ES2355773T3 - Tratamiento de superficie de dispositivos médicos. - Google Patents

Abstract

Un método para mejorar la humectabilidad de un dispositivo biomédico, comprendiendo el método la etapa de poner en contacto a una superficie del dispositivo biomédico con una composición que comprende un polímero o copolímero que tiene una o más unidades que se repiten de la fórmula: en la que R independientemente es un radical hidrocarburo de C2-C20 y n es un número entero de 2 a 5000.

Description

ANTECEDENTES DE LA INVENCIÓN

1. Campo técnico

La presente invención se refiere al tratamiento en superficie de dispositivos biomédicos incluyendo lentes 5 oftálmicas, endoprótesis, implantes y catéteres para aumentar su humectabilidad.

2. Descripción de la técnica relacionada

Los dispositivos médicos, tales como lentes oftálmicas, hechos de, por ejemplo, materiales que contienen silicona, han sido investigados durante una serie de años. Dichos materiales pueden subdividirse generalmente en dos clases principales, concretamente hidrogeles y no hidrogeles. Los hidrogeles pueden absorber y retener agua en 10 un estado de equilibrio, mientras que los no hidrogeles no absorben cantidades apreciables de agua. Independientemente de su contenido de agua, tanto los dispositivos médicos de silicona en forma de hidrogel como de no hidrogel tienden a tener superficies relativamente hidrófobas, no humedecibles que tienen una alta afinidad por los lípidos. Este problema es particularmente preocupante en el caso de las lentes de contacto.

Los especialistas en la técnica han reconocido desde hace mucho la necesidad de modificar la superficie de 15 dichas lentes de contacto de silicona de modo que sean compatibles con el ojo. Se sabe que una mayor hidrofilia de la superficie de las lentes de contacto mejora la humectabilidad de las lentes de contacto. Esto, a su vez, está asociado con una mayor comodidad de uso de las lentes de contacto. Adicionalmente, la superficie de las lentes puede afectar a la predisposición de las lentes a la deposición, particularmente la deposición de proteínas y lípidos que resultan del fluido lacrimal durante el uso de las lentes. La deposición acumulada puede causar incomodidad o 20 incluso inflamación del ojo. En el caso de lentes de uso prolongado (es decir, lentes usadas sin la extracción diaria de las lentes antes de dormir), la superficie es especialmente importante, dado que las lentes de uso prolongado deben diseñarse para altos estándares de comodidad y biocompatibilidad durante un periodo de tiempo prolongado.

Las lentes de silicona han sido sometidas a tratamiento en superficie con plasma para mejorar sus propiedades de superficie, por ejemplo, las superficies se han hecho más hidrófilas, resistentes a los depósitos, 25 resistentes al rayado, o se han modificado de otro modo. Los ejemplos de tratamientos en superficie con plasma descritos anteriormente incluyen someter a la superficie de una lente de contacto a un plasma que contiene un gas inerte u oxígeno (véase, por ejemplo, las Patentes de Estados unidos Nº 4.055.378; 4.122.942; y 4.214.014); diversos monómeros de hidrocarburo (véase, por ejemplo, la Patente de Estados unidos Nº 4.143.949); y combinaciones de agentes oxidantes e hidrocarburos tales como agua y etanol (véase, por ejemplo, el documento 30 WO 95/04609 y la Patente de Estados unidos Nº 4.632.844). La Patente de Estados unidos Nº 4.312.575 describe un proceso para proporcionar un recubrimiento de barrera sobre una lente de silicona o poliuretano sometiendo a la lente a un proceso de descarga eléctrica luminiscente (plasma) realizado sometiendo en primer lugar a la lente a una atmósfera de hidrocarburo seguida por someter a la lente a oxígeno durante la descarga de flujo, aumentando de este modo la hidrofilia de la superficie de la lente. 35

Las Patentes de Estados unidos Nº 4.168.112, 4.321.261 y 4.436.730 describen métodos para tratar una superficie de una lente de contacto cargada con un polímero iónico de carga opuesta para formar un complejo polielectrolítico sobre la superficie de la lente que mejore la humectabilidad.

