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GEBIET DER
ERFINDUNG
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Die
vorliegende Erfindung betrifft allgemein okulare Implantate. Insbesondere
betrifft sie okulare Implantate aus Homopolymeren, welche chemische
Quervernetzer zum Verketten von Polymerketten enthalten. Genauer
gesagt, die vorliegende Erfindung zielt auf okulare Implantate aus
Homopolymeren ab, welche chemische Quervernetzer mit der einzigartigen
Fähigkeit
zur Vorsehung einer stabilen Elastizität bei diesen Homopolymeren
in Verbindung mit der Erzeugung anderer einzigartiger Kombinationen
von chemischen und physikalischen Eigenschaften enthalten. Die vorliegende
Erfindung ist besonders gut für
die Herstellung von elastomeren, weichen, optisch klaren Homopolymeren
mit einem hohen Brechungsindex und geringer Klebrigkeit und medizinische
Vorrichtungen, darin eingeschlossen intraokulare Linsen, Hornhautimplantate,
Hornhautauflagen und phake Brechungslinsen, die aus solchen Homopolymeren
hergestellt sind, geeignet.
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HINTERGRUND
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Allgemein
gesprochen sind "Polymere" häufig als
irgendeine aus einer breiten Vielfalt an synthetisch hergestellten,
nichtmetallischen oder organischen Verbindungen zu verstehen, welche
zu verschiedenen Formen geformt werden können und für die kommerzielle Verwendung
gehärtet
werden können.
Diese sind aus Makromolekülen
mit hohem Molekulargewicht hergestellt, welche durch "Polymerisieren" oder chemisches Verbinden
einzelner chemischer Untereinheiten oder "Monomere" hergestellt werden. Es gibt im Wesentlichen zwei
Arten von Polymeren: Homopolymere und Copolymere. "Homopolymere" bestehen aus identischen,
sich wiederholenden Monomeren, die chemisch zu Polymerketten von
verschiedenen Längen
aneinander gebunden sind. "Copolymere" bestehen aus Kombinationen
von mindestens zwei unterschiedlichen Monomeren, welche polymerisiert
sind unter Bildung von Ketten von verschiedenen alternierenden Monomeren
oder Ketten, bei welchen die verschiedenen Monomere statistisch über diese
dispergiert sind.
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Es
gibt sowohl natürlich
vorkommende als auch synthetisch hergestellte Polymere. Beispiele
für natürliche Polymere
schließen
u.a. Proteine, Polysaccharide, Desoxyribosenukleinsäure (DNA)
und Kautschuk ein, wobei die einzelnen Monomeruntereinheiten jeweils
Aminosäuren,
Zucker, Nukleinsäuren
und Isopren sind. Gängige
synthetische Polymere, welche Kunststoffe und Silikone einschließen, bestehen
aus chemisch hoch reaktiven Monomeren, darin eingeschlossen Styrole,
Acrylate, Silanole und zahlreiche andere. Synthetische Polymere
sind zu einer der bedeutendsten Klassen von Molekülen geworden
seit ihrer Erfindung zu Beginn des 20. Jahrhunderts. Diese haben
eine beträchtliche
Auswirkung auf jeden Aspekt des menschlichen Lebens gehabt. Jedoch
sind ständig
beträchtliche
Anstrengungen im Gange, um unser Verständnis und die Wissenschaft
der Polymerchemie zu vertiefen und weiterzuentwickeln. Diese Anstrengungen
schließen
die Entwicklung von kritisch benötigten überlegenen
Polymermaterialien mit derzeit nicht verfügbaren Kombinationen aus physikalischen
und chemischen Eigenschaften ein.
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Die
physikalischen und chemischen Eigenschaften sowohl von Homopolymeren
als auch von Copolymeren werden durch den Grad und die Natur von
Polymerkettenwechselwirkungen innerhalb der Polymere selbst bestimmt.
Diese Wechselwirkungen wiederum sind eine Funktion der Größen, Gewichte,
Ladungen und chemischen Strukturen der einzelnen monomeren Untereinheiten.
Die wichtigsten Arten von Wechselwirkungen zwischen Polymerketten
sind jene chemischen Wechselwirkungen, die zu der im Fachbereich
bekannten "Quervernetzung" führen. Das
Quervernetzen kann als ein chemischer Prozess definiert werden,
welcher einzelne Polymerketten miteinander verbindet durch Bilden
chemischer Brücken
zwischen und unter den Polymerketten. Diese "Quervernetzungen" schließen die Polymerketten zu immensen
Einzelmolekülen
zusammen, bei welchen die einzelnen Polymerketten nicht mehr übereinander
oder im Verhältnis
zueinander verrutschen können.
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Es
gibt im Wesentlichen zwei Mechanismen, durch welche Polymere quervernetzt
werden können. Das
erste Quervernetzungsverfahren nutzt eine externe Energiequelle,
wie eine hochenergetische Strahlung oder Wärme, um Wechselwirkungen zwischen
chemisch reaktiven funktionellen Gruppen innerhalb der einzelnen
Monomere jeder Polymerkette herbeizuführen, wobei neue chemische
Bindungen zwischen den Polymerketten gebildet werden. Polymere,
die unter Verwendung einer solchen externen Energiequelle quervernetzt werden,
müssen
aus Monomeren aufgebaut sein, die für solche chemischen Reaktionen
empfänglich
sind. Typischerweise besitzen solche Monomere exponierte chemische
funktionelle Seitengruppen (Teile des Monomers, die chemisch reaktiv
sind und sich von der Polymerkette weg erstrecken, auch als "Reste" bezeichnet), welche
zum Wechselwirken mit chemisch kompatiblen Seitengruppen an benachbarten
Polymerketten imstande sind. Ein Beispiel dieses Typs der Quervernetzung
beinhaltet die natürlich
vorkommenden Proteine, die in Tierhaut zu finden sind. Diese Proteine
sind komplexe Polymere, die aus zahlreichen unterschiedlichen Monomeren
(Aminosäuren)
aufgebaut sind, die jeweils hoch reaktive chemische Seitengruppen
enthalten, darin eingeschlossen Schwefel-, Carbonsäure- und
Aminreste. Wenn Tiere altern, führen
die kumulativen Wirkungen der UV-Strahlung (Sonneneinstrahlung)
eine Quervernetzung zwischen diesen Proteinmolekülen herbei, wodurch sich die
physikalische Struktur dieser Polymere verändert und bewirkt wird, dass
die Haut ihre natürliche Elastizität verliert
und hart und runzlig wird.
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Der
zweite Quervernetzungsmechanismus nutzt die Zusetzung exogener Quervernetzungsmittel
(ein zusätzliches
multifunktionelles Molekül,
nicht Teil einer Polymerkette) in Verbindung mit der Anwendung eines chemischen
Katalysators (oder "Beschleunigers"), welcher die Reaktion
zwischen den Quervernetzungsmitteln und den chemisch funktionellen
Gruppen innerhalb der Polymerketten beschleunigt. Solche chemischen Reaktionen
unter Polymerketten unter Verwendung von Quervernetzungsmitteln
sind nicht auf Polymere mit chemischen Seitengruppen beschränkt. Vielmehr
funktioniert diese Form der chemischen Quervernetzung genauso gut
mit kleineren Monomeruntereinheiten (wie "Isopren" oder Naturkautschuk), bei welchen die
einzige reaktive funktionelle Gruppe eine chemische Doppelbindung
ist, die innerhalb des linearen Teils des Moleküls (dem geraden Teil der Polymerkette,
der sich nicht von dem Makromolekül weg erstreckt) maskiert bzw.
sequestriert ist. Daher sieht die Verwendung von Quervernetzungsmitteln,
entweder allein oder in Verbindung mit externen Energiequellen wie
Wärme und
Strahlung, einen äußerst vielseitigen
Quervernetzungsmechanismus, welcher tiefe Veränderungen bei den Polymereigenschaften
hervorrufen kann.
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Ein
Beispiel für
die dramatischen Veränderungen,
die solche exogenen Quervernetzungsmittel in einem Polymer vorsehen
können,
ist die "Vulkanisierung" von Kautschuk. Die
Vulkanisierung ist der Prozess der chemischen Überbrückung oder Verbindung der Polymerketten
von Naturkautschuk (Polyisopren) unter Verwendung von elementarem
Schwefel als das exogene Quervernetzungsmittel. Wärme und
Verbindungen wie Peroxide, Metalloxide und chlorierte Chinone werden
ebenfalls zur Katalysierung der chemischen Reaktionen zwischen den
Polyisoprenketten und dem Schwefel verwendet. Ohne Vulkanisierung
ist natürlich
vorkommender Rohkautschuk eine extrem klebrige, amorphe Masse, die
keine Form beibehält
und leicht durch organische Verbindungen, wie Benzin, Öl und Aceton,
löslich
gemacht oder gelöst
wird. Nach dem Quervernetzen wird der Rohkautschuk hart und wird
weniger klebrig, beständiger
gegenüber
einem kälteinduzierten
Erhärten
oder wärmeinduzierten
Erweichen und beständig
gegenüber
organischen Lösungsmitteln.
Dieser quervernetzte Kautschuk kann zu Handelsartikeln und -produkten
geformt werden, während
er heiß und
flüssig
ist, und behält die
geformte Gestalt beim Abkühlen
bei. Ohne ein Quervernetzen würde
Naturkautschuk nicht diese vorteilhaften Eigenschaften besitzen,
die für
deren weiten Bereich industrieller Anwendungen erforderlich sind,
darin eingeschlossen Reifen, Schuhe, elektrische Isolierungen und
wasserfeste Artikel.
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Diese
Quervernetzungstechniken kommen häufig sowohl mit natürlichen
als auch mit synthetischen Polymeren zur Anwendung, um Polymerverbindungen
mit optimierten Eigenschaften für
Spezialanwendungen zu erzeugen. Allerdings ist das Quervernetzen
von Polymeren ein technisch schwieriges Verfahren, das für gute Resultate
genau kontrolliert werden muss. Quervernetzungsmittel können einfache
anorganische Verbindungen, wie der für die weiter oben erläuterte Vulkanisierung
verwendete Schwefel, sein oder können
komplexere organische Verbindungen sein, wie das in einer großen Vielzahl
von exotischeren Kunststoffen verwendete Divinylbenzol. Die Menge
des hinzugefügten
Quervernetzers, die Rate, bei welcher die Quervernetzungsreaktion
auftreten darf, und die Dichte der auf den Polymerketten vorhandenen
quervernetzbaren chemischen funktionellen Gruppen tragen alle zu
den physikalischen und chemischen Eigenschaften des resultierenden Polymers
bei.
