DK173821B1

DK173821B1 - Kontaktlinse med befugtelig overflade

Info

Publication number: DK173821B1
Application number: DK198706553A
Authority: DK
Inventors: Karl Friedrich Mueller; Merrill Goldenberg
Original assignee: Novartis Ag
Priority date: 1986-12-15
Filing date: 1987-12-14
Publication date: 2001-11-19
Also published as: AU609437B2; DK655387D0; US4734475A; JPS63163812A; IE873384L; GR3002307T3; IE60226B1; EP0276631A1; HK1194A; EP0276631B1; DE3770448D1; ATE63930T1; PT86354A; AU8250687A; CA1290516C; DK655387A; PT86354B; ES2022452B3; JP2598052B2

Description

36 DK 173821 B1

Sammentrækningstiderne måles 1 uge efter omsætningen.

Reaktions sekvens Sammentrækningstid, tR

(O

a) PVA -» NaOH ·» BUDGE 42 b) PVA -» NaOH 23 c) kun vand (kontrol) < 1 35 DK 173821 B1 Tællinger i forhold ': -til bagerfund (con)_

Eks. Polymer Reaktant Total på polymer efter

Triton-vask 74 12 1-thioglycerol 378 78 75 12 sarcosin 569 160 76 12 Na2S0j 487 177 77 12 TRIS 1150 630 78 12 -(kontrol) 1314 974 79 13 mercaptoethanol 1220 530 80 13 -(kontrol) 1556 956

De ovennævnte eksempler viser en dramatisk ændring i albuminadsorption og -desorption (under anvendelse af Triton X-100) i behandlede prøver sammenlignet med 5 ubehandlede kontrolprøver. Behandlingerne på de ovennævnte polymerer hæmmer proteinadsorption og letter fjernelse deraf med et nonionisk overfladeaktivt middel.

Eksempel 81

Eksemplet viser en forøgelse i befugteligheden af polymer-10 arket (PSM = 25%, GMA = 15%, neopentylglycoldimethacrylat = 16%, isobornylmethacrylat * 44%, fremstillet som ifølge eksempel A) efter stuetemperaturbehandling med en alkohol, polyvinylalkohol (PVA), og en yderligere forbedring i denne befugtelighed med tværbinding af denne overflade-15 bundne PVA med 1,4-butandioldiglycidylether (BUDGE). Hvor det er anført i den følgende omsætningssekvens tilsættes 2 g vandig 10% (v/v) PVA ("Elvanol" 71-30, DuPont), 3,17 g 10% (v/v) vandig NaOH eller 0,51 g BUDGE til reaktionskolben, som indeholder polymerarket. Varigheden 20 af PVA-, NaOH- og BUDGE-trinnene er henholdsvis 1 dag, 2 1/4 time og 2 timer. Indgående vask med vand følger behandlingerne. Den eneste kolbe med H2O (kontrol) fyldes med HjO ved begyndelsen af forsøget.

34 DK 173821 B1

Resultaterne viser, at udbyttet stiger, når temperaturen stiger, og når opløsningsmidlets kvældningsmagt (dvs. forøget ethanolindhold) forøges. Modifikationen fortsætter 5 som en skarpt bevægende grænselinie fra overfladen ind i det indre af polymeren.

Effekt af efterbehandling på proteinadsorption

Eksempel 74-80

Det anvendte protein er albumin på grund af dets rigelige 10 forekomst i kropsvæsker. En prøve på 20 x 15 x 1 mm af polymer 12 eller 13 nedsænkes i 1,8 ml af en 14C-albumin-blanding (10 mM kaliumphosphatpuffermiddel pH-værdi 7,4, 144 mM NaCl, 0,48 mg/ml "kold" (ikke-radioaktiv) bovin-serumalbumin, 0,02 mg/ml l^C-bovinserumalbumin) i 2 timer 15 ved stuetemperatur. Prøven fjernes dernæst fra blandingen og behandles med fire på hinanden følgende rensninger med 15 ml vand til fjernelse af vedhængende dråber fra blandingen. Prøven omrøres dernæst i 10 ml 0,1 M Tris-Cl pH-værdi 7 indeholdende 1% octylphenoxypolyethoxyethanol 20 (Triton X-100) i 2 timer ved stuetemperatur for at eluere uomsat, men adsorberet protein, og renses dernæst i 15 ml vand. Protein bundet til polymeren (efter Triton-vask) bestemmes ved scintillationstælling (15 ml Packard Instagel). Mængden af protein elueret ved Triton bestemmes 25 fra en 1-ml (10%) prøve af Triton-vask talt i 15 ml Instagel. Den totale mængde protein bundet til polymeren (dvs. efter de oprindelige 4 vandrensninger) er summen af tællingerne på polymeren efter Triton-vask og det samlede tal fjernet i Triton-vask.

DK 173821 B1 33 .

Resultaterne viser, at vægtforøgelsen er begrænset til en lille penetrationsdybde, og at ingen anden funktionsgruppe (dvs. non-epoxy) på polymeren reagerer selv efter forlæn-5 get reaktionstid. Scanningerne er rektangulære i udformningen, og antyder, at modifikationen er diffusionsreguleret .

Eksempel 73

Dette eksempel viser reaktionsudbyttet af en 18 timers 10 efterbehandling på polymer 12 med 1-thioglycerol med forskellige opløsningsmidler og temperaturer.

De anvendte opløsninger er 0,3 M thioglycerol i vandig ethanol indeholdende natriumhydroxid for at sikre, at alle thioler eksisterer som thiolatanionen. Til fremstilling af 15 en opløsning i 45% ethanol opløses f.eks. 0,5 g 1-thioglycerol i 4,16 g 1 N NaOH, 3,74 ml vand og 8,1 g absolut ethanol. Tørre prøver (15 x 15 x 1 mm) placeres i opløsningerne natten over. De ekstraheres dernæst i ca. 20 ml af den samme opløsningsmiddelsammensætning i ca. 5 timer 20 med tre udskiftninger af friskt opløsningsmiddel og tørres natten over i vakuum ved 80eC. Reaktionsudbyttet bestemmes fra vægtforøgelsen og SEM-liniescanningen, og vises i den efterfølgende tabel. . .

Temperatur, °c % EtOH Ifodifikatlon % af tværsnit EETl - liniescanning vægt-% 25 15 0 0 25 45 10 15 25 70 32 33 50 15 0 0 50 45 32 29 50 70 69 57 32 DK 173821 B1 følge den i eksempel 5 beskrevne fremgangsmåde, farves med Brilliant Yellow G. Farvestofstamopløsningeh indeholder 0,1 g farvestof i 10 ml 1 mM saltsyre. Farvéfrémgångsmåden 5 (under anvendelse af 0,1-mm film) svarer til den i eksempel 69 beskrevne med undtagelse af, at vaskefremgangsmåden udføres med methanolekstraktion. Den resulterende farve er dyb gul.

Modifikationsdybde som funktion af reaktant, opløsnings-10 middel, temperatur eller tid

Eksempel 72

Dette eksempel viser et tidsforløb af omsætning af en fluorineret thiol C3F17C2H4SH (= RfSH) med epoxygrupper af en tør prøve af polymer 12.

15 Opløsningen, sammensat af 94 g RfSH, 15 g triethylamin og 114 g absolut ethanol, holdes på 48eC. Tørre prøver med dimensionerne 15 x 15 x 1 mm placeres 1 opløsningen, fjernes på bestemte tidspunkter og ekstraheres omgående i 300 g absolut ethanol (holdt på 50*C) 1 mindst 4 timer med 20 et minimum af udskiftning med friskt ethanol. Prøverne tørres natten over i vakuum ved 80*C. Reaktionsudbyttet beregnes på grundlag af vægtforøgelsen. En SEM-elektron-mikroprobescanning afslører modifikationsdybden samt reaktionsudbyttet. I den følgende tabel sammenlignes 25 udbyttet beregnet ud fra vægtforøgelsen og linie-scanningen.

Reaktionstid Modifikation (timer) % af tværsnit SEM - liniescanning vægt-% 1 27 22 2 53 42 3 69 62 6 100 100 19 1/2 100 100 31 DK 173821 B1

Resultaterne viser, at simple, primære og sekundære aminer reagerer, men en hindret amin, såsom tricin, reagerer ikke. Kontroleksemplet (nr. 68) viser, at aminofarve-5 stoffet ikke absorberes særligt meget ved ikke-kovalent aktion, og at ikke-epoxysteder i polymeren ikke er reaktiv over for amin.

