CN108369291B - 用于将稳定的涂层施加在硅酮水凝胶接触镜片上的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明总体上涉及一种用于生产在其上具有稳定的润滑涂层的硅酮水凝胶接触镜片的方法,而在后固化工艺中不涉及使用有机溶剂。
Description
本发明总体上涉及一种用于生产在其上具有稳定的润滑涂层的硅酮水凝胶接触镜片的方法,而在后固化工艺中不涉及使用有机溶剂。此外,本发明提供了根据本发明的方法生产的硅酮水凝胶接触镜片。
发明背景
软性硅酮水凝胶接触镜片由于其高透氧率和舒适性而变得日益流行。但是,硅酮水凝胶材料典型地具有这样的表面或其表面的至少一些面积:其是疏水性的(不可润湿的)且容易从眼部环境中吸附脂质或蛋白质并且可附着于眼睛上。因此,硅酮水凝胶接触镜片总体上将要求表面改性。
用于改性相对疏水性接触镜片材料的亲水性的已知途径是通过使用等离子体处理,例如,商业镜片如Focus NIGHT&DAYTM和O2OPTIXTM(视康公司(CIBA VISION)、以及PUREVISIONTM(博士伦公司(Bausch&Lomb))在其生产工艺中使用这种途径。等离子体涂层(例如像,可以用Focus NIGHT&DAYTM发现的那些)的优点是其耐用性、相对高的亲水性/润湿性)、以及对脂质和蛋白质沉积和吸附的低敏感性。但是,硅酮水凝胶接触镜片的等离子体处理可能不是有成本效益的,因为典型地在等离子体处理之前必须干燥预成形的接触镜片并且因为与等离子体处理设备有关的相对高的资本投资。
提出和/或使用了各种其它途径用于改进硅酮水凝胶接触镜片的表面亲水性。此类途径的实例包括:将润湿剂(亲水性聚合物)并入用于制成硅酮水凝胶接触镜片的镜片配制品内(参见,例如,美国专利号6,367,929、6,822,016、7,052,131、和7,249,848);逐层(LbL)聚离子材料沉积技术(参见,例如,美国专利号6,451,871;6,719,929;6,793,973;6,884,457;6,896,926;6,926,965;6,940,580;和7,297,725,以及美国专利申请公开号2007/0229758A1;2008/0174035A1和2008/0152800A1);在共同拥有的共同未决的美国专利申请公开号2008/0226922A1和2009/0186229A1中已经提出了在接触镜片上交联LbL涂层;以及根据各种机制将亲水性聚合物附接到接触镜片上(参见例如,美国专利号6,099,122、6,436,481、6,440,571、6,447,920、6,465,056、6,521,352、6,586,038、6,623,747、6,730,366、6,734,321、6,835,410、6,878,399、6,923,978、6,440,571、和6,500,481,美国专利申请公开号2009/0145086A1、2009/0145091A1、2008/0142038A1、和2007/0122540A1)。尽管那些技术可用于使硅酮水凝胶材料可润湿的,但在那些技术中存在一些缺点。例如,润湿剂可能将浑浊度赋予给所得镜片(因为它们与镜片配制剂中的其它硅酮组分不相容),且可能不提供出于延长佩戴目的的耐用的亲水性表面。LbL涂层可能不与等离子体涂层一样耐用,且可能具有相对高的表面电荷密度;其可干扰接触镜片清洗和消毒溶液。交联的LbL涂层可具有比原始LbL涂层(交联之前)更差的亲水性和/或润湿性,且仍具有相对高的表面电荷密度。此外,它们对于在大量生产环境中实施可能不是有成本效益和/或省时的,因为它们典型地要求相对长的时间和/或涉及费力的多个步骤以获得一种亲水性涂层。
最近,在美国专利号8,529,057(通过引用以其全文结合在此)中描述了一种用于将非硅酮水凝胶涂层施加到硅酮水凝胶接触镜片上的新的有成本效益的途径,该途径涉及用有机溶剂萃取该硅酮水凝胶接触镜片、使该萃取的硅酮水凝胶接触镜片与基于有机溶剂的涂层溶液接触以形成在硅酮水凝胶接触镜片上稳定互穿的基底涂层、用水和有机溶剂的混合物冲洗该硅酮水凝胶接触镜片、并且在高压灭菌期间直接在镜片包装中将部分交联的亲水性聚合物材料共价附接到该基底涂层上。尽管这种新途径可以提供在其上具有耐用的亲水性涂层的硅酮水凝胶接触镜片,但是因为其涉及在该镜片模制步骤之后在镜片加工步骤中使用有机溶剂,它可能不是环境友好的制造工艺。
因此,对于用于以环境友好的方式制造在其上具有稳定润滑涂层的硅酮水凝胶接触镜片的新方法仍存在需求。
发明内容
在一个方面,本发明提供了一种用于生产各自在其上具有交联的亲水性涂层的硅酮水凝胶接触镜片的方法,本发明的方法包括以下步骤:
(1)将可聚合组合物引入至镜片模具内,其中该可聚合组合物包含(a)至少含硅酮的可聚合组分,其是至少一种含硅氧烷的乙烯基单体、至少一种含硅酮的乙烯基大分子单体、或其组合,(b)至少一种乙烯基交联剂,(c)选自下组的共混乙烯基单体,该组由以下各项组成:C1-C10烷基甲基丙烯酸酯、异冰片基甲基丙烯酸酯、异冰片基丙烯酸酯、环戊基甲基丙烯酸酯、环戊基丙烯酸酯、环己基甲基丙烯酸酯、环己基丙烯酸酯、苯乙烯、2,4,6-三甲基苯乙烯(TMS)、以及叔丁基苯乙烯(TBS),(d)相对于可聚合组分的总量按重量计从约30%至约60%的至少一种N-乙烯基酰胺单体,以及(e)至少一种引发剂;
(2)热地或光化地固化在该镜片模具中的该可聚合组合物以形成硅酮水凝胶接触镜片;
(3)通过以下方式在该形成的硅酮水凝胶接触镜片上形成基底涂层,将该形成的硅酮水凝胶接触镜片浸入在具有羧基和至少约100000道尔顿的数均分子量的聚阴离子聚合物的水溶液中持续从约60分钟至约240分钟的时间段,其中该水溶液具有从约0至约3.0的pH;
(4)用具有从约6.5至约9.5的pH的缓冲盐水冲洗该在其上具有基底涂层的硅酮水凝胶接触镜片;并且
(5)在包含水溶性可热交联的亲水性聚合物材料的包装溶液中在从约60℃至约140℃的温度下加热该在其上具有基底涂层的冲洗的硅酮水凝胶接触镜片以形成该交联的亲水性涂层,其中该包装溶液具有从约6.8至约9.5的pH以及从约200至约450毫渗透分子(mOsm)的张力,其中该交联的亲水性涂层展示了至少约5秒的水破裂时间(WBUT)、约3或更低的摩擦等级、以及通过经受手指摩擦测试表征的涂层耐用性,条件是在步骤(2)之后,该硅酮水凝胶接触镜片不与除了丙二醇和具有400道尔顿或更小的分子量的聚乙二醇之外的任何有机溶剂接触。
在另一个方面,本发明提供了一种根据本发明的方法获得的硅酮水凝胶接触镜片,其中该硅酮水凝胶接触镜片具有至少约40巴的透氧率、至少约10秒的水破裂时间(WBUT)、约3或更低的摩擦等级、通过约80度或更小的水接触角表征的表面润湿性、以及通过经受手指摩擦测试表征的涂层耐用性。
本发明的这些和其他方面从目前优选的实施例的以下说明中将变得清楚。该详细说明仅是对本发明的说明并且不限制本发明的范围,本发明的范围由所附权利要求书及其等效物限定。如对于本领域技术人员应是显而易见的,在不背离本披露的新颖概念的精神和范围的情况下,可以实现本发明的许多变化和修改。
具体实施方式
除非另外定义,否则在此使用的所有技术和科学术语具有与由本发明所属领域的普通技术人员通常所理解的相同的含义。总体上,在此使用的命名法和实验室程序是本领域众所周知的且常用的。将常规的方法用于这些程序,如在本领域和各种通用参考文献中提供的那些。当以单数提供术语时,诸位发明人也考虑了该术语的复数。在此使用的命名法和以下描述的实验室程序是本领域中众所周知的且常用的那些。
“接触镜片”指的是可放置在佩带者眼睛上或内部的结构。接触镜片可以矫正、改善或改变使用者的视力,但不是必须如此。接触镜片可以具有本领域中已知的或后来开发的任何适当材料,并且可以是软性镜片、硬性镜片或混合镜片。“硅酮水凝胶接触镜片”指的是包括硅酮水凝胶本体(芯)材料的接触镜片。
“软性接触镜片”指的是具有小于2.5MPa的弹性模量(即,杨氏模量)的接触镜片。
“水凝胶”或“水凝胶材料”是指这样的交联聚合物材料,其具有三维聚合物网络(即聚合物基体),不溶于水,但是当其完全水合时可以在其聚合物基体中保持按重量计至少10%的水。
“硅酮水凝胶”指的是通过可聚合组合物的共聚获得的一种含硅酮的水凝胶,该组合物包含至少一种含硅酮的单体或至少一种含硅酮的大分子单体或至少一种可交联的含硅酮的预聚物。
如本申请所用的,术语“非硅酮水凝胶”是指理论上不含硅的水凝胶。
如在此使用的,“亲水性”描述了与脂质相比将更容易与水缔合的材料或其一部分。
“乙烯基单体”是指具有一个唯一的烯键式不饱和基团、可溶于溶剂中并可光化聚合或热聚合的化合物。
术语“室温”指的是约22℃至约28℃的温度。
关于化合物或材料在溶剂中的术语“可溶”意指化合物或材料在室温下可溶于溶剂中以得到具有按重量计至少约0.02%的浓度的溶液。
关于在溶剂中的化合物或材料的术语“不溶”意指化合物或材料在室温下可溶于溶剂中以得到具有按重量计小于0.005%的浓度的溶液。
如本申请使用的,术语“烯键式不饱和基团”在本文中以广义使用,并且意在涵盖包含至少一个>C=C<基团的任何基团。示例性烯键式不饱和基团包括但不限于(甲基)丙烯酰基(和/或)、烯丙基、乙烯基、苯乙烯基或其他含C=C的基团
术语“(甲基)丙烯酰胺”指的是甲基丙烯酰胺和/或丙烯酰胺。
术语“(甲基)丙烯酸酯”是指甲基丙烯酸酯和/或丙烯酸酯。
如在此使用的,关于可聚合组合物、预聚物或材料的固化、交联或聚合的“光化地”意思是通过光化辐射,例如像UV/可见光照射、离子辐射(例如,γ射线或X射线辐射)、微波照射等进行固化(例如交联和/或聚合)。热固化或光化固化方法是本领域技术人员众所周知的。
如在此使用的,“亲水性乙烯基单体”指的是作为一种均聚物典型地产生水溶性的或可吸收按重量计至少10%的水的聚合物的乙烯基单体。
如在此使用的,“疏水性乙烯基单体”指的是作为一种均聚物典型地产生不溶于水并可吸收按重量计少于10%的水的聚合物的乙烯基单体。
“共混乙烯基单体”指的是能够溶解可聚合组合物的亲水性和疏水性组分两者以形成溶液的乙烯基单体。
“大分子单体”或“预聚物”是指包含烯键式不饱和基团并且具有大于700道尔顿的数均分子量的化合物或聚合物。
如本申请使用的,术语“乙烯基交联剂”是指具有至少两个烯键式不饱和基团的化合物。“乙烯基交联剂”是指具有700道尔顿或更小的分子量的乙烯基交联剂。
如本申请使用的,术语“聚合物”意指通过将一种或多种单体或大分子单体或预聚物或其组合聚合/交联形成的材料。
如本申请使用的,聚合物材料(包括单体材料或大分子单体材料)的术语“分子量”是指数均分子量,除非另外确切地指出或除非测试条件另外指明。
“聚硅氧烷”指的是含有具有的聚硅氧烷区段的化合物,其中m1和m2彼此独立地是从0至500的整数并且(m1+m2)是从2至500,R1’、R2’、R3’、R4’、R5’、R6’、R7’、和R8’彼此独立地是C1-C10烷基、C1-C4烷基-或C1-C4-烷氧基取代的苯基、C1-C10氟烷基、C1-C10氟醚、C6-C18芳基基团、–alk–(OC2H4)m3–OR’(其中alk是C1-C6烷基二基,R’是H或C1-C4烷基并且m3是从1至10的整数)、或直链亲水性聚合物链。
“聚碳硅氧烷”指的是含有具有的聚碳硅氧烷区段的化合物,其中n1是2或3的整数,n2是从2至100(优选地从2至20、更优选地从2至10、甚至更优选地从2至6)的整数,R1”、R2”、R3”、R4”、R5”、和R6”彼此独立地是C1-C6烷基基团(优选地甲基)。
如在此使用的术语“流体”指示材料能够像液体一样流动。
术语“烷基”指的是通过从直链或支链烷烃化合物中去除氢原子获得的单价基团。烷基(基团)与在有机化合物中的一个其他基团形成一个键。
术语“亚烷基二价基团”或“亚烷基二基”或“烷基二基”可互换地指代通过从烷基中去除一个氢原子而获得的二价基团。亚烷基二价基团与有机化合物中的其他基团形成两个键。
术语“烷基三基”是指通过从烷基中去除两个氢原子获得的三价基团。烷基三基与有机化合物中的其他基团形成三个键。
术语“烷氧基(alkoxy或alkoxyl)”是指通过从直链或分支烷基醇的羟基基团中去除氢原子而获得的单价基团。烷氧基(基团)与有机化合物中的一个其他基团形成一个键。
在本申请中,关于烷基二基或烷基基团的术语“取代”意指该烷基二基或该烷基基团包括至少一个取代基,该至少一个取代基替代该烷基二基或该烷基基团的一个氢原子,并且选自下组,该组由以下各项组成:羟基(-OH)、羧基(-COOH)、-NH2、巯基(-SH)、C1-C4烷基、C1-C4烷氧基、C1-C4烷硫基(烷基硫化物)、C1-C4酰基氨基、C1-C4烷基氨基、二-C1-C4烷基氨基、卤素原子(Br或Cl)、以及其组合。
在本申请中,术语“聚噁唑啉”是指具有的化学式的线性聚合物,其中:T1和T2是两个端基;R1是氢、甲基、乙基、N-吡咯烷基甲基、N-吡咯烷基乙基、N-吡咯烷基丙基、或-alk-(OC2H4)m3-OR”的单价基团,其中alk是C1-C4烷基二基;R”是C1-C4烷基(优选甲基);m3是从1至10(优选1至5)的整数;x是从5至500的整数。聚噁唑啉段具有化学式为的双价聚合物链,其中R1和x是如上所定义的。
在本申请中,术语“聚(2-噁唑啉-共-乙烯亚胺)”是指统计共聚物,其具有的化学式,其中:T1和T2是端基;R1是氢、甲基、乙基、N-吡咯烷基甲基、N-吡咯烷基乙基、N-吡咯烷基丙基、或-alk-(OC2H4)m3-OR”的单价基团,其中alk是C1-C4烷基二基;R”是C1-C4烷基(优选甲基);m3是从1至10(优选1至5)的整数;x是从5至500的整数;z是等于或小于x的整数。聚(2-噁唑啉-共-乙烯亚胺)通过水解聚噁唑啉来获得。
在本申请中,术语“聚(2-噁唑啉-共-乙烯亚胺)-表氯醇”是指通过使聚(2-噁唑啉-共-乙烯亚胺)与表氯醇反应以将聚(2-噁唑啉-共-乙烯亚胺)的全部或大量百分数(≥90%)的仲胺基团转化为氮杂环丁烷鎓基团而获得的聚合物。聚(2-噁唑啉-共-乙烯亚胺)-表氯醇的实例披露于美国专利申请公开号2016/0061995A1中(通过引用以其全文结合在此)。
“表氯醇官能化的聚胺”或“表氯醇官能化的聚酰胺胺”是指通过使聚胺或聚酰胺胺与表氯醇反应以将该聚胺或聚酰胺胺的所有或大量百分数的仲胺基团转化为氮杂环丁烷鎓基团而获得的聚合物。
术语“聚酰胺胺-表氯醇”是指表氯醇官能化的己二酸-二乙烯三胺共聚物。
关于聚合物材料或官能团的术语“可热交联的”意思是该聚合物材料或该官能团在相对升高的温度(从约40℃至约140℃)下可以经受与另一种材料或官能团的交联(或偶联)反应,然而该聚合物材料或官能团在室温(即,从约22℃至约28℃,优选从约24℃至约26℃,特别在约25℃)下不能够经受与另一种材料或官能团的相同的交联反应(或偶联反应)至对于约一小时的时间是可检出的程度。
如本申请使用的,术语“反应性乙烯基单体”是指具有选自下组的至少一个反应性官能团的任何乙烯基单体,该组由以下各项组成:羧基、伯氨基、以及仲氨基。
如本申请使用的,术语“非反应性乙烯基单体”是指不含羧基、伯氨基、仲氨基、环氧化物基团、异氰酸酯基团、吖内酯基团、或氮杂环丙烷基团的任何乙烯基单体(亲水性或疏水性乙烯基单体)。
自由基引发剂可以是光引发剂或热引发剂。“光引发剂”是指通过利用光引发自由基交联/聚合反应的化学品。“热引发剂”是指通过利用热能引发自由基交联和/或聚合反应的化学品。
“光化辐射的空间限制”指的是射线形式的能量辐射直接通过例如掩膜或屏蔽物或其组合的手段以空间受限制的方式撞击到具有轮廓分明的外围边界的区域上的一种行为或过程。UV/可见光辐射的空间限制通过使用掩模或屏蔽物获得,该掩模或屏蔽物具有辐射(例如,UV/可见光)可透过的区域、围绕该辐射可透过区域的辐射(例如,UV/可见光)不可透过的区域、以及为该辐射不可透过的区域与辐射可透过的区域之间的边界的投影轮廓,如在美国专利号6,800,225(图1-11)、和6,627,124(图1-9)、7,384,590(图1-6)、以及7,387,759(图1-6)的附图中示意性示出的,通过引用以其全文结合在此。掩模或屏蔽物允许空间投射具有掩模或屏蔽物的投影轮廓所限定的横截面外形的辐射(例如UV/可见光辐射)束。投射的辐射(例如UV/可见光辐射)束限制撞击在位于从模具的第一模制表面至第二模制表面的投射束路径中的镜片形成材料上的辐射(例如UV/可见光辐射)。所得接触镜片包括第一模制表面限定的前表面、第二模制表面限定的相反的后表面、以及投射的UV/可见光束的截面轮廓限定的镜片边缘(即,辐射的空间限制)。用于交联的辐射是任何辐射能量,尤其是UV/可见光辐射、γ辐射、电子辐射或热辐射,辐射能量优选呈基本平行的束的形式,从而一方面实现良好的限制,并且另一方面实现该能量的有效利用。
