CS256607B1 - Cross-linked gels on base of metacrylic acid's glycoesters with increased swelling capacity in water and method of their production - Google Patents

Description

Vynález se týká zesítěných gelů na bázi glykolesterů kyseliny met hakry love se zvýšenou botnavostí ve vodě a způsobu jejich výroby.

К výrobě měkkých kontaktních a intrakamerálních čoček a různých předmětů pro lékařské účely jako jsou kosmetické náhrady tukových tkání, depotní pouzdra pro pozvolné uvolňování léčiv, náhrady měkkého patra, aj., se používají polymerní gely na bázi 2-hydroxyethylmethakrylátu. Tyto syntetické gely se ve většině případů dobře osvědčily, pro některé účely je však jejich rovnovážná botnavost ve vodě 39 až 40 % poněkud nízká. Proto byly učiněny četné pokusy zvýšit botnavost gelů, například jejich přípravou kopolymerizací 2-hydroxyethylmethakrylátu s N-vinylpyrrolidonem. Tím se sice botnavost zvýšila, ale zároveň klesla pevnost v tahu a odolnost proti roztržení pod přijatelnou míru. Stejnou nevýhodu vykazují i jiné silně botnavé, kovalentně zesítěné kopolymery, například z 5-hydroxy-3-oxapentyl-methakrylátu.

Bylo zjištěno, že nedostatečná pevnost kovalentně zesítěných silně botnavých gelů je způsobena spíše nerovnoměrným zesítěním než vysokým obsahem vody, a že lze tuto vadu odstranit účelným chemickým zpracováním hotových předmětů nebo poloproduktů ze zesítěných gelů na bázi glykolesterů kyseliny methakrylové, při němž se^příliš napjaté kovalentní příčné vazby přeruší a místo nich se utvoří nové už za zvýšeného zbotnání, které nejsou podrobeny nežádoucímu vnitřnímu napětí v klidovém stavu, kdy na zbotnalý kopolymer nepůsobí vnější deformační síly.

Podstatou vynálezu jsou zesítěné gely na bázi glykolesterů

2S6 807 kyseliny methakrylové se zvýšenou botnavostí ve vodě, získané kopolymerací 2-hydroxyethylmethakrylátu s 0,1 až 2 % hmot, ethylendimethakrylátu vyznačující se tím, že mají reorganizovanou kovalentní síí při obsahu botnací vody od 40 do 99,8 % hmot·

Způsob výroby zesítěných gelů na bázi glykolesterů kyseliny methakrylové se stupněm zbotnání ve vodě při 20 °C od 40 do 99,8 hmot, při obsahu ethylendimethakrylátu jako sííovadla od 0,1 do 2 % hmot, polymerizační směsi, spočívá v tom, že se kovalentně zesítěný gel zbotná alkalickým roztokem například roztokem alkalického hydroxidu a zahřívá na teplotu 20 až 5θ °C až do dosažení reorganizace kovalentní sítě za dalšího zbotnání, načež se alkálie vypere vodou a gel popřípadě uloží do fyziologického roztoku.

Při provádění způsobu podle vynálezu lze postupovat také tak, že se ethylendimethakrylátem zesítěný ethylenglykolmethakrylátový gel napřed nechá při teplotě 0 až 5 °C homogenně probotnat vodným alkalickým roztokem,načež se teplota zvýší na 20 až 50 °C a udržuje při ní po dobu 2 až 48 hodin. .

Ukázalo se, že nejvhodnějším činidlem, způsobujícím přetržení příliš napjatých příčných vazeb při silném zbotnání a zároveň umožňujícím vznik nových příčných vazeb, je silný alkalický louh, případně roztoky hydroxidů kovů alkalických zemin. Nejvhodnější reakční teplota je asi 35 °C, blízká teplotě lidského těla. Pusobením těchto činidel při mírně zvýšené teplotě v přítomnosti dostatečného množství vody v podobě roztoku činidla dochází к reorganizaci kovalentní sítě za snížení vnitřních pnutí a současného vyššího zbotnání, které lze nastavit na žádanou hodnotu volbou a koncentrací činidla, teplotou a hlavně dobou působení. Částečným zmýdelněním přitom vznikne jen malé množství volných karboxylových skupin. Důležité je, že se tímto zpracováním pevnost gelu podstatně nesníží, i když botnavost ve vodě se zdvojnásobí. To si lze vysvětlit právě reorganizací kovalentní sítě, v níž byly odstraněny příliš napjaté příčné vazby. Napětí vazeb je dále sníženo a pružnost a pevnost gelu zvýšena převedením zbotnalého gelu po vyprání alkalie čistou vodou do fyziologického roztoku, ve kterém je botnavost gelu poněkud nižší než v čisté vodě, přesto však

256 607

- 3 dosahuje vysokých hodnot, při nichž je například snášenlivost kontaktních čoček zvýšena a doba možného nošení bez sundání čočky z oka prodloužena· Tolerance na oku je dále zlepšena větší měkkostí takto zpracovaného gelu při stejné pevnosti a nezhoršených optických vlastnostech.