Farvning af efterbehandlede polymerer ved hjælp af reaktive farvestoffer 10 Eksempel 69

En prøve af polymer 3 og af polymer 3 behandlet med 1-thioglycerol ifølge den i eksempel 57 beskrevne fremgangsmåde tykkelse) gennemvædes i en halv time i 4 ml 10% Na2C03 pH-værdi 11,6, hvorefter dertilsættes 15 0,1 ml af farvestofstamopløsningen (0,1 g Royal Blue i 10 ml 1 mM saltsyre). Prøverne holdes natten over i farvestofopløsningen, renses i puffer med pH-værdi 7,4 (50 mM kaliumphosphat) og ekstraheres i 24 timer i 20 ml methanol. Den blå farve i den thioglycerolbehandlede prøve 20 skifter ikke, når prøven underkastes soxhlet-ekstraktion (66 timer, destilleret vand), hvorimod kontrolprøven bliver fuldstændig farveløs.

Eksempel 70

Polymer 4, som er behandlet med diisopropanolamin ifølge 25 den i eksempel 49 beskrevne fremgangsmåde, farves med Royal Blue. Farve fremgangsmåden svarer til den i eksempel 69 beskrevne. Den resulterende blå farve har en dybere intensitet end den i eksempel 69 beskrevne.

Eksempel 71 30 Polymer 4, som er behandlet med TRIS i vandig opløsning i- 30 DK 173821 B1 (B) Ny måde til fremskaffelse af bevis for efterbehand-lingsomsætningen er at farve tyk (1-rom) film med fluoresceinamin. Aminogruppen i dette farvestot reagerer 5 med epoxygrupperne, og derfor kan film, som stadig indeholder epoxygrupper, farves. De efterbehandlede film placeres i en 0,04% opløsning af fluoresceinamin, pH-værdi ~12. Filmene ekstraheres dernæst natten over i methanol og ekstraheres dernæst yderligere med soxhlet-ékstraktion 10 (25 timer i absolut ethanol).

Eksempel 64-68

De følgende eksempler viser omsætningerne på polymer 4 under anvendelse af en hydrofil primær amin og sekundær amin. Hvor der foregår en omsætning (ved fjernelse af 15 epoxybånd) mangler farvning, og hvor der mangler en omsætning (ved ikke-formindskelse af epoxybåndene) foregår der en farvning. Der er inkluderet en kontrolpolymer (polymer 5), som ikke indeholder epoxygrupper (eksempel 68).

Intensitet af fluores-

Ekssnpel .Reaktant I.R. .... a) cexnaminemission 64 H2NCH2CH2OH + 1 65 N-methyl-D-glucamin + 1 66 Tricin - 6 67 ingen reaktant - 6 68 kontrol, ingen epoxy 1 20 + = omsat, - = uomsat 1 « uden farve, 8 = dybt farvet a) intensitet bestemt medens prøve illumineres med lampe på 360-nm emissionsmaksimum.

29 DK 173821 B1

Eksempel 60-63

De følgende eksempler viser effektiviteten af efterbehandling i 15% ethanol på polymer 3 med thiourinstof, et 5 hydrazid og thiosulfat. Reaktionsfremgangsmåden svarer til den i eksemplerne 5-8 beskrevne med undtagelse åf, at opløsningerne er 1,5 g af reaktanten i 15 g opløsningsmiddel .

Eksanpel Reaktant Kontaktvinkel luft/H2o octan/H2o 60 HzN-l-NHz 147 143 61 ΗζΝ-ΝΗ-00-δ(0Η3)30Γ 149 144 62 Na2S203 151 144 63 -(kontrol) 142 139

Resultaterne viser en forøgelse i befugteligheden til mere 10 end den for ubehandlet kontrol.

Andet bevis på reaktioner på epoxyholdige polymerer

Anvendelse af to fremgangsmåder til mere detaljeret karakteristik af omsætningen af GMA-holdige polymerer med forskellige reaktanter i 15% ethanol, dvs. (A) infrarøde 15 absorptionsforandringer og (Bj farvning.

(A) Under denne fremgangsmåde er det nødvendigt at anvende tynd (0,1-mm) polymerfilm, som kvælder i dette opløsningsmiddel og derefter undersøge formindskelsen af de infrarøde absorptionsbånd, svarende til epoxygruppen, som viser 20 dets omsætning. De under anvendelse af polymer 5 undersøgte bånd er 850 og 910 cm-1.

28 DK 173821 B1

Resultaterne viser, at selv en hydrofob amln (eksempel 48) kan føre til forøget befugtelighed, fortrinsvis fordi hydroxylgruppen, der fremstilles ved at åbne epoxyringen, 5 modvirker de hydrofobe methylgrupper. Eksemplerne 52 og 54 understreger, at ioniske grupper kraftigt påvirker sammen-trækningstiden.

Eksempel 56-59

De følgende eksempler viser effektiviteten af efter-10 behandling i 15% ethanol på polymer 3 med en række forskellige mercaptaner. Reaktionsfremgangsmåden svarer til den i eksemplerne 5-8 med undtagelse af, at opløsningerne er 10% i mercaptan og 1 M i natriumhydroxid. Den endelige pH-værdi i den resulterende opløsning anføres i 15 den nedenfor viste tabel:

Kontaktvinkel

Eksempel Reaktant pH t a) ^uftyH20 octan /h20 56 HSCH2CH20H 10 28 158 154 57 HSCH2CH(OH)CH2OH 10 58 156 153 58 HSCHzCOOH 5.5 31 156 152 59 o-HSC6Hi,C00H 7.6 >100 157 153 47 -(kontrol) --- 1 141 134 a) tg - sammentrækningstid i sekunder.

Resultatet svarer til eksemplerne med sekundær amin på den måde, at iongrupperne (eksempel 59) fører til særligt 1ange sammentrækningstider.

27 DK 173821 B1 . Kontaktvinkel

Eksempel Reaktant tR luft/H20 octan/H20 44 H2NCH2CH20H 64 157 152 45 H2NC(CH3)zCH2OH >120 154 151 46 H2NC(CH2OH)3 >120 155 152 47 -(kontrol) 1 141 134 a) tR = sammentrækningstid i sekunder evalueret 4 dage efter omsætning med amin.

Resultaterne viser en væsentlig forbedring i befugtelig-5 heden ved anvendelse af primære aminer indeholdende den hydrofile hydroxylfunktion.

Eksempel 48-55

De følgende eksempler viser effektiviteten af efterbehandlingen i 15% ethanol på polymer 3 med en række forskel-10 lige sekundære aminer. Reaktionsfremgangsmåden svarer til den i eksemplerne 5-8.

— -i _ . . . a\ Kontaktvinkel

Eksempel Reaktant t _a; luftfH20 octan/H20 ^K___ 48 HN[CH(CH3>2]z 5 154 150 49 NH[CH2CH<OH)CH3]2 4 155 152 50 (H0CH2)3CNH(CHz)3NHC(CH2OH)j 3 154 150 51 HN(CH3)CHztCH(OH)KCH2OH 30 155 144 52 HN(CH3)CH2CH2S03Na -100 148 146 53 morpholine 10 157 153 54 HN(CH3)CHzC00H -100 153 150 55 (HOCHzhCNHCHzCOOH 3 150 147 47 -(kontrol) 1 141 134 a) tR = sammentrækningstid i sekunder.

26 DK 173821 B1

Eksempel 41-43

De følgende eksempler viser, at effektiviteten af efterbehandlingen af GMA-holdige ikke-siliconecopolymerer 5 dækker et bredt område af GMA-indhold. Polymererne 6a og 6b syntetiseres ifølge den i eksempel A anførte fremgangsmåde ved at erstatte GMA med MMA. Ligeledes syntetiseres en homopolymer af GMA, tværbundet med 1% EGDA (polymer 6c). I disse tilfælde udlignes en nedsættelse af GMA med 10 en forøgelse af MMA. Reaktionsfremgangsmåden svarer til den i eksemplerne 5-8, idet der denne gang anvendes TRIS i 15% ethanol/85% vand.