“水接触角”指的是通过将用至少3个单独的接触镜片的接触角测量值取平均数获得的室温下的平均水接触角(即,通过座滴法测量的接触角)。
关于硅酮水凝胶接触镜片上的涂层而言的术语“完整性”旨在描述接触镜片在实例1中描述的苏丹黑染色测试中可以被苏丹黑染色的程度。硅酮水凝胶接触镜片上的涂层的良好完整性意指接触镜片实际上没有苏丹黑染色。
关于硅酮水凝胶接触镜片上的涂层而言的术语“耐用性”旨在描述硅酮水凝胶接触镜片上的涂层可以经受手指摩擦测试。
如在此使用的,关于接触镜片上的涂层而言的“经受手指摩擦测试”或“经受耐用性测试”意指在根据实例1中描述的程度用手指摩擦镜片之后,经手指摩擦的镜片上的水接触角仍然是约100度或更小、优选地约90度或更小、更优选地约80度或更小、最优选地约70度或更小。
材料的固有“透氧率”Dk为氧通过材料的速率。透氧率常规地以barrer为单位表示,其中“barrer”定义为[(cm3氧)(mm)/(cm2)(sec)(mm Hg)]×10-10。
镜片或材料的“氧透过率”Dk/t为氧在测量的面积上通过平均厚度为t[以mm为单位]的具体镜片或材料的速率。氧透过率常规地以barrer/mm为单位表示,其中“barrer/mm”定义为[(cm3氧)/(cm2)(sec)(mm Hg)]×10-9。
通过镜片的“离子渗透率”与离子通量(Ionoflux)扩散系数相关。离子通量扩散系数D(以[mm2/min]的单位计)是通过应用如下菲克法则(Fick’s law)测定的:
D=-n’/(A x dc/dx)
其中n’=离子传输的速率[mol/min];A=暴露的镜片面积[mm2];dc=浓度差[mol/L];dx=镜片厚度[mm]。
如在此使用的,“眼科相容的”是指可以与眼部环境长时间紧密接触而不会显著损害眼部环境且无明显用户不适的材料或材料表面。
关于用于灭菌和储存接触镜片的包装溶液而言的术语“眼用安全的”意指储存在该溶液中的接触镜片在高压灭菌之后无冲洗而直接置于眼睛上是安全的,且该溶液是安全的并对通过接触镜片与眼睛的每日接触而言是足够舒适的。高压灭菌之后的眼用安全包装溶液具有与眼睛相容的张力和pH,并且根据国际ISO标准和美国FDA法规基本不含眼睛刺激性或眼睛细胞毒性材料。
关于接触镜片或材料而言的术语“模量”或“弹性模量”意指作为接触镜片或材料的刚度量度的拉伸模量或杨氏模量。该模量可以使用根据ANSI Z80.20标准的方法测量。本领域技术人员熟知如何确定硅酮水凝胶材料或接触镜片的弹性模量。例如,所有的商业接触镜片具有报告的弹性模量的值。
本发明总体上涉及一种用于生产在其上具有非硅酮水凝胶涂层的硅酮水凝胶接触镜片的方法,该方法包括用于形成基底涂层的水基涂覆步骤以及用于形成交联的亲水性涂层的包装内交联步骤并且在任何后模制工艺中没有使用除了丙二醇和具有400道尔顿或更小的分子量的聚乙二醇之外的任何有机溶剂。本发明是部分基于以下发现:具有高分子量的聚阴离子聚合物的低pH(从约0至约3.5)下的涂层水溶液可具有双重功能:从来自本发明的镜片配制品的模制硅酮水凝胶接触镜片萃取可萃取的材料并且将稳定的基底涂层施加到该模具材料上。通过在水基涂覆工艺中形成的此种稳定的基底涂层,可以通过以下方式形成在该硅酮水凝胶接触镜片上的耐用的非硅酮水凝胶涂层:根据如以下示出的热诱导反应机制共价附接部分交联的亲水性聚合物材料,该反应机制涉及氮杂环丁烷鎓(azetidnium)基团和羧基、伯氨基或仲氨基基团:
其中X1是–S–*、–OC(=O)–*、或–NR’–*,其中R’是氢,C1-C20未取代的或取代的、直链或支链的烷基;*代表有机基团。可以便利地并且直接地在镜片包装中在高压灭菌期间进行此种反应(即,在压力下加热该具有在包装溶液中的镜片的镜片包装约115℃至约125℃持续约20-40分钟),该反应是接触镜片工业中的常用的灭菌工艺。不与羧基、伯氨基或仲氨基基团反应的任何氮杂环丁烷鎓基团将在高压灭菌期间如以下示出的水解:
在一个方面,本发明提供了一种用于生产各自在其上具有交联的亲水性涂层的硅酮水凝胶接触镜片的方法,本发明的方法包括以下步骤:
(1)将可聚合组合物引入至镜片模具内,其中该可聚合组合物包含(a)至少含硅酮的可聚合组分,其是至少一种含硅氧烷的乙烯基单体、至少一种含硅酮的乙烯基大分子单体、或其组合,(b)至少一种乙烯基交联剂,(c)选自下组的共混乙烯基单体,该组由以下各项组成:C1-C10烷基甲基丙烯酸酯、异冰片基甲基丙烯酸酯、异冰片基丙烯酸酯、环戊基甲基丙烯酸酯、环戊基丙烯酸酯、环己基甲基丙烯酸酯、环己基丙烯酸酯、苯乙烯、2,4,6-三甲基苯乙烯(TMS)、以及叔丁基苯乙烯(TBS),(d)相对于可聚合组分的总量按重量计从约30%至约60%(优选地按重量计从约35%至约56%、更优选地从约40%至约52%)的至少一种N-乙烯基酰胺单体(其优选地是N-乙烯基吡咯烷酮、N-乙烯基-N-甲基乙酰胺、N-乙烯基乙酰胺、N-乙烯基甲酰胺、N-乙烯基异丙基酰胺、或其混合物,更优选地是N-乙烯基吡咯烷酮、N-乙烯基-N-甲基乙酰胺、或其组合),以及(e)至少一种自由基引发剂;
(2)热地或光化地固化在该镜片模具中的该可聚合组合物以形成硅酮水凝胶接触镜片;
(3)通过以下方式在该形成的硅酮水凝胶接触镜片上形成基底涂层,将该形成的硅酮水凝胶接触镜片浸入在具有羧基和至少约100000道尔顿(优选地从约200000道尔顿至约3000000道尔顿、更优选地从约300000道尔顿至约2500000道尔顿)的数均分子量的聚阴离子聚合物的水溶液中持续从约60分钟至约240分钟的时间段,其中该水溶液具有从约0至约3.5(优选地从约1.0至约2.5)的pH;
(4)用具有从约6.5至约9.5(优选地从约6.8至约8.0、更优选地从约7.0至约7.5)的pH的缓冲盐水冲洗该在其上具有基底涂层的硅酮水凝胶接触镜片;并且
(5)在包含水溶性可热交联的亲水性聚合物材料的包装溶液中在从约60℃至约140℃的温度下加热该在其上具有基底涂层的冲洗的硅酮水凝胶接触镜片以形成该交联的亲水性涂层,其中该包装溶液具有从约6.8至约9.5的pH以及从约200至约450毫渗透分子(mOsm)的张力,其中该交联的亲水性涂层展示了至少约5秒(优选地至少约10秒、更优选地至少约15秒、甚至更优选地至少约20秒)的破裂时间(WBUT)、约3或更低(优选地约2.5或更低、更优选地约2或更低、甚至更优选地约1.5或更低、最优选地约1或更低)的摩擦等级、以及通过经受手指摩擦测试表征的涂层耐用性,条件是在步骤(2)之后,该硅酮水凝胶接触镜片不与除了丙二醇和具有400道尔顿或更小的分子量的聚乙二醇之外的任何有机溶剂接触。
在本发明中可以使用任何合适的含硅氧烷的乙烯单体。优选的含硅氧烷的乙烯基单体的实例包括而不限于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(三甲基甲硅烷基氧基)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]-2-甲基丙烯酰胺;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)丙基二(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)丙基二(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-双-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-(乙烯氧基羰基硫代)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、以及三甲基甲硅烷基甲基乙烯基碳酸酯)。最优选的具有式(1)的含硅氧烷的(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、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、或其组合。
一类优选的含硅氧烷的乙烯基单体是聚碳硅氧烷乙烯基单体(或碳硅氧烷乙烯基单体)。此类聚碳硅氧烷乙烯基单体或大分子单体的实例是在美国专利号7915323和8420711、美国专利申请公开号2012/244088、2012/245249、2015/0309211、和2015/0309210(通过引用以其全文结合在此)中描述那些。
一类优选的含硅氧烷的乙烯基单体是含聚硅氧烷的乙烯基的单体或大分子单体。此类含聚硅氧烷的乙烯基单体的实例是各种分子量的单甲基丙烯酸酯化或单丙烯酸酯化的聚二甲基硅氧烷(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)、或其组合。
一类优选的含硅酮的大分子单体是含聚硅氧烷的大分子单体。此类含聚硅氧烷的大分子单体的实例是各种分子量的二甲基丙烯酸酯化或二丙烯酸酯化的聚二甲基硅氧烷;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;选自由US 5,760,100(通过引用以其全文结合在此)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组成的组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基单体或大分子单体;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(通过引用以其全文结合在此)中披露的含聚硅氧烷的大分子单体;美国专利号4,259,467、4,260,725和4,261,875(通过引用以其全文结合在此)中披露的含聚硅氧烷的大分子单体。
合适的单官能羟基官能化的含硅氧烷的乙烯基单体/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基单体/大分子单体是从宾夕法尼亚州莫里斯维尔的盖勒斯特公司(Gelest,Inc,Morrisville,PA)可商购的。
另一类优选的含硅酮的乙烯基大分子单体是包含亲水性区段和疏水性区段的含硅预聚物。任何适合的具有亲水性区段和疏水性区段的含硅酮的预聚物可以用于本发明中。此类含硅酮的预聚物的实例包括在美国专利号6,039,913、7,091,283、7,268,189、7,238,750、7,521,519、8,003,710、8,071,658、8,071,703、8,383,744、8,404,783、8,524,800、以及8,642,712(将所有这些专利以其全文通过引用结合在此)中描述的那些。
除了N-乙烯基吡咯烷酮之外,用于制成本发明的SiHy接触镜片的镜片配制品可进一步包含一种或多种除了N-乙烯基吡咯烷酮之外的亲水性乙烯基单体。此类亲水性乙烯基单体的优选实例是N,N-二甲基丙烯酰胺(DMA)、N,N-二甲基甲基丙烯酰胺(DMMA)、2-丙烯酰胺基乙醇酸、3-丙烯酰基氨基-1-丙醇、N-羟乙基丙烯酰胺、N-羟乙基甲基丙烯酰胺、N-羟丙基丙烯酰胺、N-羟丙基甲基丙烯酰胺、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)、甲氧基乙基甲基丙烯酸酯(即,乙二醇甲醚甲基丙烯酸酯,EGMA)、甲氧基乙基丙烯酸酯、三甲基铵2-羟丙基甲基丙烯酸酯盐酸盐、氨基丙基甲基丙烯酸酯盐酸盐、二甲基氨基乙基甲基丙烯酸酯(DMAEMA)、丙三醇甲基丙烯酸酯(GMA)、C1-C4-烷氧基聚乙二醇(甲基)丙烯酸酯(具有最高达1500的数均分子量)、甲基丙烯酸、烯丙醇、以及其混合物。
优选的共混乙烯基单体的实例包括C1-C10烷基(甲基)丙烯酸酯(例如,(甲基)丙烯酸甲酯、(甲基)丙烯酸乙酯、(甲基)丙烯酸丙酯、(甲基)丙烯酸异丙酯、2-乙基己基(甲基)丙烯酸酯、(甲基)丙烯酸戊酯、(甲基)丙烯酸己酯等)、环戊基丙烯酸酯、环己基甲基丙烯酸酯、环己基丙烯酸酯、(甲基)丙烯酸异冰片酯、苯乙烯、4,6-三甲基苯乙烯(TMS)、叔丁基苯乙烯(TBS)、(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、或其组合。优选地,甲基丙烯酸甲酯或苯乙烯被用作共混乙烯基单体。
优选的乙烯基交联剂的实例包括,但不限于,乙二醇二-(甲基)丙烯酸酯、二乙二醇二-(甲基)丙烯酸酯、三乙二醇二-(甲基)丙烯酸酯、四乙二醇二-(甲基)丙烯酸酯、丙三醇二-(甲基)丙烯酸酯、1,3-丙二醇二-(甲基)丙烯酸酯、1,3-丁二醇二-(甲基)丙烯酸酯、1,4-丁二醇二-(甲基)丙烯酸酯、丙三醇1,3-二甘油酸酯二-(甲基)丙烯酸酯、亚乙基双[氧基(2-羟基丙烷-1,3-二基)]二-(甲基)丙烯酸酯、双[2-(甲基)丙烯酰氧基乙基]磷酸酯、三羟甲基丙烷二-(甲基)丙烯酸酯、和3,4-双[(甲基)丙烯酰基]四氢呋喃、二丙烯酰胺(即,N-(1-氧代-2-丙烯基)-2-丙烯酰胺)、二甲基丙烯酰胺(即,N-(1-氧代-2-甲基-2-丙烯基)-2-甲基-2-丙烯酰胺)、N,N-二(甲基)丙烯酰基-N-甲胺、N,N-二(甲基)丙烯酰基-N-乙胺、N,N’-亚甲基双(甲基)丙烯酰胺、N,N’-亚乙基双(甲基)丙烯酰胺、N,N’-二羟基亚乙基双(甲基)丙烯酰胺、N,N’-亚丙基双(甲基)丙烯酰胺、N,N’-2-羟基亚丙基双(甲基)丙烯酰胺、N,N’-2,3-二羟基亚丁基双(甲基)丙烯酰胺、1,3-双(甲基)丙烯酰胺丙烷-2-基二氢磷酸酯(即,N,N’-2-膦酰基氧基亚丙基双(甲基)丙烯酰胺)、哌嗪二丙烯酰胺(或1,4-双(甲基)丙烯酰基哌嗪)、甲基丙烯酸乙烯酯、甲基丙烯酸烯丙酯、丙烯酸烯丙酯、N-烯丙基-甲基丙烯酰胺、N-烯丙基-丙烯酰胺、四乙二醇二乙烯基醚、三乙二醇二乙烯基醚、二乙二醇二乙烯基醚、乙二醇二乙烯基醚、三烯丙基异氰尿酸酯、三烯丙基氰尿酸酯、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、1,3-双(丙烯酰胺基丙基)-1,1,3,3-四(三甲基甲硅烷氧基)二硅氧烷、1,3-双(甲基丙烯酰胺基丙基)-1,1,3,3-四(三甲基甲硅烷氧基)二硅氧烷、1,3-双(甲基丙烯酰胺基丁基)-1,1,3,3-四(三甲基甲硅烷氧基)-二硅氧烷、1,3-双(甲基丙烯酰氧基乙基脲基丙基)-1,1,3,3-四(三甲基甲硅烷氧基)二硅氧烷、以及其组合。优选的交联剂是四(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、亚甲基双丙烯酰胺、三烯丙基异氰尿酸酯、或三烯丙基氰尿酸酯。所用的交联剂的量以相对于总聚合物的重量含量表示并且优选是在从约0.05%至约3%的范围内,并且更优选在从约0.1%至约2%的范围内。
具有多个丙烯酰基或甲基丙烯酰基基团的亲水性预聚物的实例包括,但不限于,在美国专利号5,583,163和6,303,687中描述的水溶性可交联的聚(乙烯醇)预聚物;在美国专利申请公开号2004/0082680中描述的水溶性乙烯基封端的聚氨酯预聚物;在美国专利号5,849,841中披露的聚乙烯基醇、聚乙烯亚胺或聚乙烯基胺的衍生物;在美国专利号6,479,587和7,977,430中描述的水溶性可交联聚脲预聚物;可交联聚丙烯酰胺;在EP 655,470和美国专利号5,712,356中披露的乙烯基内酰胺、MMA和共聚单体的可交联的统计共聚物;在EP 712,867和美国专利号5,665,840中披露的乙烯基内酰胺、乙酸乙烯酯和乙烯醇的可交联的共聚物;在EP 932,635和美国专利号6,492,478中披露的具有可交联的侧链的聚醚-聚酯共聚物;在EP 958,315和美国专利号6,165,408中披露的支链的聚亚烷基二醇-尿烷预聚物;在EP 961,941和美国专利号6,221,303中披露的聚亚烷基二醇-四(甲基)丙烯酸酯预聚物;以及在国际申请号WO 2000/31150和美国专利号6,472,489中披露的可交联的聚烯丙胺葡萄糖酸内酯预聚物。