La Patente de Estados unidos Nº 4.287.175 describe un método de humedecimiento de una lente de contacto que comprende insertar un polímero sólido soluble en agua en el fondo de saco conjuntivo del ojo. Los 40 polímeros descritos incluyen derivados de celulosa, acrilatos y productos naturales tales como gelatina, pectinas y derivados de almidón.

La Patente de Estados unidos Nº 5.397.848 describe un método de incorporación de constituyentes hidrófilos en materiales poliméricos de silicona para su uso en lentes de contacto e intraoculares.

Las Patentes de Estados unidos Nº 5.700.559 y 5.807.636 describen artículos hidrófilos (por ejemplo, lentes 45 de contacto) que comprenden un sustrato, una capa de polímero iónico sobre el sustrato y un recubrimiento polielectrolítico alterado unido iónicamente a la capa de polímero.

La Patente de Estados unidos Nº 5.705.583 describe recubrimientos de superficie poliméricos biocompatibles. Los recubrimientos de superficie poliméricos descritos incluyen recubrimientos sintetizados a partir de monómeros que portan un centro de carga positiva, incluyendo monómeros catiónicos y zwitteriónicos. 50

La Solicitud de Patente Europea Nº EP 0 963 761 A1 describe dispositivos biomédicos con recubrimientos que se dice que son estables, hidrófilos y antimicrobianos, y que se forman usando un agente de acoplamiento para unir un recubrimiento hidrófilo que contiene carborilo a la superficie de los dispositivos mediante enlaces éster o amida.

La Patente de Estados unidos Nº 6.428.839 describe un método para mejorar la humectabilidad de un dispositivo médico que incluye las etapas de (a) proporcionar un dispositivo médico formado a partir de una mezcla de monómeros que comprende un monómero hidrófilo y un monómero que contiene silicona; y (b) poner en contacto una superficie del dispositivo médico con una solución que incluye un polímero o copolímero de ácido (met)acrílico.

Típicamente, un dispositivo médico tal como una lente de contacto está expuesto a un entorno acuoso que 5 tiene un pH en el intervalo de 6,5 a 8,0 durante el almacenamiento en un envase y durante el uso. Un problema asociado a los recubrimientos formados a partir de un polímero o copolímero de ácido (met)acrílico es que, durante el uso de las lentes de contacto en este entorno de pH, estos polímeros se ionizan en gran medida y tienen poca actividad superficial. Por lo tanto, el recubrimiento puede eliminarse de las lentes de forma relativamente sencilla, exponiendo de este modo a la superficie de las lentes y dando como resultado una reducción del humedecimiento y 10 la lubricidad.

Por consiguiente, sería deseable proporcionar dispositivos biomédicos mejorados, tales como una lente de contacto de hidrogel de silicona con una película de superficie hidrófila, ópticamente transparente que no solamente mostrará una humectabilidad mejorada, sino que generalmente permitirá el uso de una lente de contacto de hidrogel de silicona en el ojo humano durante un periodo de tiempo prolongado. En el caso de una lente de hidrogel de 15 silicona para uso prolongado, sería deseable proporcionar una lente de contacto con una superficie que también sea altamente permeable al oxígeno y al agua. Dicha lente tratada en superficie sería cómoda de usar en uso real y permitiría el uso prolongado de la lente sin irritación u otros efectos adversos para la córnea.

SUMARIO DE LA INVENCIÓN

De acuerdo con una realización de la presente invención, se proporciona un método para mejorar la 20 humectabilidad de un dispositivo biomédico, que comprende la etapa de poner en contacto a una superficie del dispositivo biomédico con una composición que comprende un polímero o copolímero que tiene una o más unidades que se repiten de la fórmula:

en la que R independientemente es un radical hidrocarburo de C2-C20 y n es un número entero de 2 a 5000. 25

De acuerdo con una segunda realización de la presente invención, se proporciona un método para mejorar la humectabilidad de un dispositivo biomédico que comprende la etapa de poner en contacto a una superficie de un dispositivo biomédico formado a partir de una mezcla monomérica que comprende un monómero hidrófilo y un monómero que contiene silicona con una composición que comprende un polímero o copolímero que tiene una o más unidades que se repiten de la fórmula: 30

en la que R independientemente es un radical hidrocarburo de C2-C20 y n es un número entero de 2 a 5000.

