CN111607043B - 一种隐形眼镜材料及其制备方法及隐形眼镜 - Google Patents

一种隐形眼镜材料及其制备方法及隐形眼镜 Download PDF

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Abstract

本发明涉及眼镜材料技术领域，具体公开了一种隐形眼镜材料及其制备方法及隐形眼镜。所述隐形眼镜材料的制备方法，包含如下步骤：将酸性胶原蛋白溶液与亲水性丙烯酸类单体混合得混合液1；将亲水性丙烯酸类单体与疏水性丙烯酸类单体混合得混合液2；将混合液1和混合液2混合，进行聚合反应得所述的隐形眼镜材料；所述的亲水性丙烯酸类单体通过3‑异丙烯基‑α,α‑二甲基苄基异氰酸酯与D‑葡糖聚环氧乙烷进行聚合反应得到。与现有技术相比，本发明所述的隐形眼镜材料具有更高的透光率。同时，该隐形材料还具有较好的生物相容性、抗张强度以及屈光指数。

Description

一种隐形眼镜材料及其制备方法及隐形眼镜
技术领域
本发明涉及眼镜材料技术领域，具体涉及一种隐形眼镜材料及其制备方法及隐形眼镜。
背景技术
隐形眼镜也叫角膜接触镜，是一种戴在眼球角膜上，用以矫正视力或保护眼睛的镜片；根据材料的软硬它包括硬性、半硬性、软性三种。常见的隐形眼镜材料由于会吸收房水中的蛋白质等物质造成隐形眼镜的污染，需要每天进行清洗，同时也造成了隐形眼镜使用寿命不长的现象。如常见的隐形眼镜分为日抛、月抛、季抛、半年抛和年抛。
中国专利CN1163627A公开了基于胶原蛋白的生物相容性光学透明的聚合材料及其制造方法；该方法通过酸性胶原蛋白溶液与亲水性丙烯酸类单体以及疏水性丙烯酸类单体进行聚合得到生物相容性光学透明的聚合材料(即隐形眼镜材料)。由于眼睛中的蛋白质带负电荷，这与该材料中的酸性胶原蛋白产生排斥作用，从而使得房水中的蛋白质不会粘附在该生物相容性光学透明的聚合材料表明，可以避免隐形眼镜需要每天清洗的缺陷。此外，由于该生物相容性光学透明的聚合材料还具有较好的生物相容性、抗张强度以及屈光指数。但是，发明人在实际研究中发现该专利提供的生物相容性光学透明的聚合材料其透光率仅为90％左右，有待进一步提高。
发明内容
本发明的目的在于，为了克服上述现有技术中的基于胶原蛋白的生物相容性光学透明的聚合材料的透光率低的问题，在其基础上进行技术改造，以期获得透光率高的隐形眼镜材料。
本发明的技术方案如下：
本发明提供一种隐形眼镜材料的制备方法，包含如下步骤：
将酸性胶原蛋白溶液与亲水性丙烯酸类单体混合得混合液1；
将亲水性丙烯酸类单体与疏水性丙烯酸类单体混合得混合液2；
将混合液1和混合液2混合，进行聚合反应得所述的隐形眼镜材料；
所述的亲水性丙烯酸类单体通过3-异丙烯基-α,α-二甲基苄基异氰酸酯与D-葡糖聚环氧乙烷进行聚合反应得到。
以现有技术中的基于胶原蛋白的生物相容性光学透明的聚合材料为基础，提高其透光率，发明人经过了大量的试验方案研究，如通过增加聚合成分，改变反应条件等手段仍无法获得提高。后来，经大量的研究试验，发明人惊奇的发现，亲水性丙烯酸类单体的选择对于透光率有一定的影响，但试验发现，常规的亲水性丙烯酸类单体仍然是无法大幅提高透光率的。为此，发明人尝试合成新的亲水性丙烯酸类单体，在大量的新的亲水性丙烯酸类单体的合成试验过程中，发明人惊奇的发现以3-异丙烯基-α,α-二甲基苄基异氰酸酯以及D-葡糖聚环氧乙烷为原料进行聚合反应得到亲水性丙烯酸类单体代替常规的亲水性丙烯酸类单体可以大幅提高隐形眼镜材料的透光率；采用该全新亲水性丙烯酸类单体制备得到的隐形眼镜材料的透光率可达97％以上。
进一步地，所述的亲水性丙烯酸类单体具体通过如下方法制备得到：在3-异丙烯基-α,α-二甲基苄基异氰酸酯中加入D-葡糖聚环氧乙烷、催化剂以及阻聚剂混合，在室温下放置4～7d，即得所述的亲水性丙烯酸类单体。
本发明中的室温为25℃±5℃的室内温度。
进一步地，所述的催化剂为二月桂酸二丁基锡。