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Demzufolge
sieht sich der Polymerchemiker einer Reihe schwieriger und widersprüchlicher
Wahlmöglichkeiten
gegenüber,
die häufig
zu Kompromissen führen,
die notwendig sind, um die geeigneten Endverbindungen für eine(n)
bestimmte(n) Anwendung oder Zweck zu erhalten. Weiterhin ist es
von wesentlicher Bedeutung, dass der Polymerchemiker die genauen
physikalischen und chemischen Eigenschaften versteht, die bei den
Polymerendverbindungen erwünscht
sind, bevor die Quervernetzungsindustrie und -mechanismen gewählt werden
können.
Häufig
hat ein Verfahren, welches eine erwünschte physikalische Eigenschaft,
wie die Polymerhärte,
betont, eine negative Auswirkung auf eine andere erwünschte Eigenschaft,
wie die Oberflächenklebrigkeit
oder -haftung. Aus diesem Grund verlangt jede Quervernetzungsanwendung
eine einzigartige Polymerformulierung und ein damit verbundenes
Syntheseverfahren für
die Herstellung, darin eingeschlossen neue Quervernetzer- und Monomerkombinationen.
Somit wird ersichtlich, dass das Design und die Entwicklung eines
Polymers für
eine spezifische Aufgabe eine entmutigende Herausforderung ist,
welche völlig
neue chemische und technologische Herangehensweisen beinhalten kann.
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Vermutlich
liegt eine der am meisten herausfordernden Anwendungen für moderne
Polymere auf dem Gebiet der Medizin, wie dem Gebiet der Augenheilkunde,
die sich mit der Struktur, Funktion, Wiederherstellung und Erkrankungen
des Auges befasst. Wo eine Beschädigung
oder Erkrankung (typischerweise Katarakte) den Ersatz der natürlichen
menschlichen Linse des Auges erfordert, ist eine Polymerlinse, welche
eine einzigartige Kombination von biologischen und physikalischen
Eigenschaften aufweist, erforderlich. Zusätzlich zum Ersatz von intraokularen
Linsen (IOLs) können
beschädigte
Hornhäute
Hornhautimplantate oder -auflagen erfordern. Erst vor kurzem wurden
ausgleichende medizinische Implantate, die als "phake" Linsen bekannt sind, vorgeschlagen
mit dem Ziel, die Lichtfokussierungsfunktion der natürlichen
Linse zu verbessern oder zu korrigieren. Allgemein müssen die
Polymere, die zur Herstellung solcher Linsen und Okulare Implantate
verwendet werden, optisch klar sein, einen Brechungsindex innerhalb
des für
das menschliche Shevermögen
geeigneten Bereichs haben und biokompatibel sein. Darüber hinaus
müssen
solche Implantate die konkurrierenden physikalischen Eigenschaften
der Elastizität
und Flexibilität
mit hoher Festigkeit und Stabilität ins Gleichgewicht bringen.
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Frühere IOLs,
die aus solchen Polymeren hergestellt sind, wie Polymethylmethacrylat
(PMMA), waren steif und erforderten einen großen Einschnitt (größer als
6 mm), um im Auge eingesetzt zu werden. Dies führte häufig zu einem in die Länge gezogenen
und unbequemen Heilungsprozess, welcher weiter die Entwicklung von
weichen IOLs stimulierte, die gebogen und durch eine wesentlich
kleinere Öffnung
(im Größenbereich
von 4,0 mm oder weniger) eingesetzt werden konnten, um die Heilungszeit
und mögliche
Komplikationen zu verringern. Allerdings war das Biegen einer IOL
für die
Implantation mit kleinen Einschnitten, obwohl in der Theorie einfach,
aber schwer zu bewerkstelligen aufgrund der stark kollidierenden
physikalischen Anforderungen, die von den Polymeren, die zur Herstellung
solcher medizinischen Implantate verwendet werden, verlangt werden.
Das Biegen einer Linse für
die Implantation trug wesentlich zu den an die verwendeten Polymerverbindungen
gestellten Ansprüchen
bei, indem verlangt wurde, dass Polymere alle der zuvor genannten
Attribute, optische Klarheit, nicht-klebrige Oberflächen, Stabilität und Biokompatibilität u.a. besitzen,
sondern auch indem verlangt wurde, dass das Implantat eine ausreichende
Flexibilität
für das
Biegen besitzt und dabei gleichzeitig gegenüber einer durch das Biegen
herbeigeführten
Beschädigung
und Verformung beständig
ist.
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Anfängliche
Versuche, eine Polymerverbindung zu finden, die für die Verwendung
mit biegbaren IOLs geeignet sein könnten, zentrierten sich um
Silikonmonomere. Silikonpolymer-IOLs wiesen eine hervorragende optische
Klarheit, einen passenden Brechungsindexbereich auf, waren allgemein
biokompatibel und hatten eine hervorragende Elastizität. Allerdings
waren diese Linsen relativ steif und schwer zu biegen, was größere Einschnitte
als ideal, Spezialimplantationswerkzeuge und -techniken erforderte,
und sie sind dafür
bekannt, sich mit nahezu explosiver Intensität zu entfalten, wobei möglicherweise
feine Strukturen innerhalb des Auges beschädigt werden. Ferner sind Silikonimplantate
nicht mehr so gefragt aufgrund von latenten Biokompatibilitätsbedenken.
Als eine Folge davon wurden eine Reihe alternierender, organischer
Nicht-Silikon-Polymere,
die von Acrylat und Acrylatestern abgeleitet sind, erforscht und
entwickelt.
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Viele
Arten von Acrylatpolymeren sind für die Anfertigung von biegbaren
IOLs verwendet oder vorgeschlagen worden. Die Mehrzahl dieser vorgeschlagenen
Acrylatpolymere sind Copolymermischungen von mehreren Monomeren,
die für
die Vorsehung der gewünschten
Kombination von Eigenschaften, die jeder Monomerkomponente eigen
sind, bestimmt sind. Allerdings waren die technischen Schwierigkeiten
bei der Herstellung weicher, biegbarer optischer Polymere zahlreich,
wodurch der Fortschritt auf dem Gebiet sehr verlangsamt wurde. Das/die
ideale okulare Implantat oder okulare Linse, wie zuvor erwähnt, muss
optisch klar sein und muss dies über
einen langen Zeitraum nach der Implantation bleiben. Der Brechungsindex
muss größer als
1,50 sein und die Linse muss stabil elastisch sein und muss auf
150% ihrer Vordehngröße vor dem
Bruch (Dehnungsfaktor) gedehnt werden können. Das Implantat muss weich
genug sein, um ein leichtes Vor-Einsetzungs-Biegen zu erlauben,
und muss eine nicht-klebrige Oberfläche haben, sodass die eingesetzte
Linse sich in einer vorhersagbaren Weise entfaltet, ohne eine weitere
oder schwierige Manipulation zu erfordern.
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Diese
häufig
konkurrierenden Forderungen sind äußerst schwer in einem einzigen
Material zu kombinieren. Zum Beispiel sind Polymere mit geringer
Klebrigkeit häufig
zu hart und werden rissig beim Biegen. Umgekehrt lassen sich weichere
Polymere leicht biegen, sind üblicherweise
klebrig, was sie schwer zu handhaben macht und die Implantation
und das Entfalten nach dem Einsetzen kompliziert. Darüber hinaus
muss das ideale okulare Implantat eine stabile elastische Struktur
aufweisen, die nicht beschädigt,
verformt oder zerstört wird
durch Biegen, während
gleichzeitig alle optischen Qualitäten, die erforderlich sind,
um als ein(e) erfolgreiches Implantat, Linse oder Hornhautersatz
zu fungieren, beibehalten werden. Trotz der fast ständigen Fortschritte
in der Polymerchemie und im Design von Okularen Implantaten konnten
die Copolymere des Stands der Technik keine IOLs und okulare Implantate
mit diesen idealen Kombinationen von Eigenschaften vorsehen.
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Die
Mehrzahl von Nicht-Silikon-Polymeren, die für IOLs und okulare Implantate
verwendet werden, waren Acrylatcopolymere, die allgemein Kombinationen
einzelner Monomere in Konzentrationen im Bereich von etwa 20 Prozent
bis 80 Prozent enthielten. Diese Copolymere wurden unter Verwendung
einer Vielzahl von im Fachbereich bekannten Techniken, einschließlich externer
Energiequellen, exogener Quervernetzer, Katalysatoren und Beschleuniger,
polymerisiert. Das Quervernetzen wurde im Falle der Durchführung allgemein
bewerkstelligt, um die Polymere unter Verwendung geringer Konzentrationen
von Diacrylaten mit einem niedrigen Molekulargewicht, multifunktionellen
Estern, Epoxiden und Diolen zu stabilisieren.
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Im
Gegensatz zu diesen bekannten chemischen Techniken und Zusammensetzungen
stellten die Erfinder der vorliegenden Anmeldung überraschend
fest, dass durch individuelles Gestalten der strukturellen Konfigurationen
ihrer Quervernetzungsmittel gemäß den Lehren
der vorliegenden Erfindung sie Homopolymermaterialien erzeugen können, welche
deutlich überlegene
Kombinationen von physikalischen und chemischen Eigenschaften besitzen,
die zuvor bei derzeit verfügbaren
Homopolymeren und Copolymeren unerreichbar waren. Zum Beispiel sind
Linsen, die aus den Homopolymeren der vorliegenden Erfindung hergestellt
werden, obwohl sie optisch klar und bemerkenswert elastisch sind,
physikalisch stabil und können
zu sehr dünnen Querschnittstrukturen
gegossen werden, die zuvor nur mit wesentlich härteren Polymeren verfügbar waren.
