第二模具部件102(即，模具部件前曲面)，并且在分离后与第二模具部件102保持在一起直至镜片100已从模具部件102的前曲面上被释放。作为另外一种选择，镜片100可附着到第一模具部件101。
通过任何方法包括与溶剂接触或干燥释放，镜片100可从模具上释放。例如，镜片100和脱模后镜片所附着的模具部件可与水性溶液接触。水性溶液可被加热至低于水性溶液沸点的任何温度。加热可用热交换单元实现以最小化爆炸的可能性，或通过任何其它可行的用于加热液体的装置或设备。
如本文所用，加工包括从模具上取出镜片和去除稀释剂或用水性溶液替换稀释剂的步骤。步骤可独立地进行，或以单个步骤或阶段进行。加工温度可为介于约30℃和水性溶液沸点之间的任何温度，例如介于约30℃和约95℃之间，或介于约50℃和约95℃。
水性溶液主要是水。水性溶液可为至少约70重量％的水，至少约90重量％的水或至少约95重量％的水。水性溶液还可为接触镜封装溶液，诸如硼酸盐缓冲盐水溶液、硼酸钠溶液、碳酸氢钠溶液等。水性溶液还可包括添加剂，诸如表面活性剂、防腐剂、释放助剂、抗菌剂、药物和滋补药组分、润滑剂、润湿剂、盐、缓冲液、它们的混合物等。可被包含在水性溶液中的添加剂的具体例子包括Tween80，其为脱水山梨糖醇单油酸聚氧乙烯酯、泰洛沙泊、辛基苯氧基(氧乙烯)乙醇、两性的10)、EDTA、山梨酸、DYMED、氯己定、过氧化氢、乙基汞硫代水杨酸钠、聚季铵盐、聚六亚甲基双胍、它们的混合物等。在各个区域被使用的情况下，不同的添加剂可被包含在不同的区域。添加剂可被以在介于0.01％和10重量％之间变化，但累积地小于约10重量％的量被添加到水合作用的溶液中。
将眼科镜片100暴露于水性溶液可通过任何方法，诸如洗涤、喷涂、浸泡、浸没、或前述的任何组合来实现。例如，镜片100可用包含去离子水的水性溶液在水合塔中洗涤。
利用水合塔，可将包含镜片100的前曲面模具部件102放置在货盘或托盘中，并且竖直地堆放。可在镜片100的叠堆的顶部引入水性溶液，使得溶液将顺着镜片100向下流动。也可以在沿着塔的不同位置处引入溶液。可向上移动托盘使镜片100被暴露于愈加新鲜的溶液中。
作为另外一种选择，可将眼科镜片100浸泡或浸没在水性溶液中。
接触步骤可持续至多约12小时，至多约2小时，或约2分钟至约2小时；然而，接触步骤的长度取决于镜片材料，包括任何添加剂，和溶液的温度，所述材料用作溶液或溶剂。足够的处理时间通常使接触镜片收缩并且使镜片从模具部件上释放。更长的接触操作时间将提供更大的浸析。
所用的水性溶液的体积可为大于约1mL/镜片的任何量，并且在一些实施例中，大于约5mL/镜片。
在分离或脱模之后，可能为框架的部分的在前曲面上的镜片与单独的凹面有槽的凹杯配合，以当它们从前曲面释放时，接收接触镜片。凹杯可为托盘的一部分。例子可包括具有每个托盘具有32个镜片并且可被累积到盒中的20个托盘。
作为另外一种选择，可将镜片浸没在水性溶液中。盒子可被累积，接着被降低至包含水性溶液的罐中。水性溶液还可包含如上所述的其它添加剂。
眼科装置，并且具体地本发明的眼科镜片具有使它们尤其有用的特性的平衡。此类特性包括清晰度、光学、水含量、透氧度和前进接触角。因此，生物医学装置可为具有大于约55％，大于约60％水含量的接触镜片。
如本文所用，清晰度表示基本上没有可见的雾度。透光的镜片具有小于约70％，更优选小于约50％或小于约10％的雾度值。
适宜的透氧度包括大于约80巴，大于约85巴，或至少约100巴的那些。
另外，生物医学装置，并且具体地眼科装置和接触镜片具有小于约150psi，或小于约100psi的模量。
生物医学装置，并且具体地眼科装置和接触镜片具有小于约80°，小于约75°，或小于约70°的(前进)接触角平均值。本发明的制品可具有上述透氧度、水含量和接触角的组合。上文范围的所有组合被认为是在本发明范围内。
人的泪液是复杂的，并且包含有助于保持眼睛润滑的蛋白质、脂质和其它组分的混合物。脂质种类的例子包括蜡酯、胆固醇酯和胆固醇。存在于人泪液中的蛋白质的例子包括乳铁蛋白、溶菌酶、脂质运载蛋白、血清白蛋白、分泌性免疫球蛋白A。
溶菌酶一般以基本的浓度存在于人的泪液中。溶菌酶为杀菌的，并且据信保护眼睛免受细菌感染。与可商购获得的接触镜片相关的溶菌酶的量，对于依他菲康A接触镜片(可从Johnson&Johnson Vision Care，Inc.，以ACUVUE和ACUVUE2品牌名称商购获得)从仅几克至超过800克极大地变化。依他菲康A接触镜片已市售多年，并且在任何软接触镜片中显示一些最低的不良事件率。因此，摄取基本的溶菌酶水平的接触镜片是所需的。本发明的镜片摄取至少约30μg，50μg，100μg的溶菌酶，所有均得自在35℃下超过72小时温育的2mg/mL溶液。
在镜片中、镜片上以及与镜片相关联的蛋白质的形成同样是重要的。据信变性的蛋白质有助于角膜发炎事件和佩戴者不适。据信诸如pH、眼部表面温度、佩戴时间和闭眼佩戴的环境因素有助于蛋白质的变性。然而，不同组成的镜片可显示显著不同的蛋白质摄取和变性特征。在本发明的一个实施例中，大多数被本发明的镜片摄取的蛋白质在佩戴期间是原生形式并保持该原生形式。在其它实施例中，至少约50％，至少约70和至少约80％所摄取的蛋白质在24小时后，3天后和预期的佩戴周期期间是原生的并保持原生。
在一个实施例中，本发明的眼科装置另外摄取小于约20％，在一些实施例中小于约10％，并且在其它实施例中小于约5％的聚季铵-1(二甲基双[(E)-4-[三(2-羟乙基)铵基]丁-2-烯基]三氯化铵)(“PQ1”)出自包含0.001重量％PQ1的眼科溶液)。
Hansen溶解度参数
Hansen溶解度参数，δp可通过使用描述于Barton，CRC Handbook ofSolubility Par.，第1版，1983年，第85–87页，并且使用表13、14的基团贡献法进行计算。
雾度测量
雾度的测量是在环境温度下，在平坦的黑色背景上方，将水合测试镜片放置在透光的20×40×10mm的玻璃比色槽中的硼酸盐缓冲盐水中，用光纤灯(具有0.5”直径光导，设置成4-5.4设置功率的Dolan-Jenner PL-900光纤灯或Titan Tool Supply Co.光纤灯)，以66°垂直于镜片比色槽的角度从下方照明，和放置在镜片平台上方14mm，用摄像机(带有Navitar TV缩放7000变焦镜头的DVC1300C:19130RGB摄影机，)垂直镜片比色槽从上方捕获镜片的图像。背景散射通过使用EPIXXCAPV2.2软件扣除空白比色槽的图像从镜片的散射中扣除。通过对镜片的中心10mm建立积分，然后与随意地将雾度值设置在100，不具有镜片雾度值设置为0的-1.00屈光度比较定量分析扣除的散射光图像。分析五个镜片，并且结果被平均以生成雾度值作为标准CSI镜片的百分比。
作为另外一种选择，除了-1.00屈光度以外，一系列胶乳颗粒原液的水分散体(作为0.49μm Polystyene Latex Spheres可商购获得自Ted Pella,Inc.–Certified Nanosphere Size Standards，产品编号610-30)可被用作标准物。在去离子水中制备一系列校准样品。将浓度变化的每种溶液被放置在比色杯中(2mm路径长度)并且使用上述方法测量溶液雾度。
平均GS＝平均灰度
矫正系数通过用相对于浓度(47.1)的平均GS的曲线图的斜率除以用实验方法得到的标准曲线的斜率，并用该比率乘以对于镜片多次测量的散射值以获得GS值。
“CSI雾度值”可如下计算：
CSI雾度值＝100×(GS-BS)/(217-BS)
其中GS为灰度，并且BS为背景散射。
水含量
接触镜片的水含量如下测量：使三组三个镜片静置在润湿溶液中达24小时。每个镜片用潮湿擦拭物吸干并称重。镜片在60℃，在0.4英寸Hg或更小的压力下干燥四小时。称量经干燥的镜片重量。如下计算水含量：
计算样品水含量的平均值和标准偏差并记录。
模量
通过使用降低至初始计量高度的配备有测力传感器的移动型拉伸试验机的恒定速率的十字头，测量模量。合适的测试机包括Instron1122型。将具有0.522英寸长、0.276英寸“耳”宽和0.213英寸“颈”宽的狗骨形样品装载至夹持件中，并以2in/min的恒定速率拉长直至其破裂。测量样品的初始计量长度(Lo)和样品破裂长度(Lf)。每个组成测量十二个试样，并记录平均值。伸长百分比为＝[(Lf–Lo)/Lo]×100。在应力/应变曲线的初始线性部分处测量拉伸模量。