Kontaktvinkel

Eks. Pol. MMA GMA - (%) (%) Behandlet Ubehandlet

LuftfH20 octan/HaO luft/H20 octan/H20 41 6a 54,5 5 151 134 134 117 42 6b 49,5 10 160 143 135 127 43 6c - 99+ 143 131 127 112

1 % EGDA

Resultaterne viser en omtrentlig forøgelse af kontaktvinklen på 17° octan/HjO mere end for den ubehandlede 15 kontrolprøve efter omsætning med TRIS.

Eksempel 44-47

De følgende eksempler viser effektiviteten af efterbehandlingen i 15% ethanol på polymer 3 med en række forskellige primære aminer. Reaktionsfremgangsmåden svarer til 20 den i eksemplerne 5-8.

25 DK 173821 B1

Hvis man beregner gennemsnittet for forøgelserne af kontaktvinklen på forskellige copolymerer, visér' det sig, at natriumsulfit har en vinkelforøgelse på henholdsvis 17° 5 luft/vand og 30® octan/vand mere end den for uomsat kontrol, og at TRIS har en vinkelforøgelse på henholdsvis 9® luft/vand og 7® octan/vand over den for uomsåt kontrol.

Eksempel 33-40

De følgende eksempler viser, at effektiviteten af efter-10 behandlingen på GMA-holdige SIMAC-sammensætninger (det er f.eks. sammensætningerne PEM og PSM som anført før eksempel A) strækker sig til GMA-mængder på meget mindre end 20%. Polymererne 3a-3g syntetiseres ifølge den i eksempel A anførte fremgangsmåde ved at erstatte GMA med 15 MMA i polymer 3. Reaktionsfremgangsmåden svarer til den i eksemplerne 5-8 under anvendelse af TRIS i 15% ethanol/85% vand.

Kontaktvinkel

Eks. Poly- MMA GMA - mer (%) (%) Behandlet Ubehandlet kontrol luft/H20 octan/H20 luft/h20 octan/H20 33 3 - 20 158 154 147 142 34 3a 5 15 158 154 143 131 35 3b 10 10 157 154 147 139 36 3c 15 5 154 152 144 136 37 3d 17,5 2,5 160 152 38 3e 19 1 153 151 39 3f 19,5 0,5 151 147 40 3g 20 - 147 141 144 141 24 DK 173821 B1

Resultaterne viser, at skønt der foregår en 9° luft/vand-forandring af kontaktvinklen på 10 minutter, foregår der kun en l°*s forandring i octan/vandvinklen. Imidlertid kan 5 der konstateres en signifikant forandring i begge vinkler efter 1 1/2 time, selv om det ikke er i samme omfang som ved en reaktion, der varer natten over.

Eksempel 16-32

De følgende eksempler viser ensartetheden af efterbehand-10 lingsreaktionen på ikke-siliconecopolymerér indeholdende 20% GMA i 15% ethanol/85% vand. I disse materialer forøges stivheden med MMA, og fleksibiliteten forøges med ΕΗΆ. Det fremgår endvidere, at tilstedeværelsen åf tværbindings-midlet ikke ødelægger reaktionseffekten. Reaktions-15 fremgangsmåden svarer til den i eksemplerne 5-8.

Eksempel Polymer Reaktant Kontaktvinkel nr. Luft/vand Octan/vand 16 6 TRIS 143 130 17 6 Na2S0j 136 132 18 6 kontrol 121 102 19 7 TRIS 119 83 20 7 Na2S03 140 136 21 7 kontrol 119 97 22 8 TRIS 128 118 23 8 Na2S03 137 136 24 8 kontrol 113 97 25 9 TRIS 122 105 26 9 Na2S03 115 106 27 9 kontrol 114 93 28 10 TRIS 120 111 29 10 Na2S03 134 123 30 10 kontrol 111 95 31 11 Na2S03 142 139 32 11 kontrol 109 89 23 DK 173821 B1

Eksenpel Reaktant Kontaktvinkel

Luft/vand Octan/vand 9 TRIS 152 146 10 D-Glucosamin (ph 8) 148 139 11 Na2S03 - 147 12 - (kontrol) - 138

For denne polymer er forøgelsen af kontaktvinklen signifikant, men meget mindre end for den mere fleksible polymer 2.

5 Eksempel 13 og 14

Det følgende eksempel med polymer 3 viser høj befugtelig-hed af siloxanmakromerforbindelserne efter en efterbehandling. Omsætning foregår i 15% ethanol/85% vand.

Eksempel Reaktant Kontaktvinkel

Luft/vand Octan/vand 13 TRIS 161 156 14 - (kontrol) 144 141

Eksempel 15 10 Det følgende eksempel viser forandringen i befugteligheden som en følge af reaktionstiden for polymer 3 omsat med TRIS i 15% ethanol/85% vand. Efter den anførte tid underkastes prøven en vaskeproces som beskrevet i eksempel 5.

Reaktionstid Kontaktvinkel

Luft/vand Octan/vand

Ingen Tris, kontrol 146 142 10 minutter 155 143 1.5 timer 159 159 17 tiner 168 167 22 DK 173821 B1 mere hydrofobt. I reaktionsopløsningsmidler, som indeholder en stor del vand, kvælder den polymeriserede prøve til et endnu lavere omfang, hvilket resulterer i en endnu 5 mere overfladespecifik reaktion (f.eks. mindre dybde).

Eksempel Reaktant Kontaktvinkel

Luft/vand Octan/vand 5 TRISa^ 168 167 6 D-glucosamin.(pH 8) 167 168 7 Na2S03c) 156 160 8 - (kontrol)^ 146 142 a) 1,53 g TRIS (= Tris(hydroxymethyl)aminomethan) i 10 g opløsningsmiddel.

b) 2,73 g D-glucosamin * HC1 i 10 g opløsningsmiddel, halvt neutraliseret.

10 c) 1,6 g Na2S03 i 18 g opløsningsmiddel.

d) Polymer 2 i 10 g opløsningsmiddel uden reaktant.

Resultaterne i den ovennævnte tabel viser i de fleste tilfælde en mere end 20“ forøget kontaktvinkel. Denne ændring i befugtelighed kan ses tydeligere med øjet. Vand 15 på kontrolprøven danner perler inden for sekunder, men hænger fast i adskillige minutter på omsatte prøver.

Eksempel 9-12

De følgende eksempler viser en forøget befugtelighed af polymer 1 efter behandling med amin og sulfitreaktanter i 20 15% ethanol/85% vand. Reaktionsfremgangsmåden svarer til den i eksemplerne 5-8. I dette tilfælde fører udskiftningen af EHA med MMA til en polymer, som er et mere hårdt og stift materiale end polymer 2.

21 DK 173821 B1

Tabel B

Reaktion af polymer 1 med overskudsdlethanoiamln i ethanol og vandig ethanol

Eksempel Opløsnings- Udbytte HaO-indHold middel <%> (%) 1 Absolut 57 11;2 ethanol3^ 2 70 % ethanol 24 8,1 30 % vand ^ 3 60 % ethanol 10 6,1 40 % cuffer- , „middel (pH 9) c) 4 Deioniseret 0 3,2 vand c) 5 a) 19 timer ved stuetemperatur i et omfang på 6 ml.

b) 16 1/2 time ved stuetemperatur i et omfang på 6 ml.

c) 16 1/2 time ved stuetemperatur i et omfang på 5 ml.

Eksempel 5-8

De følgende eksempler viser den væsentligt forøgede 10 befugtelighed i polymer 2 efter behandling med amin- og sulfitreaktanter i 15% ethanol/85% vand. Den anvendte reaktionsfremgangsmåde er i det væsentligste som den tidligere nævnte bortset fra, at det sidste vasketrin ikke er med ethanol, men med deioniseret vand. Kontakt-15 vinklerne måles efter ca. 7 dages ækvilibrering i vand.

Monomeren EHA indeholdes i polymer 2-sammensætnlngen for at give slutproduktet en blød og draperende kvalitet. Foruden at gøre de endeligt polymeriserede prøver bløde, fører tilsætningen af EHA også til et materiale, som er

Eksempel 4 20 DK 173821 B1

Dette eksempel udføres på lignende måde ifølge eksempel 2 med undtagelse af, at det anvendte opløsningsmiddel er 5 deioniseret vand. Vasketrinnet er 2 x 1 time i vand, 2 x 1 time i 60% ethanol/40% vand og dernæst absolut ethanol.