De acuerdo con una tercera realización de la presente invención, se proporciona un dispositivo biomédico modificado en superficie que comprende un dispositivo biomédico que tiene un recubrimiento sobre una superficie del mismo, comprendiendo el recubrimiento un polímero o copolímero que tiene una o más unidades que se repiten de la fórmula:

5

en la que R independientemente es un radical hidrocarburo de C2-C20 y n es un número entero de 2 a 5000.

De acuerdo con una cuarta a realización de la presente invención, se proporciona un dispositivo biomédico modificado en superficie que comprende un dispositivo biomédico que tiene un recubrimiento sobre una superficie del mismo, comprendiendo el recubrimiento un polímero o copolímero obtenido de la polimerización o copolimerización de una mezcla monomérica que comprende uno o más ácidos 2-alfa-alquil acrílicos de cadena 10 lineal, ramificadas y cíclica de C2-C20.

De acuerdo con una quinta realización de la presente invención, se proporciona un método de formación de un dispositivo biomédico modificado en superficie que comprende (a) proporcionar un dispositivo biomédico; y (b) recubrir una superficie del dispositivo biomédico con una composición de recubrimiento que comprende un polímero o copolímero que tiene una o más unidades que se repiten de la fórmula: 15

en la que R independientemente es un radical hidrocarburo de C2-C20 y n es un número entero de 2 a 5000.

De acuerdo con una sexta realización de la presente invención, se proporciona un método que comprende:

(a) sumergir un dispositivo oftálmico en una solución que comprende un polímero o copolímero que tiene una o más unidades que se repiten de la fórmula: 20

en la que R independientemente es un radical hidrocarburo de C2-C20 y n es un número entero de 2 a 5000, en la que la solución tiene una osmolalidad de al menos aproximadamente 200 mOsm/kg y un pH en el intervalo de aproximadamente 6 a aproximadamente 9;

(b) envasar la solución y el dispositivo de una manera que impida la contaminación del dispositivo por 5 microorganismos; y

(c) esterilizar la solución y el dispositivo envasados.

De acuerdo con una séptima realización de la presente invención, se proporciona un sistema de envasado para el almacenamiento de un dispositivo oftálmico que comprende un recipiente sellado que contiene uno o más dispositivos oftálmicos sin usar sumergidos en una solución de envasado acuosa que comprende un polímero o 10 copolímero que tiene una o más unidades que se repiten de la fórmula:

en la que R independientemente es un radical hidrocarburo de C2-C20 y n es un número entero de 2 a 5000, en la que la solución tiene una osmolalidad de al menos aproximadamente 200 mOsm/kg y un pH en el intervalo de aproximadamente 6 a aproximadamente 9 y está esterilizada por calor. 15

De acuerdo con una octava realización de la presente invención, se proporciona un sistema de envasado para el almacenamiento de un dispositivo oftálmico que comprende:

(a) una solución de envasado acuosa que comprende un polímero o copolímero que tiene una o más unidades que se repiten de la fórmula:

en la que R independientemente es un radical hidrocarburo de C2-C20 y n es un número entero de 2 a 5000, en la que la solución tiene una osmolalidad de al menos aproximadamente 200 mOsm/kg y un pH en el intervalo de aproximadamente 6 a aproximadamente 9;

(b) al menos un dispositivo oftálmico; y

(c) un recipiente para contener la solución y el dispositivo oftálmico lo suficiente para conservar la esterilidad 5 de la solución y el dispositivo oftálmico, en el que la solución no contiene una cantidad desinfectante eficaz de un agente desinfectante.