前进接触角
本文所有记录的接触角为前进接触角。前进接触角如下测量。从大约5mm宽的镜片上切出中心条，并在润湿溶液中平衡，从而制得来自每一组的四个样品。在将样品浸入盐溶液或拉出盐溶液的同时，使用Wilhelmy微量天平在23℃下测量镜片表面与硼酸缓冲盐水之间的润湿力。使用如下等式
F＝2γpcosθ或θ＝cos-1(F/2γp)
其中F为润湿力，γ为探测液体的表面张力，p为弯液面处的样品周长，并且θ为接触角。当样品浸入润湿溶液时，从润湿实验的一部分获得前进接触角。每个样品循环四次，将结果平均以获得镜片的前进接触角。
透氧度(Dk)
如下测量Dk。将镜片设置于极谱式氧气传感器上，然后用网孔载体覆盖其上侧，所述极谱式氧气传感器由4mm直径的金阴极和银环阳极组成。使镜片暴露于潮湿的2.1％O2的大气。由传感器测量扩散通过镜片的氧气。镜片或者堆叠于彼此顶部以增加厚度，或者使用更厚的镜片。测量具有明显不同的厚度值的4个样品的L/Dk，并将L/Dk相对于厚度作图。回归斜率的倒数为样品的Dk。参考值为使用该方法在市售接触镜片上测得的那些。购自Bausch&Lomb的Balafilcon A镜片提供约79巴的测量。Etafilcon镜片提供20至25巴的量度。(1巴＝10-10(气体的cm3×cm2)/(聚合物的cm3×sec×cmHg))。
溶菌酶、脂质运载蛋白&粘蛋白的吸收率
如下测量溶菌酶吸收率：用于溶菌酶吸收率测试的溶菌酶溶液包含得自鸡肉蛋白的溶菌酶(Sigma，L7651)，以2mg/ml的浓度在磷酸盐缓冲盐水溶液中溶解，通过1.37g/l的碳酸氢钠和0.1g/l的D-葡萄糖来补充。
对于每个例子的三个镜片使用每种蛋白质溶液进行测试，并且使用PBS(磷酸盐缓冲盐水)作为对照溶液测试三个。将测试镜片在无菌纱布上吸干以移除润湿溶液并无菌地转移至无菌的每个孔包含2mL的溶菌酶溶液的24个孔细胞培养板上(每个孔一个镜片)。将每个镜片完全浸入溶液中。将2mL的溶菌酶溶液被放置在孔中而不接触镜片作为对照。
包含镜片的板和仅包含蛋白质溶液并且镜片在PBS中的对照板被保鲜膜蒙上以防止蒸发和脱水，放置在具有以100rpm搅拌的轨道式震荡器上并在35℃下温育72小时。在72小时温育期间，镜片通过浸渍镜片至三个(3)单独的包含约200mL体积PBS的小瓶中被冲洗3至5次。将镜片在纸巾上吸干，以去除过量的PBS溶液，并且将镜片转移至无菌锥形管中(每根管1个镜片)，根据基于每个镜片的组分而期望的溶菌酶吸收率估计值来确定每管包含的PBS的体积。在每个管中待被测试的溶菌酶浓度需要在如制造商所述的白蛋白标准物范围内(0.05微克至30微克)。将已知的吸收溶菌酶吸收率水平低于100μg/镜片的样品稀释5倍。将已知的溶菌酶吸收率水平高于500μg/镜片的样品(诸如依他菲康A镜片)稀释20倍。
将1mLPBS等分试样用于所有样品之外的除依他菲康之外的所有样品。将20mL用于依他菲康A镜片。每个对照镜片被同一地处理，不同的是孔板包含PBS而不是溶菌酶溶液。
溶菌酶吸收率使用镜片上的二喹啉甲酸法测定，所述方法使用QP-BCA试剂盒(Sigma，QP-BCA)，遵循由制造商所述的步骤(标准物制备在试剂盒中有所描述)，并且通过从在溶菌酶溶液中浸湿的镜片所测定的光密度减去在PBS中浸湿的镜片(背景)所测量的光密度进行计算。
光密度使用能够在562nm读数光密度的SynergyII微读板机测量。
脂质运载蛋白吸收率使用下列溶液和方法测量。得自牛乳，包含B乳球蛋白(脂质运载蛋白)的脂质运载蛋白溶液(Sigma，L3908)以2mg/mL的浓度溶解于磷酸盐缓冲盐水中(Sigma，D8662)，用1.37g/l的碳酸氢钠和0.1g/l的D-葡萄糖来补充。
对于每个例子的三个镜片使用脂质运载蛋白溶液进行测试，并且使用PBS作为对照溶液测试三个。将测试镜片在无菌纱布上吸干以移除润湿溶液并无菌地转移至无菌的每个孔包含2mL的脂质运载蛋白溶液的24个孔细胞培养板上(每个孔一个镜片)。将每个镜片完全浸入溶液中。使用PBS代替脂质运载蛋白作为浸湿溶液来准备对照镜片。将包含浸入在脂质运载蛋白溶液中的镜片的板以及包含浸入在PBS中的对照镜片的板用封口膜封口以防止蒸发和脱水，将它们放入轨道式震荡器上并在35℃下进行温育，同时以100rpm搅拌72小时。在72小时温育期后，通过将镜片浸渍入三个(3)单独的包含约200mL体积PBS的小瓶中，将镜片漂洗3至5次。将镜片在纸巾上吸干，以去除过量的PBS溶液，并且将镜片转移至无菌24孔板中，每个孔包含1mlPBS溶液。
脂质运载蛋白吸收率使用镜片上的二喹啉甲酸法测定，所述方法使用QP-BCA试剂盒(Sigma，QP-BCA)，遵循由制造商所述的步骤(标准物制备在试剂盒中有所描述)，并且通过从在脂质运载蛋白溶液中浸湿的镜片所测定的光密度减去在PBS中浸湿的镜片(背景)所测定的光密度进行计算。光密度使用能够在562nm处读数光密度的SynergyII微读板机测量。
使用下列溶液和方法测量粘蛋白吸收率。得自牛颌下腺，包含粘蛋白的粘蛋白溶液(Sigma，M3895-型1-S)以2mg/ml的浓度溶解于磷酸盐缓冲盐水中(Sigma，D8662)，用1.37g/l的碳酸氢钠和0.1g/l的D-葡萄糖来补充。
使用粘蛋白溶液测试每个实例中的三个镜片，并且使用PBS作为对照溶液来测试三个镜片。将测试镜片在无菌纱布上吸干，以去除润湿溶液，并且使用无菌的钳子将其以无菌方式转移到无菌的、24孔细胞培养板(每个孔对应一个镜片)，每个孔含有2ml粘蛋白溶液。将每个镜片完全浸入溶液中。使用PBS代替粘蛋白作为浸湿溶液来准备对照镜片。
将包含浸入粘蛋白中的镜片的板以及包含浸入PBS中的对照镜片的板用封口膜封口以防止蒸发和脱水，将它们放入轨道式震荡器上并在35℃下进行温育，同时以100rpm搅拌72小时。在72小时温育期后，通过将镜片浸渍入三(3)个单独的包含约200ml体积PBS的小瓶中，将镜片漂洗3至5次在纸巾上吸干镜片，以去除过量的PBS溶液，并且将镜片转移至无菌24孔板，每个孔包含1mlPBS溶液。
粘蛋白吸收率使用镜片上的二喹啉甲酸法测定，所述方法使用QP-BCA试剂盒(Sigma，QP-BCA)，遵循由制造商所述的步骤(标准物制备在试剂盒中有所描述)，并且通过从在粘蛋白溶液中浸湿的镜片所测定的光密度减去在PBS中浸湿的镜片(背景)所测量的光密度计算。使用能够读取562nm处的光密度的SynergyII微读板机测量光密度。动力学
制备反应性单体混合物：15–20g批次
用于动力学研究的反应性单体混合物的制备在黄光下如下制备。用于每个动力学例子的组分被称量至20mL的琥珀色硼硅酸盐玻璃闪烁小瓶中(Wheaton320牌；目录号80076-576，或等同物)。将小瓶盖上盖(使用PTFE带衬里的绿色盖，Qorpak；供应商号5205/100，目录号16161-213)，并在广口瓶辊上滚动，直到所有的固体溶解并且获得均匀的混合物。
脱气
将反应性单体混合物在真空下，在黄色灯下进行脱气达7–10分钟，并且在阻断真空后，用氮充填。将小瓶迅速盖上盖并经由门的孔7放置在两隔室氮固化箱中的隔室1中，如图2所示。在隔室1中的条件为室温和<0.5％氧气(使用连续氮吹扫)。
氮固化箱–隔室2
在两个隔室中的氧气水平通过连续/恒定的氮吹扫维持。隔室2的温度通过加热器维持(COY，Laboratory Products Inc.)。在进行每个动力学研究之前，使氮固化箱平衡达最少4小时。在平衡周期期间，脱气的反应性混合物(在紧紧盖住的琥珀色小瓶中)被置于隔室1中。
光源和强度设定
如图3所描绘的，每个配备有2个荧光灯(Philips TLK40W/03，58cm)的2个荧光灯具(Lithonia Lighting Fluorescent Luminaire(气管照明设备)，60cm×10.5cm)被平行布置。固化强度通过调节搁架(示于图2和3)相对于光源的高度衰减。在给定搁架高度的强度通过将校准的辐射计/光度计的传感器放置在与样品的位置一致的装有镜子的表面，如图3所示测量。在4个灯排列下，传感器被直接放置在介于第2和第3灯之间的下方空间。