Det beregnede udbytte, baseret på GMA-indhold, er 0%.

Resultaterne anføres i tabel B og viser, at udbyttet af reaktionen falder, når procenten af vand i reaktions-10 opløsningsmidlet stiger. Da prøverne kvælder mere i ethanol end i vand (prøvelængde i ethanol, vand og i tør tilstand er henholdsvis 2,1, 2,0 og 1,9 cm), vil der være flere epoxygrupper, som er åbne i ethanol og i stand til at reagere med amin. Det kan endvidere konstateres, at de 15 modificerede prøver kvælder i et endnu større omfang under reaktionsprocessen. F.eks. forøges længden af en tør prøve på 1,9 cm til 2,1 cm efter kvældning i absolut ethanol. Efter reaktion med diethanolamin i ethanol forøges længden yderligere til 2,5 cm. Dette" forklaréf~det 20 udbyttetab fra ~60%, når reaktionen foregår i absolut ethanol, til en minimal værdi, når reaktionen foregår i deioniseret vand (eller puffermiddel, pH-værdi 9). Opmærksomheden henledes på, at ved at angive udbyttet som nul, kan vægtforøgelsen efter tørretrinnet ikke påvises.

25 Et 0,1%'s udbytte, som ikke ville kunne påvises ved nærværende vejeprocedure, kan resultere i en dybde på flere tusinde Å, som er blevet modificeret. Endvidere kan det ud fra tabel B konstateres, at indføringen af alkoholgrupper fra diethanolamin forøger hydrofiliciteten 30 i materialet.

19 DK 173821 B1

Opfindelsen illustreres nærmere ved hjælp af de følgende eksempler, som viser opløsningsmidlets effekt på reaktionsudbyttet, og resultaterne er anført i tabel B.

5 Eksempel 1 ...........

Tre stykker (19 x 7 x 1 mm) polymer 1 med en samlet vægt på 0,3787 g (5,33 x 10“^ mol GMA) omrøres i 19 timer i en opløsning af 1,72 g (0,016 mol, dette er et 30 molært overskud af amin i forhold til epoxygruppér) diethanol-10 amin i 4,4 g absolut ethanol (slutvolumen på 6 ml). Dernæst vaskes prøverne ved omrøring i absolut ethanol (25 ml, 3x1 time). Prøverne tørres derefter i en vakuumovn ved 70°C i 2 1/2 time. Fra vægten af modificeret polymer (0,4108 g) er udbyttet, baseret på GMA, beregnet 15 til at være 57%,

Eksempel 2

Dette eksempel udføres på lignende måde ifølge eksempel 1 med undtagelse af, at det anvendte opløsningsmiddel er 70% ethanol/30% vand (v/v). Det sidste vasketrin (sammenlagt 20 4 vasketrin) efterfølges af en yderligere vask i absolut ethanol før vakuumtørring. Det beregnede udbytte, baseret på GMA-indhold, er 24%.

Eksempel 3

Dette eksempel gennemføres på lignende måde ifølge eksem-25 pel 2 med undtagelse af, at det anvendte opløsningsmiddel er 60% ethanol/40% vandigt puffermiddel (pH-værdi 9). Da koncentrationen i puffermidlet er 1% (kaliumphosphat og natriumborat), og koncentrationen i reaktanten omtrent er 3,4 mol, opfører opløsningsmidlet sig som 60% ethanol/40% 30 vand. Det beregnede udbytte, baseret på GMA-indhold, er 10%.

18 DK 173821 B1 fjernes og ekstraheres 1 absolut ethanol i 2 dage. Efter tørring kan polymeren anvendes til overflademodifikation.

Tabel A viser sammensætningerne, der er syntetiseret som 5 ovenfor beskrevet.

Tabel A

Polymer Saitirvensætning % (v/v) nr.-- -*-£-

PEM PSM HEMA DMA MMA EHA BA GMA EGDA

1 - 50 10 - 20 20 2 - 50 10 - - 20 20 3 - 60 20 20 4 19 - - 60 -- - 20 1 5 15 - 60 25 - - 6 - 39,5 39,5 - 20 1 7 - - - 40 40 20 8 - - - 39,5 - 39,5 20 1 9 - - - - 40 - 40 20 - 10 79 - - 20 1 11 ------ 79 20 1 12 50 - 30 20 13 - 50 30 20

BA : butylacrylat DMA : dimethylacrylamid 10 EGDA: ethylenglycol-dimethacrylat EHA : 2-ethylhexylacrylat GMA : glycidylmethacrylat HEMA: 2-hydroxyethyl-methacrylat MMA : methylmethacrylat 15 * : se forklaring før eksempel A

Hvis der i det følgende refereres til en polymer 1 eller 2 eller 3 etc., menes der polymererne med sammensætningerne, som er anført i tabel A.

17 DK 173821 B1 tid som følger: Hvis en prøve (40 x 20 x 1 mm) fjernes vertikalt fra vand, trækker vandfilmen på overfladen sig sammen (eller danner perler). Antallet af sekunder, som forløber, 5 indtil 90% af overfladen er fri for vand, defineres som sam-mentrækningstiden (= t^). Lav befugtelighed ville svare til, at tj* er mindre end tre sekunder, fortrinsvis to sekunder eller mindre.

I de følgende eksempler angives temperaturerne i ®C og 10 forbindelserne i vægt-%, hvis intet andet er anført.

Polymererne, der er anført i tabel A, tilvejebringes dernæst med UV-initieret, fri-radikal polymerisation af vinylmonomererne med et egnet dimethacrylat som tværbindingsmiddel. Det kortkædede tværbindingsmiddel er 15 ethylenglycoldimethacrylat (EGDA). Polymere tværbindingsmidler er enten trimethylacrylat (PSM), som er dannet ved omsætning af 1 mol polydimethylsiloxan-triol af --6000 MW (flydende "1248" fra Dow Corning) med 3 mol isophoron-diisocyanat efterfulgt af afslutning med 2-hydroxy-20 ethylmethacrylat (= PSM) eller dimethacrylat (PEM), der er dannet ved omsætning af 1 mol poly-n-butylenoxiddiol af “2000 MW ("Polymeg" 2000, Wyandotte Chem. Corp.) med 2 mol isophorondiisocyanat efterfulgt af afslutning med 2-hydroxyethylmethacrylat (= PEM).

25 Eksempel A

60 g PSM, 30 g methylmethacrylat (MMA) og 10 g glycidyl-methacrylat (GMA) blandes i en kolbe sammen med 0,2% l-hydroxycyclohexylphenylketon ("IRGACURE"-184), en UV-initiator. Prøven afgasses under nitrogen og fyldes på 30 en glasform, som er foret med "MYLAR", (10 cm x 10 cm) under anvendelse af 1 mm gummitråd eller udskårne 0,1 mm "MYLAR” folieafstandsstykker. Formene bestråles med lamper (Black-Light Blue Sylvania) i 3 timer, hvorefter prøven 16 DK 173821 B1

Reaktionstemperaturen kan variere inden for et bredt område, typisk ligger den mellem 0 og 100*0, fortrinsvis mellem 20 og 60eC, især mellem 25 og 35*C. Reaktionstiden 5 kan også variere som følge af den anvendte reaktionstemperatur og reaktantkoncentration. Afhængig af substrat og reaktant er nyttige reaktionstider fra 1 minut til 1 dag, og normalt varer de fra 10 minutter til 5 timer.

Reaktantkoncentrationerne kan variere fra 0,1 til 100%, 10 fortrinsvis fra 5 til 50%, især ligger de mellem 10 og 30%.

Når reaktionen udføres i et primært vandigt eller organisk medium med hydrofobe kontaktlinser, især siliconeholdige materialer, kan reaktionen og den resulterende modifika-15 tion begrænses til en overfladeregion, hvis dybde afhænger af en række forskellige parametre, såsom reaktantens molekylstørrelse, sammensætning og mængde af opløsningsmiddel, reaktionstid og -temperatur. Ved fastlæggelse af diffusionshastighed og reaktion af en 20 given reaktant, kan dybden af den modificerede region forudsiges med nøjagtighed. Normalt kan der omsættes en dybde på højst 10% af linsens tykkelse. Penetrationsoverskud kan resultere i nedsat oxygenpermeåbilitet og bør generelt undgås. Desuden kan penetrationsoverskud af 25 reaktanten i nogle tilfælde uretmæssigt forvrænge linseparametrene, f.eks. udformning. Normalt omsættes en dybde på højst 5% af tykkelsen.