如本领域技术人员已知的,可聚合组合物还可以包括本领域技术人员已知的其他必要组分,例如像,UV吸收剂(即,UV吸收乙烯基单体)、可视性着色剂(例如,染料、颜料、或其混合物)、抗微生物剂(例如,优选地银纳米粒子)、生物活性剂、可浸出润滑剂、可浸出眼泪稳定剂及其混合物。
任何适合的UV吸收性乙烯基单体可以用于用以制备本发明聚合物的可聚合组合物中。优选的UV-吸收性和UV/HEVL吸收性的含苯并三唑的乙烯基单体的实例包括而不限于:2-(2-羟基-5-乙烯基苯基)-2H-苯并三唑、2-(2-羟基-5-丙烯酰氧基苯基)-2H-苯并三唑、2-(2-羟基-3-甲基丙烯酰基酰胺基甲基-5-叔辛基苯基)苯并三唑、2-(2'-羟基-5'-甲基丙烯酰基酰胺基苯基)-5-氯苯并三唑、2-(2'-羟基-5'-甲基丙烯酰基酰胺基苯基)-5-甲氧基苯并三唑、2-(2'-羟基-5'-甲基丙烯酰基氧基丙基-3'-叔丁基-苯基)-5-氯苯并三唑、2-(2'-羟基-5'-甲基丙烯酰基氧基丙基苯基)苯并三唑、2-羟基-5-甲氧基-3-(5-(三氟甲基)-2H-苯并[d][1,2,3]三唑-2-基)苄基甲基丙烯酸酯(WL-1)、2-羟基-5-甲氧基-3-(5-甲氧基-2H-苯并[d][1,2,3]三唑-2-基)苄基甲基丙烯酸酯(WL-5)、3-(5-氟-2H-苯并[d][1,2,3]三唑-2-基)-2-羟基-5-甲氧基苄基甲基丙烯酸酯(WL-2)、3-(2H-苯并[d][1,2,3]三唑-2-基)-2-羟基-5-甲氧基苄基甲基丙烯酸酯(WL-3)、3-(5-氯-2H-苯并[d][1,2,3]三唑-2-基)-2-羟基-5-甲氧基苄基甲基丙烯酸酯(WL-4)、2-羟基-5-甲氧基-3-(5-甲基-2H-苯并[d][1,2,3]三唑-2-基)苄基甲基丙烯酸酯(WL-6)、2-羟基-5-甲基-3-(5-(三氟甲基)-2H-苯并[d][1,2,3]三唑-2-基)苄基甲基丙烯酸酯(WL-7)、4-烯丙基-2-(5-氯-2H-苯并[d][1,2,3]三唑-2-基)-6-甲氧基苯酚(WL-8)、2-{2’-羟基-3’-叔-5’[3”-(4”-乙烯基苄氧基)丙氧基]苯基}-5-甲氧基-2H-苯并三唑、苯酚、2-(5-氯-2H-苯并三唑-2-基)-6-(1,1-二甲基乙基)-4-乙烯基-(UVAM)、2-(2'-羟基-5'-甲基丙烯酰基氧基乙基苯基)苯并三唑(2-丙烯酸、2-甲基-、2-[3-(2H-苯并三唑-2-基)-4-羟基苯基]乙酯、Norbloc)、2-{2’-羟基-3’-叔丁基-5’-[3’-甲基丙烯酰氧基丙氧基]苯基}-5-甲氧基-2H-苯并三唑(UV13)、2-[2’-羟基-3’-叔丁基-5’-(3’-丙烯酰氧基丙氧基)苯基]-5-三氟甲基-2H-苯并三唑(CF3-UV13)、2-(2’-羟基-5-甲基丙烯酰基酰胺基苯基)-5-甲氧基苯并三唑(UV6)、2-(3-烯丙基-2-羟基-5-甲基苯基)-2H-苯并三唑(UV9)、2-(2-羟基-3-甲代烯丙基-5-甲基苯基)-2H-苯并三唑(UV12)、2-3’-叔丁基-2’-羟基-5’-(3”-二甲基乙烯基甲硅烷基丙氧基)-2’-羟基-苯基)-5-甲氧基苯并三唑(UV15)、2-(2’-羟基-5’-甲基丙烯酰丙基-3’-叔丁基-苯基)-5-甲氧基-2H-苯并三唑(UV16)、2-(2’-羟基-5’-丙烯酰丙基-3’-叔丁基-苯基)-5-甲氧基-2H-苯并三唑(UV16A)、2-甲基丙烯酸3-[3-叔丁基-5-(5-氯苯并三唑-2-基)-4-羟基苯基]-丙酯(16-100,CAS#96478-15-8)、2-(3-(叔丁基)-4-羟基-5-(5-甲氧基-2H-苯并[d][1,2,3]三唑-2-基)苯氧基)乙基甲基丙烯酸酯(16-102);苯酚,2-(5-氯-2H-苯并三唑-2-基)-6-甲氧基-4-(2-丙烯-1-基)(CAS#1260141-20-5);2-[2-羟基-5-[3-(甲基丙烯酰氧基)丙基]-3-叔丁基苯基]-5-氯-2H-苯并三唑;苯酚,2-(5-乙烯基-2H-苯并三唑-2-基)-4-甲基-,均聚物(9CI)(CAS#83063-87-0)。根据本发明,该可聚合的组合物包含按重量计约0.2%至约5.0%、优选约0.3%至约2.5%、更优选约0.5%至约1.8%的UV吸收剂。
适合的热引发剂的实例包括但不限于2,2’-偶氮双(2,4-二甲基戊腈)、2,2’-偶氮双(2-甲基丙腈)、2,2’-偶氮双(2-甲基丁腈)、过氧化物如过氧化苯甲酰等。优选地,该热引发剂是2,2’-偶氮双(异丁腈)(AIBN)。
合适的光引发剂是安息香甲醚、二乙氧基苯乙酮、苯甲酰基氧化膦、1-羟基环己基苯基酮和Darocur和Irgacur类型,优选Darocur和Darocur基于锗烷的诺里什(Norrish)I型光引发剂。苯甲酰基膦引发剂的实例包括2,4,6-三甲基苯甲酰基二苯基氧化膦;双-(2,6-二氯苯甲酰基)-4-N-丙苯基氧化膦;和双-(2,6-二氯苯甲酰基)-4-N-丁苯基氧化膦。例如可以结合至大分子单体内或可用作特殊单体的反应性光引发剂也是合适的。反应性光引发剂的实例是在EP 632 329(通过引用以其全文结合在此)中披露的那些。然后该聚合可以由光化辐射,例如合适波长的光,特别是UV光引发。因此如果适当的话,光谱要求可以通过加入合适的光敏剂来控制。
在能够吸收紫外照射和高能紫光(HEVL)的乙烯基单体用于本发明中的情况下,基于锗烷的诺里什I型光引发剂和包括在约400至约550nm的范围内的光的光源优选用于引发自由基聚合。任何基于锗烷的诺里什I型光引发剂可以用于本发明中,只要它们能够用包括在约400至约550nm的范围内的光的光源在辐射下引发自由基聚合。基于锗烷的诺里什I型光引发剂的实例是US 7,605,190(通过引用以其全文结合在此)中所述的酰基锗化合物。优选地,形成镜片的材料的单体包括以下酰基锗化合物中的至少一种。
生物活性剂是可以防止眼睛的疾病或减轻眼睛疾病的症状的任何化合物。生物活性剂可以是药物、氨基酸(例如,牛磺酸、甘氨酸等等)、多肽、蛋白质、核酸或其任意组合。在本文中有用的药物的实例包括,但并不限于,瑞巴匹特、酮替芬、欧匹定(olaptidine)、色甘醇酸酯(cromoglycolate)、环孢霉素、奈多罗米、左卡巴斯汀、洛度沙胺、酮替芬,或者其药学上可接受的盐或酯。生物活性剂的其他实例包括2-吡咯烷酮-5-羧酸(PCA)、α羟基酸(例如,乙醇酸、乳酸、苹果酸、酒石酸、扁桃酸和柠檬酸以及它们的盐等)、亚油酸和γ亚油酸、和维生素(例如,B5、A、B6等等)。
可浸出的润滑剂的实例包括但不限于粘蛋白类材料(例如聚乙醇酸)以及不可交联的亲水性聚合物(即,没有烯键式不饱和基团)。可以使用没有任何烯键式不饱和基团的任何亲水性聚合物或共聚物作为可浸出润滑剂。不可交联的亲水性聚合物的优选实例包括但不限于聚乙烯醇(PVA)、聚酰胺、聚酰亚胺、聚内酯、乙烯基内酰胺的均聚物、存在或不存在一种或多种亲水性乙烯共聚单体的至少一种乙烯基内酰胺的共聚物、丙烯酰胺或甲基丙烯酰胺的均聚物、丙烯酰胺或甲基丙烯酰胺与一种或多种亲水性乙烯单体的共聚物、聚环氧乙烷(即聚乙二醇(PEG))、聚氧乙烯衍生物、聚-N-N-二甲基丙烯酰胺、聚丙烯酸、聚2乙基噁唑啉、肝素多糖、多醣、以及它们的混合物。该不可交联的亲水性聚合物的数均分子量Mw优选地是从5,000至1,000,000。
可浸出眼泪稳定剂的实例包括但不限于,磷脂、甘油单酯、甘油二酯、甘油三酯、糖脂、甘油糖脂、鞘脂、鞘糖脂、脂肪醇、脂肪酸、矿物油、以及其混合物。优选地,眼泪稳定剂是磷脂、甘油单酯、甘油二酯、甘油三酯、糖脂、甘油糖脂、鞘脂、鞘糖脂、具有8至36个碳原子的脂肪酸、具有8至36个碳原子的脂肪醇、或其混合物。
根据本发明,可聚合组合物优选地是溶解于适合的溶剂(即,一种不能参与自由基聚合反应的化学品)或适合溶剂的混合物中的所有令人希望的组分的溶液,更优选地是在丙二醇或具有约400道尔顿或更小的分子量的聚乙二醇中的所有令人希望的组分的溶液,甚至更优选地是没有任何有机溶剂的溶液。
可聚合的组合物可以通过将所有所需组分溶解在如本领域技术人员已知的任何适合溶剂例如水与一种或多种与水混溶的有机溶剂的混合物、有机溶剂、或一种或多种有机溶剂的混合物中来制备。
优选的有机溶剂的实例包括但不限于四氢呋喃、三丙二醇甲基醚、二丙二醇甲基醚、乙二醇正丁基醚、酮类(例如丙酮、甲基乙基酮等)、二乙二醇正丁基醚、二乙二醇甲基醚、乙二醇苯基醚、丙二醇甲基醚、丙二醇甲基醚乙酸酯、二丙二醇甲基醚乙酸酯、丙二醇正丙基醚、二丙二醇正丙基醚、三丙二醇正丁基醚、丙二醇正丁基醚、二丙二醇正丁基醚、三丙二醇正丁基醚、丙二醇苯基醚、二丙二醇二甲基醚、聚乙二醇、聚丙二醇、乙酸乙酯、乙酸丁酯、乙酸戊酯、乳酸甲酯、乳酸乙酯、乳酸异丙酯、二氯甲烷、2-丁醇、1-丙醇、2-丙醇、薄荷醇、环己醇、环戊醇和外型降冰片(exonorborneol)、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、降冰片、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、1-乙氧基-2-丙醇、1-甲基-2-丙醇、叔戊醇、异丙醇、1-甲基-2-吡咯烷酮、N,N-二甲基丙酰胺、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、及其混合物。
用于制作接触镜片的镜片模具对本领域技术人员是众所周知的,并且例如在铸造模制或旋转铸造中使用。例如,模具(用于铸造模制)通常包括至少两个模具区域(或部分)或者半模,即第一和第二半模。该第一半模限定第一模制(或光学)表面并且该第二半模限定第二模制(或光学)表面。该第一和第二半模被配置为接纳彼此,使得在该第一模制表面与该第二模制表面之间形成镜片形成型腔。半模的模制表面是该模具的型腔形成表面并与镜片形成材料直接接触。
制造用于铸造模制接触镜片的模具区域的方法总体上对于本领域技术人员来说是众所周知的。本发明的方法不局限于任何特定的形成模具的方法。事实上,可以将任何模具成型法用于本发明中。该第一和第二半模可以通过各种技术(如注射模制或车床加工)形成。适合的用于形成半模的工艺的实例被披露于美国专利号4,444,711;4,460,534;5,843,346;以及5,894,002中,这些专利还通过引用结合在此。
几乎所有本领域已知的用于制作模具的材料都可以用于制作用于制备接触镜片的模具。例如,可以使用聚合物材料,如聚乙烯、聚丙烯、聚苯乙烯、PMMA、COC级8007-S10(来自德国法兰克福市和美国新泽西州萨米特(Frankfurt,Germany and Summit,New Jersey)的泰科纳公司(Ticona GmbH)的乙烯与降冰片烯的清澈无定形的共聚物)等。可以使用允许紫外线透射的其他材料,如石英玻璃和蓝宝石。
在优选的实施例中,使用可再使用的模具并且将该硅酮水凝胶镜片形成组合物在光化辐射的空间限制下光化固化以形成SiHy接触镜片。优选的可重复使用的模具的实例是披露于美国专利号6,800,225、7,384,590、和7,387,759中的那些。可重复使用的模具可由石英、玻璃、蓝宝石、CaF2、环烯烃共聚物(例如像来自德国法兰克福和新泽西萨米特的泰科纳公司(Ticona GmbH of Frankfurt,Germany and Summit,New Jersey)的COC等级8007-S10(乙烯和降冰片烯的透明无定形共聚物),来自肯塔基州路易斯维尔的瑞翁化学公司(Zeon Chemicals LP,Louisville,KY)的和)、聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)、来自杜邦(DuPont)的聚甲醛(Delrin)、来自G.E.塑料(G.E.Plastics)的(聚醚酰亚胺)、等制成。
根据本发明,可根据任何已知的方法将该可聚合组合物引入(分配)至由模具形成的型腔内。
在该可聚合组合物被分配到模具中之后,将其聚合以产生接触镜片。可以热地或光化地引发交联以交联该可聚合组合物中的可聚合组分。
打开模具使得可以从该模具中移出该模制的物件可以按本身已知的方式发生。
根据本发明,该模制的接触镜片不经受任何用除了丙二醇或具有约400道尔顿或更小的分子量的聚乙二醇之外的有机溶剂的镜片萃取以去除未聚合的可聚合组分。代替地,使用聚阴离子聚合物的水溶液用于萃取该模制的硅酮水凝胶接触镜片,同时在该模制的硅酮水凝胶接触镜片上形成基底涂层。在另一个优选的实施例中,用缓冲盐水(优选地磷酸盐缓冲盐水持续至少约40分钟的时间段)萃取模制的硅酮水凝胶接触镜片。
根据本发明,聚阴离子聚合物是聚丙烯酸、聚甲基丙烯酸、聚(2-乙基丙烯酸)(即,聚乙基丙烯酸)、聚(丙烯酸-共-甲基丙烯酸)、聚(丙烯酸-共-乙基丙烯酸)、聚(甲基丙烯酸-共-乙基丙烯酸)、或其混合物。优选地,聚阴离子聚合物是具有至少约100000道尔顿(优选地从约200000道尔顿至约3000000道尔顿、更优选地从约300000道尔顿至约2500000道尔顿)的数均分子量的聚丙烯酸。
用于在硅酮水凝胶接触镜片上形成基底涂层的聚阴离子聚合物的水溶液可以通过将该聚阴离子聚合物溶解于水(纯化水,如蒸馏水或去离子水)中制备。该水溶液的pH是从约0至约3.5、优选地从约1.0至约2.5,并且通过添加酸,如,盐酸、甲酸、乙酸、苹果酸、柠檬酸、硝酸、磷酸、硫酸等(优选盐酸或甲酸或磷酸)调节。该聚阴离子聚合物的浓度优选地是按重量计从约0.005%至约10%、更优选地按重量计从约0.1%至按重量计约5%、甚至更优选地按重量计从约0.02%至按重量计约2%。
在优选的实施例中,用于在硅酮水凝胶接触镜片上形成基底涂层的聚阴离子聚合物的水溶液具有高于室温、优选地从约35℃至约90℃、更优选地从约40℃至约80℃的温度。本领域技术人员熟知如何控制并且维持该聚阴离子聚合物的水溶液的温度,其中在形成的硅酮水凝胶接触镜片上形成基底涂层的步骤中浸入该形成的硅酮水凝胶接触镜片。例如,恒温器可以用于维持聚阴离子聚合物的水溶液的温度。
使SiHy接触镜片与聚阴离子聚合物的涂层溶液接触可以涉及将该SiHy接触镜片单独浸渍入涂层溶液浴中持续一段时间,或可替代地将该SiHy接触镜片顺序地浸渍入一系列涂层溶液浴中,对于每个浴持续固定的较短时间段,累积地具有从60分钟至约240分钟的总涂覆时间。优选地,将每个涂层溶液浴维持在优选地从约35℃至约90℃、更优选地从约40℃至约80℃的温度下。
根据本发明,在该聚阴离子聚合物涂覆步骤之后,用具有从约6.5至约9.5(优选地从约6.8至约8.0、更优选地从约7.0至约7.5)的pH的缓冲盐水(优选磷酸盐缓冲盐水)冲洗该在其上具有基底涂层的硅酮水凝胶接触镜片。通过用此种缓冲盐水(而不是水)冲洗该涂覆的硅酮水凝胶接触镜片,可以增强在SiHy接触镜片上的基底涂层的稳定性(或耐用性)。据信,在用此种缓冲盐水冲洗之前和之后,该在硅酮水凝胶接触镜片上的基底涂层中的聚阴离子聚合物将具有不同的结构构象。在冲洗之前,该基底涂层中的聚阴离子聚合物的结构构象将是收缩或紧凑的构象。在冲洗之后,该基底涂层中的聚阴离子聚合物的结构构象将是延伸或拉伸的构象,使得该聚阴离子聚合物可以部分地渗透至该硅酮水凝胶接触镜片的聚合物基质内以增加该基底涂层的稳定性。应理解的是,稳定的基底涂层还可要求将足够量(例如,按重量计从约30%至约60%、优选地从约35%至约56%、更优选地从约40%至约52%)的N-乙烯基吡咯烷酮并入用于形成硅酮水凝胶接触镜片的可聚合组合物内,因为所得硅酮水凝胶接触镜片的聚合物基质可含有聚乙烯基吡咯烷酮(PVP)区段,这些区段可以与在水溶液中的聚阴离子聚合物形成强的互聚物络合物。优选地,该冲洗步骤在室温下进行,即,用于冲洗该在其上具有基底涂层的硅酮水凝胶接触镜片的缓冲盐水具有从约22℃至约28℃、优选地从约24℃至约26℃、更优选地约25℃的室温。