使用校准的分析天平(4个小数位)测定带盖(带有聚乙烯衬套白色顶盖)的透光的硼硅酸盐玻璃闪烁小瓶(Wheaton986541)的重量。将带盖的小瓶转移到氮固化箱的隔室1中。顶盖被松开，并使用校准的10–100μL Eppendorf Pipet将100μL的反应性单体混合物转移至小瓶中。将小瓶盖紧，经由门6迅速移入隔室2中，并放置在装有镜子的表面4上，如图2所示。在4个灯排列下，样品被直接放置在介于第2和第3灯之间的下方空间。打开光源3并将样品暴露指定的一段时间。尽管光源被设定在4–5mW/cm2，但由于在样品玻璃小瓶上的盖，到达样品的实际强度为0.7–1.3mW/cm2。在曝光后，关闭光源3，并且重新对小瓶(带盖)进行称重以确定样品重量的差值。使用校准的500–5000μL Eppendorf Pipet，将10mLHPLC等级的甲醇加入小瓶中。
将反应性单体混合物的等分试样(100μL)移取至单独的硼硅酸盐玻璃闪烁小瓶中，并且执行上文所述的上述步骤以生成在下列最少时间点(分钟)的样品：0、0.25、0.50、0.75、1、2、4、6、8、10。
通过在室温下轻轻地摇动，固化的聚合物被提取在甲醇中过夜。
使用下列步骤，通过具有紫外线检测的高效液相色谱法(HPLC/UV)分析提取物的残余组分。
在提取物中mPDMS的定量针对外部校准标准物进行(约6–11，使用n＝6低聚物的响应)，通常覆盖1μg/mL–800μg/mL的范围。如果在提取物中mPDMS的浓度在校准范围之外，为了更准确的定量，将提取物用甲醇稀释以使浓度在校准范围内。
色谱分离条件
柱：Agilent Zorbax Eclipse XDB18，4.6×50mm×1.8μm
柱温：30℃
紫外线检测器：217nm
注入体积：20μL
移动相
洗脱液A：去离子水
洗脱液B：乙腈
洗脱液C：异丙醇
流速：1mL/min
时间(分钟) ％A ％B ％C
0.0 50 48 2
0.5 50 48 2
2.0 0 60 40
5.0 0 60 40
5.1 0 30 70
8.0 0 30 70
8.1 50 48 2
10.0 50 48 2
在提取物中mPDMS之外的组分的定量，对于每种组分针对外部校准标准物进行(约6–11)，通常覆盖1μg/mL–800μg/mL的范围。如果在提取物中组分的浓度在校准范围之外，为了更准确的定量，将提取物适当地用甲醇稀释以使浓度在校准范围内。
色谱分离条件
柱：Agilent Zorbax Eclipse Plus 18，4.6×75mm×1.8μm
柱温：30℃
紫外检测器：217nm
注入体积：5μL
移动相
洗脱液A：具有0.05％H3PO4的去离子水
洗脱液B：具有0.05％H3PO4的乙腈
洗脱液C：甲醇
流速：1mL/min
时间(分钟) ％A ％B ％C
0 95 5 0
5 95 5 0
15 0 100 0
23 0 100 0
24 0 30 70
28 0 30 70
29 95 5 0
35 95 5 0
计算
1.在每个时间点，确定下列值：
样品提取物中每种组分的浓度(μg/mL)。
在样品提取物中每种组分的浓度以样品重量的百分比表达，如下所示：
％组分＝[(μg/mL*提取物的体积*稀释因子*10-6g/μg)/(g样品重量)]*100
存在的未反应组分的百分比以相对于T0的百分比表达(其中T0代表100％未反应的组分)
Tx处的％＝(在Tx处测量的％/在T0处测量的％)*100
2.使用上文计算的组分％，以μmol/g计的每种组分的浓度如下计 算：
μmol/g＝(％组分*103)/(组分的分子量)
3.使用在步骤2中确定的以μmol/g计的每种组分的浓度，时间x时 的浓度表达为：
Log[Ax]/[Ao]，
其中[Ax]为组分A在第x分钟的浓度，并且
[Ao]为组分A在第0分钟的浓度(T0)
对于每个时间点确定表达Log[Ax]/[Ao]。
一级动力学假定对于每种组分确定聚合反应动力学速率和半衰期两者。使用以下等式计算聚合比率：
Log[A]/[A0]＝-kt/2.303
和半衰期
ln[A0]/[0.5A0]＝kt1/2或t1/2＝0.693/k
对于每种组分，生成Log[Ax]/[A0]对时间(分钟)的曲线图。通常，最佳对应于线性生长(更短的固化时间)的数据点(x，y)被绘图，并且数据拟合成线性方程。
使用斜率，每种组分的动力学速率常数(k)由下列公式估算：
k(分钟-1)＝斜率*-2.303
每种组分的半衰期(分钟)由下列公式估算：
t1/2＝0.693/k
在每个时间点，对于每种组分估算的半衰期与关于每种组分相对于T0百分比产生的数据相比较。基于一级动力学，通常对于每种组分，获得50％消耗的实际时间接近于半衰期。假如其中两个明显不同(对于半衰期，通常约30％小于约1分钟，对于半衰期，25％小于约2.5分钟，但大于1分钟，并且对于半衰期，20％大于2.5分钟)，数据点(x，y)被再估算以生成动力学速率常数(k)，这将提供半衰期(基于1级原因)与所测量的值更一致(20％以内)。
下面的例子还描述了本发明，但不限制发明。它们仅意在提出实施本发明的方法。熟知接触镜片领域以及其他专长的人员可找到实施本发明的其他方法。然而，那些方法被认为是在本发明的范围内。
在实例中所用的一些其它材料如下所确定：
实例
在以下实例中使用下列缩写：
FC 前模具曲面
BC 后模具曲面
SiMAA (3-甲基丙烯酰氧基-2-羟基丙氧基)丙基-双(三甲基硅氧基)甲基硅烷(也被称为SiGMA)
DMA N,N-二甲基丙烯酰胺
HEMA 甲基丙烯酸2-羟乙酯
HEAA 羟乙基丙烯酰胺
HBMA 甲基丙烯酸2-羟丁酯，如实例XX所述制备
HPMA 甲基丙烯酸-2-羟丙酯(ACROS)
DMHEMA 甲基丙烯酸二甲基羟乙酯，如实例XY所述制备
mPDMS 800-1000MW(Mn)一甲基丙烯酰氧基丙基封端的一-正丁基封端的聚
二甲基硅氧烷
OH-mPDMS α-(2-羟基-1-甲基丙烯酰氧基丙氧基丙基)-ω-丁基-十甲基五硅氧烷，
(MW612g/mol)，如US20100249356A1的实例8所述制备
Norbloc 2-(2’-羟基-5-甲基丙烯酰氧基乙基苯基)-2H-苯并三唑
D3O 3,7-二甲基-3-辛醇
IPA 异丙醇
TAC 氰尿酸三烯丙酯
TEGDMA 四乙二醇二甲基丙烯酸酯
TRIS 3-甲基丙烯酰氧基丙基三(三甲基硅氧基)硅烷
CGI819 双(2,4,6-三甲基苯甲酰基)苯基氧化膦
EtOAc 乙酸乙酯
DA 癸酸
GMMA 甲基丙烯酸2,3-二羟基丙酯
TAA 叔戊醇
ETOH 乙醇
SA-2 N-(2,3-二羟基丙烷)-N’-(丙基四(二甲基甲硅烷氧基)二甲基丁基硅烷)丙烯酰胺，如式XI所示
VMA N-乙烯基-N-甲基乙酰胺
NVP N-乙烯基吡咯烷酮
BHT 丁基化羟基甲苯
PVP 聚(N-乙烯基吡咯烷酮)
VINAL 包含乙烯基醚的离子酰胺，其具有结构
并且在合成制备3中制备。
BAE(硼酸酯)如下形成：
将1.24份的5％(重量)乙二胺四乙酸溶液，299份(重量)甘油和100份(重量)硼酸加入反应烧瓶中。在搅拌下将混合物加热至90℃。当将混合物搅拌155分钟时，抽真空以将压力降低至小于6托，除去水蒸气。将压力降低至小于2托，并且继续反应2小时或所需要的时长，直至使用Karl Fischer测试，混合物的％水减小到小于0.2％。
BAGE(硼酸甘油酯)如下形成：
在搅拌下，在35-40℃下，用60分钟向如上所述制备的BAE中加入624份(重量)的甘油。
实例1和比较例1
通过混合表1中所列的组分并且通过在环境温度施加真空约17(±3)分钟来形成反应混合物。然后在室温和<0.5％O2下，将反应混合物(75μL)投配热塑性接触镜片模具中(FC–Zeonor，BC聚丙烯)，在定量加入之前，所述反应混合物已被在N2箱中，在室温(隔室1，图1)中脱气最少12小时。将BC放置在FC模具上以产生在货盘上的8个BC/FC组件。装配八个货盘，并移至固化隔室中(隔室2，图1)。将货盘放置在装有镜子的表面上，并将石英板(0.50mm厚)放置在每个货盘之上。将镜片以4–5mW/cm2的强度，<0.5％O2和50–55℃下被固化18分钟。
将模具手动地脱模(镜片留在FC上)，并且镜片在50/50iPA/H2O(8个货盘，8个镜片/货盘)中，1L溶液，1小时被释放。