1 de følgende eksempler bestemmes befugteligheden ved målinger af kontaktvinklerne på undersiden af prøverne, 30 som nedsænkes i destilleret vand, og som flyder "enten på en luftboble eller på en dråbe n-octan på den underste overflade. I disse målinger svarer en høj kontaktvinkel til høj befugtelighed. I visse tilfælde betegnes befugteiig-hed som sammentrækningstid. Her defineres sammentræknings- 15 DK 173821 B1 reaktionsmediet er af og til påkrævet for at sikre penetration af reaktanten til substratet, især hvis dette substrat er hårdt og hydrofobt. Opløsningsmidler kan også 5 være nødvendige til at opløseliggøre ellers uopløselige reaktanter. I nogle applikationer, såsom kontaktlinser, er det ønskværdigt at forårsage så lidt kvældning af substratet som muligt under reaktionen for at undgå senere optisk forvrængning.

10 I mange tilfælde er det også hensigtsmæssigt at anvende en vandig pufferopløsning for at sikre reproducerbarhed og undgå ufordelagtigt høje eller lave pH-værdier. Reaktionen gennemføres fortrinsvis ved en pH-værdi på mellem 3 og 10, især mellem 7 og 9. Da det ved den meget lave pH-værdi, 15 som er nødvendig for at gennemføre reaktionen mellem glycidylgrupper og tertiære aminer, også forårsager hydrolyse af glycidylgruppen, kan tertiære aminer normalt ikke anvendes til fremstilling af produkterne i den foreliggende opfindelse. Ethvert af de sædvanligvis 20 anvendte puffermidler kan anvendes, så lang tid de ikke påvirker reaktionen, f.eks. phosphater, borat, citrat.

Nogle reaktanter, såsom TRIS (trihydroxymethylaminomethan) er i sig selv puffermidler.

Til omsætning af alkoholer kræves der Imidlertid en højere 25 pH-værdi. Således er simpel opvarmning i f.eks. ethanol normalt ikke effektivt. Omsætning med alkoholer ifølge opfindelsen udføres derfor i nærværelse af stærke baser, f.eks. alkalimetal- eller jordalkalimetalhydroxider, såsom natriumhydroxid. Hvis der f.eks. er amin og ethanol 30 til stede, og pH-værdien ikke er høj nok, omsættes kun aminen. Hvis pH-værdien er høj nok, resulterer amin- og alkoholblandingen i et produkt med begge. Imidlertid reagerer fortrinsvis forbindelsen med den største nucleofile karakter. Det afgørende træk ved omsætning af 35 en alkohol er deprotonering af alkoholen.

14 DK 173821 B1 acetat og methylthioglycolat, allylmercaptan, 2-mercapto-ethanol, 3-mercaptopropanol, 4-mercaptobutanol, 1-thio-glycerol, thioerythritol, 2,3-dimercaptopropanol, penta-5 erythretolmono- (eller di- eller tri-)thiopropionat eller -acetat, thioglycolsyre, thioacetsyre, 3-mercaptopropion-syre, thiomælkesyre, thioæblesyre, thioravsyre, thio-salicylsyre, thiobenzoesyre og deres respektive vandopløselige salte, glutathion, f ur fury liner captan, 10 2-mercaptobenzimidazol, 2-mercaptobenzoxazol, 2-mercapto- 3-pyridinol, dimethylaminopropanthiol, 2-mercaptoethyl-amin, 2-n-butylaminoethanthiol.

Særligt foretrukket er de vandopløselige sulfit-, bisulfit- og thiosulfatsalte, især de farmaceutisk 15 acceptable salte deraf, såsom alkali- eller jordalkali-metalsalte, især natriumsaltene.

Eksempler på egnede vandopløselige urinstoffer og thio-urinstoffer er: urinstof, methylurinstof, ethylurinstof, butylurinstof, hydantoin, 5-hydantoineddikesyre, 2-amino-20 3-ureido-propionsyre, diureidoeddikesyre, pyrimidin-tetron, 6-amino-l,3-dimethyluracil, 5-aminoorotsyre, 2-amino-5-ureidovalerianesyre, 2-imidazolidinon, thio-urinstof, l-methyl-2-thiourinstof, 5-methyl-2-thiouracil og 2-imidazolidinthion.

25 Eksempler på egnede vandopløselige alkoholer er: methanol, ethanol, glycol, glycerol, polyvinylalkohol, polyethylen-glycol, dextrose, glucose, mannose, fructose, sorbitol, maltose, dextran, dextrin, agarose, arabisk gummi, phenol, acetamidophenol, pyrogallol og resorcinol.

30 Reaktionen kan gennemføres i ethvert flydende medium, som er et opløsningsmiddel for reaktanten, men som fortrinsvis er et vandigt medium indeholdende vand eller vand-opløs-ningsmiddelblandinger. Tilsætning af opløsningsmiddel til 13 DK 173821 B1

Foretrukne vandopløselige thioler omfatter forbindelser med formlen HS-|-R3 5 hvori R2 er hydrogen eller R^, og R8 er hydrogen eller R8, hvor R5, R6 og R* hver for sig er ligekædet eller forgrenet alkyl, cycloalkyl, aryl, aralkyl, alkaryl med højst 12 carbonatomer, som kan være umættet eller afbrudt af heteroatomer, såsom oxygen eller nitrogen, eller R2 og R8 10 er tilsammen en aliphatisk, divalent gruppe med højst 6 carbonatomer, og R8, r8 og R^ kan være usubstitueret eller substitueret med en eller flere af de ovenfor nævnte, hydrofile enheder.

Nyttige, foretrukne forbindelser omfatter vandopløselige 15 aminer med den almene formel h-L· hvori R7 er hydrogen eller R9, hvor R9 og R8 hver for sig er et ligekædet eller forgrenet alkyl, cycloalkyl, aryl, aralkyl eller alkaryl med højst 12 carbonatomer, som kan 20 være umættet eller afbrudt af heteroatomer, såsom oxygen eller nitrogen, eller R7 og R8 danner tilsammen en divalent, aliphatisk gruppe med højst 6 carbonatomer, som er usubstitueret eller substitueret af en eller flere hydrofile grupper. R9 og R8 kan også sammen repræsentere 25 en heterocyclisk enhed. Egnede, hydrofile enheder er de, der nævnes ovenfor.

Eksempler på egnede vandopløselige thioler er: ethanthiol, 1,4-butandithiol, 2-mercaptoethylether, pentaerythretol-tetrathiopropionat og acetat, polyethylenglycoldimercapto- 12 DK 173821 B1 ske, og fortrinsvis vandopløselige thioler med højst 12 carbonatomer, eventuelt indeholdende en eller flere hydrofile dele, f.eks. som opregnet i det ovenstående 5 afsnit.

Eksempler på egnede vandopløselige forbindelser er: methylamin, dimethylamin, ethylamin, isopropylamin, diisopropylamin, poly(ethylenimin), 2-aminopropylether, polyethylen eller polypropylenoxiddiamin (Jeffamin) og de, 10 hvori aminen er indeholdt i en ring, såsom pyrrolidin, piperidin, piperazin, morpholin, thiomorpKolin," "ethyién-diamin, bis-aminopropylpiperazin, anilin, p-methoxy- ethoxybenzylamin, aminoethanol, diethanolamin, n-propanol-amin, di-n-propanolamin, isopropanolamin, diisopropanol-15 amin og andre lavere, forgrenede alkanoler, som kan være polyhydroxy, såsom 2-amino-2-methyl-l-propåhoi, tris-(hydroxymethyl)aminomethan, 1,3-bis-[tris(hydroxymethyl)-methylamino ]-propan, N-(3-aminopropyl)diethanol, D-glucos-amin, N-methyl-D-glucamin, N-(0-hydroxyethyl)piperazin, 20 2-piperidinethanol, p-aminophenol, aminocresol, amino- benzylalkohol, glycin, serin, asparaginsyre, sarcosin, tyrosin, tricin, 3-aminosmørsyre, 6-arainohexansyre, 4- amino-3-hydroxysmørsyre, 2-aminoethansulfonsyre, N-methyltaurin, 2-aminoethylhydrogensulfat, N-(2-acet- 25 amido)-2-aminoethansulfonsyre, aminobenzoesyre, p-amino-kanelsyre, 4-amino-3-hydroxy-l-naphthalensulfonsyre, aminosalicylsyre, 6-amino-m-toluensulfonsyre, 3-amino-L-tyrosindihydrochlorid, purin, pyrimidin, adenin, 2-aminopurin, cytosin, thymin, uracil, adenosin, cytidin, 30 guanosin, deoxyadenosin, thymidin, adenylsyre, adenosin- triphosphat, thymidylsyre, deoxycetidindiphosphat, thymidindiphosphat, aminopyridin, imidazol, 2-amino- imidazol, oxazol, thiazol, (4-aminobutyl)guanidln, 5- (2-aminoethyl)isothiouronium-hydrobromid, 3-amino- 35 crotonamid, phosphatidylethanolamin.