根据本发明,水溶性且可热交联的亲水性聚合物材料优选地包含氮杂环丁烷鎓基团。优选的水溶性且可热交联的亲水性聚合物材料的实例包括但不限于,在美国专利申请公开号2016-0061995(通过引用以其全文结合在此)中披露的聚(2-噁唑啉-共-乙烯亚胺)-表氯醇共聚物、在美国专利申请公开号2016-0061995中披露的化学改性的聚(2-噁唑啉-共-乙烯亚胺)-表氯醇共聚物、如在美国专利号8,529,057(通过引用以其全文结合在此)中披露的化学改性的聚酰胺胺-表氯醇、含氮杂环丁烷鎓的乙烯基单体与一种或多种亲水性乙烯基单体的共聚物(其是在US2013/0337160中披露的,通过引用以其全文结合在此)、含氮杂环丁烷鎓的乙烯基单体与一种或多种亲水性乙烯基单体的化学改性的共聚物(其是在US2013/0337160中披露的,通过引用以其全文结合在此)、或其组合。
根据本发明,关于具有氮杂环丁烷鎓基团的水溶性且可热交联的亲水性聚合物材料而言的术语“化学改性的”意指聚(2-噁唑啉-共-乙烯亚胺)-表氯醇共聚物、聚酰胺胺-表氯醇或者含氮杂环丁烷鎓的乙烯基单体的共聚物与具有至少一个选自下组的反应性官能团的亲水性增强剂部分地反应(即,不消耗所有这些氮杂环丁烷鎓基团),该组由以下各项组成:氨基、羧基、硫醇基、以及其组合。化学改性的聚(2-噁唑啉-共-乙烯亚胺)-表氯醇共聚物或聚酰胺胺-表氯醇或者含氮杂环丁烷鎓的乙烯基单体的共聚物可以尤其对于形成在硅酮水凝胶接触镜片上的相对厚且软性的非硅酮水凝胶涂层是有用的。
任何合适的亲水性增强剂可以用于本发明中,只要它们含有至少一个氨基、至少一个羧基、和/或至少一个硫醇基。
一类优选的亲水性增强剂包括而不限于:含有伯氨基、仲氨基、羧基或硫醇基的单糖(例如,3-氨基-1,2-丙二醇、1-硫醇甘油、5-酮基-D-葡萄糖酸、半乳糖胺、葡萄糖胺、半乳糖醛酸、葡萄糖酸、氨基葡萄糖酸、甘露糖胺、葡糖二酸1,4-内酯、糖酸、尤罗索尼克酸(Ketodeoxynonulosonic acid)、N-甲基-D-葡糖胺、1-氨基-1-脱氧-β-D-半乳糖、1-氨基-1-脱氧山梨醇、1-甲基氨基-1-脱氧山梨醇、N-氨基乙基葡糖酰胺(gluconamide));含有伯氨基、仲氨基、羧基或硫醇基的二糖(例如,软骨素二糖钠盐、二(β-D-吡喃木糖基)胺、二半乳糖醛酸、肝素二糖、透明质酸二糖、乳糖酸);以及含有伯氨基、仲氨基、羧基或硫醇基的寡糖(例如,羧甲基-β-环糊精钠盐、三半乳糖醛酸);及其组合。
另一类优选的亲水性增强剂是具有一个或多个(伯或仲)氨基、羧基和/或硫醇基团的亲水性聚合物。更优选地,氨基(–NHR’,其中R’如以上定义的)、羧基(–COOH)和/或硫醇基(–SH)基团在作为亲水性增强剂的亲水性聚合物中的含量是基于该亲水性聚合物的总重量,按重量计小于约40%,优选小于约30%,更优选小于约20%,甚至更优选小于约10%。
作为亲水性增强剂的一类优选的亲水性聚合物是含有(伯或仲)氨基或羧基的多糖,例如像羧甲基纤维素(具有约40%或更少的羧基含量,该羧基含量是基于重复单元─[C6H10-mO5(CH2CO2H)m]─的组成估计的,其中m是1至3)、羧乙基纤维素(具有约36%或更少的羧基含量,该羧基含量是基于重复单元─[C6H10-mO5(C2H4CO2H)m]─的组成估计的,其中m是1至3)、羧丙基纤维素(具有约32%或更少的羧基含量,该羧基含量是基于重复单元─[C6H10- mO5(C3H6CO2H)m]─的组成估计的,其中m是1至3)、透明质酸(具有约11%的羧基含量,该羧基含量是基于重复单元─(C13H20O9NCO2H)─的组成估计的)、硫酸软骨素(具有约9.8%的羧基含量,该羧基含量是基于重复单元─(C12H18O13NS CO2H)─的组成估计的)、或其组合。
作为亲水性增强剂的另一类优选的亲水性聚合物包括但不限于:具有单氨基(伯氨基或仲氨基)、羧基或硫醇基的聚(乙二醇)(PEG)(例如,PEG-NH2、PEG-SH、PEG-COOH);H2N-PEG-NH2;HOOC-PEG-COOH;HS-PEG-SH;H2N-PEG-COOH;HOOC-PEG-SH;H2N-PEG-SH;具有一个或多个氨基(伯氨基或仲氨基)、羧基或硫醇基的多臂PEG;具有一个或多个氨基(伯氨基或仲氨基)、羧基或硫醇基的PEG树状聚合物;非反应性亲水性乙烯基单体的二氨基(伯氨基或仲氨基)或二羧基封端的均聚物或共聚物;非反应性亲水性乙烯基单体的单氨基(伯氨基或仲氨基)或单羧基封端的均聚物或共聚物;作为一种组合物的聚合产物的共聚物,该组合物包含(1)按重量计约60%或更少,按重量计优选从约0.1%至约30%、更优选从约0.5%至约20%、甚至更优选地从约1%至约15%的一种或多种反应性乙烯基单体和(2)至少一种非反应性亲水性乙烯基单体;及其组合。一种或多种反应性乙烯基单体和一种或多种非反应性亲水性乙烯基单体是先前描述的那些。
更优选地,作为亲水性增强剂的亲水性聚合物是PEG-NH2;PEG-SH;PEG-COOH;H2N-PEG-NH2;HOOC-PEG-COOH;HS-PEG-SH;H2N-PEG-COOH;HOOC-PEG-SH;H2N-PEG-SH;具有一个或多个氨基、羧基或硫醇基的多臂PEG;具有一个或多个氨基、羧基或硫醇基的PEG树状聚合物;选自下组的非反应性亲水性乙烯基单体的单氨基、单羧基、二氨基或二羧基封端的均聚物或共聚物,该组由以下各项组成:丙烯酰胺(AAm)、N,N-二甲基丙烯酰胺(DMA)、N-乙烯基吡咯烷酮(NVP)、N-乙烯基-N-甲基乙酰胺、丙三醇(甲基)丙烯酸酯、羟乙基(甲基)丙烯酸酯、N-羟乙基(甲基)丙烯酰胺、具有最高达400道尔顿的数均分子量的C1-C4-烷氧基聚乙二醇(甲基)丙烯酸酯、乙烯醇、N-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、N,N-二甲基氨基乙基(甲基)丙烯酸酯、N,N-二甲基氨基丙基(甲基)丙烯酰胺、(甲基)丙烯酰氧基乙基磷酰胆碱、及其组合;作为一种组合物的聚合产物的共聚物,该组合物包含(1)按重量计从约0.1%至约30%、优选从约0.5%至约20%、更优选从约1%至约15%的丙烯酸、C1-C3烷基丙烯酸、烯丙胺和/或氨基-C2-C4烷基(甲基)丙烯酸酯,和(2)至少一种选自下组的非反应性亲水性乙烯基单体,该组由以下各项组成:丙烯酰胺、N,N-二甲基丙烯酰胺、N-乙烯基吡咯烷酮、(甲基)丙烯酰氧基乙基磷酰胆碱、N-乙烯基-N-甲基乙酰胺、丙三醇(甲基)丙烯酸酯、羟乙基(甲基)丙烯酸酯、N-羟乙基(甲基)丙烯酰胺、具有最高达400道尔顿的数均分子量的C1-C4-烷氧基聚乙二醇(甲基)丙烯酸酯、乙烯醇、及其组合。
最优选地,作为亲水性增强剂的该亲水性增强剂是PEG-NH2;PEG-SH;PEG-COOH;单氨基、单羧基、二氨基或二羧基封端的聚乙烯基吡咯烷酮;单氨基、单羧基、二氨基或二羧基封端的聚丙烯酰胺;单氨基、单羧基、二氨基或二羧基封端的聚(DMA);单氨基或单羧基、二氨基或二羧基封端的聚(DMA-共-NVP);单氨基、单羧基、二氨基或二羧基封端的聚(NVP-共-N,N-二甲基氨基乙基(甲基)丙烯酸酯));单氨基、单羧基、二氨基或二羧基封端的聚(乙烯醇);单氨基、单羧基、二氨基或二羧基封端的聚[(甲基)丙烯酰氧基乙基磷酰胆碱]均聚物或共聚物;单氨基、单羧基、二氨基或二羧基-封端的聚(NVP-共-乙烯醇);单氨基、单羧基、二氨基或二羧基封端的聚(DMA-共-乙烯醇);具有按重量计从约0.1%至约30%、优选从约0.5%至约20%、更优选从约1%至约15%的(甲基)丙烯酸的聚[(甲基)丙烯酸-共-丙烯酰胺];具有按重量计从约0.1%至约30%、优选从约0.5%至约20%、更优选从约1%至约15%的(甲基)丙烯酸的聚[(甲基)丙烯酸-共-NVP);作为一种组合物的聚合产物的共聚物,该组合物包含(1)(甲基)丙烯酰氧基乙基磷酰胆碱和(2)按重量计从约0.1%至约30%、优选从约0.5%至约20%、更优选从约1%至约15%的丙烯酸、C1-C3烷基丙烯酸、烯丙胺和/或氨基-C2-C4烷基(甲基)丙烯酸酯;及其组合。
具有官能团的PEG和具有官能团的多臂PEG可以从不同的商业供应商(例如,波利塞斯(Polyscience)、和希尔沃特聚合物公司(Shearwater Polymers,inc.)等)获得。
一种或多种非反应性亲水性乙烯基单体或一种含磷酰胆碱的乙烯基单体的单氨基、单羧基、二氨基或二羧基封端的均聚物或共聚物可以根据在美国专利号6,218,508(通过引用以其全文结合在此)中描述的程序制备。例如,为了制备非反应性亲水性乙烯基单体的二氨基或二羧基封端的均聚物或共聚物,该非反应性乙烯基单体、具有氨基或羧基基团的链转移剂(例如,2-氨基乙硫醇、2-巯基丙酸、硫代乙醇酸、硫代乳酸、或其他羟基硫醇、氨基硫醇、或含羧基的硫醇)以及任选地其他乙烯基单体与反应性乙烯基单体(具有氨基或羧基基团)、在自由基引发剂存在下共聚(热地或光化地)。总体上,链转移剂与除了该反应性乙烯基单体的所有乙烯基单体的摩尔比是从约1:5至约1:100,而链转移剂与该反应性乙烯基单体的摩尔比是1:1。在此制备中,具有氨基或羧基基团的该链转移剂用于控制所产生的亲水性聚合物的分子量并且形成所产生的亲水性聚合物的末端以便提供具有一个末端氨基或羧基基团的所产生的亲水性聚合物,而该反应性乙烯基单体将另一个末端羧基或氨基基团提供给所产生的亲水性聚合物。类似地,为了制备非反应性亲水性乙烯基单体的单氨基或单羧基封端的均聚物或共聚物,该非反应性乙烯基单体、具有氨基或羧基基团的链转移剂(例如,2-氨基乙硫醇、2-巯基丙酸、硫代乙醇酸、硫代乳酸、或其他羟基硫醇、氨基硫醇、或含羧基的硫醇)以及任选地其他乙烯基单体在不存在任何反应性乙烯基单体下共聚(热地或光化地)。
如在此使用的,非反应性亲水性乙烯基单体的共聚物指的是非反应性亲水性乙烯基单体与一种或多种另外的乙烯基单体的聚合产物。包括非反应性亲水性乙烯基单体和反应性乙烯基单体(例如,含羧基的乙烯基单体,含伯氨基的乙烯基单体,或含仲氨基的乙烯基单体)的共聚物可以根据任何熟知的自由基聚合方法制备或者从商业供应商获得。包含甲基丙烯酰氧基乙基磷酰胆碱和含羧基的乙烯基单体(或含氨基的乙烯基单体)的共聚物可以从NOP公司获得(例如-AC01、和AE)。
具有至少一个氨基、羧基或硫醇基的亲水性聚合物(作为亲水性增强剂)的数均分子量Mw优选地是从约500至约2,000,000,更优选从约1,000至约500,000,甚至更优选从约5,000至约250,000道尔顿。
根据本发明,在亲水性增强剂与聚(2-噁唑啉-共-乙烯亚胺)-表氯醇共聚物(或聚酰胺胺-表氯醇或者含氮杂环丁烷鎓的乙烯基单体的共聚物)之间的反应是在从约40℃至约100℃的温度下进行持续足以形成含有氮杂环丁烷鎓基团的水溶性且可热交联的亲水性聚合物材料的一段时间(从约0.3小时至约24小时、优选从约1小时至约12小时、甚至更优选从约2小时至约8小时)。
根据本发明,亲水性增强剂相对于聚(2-噁唑啉-共-乙烯亚胺)-表氯醇共聚物(或聚酰胺胺-表氯醇或者含氮杂环丁烷鎓的乙烯基单体的共聚物)的浓度必须被选择为不会使得所得亲水性聚合物材料变为不溶于水的(即在室温,溶解度为小于0.005g/100ml水),并且被选择为不会消耗聚(2-噁唑啉-共-乙烯亚胺)-表氯醇共聚物(或聚酰胺胺-表氯醇或者含氮杂环丁烷鎓的乙烯基单体的共聚物)中的多于约99%、优选约98%、更优选约97%、甚至更优选约96%的氮杂环丁烷鎓基团。
在优选的实施例中,具有氮杂环丁烷鎓基团的水溶性且可热交联的亲水性聚合物材料包括:氮杂环丁烷鎓基团;按重量计从约20%至约95%、优选从约35%至约90%、更优选从约50%至约85%的衍生自聚(2-噁唑啉-共-乙烯亚胺)-表氯醇共聚物或聚酰胺胺-表氯醇或者含氮杂环丁烷鎓的乙烯基单体的共聚物的第一聚合物链;以及按重量计从约5%至约80%、优选从约10%至约65%、甚至更优选从约15%至约50%的衍生自至少一种亲水性增强剂的亲水性部分或第二聚合物链,该至少一种亲水性增强剂具有至少一个选自由伯氨基基团、仲氨基基团、羧基基团、硫醇基、及其组合组成的组的反应性官能团。该亲水性聚合物材料的组成是由根据在以上方案I中示出的交联反应用于制备该可热交联的亲水性聚合物材料的反应物混合物的组成(基于这些反应物的总重量)决定的。例如,如果基于反应物的总重量,反应物混合物包括按重量计约75%的聚(2-噁唑啉-共-乙烯亚胺)-表氯醇共聚物(或聚酰胺胺-表氯醇或者含氮杂环丁烷鎓的乙烯基单体的共聚物)和按重量计约25%的至少一种亲水性增强剂,则所得亲水性聚合物材料包括按重量计约75%的衍生自该聚(2-噁唑啉-共-乙烯亚胺)-表氯醇共聚物(或聚酰胺胺-表氯醇或者含氮杂环丁烷鎓的乙烯基单体的共聚物)的第一聚合物链以及按重量计约25%的衍生自所述至少一种亲水性增强剂的亲水性部分或第二聚合物链。该可热交联的亲水性聚合物材料的氮杂环丁烷鎓基团是那些不参加用于制备该可热交联的亲水性聚合物材料的交联反应的氮杂环丁烷鎓基团。
根据本发明,该加热步骤是优选地通过对在其上具有基底涂层的硅酮水凝胶接触镜片在从约115℃至约125℃的温度下持续大约20-90分钟进行高压灭菌来进行,该硅酮水凝胶接触镜片被浸入于密封镜片包装中的包装溶液(即缓冲水性溶液)中。根据本发明的这个实施例,该包装溶液是在高压灭菌之后眼用安全的缓冲水性溶液。
镜片包装(或容器)是本领域技术人员熟知用于高压灭菌并且储存软接触镜片的。任何镜片包装可用于本发明中。优选地,镜片包装是包含基底和覆盖物的泡罩包装,其中该覆盖物可拆卸地密封至该基底上,其中该基底包括用于接收无菌包装溶液和该接触镜片的腔体。
在分配给使用者之前将镜片包装在单独的包装中,密封并灭菌(例如,在约120℃或更高下在压力下通过高压灭菌持续至少30分钟)。本领域技术人员应很好地理解如何将镜片包装密封和灭菌。
根据本发明,包装溶液含有至少一种缓冲剂和一种或多种本领域技术人员已知的其他成分。其他成分的实例包括但不限于张力剂、表面活性剂、抗菌剂、防腐剂和润滑剂(例如纤维素衍生物、聚乙烯醇、聚乙烯基吡咯烷酮)。
该包装溶液含有足以保持该包装溶液的pH在所希望的范围内,例如优选在约6.5至约7.5的生理上可接受范围内的量的缓冲剂。可使用任何已知的生理上相容性的缓冲剂。作为根据本发明的接触镜片护理组合物的一种成分的合适的缓冲剂是本领域技术人员已知的。实例是硼酸、硼酸盐(例如硼酸钠)、柠檬酸、柠檬酸盐(例如柠檬酸钾)、碳酸氢盐(例如碳酸氢钠)、三(2-氨基-2-羟基甲基-1,3-丙二醇)、双-三(双-(2-羟基乙基)-亚氨基-三-(羟基甲基)-甲烷)、双-氨基多元醇、三乙醇胺、ACES(N-(2-羟基乙基)-2-氨基乙烷磺酸)、BES(N,N-双(2-羟基乙基)-2-氨基乙烷磺酸)、HEPES(4-(2-羟基乙基)-1-哌嗪乙烷磺酸)、MES(2-(N-吗啉代)乙烷磺酸)、MOPS(3-[N-吗啉代]-丙烷磺酸)、PIPES(哌嗪-N,N’-双(2-乙烷磺酸)、TES(N-[三(羟基甲基)甲基]-2-氨基乙烷磺酸)、其盐、磷酸盐缓冲液(例如Na2HPO4、NaH2PO4、和KH2PO4)或其混合物。优选的双-氨基多元醇是1,3-双(三[羟甲基]-甲氨基)丙烷(双-TRIS-丙烷)。每一种缓冲剂在包装溶液中的量优选地是按重量计从0.001%至2%,优选从0.01%至1%。最优选地按重量计从约0.05%至约0.30%。
该包装溶液具有从约200至约450毫渗透分子(mOsm)、优选地从约250至约350mOsm的张力。该包装溶液的张力可通过添加影响该张力的有机或无机物质进行调整。合适的眼睛可接受的张力剂包括但不限于氯化钠、氯化钾、甘油、丙二醇、多元醇、甘露糖醇、山梨糖醇、木糖醇及其混合物。
本发明的包装溶液具有在25℃下从约1厘泊至约8厘泊、更优选从约1.5厘泊至约5厘泊的粘度。
在优选的实施例中,该包装溶液包括按重量计优选地从约0.01%至约2%、更优选从约0.05%至约1.5%、甚至更优选从约0.1%至约1%、最优选从约0.2%至约0.5%的具有氮杂环丁烷鎓基团的水溶性可热交联的亲水性聚合物材料。
根据本发明的方法获得的硅酮水凝胶接触镜片具有特征为具有约80度或更小、更优选地约70度或更小、甚至更优选地约60度或更小的平均水接触角的表面润湿性。