镜片被依次“逐步降低”至PS中：
25/75IPA/H2O(10分钟)，H2O(30分钟)，H2O(10分钟)，H2O(10分钟)，并且保存在镜片小瓶的硼酸酯缓冲润湿溶液中，并在122℃下灭菌30分钟。
表1
表2
实例1的镜片表现出超常的雾度(4％)、可润湿性(DCA44°)、模量、断裂伸长和Dk。比较例1的镜片表现出极大增加的接触角(127°)，指出可润湿性上显著的降低。比较例1另外表现出与实例1相比显著减小的模量(54.1psi)和透氧度(48.5)(分别为102.9和74.7)。
实例2和比较例2
对于在实例1和比较例1的制剂中的每种组分的聚合反应速率和半衰期使用描述于上文动力学章节中的步骤来确定。在每个实例中，对于样品提取物中每种组分以及在每个时间点，记录下列信息，所测量的每个残余的组分重量％(表3)，在每个时间点每个残余的组分的％结合相对于在T0处所测量的％残余物(表4)，在每个时间点每个残余的组分的μmol/g(表5)和log[A]/[A0](表6)，以及聚合反应速率常数和半衰期(表7和8)。
表3
表4
表5
表6
NVP HEMA TEGDMA Norblock CGI819 OH-mPDMS
固化时间 Log[A]/[A0] Log[A]/[A0] Log[A]/[A0] Log[A]/[A0] Log[A]/[A0] Log[A]/[A0]
0.25 0.0127 -0.0614 -0.1164 -0.0523 -0.1017 -0.0421
0.50 0.0120 -0.1250 -0.2122 -0.1041 -0.2136 -0.0925
1.00 -0.0058 -0.2627 -0.4253 -0.2473 -0.4997 -0.2092
2.00 -0.0311 -0.5844 -0.8371 -0.5656 -1.0250 -0.4997
4.00 -0.1155 -1.1044 -1.2146 -1.3784 -1.9814 -0.9972
6.00 -0.1439 -1.1783 -1.2634 -1.7418 -1.0377
8.00 -0.1802 -1.3021 -1.3814 -2.1130 -1.1596
10.00 -0.2961
表7
表8
表9
实例编号 2 比较例2
亲水物(HP) NVP DMA
HP半衰期 11.36 2.01
Si半衰期 1.17 1.66
HP/Si 9.7 1.2
[μmolHP/μmolSi]@90％Si的转化率 55.25 9.27
在实例2中，NVP的半衰期比对于其它单体HEMA(1.07)和OH-mPDMS(1.17)的半衰期几乎慢了十倍(11.36分钟)。在比较例1中，DMA的半衰期(2.01)与含有机硅的组分，OH-mPDMS(1.66)的半衰期几乎相同。据信，在介于实例1和比较例1制剂之间的可润湿性的差值归因于与比较例1的亲水单体(DMA)相比，实例1的慢反应亲水单体(NVP)实质上更慢的聚合反应。表9另外示出在有机硅单体的90％转化率，未反应的慢反应亲水单体NVP与未反应的有机硅(mPDMS)的摩尔比相比对于NVP为55.25，并且对于DMA系统仅为9.27。含NVP的系统显示如通过接触角测量的具有改善的可润湿性和增大的透氧度。含DMA的制剂的模量基本上更低，这据信为DMA和有机硅单体在网络中更加无规结合的指示。据信NVP系统具有较大的有机硅和NVP的嵌段。此外，对于比较例2体系，包含DMA作为亲水物的动力学半衰期比率(1.21)不足以提供可润湿的镜片。对于比较例1，DMA和HO-PDMS的摩尔浓度的比率小于10(9.74)。
实例3-5和比较例3
对于在下表10中所列的制剂重复实例1中所述的制备和实例2中所述的动力学评估。为了方便起见，对于实例2和比较例2的制剂列于表10中。表11-14示出了对于实例3-5和比较例3的所计算的动力学数据概述，并且表15示出了缓慢的亲水组分与有机硅组分的比率。对于实例2和比较例2的动力学数据示于上表5和6中。
表10
比较 例2 实例3 比较例2 比较例3 实例4 实例5
OH-mPDMS 40 40 40 40 0 0
SA2 0 0 0 0 41 40
NVP 50.5 50.5 0 0 51.5 50.5
DMA 0 0 50.5 50.5 0 0
HEMA 6.75 8.75 6.75 8.75 6.75 6.75
TEGDMA 0.5 0.5 0.5 0.5 0.5 0.5
Norblock 2 0 2 0 0 2
CGI819 0.25 0.25 0.25 0.25 0.25 0.25
表11：实例3动力学计算概述
组分 时间点 R2 斜率 k(min-1) 半衰期(t1/2)，min
NVP 0.25-4min 0.869 -0.1133 0.2609 2.66
HEMA 0.25-8min 0.869 -0.2911 0.6704 1.03
TEGDMA 0.25-4min 0.998 -0.5114 1.1778 0.59
CGI819 0.25-4min 1.000 -0.5228 1.2040 0.58
OH-mPDMS 0.25-2min 0.987 -0.3080 0.7093 0.98
表12：比较例3动力学计算概述
组分 时间点 R2 斜率 k(min-1) 半衰期(t1/2)，min
DMA 0.25-2min 0.993 -0.1736 0.3998 1.73
HEMA 0.25-1min 0.989 -0.3734 0.8599 0.81
TEGDMA 0.25-2min 0.993 -0.5279 1.2158 0.57
CGI819 0.25-2min 0.991 -0.5106 1.1759 0.59
OH-mPDMS 0.25-1min 0.987 -0.3262 0.7512 0.92
表13：实例4动力学计算概述
组分 时间点 R2 斜率 k(min-1) 半衰期(t1/2)，min
NVP 0.25-1min 0.944 -0.1839 0.4235 1.64
HEMA 0.25-2min 0.970 -1.1455 2.6381 0.26
TEGDMA 0.25-2min 0.942 -1.0470 2.411 0.29
CGI819 0.25-4min 0.959 -0.3555 0.8187 0.85
SA2 0.25-2min 0.913 -0.7599 1.7500 0.40
表14：实例5动力学计算概述
组分 时间点 R2 斜率 k(min-1) 半衰期(t1/2)，min
NVP 0.25-1min 0.891 -0.0630 0.1451 4.78
HEMA 0.25-2min 0.947 -1.2118 2.7908 0.25
TEGDMA 0.25-2min 0.886 -2.1365 4.9204 0.14
Norbloc 0.25-2min 0.981 -1.4710 3.3877 0.20
CGI819 0.25-2min 0.988 -0.4677 1.0771 0.64
SA2 0.25-2min 0.712 -0.4544 1.0465 0.66
表15
考虑到表15中的数据，在光引发的反应性单体混合物中包括的紫外线吸收化合物使得慢反应亲水单体NVP的半衰期增加至介于60和400％之间，而DMA的半衰期由1.73至2.01(16％)略微增加。HO-mPDMS的半衰期也增加了。SA2有机硅的半衰期在添加紫外线吸收剂Norbloc时降低了，但降低不足以抵消NVP的半衰期的大幅增加。将比较例2(包含DMA和Norbloc的制剂)与比较例3(包含DMA，无Norbloc的制剂)相比较，可发现在含DMA的制剂中包含Norbloc减慢了对于交联剂TEGDMA的反应速率，并且超过其半衰期两倍。在含DMA/Norbloc的制剂中，这意味着交联剂具有反应速率更加类似于亲水单体和含有机硅的组分。尽管包含紫外线吸收剂，诸如Norbloc减慢了对于TEGDMA的反应速率，它仍然比亲水单体(0.145)和含有机硅的组分(1.05)更快(4.92)。
接触镜片使用实例2中所述的方法由实例3-5和比较例3的制剂制成。测量镜片的特性并且显示在下表16中。
表16