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Als
ein Ergebnis können
Okulare Implantate einschließlich
IOLs mit stark sich verjüngenden
peripheren Grenzen hergestellt werden. Dies ist besonders wichtig
bei IOLs, da die vorliegende Erfindung nun die Möglichkeit gibt, stabil elastische
intraokulare Linsen mit scharfen Kanten anzufertigen. Als ein Ergebnis
wird, so nimmt man an, die Zellmigration zwischen der Rückseite
des IOL und der hinteren Kapsel des Auges [ein Prozess, der häufig zu
einer Eintrübung
der hinteren Kapsel (PCO) führt,
wodurch verhindert wird, dass Licht die Retina des Auges erreicht,
und was möglicherweise
zu Blindheit führt]
in signifikanter Weise verringert. Intraokulare Linsen des Stands
der Technik, die aus herkömmlichen
Acrylatpolymeren gegossen werden, können nicht mit solchen sich
verjüngenden
Umfangsgrenzen mit scharfen Kanten angefertigt werden infolge der Instabilität herkömmlicher "weicher" Polymere, wenn sie
in solche dünnen
Konfigurationen gegossen werden. Folglich können Patienten mit IOLs, die
aus herkömmlichen
Polymeren hergestellt sind, für
eine Zellmigration und eine sich daraus ergebende PCO anfälliger sein.
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Außerdem ist,
wie im Fachbereich bekannt, ein gängiges nicht-invasives Operationsverfahren
für die Beseitigung
einer Eintrübung
der hinteren Kapsel der Einsatz eines Lasers, wie eines Yttrium-Aluminium-Granat- oder YAG-Lasers,
um die Sehkraft des Patienten wiederherzustellen. Diese Verfahrensweise,
als YAG-Kapsulotomie
bekannt, erzeugt einen Einschnitt oder ein Loch in der eingetrübten hinteren
Kapsel, was dann das Hindurchtreten von Licht zur Retina erlaubt.
Allerdings ist eine nicht unübliche
Komplikation einer Laser-Kapsulotomie
ein Linsenschaden, der auftreten kann, wenn eine IOL von herkömmlichem
Acrylatpolymer versehentlich von dem YAG-Laser während der Kapsulotomie getroffen
wird. Dies kann Schäden
verursachen, die von einem Pitting bzw. Grübchenbildung der Linse bis
zum vollständigen
Bruch der Linse reichen, was deren chirurgische Entfernung und Ersatz
erfordert.
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Die
US 5 891 931 offenbart biegbare
Augenvorrichtungsmaterialien mit einem hohen Brechungsindex, welche
einen UV-absorbierenden Chromophor enthalten, der durch Exposition
an Blaulicht unter Verwendung eines Benzoylphosphinoxidphotoinitiators
gehärtet
wird.
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Weiche
Acrylmaterialien mit einem hohen Brechungsindex mit einer Verlängerung
nach dem Bruch von mindestens 150% und welche als intraokulares
Linsenmaterial nützlich
sind, sind in der WO 96/40303 offenbart.
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Die
US 5 674 960 betrifft Polymere
mit hohem Brechungsindex, die durch Copolymerisation von Acrylmonomeren
hergestellt werden.
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Demgegenüber sind
aus den Homopolymeren der vorliegenden Erfindung hergestellte IOLs
zusätzlich zu
der Tatsache, dass sie für
PCO weniger anfällig
sind, ebenso weniger anfällig
für Laserschäden. In
dem seltenen Fall, dass PCO in Verbindung mit den Linsen der vorliegenden
Erfindung auftritt, nimmt man an, dass die "gummiartige" Konsistenz der Homopolymere der vorliegenden
Erfindung daraus hergestellte IOLs wesentlich weniger anfällig für die schädigenden
Wirkungen von YAG-Lasern macht. Mithin wird eine Grübchenbildung
und Rißbildung
durch fehlgeleitete Laser in signifikanter Weise verringert. Daher
nimmt man an, dass stabil weiche, elastische IOLs, die aus den neuen
Homopolymeren der vorliegenden Erfindung angefertigt werden, das
Auftreten von PCO wesentlich verringern und ebenso das Auftreten
durch Linsenschäden
von Laser-Kapsulotomien,
falls später
erforderlich. Dies wiederum führt
zu einem verminderten Unbehagen beim Patienten und Komplikationen
und zu deutlich gesenkten medizinischen Kosten.
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Ein
weiterer Vorteil der stabilen elastischen Homopolymere der vorliegenden
Erfindung sind deren bemerkenswert hohe Brechungsindices. Als eine
Folge davon können
aus diesen Homopolymeren hergestellte IOLs in noch dünneren Querschnittsformen
gegossen werden als sie früher
verfügbar
waren, ohne deren optische Auflösung
zu opfern. Somit können
gemäß den Lehren
der vorliegenden Erfindung hergestellte Linsen zu wesentlich kleineren gebogenen
Konfigurationen gebogen werden, wodurch IOLs erhalten werden, die
in das Auge durch kleinere Einschnitte (im Größenbereich von 3,2 bis 4,0
mm) eingesetzt werden können,
als IOLs, die aus bekannten biegbaren Polymeren hergestellt sind.
Deshalb sollte von Fachleuten auf dem Gebiet anerkannt werden, dass,
wie die biegbaren Silikon- und Acrylatpolymere im Stand der Technik
eine signifikante Verbesserung im Vergleich mit den harten, unflexiblen
IOLs, welche diesen vorausgingen, bedeuteten, sorgen IOLs aus den
Homopolymeren der vorliegenden Erfindung noch für einen weiteren technologischen
Sprung nach vorne.
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Demzufolge
ist es, wie ausführlich
hierin erläutert
wird, ein Ziel der vorliegenden Erfindung, stabil elastische, optisch
klare Homopolymere, die mit steifen, strukturverbessernden Quervernetzern
quervernetzt sind, bereitzustellen.
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Es
ist ein weiteres Ziel der vorliegenden Erfindung, weiche, optisch
klare, biegbare IOLs mit einem hohen Brechungsindex bereitzustellen,
welche Oberflächen
mit geringer Klebrigkeit aufweisen.
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Es
ist noch ein weiteres Ziel der vorliegenden Erfindung, stabil elastische
IOLs mit peripheren Grenzen bereitzustellen, welche sich zu scharfen
Kanten verjüngen,
die reiß-
und bruchfest sind.
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Es
ist ein weiteres Ziel der vorliegenden Erfindung, IOLs aus "gummiartigen" Homopolymeren bereitzustellen,
welche gegenüber
YAG-Laserschäden
beständig
sind.
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Es
ist noch ein weiteres Ziel der vorliegenden Erfindung, stabile,
elastische, biegbare IOLs mit ausreichend hohen Brechungsindices
bereitzustellen, sodass die IOLs so dimensioniert werden können, um
das Einsetzen durch einen wirklich kleinen Einschnitt im Auge zu
ermöglichen.
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ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
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Diese
und andere Ziele werden durch die Zusammensetzungen und Artikel
der vorliegenden Erfindung erreicht, welche eine stabile Elastizität herbeiführende Quervernetzer
nutzen, welche steife chemische Gruppen enthalten, die zwischen
mindestens zwei polymerisierbaren, ethylenisch ungesättigten
chemischen Gruppen angeordnet sind, um optisch klare Homopolymere
mit einem hohen Brechungsindex und geringer Klebrigkeit bereitzustellen,
wie in Anspruch 1 der vorliegenden Erfindung beansprucht. Wenn Homopolymere entsprechend
der Lehre der vorliegenden Erfindung hergestellt werden, weisen
diese einzigartige Kombinationen von physikalischen und chemischen
Eigenschaften auf, darin eingeschlossen Glasübergangstemperaturen von gleich
oder weniger als etwa 15°C,
Brechungsindices von höher
als 1,50 und Verlängerungen
nach dem Bruch von wenigstens 150% auf. Diese stabil elastischen,
optischen klaren Homopolymere mit hohem Brechungsindex und geringer
Klebrigkeit der vorliegenden Erfindung sind besonders gut geeignet
für die
Verwendung in medizinischen Vorrichtungen, wie Okularen Implantaten,
einschließlich
intraokularer Linsen (IOLs), Hornhautimplantaten oder -auflagen,
und phaken Linsen.
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Im
Gegensatz zum Stand der Technik sind IOLs, die aus den optischen
klaren Homopolymeren mit hohem Brechungsindex und geringer Klebrigkeit
der vorliegenden Erfindung hergestellt werden, stabil elastisch
und können
gerollt oder gebogen werden, ohne die Form oder resultierende Funktion
der Linsen zu zerstören,
verformen oder zu beschädigen.
Die gemäß den Lehren
der vorliegenden Erfindung hergestellten IOLs können in Konfigurationen mit
sich verjüngenden
peripheren Grenzen, welche die stabil elastischen IOLs mit medizinisch
erwünschten
scharfen Kanten versehen, gegossen werden. Darüber hinaus sind gemäß den Lehren
der vorliegenden Erfindung hergestellte IOLs dünner als bekannte biegbare
Linsen und können
zum Einsetzen durch kleine Einschnitte im Auge von ungefähr 3 mm
oder gar weniger gerollt oder gebogen werden. Nachdem sie im Auge
eingesetzt wurden, erlauben die Oberflächen mit geringer Klebrigkeit
der IOLs, die durch die Homopolymere der vorliegenden Erfindung
bereitgestellt werden, dass sich diese IOLs auf natürliche Weise
in einer vorhersagbaren Weise entfalten, wodurch die Möglichkeit
einer Beschädigung
von Strukturen innerhalb des Auges oder der Notwendigkeit einer
weiteren Manipulation der Linsen nach dem Einsetzen durch den Implantationschirurgen
verringert wird.
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Allgemein
gesagt, schließen
Komponenten der Homopolymere der vorliegenden Erfindung Phenoxyethylacrylat-,
Poly(ethylenglycol)phenylethylacrylat-, 2-Phenylethylacrylat-, 3-Phenylethylacrylat-,
4-Phenylethylacrylat- und Alkylacrylatderivate ein.
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Die
eine stabile Elastizität
herbeiführenden
steifen Quervernetzer der vorliegenden Erfindung schließen Diacrylate
und Dimethacrylate von Bisphenol-A-ethoxylat (1 EO/Phenol), Bisphenol-A-ethoxylat
(2 EO/Phenol), Bisphenol-A-propoxylat (2 PO/Phenol), Bisphenol-A,
2,2'-diallylbisphenol
A, Bis(4-(2-acryloylethoxy)phenyl)methan, Bis(4-(2-methacryloylethoxy)phenyl)methan,
Bis(naphthol)-A-ethoxylat (X EO/Naphthol), Bis(2-acryloylalkylphenyl)propan,
Bis(2-methacryloylalkylphenyl)propan, 3,3'-(Ethylendioxy)diphenyl-A-ethoxylat (X EO/Phenol)
und Naphth-diol-A-ethoxylat (2X EO/Naphthalin) ein, wobei X = 1–5.