根据本发明的方法获得的硅酮水凝胶接触镜片具有一种选自下组的特性,该组由以下各项组成:至少约40巴、优选地至少约50巴、更优选地至少约60巴、甚至更优选地至少约70巴的透氧率;约1.5MPa或更小、优选地约1.2MPa或更小、更优选地约1.0或更小、甚至更优选地从约0.2MPa至约1.0MPa的弹性模量;当完全水合时,按重量计从约15%至约70%、优选地从约20%至约65%、更优选地从约25%至约60%、甚至更优选地从约30%至约55%的水含量;及其组合。
可根据如在US 5,849,811中披露的Bulk Technique测量硅酮水凝胶接触镜片的含水量。
尽管已经使用特定的术语、器件和方法描述了本发明的各种实施例,但此类描述仅用于说明目的。所使用的词语是描述性而不是限制性的词语。应当理解,可以由本领域技术人员在不背离在以下权利要求书中阐述的本发明的精神或范围的情况下作出改变和变化。此外,应理解,各个实施例的多个方面可以整体地或部分地互换或者可以按照任何方式组合和/或一起使用,如下文所说明的:
1.一种用于生产各自在其上具有交联的亲水性涂层的涂覆的硅酮水凝胶接触镜片的方法,本发明的方法包括以下步骤:
(1)将可聚合组合物引入至镜片模具内,其中该可聚合组合物包含
(a)至少含硅酮的可聚合组分,其是至少一种含硅氧烷的乙烯基单体、至少一种含硅酮的乙烯基大分子单体、或其组合,
(b)至少一种乙烯基交联剂,
(c)共混乙烯基单体,
(d)相对于可聚合组分的总量按重量计从约30%至约60%的至少一种N-乙烯基酰胺单体,以及
(e)至少一种自由基引发剂;
(2)热地或光化地固化在该镜片模具中的该可聚合组合物以形成硅酮水凝胶接触镜片;
(3)通过以下方式在该形成的硅酮水凝胶接触镜片上形成基底涂层,将该形成的硅酮水凝胶接触镜片浸入在具有羧基和至少约100000道尔顿的数均分子量的聚阴离子聚合物的水溶液中持续从约60分钟至约240分钟的时间段,其中该水溶液具有从约0至约3.5的pH;
(4)用具有从约6.5至约9.5的pH的缓冲盐水冲洗该在其上具有基底涂层的硅酮水凝胶接触镜片;并且
(5)在包含水溶性可热交联的亲水性聚合物材料的包装溶液中在从约60℃至约140℃的温度下加热该在其上具有基底涂层的冲洗的硅酮水凝胶接触镜片以形成该交联的亲水性涂层,其中该包装溶液具有从约6.8至约7.6的pH以及从约200至约450毫渗透分子(mOsm)的张力,其中该交联的亲水性涂层展示了至少约5秒的水破裂时间(WBUT)、约3或更低的摩擦等级、以及通过经受手指摩擦测试表征的涂层耐用性,
条件是在步骤(2)之后,该硅酮水凝胶接触镜片不与除了丙二醇和具有400道尔顿或更小的分子量的聚乙二醇之外的任何有机溶剂接触。
2.根据发明1所述的方法,其中该可聚合组合物包含相对于可聚合组分的总量按重量计从约35%至约56%(更优选地按重量计从约40%至约52%)的所述至少一种N-乙烯基酰胺单体。
3.根据发明1或2所述的方法,其中所述至少一种N-乙烯基酰胺单体是N-乙烯基吡咯烷酮、N-乙烯基-N-甲基乙酰胺、N-乙烯基乙酰胺、N-乙烯基甲酰胺、N-乙烯基异丙基酰胺、或其混合物。
4.根据发明1或2所述的方法,其中所述至少一种N-乙烯基酰胺单体是N-乙烯基吡咯烷酮、N-乙烯基-N-甲基乙酰胺、或其组合。
5.根据发明1至4中任一项所述的方法,其中该聚阴离子聚合物具有从约200000道尔顿至约3000000道尔顿(优选地从约300000道尔顿至约2500000道尔顿)的数均分子量。
6.根据发明1至5中任一项所述的方法,其中该水溶液具有从0至约2.5(优选地从约1至约2.5)的pH。
7.根据发明1至6中任一项所述的方法,其中该水溶液具有从约35℃至约90℃(优选地从约40℃至约80℃)的温度。
8.根据发明1至7中任一项所述的方法,其中用具有从约6.8至约8(优选地从约7.0至约7.5)的pH的缓冲盐水冲洗该在其上具有基底涂层的硅酮水凝胶接触镜片。
9.根据发明1至8中任一项所述的方法,其中用具有从约22℃至约28℃(优选地从约24℃至约26℃、更优选地约25℃)的温度的缓冲盐水冲洗该在其上具有基底涂层的硅酮水凝胶接触镜片。
10.根据发明1至9中任一项所述的方法,其中该交联的亲水性涂层展示了至少约10秒(优选地至少约15秒、更优选地至少约20秒)的水破裂时间(WBUT)。
11.根据发明1至10中任一项所述的方法,其中该交联的亲水性涂层展示了约2.5或更低(优选地约2或更低、更优选地约1.5或更低、甚至更优选地约1或更低)的摩擦等级。
12.根据发明1至11中任一项所述的方法,其中该可聚合组合物包含相对于可聚合组分的总量按重量计从约35%至约56%(优选地从约40%至约52%)的N-乙烯基吡咯烷酮。
13.根据发明1至12中任一项所述的方法,其中该可聚合组合物是溶解于丙二醇或具有约400道尔顿或更小的分子量的聚乙二醇中的所有令人希望的组分的溶液(优选地是没有任何有机溶剂的溶液)。
14.根据发明1至13中任一项所述的方法,其中该共混乙烯基单体是C1-C10烷基(甲基)丙烯酸酯、环戊基丙烯酸酯、环己基甲基丙烯酸酯、环己基丙烯酸酯、(甲基)丙烯酸异冰片酯、苯乙烯、4,6-三甲基苯乙烯(TMS)、叔丁基苯乙烯(TBS)、(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、或其组合(优选地是甲基丙烯酸甲酯或苯乙烯,更优选地是甲基丙烯酸甲酯)。
15.根据发明1至14中任一项所述的方法,其中热地进行该固化步骤持续至少约60分钟(优选地从约120分钟至约600分钟)的时间段,其中该可聚合组合物包含至少一种热自由基引发剂。
16.根据发明1至15中任一项所述的方法,其中通过UV/可见光照射进行该固化步骤,其中该可聚合组合物包含至少一种自由基光引发剂。
17.根据发明1至16中任一项所述的方法,其中该聚阴离子聚合物是聚丙烯酸、聚甲基丙烯酸、聚(2-乙基丙烯酸)、聚(丙烯酸-共-甲基丙烯酸)、聚(丙烯酸-共-乙基丙烯酸)、聚(甲基丙烯酸-共-乙基丙烯酸)、或其混合物。
18.根据发明1至17中任一项所述的方法,其中该聚阴离子聚合物是具有至少约100000道尔顿(优选地从约200000道尔顿至约3000000道尔顿、更优选地从约300000道尔顿至约2500000道尔顿)的数均分子量的聚丙烯酸。
19.根据发明1至17中任一项所述的方法,其中该聚阴离子聚合物的水溶液具有约0至约2.5的pH以及从约40℃至约80℃的温度,其中该聚阴离子聚合物的浓度是按重量计从约0.01%至约10%(优选地从按重量计约0.2%至按重量计约5%、更优选地从按重量计约0.5%至按重量计约2%)。
20.根据发明1至19中任一项所述的方法,其中将该硅酮水凝胶接触镜片浸入在该聚阴离子聚合物的水溶液中持续从约60分钟至约240分钟的时间段。
21.根据发明1至20中任一项所述的方法,该方法进一步包括在形成该基底涂层的步骤之前,将该硅酮水凝胶接触镜片浸入在缓冲盐水中的步骤。
22.根据发明1至20中任一项所述的方法,该方法进一步包括在形成该基底涂层的步骤之前,将该硅酮水凝胶接触镜片浸入在水中的步骤。
23.根据发明1至20中任一项所述的方法,该方法进一步包括在形成该基底涂层的步骤之前,将该硅酮水凝胶接触镜片浸入在具有通过氧化酸(例如硝酸)或非氧化酸(例如盐酸盐)调节的pH的水中的步骤。
24.根据发明1至23中任一项所述的方法,其中该加热步骤是直接在密封的镜片包装中在通过高压灭菌器于从约115℃至约125℃的温度持续至少约20分钟进行灭菌的过程中进行的,该镜片包装包含包装溶液,该包装溶液包括该水溶性可热交联的亲水性聚合物材料。
25.根据发明1至24中任一项所述的方法,其中该水溶性可热交联的亲水性聚合物材料是聚(2-噁唑啉-共-乙烯亚胺)-表氯醇、化学改性的聚(2-噁唑啉-共-乙烯亚胺)-表氯醇、化学改性的聚酰胺胺-表氯醇、或其组合,其中该化学改性的聚(2-噁唑啉-共-乙烯亚胺)-表氯醇或该化学改性的聚酰胺胺-表氯醇包括(i)按重量计从约20%至约95%的衍生自聚酰胺胺-表氯醇或聚(2-噁唑啉-共-乙烯亚胺)-表氯醇的第一聚合物链,(ii)按重量计从约5%至约80%的衍生自至少一种亲水性增强剂的亲水性部分或第二聚合物链,该至少一种亲水性增强剂具有选自下组的至少一个反应性官能团,该组由以下各项组成:氨基基团、羧基基团、硫醇基、及其组合,其中这些亲水性部分或第二聚合物链通过各自在该聚酰胺胺-表氯醇或该聚(2-噁唑啉-共-乙烯亚胺)-表氯醇的一个氮杂环丁烷鎓基团与该亲水性增强剂的一个氨基、羧基或硫醇基之间形成的一个或多个共价键而共价地附接至这些第一聚合物链,以及(iii)氮杂环丁烷鎓基团,其为这些第一聚合物链的部分或者共价地附接到这些第一聚合物链上的侧基或端基。
26.根据发明25所述的方法,其中该水溶性可热交联的亲水性聚合物材料是化学改性的聚(2-噁唑啉-共-乙烯亚胺)-表氯醇或化学改性的聚酰胺胺-表氯醇,其中该化学改性的聚(2-噁唑啉-共-乙烯亚胺)-表氯醇和该化学改性的聚酰胺胺-表氯醇彼此独立地包括:
(i)按重量计从约20%至约95%的衍生自聚酰胺胺-表氯醇或聚(2-噁唑啉-共-乙烯亚胺)-表氯醇的第一聚合物链;
(ii)按重量计从约5%至约80%的衍生自至少一种亲水性增强剂的亲水性部分或第二聚合物链,该至少一种亲水性增强剂具有至少一个选自由氨基、羧基、硫醇基、以及其组合组成的组的反应性官能团;以及
(iii)带正电的氮杂环丁烷鎓基团,这些氮杂环丁烷鎓基团是这些第一聚合物链的一部分或者是共价地连接至这些第一聚合物链上的侧基或端基,其中这些亲水性部分或第二聚合物链通过各自在该聚酰胺胺-表氯醇或聚(2-噁唑啉-共-乙烯亚胺)-表氯醇的一个氮杂环丁烷鎓基团与该亲水性增强剂的一个氨基、羧基或硫醇基之间形成的一个或多个共价键而共价地附接至这些第一聚合物链上。
27.根据发明26所述的方法,其中该化学改性的聚(2-噁唑啉-共-乙烯亚胺)-表氯醇和该化学改性的聚酰胺胺-表氯醇彼此独立地包括按重量计从约35%至约90%的衍生自聚酰胺胺-表氯醇或聚(2-噁唑啉-共-乙烯亚胺)-表氯醇的第一聚合物链;按重量计从约10%至约65%的衍生自至少一种亲水性增强剂的亲水性部分或第二聚合物链,该至少一种亲水性增强剂具有至少一个选自由氨基、羧基、硫醇基、以及其组合组成的组的反应性官能团。
28.根据发明26所述的方法,其中该化学改性的聚(2-噁唑啉-共-乙烯亚胺)-表氯醇和该化学改性的聚酰胺胺-表氯醇彼此独立地包括按重量计从约50%至约85%的衍生自聚酰胺胺-表氯醇或聚(2-噁唑啉-共-乙烯亚胺)-表氯醇的第一聚合物链;按重量计从约15%至约50%的衍生自至少一种亲水性增强剂的亲水性部分或第二聚合物链,该至少一种亲水性增强剂具有至少一个选自由氨基、羧基、硫醇基、以及其组合组成的组的反应性官能团。
29.根据发明25至28中任一项所述的方法,其中该亲水性增强剂是具有一个或多个氨基、羧基和/或硫醇基的亲水性聚合物,其中这些氨基、羧基和/或硫醇基在作为该亲水性增强剂的该亲水性聚合物中的含量是基于该亲水性聚合物的总重量按重量计小于约40%、优选地小于约30%、更优选地小于约20%、甚至更优选地小于约10%。
30.根据发明25至29中任一项所述的方法,其中该亲水性增强剂是:PEG-NH2;PEG-SH;PEG-COOH;H2N-PEG-NH2;HOOC-PEG-COOH;HS-PEG-SH;H2N-PEG-COOH;HOOC-PEG-SH;H2N-PEG-SH;具有一个或多个氨基、羧基或硫醇基团的多臂PEG;具有一个或多个氨基、羧基或硫醇基团的PEG树状聚合物;非反应性亲水性乙烯基单体的二氨基、二羧基、单氨基或单羧基封端的均聚物或共聚物;或其组合,其中PEG是聚乙二醇区段,其中该非反应性乙烯基单体选自下组,该组由以下各项组成:丙烯酰胺、甲基丙烯酰胺、N,N-二甲基丙烯酰胺、N,N-二甲基甲基丙烯酰胺、N-乙烯基吡咯烷酮、N,N,-二甲基氨基乙基甲基丙烯酸酯、N,N-二甲基氨基乙基丙烯酸酯、N,N-二甲基氨基丙基甲基丙烯酰胺、N,N-二甲基氨基丙基丙烯酰胺、丙三醇甲基丙烯酸酯、3-丙烯酰基氨基-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、2-羟乙基(甲基)丙烯酸酯、(甲基)丙烯酸羟丙酯、含磷酰胆碱的乙烯基单体、具有最高达1500道尔顿的数均分子量的C1-C4-烷氧基聚乙二醇(甲基)丙烯酸酯、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、烯丙醇、乙烯醇(在该共聚物中乙酸乙烯酯的水解形式)、以及其组合。
31.根据发明25至29中任一项所述的方法,其中作为该亲水性增强剂的该亲水性聚合物是共聚物,该共聚物是组合物的聚合产物,该组合物包含(1)按重量计约60%或按重量计更少(优选地从约0.1%至约30%、更优选地从约0.5%至约20%、甚至更优选地从约1%至约15%)的至少一种反应性乙烯基单体和(2)至少一种非反应性亲水性乙烯基单体,其中该反应性乙烯基单体选自下组,该组由以下各项组成:氨基–C1-C6烷基(甲基)丙烯酸酯、C1-C6烷基氨基–C1-C6烷基(甲基)丙烯酸酯、烯丙胺、乙烯胺、氨基–C1-C6烷基(甲基)丙烯酰胺、C1-C6烷基氨基–C1-C6烷基(甲基)丙烯酰胺、丙烯酸、C1-C4烷基丙烯酸、N,N-2-丙烯酰胺基乙醇酸、β-甲基-丙烯酸、α-苯基丙烯酸、β-丙烯酰氧基丙酸、山梨酸、白芷酸、肉桂酸、1-羧基-4-苯基丁二烯-1,3,衣康酸、柠康酸、中康酸、戊烯二酸、乌头酸、马来酸、富马酸、三羧基乙烯、以及其组合;
其中该非反应性乙烯基单体选自下组,该组由以下各项组成:丙烯酰胺、甲基丙烯酰胺、N,N-二甲基丙烯酰胺、N,N-二甲基甲基丙烯酰胺、N-乙烯基吡咯烷酮、N,N,-二甲基氨基乙基甲基丙烯酸酯、N,N-二甲基氨基乙基丙烯酸酯、N,N-二甲基氨基丙基甲基丙烯酰胺、N,N-二甲基氨基丙基丙烯酰胺、丙三醇甲基丙烯酸酯、3-丙烯酰基氨基-1-丙醇、N-羟乙基丙烯酰胺、N-羟乙基甲基丙烯酰胺、N-羟丙基丙烯酰胺、N-羟丙基甲基丙烯酰胺、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、2-羟乙基(甲基)丙烯酸酯、(甲基)丙烯酸羟丙酯、含磷酰胆碱的乙烯基单体、具有最高达1500道尔顿的数均分子量的C1-C4-烷氧基聚乙二醇(甲基)丙烯酸酯、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、烯丙醇、乙烯醇、以及其组合。
32.根据发明25至31中任一项所述的方法,其中作为该亲水性增强剂的该亲水性聚合物是共聚物,该共聚物是组合物的聚合产物,该组合物包含按重量计从约0.1%至约30%(更优选地从约0.5%至约20%、甚至更优选地从约1%至约15%)的至少一种反应性乙烯基单体。
33.根据发明26所述的方法,其中作为该亲水性增强剂的该亲水性聚合物是含有氨基或羧基的多糖、透明质酸、硫酸软骨素、以及其组合。
34.根据发明26至33中任一项所述的方法,其中该亲水性增强剂的数均分子量Mw是从约500至约2,000,000、优选地从约1,000至约500,000、甚至更优选地从约5,000至约250,000道尔顿。
35.根据发明26所述的方法,其中该亲水性增强剂是:含有氨基、羧基或硫醇的单糖;含有氨基、羧基或硫醇的二糖;以及含有氨基、羧基或硫醇的低聚糖。
36.根据发明26至35中任一项所述的方法,其中这些第一聚合物链衍生自该聚酰胺胺-表氯醇。
37.根据发明26至36中任一项所述的方法,其中这些第一聚合物链衍生自该聚(2-噁唑啉-共-乙烯亚胺)-表氯醇。
38.一种根据根据发明1至37中任一项所述的方法获得的硅酮水凝胶接触镜片,其中该硅酮水凝胶接触镜片具有至少一种选自下组的特性,该组由以下各项组成:至少约40巴的透氧率;约1.5MPa或更小的弹性模量;当完全水合时,按重量计从约15%至约70%的水含量;约80度或更小的平均水接触角;及其组合。
39.根据根据发明38所述的方法获得的硅酮水凝胶接触镜片,其中该硅酮水凝胶接触镜片具有至少约40巴、优选地至少约50巴、更优选地至少约60巴、甚至更优选地至少约70巴的透氧率。