实例2至5的镜片示出了所需的雾度和可润湿性，以及其它所需的特性的平衡。每个这些实例具有慢反应亲水单体半衰期：含有机硅的组分半衰期的比率大于约2。比较例2和3具有的半衰期比率低于2(分别为1.2和1.88)。因此，半衰期比率大于约2，并且在一些实施例中大于约3对于提供所需的可润湿性是所期望的。
将比较例2(54psi，含Norbloc)和比较例3(78psi，无Norbloc)的模量相比较，可以发现对于由包含Norbloc导致的TEGDMA在反应速率上的改变足以降低所得的聚合物的网络中的交联。因此，除了改变交联剂的量，技术员可另外选择具有不同的竞聚率的交联剂以实现所需的聚合物结构和模量。相比于实例4和5的含SA2/NVP的制剂，同样观察到相同的行为。
实例6-10
改变BHT和引发剂的含量，如表17所示。在实例10中，2重量％的VINAL被添加到实例6的制剂中。
表17
实例编号 6 7 8 9 10
[BHT]ug/g 1429 166 166 166 1429
mPDMS1000 15 15 15 15 15
OH-mPDMS，n＝4 25 25 25 25 25
NVP 50.5 50.5 50.38 50.25 48.5
HEMA 6.75 6.75 6.75 6.75 6.54
VINAL 0 0 0 0 2
TEGDMA 0.5 0.5 0.5 0.5 0.5
Norbloc 2 2 2 2 2
CGI819 0.25 0.25 0.37 0.5 0.25
测量对于两个制剂的动力学，并且如实例1所述的计算，并且接触镜片如实例2中所述的制备。对于制剂的动力学示于表18-24中，并且镜片特性示于表25中。
表18：实例6
组分 时间点 R2 斜率 k(min-1) 半衰期(t1/2)，min
NVP 0.25-8min 0.975 -0.0267 0.0615 11.27
HEMA 0.25-4min 0.993 -0.2044 0.4707 1.47
TEGDMA 0.25-2min 0.947 -0.3171 0.7303 0.95
Norblock 0.25-4min 0.999 -0.2441 0.5622 1.23
CGI819 0.25-4min 1.000 -0.5438 1.2524 0.55
OH-mPDMS 0.25-4min 0.997 -0.1885 0.4341 1.60
mPDMS1000 0.25-4min 0.997 -0.1515 0.3489 1.99
表19：实例7
组分 时间点 R2 斜率 k(min-1) 半衰期(t1/2)，min
NVP 0.25-8min 0.989 -0.0294 0.0677 10.24
HEMA 0.25-4min 0.997 -0.2527 0.5820 1.19
TEGDMA 0.25-2min 0.989 -0.4923 1.1338 0.61
Norblock 0.25-4min 0.999 -0.3536 0.8143 0.85
CGI819 0.25-4min 1.000 -0.5228 1.2040 0.58
OH-mPDMS 0.25-4min 0.999 -0.2499 0.5755 1.20
mPDMS1000 0.25-2min 0.996 -0.1474 0.3395 2.04
表20：实例8
组分 时间点 R2 斜率 k(min-1) 半衰期(t1/2)，min
NVP 0.25-8min 0.990 -0.0381 0.0877 7.90
HEMA 0.25-4min 0.985 -0.3395 0.7819 0.89
TEGDMA 0.25-4min 0.946 -0.3549 0.8173 0.85
Norblock 0.25-4min 0.980 -0.5042 1.1612 0.60
CGI819 0.25-4min 0.999 -0.4793 1.1038 0.63
OH-mPDMS 0.25-4min 0.989 -0.3222 0.7420 0.93
mPDMS1000 0.25-4min 0.993 -0.2765 0.6368 1.09
表21：实例9
组分 时间点 R2 斜率 k(min-1) 半衰期(t1/2)，min
NVP 0.25-8min 0.887 -0.0611 0.1407 4.92
HEMA 0.25-4min 0.924 -0.4627 1.0656 0.65
TEGDMA 0.25-4min 0.852 -0.4986 1.1483 0.60
Norblock 0.25-4min 0.985 -0.6741 1.5525 0.45
CGI819 0.25-4min 1.000 -0.4326 0.99628 0.70
OH-mPDMS 0.25-4min 0.940 -0.4831 1.1126 0.62
mPDMS1000 0.25-4min 0.989 -0.4703 1.0831 0.64
表22：实例10
表23
**不适用
XX未测量的。
表24
实例6-10的所有镜片具有半衰期比率大于约5，并且所有均显示有利地低接触角(小于60°)，非常低的雾度(小于10)并且所需的透氧度大于80。在90％转化率处，实例6-10的镜片另外具有慢反应亲水单体与含有机硅的组分的浓度比率大于约83。比较例6和7显示从1429μg/g至166μg/g降低抑制剂浓度略微降低模量，但对其它测量的镜片特性具有忽略不计的影响。比较例7-9，具体地，比较例7和9，降低模量和Dk两者，并增加所得的镜片的水含量。这将提出结合HO-PDMS比结合mPDMS对于Dk具有较大的效果，因为NVP与HO-PDMS的动力学比率趋于与对于实例7-9的Dk同样的方向。
实例10包含2重量％的VINAL，一种含离子酰胺的乙烯基醚。在表23中的动力学数据确认VINAL为慢反应单体。实例10的镜片表现出与不包含VINAL的实例6(5.6μg/镜片)相比极大改善的溶菌酶摄取(39μg/l图)。实例10的镜片另外表现出PQ-1摄取与实例6没有不同。PQ-1为阳离子防腐剂，其存在于多个清洁和护理溶液中。具有阴离子重复单元嵌段的接触镜片，或具有阴离子聚合物涂层的接触镜片可表现出PQ-1摄取值明显地增加。对于实例10的低值指出VINAL与NVP通常无规聚合。
实例11-17
由下列反应性组分形成一系列镜片制剂：
38.5重量％mPDMS
NVP
甲基丙烯酸羟烷酯，示于表25中
1重量％TEGDMA
0.25CGI819
改变(甲基)丙烯酸羟烷基酯和NVP的量以提供一(甲基)丙烯酸羟烷基酯:NVP约0.2的摩尔比。GMMA具有两个羟基基团。因此，制备具有两个不同GMMA浓度的制剂，实例16(13.23重量％GMMA，0.408比率，计算两个羟基)和实例17(6.62重量％GMMA，0.204，计算两个羟基)。
将反应性组分与稀释剂(50％TAA/50％DA)以80重量％反应性组分：20重量％稀释剂混合。实例15和16产生浑浊的反应混合物，它们不固化成镜片。实例11-14和17产生透光的反应混合物，使用下列步骤将其浇注到镜片中。通过在环境温度下施加真空对反应混合物进行脱气约17(±3)分钟。然后将反应混合物投配到热塑性接触镜片模具中(由Zeonor制成的前曲面，和得自聚丙烯的后曲面)。将BC放置在FC模具上以在货盘上产生8个BC/FC组件。将货盘放置于装有镜子的表面上，并将石英板(12.50mm×6.25mm×0.50mm)放置在每个货盘上。在45℃下，氮气氛中，使用Philips TL20W/03T荧光灯泡和4-5mW/cm2将镜片固化约15分钟。
镜片在50/50IPA/水中被释放，在70/30IPA/水中被提取，并且随后在去离子水中进行平衡。将镜片转移到包含硼酸盐缓冲盐水的小瓶中至少24小时，然后在122℃下高压灭菌30分钟。测量镜片特性并记录在下表63中。
比较例16和17，能够看出当GMMA的摩尔量被调节至匹配两个羟基时，形成透光的镜片。据信包括HEAA作为(甲基)丙烯酸羟烷基酯的实例15，不提供可润湿的镜片，因为HEAA包含两个极性基团，酰胺和羟基基团，使得HEAA比在实例11-14和16-17中所用的其它(甲基)丙烯酸羟烷基酯更加极性。据信，增加HEAA的极性导致与mPDMS相容性的问题。然而，HEAA具有与更具极性的有机硅诸如SiMAA、OH-mPDMS、N-(2,3-二羟基丙烷)-N’-(丙基四(二甲基甲硅烷氧基)二甲基丁基硅烷)丙烯酰胺协作的可能。因此，多种(甲基)丙烯酸羟烷基酯化合物可被用于形成本发明的水凝胶。