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In
einer beispielhaften Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung werden die neuen Homopolymere so formuliert,
um etwa 95% bis 99,5% Monomer in Verbindung mit einer Konzentration
zwischen etwa 0,5 bis 5,0% der eine stabile Elastizität herbeiführenden
Quervernetzer zu enthalten.
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In
einer weiteren beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden
Erfindung werden die Homopolymere der vorliegenden Erfindung so
formuliert, um etwa 97,1% bis 99,5% Monomer zu enthalten, und die
eine stabile Elastizität
herbeiführenden
Quervernetzer liegen in einer Konzentration zwischen etwa 0,5 bis
2,9% vor.
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In
noch einer weiteren alternativen beispielhaften Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung werden die einzigartig stabilen elastischen
Homopolymere zur Herstellung von IOLs mit einem Glasübergangspunkt
von gleich oder unterhalb etwa 15°C,
einem Brechungsindex von ungefähr
1,50 oder höher,
einer Verlängerung
nach dem Bruch von wenigstens etwa 150% verwendet und sind optisch
klar. Als ein Ergebnis eignen sich diese Linsen besonders gut für Implantationstechniken
mit wirklich kleinen Einschnitten und können durch einen Einschnitt
von ungefähr
3,0 bis 3,4 mm oder kleiner eingesetzt werden.
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Weitere
Ziele und Vorteile der Zusammensetzungen und Artikel der vorliegenden
Erfindung, welche eine stabile Elastizität herbeiführende Quervernetzer, die steife
chemische Gruppen enthalten, bereitstellen, um optisch klare, stabile
elastische Homopolymere mit hohem Brechungsindex und geringer Klebrigkeit
herzustellen, welche für
die Verwendung in medizinischen Vorrichtungen geeignet sind, sowie
ein besseres Verständnis
hiervon erhält
der Fachmann auf dem Gebiet nach Betrachtung der folgenden ausführlichen
Beschreibung von beispielhaften Ausführungsformen hiervon in Verbindung
mit der dazugehörigen
Zeichnung.
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AUSFÜHRLICHE
BESCHREIBUNG VON BEISPIELHAFTEN AUSFÜHRUNGSFORMEN
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Die
vorliegende Erfindung stellt eine stabile Elastizität herbeiführende steife
Quervernetzer, daraus gebildete Homopolymere, Artikel und medizinische
Vorrichtungen, einschließlich
intraokularer Linsen, und damit zusammenhängende Verfahren bereit. Die
Homopolymere der vorliegenden Erfindung weisen Brechungsindices
von ungefähr
1,50 oder höher,
Glasübergangstemperaturen
(Tg) von etwa 15°C
oder darunter, Verlängerungen
nach dem Bruch von wenigstens etwa 150%, Zugfestigkeiten von höher als
250 psi und Shore-Härten von
etwa 25–45
auf. Außerdem
sind sie stabil elastisch und biegbar, sind aber dennoch optisch
klar und weisen Oberflächen
mit einer geringen Klebrigkeit auf. Die eine stabile Elastizität herbeiführenden
Quervernetzer der vorliegenden Erfinder sind multifunktionelle Moleküle, wie
diethylenisch ungesättigte
Verbindungen, die steife chemische Gruppen enthalten, welche zwischen
den ungesättigten
Gruppen angeordnet sind, sind aber nicht auf diese beschränkt.
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Die
Quervernetzer der vorliegenden Erfindung tragen zur Vorsehung der
einzigartigen Kombinationen von vorteilhaften chemischen und physikalischen
Eigenschaften bei, die bei den gemäß den Lehren der vorliegenden
Erfindung hergestellten Homopolymeren zur Verfügung stehen. Diese erfindungsgemäßen Homopolymere
eignen sich idealerweise für
die Anfertigung von medizinischen Vorrichtungen, insbesondere von Okularen
Implantaten, und noch spezieller von intraokularen Linsen (IOLs),
Hornhautimplantaten oder -auflagen, und phaken Linsen. Die gemäß den Lehren
der vorliegenden Erfindung hergestellten Implantate können so
hergestellt werden, dass sie einen sich verjüngenden Umfang oder eine periphere
Grenze besitzen, die in einer gewünscht scharfen Kante endet.
Darüber
hinaus ermöglichen
die hohen Brechungsindices der Homopolymere der vorliegenden Erfindung
in Verbindung mit den zuvor nicht verfügbaren Kombinationen von anderen
vorteilhaften physikalischen und chemischen Eigenschaften die Herstellung
von IOLs, die dünn
genug sind, um durch Einschnitte im Größenbereich von tatsächlich 3
mm oder weniger eingesetzt zu werden, die gleichen Einschnittgrößen, die
erforderlich sind, um die natürliche
menschliche Linse unter Anwendung herkömmlicher Operationstechniken,
wie der Phakoemulsifikation, zu entfernen.
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Die
stabilen elastischen quervernetzten Homopolymere der vorliegenden
Erfindung können
durch Polymerisieren eines Monomers und anschließendes Quervernetzen der resultierenden
Polymerketten mit einem Quervernetzungsmittel mit wenigstens einer
steifen chemischen Gruppe synthetisiert werden. Beispiele für geeignete
steife chemische Gruppen schließen
Alkaryl-, Biphenyl- und Naphthalingruppen ein.
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Die
Quervernetzer der vorliegenden Erfindung besitzen relativ hohe Molekulargewichte
im Bereich zwischen etwa 300 Dalton bis etwa 650 Dalton. Diese neuen
Quervernetzer, die steife Strukturgruppen enthalten, schließen Diacrylate
und Dimethacrylate von Bisphenol-A-ethoxylat (1 EO/Phenol), Bisphenol-A-ethoxylat (2
EO/Phenol), Bisphenol-A-progoxylat (2 PO/Phenol), Bisphenol-A, 2,2'-Diallylbisphenol
A, Bis (4-(2-acryloylethoxy)phenyl)methan, Bis (4-(2-methacryloylethoxy)phenyl)methan,
Bis(naphthol)-A-ethoxylat (X EO/Naphthol), Bis(2-acryloylalkylphenyl)propan,
Bis(2-methacryloylalkylphenyl)propan, 3,3'-(Ethylendioxy)diphenyl-A-ethoxylat (X EO/Phenol)
und Naphth-diol-A-ethoxylat (2X EO/Naphthalin) ein, wobei X = 1–5.
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Die
relativ hohen Molekulargewichte der eine stabile Elastizität herbeiführenden
steifen Quervernetzer der vorliegenden Erfindung ergeben Homopolymere
mit einem relativ hohen prozentmäßigen Gewichtsanteil an
Quervernetzer, unter gleichzeitiger Beibehaltung einer geringen
Quervernetzungsdichte. Dies ermöglicht, dass
die gemäß den Lehren
der vorliegenden Erfindung hergestellen Homopolymere zu den Vorzügen des Quervernetzers
weiter beitragen, ohne dass eine Vernetzungsdichte eingeführt werden
muss, die hoch genug ist, um das Polymer inflexibel bzw. steif und
spröde
zu machen. Einer der Vorzüge
der eine stabile Elastizität herbeiführenden
steifen Quervernetzer der vorliegenden Erfindung, die den Homopolymeren
der vorliegenden Erfindung verliehen werden, ist die verbesserte
Hydrophobizität
oder Wasserabweisung. Dies verringert die Oberflächenklebrigkeit der Homopolymere,
ein Problem, das üblicherweise
mit herkömmlichen "weichen" Acrylpolymeren verbunden
wird, welche deren Nutzen als Okulare Implantate stark einschränken, indem
deren Herstellung und die nachfolgende Manipulation sowie deren
Rückverformung
nach der Implantation erschwert wird.
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Die
optisch klaren, stabilen, elastischen Homopolymere mit hohem Brechungsindex
und geringer Klebrigkeit der vorliegenden Erfindung werden gemäß den Lehren
von dieser durch die Verwendung des eine stabile Elastizität herbeiführenden
Quervernetzers, der hierin beschrieben ist, in relativ niedrigen
Konzentrationen zwischen etwa 0,5% bis 5,0% hergestellt, um die
chemischen und physikalischen Eigenschaften des Homopolymers in
kontrollierbarer Weise zu modifizieren. Zum Beispiel führen diese
Quervernetzerkonzentrationen allgemein innerhalb der erwarteten
Konzentrationen für
normale oder herkömmliche
Quervernetzer zu stabil elastischen Homopolymeren mit einer Verlängerung
nach dem Bruch von 150% oder mehr. Demgegenüber werden, wenn die Konzentration
von Quervernetzer auf über
5% erhöht
wird oder wenn Quervernetzer mit einem niedrigeren Molekulargewicht
verwendet werden, womit die Vernetzungsdichte erhöht wird,
die resultierenden Homopolymere steif und nicht biegbar.
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Es
sollte für
einen Fachmann auf dem Gebiet ersichtlich sein, dass vor der vorliegenden
Erfindung die einzig verfügbaren
Techniken, die dafür
bekannt sind, auf wirksame Weise weiche, biegbare Polymere bereitzustellen,
das Kombinieren signifikanter Konzentrationen von mehreren Monomeren,
die jeweils dafür
bekannt sind, dass sie ihre eigenen vorteilhaften Eigenschaften
als ein Homopolymer besitzen, zu einem einzelnen Copolymer waren,
das, so hofft man, eine erwünschte
Kombination dieser mehrfachen Einzeleigenschaften zeigt. Leider
lieferten diese Techniken selten die gewünschten Resultate. Zum Beispiel
führte
eine Erhöhung
der Weichheit oder Elastizität
eines Copolymers durch Verringern der Menge des verwendeten Quervernetzers
allgemein zu einer Zunahme von dessen Oberflächenklebrigkeit. Ein Verringern
der Oberflächenklebrigkeit
durch Erhöhen
der Quervernetzerkonzentration führte
allgemein zu einer Erhöhung
der Härte
des Copolymers, wodurch dieser steif gemacht wurde. Weiterhin verringerte
ein Erhöhen
der Polymerweichheit und Elastizität allgemein die physikalische
Stabilität
des Copolymers, sodass extreme Verlängerungen von mehr als 100%
zu einem tatsächlichen
Reißen
und bleibenden Verformungen innerhalb des Polymers führen. Inzwischen
kann die optische Klarheit durch Schwankungen irgendeiner dieser
Eigenschaften beeinträchtigt
werden. Obwohl einige in dem Fachbereich versuchten, relativ hohe
Konzentrationen von allgemein als Quervernetzerverbindungen geltenden
Verbindungen für
die Verwendung als ein oder mehrere der Monomere in einer Copolymermischung
zu substituieren, waren diese Anstrengungen ebenfalls erfolglos.