40.根据根据发明38或39所述的方法获得的硅酮水凝胶接触镜片,其中该硅酮水凝胶接触镜片具有约1.5MPa或更小、优选地约1.2MPa或更小、更优选地约1.0或更小、甚至更优选地从约0.2MPa至约1.0MPa的弹性模量。
41.根据根据发明38至40中任一项所述的方法获得的硅酮水凝胶接触镜片,其中当完全水合时,该硅酮水凝胶接触镜片具有按重量计从约15%至约70%、优选地从约20%至约65%、更优选地从约25%至约60%、甚至更优选地从约30%至约55%的水含量。
42.根据根据发明38至41中任一项所述的方法获得的硅酮水凝胶接触镜片,其中当完全水合时,该硅酮水凝胶接触镜片具有约80度或更小、更优选地约70度或更小、甚至更优选地约60度或更小的平均水接触角。
43.根据根据发明38至42中任一项所述的方法获得的硅酮水凝胶接触镜片,其中该硅酮水凝胶接触镜片具有约3或更低(优选地约2.5或更低、更优选地约2或更低、甚至更优选地约1.5或更低、最优选地约1或更低)的摩擦等级。
上述披露内容应使本领域普通技术人员能够实践本发明。可以对在此描述的各个实施例作出各种修改、变化和组合。为了使读者能够更好地理解其具体实施例及优点,建议参考以下实例。意图是本说明书和实例被认为是示例性的。
以下缩写用于以下实例中:MCR-M07代表单丁基封端的单甲基丙烯酰氧基丙基封端的聚二甲基硅氧烷(M.W.600至800g/mol,来自盖丽公司(Gelest));NVP代表N-乙烯基吡咯烷酮;MMA代表甲基丙烯酸甲酯;TEGDMA代表三乙二醇二甲基丙烯酸酯;EGDMA代表乙二醇甲醚甲基丙烯酸酯;AMA代表甲基丙烯酸烯丙酯;VAZO 64代表2,2'-二甲基-2,2'偶氮二丙酰基腈(2,2'-dimethyl-2,2'azodipropiononitrile);Nobloc是来自奥德里奇公司(Aldrich)的2-[3-(2H-苯并三唑-2-基)-4-羟苯基]乙基甲基丙烯酸酯;RB246是来自阿蓝岛公司(Arran)的活性蓝246;LM-CEPDMS代表二甲基丙烯酸酯封端的链延伸的聚二甲基硅氧烷(M.W.6000g/mol),其具有经由在两个PDMS区段之间的二尿烷键连接的三个聚二甲基硅氧烷(PDMS)区段并且是根据与在US8,529,057(通过引用以其全文结合在此)的实例2中描述的方法类似的方法制备的;X22-1661A代表具有以下结构式的二甲基丙烯酸酯封端的聚硅氧烷(M.W.9K g/mol)
透氧率测量
除非指明,根据美国专利申请公开号2012/0026457A1(通过引用以其全文结合在此)的实例1中描述的程序,确定镜片和镜片材料的表观透氧率(Dkapp)、表观氧透过率(Dk/t)、固有(或边缘校正的)透氧率(Dkc)。
离子渗透率测量
根据在美国专利号5,760,100(通过引用以其全文结合在此)中描述的程序测量镜片的离子渗透率。以下实例中报告的离子渗透率的值是关于作为参比材料的镜片材料Alsacon的相对离子通量扩散系数(D/Dref)。Alsacon具有0.314X10-3mm2/分钟的离子通量扩散系数。
润滑性评估。
通过使用手指感觉润滑性测试来评估镜片的润滑性,该测试以从0至4的摩擦等级尺度定性地表征镜片表面的滑度。摩擦等级越高,滑度(或润滑性)越低。
商业镜片:OASYSTM;ADVANCE PLUSTM;Aqua Comfort以及AIR分别被指定摩擦等级(下文指示为“FR”)为0、1、2、3、和4。将它们用作标准镜片以用于确定测试下的镜片的摩擦等级。
将样品放置于PBS中持续至少两次各30分钟的冲洗,并且然后转移到新鲜PBS中,之后评估。在评估之前,将手用皂液冲洗,用去离子水广泛地冲洗并且然后用毛巾干燥。在手指之间处理这些样品并且相对于上述的以上标准镜片对每一个样品指定数值。例如,如果镜片被确定为仅仅稍好于AIR镜片,那么它们被指定数字3。摩擦等级的值是通过由两个或更多个人对接触镜片的至少两个摩擦等级的结果取平均值和/或通过由一个人对两个或更多个接触镜片(来自相同批次的镜片生产)的摩擦等级取平均值而获得的值。
表面润湿性测试。
接触镜片上的水接触角(WCA)是接触镜片的表面润湿性的一般量度。特别地,低水接触角对应于更可润湿的表面。使用VCA 2500XE接触角测量设备(来自位于马萨诸塞州波士顿的AST公司)测量接触镜片的平均接触角(座滴法)。这种设备能够测量前进接触角(θa)或后退接触角(θr)或固着(静态)接触角。除非指明,水接触角是固着(静态)接触角。这些测量是在完全水合的接触镜片上并且在如下吸干之后立即进行。将接触镜片从小瓶中移出并且在约200ml新鲜的去离子水中洗涤3次以便从该镜片表面去除松散结合的包装添加剂。然后将该镜片放置在一块无绒清洁布(Alpha Wipe TX1009)的顶部上,充分地轻擦以去除表面水,安装在该接触角测量支座上,用一股干空气吹干并且最终使用由制造厂商提供的软件自动地测量座滴接触角。用于测量接触角的去离子水具有>18MΩcm的电阻率并且所使用的液滴体积是2μl。典型地,未涂覆的硅酮水凝胶镜片(在高压灭菌之后)具有约120度的座滴接触角。在与该接触镜片开始接触之前,将镊子和支座用异丙醇充分地洗涤并且用去离子水冲洗。
水破裂时间(WBUT)测试。
镜片的表面亲水性(在高压灭菌之后)是通过测定镜片表面上水膜开始破裂所需的时间而进行评价的。简言之,将镜片从小瓶中移出并且放置于PBS(磷酸盐缓冲盐水)中持续至少两次每次30分钟的冲洗,并且然后转移到新鲜PBS中,以便从镜片表面去除松散结合的包装添加剂。将该镜片从该溶液中移出并且保持对着明亮的光源。视觉记录暴露出下面镜片材料下的水膜破裂(脱湿)所需的时间。未涂覆的镜片典型地在从PBS中移出时即刻破裂并且被指定0秒的WBUT。展现出WBUT≥10秒的镜片被认为具有亲水性表面并且预期展现在眼睛上足够的润湿性(支撑泪液膜的能力)。
手指摩擦测试。
将镜片用PBS或多功能镜片护理溶液(或另一种多功能镜片护理溶液)经手指摩擦(佩戴一次性无粉乳胶手套)持续20秒并且然后用盐水冲洗。将以上程序重复给定次数,例如从1至30次(即模拟清洁和浸泡循环的手指摩擦测试的重复数目)。
涂层完整性测试。接触镜片表面上涂层的完整性可如下根据苏丹黑染色试验进行测试。将具有涂层(LbL涂层、等离子体涂层或任何其他涂层)的接触镜片浸渍入苏丹黑染料溶液(苏丹黑在~80%矿物油和~20%维生素E油的混合物中)中。苏丹黑染料为疏水性的,且具有被疏水性材料吸附或吸收到疏水镜片表面或疏水镜片(例如硅酮水凝胶接触镜片)的部分涂覆表面上的疏水点上的巨大倾向。如果疏水镜片上的涂层是完整的,则在镜片上或镜片中应观察不到污点。所有测试镜片是完全水合的。在镜片表面上的可见细线可以指明交联涂层的裂化存在。
镜片表面裂化测试。
涂层层的过度交联可导致在摩擦镜片之后在暗视野显微镜下的可见表面裂纹。镜片表面裂化测试用于辨别由镜片暴露于在镜片的日常和预期使用期间遇到的环境和力所导致的表面裂化的严重性。
通过将镜片边缘握在一只手的拇指和食指之间来翻转镜片进行确认。镜片的凹面应该面向实验者的身体。用另一只手的拇指和/或食指,轻轻将镜片顶部在食指上弯曲,握住镜片直到镜片确认翻转。在暗视野立体显微镜下在5x至10X放大倍数下寻找表面裂纹。如果单独的裂纹线是清晰可辨的,则这些镜片被认为对于裂化是“是”,如果镜片显现具有长的、浑浊的、线性形成物,但裂纹线是不可辨的,则这些区域可能在较高放大倍数(根据需要)下检查。如果没有裂纹线或长的、浑浊的、线性形成物可见,则镜片被认为“没有”裂化。没有展现裂化0的镜片被认为更佳,并且被预期展现光滑且柔软的表面。
镜片表面珠粒测试。
镜片表面珠粒测试用于评估接触镜片的表面电荷。从这种方法产生的数据是被吸附到镜片表面上的珠粒数目,并且充当指示表面电荷特性的信息工具。
将Dovex 1x4氯化物形式50-100目(货号54898PJV,西格玛奥德里奇(SigmaAldrich)CAS69011-19-4)的珠粒悬浮于PBS中。将该镜片浸泡于离心管中的珠粒/PBS中。在300rpm的摇床上持续2min之后,使用PBS冲洗镜片。然后将吸附在镜片表面上的珠粒在暗视野显微镜下进行观察。使用Image Pro软件分析阳离子珠粒的总计数。阳离子珠粒的总数是珠粒测试的总计数。
实例2
制备可聚合组合物
制备具有如在表1中示出的组合物(以单位份计)的两种镜片配制品(可聚合组合物)I和II。
表1
通过将LM-CEPDMS、AMA、TEGDMA、MMA、EGMA、NVP、LM-CEPDMS、MCR-M07、Norbloc、RB246和VAZO 64添加至具有搅拌棒的干净瓶内以在600rpm下在室温下混合持续30min制备这些配制品。在所有固体溶解之后,通过使用2.7um GMF过滤器进行该配制品的过滤。
制备硅酮水凝胶接触镜片
在室温下用氮气吹扫镜片配制品持续30至35分钟。将该N2吹扫的镜片配制品引入至聚丙烯模具内并且在以下固化条件下热固化:以约7℃/分钟的斜坡速率从室温缓变至55℃;在55℃下保持持续约30分钟;以约7℃/分钟的斜坡速率从55℃缓变至80℃;在55℃下保持持续约30分钟;以约7℃/分钟的斜坡速率从80℃缓变至100℃;并且在100℃下保持持续约30分钟。打开这些模具并且将模制的镜片从这些模具中取出。
配制品I和II用于以下实例中的涂层研究。总体上,除非另外指明,使用配制品I。
实例3
制备PAA(M.W.250000)水溶液
通过用纯化水(蒸馏水或去离子水)稀释水中的按重量计35%的PAA(直接来自供应商)制备聚丙烯酸(PAA,M.W.250000)的水溶液。通过将甲酸添加至该PAA水溶液中将pH调节至约2.0。PAA的浓度是按重量计约0.5%。通过使用VWR#28306-153滤纸(颗粒保留尺寸=10um)过滤该制备的PAA水溶液以去除任何微粒或异物。
磷酸盐缓冲盐水(PBS)
通过以下方式制备磷酸盐缓冲盐水:将NaH2PO4·H2O、Na2HPO4·2H2O溶解于给定体积的纯化水(蒸馏的或去离子的)中以具有以下组成:大约0.044w/w% NaH2PO4·H2O、大约0.388w/w/% Na2HPO4·2H2O、以及大约0.79w/w% NaCl。
没有NaCl的磷酸盐缓冲溶液
使用相同的用于制备PBS的程序但是没有添加NaCl还可以制备没有NaCl的磷酸盐溶液。
IPC盐水
IPC盐水是通过将适当量的聚(AAm-co-AA)或其他润湿剂与PAE在磷酸盐缓冲盐水中混合制备的并且在某一温度下预处理持续所希望的时间。聚(AAm-共-AA)(90/10)部分钠盐(聚(AAm-共-AA)90/10,Mw200,000)是从波利塞斯公司(Polysciences,Inc.)购买的并且按接收的原样使用。不同固体含量的Kymene或PAE溶液作为水溶液购自亚什兰(Ashland)并且按接收的原样使用。在热预处理之后,将该IPC盐水使用0.22微米的膜滤器过滤并且冷却回到室温。可以将5ppm过氧化氢添加至最终的IPC盐水中以防止生物负荷生长,并且将IPC盐水使用0.22微米膜滤器进行过滤。
不同代码可以被指定为IPC盐水。例如对于IPC-3C,将0.07%的PAAm-PAA和约0.35% Kymene一起混合在PBS中并且在60℃下预处理持续约6hr,kymene的%可以基于固体含量和氮杂环丁烷鎓官能度调节。例如对于IPC-3D,将0.07%的PAAm-PAA和约0.35%Kymene一起混合在PBS中并且在70℃下预处理持续约7hr。IPC-3X可以用于描述不同PAAm-PAA和Kymene浓度以及不同加热预处理条件的IPS盐水。
PAA-涂覆的镜片
在脱模之后,使实例2中制备的硅酮水凝胶接触镜片经受3步涂覆工艺(被指示为“BC-1”)以形成在这些硅酮水凝胶接触镜片上的PAA涂层(即,基底涂层)。在BC-1中,将这些硅酮水凝胶接触镜片第一在室温下浸入PBS中持续约60分钟,第二在室温下浸入以上制备的PAA溶液中持续约60分钟,并且第三在室温下用PBS冲洗持续约5分钟。
交联涂层的施加。
将以上制备的在其上具有PAA基底涂层的SiHy镜片放置于具有0.6mL的该IPC盐水(IPC-3C)的聚丙烯镜片包装外壳(或泡罩)中(每个外壳一个镜片)(在插入该镜片之前添加一半该盐水)。然后将这些泡罩用箔密封并且在约121℃下高压灭菌持续约45分钟,形成在其上具有交联涂层(PAA-x-亲水性聚合物材料)的SiHy接触镜片。
SiHy镜片的表征
对照镜片是在其上没有任何涂层的SiHy接触镜片。在脱模之后,将实例2中制备的SiHy镜片两次在室温下浸入PBS中持续约60分钟。在PBS中用5min冲洗之后,然后将该镜片放置于具有0.6mL的PBS的聚丙烯镜片包装外壳(或泡罩)中(每个外壳一个镜片)。然后将这些泡罩用箔密封并且在约121℃下高压灭菌持续约45分钟。
PAA-涂覆的SiHy镜片是在其上具有PAA涂层但是在该PAA涂层的顶部上没有交联的亲水性涂层的SiHy镜片。将如以上制备的在其上具有PAA基底涂层的SiHy镜片放置于具有0.6mL的PBS的聚丙烯镜片包装外壳(或泡罩)中(每个外壳一个镜片)。然后将这些泡罩用箔密封并且在约121℃下高压灭菌持续约45分钟。
根据实例1中描述的程序针对表面亲水性(WBUT)和润滑性(摩擦等级),测试在其上具有交联涂层的SiHy镜片、PAA-涂覆的SiHy镜片、以及对照SiHy镜片。结果报告在表2中。
表2
SiHy镜片的类型 | WBUT | 摩擦等级 |
对照(没有涂层) | 0 | 4 |
具有PAA涂层 | 5、8 | 2、2 |
具有交联涂层 | 5、7 | 0.5、0.5 |
这些镜片具有约91巴(对于配制品I)或约83巴(对于配制品II)的透氧率(根据极谱法测量的)、约0.80MPa(对于配制品I)或0.67MPa(对于配制品II)的本体弹性模量、按重量计约49%(对于配制品I)或按重量计约50%(对于配制品II)的水含量、相对于Alsacon镜片约12.5(对于配制品I)或相对于Alsacon镜片约11.0(对于配制品II)的相对离子渗透率、以及29度的水接触角、14秒的WBUT。在摩擦该测试镜片之后,一些裂化线是可见的并且用苏丹黑染色。然而,这些镜片在手指摩擦测试中是非常润滑的并且具有约0.5的摩擦等级。当根据带正电的颗粒粘附性测试测试这些镜片的镜片表面电荷时,存在小于71个粘附到具有该交联涂层的镜片上的带正电的颗粒(DowexTMmonosphere离子交换树脂)。
实例4
该PBS和IPC盐水(这两者都是在实例3中制备的)用于此实例中。通过以下方式制备PAA涂层溶液:将一定量的PAA(M.W.:1.6百万Da,来自路博润公司(Lubrizol))溶解于给定体积的纯化水(蒸馏的或去离子的)中以具有按重量计约0.5%的浓度,并且用甲酸将pH调节至约2.0。
PAA-涂覆的镜片
在脱模之后,使实例2中制备的硅酮水凝胶接触镜片经受2步涂覆工艺(被指示为“BC-2”)以形成在这些硅酮水凝胶接触镜片上的PAA涂层(即,基底涂层)。在BC-2中,将这些硅酮水凝胶接触镜片第一在室温下浸入以上制备的PAA溶液中持续约150分钟并且然后在室温下用PBS冲洗持续约5分钟。
交联涂层的施加。将以上制备的在其上具有PAA-LbL基底涂层的镜片放置于具有0.6mL的该IPC盐水(IPC-3C)的聚丙烯镜片包装外壳中(每个外壳一个镜片)(在插入该镜片之前添加一半该盐水)。然后将这些泡罩用箔密封并且在约121℃下高压灭菌持续约45分钟,形成在其上具有交联涂层(PAA-x-亲水性聚合物材料)的SiHy接触镜片。
SiHy镜片的表征。
根据实例1中描述的程序测试所得的在其上具有交联涂层(PAA-x-亲水性聚合物材料)的SiHy接触镜片。这些镜片具有约91巴(对于配制品I)或约83巴(对于配制品II)的透氧率(根据极谱法测量的)、约0.80MPa(对于配制品I)或0.67MPa(对于配制品II)的本体弹性模量、按重量计约49%(对于配制品I)或按重量计约50%(对于配制品II)的水含量、相对于Alsacon镜片约12.5(对于配制品I)或相对于Alsacon镜片约11.0(对于配制品II)的相对离子渗透率、42度的水接触角、超过10秒的WBUT。在摩擦该测试镜片之后,没有裂化线可见并且然后用苏丹黑染色。这些镜片在手指摩擦测试中是非常润滑的并且具有0的摩擦等级。当根据带正电的颗粒粘附性测试测试这些镜片的镜片表面电荷时,存在小于62个粘附到具有该交联涂层的镜片上的带正电的颗粒(DowexTM monosphere离子交换树脂)。