实例18-21
改变所用的稀释剂体系和硅氧烷组分制备另外的反应混合物，如在表64和65中所示。所有的混合物使用80重量％反应性组分和20重量％稀释剂形成。根据描述于上文实例27中的步骤，镜片被模塑、固化、处理并灭菌。测量镜片特性并示于表26和27中。
表26
NT＝未测试
表27
**共混物是不混溶的
实例22和24的共混物是不混溶的，并且没有浇注成镜片。这些实例表明宽泛的稀释剂范围可被用于形成本发明的镜片。这些实例还表明当光致固化时，仲醇提供制剂具有特性，包括清晰度和模量期望的平衡。
实例26-31
镜片由表28中的制剂制成，其中反应性组分的浓度合计达100重量％。没有使用稀释剂。
通过在环境温度下施加真空对反应混合物进行脱气约17(±3)分钟。然后在室温和<0.1％O2下，将反应混合物(75μL)投配热塑性接触镜片模具中(FC–Zeonor，BC聚丙烯)，在投配之前，所述反应混合物已被在N2箱中，在室温(隔室1，图1)中脱气最少12小时。将BC放置在FC模具上，并且将镜片移到隔室2中并且在4–5mW/cm2强度，<0.1％O2和62–65℃下固化20分钟。
对于所有镜片的模具被机械分离，并且镜片留在FC上。通过在前曲面的背部挤压，干燥释放镜片。镜片在去离子水中提取。
所有的镜片保存在镜片小瓶的硼酸酯缓冲润湿溶液中，并且在122℃下灭菌30分钟。
评估镜片从机械应力诸如折叠后的复原能力。通过将折叠的未灭菌的镜片放置在介于两个矩形玻璃板(12.5cm×6.3cm×0.5cm(～113g))达五分钟在每个镜片上产生折皱性。镜片随后被灭菌并使用DL2(17.5X)和Optimec视觉上检查以辨别恢复的程度。
通过使用2、3、4或5个顶板，形成对未灭菌的镜片增加程度的褶皱/应力。应力测试结果示于表30中。
显示对于如图所示的三种商业镜片，带有HYDRACLEAR Plus的ACUVUE OASYS、Biofinity和Clariti镜片的应力测试值作为对照。
测量镜片的特性并示于表29中。
表28
实例编号 26 27 28 29 30 31
mPDMS1000 19.35 19.35 19.35 19.35 19.35 19.35
OH-mPDMS(n＝4) 27.50 27.50 27.50 27.50 27.50 27.50
VMA 0.00 8.00 12.00 22.00 32.00 44.00
HEMA 6.50 6.50 6.50 6.50 6.50 6.50
NVP 44.00 36.00 32.00 22.00 12.00 0.00
TEGDMA 0.20 0.20 0.20 0.20 0.20 0.20
TAC 0.20 0.20 0.20 0.20 0.20 0.20
Norbloc 1.75 1.75 1.75 1.75 1.75 1.75
CGI819 0.50 0.50 0.50 0.50 0.50 0.50
稀释剂 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00
表29
表30
实例32-34
反应性混合物由在表31中所列的组分形成，并且通过在环境温度施加真空约17(±3)分钟进行脱气。然后在室温和<0.1％O2下，将反应混合物(75μL)投配热塑性接触镜片模具中(FC–Zeonor，BC聚丙烯)，在投配之前，所述反应混合物已被在N2箱中，在室温(隔室1，图1)中脱气最少12小时。将BC放置在FC模具上以产生在货盘上的8个BC/FC组件。制备八个货盘，移入到固化隔室中(隔室2)并且放置在装有镜子的表面上。将石英板(12.50mm×6.25mm×0.50mm)放置在每个货盘之上，并且镜片以4–5mW/cm2强度，<0.1％O2和62-65℃被固化20分钟。
对于所有镜片的模具手动地脱模(镜片留在FC上)。镜片在50/50IPA/水中被释放，在50/50IPA/水中被提取，并且随后在去离子水中进行平衡。镜片被转移到包含硼酸盐缓冲盐水的小瓶中达至少24小时，然后在122℃下高压灭菌1、3、6和9次循环30分钟。在每次灭菌循环后，测量水含量和模量。
所得的镜片非常透光，并且当在拇指和食指之间摩擦时，感觉润滑。
表31
组分 实例32 33 34
Tris 19.10 19.10 19.10
OH-mPDMS 25.00 25.00 25.00
NVP 46.50 44.00 45.15
HEMA 6.75 6.75 6.75
TEGDMA 0.20 0.20 0.20
TAC 0.20 0.20 0.20
Norbloc 1.75 1.75 1.75
VINAL 0.00 2.50 0.00
MAA 0.00 0.00 1.35
CGI819 0.50 0.50 0.50
稀释剂 0.00 0.00 0.00
TAM 100.00 100.00 100.00
合成制备1：甲基丙烯酸2-羟丁酯(HBMA)
将72克1,2-环氧丁烷(Aldrich)，0.85g4-甲氧基苯酚(Aldrich)和6.5g氢氧化钾的共混物在配有加料漏斗和热电偶温度计的500mL圆底烧瓶中搅拌。经由加料漏斗添加172g甲基丙烯酸并将共混物缓慢加热至75℃并在空气下搅拌过夜，然后升高至88℃达4小时。冷却混合物，并在分液漏斗中将700mL的2.0NNaOH加入到混合物中。用硼酸盐缓冲盐水洗涤上层三次。将乙醚(200mL)添加到合并的盐水洗液中以提取任何产物。合并的有机层经过NaSO4干燥。过滤掉NaSO4并蒸馏产物(90-98℃/～4mmHg)。收集17.5g产物，将其加入到4mg的4-甲氧基苯酚中。1HNMR：6.1ppm(1H，m)，5.5(1H，m)，4.8(0.25Hm)，4.2(0.64H，dd，8.1和11.7Hz)，4.0(0.64Hz，dd，6.9和11.4Hz)，3.6-3.81.26H，m)，2.3(OH，br s)，1.9(3H，m)，1.4-1.7(2H，m)，0.9(3H，m)；符合甲基丙烯酸2-羟基-1-丙酯和甲基丙烯酸1-羟基-2-丙酯的共混物。
合成制备2：甲基丙烯酸二甲基羟乙酯
使用如对于HBMA相同的步骤，但用1,2-环氧基-2-甲基丙烷替代1,2-环氧丙烷。在47-48°/0.4-0.6mmHg下将产品通过蒸馏分离。1HNMR：6.1ppm(1H，s)。5.5(1H，m)，4.0(2H，s)，2.1(OH，br s)，1.9(3H，s)，1.2(6H，m)；符合甲基丙烯酸2-羟基-2-甲基丙酯(甲基丙烯酸二甲基羟乙酯)。
合成制备3：VINAL
将4.82g的氯甲酸乙烯基酯添加到8.19g的在74mL乙腈中的β-丙氨酸(Aldrich)。使所得的混合物回流2小时，然后冷却到室温并使其静置2小时。将其过滤并在减压下去除溶剂。将粗产物溶解于30mL蒸馏水中并用乙酸乙酯洗涤三次。合并的乙酸乙酯洗液用50mL的去离子水洗涤。由合并的乙酸乙酯洗液蒸发溶剂以产生4.5g蓬松的微黄色固体产物。1HNMR：7.1ppm(dd，1H)，5.4ppm(br s，OH)，4.7ppm(dd，1H)，4.4ppm(dd，1H)，3.5ppm(q，2H)，2.6ppm(t，2H)。

Claims (86)

1. 一种由反应混合物形成的有机硅水凝胶，所述反应混合物包含：
约30至约75重量%的各自具有慢反应亲水单体动力学半衰期的慢反应亲水单体的混合物；所述慢反应亲水单体的混合物包含至少一种慢反应离子单体；
具有含有机硅的组分动力学半衰期的至少一种含有机硅的组分，其可任选地被至少一个含羟基的基团取代；和
至少一种含羟基的组分，其选自被至少一个含羟基的基团取代的所述含有机硅的组分、至少一种羟烷基单体以及它们的混合物，
其中所述慢反应亲水组分半衰期中的每一个与所述含有机硅的组分半衰期的比率为至少2。
2. 根据权利要求1所述的有机硅水凝胶，其由反应混合物形成，所述反应混合物包含约37至约75重量%的具有慢反应亲水单体动力学半衰期的所述至少一个慢反应亲水单体。
3. 根据权利要求1所述的有机硅水凝胶，其由反应混合物形成，所述反应混合物包含约37至约70重量%的具有慢反应亲水单体动力学半衰期的所述至少一个慢反应亲水单体。