Popsaným způsobem lze s úspěchem zpracovat i gely na bázi glykolesterů kyseliny methakrylové , zesítěné vyšším obsahem ethylendimethakrylátu, například místo obvyklých 0,4 až 0,6 % i 1 až 1,2

Příklad 1

Polymerizační směs obsahující 35 % hmot. 2-hydroxyethylmethakrylátu (HEMA) a 2 ^^e*ftiyiendimethakrylátu jako sííovadla v 3θ% vodném roztoku rhodanidu sodného byla polymerizována 4 hodiny ve skléněné deskové formě iniciačním systémem pyrosiřičitan/persíran. Průhledná elastická fólie byla vyjmuta a vložena do nádoby s 3θ% sodným louhem a ponechána v něm botnat přes noc při teplotě +2 °C. Poté byla nádoba s fólií přemístěna do termostatu a udržována v něm při 35 °C po dobu 2¼ hodin. Potom byla fólie z louhu vyjmuta a vyprána kontinuálně ve vodě při +4 °C. Po dalších 24 hodinách bylo praní ukončeno. Získaná fólie měla ve vodě botnavost 80 $ při 20 °C a ve fyziologickém roztoku při pH 7,1 botnavost 65 % vody. Pevnost v tahu a pevnost strukturní byly v podstatě stejné jako u podobného gelu se 40 % vody.

Příklad 2

Kontaktní čočka hodnoty -5 D, průměru 6,5 mm, s botnavostí 4θ % zhotovená obvyklým způsobem polymerací 2-hydroxyethylmethakrylátu pomocí peroxouhličitanu v rotující formě byla chemicky upravena způsobem popsaným v příkladu 1 s tím rozdílem, že zahřívání na 35 °C trvalo jen 18 hodin. Upravená čočka byla dokonale průhledná, měla ve fyziologickém roztoku botnavost 60 % (při 20 °C), průměr 8 mm a dioptrickou hodnotu -5,5 D. Snášenlivost na oku byla podstatně lepší než u čočky chemicky neupravené, tak- 4 že mohla být nošena bez sundání několik dní,aniž se objevil závoj nebo bylo pociťováno nepohodlí· Pevnost čočky se úpravou nezhoršila, přesto že se obsah vody v čočce zvýšil na úkor sušiny polymeru o 50 $ hmot.

256 607

Příklad 3

Z xerogelu, získaného kopolymerací bezvodé směsi 2-hydroxyethylmethakrylátu s 0,8 % ethylendimethakrylátu pomocí ozáření ultrafialovým světlem po přidání 0,2 $ benzoinu byla mechanickým obráběním a broušením zhotovena známým způsobem intrakamerální čočka. Potom byla zbotnána vodou na obsah vody 39 $> vložena do 20$ draselného louhu a ponechána v něm 24 hodin při teplotě 0 °C. Potom byl louh i s čočkou zahříván 16 hodin na 35 °C, načež byla čočka dokonale zbavena louhu v proudící vodě z vodovodu, vyprána deionizovanou vodou při 20 °C a uložena do 0,8$ roztoku chloridu sodného. V něm vykazovala botnavost 68,5 $ při 20 °C, při tahové a strukturní pevnosti přibližně stejné jako měl původní vodou zbotnalý gel.

Claims (3)

1. Zesítěné gely na bázi glykolesterů kyseliny methakrylové se zvýšenou botnavostí ve vodě získané kopolymerací 2-hydroxyethylmethakrylátu s 0,1 až 2 % ethylendimethakrylátu, vyznačené tím, že mají reorganizovanou kovalentní síí při obsahu botnací vody od 40 % do 99,8 % hmot.

2. Způsob výroby zesítěných gelů na bázi glykolesterů kyseliny methakrylové se stupněm zbotnání ve vodě při 20 °C od 40 %do 99,8 % hmot, při obsahu ethylendimethakrylátu jako sííovadla, od 0,1 do 2 % hmot, polymerizační směsi^vyznačený tím, že kovalentně zesítěný glykolmethakrylátový gel se zpracuje alkalickým roztokem, například alkalických hydroxidů a zahřívá na teplotu 20 až 50 °C, až do dosažení reorganizace kovalentní sítě za dalšího zbotnání, načež se alkálie vypere vodou a gel se popřípadě uloží do fyziologického roztoku.

3. Způsob podle bodu 2^vyznačený tím, že ethylendimďthakrylátem zesítěný ethylenglykolmethakrylátový gel se napřed nechá při teplotě 0 až 5 °C homogenně probotnat vodným alkalickým roztokem, například alkalických hydroxidů, nečež se teplota zvýší na 20 až 50 °Ca udržuje při ní po dobu 2 až 48 hodin.