实例5
该IPC-3C盐水和PBS(这两者都是在实例3中制备的)用于此实例中。通过用纯化水(蒸馏水或去离子水)稀释水中的按重量计35%的PAA(直接来自供应商)制备聚丙烯酸(PAA,M.W.250000)的两种水溶液。通过将盐酸添加至该PAA水溶液中将该pH调节至约2.0(对于一种PAA溶液)和约3.0(对于另一种PAA溶液)。PAA在两种溶液中的浓度是按重量计约0.5%。通过使用VWR#28306-153滤纸过滤这些制备的PAA水溶液以去除任何微粒或异物。
PAA-涂覆的镜片
在脱模之后,使实例2中制备的硅酮水凝胶接触镜片经受7步涂覆工艺(BC-3)以形成在这些硅酮水凝胶接触镜片上的PAA涂层(即,基底涂层)。在BC-3中,将这些硅酮水凝胶接触镜片:第一在室温下浸入PBS中持续约60分钟;第二在室温下浸入以上制备的PAA溶液(pH~2.0或pH~3.0)中持续约20分钟;第三在室温下用PBS冲洗持续约5分钟;第四在室温下浸入以上制备的PAA溶液(具有与在第二步骤中相同的pH)持续约20分钟;第五在室温下用PBS冲洗持续约5分钟;第六在室温下浸入以上制备的PAA溶液(具有与在该第二步骤中相同的pH)持续约20分钟;并且第七在室温下用PBS冲洗持续约5分钟。
交联涂层的施加
将以上制备的在其上具有PAA-LbL基底涂层的镜片放置于具有0.6mL的该IPC-3C盐水的聚丙烯镜片包装外壳中(每个外壳一个镜片)(在插入该镜片之前添加一半该盐水)。然后将这些泡罩用箔密封并且在约121℃下高压灭菌持续约45分钟,形成在其上具有交联涂层(PAA-x-亲水性聚合物材料)的SiHy接触镜片。
SiHy镜片的表征。
根据实例1中描述的程序测试所得的在其上具有交联涂层(PAA-x-亲水性聚合物材料)的SiHy接触镜片。所得镜片具有约5至约7秒的WBUT和约0.5的摩擦等级(对于在pH2.0下形成的具有PAA基底涂层的那些镜片);以及约5的WBUT和约2的摩擦等级(对于在pH3.0下形成的具有PAA基底涂层的那些镜片)。较低的pH优选地用于PAA-涂覆步骤。
实例6
该PAA溶液、该IPC-3C盐水和PBS(所有这些都是在实例3中制备的)用于此实例中。
PAA-涂覆的镜片
在脱模之后,使实例2中制备的硅酮水凝胶接触镜片在约80℃下经受7步涂覆工艺(BC-4)以形成在这些硅酮水凝胶接触镜片上的PAA涂层(即,基底涂层)。在BC-4中,将这些硅酮水凝胶接触镜片:第一浸入在大约80℃下的PBS中持续大约60分钟;第二浸入在大约80℃下的该以上制备的PAA溶液(pH~2.0)中持续大约20分钟;第三用大约80℃下的PBS冲洗持续大约5分钟;第四浸入在大约80℃下的该以上制备的PAA溶液(pH~2.0)中持续大约20分钟;第五用大约80℃下的PBS冲洗持续大约5分钟;第六浸入在大约80℃下的该以上制备的PAA溶液(pH~2.0)中持续大约20分钟;并且第七在室温下用PBS冲洗持续大约5分钟。
交联涂层的施加
将以上制备的在其上具有PAA-LbL基底涂层的镜片放置于具有0.6mL的该IPC盐水的聚丙烯镜片包装外壳中(每个外壳一个镜片)(在插入该镜片之前添加一半该盐水)。然后将这些泡罩用箔密封并且在约121℃下高压灭菌持续约45分钟,形成在其上具有交联涂层(PAA-x-亲水性聚合物材料)的SiHy接触镜片。
SiHy镜片的表征。
对照镜片是在其上没有任何涂层的SiHy接触镜片。在脱模之后,将实例2中制备的SiHy镜片两次在室温下浸入PBS中持续约60分钟。在PBS中用5min冲洗之后,然后将该镜片放置于具有0.6mL的PBS的聚丙烯镜片包装外壳(或泡罩)中(每个外壳一个镜片)。然后将这些泡罩用箔密封并且在约121℃下高压灭菌持续约45分钟。
PAA-涂覆的SiHy镜片是在其上具有PAA涂层但是在该PAA涂层的顶部上没有交联的亲水性涂层的SiHy镜片。将如以上制备的在其上具有PAA基底涂层的SiHy镜片放置于具有0.6mL的PBS的聚丙烯镜片包装外壳(或泡罩)中(每个外壳一个镜片)。然后将这些泡罩用箔密封并且在约121℃下高压灭菌持续约45分钟。
通过以下方式制备在其上具有交联涂层的SiHy镜片:将PAA-涂覆的SiHy镜片放置于具有0.6mL的该IPC盐水(IPC-3C)的聚丙烯镜片包装外壳中(每个外壳一个镜片)(在插入该镜片之前添加一半该盐水)。然后将这些泡罩用箔密封并且在约121℃下高压灭菌持续约45分钟,形成在其上具有交联涂层(PAA-x-亲水性聚合物材料)的SiHy接触镜片。
根据实例1中描述的程序针对表面亲水性(WBUT)和润滑性(摩擦等级)测试在其上具有交联涂层的SiHy镜片、PAA-涂覆的SiHy镜片、以及对照SiHy镜片。结果报告在表3中。结果指明了该PAA-涂覆步骤优选地在高于室温的温度下进行。
表3
SiHy镜片的类型 | WBUT | 摩擦等级 |
具有PAA涂层(BC-3) | 5、8 | 2、2 |
具有交联涂层(BC-3) | 5、7 | 0.5、0.5 |
具有PAA涂层(BC-4) | 5、7 | 1、0.5 |
具有交联涂层(BC-4) | 13、11 | 0、0 |
实例7
该PAA溶液、该IPC-3C盐水和PBS(所有这些都是在实例3中制备的)用于此实例中。
PAA-涂覆的镜片
在脱模之后,使实例2中制备的硅酮水凝胶接触镜片经受3步涂覆工艺(BC-5)以形成在这些硅酮水凝胶接触镜片上的PAA涂层(即,基底涂层)。在BC-5中,将这些硅酮水凝胶接触镜片:第一在室温下浸入PBS中持续约60分钟,同时振荡该PBS中的这些镜片;第二在室温下浸入该以上制备的PAA溶液(pH~2.0)中持续约60分钟,同时振荡该PAA溶液中的这些镜片;并且第三在室温下用PBS冲洗持续约5分钟。
可替代地,在脱模之后,使实例2中制备的硅酮水凝胶接触镜片经受5步涂覆工艺(BC-6)以形成在这些硅酮水凝胶接触镜片上的PAA涂层(即,基底涂层)。在BC-6中,将这些硅酮水凝胶接触镜片:第一在室温下浸入PBS中持续约3天,同时振荡该PBS中的这些镜片;第二在室温下浸入该以上制备的PAA溶液(pH~2.0)中持续约30分钟,同时振荡该PAA溶液中的这些镜片;第三在室温下用PBS冲洗持续约5分钟;第四在室温下浸入该以上制备的PAA溶液(pH~2.0)中持续约30分钟,同时振荡该PAA溶液中的这些镜片;并且第五在室温下用PBS冲洗持续约5分钟。
交联涂层的施加
将以上制备的在其上具有PAA-LbL基底涂层的镜片放置于具有0.6mL的该IPC盐水(IPC-3C)的聚丙烯镜片包装外壳中(每个外壳一个镜片)(在插入该镜片之前添加一半该盐水)。然后将这些泡罩用箔密封并且在约121℃下高压灭菌持续约45分钟,形成在其上具有交联涂层(PAA-x-亲水性聚合物材料)的SiHy接触镜片。
SiHy镜片的表征。
对于聚集体在镜片表面上的存在,在暗视野下观察在其上具有交联涂层的SiHy镜片。没有观察到聚集体。在萃取/涂覆工艺期间的搅拌作用对于消除或最小化颗粒聚集可能是令人希望的。
根据实例1中描述的程序针对表面亲水性(WBUT)和润滑性(摩擦等级)测试所得的SiHy镜片。结果报告在表A中。
表A
SiHy镜片的类型 | WBUT | 摩擦等级 | WCA |
具有交联涂层(BC-5) | 14、15 | 0、0 | 29 |
具有交联涂层(BC-6) | 12、15 | 0、0 | 41 |
实例8
该PBS和该IPC-3D盐水(这两者都是在实例3中制备的)用于此实例中。通过用纯化水(蒸馏水或去离子水)稀释水中的按重量计35%的PAA(直接来自供应商)制备聚丙烯酸(PAA,M.W.250000)的两种水溶液。通过将甲酸添加至该PAA水溶液中将pH调节至大约2.0。PAA的浓度是按重量计大约0.5%。通过使用VWR#28306-153滤纸过滤该制备的PAA水溶液以去除任何微粒或异物。
PAA-涂覆的镜片
在脱模之后,使实例2中制备的硅酮水凝胶接触镜片经受5步涂覆工艺(被指示为“BC-7”)以形成在这些硅酮水凝胶接触镜片上的PAA涂层(即,基底涂层)。在BC-7中,将这些硅酮水凝胶接触镜片第一在室温下浸入PBS中持续约60分钟,第二在室温下浸入以上制备的PAA溶液中持续约60分钟,第三在室温下用PBS冲洗持续约5分钟;第四在室温下浸入以上制备的PAA溶液中持续约30分钟并且第五在室温下用PBS冲洗持续约5分钟。
交联涂层的施加。
将以上制备的在其上具有PAA基底涂层的SiHy镜片放置于具有0.6mL的该IPC盐水的聚丙烯镜片包装外壳(或泡罩)中(每个外壳一个镜片)(在插入该镜片之前添加一半该盐水)。然后将这些泡罩用箔密封并且在约121℃下高压灭菌持续约45分钟,形成在其上具有交联涂层(PAA-x-亲水性聚合物材料)的SiHy接触镜片。
SiHy镜片的表征。
根据实例1中描述的程序测试所得的在其上具有交联涂层(PAA-x-亲水性聚合物材料)的SiHy接触镜片。这些镜片具有约91巴(对于配制品I)或约83巴(对于配制品II)的透氧率(根据极谱法测量的)、约0.80MPa(对于配制品I)或0.67MPa(对于配制品II)的本体弹性模量、按重量计约49%(对于配制品I)或按重量计约50%(对于配制品II)的水含量、相对于Alsacon镜片约12.5(对于配制品I)或相对于Alsacon镜片约11.0(对于配制品II)的相对离子渗透率、24度的水接触角、17秒的WBUT。在摩擦该测试镜片之后,没有裂化线可见并且然后用苏丹黑染色。这些镜片在手指摩擦测试中是非常润滑的并且具有约1.5的摩擦等级。当根据带正电的颗粒粘附性测试测试这些镜片的镜片表面电荷时,存在小于42个粘附到具有该交联涂层的镜片上的带正电的颗粒(DowexTMmonosphere离子交换树脂)。
实例9
该PBS和该IPC-3D盐水(这两者都是在实例3中制备的)用于此实例中。通过将PAA固体(直接来自供应商)添加在纯化水(蒸馏水或去离子水)中制备聚丙烯酸(PAA,M.W.约1.6百万)的水溶液。通过将甲酸盐酸添加至该PAA水溶液中将pH调节至约1.8。PAA在两种溶液中的浓度是按重量计约0.1%。通过使用VWR#28306-131滤纸过滤这些制备的PAA水溶液以去除任何微粒或异物。
PAA-涂覆的镜片
在脱模之后,使实例2中制备的硅酮水凝胶接触镜片经受3步涂覆工艺(BC-8)以形成在这些硅酮水凝胶接触镜片上的PAA涂层(即,基底涂层)。在BC-8中,将这些硅酮水凝胶接触镜片:在搅拌下在室温下浸入水中持续大约60分钟;然后在室温下浸入该以上制备的PAA溶液中持续大约60分钟,同时振荡该PAA溶液中的这些镜片;并且第三在室温下用PBS冲洗持续大约5分钟。
交联涂层的施加
将以上制备的在其上具有PAA-LbL基底涂层的镜片放置于具有约0.6mL的该IPC盐水(IPC-3D)的聚丙烯镜片包装外壳中(每个外壳一个镜片)(在插入该镜片之前添加一半该盐水)。然后将这些泡罩用箔密封并且在约121℃下高压灭菌持续约45分钟,形成在其上具有交联涂层(PAA-x-亲水性聚合物材料)的SiHy接触镜片。
SiHy镜片的表征。
对于裂化的存在,在暗视野下观察在其上具有交联涂层的SiHy镜片,并且没有观察到裂化。
根据实例1中描述的程序针对表面润湿性(WCA)和润滑性(摩擦等级)测试所得的SiHy镜片。结果报告在表4中。
表4
SiHy镜片的类型 | 摩擦等级 | WCA |
具有交联涂层(BC-8) | 1~2 | 31 |
实例10
根据实例9中描述的程序使用甲酸调节pH至约1.8,制备具有不同PAA浓度的各种PAA水溶液(参见表4)。在搅拌下,将由配制品I和II制成的镜片芯(对于细节参见实例2)在室温下浸入PAA水溶液中持续约2.5小时。然后通过PBS盐水冲洗它持续5分钟,直到在IPC盐水中包装。关于IPC-3G的细节可以于实例14中找到。然后将该镜片包装外壳密封并且在121℃下高压灭菌持续45分钟。测量并且在表5中报告了镜片表面特性(关于测试方法参见实例1)。
表5
实例11:
通过制备如在实例9中陈述的PAA溶液,获取不同分子量PAA的影响。用购自各家销售商的各种分子量(Mw=1621KDa、963kDa、337KDa、257KDa)的PAA制备0.05重量百分数的PAA溶液。由配制品I制备的镜片是,在搅拌下,将由配制品I和II制成的镜片芯(对于细节参见实例2)在室温下浸入PAA水溶液中持续或者1)2.5小时或2)2小时。然后通过PBS盐水冲洗它持续5分钟,直到在IPC盐水中包装。在包装外壳内部中的IPC溶液中包装镜片,然后将该包装外壳密封并且在121℃下高压灭菌持续45分钟。测量并且在表6中报告了镜片表面特性(关于测试方法参见实例1)。
表6
*在IPC中包装之前将这些镜片浸泡在PBS中持续5min。
实例12:
还已经探索了在该第一30min涂覆之后PAA交换的影响。在此工艺期间,用如在实例9中陈述制备的PAA溶液涂覆使用或者配制品I或配制品II制备的这些镜片。使用不同分子量的PAA溶液用于该涂覆工艺,并且在所有情况下使用甲酸用于调节该pH。除了在该第一30min之后使用新鲜的PAA之外,还将总涂覆时间调节到或者2h或2.5h。然后将由此制备的镜片通过PBS盐水冲洗持续60分钟,之后负载到预负载有IPC盐水的泡罩上并且然后密封并且在121℃下高压灭菌持续45分钟。测量并且在表7中报告了镜片表面特性(关于测试方法参见实例1)。
表7
*在包装至IPC溶液内之前将所有镜片浸泡在PBS中持续60min
实例13
通过添加各种量的或者甲酸(FA)或磷酸(PA)调节该溶液pH,制备0.1% PAA(Mw~963kDa)的水溶液。在搅拌下,将由配制品I和II制成的镜片芯(对于细节参见实例2)在室温下浸入PAA水溶液中持续约2.5小时。然后通过PBS盐水冲洗它持续60分钟,直到在IPC盐水中包装。关于IPC-3L的细节(与IPC-3G相同)可以于实例14中找到。然后将该镜片包装外壳密封并且在121℃下高压灭菌持续45分钟。测量并且在表8中报告了镜片的机械特性和表面特性。
表8
实例14
通过添加各种量的甲酸(FA)调节溶液pH至约1.8,制备0.5% PAA(Mw~1.6百万)和0.02% PAA(Mw~1.6百万)的水溶液。在搅拌下,将由配制品I制成的镜片芯在室温下浸入PAA水溶液中持续约2.5小时。然后通过PBS盐水冲洗它持续60分钟(对于[PAA]=0.5%,在去离子水中附加的10分钟),直到在IPC盐水中包装。然后将该镜片包装外壳密封并且在121℃下高压灭菌持续45分钟。表9汇总了IPC盐水制备工艺参数并且表10报告了结果。
表9
表10
实例15
通过添加各种量的柠檬酸(CA)调节溶液pH,制备0.25% PAA(Mw~1.6百万)和0.1% PAA(Mw~1.6百万)的水溶液。在搅拌下,将由配制品I制成的镜片芯在室温下浸入PAA水溶液中持续约2.5小时。然后通过PBS盐水冲洗它持续60分钟,直到在IPC盐水中包装。然后将该镜片包装外壳密封并且在121℃下高压灭菌持续45分钟。表11汇总了这些结果。
表11
实例16
除了这些PAA分子量、各种浓度以及浸渍时间之外,各种酸还用于调节这些PAA溶液的pH以制备其用于该涂覆工艺。在实例16中列出了选定的所评价的酸。或者以各种浓度或以实现各种pH值添加所使用的酸。结果列出于表12和13中。如前面实例中所证明的,针对一些条件已经评价了或者配制品II或两者。此外,不同的浸渍时间(2h对比2.5h)和IPC是可得的。来自这些研究的结果列出于以下表中。
与之前类似,在各种PAA溶液中涂覆镜片持续预定量的时间、接着是用PBS交换持续不同时间。然后将这些镜片直接地转移至预负载有IPC盐水的泡罩内并且然后密封并且在121℃下高压灭菌持续45分钟。以下列出了镜片表面特性。
表12
*在包装至IPC溶液内之前将所有镜片浸泡在PBS(没有NaCl)中持续60min
表13
*在包装至IPC溶液内之前将所有镜片浸泡在PBS中持续60min,并且对于所有镜片总浸渍时间是2h并且以3L包装。**总浸渍时间=1h
实例17
在实例3中制备PBS和PB(无(w/o)NaCl)并且用于此实例中。
制备PAA水溶液