进一步地，所述的阻聚剂为氢醌单甲醚。
进一步地，其中3-异丙烯基-α,α-二甲基苄基异氰酸酯、D-葡糖聚环氧乙烷、催化剂以及阻聚剂的重量用量比为100:50～60:1～1.5:0.5～1。
进一步地，其中3-异丙烯基-α,α-二甲基苄基异氰酸酯、D-葡糖聚环氧乙烷、催化剂以及阻聚剂的重量用量比为100:53:1～1.3:0.6。
进一步地，疏水性丙烯酸类单体选自4-甲基丙烯酰氧基-2-羟基二苯甲酮、3-苯甲酰丙烯酸乙酯、3-烯丙基-4-羟基苯乙酮、甲基丙烯酸N-丙酯、甲基丙烯酸N-丙酯、甲基丙烯酸乙酯、甲基丙烯酸甲酯以及甲基丙烯酸正庚酯中的一种或二种以上的混合。
进一步地，将混合液1和混合液2混合，在γ射线作用下进行聚合反应得所述的隐形眼镜材料；其中，γ射线的辐射范围为3.5-5.0Kgray。
本发明还提供一种由上述制备方法制备得到的隐形眼镜材料。
本发明还提供一种隐形眼镜，其由上述隐形眼镜材料制备得到。
有益效果：本发明提供了一种改进型的隐形眼镜材料；相比于现有技术中公开的基于原有胶原蛋白的生物相容性光学透明的聚合材料，本发明所述的隐形眼镜材料具有更高的透光率。同时，该隐形眼镜材料保留了原有基于胶原蛋白的生物相容性光学透明的聚合材料的性能；如该隐形材料具有较好的生物相容性、抗张强度以及屈光指数，尤其是该隐形材料可以排斥房水中的蛋白质，使其不会粘附在隐形眼镜材料的表面，避免隐形眼镜需要每天清洗的缺陷，可以提高隐形眼镜的使用周期。
具体实施方式
以下结合具体实施例来解释本发明，但实施例并不对本发明做任何形式的限定。
实施例1隐形眼镜材料的制备
(1)将猪的巩膜加入到1mol/L的甲酸中，分散20min，然后经100微米的滤膜过滤，得酸性胶原蛋白溶液；其中猪的巩膜与甲酸的重量比为1:50；
(2)将亲水性丙烯酸类单体与1mol/L的甲酸按重量比5:1混合，然后加入到等重量的酸性胶原蛋白溶液中，分散20min，得混合液1；
(3)将亲水性丙烯酸类单体与疏水性丙烯酸类单体按重量比为3:1，与90℃下混合80min，得混合液2；
(4)将混合液1和混合液2混合，在5.0Kgray的γ射线作用下进行聚合反应得所述的隐形眼镜材料；
所述的疏水性丙烯酸类单体为4-甲基丙烯酰氧基-2-羟基二苯甲酮；
所述的亲水性丙烯酸类单体具体通过如下方法制备得到：在100g 3-异丙烯基-α,α-二甲基苄基异氰酸酯中加入53g D-葡糖聚环氧乙烷、1.3g二月桂酸二丁基锡以及0.6g氢醌单甲醚混合，在室温下放置6d，即得所述的亲水性丙烯酸类单体。
实施例2隐形眼镜材料的制备
(1)将猪的巩膜加入到1mol/L的甲酸中，分散20min，然后经100微米的滤膜过滤，得酸性胶原蛋白溶液；其中猪的巩膜与甲酸的重量比为1:40；
(2)将亲水性丙烯酸类单体与1mol/L的甲酸按重量比4:1混合，然后加入到等重量的酸性胶原蛋白溶液中，分散20min，得混合液1；
(3)将亲水性丙烯酸类单体与疏水性丙烯酸类单体按重量比为4:1，与90℃下混合80min，得混合液2；
(4)将混合液1和混合液2混合，在4.0Kgray的γ射线作用下进行聚合反应得所述的隐形眼镜材料；
所述的疏水性丙烯酸类单体为3-苯甲酰丙烯酸乙酯；
所述的亲水性丙烯酸类单体具体通过如下方法制备得到：在100g 3-异丙烯基-α,α-二甲基苄基异氰酸酯中加入53g D-葡糖聚环氧乙烷、1.3g二月桂酸二丁基锡以及0.6g氢醌单甲醚混合，在室温下放置7d，即得所述的亲水性丙烯酸类单体。
实施例3隐形眼镜材料的制备
(1)将猪的巩膜加入到1mol/L的甲酸中，分散20min，然后经100微米的滤膜过滤，得酸性胶原蛋白溶液；其中猪的巩膜与甲酸的重量比为1:45；
(2)将亲水性丙烯酸类单体与1mol/L的甲酸按重量比5:1混合，然后加入到等重量的酸性胶原蛋白溶液中，分散20min，得混合液1；
(3)将亲水性丙烯酸类单体与疏水性丙烯酸类单体按重量比为4:1，与90℃下混合80min，得混合液2；