BREVE DESCRIPCIÓN DE LOS DIBUJOS

La figura 1 es una representación gráfica que muestra la transición conformacional del grupo sustituyente en la posición 2 de una serie de ácidos (poli)carboxílicos. 10

La figura 2 es una representación gráfica que muestra la región fotoelectrónica del Carbono 1s (C1s) de los espectros del espectrómetro fotoelectrónico de rayos X (XPS) de una serie de ácidos (poli)carboxílicos.

La figura 3 es una representación gráfica que muestra la región fotoelectrónica del oxígeno 1s (O1s) de los espectros XPS de una serie de ácidos (poli)carboxílicos diferentes.

La figura 4 es una representación gráfica que muestra el porcentaje de concentración de silicona de los 15 espectros XPS de una serie de ácidos (poli)carboxílicos.

La figura 5 es una representación gráfica que muestra los datos del ángulo de contacto de una serie de ácidos (poli)carboxílicos.

DESCRIPCIÓN DETALLADA DE LAS REALIZACIONES PREFERIDAS

La presente invención proporciona un dispositivo biomédico modificado en superficie tal como una lente de 20 contacto, por ejemplo, una lente de contacto de hidrogel de silicona, que tiene un recubrimiento sobre al menos una parte de la misma. La composición de recubrimiento ventajosamente mejora la hidrofilia y la resistencia a los lípidos del dispositivo biomédico formando un recubrimiento sobre él.

Los dispositivos biomédicos preferidos para su uso en esta invención son dispositivos oftálmicos, más preferiblemente lentes de contacto, y de la forma más preferible lentes de contacto hechas a partir de hidrogeles de 25 silicona. Los dispositivos biomédicos tales como formulaciones de hidrogel a base de silicona humedecibles están recubiertos con la composición de recubrimiento descrita en este documento para dar un recubrimiento de superficie que comprende ácido (poli)carboxílico lúbrico, estable, altamente humedecible sobre el dispositivo biomédico.

Como se usan en este documento, las expresiones “lente” y “dispositivo oftálmico” se refieren a dispositivos que se colocan en o sobre el ojo. Estos dispositivos pueden proporcionar corrección óptica, cuidado de heridas, 30 suministro de fármacos, funcionalidad de diagnóstico o mejora cosmética o cualquier combinación de estas propiedades. Los ejemplos representativos de dichos dispositivos incluyen, aunque sin limitación, lentes de contacto blandas, por ejemplo, lentes de hidrogel blandas, lentes no de hidrogel blandas y similares, lentes de contacto duras, por ejemplo, materiales de lente permeables al gas, duras y similares, lentes intraoculares, lentes de revestimiento, insertos oculares, insertos ópticos y similares. Como entiende un especialista en la técnica, se considera que una 35 lente es “blanda” si puede plegarse sobre sí misma sin romperse. En esta invención puede usarse cualquier material conocido para producir un dispositivo biomédico incluyendo un dispositivo oftálmico.

Es particularmente útil emplear materiales biocompatibles en esta invención incluyendo materiales tanto blandos como rígidos usados habitualmente para lentes oftálmicas, incluyendo lentes de contacto. Los sustratos preferidos son materiales de hidrogel, incluyendo materiales de hidrogel de silicona. Los materiales particularmente 40 preferidos incluyen polidimetilsiloxanos funcionarizados con vinilo copolimerizados con monómeros hidrófilos así como metacrilatos fluorados y óxidos de polietileno fluorados funcionalizados con metacrilato copolimerizados con monómeros hidrófilos. Los ejemplos representativos de materiales de sustrato para su uso en esta invención incluyen los descritos en las Patentes de Estados unidos Nº 5.310.779; 5.387.662; 5.449.729; 5.512.205; 5.610.252; 5.616.757; 5.708.094; 5.710.302; 5.714.557 y 5.908.906, cuyo contenido se incorpora como referencia en este 45 documento.