通过将足够量的PAA添加在水(蒸馏水或去离子水)中制备聚丙烯酸(PAA)的水溶液。在PAA完全溶解之后,通过将~1.85%的甲酸添加至该PAA水溶液中将pH调节至约2。PAA的目标浓度是按重量计约0.1%。过滤该制备的PAA水溶液以去除任何微粒或异物。
IPC盐水
如下制备IPC盐水。聚(AAm-共-AA)(90/10)部分钠盐(聚(AAm-共-AA)90/10,Mw200,000)是从波利塞斯公司(Polysciences,Inc.)购买的并且按接收的原样使用。不同固体含量的Kymene或PAE溶液作为水溶液购自亚什兰(Ashland)并且按接收的原样使用。将0.132w/w%的PAAm-PAA和约0.11w/w%的PAE一起混合在PBS中并且在65℃下预处理持续约6hr。在该热预处理之后,将该IPC盐水冷却回到室温。可以将最高达5ppm过氧化氢添加至最终的IPC盐水中以防止生物负荷生长,并且将该IPC盐水使用0.22微米膜滤器进行过滤。
PAA-浸渍涂漆
在脱模之后,将干燥的硅酮水凝胶接触镜片(在实例2中制备的,配制品II)放置于适当的托盘中。然后将这些具有镜片的托盘浸入在PAA溶液中持续某一时间段,或者在一个PAA浴中持续120min,或者在两个连续的PAA浴中,其中在第一浴中30min浸渍并且在第二浴中90min浸渍。将该PAA浸渍溶液加热至高于室温,例如40℃。充分的搅拌(例如水平振荡或上下移动)可以用于确保在该浸渍步骤期间适当的PAA溶液流动。
在PAA浸渍之后,通常在室温下,将这些镜片转移至具有PB的浴中持续最高达约一小时。充分的搅拌(例如水平振荡或上下移动)可以用于确保在该浸渍步骤期间适当的PB流动。
然后,通常在室温下,将镜片转移至具有水的浴中持续约5~10min。充分的搅拌(例如水平振荡或上下移动)可以用于确保在该浸渍步骤期间适当的水流动
交联涂层(包装内涂层,IPC)的施加
将以上制备的在其上PAA浸渍涂覆的镜片放置于具有0.55mL或0.65ml的该IPC盐水的聚丙烯镜片包装外壳中(每个外壳一个镜片)(在插入该镜片之前可以添加约一半该盐水)。然后将这些泡罩用箔密封并且在约121℃下高压灭菌持续约45分钟,形成在其上具有交联涂层(PAA-x-亲水性聚合物材料)的SiHy接触镜片。为了测试涂层耐用性,还可以使这些镜片经受多个或连续的高压灭菌持续超过45min。
涂覆的镜片的表面特性
对于自包装离开(OOP)的镜片,评估了对于这些涂覆的镜片的手指润滑性,手指润滑性被评级为0。通过苏丹黑染料测试测试涂层均匀性或完整性并且该涂层通过苏丹黑染料测试。
还在121℃下对该镜片高压灭菌90min,手指润滑性依然具有0的等级。在90min高压灭菌之后这些镜片还通过苏丹黑染料测试。
Claims (36)
1.一种用于生产各自在其上具有交联的亲水性涂层的涂覆的硅酮水凝胶接触镜片的方法,包括以下步骤:
(1)将可聚合组合物引入至镜片模具内,其中该可聚合组合物包含
(a)至少含硅酮的可聚合组分,其是至少一种含硅氧烷的乙烯基单体、至少一种含硅酮的乙烯基大分子单体、或其组合,
(b)至少一种乙烯基交联剂,
(c)共混乙烯基单体,其为C1-C10烷基(甲基)丙烯酸酯、环戊基丙烯酸酯、环己基甲基丙烯酸酯、环己基丙烯酸酯、(甲基)丙烯酸异冰片酯、苯乙烯、2,4,6-三甲基苯乙烯、叔丁基苯乙烯、(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、或其组合;
(d)相对于可聚合组分的总量按重量计从30%至60%的至少一种N-乙烯基酰胺单体,以及
(e)至少一种自由基引发剂;
(2)热地或光化地固化在该镜片模具中的该可聚合组合物以形成硅酮水凝胶接触镜片;
(3)通过以下方式在形成的硅酮水凝胶接触镜片上形成基底涂层,将形成的硅酮水凝胶接触镜片浸入在具有羧基和至少100000道尔顿的数均分子量的聚阴离子聚合物的水溶液中持续从60分钟至240分钟的时间段,其中该水溶液具有从0至3.5的pH;
(4)用具有从6.5至9.5的pH的缓冲盐水冲洗在其上具有基底涂层的硅酮水凝胶接触镜片;并且
(5)在包含水溶性可热交联的亲水性聚合物材料的包装溶液中在从60℃至140℃的温度下加热在其上具有基底涂层的冲洗的硅酮水凝胶接触镜片以形成该交联的亲水性涂层,其中该包装溶液具有从6.8至7.6的pH以及从200至450毫渗透分子的张力,其中该交联的亲水性涂层展示了至少5秒的破裂时间、3或更低的摩擦等级、以及通过经受手指摩擦测试表征的涂层耐用性,
条件是在步骤(2)之后,该硅酮水凝胶接触镜片不与除了丙二醇和具有400道尔顿或更小的分子量的聚乙二醇之外的任何有机溶剂接触。
2.如权利要求1所述的方法,其中该N-乙烯基酰胺单体是N-乙烯基吡咯烷酮、N-乙烯基-N-甲基乙酰胺、N-乙烯基乙酰胺、N-乙烯基甲酰胺、N-乙烯基异丙基酰胺、或其混合物。
3.如权利要求2所述的方法,其中该N-乙烯基酰胺单体是N-乙烯基吡咯烷酮、N-乙烯基-N-甲基乙酰胺、或其组合。
4.如权利要求1所述的方法,其中该可聚合组合物包含相对于可聚合组分的总量按重量计从35%至56%的N-乙烯基吡咯烷酮。
5.如权利要求1所述的方法,其中该可聚合组合物是溶解于丙二醇或具有400道尔顿或更小的分子量的聚乙二醇中的所有组分的溶液。
6.如权利要求4所述的方法,其中该可聚合组合物是溶解于丙二醇或具有400道尔顿或更小的分子量的聚乙二醇中的所有组分的溶液。
7.如权利要求1所述的方法,其中该可聚合组合物是没有任何有机溶剂的溶液。
8.如权利要求1所述的方法,其中该共混乙烯基单体是甲基丙烯酸甲酯或苯乙烯。
9.如权利要求8所述的方法,其中该共混乙烯基单体是甲基丙烯酸甲酯。
10.如权利要求1至9中任一项所述的方法,其中热地进行该固化步骤持续至少60分钟的时间段,其中该可聚合组合物包含至少一种热自由基引发剂。
11.如权利要求1至9中任一项所述的方法,其中通过UV/可见光照射进行该固化步骤,其中该可聚合组合物包含至少一种自由基光引发剂。
12.如权利要求1至9中任一项所述的方法,其中该聚阴离子聚合物是聚丙烯酸、聚甲基丙烯酸、聚(2-乙基丙烯酸)、聚(丙烯酸-共-甲基丙烯酸)、聚(丙烯酸-共-乙基丙烯酸)、聚(甲基丙烯酸-共-乙基丙烯酸)、或其混合物。
13.如权利要求12所述的方法,其中该聚阴离子聚合物是具有至少100000道尔顿的数均分子量的聚丙烯酸。
14.如权利要求1至9中任一项所述的方法,其中该聚阴离子聚合物的水溶液具有0至2.5的pH,其中该聚阴离子聚合物的浓度是按重量计从0.01%至10%。
15.如权利要求1至9中任一项所述的方法,其中该聚阴离子聚合物的水溶液具有从35℃至90℃的温度。
16.根据权利要求1至9中任一项所述的方法,其中用具有从6.8至8的pH的缓冲盐水冲洗该在其上具有基底涂层的硅酮水凝胶接触镜片。
17.根据权利要求1至9中任一项所述的方法,其中用具有从22℃至28℃的温度的缓冲盐水冲洗该在其上具有基底涂层的硅酮水凝胶接触镜片。
18.如权利要求1至9中任一项所述的方法,该方法进一步包括在形成该基底涂层的步骤之前,将该硅酮水凝胶接触镜片浸入在缓冲盐水中的步骤。
19.如权利要求1至9中任一项所述的方法,该方法进一步包括在形成该基底涂层的步骤之前,将该硅酮水凝胶接触镜片浸入在水中的步骤。
20.如权利要求1至9中任一项所述的方法,该方法进一步包括在形成该基底涂层的步骤之前,将该硅酮水凝胶接触镜片浸入在具有通过氧化酸或非氧化酸调节的pH的水中的步骤。
21.如权利要求1至9中任一项所述的方法,其中该加热步骤是直接在密封的镜片包装中在通过高压灭菌器于从115℃至125℃的温度持续至少20分钟进行灭菌的过程中进行的,该镜片包装包含包装溶液,该包装溶液包括该水溶性可热交联的亲水性聚合物材料。
22.如权利要求1至9中任一项所述的方法,其中该水溶性可热交联的亲水性聚合物材料是聚(2-噁唑啉-共-乙烯亚胺)-表氯醇、化学改性的聚(2-噁唑啉-共-乙烯亚胺)-表氯醇、化学改性的聚酰胺胺-表氯醇、或其组合,其中该化学改性的聚(2-噁唑啉-共-乙烯亚胺)-表氯醇或该化学改性的聚酰胺胺-表氯醇包括(i)按重量计从20%至95%的衍生自聚酰胺胺-表氯醇或聚(2-噁唑啉-共-乙烯亚胺)-表氯醇的第一聚合物链,(ii)按重量计从5%至80%的衍生自至少一种亲水性增强剂的亲水性部分或第二聚合物链,该至少一种亲水性增强剂具有选自下组的至少一个反应性官能团,该组由以下各项组成:氨基基团、羧基基团、硫醇基、及其组合,以及(iii)氮杂环丁烷鎓基团,其为这些第一聚合物链的部分或者共价地附接到这些第一聚合物链上的侧基或端基,其中这些亲水性部分或第二聚合物链通过各自在该聚酰胺胺-表氯醇或该聚(2-噁唑啉-共-乙烯亚胺)-表氯醇的一个氮杂环丁烷鎓基团与该亲水性增强剂的一个氨基、羧基或硫醇基之间形成的一个或多个共价键而共价地附接至这些第一聚合物链。
23.如权利要求22所述的方法,其中该水溶性可热交联的亲水性聚合物材料是化学改性的聚(2-噁唑啉-共-乙烯亚胺)-表氯醇或化学改性的聚酰胺胺-表氯醇,其中该化学改性的聚(2-噁唑啉-共-乙烯亚胺)-表氯醇和该化学改性的聚酰胺胺-表氯醇彼此独立地包括:
(i)按重量计从20%至95%的衍生自聚酰胺胺-表氯醇或聚(2-噁唑啉-共-乙烯亚胺)-表氯醇的第一聚合物链;
(ii)按重量计从5%至80%的衍生自至少一种亲水性增强剂的亲水性部分或第二聚合物链,该至少一种亲水性增强剂具有至少一个选自由氨基、羧基、硫醇基、以及其组合组成的组的反应性官能团;以及
(iii)带正电的氮杂环丁烷鎓基团,这些氮杂环丁烷鎓基团是这些第一聚合物链的一部分或者是共价地连接至这些第一聚合物链上的侧基或端基,其中这些亲水性部分或第二聚合物链通过各自在该聚酰胺胺-表氯醇或聚(2-噁唑啉-共-乙烯亚胺)-表氯醇的一个氮杂环丁烷鎓基团与该亲水性增强剂的一个氨基、羧基或硫醇基之间形成的一个或多个共价键而共价地附接至这些第一聚合物链上。
24.如权利要求23所述的方法,其中该亲水性增强剂是具有一个或多个氨基、羧基和/或硫醇基的亲水性聚合物,其中这些氨基、羧基和/或硫醇基在作为该亲水性增强剂的该亲水性聚合物中的含量是基于该亲水性聚合物的总重量按重量计小于40%。
25.如权利要求23所述的方法,其中该亲水性增强剂是:PEG-NH2;PEG-SH;PEG-COOH;H2N-PEG-NH2;HOOC-PEG-COOH;HS-PEG-SH;H2N-PEG-COOH;HOOC-PEG-SH;H2N-PEG-SH;具有一个或多个氨基、羧基或硫醇基团的多臂PEG;具有一个或多个氨基、羧基或硫醇基团的PEG树状聚合物;非反应性亲水性乙烯基单体的二氨基、二羧基、单氨基或单羧基封端的均聚物或共聚物;或其组合,其中PEG是聚乙二醇区段,其中该非反应性亲水性乙烯基单体选自下组,该组由以下各项组成:丙烯酰胺、甲基丙烯酰胺、N,N-二甲基丙烯酰胺、N,N-二甲基甲基丙烯酰胺、N-乙烯基吡咯烷酮、N,N-二甲基氨基乙基甲基丙烯酸酯、N,N-二甲基氨基乙基丙烯酸酯、N,N-二甲基氨基丙基甲基丙烯酰胺、N,N-二甲基氨基丙基丙烯酰胺、丙三醇甲基丙烯酸酯、3-丙烯酰基氨基-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、2-羟乙基(甲基)丙烯酸酯、(甲基)丙烯酸羟丙酯、含磷酰胆碱的乙烯基单体、具有最高达1500道尔顿的数均分子量的C1-C4-烷氧基聚乙二醇(甲基)丙烯酸酯、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、烯丙醇、乙烯醇、以及其组合。
26.如权利要求24所述的方法,其中该亲水性增强剂是:PEG-NH2;PEG-SH;PEG-COOH;H2N-PEG-NH2;HOOC-PEG-COOH;HS-PEG-SH;H2N-PEG-COOH;HOOC-PEG-SH;H2N-PEG-SH;具有一个或多个氨基、羧基或硫醇基团的多臂PEG;具有一个或多个氨基、羧基或硫醇基团的PEG树状聚合物;非反应性亲水性乙烯基单体的二氨基、二羧基、单氨基或单羧基封端的均聚物或共聚物;或其组合,其中PEG是聚乙二醇区段,其中该非反应性亲水性乙烯基单体选自下组,该组由以下各项组成:丙烯酰胺、甲基丙烯酰胺、N,N-二甲基丙烯酰胺、N,N-二甲基甲基丙烯酰胺、N-乙烯基吡咯烷酮、N,N-二甲基氨基乙基甲基丙烯酸酯、N,N-二甲基氨基乙基丙烯酸酯、N,N-二甲基氨基丙基甲基丙烯酰胺、N,N-二甲基氨基丙基丙烯酰胺、丙三醇甲基丙烯酸酯、3-丙烯酰基氨基-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、2-羟乙基(甲基)丙烯酸酯、(甲基)丙烯酸羟丙酯、含磷酰胆碱的乙烯基单体、具有最高达1500道尔顿的数均分子量的C1-C4-烷氧基聚乙二醇(甲基)丙烯酸酯、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、烯丙醇、乙烯醇、以及其组合。
27.如权利要求25所述的方法,其中乙烯醇为在该共聚物中乙酸乙烯酯的水解形式。
28.如权利要求26所述的方法,其中乙烯醇为在该共聚物中乙酸乙烯酯的水解形式。
29.如权利要求24所述的方法,其中作为该亲水性增强剂的该亲水性聚合物是为包含以下项的组合物的聚合产物的共聚物:(1)按重量计60%或更少的至少一种反应性乙烯基单体和(2)至少一种非反应性亲水性乙烯基单体,其中该反应性乙烯基单体选自下组,该组由以下各项组成:氨基-C1-C6烷基(甲基)丙烯酸酯、C1-C6烷基氨基-C1-C6烷基(甲基)丙烯酸酯、烯丙胺、乙烯胺、氨基-C1-C6烷基(甲基)丙烯酰胺、C1-C6烷基氨基-C1-C6烷基(甲基)丙烯酰胺、丙烯酸、C1-C4烷基丙烯酸、2-丙烯酰胺基乙醇酸、β-甲基-丙烯酸、α-苯基丙烯酸、β-丙烯酰氧基丙酸、山梨酸、当归酸、肉桂酸、1-羧基-4-苯基丁二烯-1,3、衣康酸、柠康酸、中康酸、戊烯二酸、乌头酸、马来酸、富马酸、三羧基乙烯、以及其组合;
其中该非反应性亲水性乙烯基单体选自下组,该组由以下各项组成:丙烯酰胺、甲基丙烯酰胺、N,N-二甲基丙烯酰胺、N,N-二甲基甲基丙烯酰胺、N-乙烯基吡咯烷酮、N,N-二甲基氨基乙基甲基丙烯酸酯、N,N-二甲基氨基乙基丙烯酸酯、N,N-二甲基氨基丙基甲基丙烯酰胺、N,N-二甲基氨基丙基丙烯酰胺、丙三醇甲基丙烯酸酯、3-丙烯酰基氨基-1-丙醇、N-羟乙基丙烯酰胺、N-羟乙基甲基丙烯酰胺、N-羟丙基丙烯酰胺、N-羟丙基甲基丙烯酰胺、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、2-羟乙基(甲基)丙烯酸酯、(甲基)丙烯酸羟丙酯、含磷酰胆碱的乙烯基单体、具有最高达1500道尔顿的数均分子量的C1-C4-烷氧基聚乙二醇(甲基)丙烯酸酯、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、烯丙醇、乙烯醇、以及其组合。
30.如权利要求29所述的方法,其中乙烯醇为在该共聚物中乙酸乙烯酯的水解形式。
31.如权利要求24所述的方法,其中作为该亲水性增强剂的该亲水性聚合物是含有氨基或羧基的多糖、透明质酸、硫酸软骨素、以及其组合。
32.如权利要求24至31中任一项所述的方法,其中该亲水性增强剂的数均分子量是从500至2,000,000道尔顿。
33.如权利要求24所述的方法,其中该亲水性增强剂是:含有氨基、羧基或硫醇的单糖;含有氨基、羧基或硫醇的二糖;以及含有氨基、羧基或硫醇的低聚糖。
34.如权利要求24至31中任一项所述的方法,其中这些第一聚合物链衍生自该聚酰胺胺-表氯醇。
35.如权利要求24至31中任一项所述的方法,其中这些第一聚合物链衍生自该聚(2-噁唑啉-共-乙烯亚胺)-表氯醇。
36.一种根据如权利要求1至35中任一项所述的方法获得的硅酮水凝胶接触镜片,其中该硅酮水凝胶接触镜片具有至少一种选自下组的特性,该组由以下各项组成:至少40巴的透氧率;1.5MPa或更小的弹性模量;当完全水合时,按重量计从15%至70%的水含量;80度或更小的平均水接触角;及其组合。
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