(4)将混合液1和混合液2混合，在3.5Kgray的γ射线作用下进行聚合反应得所述的隐形眼镜材料；
所述的疏水性丙烯酸类单体为3-烯丙基-4-羟基苯乙酮；
所述的亲水性丙烯酸类单体具体通过如下方法制备得到：在100g 3-异丙烯基-α,α-二甲基苄基异氰酸酯中加入53g D-葡糖聚环氧乙烷、1.3g二月桂酸二丁基锡以及0.6g氢醌单甲醚混合，在室温下放置5d，即得所述的亲水性丙烯酸类单体。
对比例1隐形眼镜材料的制备
(1)将猪的巩膜加入到1mol/L的甲酸中，分散20min，然后经100微米的滤膜过滤，得酸性胶原蛋白溶液；其中猪的巩膜与甲酸的重量比为1:50；
(2)将亲水性丙烯酸类单体与1mol/L的甲酸按重量比5:1混合，然后加入到等重量的酸性胶原蛋白溶液中，分散20min，得混合液1；
(3)将亲水性丙烯酸类单体与疏水性丙烯酸类单体按重量比为3:1，与90℃下混合80min，得混合液2；
(4)将混合液1和混合液2混合，在5.0Kgray的γ射线作用下进行聚合反应得所述的隐形眼镜材料；
所述的疏水性丙烯酸类单体为4-甲基丙烯酰氧基-2-羟基二苯甲酮；
所述的亲水性丙烯酸类单体为甲基丙烯酸2-羟乙酯。
对比例1与实施例1的区别在于，亲水性丙烯酸类单体选自常规的甲基丙烯酸2-羟乙酯。
对比例2隐形眼镜材料的制备
(1)将猪的巩膜加入到1mol/L的甲酸中，分散20min，然后经100微米的滤膜过滤，得酸性胶原蛋白溶液；其中猪的巩膜与甲酸的重量比为1:50；
(2)将亲水性丙烯酸类单体与1mol/L的甲酸按重量比5:1混合，然后加入到等重量的酸性胶原蛋白溶液中，分散20min，得混合液1；
(3)将亲水性丙烯酸类单体与疏水性丙烯酸类单体按重量比为3:1，与90℃下混合80min，得混合液2；
(4)将混合液1和混合液2混合，在5.0Kgray的γ射线作用下进行聚合反应得所述的隐形眼镜材料；
所述的疏水性丙烯酸类单体为4-甲基丙烯酰氧基-2-羟基二苯甲酮；
所述的亲水性丙烯酸类单体为聚乙二醇单甲基丙烯酸单酯。
对比例2与实施例1的区别在于，亲水性丙烯酸类单体选自常规的聚乙二醇单甲基丙烯酸单酯。
对比例3隐形眼镜材料的制备
(1)将猪的巩膜加入到1mol/L的甲酸中，分散20min，然后经100微米的滤膜过滤，得酸性胶原蛋白溶液；其中猪的巩膜与甲酸的重量比为1:50；
(2)将亲水性丙烯酸类单体与1mol/L的甲酸按重量比5:1混合，然后加入到等重量的酸性胶原蛋白溶液中，分散20min，得混合液1；
(3)将亲水性丙烯酸类单体与疏水性丙烯酸类单体按重量比为3:1，与90℃下混合80min，得混合液2；
(4)将混合液1和混合液2混合，在5.0Kgray的γ射线作用下进行聚合反应得所述的隐形眼镜材料；
所述的疏水性丙烯酸类单体为4-甲基丙烯酰氧基-2-羟基二苯甲酮；
所述的亲水性丙烯酸类单体为甲基丙烯酸羟丙酯。
对比例2与实施例1的区别在于，亲水性丙烯酸类单体选自常规的甲基丙烯酸羟丙酯。
将实施例1～3以及对比例1～3制备得到的隐形眼镜材料紧贴装有生理盐水的比色皿光学玻璃透光面，用生理盐水作为对照品，在600nm发射波长下测其透光率，测试结果见表1。
表1.隐形眼镜材料的透光率测试结果
透光率
实施例1隐形眼镜材料 98.2％
实施例2隐形眼镜材料 97.1％
实施例3隐形眼镜材料 97.6％
对比例1隐形眼镜材料 92.5％
对比例2隐形眼镜材料 91.2％
对比例3隐形眼镜材料 89.6％
由实施例1～3制备得到的隐形眼镜材料的透光率可以看出，采用本发明所述的全新的亲水性丙烯酸类单体制备得到的隐形眼镜材料，其透光率在97％以上；具有优异的透光率。从实施例1～3与对比例1～3的透光率对比数据可以看出，亲水性丙烯酸类单体对于本发明隐形眼镜材料的透光率有着重要的影响，采用本发明所述的全新的亲水性丙烯酸类单体制备隐形眼镜材料可以进一步大幅提高隐形眼镜材料的透光率。