11 DK 173821 B1 den foreliggende opfindelsen, er slllconeholdlge linser, såsom hydrofobe, siliconeholdige linsér, som f.eks. beskrevet i US-patentskrift nr. 4.182.725 eller nr.

5 4.245.069.

Anvendelse af fra 0,5 til 30 vægt-% af en. forbindelse med formlen II, f.eks. glycidylmethacrylat, i de ovenfor beskrevne polymersammensætninger giver linser, som kan modificeres på den i det følgende beskrevne måde.

10 Særligt foretrukne siliconekontaktllnsematerialer er:

Hydrofobe, siliconeholdige copolymerer af 1-30% glycidyl-(meth)acrylat, 50-90% af reaktionsproduktet af en diiso-cyanatafsluttet polydimethylsiloxanylalkyl-polyol af en MW fra 800 til 5000 med 2-hydroxyethyl-(meth)acrylat eller 15 N-tert-butylaminoethylmethacrylat eller af den omtalte, polydimethylsiloxanpolyol med 2-isocyanatoethylmethacrylat og 0-40% af et C(l-20)-alkyl-(meth)acrylat.

Den reaktive, nueleofile bestanddel kan være en vandopløselig aliphatisk, cycloaliphatisk eller aromatisk, 20 primær, sekundær eller tertiær amin eller polyamin, især de, der har op til 12 carbonatomer, og fortrinsvis aminer, som indeholder en yderligere funktionel gruppe som del af molekylet, såsom en konventionel, hydrofil del eller adskillige sådanne dele. Primære og sekundære aminer er de 25 foretrukne forbindelser.

Konventionelle, hydrofile dele, som kan være til stede som substituenter, omfatter, f.eks. hydroxy, amido, poly-ethoxy, lavalkoxy, carboxy, sulfato, sulfonamido, sulfo, phosphato og phosphonato. Foretrukne polyethoxygrupper 30 omfatter polyethylenoxy med fra 2 til 100 enheder.

Andre reaktive, nucleofile bestanddele er vandopløselige sulfit-, bisulfit- og thiosulfatsalte, vandopløselige mono- eller dithioler, enten aliphatiske eller aromati- 10 DK 173821 B1 acrylat, glycidylmethacrylat og allylglycidylether.

Særligt foretrukket er glycidylmethacrylat.

Polymeren kan fås fra monomerblandingen på i og for sig 5 kendt måde og sædvanligvis under betingelser, som ikke påvirker oxiranringen. Således kan monomérblåndingen polymeriseres ved en temperatur på mellem ca. 0 og ca.

100®C eventuelt i nærværelse af en friradikalkatalysator og/eller i nærværelse af aktinisk bestråling, såsom 10 UV-bestråling.

Polymeren kan støbes i form af en kontaktlinse ved anvendelse af en konventionel støbeform eller ved spinde-støbningspolymerisationsteknikker eller som en stav éiler som skiver, som derefter kan forarbejdes maskinelt til den 15 ønskede form af en kontaktlinse.

F.eks. kan kontaktlinser, der er egnede til udførelse af overfladereaktioner, fremstilles enten ved formning eller støbning eller ved maskinel forarbejdning fra klare polymerer indeholdende fra 0,5 til 30 vægt-% af 20 enhederne af formlen I i polymerhovedkæden. De kan være hårde kontaktlinsematerialer som eksemplificeret ved polymethylmethacrylat (PMMA), såsom PMMA-copolymerer med glycidylmethacrylat, eller de kan være s i ilconeholdige hårde linser, som foruden PMMA eller andre, hårde 25 (meth)-acrylpolymerer indeholder oxygenpermeable poly-eller oligoslloxanenheder, og som i øvrigt er beskrevet i US“patentskrift nr. 3.808.178, nr. 4.120.570, nr.

4.139.513, nr. 4.152.508, nr. 4.189.546 og nr. 4.157.508.

Da glycidylmethacrylat er en monomer, som overfører høj 30 hårdhed til en acrylcopolymer, påvirker dens anvendelse som en yderligere comonomer i de 1 disse patentskrifter dækkede sammensætninger ikke deres egenskaber negativt.

En anden klasse af kontaktlinser, som især er nyttige for 9 DK 173821 B1 glycoldimethacrylat, glycerintrimethacrylat, allylacrylat eller -methacrylat, dlvinylbenzen, poly- eller oligo-alkylsiloxandiacrylat eller -methacrylat.

5 Endvidere kan der som en mindre bestanddel være en eller flere konventionelle, hydrofile monomerer til stede. Mængden af sådanne hydrofile monomerer skal ifølge formålet med den foreliggende opfindelse være mindre end den mængde, der kræves til at øge ovennævnte polymers 10 kontaktvinkel til over ca. 150®, fortrinsvis mindre end 145°, især mindre end ca. 140® og i en mængde, der er utilstrækkelig til at forsinke 90%'s sammentrækningstiden til mere end ca. 3 sekunder, fortrinsvis utilstrækkelig til at forsinke 90%’s sammentrækningstiden til mere end 15 ca. 2 sekunder eller mindre. Egnede hydrofile monomerer er de monomerer, der sædvanligvis anvendes i kontaktlinsen, og som omfatter hydroxylerede C(2-6)-alkylacrylater og -methacrylater, herunder 2-hydroxyethylmethacrylat, 2-hydroxyethylacrylat, 2,3-dihydroxypropylacrylat og 20 2,3-dihydroxypropylmethacrylat, N-vinyllactamer, herunder N-vinylpyrrolidon, acrylamid, C(l-2)-alkylacrylamider, såsom methylacrylamid eller dimethylacrylamid.

Den hydrofobe additionspolymer er fortrinsvis en additionspolymer indeholdende fra ca. 1 til ca. 20 vægt-% af 25 enhederne med formlen I, dvs. formuleret fra en tilsvarende mængde af monomeren med formlen II. Polymeren indeholder især fra ca. 5 til ca. 12 vægt-% af enhederne med formlen I.

Foretrukne comonomerer er C(1-6)-acrylater og -meth-30 acrylater, herunder methylmethacrylat, butylacrylat, 2-ethylhexylacrylat, ethylenglycoldimethacrylat og poly-eller oligo-alkylsiloxanmono- eller -bi-acrylater eller -methacrylater, eller blandinger deraf.

Foretrukne monomerer med formlen II omfatter glycidyl- 8 DK 173821 B1 0,5 og 30 vægt-% af en oxiranholdig monomer med formlen (IX) 5 med fra 99,5 til 70 vægt-% af "éh "eller flere koriven-tionelle mono- éller polyvinyl-comonomerer, anvendt i kontaktlinsen.

Egnede comonomerer omfatter alkylacrylater og -meth-acrylater, især C(l-20)-alkylacrylater og C(l-20)-alkyl-10 methacrylater, såsom methylmethacrylat, ethylmethacrylat, methylacrylat, butylmethacrylat, butylacrylat, 2-ethyl-hexylacrylat, alkanvinylestere, især C(l-6)-alkanvinyl-estere, såsom vinylacetat, vinylbutyrat, alkener, især C(2-8)-alkener, herunder ethylen, 1-buten, 1-hexen, 15 styrener, især styren og a-methylstyren, vinylethere, især C(1-6)-alkylvinylethere, herunder methylvinylether, ethylvinylether og butylvinylether, dialkylmaleater, -fumarater eller -itaconater, især C(l-6)-dialkylmaleater, -fumarater eller -itaconater, herunder dimethylmaleat, 20 dimethylfumarat, diethylmaleat, dimethylitaconat, allyl-ethere og -estere, især allyl-C(l-6)-alkylethere og allyl-C(2-6)-alkanoatestere, herunder allylmethylether, allylethylether, allylacetat; perfluor-C(3-6)-alkyl- acrylater eller -methacrylater, perfluoralkoxylerede 25 bis-acrylater eller -methacrylater, poly- eller oligo-alkylsiloxanacrylater eller -methacrylater.