Folglich gibt es sehr wenige polymere Verbindungen, die im Fachbereich
bekannt sind, welche solche gewünschten
Kombinationen von Eigenschaften zeigen und somit als geeignete Materialien
für Okulare
Implantate und Linsen fungieren.
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Daher
sind im Unterschied zu Copolymeren des Stands der Technik, die aus
mehreren und unterschiedlichen Monomeren gebildet werden, die einzelnen
Monomere, die zur Herstellung der neuen Homopolymere der vorliegenden
Erfindung verwendet werden, jene, deren Homopolymere, die gemäß den Lehren
der vorliegenden Erfindung gebildet werden, eine Glasübergangstemperatur
(Tg) zwischen etwa –40°C bis +15°C haben.
Beispielhafte Homopolymere, die für die praktische Durchführung der
vorliegenden Erfindung geeignet sind, schließen Phenoxyethylacrylat-, Poly(ethylenglycol)phenylethylacrylat-,
2-Phenylethylacrylat-, 3-Phenylethylacrylat-, 4-Phenylethylacrylat- und Alkylacrylatderivate
ein.
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Zusätzlich zu
den eine stabile Elastizität
herbeiführenden
Quervernetzern der vorliegenden Erfindung können andere Komponenten den
Homopolymeren innerhalb des Umfangs und der Lehren der vorliegenden Erfindung
hinzugefügt
werden. Diese können
UV-absorbierende Verbindungen und Polymerisationsinitiatoren einschließen, ohne
auf diese beschränkt
zu sein. Nicht-einschränkende
Beispiele solcher zusätzlichen
Komponenten schließen
bekannte UV-absorbierende Stoffe, wie acrylat-, methacrylat- und
vinylfunktionalisierte Benzotriazole und Benzophenole ein. Desgleichen
schließen
die Polymerisation initiierende Verbindungen, welche den Homopolymeren
auf Wunsch hinzugefügt
werden können,
ohne Einschränkung
Peroxide, Peroxydicarbonate, azofreie Radikalinitiatoren, wie Azobisisobutyronitril
(AIBN) und UV-Initiatoren, wie Irgacure®1850,
Irgacure®369
und Darocur®1700
(diese UV-Initiatoren sind Produkte von Ciba Specialty Chemicals, Basel,
Schweiz) ein.
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Ein
weiteres Verständnis
der eine stabile Elastizität
herbeiführenden
Quervernetzer, der daraus hergestellten modifizierten Homopolymere,
der aus den modifizierten Homopolymeren hergestellten Artikel und der
damit verbundenen Verfahren der vorliegenden Erfindung erhalten
Fachleute auf dem Gebiet durch die folgenden nicht-einschränkenden
Beispiele. Die Beispiele 1–8
zeigen repräsentative
Materialien und damit verbundene Materialien für die Herstellung von stabil
elastischen, optisch klaren Homopolymeren mit einem hohen Brechungsindex
und geringer Klebrigkeit, die gemäß den Lehren der vorliegenden
Erfindung hergestellt werden. Das Beispiel 9 erläutert die Verwendung von beispielhaften
neuen Homopolymermaterialien und damit verbundenen Verfahren zur
Bildung stabiler elastischer IOLs mit geringen Einschnitten gemäß den Lehren der
vorliegenden Erfindung.
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BEISPIEL 1
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Eine
Mischung, welche 46,5 g Ethylenglycolphenyletheracrylat (PEA), 3,5
g Bisphenol-A-ethoxylat-(2 EO/Phenol)-dimethacrylat (BPDMA), 0,65
g 2-(4-Benzoyl-3-hydroxyphenoxy)ethylacrylat
(BHPEA) und 50 mg Azobisisobutyronitril (AIBN) enthielt, wurde mit
hochreinem Stickstoffgas 15 bis 20 Minuten lang aufwallen gelassen
und dann auf Tafelgussformen (Formen) unter Verwendung einer Kannüle unter
Druck mit hochreinem Stickstoffgas übertragen. Die Formen bestanden
aus zwei Glasplatten, die durch eine 2,5-mm-Fluorsilikon-O-Ring-Dichtung,
die mit vier Klemmen befestigt war, getrennt waren. Die Formen wurden
mit der Monomermischung unter Verwendung einer Kannüle mit einer
Doppelspitze gefüllt.
Ein Ende der Kannüle
wurde durch die Fluorsilikon-Dichtung der Form eingeführt und
das andere Ende wurde in einen die Monomermischung enthaltenden
Kolben gegeben. Die gefüllten
Formen wurden bei 75°C
mindestens 16 Stunden lang in einem Ofen erwärmt, gefolgt von einem Erhitzen
bei 120°C
für weitere
8 Stunden. Nachdem der Polymerisationsprozess abgeschlossen war,
wurden die Formen auf 55°C
gekühlt
und mindestens 20 Minuten lang auf dieser Temperatur gehalten. Die
Formen wurden geöffnet und
die Acrylbahnen wurden bei 120°C
16 Stunden lang gehärtet.
Potenziell toxischer Rückstand,
der in der vollständig
gehärteten
Acrylbahn zurückblieb,
wurde vor dem Trocknen entfernt. Die Acrylbahn wurde mit Isopropylalkohol
48 Stunden lang in einem Soxhlet-Apparat behandelt. Im Anschluss
an das Extraktionsverfahren wurde die Acrylbahn aus der Soxhlet-Kammer
entnommen, bedeckt und zu einem Umluftofen überführt und 48 Stunden lang bei
Raumtemperatur getrocknet. Als Nächstes
wurde die teilweise getrocknete Acrylbahn in einen Vakuumofen gegeben
und auf 45°C
unter einer reduzierten Atmosphäre
24 Stunden lang erwärmt,
danach bei 75°C
weitere 48 Stunden lang erwärmt,
um den Trocknungsvorgang zu Ende zu führen. Das resultierende Acrylhomopolymer
war weich, hatte einen Brechungsindex von so hoch wie 1,559 mit
einer Glasübergangstemperatur
von ungefähr
5–10°C.
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BEISPIEL 2
-
Eine
Mischung, welche 47,5 g Ethylenglycolphenyletheracrylat (PEA), 2,5
g Bisphenol-A-ethoxylat-(2 EO/Phenol)-dimethacrylat (BPDMA), 0,65
g 2-(4-Benzoyl-3-hydroxyphenoxy)ethylacrylat
(BHPEA) und 50 mg Azobisisobutyronitril (AIBN) enthielt, wurde mit
hochreinem Stickstoffgas 15 bis 20 Minuten lang aufwallen gelassen
und dann auf Tafelgussformen (Formen) unter Verwendung einer Kannüle unter
Druck mit hochreinem Stickstoffgas überführt. Wie in Beispiel 1 bestanden
die Formen aus zwei Glasplatten, die durch eine 2,5-mm-Fluorsilikon-O-Ring-Dichtung, die
mit vier Klemmen befestigt war, getrennt waren. Die Formen wurden mit
der Monomermischung unter Verwendung einer Kannüle mit einer Doppelspitze gefüllt. Ein
Ende der Kannüle
wurde durch die Fluorsilikon-Dichtung der Form eingeführt und
das andere Ende wurde in einen die Monomermischung enthaltenden
Kolben gegeben. Die gefüllten
Formen wurden bei 75°C
mindestens 16 Stunden lang in einem Ofen erwärmt, gefolgt von einem Erhitzen
bei 120°C
für weitere
8 Stunden. Nachdem der Polymerisationsprozess abgeschlossen war,
wurden die Formen auf 55°C
gekühlt
und mindestens 20 Minuten lang auf dieser Temperatur gehalten. Die
Formen wurden geöffnet
und die Acrylbahnen wurden bei 120°C 16 Stunden lang gehärtet. Potenziell
toxischer Rückstand,
der in der vollständig
gehärteten
Acrylbahn zurückblieb, wurde
vor dem Trocknen entfernt. Die Acrylbahn wurde mit Isopropylalkohol
48 Stunden lang in einem Soxhlet-Apparat behandelt. Im Anschluss
an das Extraktionsverfahren wurde die Acrylbahn aus der Soxhlet-Kammer
entnommen, bedeckt und zu einem Umluftofen übertragen und 48 Stunden lang
bei Raumtemperatur getrocknet. Als Nächstes wurde die teilweise
getrocknete Acrylbahn in einen Vakuumofen gegeben und auf 45°C unter einer
reduzierten Atmosphäre
24 Stunden lang erwärmt,
danach bei 75°C
weitere 48 Stunden lang erwärmt,
um den Trocknungsvorgang zu Ende zu führen. Das resultierende Acrylhomopolymer
war weich, hatte einen Brechungsindex von 1,558 mit einer Glasübergangstemperatur
von ungefähr
5–10°C.