Claims (10)

1.一种隐形眼镜材料的制备方法，包含如下步骤：
将酸性胶原蛋白溶液与亲水性丙烯酸类单体混合得混合液1；
将亲水性丙烯酸类单体与疏水性丙烯酸类单体混合得混合液2；
将混合液1和混合液2混合，在γ射线作用下进行聚合反应得所述的隐形眼镜材料；
其特征在于，所述的亲水性丙烯酸类单体通过3-异丙烯基-α,α-二甲基苄基异氰酸酯与D-葡糖聚环氧乙烷、催化剂以及阻聚剂进行反应得到。
2.根据权利要求1所述的隐形眼镜材料的制备方法，其特征在于，所述的亲水性丙烯酸类单体具体通过如下方法制备得到：在3-异丙烯基-α,α-二甲基苄基异氰酸酯中加入D-葡糖聚环氧乙烷、催化剂以及阻聚剂混合，在室温下放置4~7d，即得所述的亲水性丙烯酸类单体。
3.根据权利要求2所述的隐形眼镜材料的制备方法，其特征在于，所述的催化剂为二月桂酸二丁基锡。
4.根据权利要求2所述的隐形眼镜材料的制备方法，其特征在于，所述的阻聚剂为氢醌单甲醚。
5.根据权利要求2所述的隐形眼镜材料的制备方法，其特征在于，其中3-异丙烯基-α,α-二甲基苄基异氰酸酯、D-葡糖聚环氧乙烷、催化剂以及阻聚剂的重量用量比为100:50~60:1~1.5:0.5~1。
6.根据权利要求5所述的隐形眼镜材料的制备方法，其特征在于，其中3-异丙烯基-α,α-二甲基苄基异氰酸酯、D-葡糖聚环氧乙烷、催化剂以及阻聚剂的重量用量比为100:53:1~1.3:0.6。
7.根据权利要求1所述的隐形眼镜材料的制备方法，其特征在于，疏水性丙烯酸类单体选自4-甲基丙烯酰氧基-2-羟基二苯甲酮、3-苯甲酰丙烯酸乙酯、3-烯丙基-4-羟基苯乙酮、甲基丙烯酸乙酯、甲基丙烯酸甲酯以及甲基丙烯酸正庚酯中的一种或二种以上的混合。
8.根据权利要求1所述的隐形眼镜材料的制备方法，其特征在于，将混合液1和混合液2混合，在γ射线作用下进行聚合反应得所述的隐形眼镜材料；其中，γ射线的辐射范围为3.5-5.0Kgray。
9.权利要求1~8任一项所述的制备方法制备得到的隐形眼镜材料。
10.一种隐形眼镜，其特征在于，以权利要求9所述的隐形眼镜材料制备得到。
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