4. 根据权利要求1所述的有机硅水凝胶，其由反应混合物形成，所述反应混合物包含约39至约60重量%的具有慢反应亲水单体动力学半衰期的所述至少一个慢反应亲水单体。
5. 根据前述权利要求中任一项所述的有机硅水凝胶，其中所述慢反应离子组分选自阴离子组分、阳离子组分、两性离子组分以及它们的混合物。
6. 根据前述权利要求中任一项所述的有机硅水凝胶，其中所述慢反应离子组分包含至少一种阴离子组分，所述至少一种阴离子组分选自羧酸、磺酸、硼酸、膦酸和它们的盐以及它们的混合物。
7. 根据前述权利要求中任一项所述的有机硅水凝胶，其中所述慢反应离子组分包含反应性官能团，所述反应性官能团选自甲基丙烯酰胺反应性基团、N-乙烯基酰胺、O-乙烯基氨基甲酸酯、O-乙烯基碳酸酯、N-乙烯基氨基甲酸酯、O-乙烯基醚、O-2-丙烯基，其中所述乙烯基或烯丙基基团还可被甲基基团取代。
8. 根据前述权利要求中任一项所述的有机硅水凝胶，其中所述慢反应离子组分选自4-丙烯酰胺丁酸（ACAII）、(3-丙烯酰胺苯基)硼酸（APBA）、3-丙烯酰胺丙酸、5-丙烯酰胺戊酸、3-丙烯酰胺基-3-甲基丁酸（AMBA）、N-乙烯氧基羰基-α-丙氨酸、N-乙烯氧基羰基-β-丙氨酸（VINAL）、2-乙烯基-4,4-二甲基-2-噁唑啉-5-酮（VDMO）、乙烯基磺酸盐、3-((3-丙烯酰胺丙基)二甲铵基)丙烷-1-磺酸盐（AMPDAPS）、3-((3-甲基丙烯酰酰胺丙基)二甲铵基)丙烷-1-磺酸盐（MAMPDAPS）、下式的乙酸,2-羧基甲氧基)-,1-乙烯基酯
式Q
其中R1为H或甲基，X为O或NR16，R16为H或C1-3烷基)，并且L为二价C1-4烷基基团；以及它们的混合物。
9. 根据权利要求8所述的有机硅水凝胶，其中所述慢反应离子组分选自N-乙烯氧基羰基-α-丙氨酸、N-乙烯氧基羰基-β-丙氨酸（VINAL）、2-乙烯基-4,4-二甲基-2-噁唑啉-5-酮（VDMO）、乙烯基磺酸钠盐、式Q的乙酸,2-羧基甲氧基)-,1-乙烯基酯，它们的混合物等。
10. 根据权利要求1-7所述的有机硅水凝胶，其中所述慢反应离子组分在所述反应性混合物中以低于约20摩尔%的量存在。
11. 根据权利要求1-7所述的有机硅水凝胶，其中基于所述反应混合物中所有的组分计，所述慢反应离子组分在所述反应性混合物中以介于约0.5和约15摩尔%之间的量存在。
12. 根据权利要求1-7所述的有机硅水凝胶，其中基于所述反应混合物中所有的组分计，所述慢反应离子组分在所述反应性混合物中以介于约0.5和约5摩尔%之间的量存在。
13. 根据权利要求1-7所述的有机硅水凝胶，其中基于所述反应混合物中所有的组分计，所述慢反应离子组分在所述反应性混合物中以介于约0.5和约10摩尔%之间的量存在。
14. 根据前述权利要求中任一项所述的有机硅水凝胶，其中所有的所述慢反应组分具有相同的反应性官能团。
15. 根据前述权利要求中任一项所述的有机硅水凝胶，其中所有的所述慢反应组分具有乙烯基官能团。
16. 根据前述权利要求中任一项所述的有机硅水凝胶，其中所述反应混合物还包含至少一种慢反应交联剂和至少一种快速反应交联剂。
17. 根据权利要求14所述的有机硅水凝胶，其中所述慢反应交联剂仅具有乙烯基反应性官能团，并且所述快速反应交联剂仅具有(甲基)丙烯酸酯反应性官能团。
18. 根据权利要求17所述的有机硅水凝胶，其中所述慢反应交联剂包括TAC，并且所述快速反应交联剂选自EDGMA、TEGDMA以及它们的混合物。
19. 根据权利要求14至16中任一项所述的有机硅水凝胶，其中所述至少一种慢反应交联剂和至少一种快速反应交联剂各自在所述反应混合物中以介于约0.4至约2.0mmol/100g反应性组分之间的量存在。
20. 根据权利要求14至16中任一项所述的有机硅水凝胶，其中所述至少一种慢反应交联剂和至少一种快速反应交联剂各自在所述反应混合物中以介于约0.3至约2.0mmol/100g可聚合组分之间的量存在。
21. 根据前述权利要求中任一项所述的有机硅水凝胶，其中所述反应性混合物还包含至少一种反应性阳离子组分。
22. 根据权利要求21所述的有机硅水凝胶，其中所述阳离子组分或氢键合组分以足以改善所述水凝胶的表面弹性的量存在。
23. 根据权利要求19或20所述的有机硅水凝胶，其中所述至少一种反应性阳离子组分具有与所述含有机硅的组分中的至少之一相同的反应性官能团。
24. 根据前述权利要求中任一项所述的有机硅水凝胶，其中所述动力学半衰期比率为至少约3。
25. 根据前述权利要求中任一项所述的有机硅水凝胶，还包含至少约80的Dk。
26. 根据前述权利要求中任一项所述的有机硅水凝胶，还包含至少约85的Dk。
27. 根据前述权利要求中任一项所述的有机硅水凝胶，还包含小于约70%的%雾度。
28. 根据前述权利要求中任一项所述的有机硅水凝胶，还包含小于约50%的%雾度。
29. 根据前述权利要求中任一项所述的有机硅水凝胶，还包含至少约55%的水含量。
30. 根据前述权利要求中任一项所述的有机硅水凝胶，还包含至少约60%的水含量。
31. 根据前述权利要求中任一项所述的有机硅水凝胶，还包含小于约150psi的模量。
32. 根据前述权利要求中任一项所述的有机硅水凝胶，还包含约100psi或更少的模量。
33. 根据前述权利要求中任一项所述的有机硅水凝胶，其中所述反应混合物还包含至少一种紫外线吸收化合物。
34. 根据权利要求32所述的有机硅水凝胶，其中所述至少一种紫外线吸收化合物是反应性的。
35. 根据权利要求34所述的有机硅水凝胶，其中所述至少一种紫外线吸收化合物选自苯并三唑。
36. 根据权利要求34所述的有机硅水凝胶，其中所述至少一种紫外线吸收化合物选自反应性2-(2’-羟基苯基)苯并三唑、2-羟基二苯甲酮、2-羟基苯基三嗪、草酰替苯胺、氰基丙烯酸酯、水杨酸酯和4-羟基苯甲酸酯。
37. 根据权利要求34所述的有机硅水凝胶，其中所述至少一种紫外线吸收化合物选自2-(2’-羟基-5-甲基丙烯酰氧基乙基苯基)-2H-苯并三唑、2-(2,4-二羟基苯基)-2H-苯并三唑的5-乙烯基和5-异丙烯基衍生物以及2-(2,4-二羟基苯基)-2H-苯并三唑或2-(2,4-二羟基苯基)-1,3-2H-二苯并三唑的4-丙烯酸酯或4-甲基丙烯酸酯以及它们的混合物。
38. 根据权利要求34所述的有机硅水凝胶，包含介于约0.5和约4重量%之间的至少一种紫外线吸收剂。
39. 根据权利要求34所述的有机硅水凝胶，包含介于约1重量%和约2重量%之间的紫外线吸收剂。
40. 根据前述权利要求中任一项所述的有机硅水凝胶，其中所述反应混合物基本上不含稀释剂。
41. 根据前述权利要求中任一项所述的有机硅水凝胶，其中所述反应混合物基本上不含TRIS。
42. 根据前述权利要求中任一项所述的有机硅水凝胶，其中所述慢反应亲水单体包含选自(甲基)丙烯酰胺、乙烯基、烯丙基以及它们的组合的反应性基团，并且所述含有机硅的组分包含选自(甲基)丙烯酸酯、苯乙烯基、酰胺以及它们的混合物的反应性基团。
43. 根据前述权利要求中任一项所述的有机硅水凝胶，其中所述慢反应亲水单体包含选自乙烯基、烯丙基以及它们的组合的反应性基团，并且所述含有机硅的组分包含选自甲基丙烯酸酯、苯乙烯基、酰胺以及它们的混合物的反应性基团。
44. 根据前述权利要求中任一项所述的有机硅水凝胶，其中所述慢反应亲水单体以介于约39和约70重量%之间的量存在。
45. 根据前述权利要求中任一项所述的有机硅水凝胶，其中所述慢反应亲水单体以介于约39和约60重量%之间的量存在。
46. 根据前述权利要求中任一项所述的有机硅水凝胶，其中所述慢反应亲水单体包含选自N-乙烯基酰胺、O-乙烯基氨基甲酸酯、O-乙烯基碳酸酯、N-乙烯基氨基甲酸酯、O-乙烯基醚、O-2-丙烯基的反应性基团，其中所述乙烯基或烯丙基基团还可被甲基基团取代。
47. 根据前述权利要求中任一项所述的有机硅水凝胶，其中所述慢反应亲水单体包含至少一种亲水基团，所述至少一种亲水基团选自羟基、胺、醚、酰胺、铵基、羧酸、氨基甲酸酯以及它们的组合。
48. 根据前述权利要求中任一项所述的有机硅水凝胶，其中所述慢反应亲水单体包含至少一种亲水基团，所述亲水基团选自羟基、醚、酰胺、羧酸、它们的组合。
49. 根据权利要求1所述的有机硅水凝胶，其中所述慢反应亲水单体选自式I的N-乙烯基酰胺单体、式II-IV的乙烯基吡咯烷酮、式V的n-乙烯基哌啶酮：