Der anvendes normalt også mindre mængder af et tværbindingsmiddel til at forøge hårdheden, stabiliteten og de mekaniske karakteregenskaber i polymeren. Egnede tvær-30 bindingsmidler omfatter f.eks. C(2-6)-alkylenetherdi-methacrylater og -acrylater, f.eks. ethylenglycoldi- methacrylat, diethylenglycoldimethacrylat, triethylen- 7 DK 173821 B1 fortrinsvis mindre end ca. 145° og især mindre end ca.

140°.

Alternativt kan hydrofobiciteten i sådanne ^additions-5 polymerer karakteriseres ved hjælp af befugteligheden i polymeroverfladen, normalt udtrykt som den rate, hvorved en vandfilm på overfladen af polymeren trækker sig sammen eller danner perler. I den foreliggende opfindelse er de nyttige, oxiranholdige, hydrofobe additionspolymerer 10 således de, hvori et prøvelegeme med en vertikal' længde på 40 mm, en bredde på 20 mm og en tykkelse på 1 mm fjernes vertikalt fra destilleret vand, og vandfilmen trækker sig sammen eller danner perler ved en rate, således at ca. 90% af overfladen er synligt vandfri på mindre end ca. tre 15 sekunder, fortrinsvis på ca. to sekunder eller mindre.

Ved en hydrofilicitetsinducerende mængde af det tidligere nævnte reaktionsprodukt af en reaktiv, vandopløselig, nucleofil bestanddel med oxiranholdige enheder med formlen I menes en mængde, der er tilstrækkelig til at forøge 20 kontaktvinkelen, som måles med den såkaldte "captive bobleteknik" ved mindst 5®, særligt ved mindst 10®, især ved mindst 15".

Udtrykt ved befugtelighed, som defineret i 'overensstemmelse med reaktionstiden for et 40-mm x 20-mm x 1-mm 25 prøvelegeme, kan en hydrofilicitetsinducerende mængde karakteriseres som en mængde, der er tilstrækkelig til at forøge den 90%'s sammentrækningstid for vand til at være større end ca. 5 sekunder, fortrinsvis større end 10 sekunder .

30 Hydrofobe additionspolymerer indeholdende enheder med formlen I kendes eller kan fremstilles med kendte polymerisationsteknikker, ved copolymerisering af mellem 6 DK 173821 B1 valgt blandt en organisk amin, alkohol, thiol, et urinstof eller et thiourinstof eller et sulfit, et bisulfit eller et thiosulfat - oxiranreaktionsprodukt på overfladen af en sådan linse.

5

Dette og andre formål med den foreliggende opfindelse anføres mere detaljeret i den følgende, detaljerede beskrivelse.

10 Den foreliggende opfindelse angår en kontaktlinse med en befugtelig overflade i okular vandig anvendelsesomgivelse, hvilken kontaktlinse er ejendommelig ved, at den er fremstillet af en hydrofob additionspolymer inkorporerende mellem 0,5 og 30 vægt-% oxiransubstituerede enheder i hovedkæden 15 deraf, hvor linsens ydre overflader Indeholder en tilstrækkelig mængde til at forøge kontaktvinklen med mindst 5® af et reaktionsprodukt af de oxiransubstituerede enheder med formlen 20 2^pCii—^CH 2 (j) hvori R er hydrogen eller methyl, R^· er carbonyl eller lavalkylen, n er 1-4, og R° er hydrogen eller 25 —R1 —0—(OH 2·)—c6—CH2 , n med en reaktiv vandopløselig, nucleofil bestanddel valgt 30 blandt ophthalmisk acceptabel organisk amin, alkohol, thiol, et urinstof eller et thiourinstof, eller et sulfit, et bisulfit eller et thiosulfat.

Ved hydrofobe additionspolymerer menes den klasse af 35 additionspolymerer, som har en kontaktvinkel med den såkaldte "captive bobleteknik" på mindre end ca, 150°, 5 DK 173821 B1 pat.entskrifter er det beskrevet som en mulig bestanddel i monomerblandinger. I alle tilfælde er formålet med anvendelse af denne monomer at påvirke vandoptageligheden og tværbindingsreaktionerne. I US-patentskrift nr. 4.182.725, 5 nr. 4.182.723 og nr. 4.169.119 beskrives siliconegummi-linser, der er gjort befugtelige ved anvendelse af små mængder glycidyl(meth)acrylatpolymerer, uden yderligere overfladebehandling. Selv om der i disse patentskrifter er påvist en forøgelse i befugteligheden, er denne forøgelse 10 utilstrækkelig til at opfylde kravene for en silicone-baseret, blød kontaktlinse med en overflade med tilstrækkelig befugtelighed, der sikrer tilstrækkelig bekvemmelighed for bæreren.

x CA-patentskrift nr. 1.099.546 anvendes glycidylmeth-acrylat som del af en hydrogelkontaktlinseformulering til indføring af smidighed.

I US-patentskrift nr. 4.338.419 beskrives i den relevante 20 del den fuldstændige fjernelse af resterende, utværbundet oxiranenheder, der er til stede som en mindre urenhed i tværbundet, hydrofilt hydrogelmateriale, der er dannet af en polymeriseret comonomerblånding, som oprindeligt indeholdt mindre end 5% oxiranmonomer som et tværbindings-25 middel, og som eksemplificerer mindre end 1 vægt-% deraf i den initiale monomerblanding ved omsætning med en thiol.

Der er ikke rapporteret forøgelse i hydrofiliciteten på overfladen af linsematerialet.

30 Formålet med den foreliggende opfindelse er, i klar modsætning til den kendte teknik, at tilvejebringe normalt hydrofobe, oxiranholdige kontaktlinser med en væsentligt forøget hydrofil overflade, dvs. at forøge befugteligheden deraf ved at inkorporere en hydrofilicitetsinducerende 35 mængde af en reaktiv, vandopløselig, nucleofil bestanddel 4 DK 173821 B1 i vand kvælder de mere podede områder i højere grad, hvorved grænsefladen eventuelt forvrides, og derved forårsager uønsket optisk spredning.

5 Det har overraskende vist sig, at hvis kontaktlinser indeholdende glycidylgrupper behandles under milde vandige betingelser med en række forskellige vandopløselige, nucleofile bestanddele valgt blandt organisk amin, alkohol, thiol, et urinstof, et thiourinstof, et sulfit, 10 et bisulfit eller et thiosulfat, opnås der en permanent befugtelig overflade uden at svække klarheden eller den optiske kvalitet i linsen. Det er en yderligere fordel ved denne behandling, at det er yderst enkelt og meget nemt at regulere befugtningseffekten, og hvis effekten skulle for-15 tage sig, kan den ret sikkert og nemt gentages af kontaktlinsebæreren i hjemmet. Det er endvidere formålet med den foreliggende opfindelse at anvende den beskrevne overfladebehandling af kontaktlinser indeholdende glycidylgrupper under de rutinemæssige kontaktlinserensningsfremgangsmåder, 20 soro udføres af kontaktlinsebæreren. Det formodes, at den høje kvalitet og forvrængningsfrie karakter af den endelige kontaktlinse er et resultat af enkelttrinsreaktionen. Trinreaktioner, som polykondensation er et førsteklasses eksempel på, er meget lettere at regulere end kædereaktioner, hvor 25 en meget hurtig vækstreaktion normalt fører til uforudsigelig meget høj molekylvægt. Enkelttrinsreaktioner sikrer også udmærket kompatibilitet med den behandlede overflade og den underliggende bulkpolymer, hvorimod den høje molekylvægt på fri-radikalt podede kæder medfører faseseparation 30 og derved optisk uklarhed.