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BEISPIEL 3
-
Eine
Mischung, welche 48,0 g Ethylenglycolphenyletheracrylat (PEA), 2,0
g Bisphenol-A-ethoxylat-(2 EO/-Phenol)-dimethacrylat
(BPDMA), 0,65 g 2-(4-Benzoyl-3-hydroxyphenoxy)ethylacrylat
(BHPEA) und 50 mg Azobisisobutyronitril (AIBN) enthielt, wurde mit
hochreinem Stickstoffgas 15 bis 20 Minuten lang aufwallen gelassen
und dann auf Tafelgussformen (Formen) unter Verwendung einer Kannüle unter
Druck mit hochreinem Stickstoffgas überführt. Wie zuvor bestanden die
Formen aus zwei Glasplatten, die durch eine 2,5-mm-Fluorsilikon-O-Ring-Dichtung, die mit
vier Klemmen befestigt war, getrennt waren. Die Formen wurden mit
der Monomermischung unter Verwendung einer Kannüle mit einer Doppelspitze gefüllt. Ein
Ende der Kannüle
wurde durch die Fluorsilikon- Dichtung
der Form eingeführt
und das andere Ende wurde in einen die Monomermischung enthaltenden
Kolben gegeben. Die gefüllten
Formen wurden bei 75°C
mindestens 16 Stunden lang in einem Ofen erwärmt, gefolgt von einem Erhitzen
bei 120°C
für weitere
8 Stunden. Nachdem der Polymerisationsprozess abgeschlossen war,
wurden die Formen auf 55°C
gekühlt
und mindestens 20 Minuten lang auf dieser Temperatur gehalten. Die
Formen wurden geöffnet
und die Acrylbahnen wurden bei 120°C 16 Stunden lang gehärtet. Potenziell
toxischer Rückstand,
der in der vollständig
gehärteten
Acrylbahn zurückblieb, wurde
vor dem Trocknen entfernt. Die Acrylbahn wurde mit Isopropylalkohol
48 Stunden lang in einem Soxhlet-Apparat behandelt. Im Anschluss
an das Extraktionsverfahren wurde die Acrylbahn aus der Soxhlet-Kammer
entnommen, bedeckt und zu einem Umluftofen übertragen und 48 Stunden lang
bei Raumtemperatur getrocknet. Als Nächstes wurde die teilweise
getrocknete Acrylbahn in einen Vakuumofen gegeben und auf 45°C unter einer
reduzierten Atmosphäre
24 Stunden lang erwärmt,
danach bei 75°C
weitere 48 Stunden lang erwärmt,
um den Trocknungsvorgang zu Ende zu führen. Das resultierende Acrylhomopolymer
war weich, hatte einen Brechungsindex von 1,556 mit einer Glasübergangstemperatur
von ungefähr
5–10°C.
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BEISPIEL 4
-
Eine
Mischung, welche 48,5 g Ethylenglycolphenyletheracrylat (PEA), 1,5
g Bisphenol-A-ethoxylat-(2 EO/Phenol)dimethacrylat (BPDMA), 0,65
g 2-(4-Benzoyl-3-hydroxyphenoxy)ethylacrylat
(BHPEA) und 50 mg Azobisisobutyronitril (AIBN) enthielt, wurde mit
hochreinem Stickstoffgas 15 bis 20 Minuten lang aufwallen gelassen
und dann auf Tafelgussformen (Formen) unter Verwendung einer Kannüle unter
Druck mit hochreinem Stickstoffgas überführt. Die Formen bestanden aus
zwei Glasplatten, die durch eine 2,5-mm-Fluorsilikon-O-Ring-Dichtung,
die mit vier Klemmen befestigt war, getrennt waren. Die Formen wurden
mit der Monomermischung unter Verwendung einer Kannüle mit einer
Doppelspitze gefüllt.
Ein Ende der Kannüle
wurde durch die Fluorsilikon-Dichtung der Form eingeführt und
das andere Ende wurde in einen die Monomermischung enthaltenden
Kolben gegeben. Die gefüllten
Formen wurden bei 75°C
mindestens 16 Stunden lang in einem Ofen erwärmt, gefolgt von einem Erhitzen
bei 120°C
für weitere
8 Stunden. Nachdem der Polymerisationsprozess abgeschlossen war,
wurden die Formen auf 55°C
gekühlt
und mindestens 20 Minuten lang auf dieser Temperatur gehalten. Die
Formen wurden geöffnet
und die Acrylbahnen wurden bei 120°C 16 Stunden lang gehärtet. Potenziell
toxischer Rückstand,
der in der vollständig
gehärteten
Acrylbahn zurückblieb,
wurde vor dem Trocknen entfernt. Die Acrylbahn wurde mit Isopropylalkohol
48 Stunden lang in einem Soxhlet-Apparat behandelt. Im Anschluss
an das Extraktionsverfahren wurde die Acrylbahn aus der Soxhlet-Kammer
entnommen, bedeckt und zu einem Umluftofen übertragen und 48 Stunden lang
bei Raumtemperatur getrocknet. Als Nächstes wurde die teilweise
getrocknete Acrylbahn in einen Vakuumofen gegeben und auf 45°C unter einer
reduzierten Atmosphäre
24 Stunden lang erwärmt,
danach bei 75°C
weitere 48 Stunden lang erwärmt,
um den Trocknungsvorgang zu Ende zu führen. Das resultierende Acrylhomopolymer
war weich, hatte einen Brechungsindex von 1,557 mit einer Glasübergangstemperatur
von ungefähr
5–10°C.
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BEISPIEL 5
-
Eine
Mischung, welche 49,0 g Ethylenglycolphenyletheracrylat (PEA), 1,0
g Bisphenol-A-ethoxylat-(2 EO/Phenol)dimethacrylat (BPDMA), 0,65
g 2-(4-Benzoyl-3-hydroxyphenoxy)ethylacrylat
(BHPEA) und 50 mg Azobisisobutyronitril (AIBN) enthielt, wurde mit
hochreinem Stickstoffgas 15 bis 20 Minuten lang aufwallen gelassen und
dann auf Tafelgussformen (Formen) unter Verwendung einer Kannüle unter
Druck mit hochreinem Stickstoffgas überführt. Erneut bestanden die Formen
aus zwei Glasplatten, die durch eine 2,5-mm-Fluorsilikon-O-Ring-Dichtung, die mit
vier Klemmen befestigt war, getrennt waren. Die Formen wurden mit
der Monomermischung unter Verwendung einer Kannüle mit einer Doppelspitze gefüllt. Ein
Ende der Kannüle
wurde durch die Fluorsilikon-Dichtung
der Form eingeführt
und das andere Ende wurde in einen die Monomermischung enthaltenden
Kolben gegeben. Die gefüllten
Formen wurden bei 75°C
mindestens 16 Stunden lang in einem Ofen erwärmt, gefolgt von einem Erhitzen
bei 120°C
für weitere
8 Stunden. Nachdem der Polymerisationsprozess abgeschlossen war,
wurden die Formen auf 55°C
gekühlt
und mindestens 20 Minuten lang auf dieser Temperatur gehalten. Die
Formen wurden geöffnet
und die Acrylbahnen wurden bei 120°C 16 Stunden lang gehärtet. Potenziell
toxischer Rückstand,
der in der vollständig
gehärteten
Acrylbahn zurückblieb,
wurde vor dem Trocknen entfernt. Die Acrylbahn wurde mit Isopropylalkohol
48 Stunden lang in einem Soxhlet-Apparat behandelt. Im Anschluss
an das Extraktionsverfahren wurde die Acrylbahn aus der Soxhlet-Kammer
entnommen, bedeckt und zu einem Umluftofen übertragen und 48 Stunden lang
bei Raumtemperatur getrocknet. Als Nächstes wurde die teilweise
getrocknete Acrylbahn in einen Vakuumofen gegeben und auf 45°C unter einer
reduzierten Atmosphäre
24 Stunden lang erwärmt,
danach bei 75°C
weitere 48 Stunden lang erwärmt,
um den Trocknungsvorgang zu Ende zu führen. Das resultierende Acrylhomopolymer
war weich, hatte einen Brechungsindex von 1,558 mit einer Glasübergangstemperatur
von ungefähr
5–10°C.
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BEISPIEL 6
-
Eine
Mischung, welche 47,5 g Ethylenglycolphenyletheracrylat (PEA), 2,5
g Bisphenol-A-propoxylat-(2 EO/Phenol)diacrylat (BPPDA), 0,65 g
2-(4-Benzoyl-3-hydroxyphenoxy)ethylacrylat
(BHPEA) und 50 mg Azobisisobutyronitril (AIBN) enthielt, wurde mit
hochreinem Stickstoffgas 15 bis 20 Minuten lang aufwallen gelassen
und dann auf Tafelgussformen (Formen) unter Verwendung einer Kannüle unter
Druck mit hochreinem Stickstoffgas überführt. Erneut bestanden die Formen
aus zwei Glasplatten, die durch eine 2,5-mm-Fluorsilikon-O-Ring-Dichtung, die mit
vier Klemmen befestigt war, getrennt waren. Die Formen wurden mit
der Monomermischung unter Verwendung einer Kannüle mit einer Doppelspitze gefüllt. Ein
Ende der Kannüle
wurde durch die Fluorsilikon-Dichtung
der Form eingeführt
und das andere Ende wurde in einen die Monomermischung enthaltenden
Kolben gegeben. Die gefüllten
Formen wurden bei 75°C
mindestens 16 Stunden lang in einem Ofen erwärmt, gefolgt von einem Erhitzen
bei 120°C
für weitere
8 Stunden. Nachdem der Polymerisationsprozess abgeschlossen war,
wurden die Formen auf 55°C
gekühlt
und mindestens 20 Minuten lang auf dieser Temperatur gehalten. Die
Formen wurden geöffnet
und die Acrylbahnen wurden bei 120°C 16 Stunden lang gehärtet. Potenziell
toxischer Rückstand,
der in der vollständig
gehärteten
Acrylbahn zurückblieb,
wurde vor dem Trocknen entfernt. Die Acrylbahn wurde mit Isopropylalkohol
48 Stunden lang in einem Soxhlet-Apparat behandelt. Im Anschluss
an das Extraktionsverfahren wurde die Acrylbahn aus der Soxhlet-Kammer
entnommen, bedeckt und zu einem Umluftofen übertragen und 48 Stunden lang
bei Raumtemperatur getrocknet. Als Nächstes wurde die teilweise
getrocknete Acrylbahn in einen Vakuumofen gegeben und auf 45°C unter einer
reduzierten Atmosphäre
24 Stunden lang erwärmt,
danach bei 75°C
weitere 48 Stunden lang erwärmt,
um den Trocknungsvorgang zu Ende zu führen. Das resultierende Acrylhomopolymer
war weich, hatte einen Brechungsindex von 1,558 mit einer Glasübergangstemperatur
von ungefähr
5–10°C.
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BEISPIEL 7
-
Eine
Mischung, welche 47,5 g Ethylenglycolphenyletheracrylat (PEA), 2,5
g Bisphenol-A-dimethacrylat (BPMA), 0,65 g 2-(4-Benzoyl-3-hydroxyphenoxy)ethylacrylat
(BHPEA) und 50 mg Azobisisobutyronitril (AIBN) enthielt, wurde mit
hochreinem Stickstoffgas 15 bis 20 Minuten lang aufwallen gelassen
und dann auf Tafelgussformen (Formen) unter Verwendung einer Kannüle unter
Druck mit hochreinem Stickstoffgas überführt. Erneut bestanden die Formen
aus zwei Glasplatten, die durch eine 2,5-mm-Fluorsilikon-O-Ring-Dichtung, die
mit vier Klemmen befestigt war, getrennt waren. Die Formen wurden
mit der Monomermischung unter Verwendung einer Kannüle mit einer
Doppelspitze gefüllt.