其中R为H或甲基；
R1、R2、R3、R6、R7、R10和R11独立地选自H、CH3、CH2CH3、CH2CH2CH3、C(CH3)2；
R4和R8独立地选自CH2、CHCH3和C(CH3)；
R5选自H、甲基、乙基；并且
R9选自CH=CH2、CCH3=CH2和CH=CHCH3。
50. 根据权利要求49所述的有机硅水凝胶，其中所述慢反应亲水单体选自式II或式IV的乙烯基吡咯烷酮，或式I的N-乙烯基酰胺单体，并且在R1和R2中的碳原子总数为4或更少。
51. 根据权利要求49所述的有机硅水凝胶，其中所述慢反应亲水单体选自式III或式IV的乙烯基吡咯烷酮，并且R6为甲基，R7为氢，R9为CH=CH2，R10和R11为H。
52. 根据权利要求49所述的有机硅水凝胶，其中所述慢反应亲水单体选自乙二醇乙烯基醚（EGVE）、二(乙二醇)乙烯基醚（DEGVE）、N-乙烯基吡咯烷酮（NVP）、1-甲基-3-亚甲基-2-吡咯烷酮、1-甲基-5-亚甲基-2-吡咯烷酮、5-甲基-3-亚甲基-2-吡咯烷酮、1-乙基-5-亚甲基-2-吡咯烷酮、N-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、N-乙烯基-N-甲基乙酰胺（VMA）、N-乙烯基-N-乙基乙酰胺、N-乙烯基-N-乙基甲酰胺、N-乙烯基甲酰胺、N-乙烯基乙酰胺、N-乙烯基异丙基酰胺、烯丙醇、N-乙烯基己内酰胺、N-2-羟乙基乙烯基氨基甲酸酯、N-羧基-ß-丙氨酸N-乙烯基酯、N-羧乙烯基-β-丙氨酸（VINAL）、N-羧乙烯基-α-丙氨酸以及它们的混合物。
53. 根据权利要求49所述的有机硅水凝胶，其中所述慢反应亲水单体选自NVP、VMA和1-甲基-5-亚甲基-2-吡咯烷酮。
54. 根据权利要求1所述的有机硅水凝胶，其中所述慢反应亲水单体包括NVP。
55. 根据权利要求49所述的有机硅水凝胶，其中所述含有机硅的组分包含至少一个羟基基团。
56. 根据权利要求49所述的有机硅水凝胶，还包含至少一种羟烷基单体。
57. 根据权利要求56所述的有机硅水凝胶，其中所述羟烷基单体选自式VII的(甲基)丙烯酸羟烷基酯或(甲基)丙烯酰胺单体、或式VIII的苯乙烯基化合物
其中R1为H或甲基，
X为O或NR16，R16为H、C1-C4烷基，所述C1-C4烷基还可被至少一个OH取代，并且
R17选自C2-C4一或二羟基取代的烷基和具有1-10个重复单元的聚(乙二醇)。
58. 根据权利要求57所述的有机硅水凝胶，其中R1为H或甲基，X为氧，并且R选自C2-C4一或二羟基取代的烷基和具有1-10个重复单元的聚(乙二醇)。
59. 根据权利要求57所述的有机硅水凝胶，其中R1为甲基，X为氧，并且R17选自C2-C4一或二羟基取代的烷基和具有2-20个重复单元的聚(乙二醇)。
60. 根据权利要求56所述的有机硅水凝胶，其中所述羟烷基单体选自甲基丙烯酸2-羟乙酯、丙烯酸2-羟乙酯、(甲基)丙烯酸3-羟丙酯、(甲基)丙烯酸2-羟丙酯、1-羟丙基-2-(甲基)丙烯酸酯、(甲基)丙烯酸2-羟基-2-甲基丙酯、(甲基)丙烯酸3-羟基-2,2-二甲基丙酯、(甲基)丙烯酸4-羟丁酯、(甲基)丙烯酸甘油酯、2-羟乙基(甲基)丙烯酰胺、一甲基丙烯酸聚乙二醇酯、双(2-羟乙基)(甲基)丙烯酰胺、2,3-二羟丙基(甲基)丙烯酰胺以及它们的混合物。
61. 根据权利要求56所述的有机硅水凝胶，其中所述羟烷基单体选自甲基丙烯酸2-羟乙酯、甲基丙烯酸甘油酯、甲基丙烯酸2-羟丙酯、甲基丙烯酸羟丁酯、甲基丙烯酸3-羟基-2,2-二甲基丙酯以及它们的混合物。
62. 根据权利要求56所述的有机硅水凝胶，其中所述羟烷基单体包含甲基丙烯酸2-羟乙酯、甲基丙烯酸3-羟基-2,2-二甲基丙酯、甲基丙烯酸甘油酯以及包含它们的混合物。
63. 根据权利要求1所述的有机硅水凝胶，其中所述至少一种含有机硅的单体为一官能的，并且包含（a）选自(甲基)丙烯酸酯、苯乙烯基、酰胺以及它们的混合物的反应性基团，和（b）聚二烷基硅氧烷链，并且可任选地包含氟。
64. 根据权利要求1所述的有机硅水凝胶，其中所述含有机硅的组分选自式IX的一(甲基)丙烯酰氧基烷基聚二烷基硅氧烷单体或式X的苯乙烯基聚二烷基硅氧烷单体：
其中R12为H或甲基；
X为O或NR16；
每个R14独立地为C1-C4烷基或苯基，所述C1-C4烷基可为氟取代的；
R15为C1-C4烷基；
R13为二价烷基基团，所述二价烷基基团还可用选自醚基团、羟基基团、氨基甲酸酯基团以及它们的组合的基团官能化；
a为3至50；
R16选自H、C1-4，所述C1-4还可被一个或多个羟基基团取代。
65. 根据权利要求64所述的有机硅水凝胶，其中每个R14独立地选自乙基和甲基基团。
66. 根据权利要求64所述的有机硅水凝胶，其中所有的R14为甲基。
67. 根据权利要求64所述的有机硅水凝胶，其中R12和每个R14为甲基。
68. 根据权利要求64所述的有机硅水凝胶，其中至少一个R14为3,3,3-三氟丙基。
69. 根据权利要求64所述的有机硅水凝胶，其中R13选自C1-C6亚烷基基团，其可被醚、羟基以及它们的组合取代。
70. 根据权利要求64所述的有机硅水凝胶，其中R13选自C1或C3-C6亚烷基基团，其可被醚、羟基以及它们的组合取代。
71. 根据权利要求64所述的有机硅水凝胶，其中a为5至15。
72. 根据权利要求64所述的有机硅水凝胶，其中R16为H或甲基。
73. 根据权利要求64所述的有机硅水凝胶，其中所述一甲基丙烯酰氧基烷基聚二甲基硅氧烷甲基丙烯酸酯选自一甲基丙烯酰氧基丙基封端的一-正丁基封端的聚二甲基硅氧烷、一甲基丙烯酰氧基丙基封端的一-正甲基封端的聚二甲基硅氧烷、一甲基丙烯酰氧基丙基封端的一-正丁基封端的聚二乙基硅氧烷、一甲基丙烯酰氧基丙基封端的一-正甲基封端的聚二乙基硅氧烷、N-(2,3-二羟基丙烷)-N’-(丙基四(二甲基甲硅烷氧基)二甲基丁基硅烷)丙烯酰胺、α-(2-羟基-1-甲基丙烯酰氧基丙氧基丙基)-ω-丁基-八甲基五硅氧烷以及它们的混合物。
74. 根据权利要求64所述的有机硅水凝胶，其中所述一甲基丙烯酰氧基烷基聚二甲基硅氧烷甲基丙烯酸酯选自一甲基丙烯酰氧基丙基封端的一正丁基封端的聚二甲基硅氧烷、一甲基丙烯酰氧基丙基封端的一-正甲基封端的聚二甲基硅氧烷、N-(2,3-二羟基丙烷)-N’-(丙基四(二甲基甲硅烷氧基)二甲基丁基硅烷)丙烯酰胺以及它们的混合物。
75. 根据前述权利要求中任一项所述的有机硅水凝胶，还包含至少一种交联单体。
76. 根据前述权利要求中任一项所述的有机硅水凝胶，其中还包含至少一种光引发剂。
77. 根据前述权利要求中任一项所述的有机硅水凝胶，还包含小于约80°的前进接触角。
78. 根据前述权利要求中任一项所述的有机硅水凝胶，还包含小于约70°的前进接触角。
79. 根据前述权利要求中任一项所述的有机硅水凝胶，基于所述反应混合物中所有的组分计，还包含约5至约20重量%的至少一种极性稀释剂。
80. 根据前述权利要求中任一项所述的有机硅水凝胶，其中所述反应混合物还包含至少一种慢反应交联剂和至少一种快速反应交联剂。
81. 根据权利要求80所述的有机硅水凝胶，其中所述慢反应交联剂仅具有乙烯基反应性官能团，并且所述快速反应交联剂仅具有(甲基)丙烯酸酯反应性官能团。
82. 根据权利要求80所述的有机硅水凝胶，其中所述慢反应交联剂包括TAC，并且所述快速反应交联剂选自EDGMA、TEGDMA以及它们的混合物。
83. 根据前述权利要求中任一项所述的有机硅水凝胶，其中所述反应混合物包含小于约5%的中间反应亲水组分。
84. 根据权利要求80所述的有机硅水凝胶，其中所述至少一种慢反应交联剂和至少一种快速反应交联剂在所述反应混合物中各自以介于约0.05至约0.3重量%之间的量存在。
85. 根据权利要求80所述的有机硅水凝胶，其中所述至少一种慢反应交联剂和至少一种快速反应交联剂在所述反应混合物中各自以介于约0.1至约0.2重量%之间的量存在。
86. 根据权利要求80所述的有机硅水凝胶，其中所有的交联剂以介于约0.5重量%和约2重量%之间的量存在。
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