Glycidylacrylat og glycidylmethacrylat som bestanddele i silicone-frie hydrogelkontaktlinser er blevet udførligt beskrevet i US-patentskrift nr. 3.787.380, nr. 3.758.448, 35 nr. 3.772.235, nr. 3.947.401, og i adskilllige andre 3 DK 173821 B1 aktiverede oxygenioner i en Si02-fyldt siliconelinse, hvorved SiC>2-fyldstof fet eksponeres til overfladen, og/eller organiske siliconegrupper oxideres til Si02 for derved at gøre overfladen mere befugtelig. I US-patent-5 skrift nr. 4.062.627 og nr. 4.099.859 beskrives fri- radikal-initierede podereaktioner af N-vinylpyrrolidon eller hydroxyalkyl(meth)acrylater på overfladen af siliconegummikontaktlinser.

10 Alle disse metoder indebærer en eller flere ulemper.

F.eks. giver plasmabehandlinger og oxidationsbehandlinger af PMMA og siliconeoverflader kun meget lidt modificerede overfladeregioner, og derfor medfører disse behandlinger ikke tilstrækkelig permanent befugtelighed.

15 Hvis effekten fortager sig, kan den kun genoprettes ved en ny og bekostelig gentagelse af den oprindelige behandling. Podefremgangsmåder medfører anvendelse af en kvældende monomer på en præcisionsskåret kontaktlinse, som nemt fører til permanent forvrængning af dens optiske egenska-20 ber. Desuden er kvalitetskontrol meget vanskelig på grund af selve typen af fri-radikal-initierede podereaktioner, og hele fremgangsmåden er besværlig. Podepolymerisationen skal gennemføres ved temperaturer og tidsperioder, hvorunder vinylmonomeren kan diffundere ind i og kvælde 25 tidligere podede polymere kæder, og derved tilvejebringe uregelmæssige regioner af proliferationspodning ved en positiv feedback-effekt. Med andre ord er den nye overflade meget mere absorberende over for monomeren, efter den allerførste podning til den hydrofile siliconeover-30 flade er blevet gennemført. Monomeren tvinges termodynamisk til at kvælde den podede, hydrofile polymer, og yderligere bestråling vil frembringe øget podning i regioner, som allerede er nået i polymeren. Fremgangsmåden har således positiv feedback og kan føre til store 35 forskelle i mængden af podet, hydrofil polymer pr.

arealenhed til siliconesubstrat. Efter senere nedsænkning 2 DK 173821 B1

Det er imidlertid en ulempe, at det høje vandindhold forårsager en ret svag polymer, og oxygenpermeabiliteten kan derfor ikke forøges yderligere ved at øge vandindholdet eller, skære tyndere linser. Det er ønskværdigt, at 5 oxygenpermeabiliteten ligger på 20-50 barrer for hårde linser og op til 100 barrer for bløde linser, som er nødvendigt, hvis kontaktlinserne skal bæres over længere tidsrum. Desuden skal hydrogelkontaktlinser steriliseres regelmæssigt.

10 Disse ulemper kunne afhjælpes, hvis siliconegummi kunne anvendes som kontaktlinsemateriale. Det er stærkt, behageligt blødt, og polysiloxan er den polymer, som har en af de højst kendte oxygenpermeabiliteter. Desværre er polysiloxan også meget hydrofob og overfører denne 15 hydrofobi til polymererne, som indeholder en væsentlig mængde deraf. Denne hydrofobe karakter medfører også kraftig afsættelse af protein og/eller lipider på kontaktlinsens overflade.

20 Et antal fremgangsmåder har været anvendt til at gøre polymethylmethacrylat- (PMMA) og polysiloxanbaserede kontaktlinser mere befugtelige. I US-patentskrift nr. 4.131.696 beskrives behandlingen af PMMA-kontaktlinser med vandige, kolloide suspensioner af uorganiske hydroxider.

25 Plasmabehandling i et glimudladningskammer under anvendelse af vand, hydrazin, ammoniak, formamid, ethylen-diamin og lignende forbindelser anvendes til at hydro-filisere PMMA og siliconegummi, hvilket beskrives i US-patentskrift nr. 3.925.178. En lignende fremgangsmåde 30 under anvendelse af luftarter, såsom oxygen, nitrogen, NO2, N2O3, NO, SO2 og CO er beskrevet i FR-patent- skrift nr. 2.483.310. I US-patentskrift nr. 4.139.660 beskrives behandlingen af hydrofobe overflader med halogenider af grundstoffer fra gruppe IV i det 35 periodiske system, efterfulgt af en vandig skylning. I US-patentskrift nr. 4.055.378 beskrives en behandling med i DK 173821 B1

Den foreliggende opfindelse angår en kontaktlinse med en befugtelig overflade i okular vandig anvendelsesomgivelse.

Kontaktlinser inddeles normalt i to kategorier, bløde 5 linser og hårde linser. Bløde linser er gummiagtige og smidige, og de er udformet således, at de passer tæt til hornhindens form. På grund af deres blødhed er de mere komfortable for bæreren end hårde linser, og på grund af deres tætte tilslutning, skal de være oxygenpermeable i en 10 mængde, der er tilstrækkelig til at imødekomme hornhindens krav, hvis de bæres over længere tidsrum.

Hårde linser skal på den anden side have udmærket dimensionsstabilitet, og de er udformet således, at de 15 kun berører hornhinden med centret af linsen, således at' der er nok plads mellem deres kanter og øjet til god udveksling af tårevæske, og dermed supplering af oxygen til hornhinden. Selv om hårde linser er mindre komfortable at bære, kan de fremstilles med større præcision og fore-20 trækkes til korrigering af f.eks. astigmatisme. For begge typer linser er det vigtigt med god befugtelighed via tårevæsken. Dette gælder især for bløde linser. Bløde linser, som ikke frit kan rotere på øjet, og som ikke er let befugtelige, kan klæbe fast til hornhinden - som også 25 er hydrofob - og være svære at fjerne, i nogle tilfælde kun med skade på øjet til følge på grund af sugekopeffekten. Af denne grund er bløde linser, som har været en salgssucces, primært af hydrogeltypen, oftest fremstillet af poly-2-hydroxyethylmethacrylat (HEMA), af 30 HEMA-copolymerer eller vinylpyrrolidoncopolymerer. Disse kontaktlinser indeholder normalt fra 38 til 75% vand, og dette vandindhold er hovedsageligt afgørende" for deres blødhed, deres oxygenpermeabilitet (DK) på fra ca. 8 til ca. 30 barrer (10“10 cm3 »mm/cm2· s »mm Hg = 1,33*10"13 m3*m/ia2 35 *s*Pa), og deres gode fysiologiske forligelighed.

Claims

2. Kontaktlinse ifølge krav 1, kendetegnet ved, at kontaktvinklen er forøget med mindst 10°.
3. Kontaktlinse ifølge krav 1, kendetegnet ved, at kontaktvinklen er forøget med mindst 15*.
4. Kontaktlinse ifølge krav 1, kendetegnet ved, at reaktionsproduktet er et reaktionsprodukt mellem oxiranen 35 og en vandopløselig, aliphatisk, cycloaliphatisk eller aromatisk, primær eller sekundær amin med højst 12 carbon-atomer. DK 173821 B1
5. Kontaktlinse ifølge krav 1, kendetegnet ved, at reaktionsproduktet er et reaktionsprodukt mellem oxiranen og et vandopløseligt, farmaceutisk acceptabelt salt af et 5 sulfit, bisulfit eller thiosulfat.
6. Kontaktlinse ifølge krav 1, kendetegnet ved, at den hydrofobe polymer har en kontaktvinkel på mindre end 150°.
7. Kontaktlinse ifølge krav 6, kendetegnet ved, at 10 kontaktvinklen er mindre end 145°.
8. Kontaktlinse ifølge krav 1, kendetegnet ved, at kontaktlinsematerialet er en siliconeholdig copolymer.
9. Kontaktlinse ifølge krav 1, kendetegnet ved, at reaktionsproduktet er fremstillet ved gennemførelse af 15 omsætningen i et vandigt medium ved en pH-værdi på mellem 3 og 10 og en temperatur på mellem 0 og 100®C over et tidsrum, der er tilstrækkeligt til, at linsens overfladeregion, op til 10% af tykkelsen deraf, omsættes til dannelse af reaktionsproduktet.