Ein Ende der Kannüle
wurde durch die Fluorsilikon-Dichtung der Form eingeführt und
das andere Ende wurde in einen die Monomermischung enthaltenden
Kolben gegeben. Die gefüllten
Formen wurden bei 75°C
mindestens 16 Stunden lang in einem Ofen erwärmt, gefolgt von einem Erhitzen
bei 120°C
für weitere
8 Stunden. Nachdem der Polymerisationsprozess abgeschlossen war,
wurden die Formen auf 55°C
gekühlt
und mindestens 20 Minuten lang auf dieser Temperatur gehalten. Die
Formen wurden geöffnet
und die Acrylbahnen wurden bei 120°C 16 Stunden lang gehärtet. Potenziell
toxischer Rückstand,
der in der vollständig
gehärteten
Acrylbahn zurückblieb,
wurde vor dem Trocknen entfernt. Die Acrylbahn wurde mit Isopropylalkohol
48 Stunden lang in einem Soxhlet-Apparat behandelt. Im Anschluss
an das Extraktionsverfahren wurde die Acrylbahn aus der Soxhlet-Kammer
entnommen, bedeckt und zu einem Umluftofen übertragen und 48 Stunden lang
bei Raumtemperatur getrocknet. Als Nächstes wurde die teilweise
getrocknete Acrylbahn in einen Vakuumofen gegeben und auf 45°C unter einer
reduzierten Atmosphäre
24 Stunden lang erwärmt,
danach bei 75°C
weitere 48 Stunden lang erwärmt,
um den Trocknungsvorgang zu Ende zu führen. Das resultierende Acrylhomopolymer
war weich, hatte einen Brechungsindex von 1,556 mit einer Glasübergangstemperatur
von ungefähr
5–10°C.
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BEISPIEL 8
-
Eine
Mischung, welche 47,5 g Ethylenglycolphenyletheracrylat (PEA), 2,5
g Bisphenol-A-ethoxylat (2 EO/Phenol)-diacrylat (BPEA), 0,65 g 2-(4-Benzoyl-3-hydroxyphenoxy)ethylacrylat
(BHPEA) und 50 mg Azobisisobutyronitril (AIBN) enthielt, wurde mit
hochreinem Stickstoffgas 15 bis 20 Minuten lang aufwallen gelassen und
dann auf Tafelgussformen (Formen) unter Verwendung einer Kannüle unter
Druck mit hochreinem Stickstoffgas überführt. Erneut bestanden die Formen
aus zwei Glasplatten, die durch eine 2,5-mm-Fluorsilikon-O-Ring-Dichtung, die mit
vier Klemmen befestigt war, getrennt waren. Die Formen wurden mit
der Monomermischung unter Verwendung einer Kannüle mit einer Doppelspitze gefüllt. Ein
Ende der Kannüle
wurde durch die Fluorsilikon-Dichtung
der Form eingeführt
und das andere Ende wurde in einen die Monomermischung enthaltenden
Kolben gegeben. Die gefüllten
Formen wurden bei 75°C
mindestens 16 Stunden lang in einem Ofen erwärmt, gefolgt von einem Erhitzen
bei 120°C
für weitere
8 Stunden. Nachdem der Polymerisationsprozess abgeschlossen war,
wurden die Formen auf 55°C
gekühlt
und mindestens 20 Minuten lang auf dieser Temperatur gehalten. Die
Formen wurden geöffnet
und die Acrylbahnen wurden bei 120°C 16 Stunden lang gehärtet. Potenziell
toxischer Rückstand,
der in der vollständig
gehärteten
Acrylbahn zurückblieb,
wurde vor dem Trocknen entfernt. Die Acrylbahn wurde mit Isopropylalkohol
48 Stunden lang in einem Soxhlet-Apparat behandelt. Im Anschluss
an das Extraktionsverfahren wurde die Acrylbahn aus der Soxhlet-Kammer
entnommen, bedeckt und zu einem Umluftofen übertragen und 48 Stunden lang bei
Raumtemperatur getrocknet. Als Nächstes
wurde die teilweise getrocknete Acrylbahn in einen Vakuumofen gegeben
und auf 45°C
unter einer reduzierten Atmosphäre
24 Stunden lang erwärmt,
danach bei 75°C
weitere 48 Stunden lang erwärmt,
um den Trocknungsvorgang zu Ende zu führen. Das resultierende Acrylhomopolymer
war weich, hatte einen Brechungsindex von 1,557 mit einer Glasübergangstemperatur
von ungefähr
5–10°C.
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BEISPIEL 9
-
Eine
Mischung, welche 45,0 g Ethylenglycolphenyletheracrylat (PEA), 5,0
g Bisphenol-A-ethoxylat (2 EO/Phenol-)dimethacrylat (BPDMA), 0,65
g 2-(4-Benzoyl-3-hydroxyphenoxy)ethylacrylat
(BHPEA) und 50 mg Azobisisobutyronitril (AIBN) enthielt, wurde mit
hochreinem Stickstoffgas 15 bis 20 Minuten lang aufwallen gelassen
und dann auf Tafelgussformen (Formen) unter Verwendung einer Kannüle unter
Druck mit hochreinem Stickstoffgas überführt. Erneut bestanden die Formen
aus zwei Glasplatten, die durch eine 2,5-mm-Fluorsilikon-O-Ring-Dichtung, die mit
vier Klemmen befestigt war, getrennt waren. Die Formen wurden mit
der Monomermischung unter Verwendung einer Kannüle mit einer Doppelspitze gefüllt. Ein
Ende der Kannüle
wurde durch die Fluorsilikon-Dichtung
der Form eingeführt
und das andere Ende wurde in einen die Monomermischung enthaltenden
Kolben gegeben. Die gefüllten
Formen wurden bei 75°C
mindestens 16 Stunden lang in einem Ofen erwärmt, gefolgt von einem Erhitzen
bei 120°C
für weitere
8 Stunden. Nachdem der Polymerisationsprozess abgeschlossen war,
wurden die Formen auf 55°C
gekühlt
und mindestens 20 Minuten lang auf dieser Temperatur gehalten. Die
Formen wurden geöffnet
und die Acrylbahnen wurden bei 120°C 16 Stunden lang gehärtet. Potenziell
toxischer Rückstand,
der in der vollständig
gehärteten
Acrylbahn zurückblieb,
wurde vor dem Trocknen entfernt. Die Acrylbahn wurde mit Isopropylalkohol
48 Stunden lang in einem Soxhlet-Apparat behandelt. Im Anschluss
an das Extraktionsverfahren wurde die Acrylbahn aus der Soxhlet-Kammer
entnommen, bedeckt und zu einem Umluftofen übertragen und 48 Stunden lang
bei Raumtemperatur getrocknet. Als Nächstes wurde die teilweise
getrocknete Acrylbahn in einen Vakuumofen gegeben und auf 45°C unter einer
reduzierten Atmosphäre
24 Stunden lang erwärmt,
danach bei 75°C
weitere 48 Stunden lang erwärmt,
um den Trocknungsvorgang zu Ende zu führen. Das resultierende Acrylhomopolymer
war weich, hatte einen Brechungsindex von 1,559 und eine Glasübergangstemperatur
von ungefähr
5–10°C.
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BEISPIEL 10
-
Eine
Mischung, welche 40,0 g Ethylenglycolphenyletheracrylat (PEA), 10,0
g Bisphenol-A-ethoxylat (2 EO/Phenol-)dimethacrylat (BPDMA), 0,65
g 2-(4-Benzoyl-3-hydroxyphenoxy)ethylacrylat
(BHPEA) und 50 mg Azobisisobutyronitril (AIBN) enthielt, wurde mit
hochreinem Stickstoffgas 15 bis 20 Minuten lang aufwallen gelassen
und dann auf Tafelgussformen (Formen) unter Verwendung einer Kannüle unter
Druck mit hochreinem Stickstoffgas überführt. Wie in Beispiel 1 bestanden
die Formen aus zwei Glasplatten, die durch eine 2,5-mm-Fluorsilikon-O-Ring-Dichtung, die
mit vier Klemmen befestigt war, getrennt waren. Die Formen wurden mit
der Monomermischung unter Verwendung einer Kannüle mit einer Doppelspitze gefüllt. Ein
Ende der Kannüle
wurde durch die Fluorsilikon-Dichtung der Form eingeführt und
das andere Ende wurde in einen die Monomermischung enthaltenden
Kolben gegeben. Die gefüllten
Formen wurden bei 75°C
mindestens 16 Stunden lang in einem Ofen erwärmt, gefolgt von einem Erhitzen
bei 120°C
für weitere
8 Stunden. Nachdem der Polymerisationsprozess abgeschlossen war,
wurden die Formen auf 55°C
gekühlt
und mindestens 20 Minuten lang auf dieser Temperatur gehalten. Die
Formen wurden geöffnet
und die Acrylbahnen wurden bei 120°C 16 Stunden lang gehärtet. Potenziell
toxischer Rückstand,
der in der vollständig
gehärteten
Acrylbahn zurückblieb, wurde
vor dem Trocknen entfernt. Die Acrylbahn wurde mit Isopropylalkohol
48 Stunden lang in einem Soxhlet-Apparat behandelt. Im Anschluss
an das Extraktionsverfahren wurde die Acrylbahn aus der Soxhlet-Kammer
entnommen, bedeckt und zu einem Umluftofen übertragen und 48 Stunden lang
bei Raumtemperatur getrocknet. Als Nächstes wurde die teilweise
getrocknete Acrylbahn in einen Vakuumofen gegeben und auf 45°C unter einer
reduzierten Atmosphäre
24 Stunden lang erwärmt,
danach bei 75°C
weitere 48 Stunden lang erwärmt,
um den Trocknungsvorgang zu Ende zu führen. Das resultierende Acrylhomopolymer
war weich, hatte einen Brechungsindex von 1,558 und eine Glasübergangstemperatur
von ungefähr
5–10°C.
-
BEISPIEL 11
-
Eine
Mischung, welche 49,5 g Ethylenglycolphenyletheracrylat (PEA), 0,5
g Bisphenol-A-ethoxylat (2 EO/Phenol-)dimethacrylat (BPDMA), 0,65
g 2-(4-Benzoyl-3-hydroxyphenoxy)ethylacrylat
(BHPEA) und 50 mg Azobisisobutyronitril (AIBN) enthielt, wurde mit
hochreinem Stickstoffgas 15 bis 20 Minuten lang aufwallen gelassen
und dann auf Tafelgussformen (Formen) unter Verwendung einer Kannüle unter
Druck mit hochreinem Stickstoffgas überführt. Wie zuvor, bestanden die
Formen aus zwei Glasplatten, die durch eine 2,5-mm-Fluorsilikon-O-Ring-Dichtung, die mit
vier Klemmen befestigt war, getrennt waren. Die Formen wurden mit
der Monomermischung unter Verwendung einer Kannüle mit einer Doppelspitze gefüllt. Ein
Ende der Kannüle
wurde durch die Fluorsilikon-Dichtung
der Form eingeführt
und das andere Ende wurde in einen die Monomermischung enthaltenden
Kolben gegeben. Die gefüllten
Formen wurden bei 75°C
mindestens 16 Stunden lang in einem Ofen erwärmt, gefolgt von einem Erhitzen
bei 120°C
für weitere
8 Stunden. Nachdem der Polymerisationsprozess abgeschlossen war,
wurden die Formen auf 55°C
gekühlt
und mindestens 20 Minuten lang auf dieser Temperatur gehalten. Die
Formen wurden geöffnet
und die Acrylbahnen wurden bei 120°C 16 Stunden lang gehärtet. Potenziell
toxischer Rückstand,
der in der vollständig
gehärteten
Acrylbahn zurückblieb,
wurde vor dem Trocknen entfernt. Die Acrylbahn wurde mit Isopropylalkohol
48 Stunden lang in einem Soxhlet-Apparat behandelt. Im Anschluss
an das Extraktionsverfahren wurde die Acrylbahn aus der Soxhlet-Kammer
entnommen, bedeckt und zu einem Umluftofen übertragen und 48 Stunden lang
bei Raumtemperatur getrocknet. Als Nächstes wurde die teilweise
getrocknete Acrylbahn in einen Vakuumofen gegeben und auf 45°C unter einer
reduzierten Atmosphäre
24 Stunden lang erwärmt,
danach bei 75°C
weitere 48 Stunden lang erwärmt,
um den Trocknungsvorgang zu Ende zu führen. Das resultierende Acrylhomopolymer
war weich, hatte einen Brechungsindex von 1,556 und eine Glasübergangstemperatur
von ungefähr
5–10°C.
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BEISPIEL 12
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Eine
Mischung, welche 49,75 g Ethylenglycolphenyletheracrylat (PEA),
0,25 g Bisphenol-A-ethoxylat (2 EO/Phenol-)dimethacrylat (BPDMA),
0,65 g 2-(4-Benzoyl-3-hydroxyphenoxy)ethylacrylat
(BHPEA) und 50 mg Azobisisobutyronitril (AIBN) enthielt, wurde mit
hochreinem Stickstoffgas 15 bis 20 Minuten lang aufwallen gelassen
und dann auf Tafelgussformen (Formen) unter Verwendung einer Kannüle unter
Druck mit hochreinem Stickstoffgas überführt. Die Formen bestanden aus
zwei Glasplatten, die durch eine 2,5-mm-Fluorsilikon-O-Ring-Dichtung,
die mit vier Klemmen befestigt war, getrennt waren. Die Formen wurden
mit der Monomermischung unter Verwendung einer Kannüle mit einer
Doppelspitze gefüllt.
Ein Ende der Kannüle
wurde durch die Fluorsilikon-Dichtung der Form eingeführt und
das andere Ende wurde in einen die Monomermischung enthaltenden
Kolben gegeben. Die gefüllten
Formen wurden bei 75°C
mindestens 16 Stunden lang in einem Ofen erwärmt, gefolgt von einem Erhitzen
bei 120°C
für weitere
8 Stunden. Nachdem der Polymerisationsprozess abgeschlossen war,
wurden die Formen auf 55°C
gekühlt
und mindestens 20 Minuten lang auf dieser Temperatur gehalten. Die
Formen wurden geöffnet
und die Acrylbahnen wurden bei 120°C 16 Stunden lang gehärtet. Potenziell
toxischer Rückstand,
der in der vollständig
gehärteten
Acrylbahn zurückblieb,
wurde vor dem Trocknen entfernt. Die Acrylbahn wurde mit Isopropylalkohol
48 Stunden lang in einem Soxhlet-Apparat behandelt. Im Anschluss
an das Extraktionsverfahren wurde die Acrylbahn aus der Soxhlet-Kammer
entnommen, bedeckt und zu einem Umluftofen übertragen und 48 Stunden lang
bei Raumtemperatur getrocknet. Als Nächstes wurde die teilweise
getrocknete Acrylbahn in einen Vakuumofen gegeben und auf 45°C unter einer
reduzierten Atmosphäre
24 Stunden lang erwärmt,
danach bei 75°C
weitere 48 Stunden lang erwärmt,
um den Trocknungsvorgang zu Ende zu führen. Das resultierende Acrylhomopolymer
war weich, hatte einen Brechungsindex von 1,557 mit einer Glasübergangstemperatur
von ungefähr
5–10°C. Tabelle
1 Eine
Zusammenfassung der Beispiele 1–12
- * PEA – Ethylenglycolphenyletheracrylat
- * BPDMA – Bisphenol-A-ethoxylat
(2 EO/Phenol-)dimethacrylat
- * AIBN – Azobisisobutyronitril
- * BPMA – Bisphenol-A-dimethacrylat
- * BPPDA – Bisphenol-A-propoxylat-(2
EO/Phenol-)diacrylat
- * Die Glasübergangstemperatur
des Homopolymers von Ethylenglycolphenyletheracrylat ist –22°C
-
BEISPIEL 13
-
Eine
Vielzahl von Acryl-IOLs mit unterschiedlichen dioptischen Stärken wurden
aus den beispielhaften, stabil elastischen, optisch klaren Homopolymeren
mit einem hohen Brechungsindex und geringer Klebrigkeit der vorliegenden
Erfindung, die in den Beispielen 1–12 ausführlich dargestellt wurden,
hergestellt. Jede Linse wurde durch Spritzgieß- oder Kompressionsformmischungen
oder Vorgels der beispielhaften Monomere, Quervernetzer und optionalen
Additive der vorliegenden Erfindung bei einer Temperatur von etwa
65°C für etwa 16
Stunden, gefolgt von einem Erhitzen auf ungefähr 120°C für weitere 8 Stunden, geformt.
Als Nächstes wurden
die Formen bei etwa 55°C
mindestens 10 Minuten lang auf eine Heizplatte gelegt. Potenziell
toxische Rückstände wurden
aus den fertigen Linsen mit Isopropylalkohol unter den Bedingungen
einer Soxhlet-Behandlung 5 Stunden lang extrahiert. Als Nächstes wurden
die Linsen gekühlt
und in einem Umluftofen bei Raumtemperatur 24 Stunden lang luftgetrocknet. Das
letztendliche Trocknen erfolgte in einem Vakuumofen unter einer
reduzierten Atmosphäre
bei 45°C
für weitere
4 Stunden, gefolgt von einem Erwärmen
der Linsen bei 75°C
während
24 Stunden. Die daraus resultierenden, stabil elastischen Homopolymeracryl-IOLs
waren weich, hatten nicht-klebrige Oberflächen, lieben sich leicht biegen
oder rollen und wiesen Brechungsindices im Bereich von etwa 1,556
bis 1,559 auf. Jede dieser IOLs war als eine bikonvexe optische
Linse mit einer Dicke am Rand von 0,5 mm, einer Dicke im Zentrum
von 0,6–1,2
mm und einem Durchmesser von 6,0 mm. Je nach der jeweiligen Dicke
im Zentrum sah jede Linse Sehleistungskorrekturen im Bereich von
6 bis 30 Dioptrien vor.
-
Zusammengefasst
wird von Fachleuten auf dem Gebiet anerkannt, dass die vorliegende
Erfindung sich mit dem schon lange bestehenden Bedarf nach einer
Bereitstellung weicher, stabiler, elastischer, biokompatibler, optisch
klarer Materialien mit einem hohen Brechungsindex und geringer Klebrigkeit
befasst, welche für
die Herstellung medizinischer Vorrichtungen, einschließlich optischer
Implantate und Auflagen, wie IOLs, Hornhautimplantate und Hornhautauflagen,
Glaukom-Shunts, Kontaktlinsen und phaker Linsen, geeignet sind. Im
Unterschied zu Copolymerverbindungen des Stands der Technik, welche
herkömmliche
Quervernetzungsmaterialien zur Herstellung weicher Copolymere mit
begrenzten Kombinationen physikalischer Eigenschaften nutzen, werden
diese zuvor nicht erhältlichen
Kombinationen von erwünschten
physikalischen und chemischen Eigenschaften, die in einer einzelnen
Verbindung vorhanden sind, gemäß den Lehren
der vorliegenden Erfindung durch die Nutzung einzigartiger, eine
stabile Elastizität
herbeiführender
Quervernetzerverbindungen bereitgestellt, um Acrylhomopolymere zu
modifizieren, sodass die resultierenden modifizierten Homopolymere diese
häufig
widersprüchlichen
Kombinationen von Eigenschaften besitzen und zur Geltung bringen.
Die vorliegende Erfindung stellt nicht nur diese neuen Verbindungen
zum ersten Mal bereit, sondern dies geschieht auch in einer stark
vereinfachten Art und Weise, die leicht angepasst werden kann, um
irgendeine aus einer Vielzahl an Verbindungen mit spezifischen Kombinationen
von physikalischen und chemischen Eigenschaften je nach Wunsch bereitzustellen.
Diese Verbindungen erleichtern die Herstellung von verbesserten
medizinischen Vorrichtungen und Implantaten, die relativ kostengünstig sind
und leicht herzustellen und während
Verarbeitungs- und
ebenso während
nachfolgender chirurgischer Implantationsverfahren zu manipulieren
sind. Außerdem
eignen sie sich besonders gut für
die Herstellung verbesserter intraokularer Linsen, die Linsen mit wirklich
kleinen Einschnitten sind.