En esta invención puede usarse una amplia diversidad de materiales, y se prefieren particularmente materiales de lentes de contacto de hidrogel de silicona. Los hidrogeles son, en general, una clase bien conocida de materiales que comprenden sistemas poliméricos reticulados, hidratados que contienen agua en un estado de equilibrio. Los hidrogeles de silicona tienen generalmente un contenido de agua mayor de aproximadamente el 5 por 50 ciento en peso y más habitualmente entre aproximadamente el 10 y aproximadamente el 80 por ciento en peso. Dichos materiales se preparan habitualmente polimerizando una mezcla que contiene al menos un monómero que contiene silicona y al menos un monómero hidrófilo. Típicamente, el monómero que contiene silicona o el monómero hidrófilo funciona como un agente reticulante (definiéndose un reticulante como un monómero que tiene múltiples

funcionalidades polimerizables) o puede emplearse un reticulante diferente. Las unidades monoméricas que contienen silicona aplicables para su uso en la formación de hidrogeles de silicona se conocen bien en la técnica y se proporcionan muchos ejemplos en las Patentes de Estados unidos Nº 4.136.250; 4.153.641; 4.740.533; 5.034.461; 5.070.215; 5.260.000; 5.310.779; y 5.358.995.

Los ejemplos representativos de unidades monoméricas que contienen silicona aplicables incluyen 5 monómeros polisiloxanilalquil(met)acrílicos voluminosos. Un ejemplo de un monómero polisiloxanilalquil(met)acrílico voluminoso se representa mediante la estructura de Fórmula I:

en la que X indica -O- o -NR-; cada R1 indica independientemente hidrógeno o metilo; cada R2 indica independientemente un radical alquilo inferior, radical fenilo o un grupo representado por 10

en el que cada R2 indica independientemente un radical alquilo inferior o fenilo; y h es de 1 a 10.

Los ejemplos de monómeros voluminosos son metacriloxipropil tris(trimetil-siloxi)silano o metacrilato de tris(trimetilsiloxi)sililpropilo, en algunos casos denominado como TRIS y carbamato de tris(trimetilsiloxi)sililpropil vinilo, en algunos casos denominado como TRIS-VC y similares. 15

Dichos monómeros voluminosos pueden copolimerizarse con un macromonómero de silicona, que es un poli(organosiloxano) recubierto con un grupo insaturado en dos o más extremos de la molécula. La Patente de Estados unidos Nº 4.153.641 describe, por ejemplo, diversos grupos insaturados tales como grupos acriloxi o metacriloxi.

Otra clase de monómeros que contienen silicona representativos incluye, aunque sin limitación, monómeros 20 de carbonato de vinilo o carbamato de vinilo que contienen silicona tales como, por ejemplo, 1,3-bis[4-viniloxicarboniloxi)but-1-il]tetrametil-disiloxano; carbonato de 3-(trimetilsilil)propil vinilo; 3-(viniloxicarboniltio)propil-[tris(trimetilsiloxi)silano]; carbamato de 3-[tris(trimetilsiloxi)silil]propil vinilo; carbamato de 3-[tris(trimetilsiloxi)silil]propil alilo; carbonato de 3-[tris(trimetilsiloxi)silil]propil vinilo; carbonato de t-butildimetilsiloxietil vinilo; carbonato de trimetilsililetil vinilo; carbonato de trimetilsililmetil vinilo y similares y sus mezclas. 25

Otra clase de monómeros que contienen silicona incluye macromonómeros de poliuretano-polisiloxano (también denominados algunas veces como prepolímeros), que pueden tener bloques duro-blando-duro como elastómeros de uretano tradicionales. Pueden estar recubiertos en el extremo con un monómero hidrófilo tal como HEMA. Los ejemplos de dichos uretanos de silicona se describen en diversas publicaciones, incluyendo el documento Lai, Yu-Chin, “The Role of Bulky Polysiloxanylalkyl Methacryates in Polyurethane-Polysiloxane 30 Hydrogels”, Journal of Applied Polymer Science, Vol. 60, 1193-1 199 (1996). La Solicitud PCT Publicada Nº WO

96/31792 describe ejemplos de dichos monómeros, cuya descripción se incorpora por la presente como referencia en su totalidad. Ejemplos adicionales de monómeros de uretano con silicona se representan mediante las Fórmulas II y III:

E(*D*A*D*G)a *D*A*D*E'; (II)

o 5

E(*D*G*D*A)a *D*A*D*E'; (III)

o

en las que:

D indica independientemente un dirradical alquilo, un dirradical alquil cicloalquilo, un dirradical cicloalquilo, un dirradical arilo o un dirradical alquilarilo que tiene de 6 a aproximadamente 30 átomos de carbono; 10

G indica independientemente un dirradical alquilo, un dirradical cicloalquilo, un dirradical alquil cicloalquilo, un dirradical arilo o un dirradical alquilarilo que tiene de 1 a aproximadamente 40 átomos de carbono y que puede contener enlaces éter, tio o amina en la cadena principal;

* indica un enlace uretano o ureido;

a es al menos 1; 15

A indica independientemente un radical polimérico divalente de Fórmula IV:

en la que cada Rs indica independientemente un grupo alquilo o alquilo fluoro-sustituido que tiene de 1 a aproximadamente 10 átomos de carbono que puede contener enlaces entre los átomos de carbono; m' es al menos 1; y p es un número que proporciona un peso del resto de aproximadamente 400 a aproximadamente 10.000; 20

cada uno de E y E' indica independientemente un radical orgánico insaturado polimerizable representado por la Fórmula V:

en la que: R3 es hidrógeno o metilo;

R4 es hidrógeno, un radical alquilo que tiene de 1 a 6 átomos de carbono, o un radical –CO-Y-R6 en el que Y es -O-, 25 -S- o -NH-;

R5 es un radical alquileno divalente que tiene de 1 a aproximadamente 10 átomos de carbono;

R6 es un radical alquilo que tiene de 1 a aproximadamente 12 átomos de carbono;

X indica -CO- o -OCO-;

Z indica -O- o -NH-; 30

Ar indica un radical aromático que tiene de aproximadamente 6 a aproximadamente 30 átomos de carbono;

w es de 0 a 6; x es 0 ó 1; y es 0 ó 1; y z es 0 ó 1.

Un monómero de uretano que contiene silicona preferido se representa mediante la Fórmula VI:

en la que m es al menos 1 y es preferiblemente 3 ó 4, a es al menos 1 y preferiblemente es 1, p es un número que proporciona un peso del resto de aproximadamente 400 a aproximadamente 10.000 y es preferiblemente al menos 5 aproximadamente 30, R es un dirradical de un diisocianato después de la retirada del grupo isocianato, tal como el dirradical de diisocianato de isoforona, y cada E’’ es un grupo representado por:

En otra realización de la presente invención, un material de hidrogel con silicona comprende (en masa, es decir, en la mezcla de monómeros que se copolimeriza) de aproximadamente el 5 a aproximadamente el 50 por 10 ciento, y preferiblemente de aproximadamente el 10 a aproximadamente el 25, en peso de uno o más macromonómeros de silicona, de aproximadamente el 5 a aproximadamente el 75 por ciento, y preferiblemente de aproximadamente el 30 a aproximadamente el 60 por ciento, en peso de uno o más monómeros polisiloxanilalquil (met)acrílicos, y de aproximadamente el 10 a aproximadamente el 50 por ciento, y preferiblemente de aproximadamente el 20 a aproximadamente el 40 por ciento, en peso de un monómero hidrófilo. En general, el 15 macromonómero de silicona es un poli(organosiloxano) recubierto por un grupo insaturado en dos o más extremos de la molécula. Además de los grupos del extremo en las fórmulas estructurales anteriores, la Patente de Estados unidos Nº 4.153.641 describe grupos insaturados adicionales, incluyendo acriloxi o metacriloxi. Los materiales que contienen fumarato tales como los descritos en las Patentes de Estados unidos Nº 5.310.779; 5.449.729 y 5.512.205 también son sustratos útiles de acuerdo con la invención. El macromonómero de silano puede ser un carbonato de 20 vinilo o carbamato de vinilo que contiene silicio o un poliuretano-polisiloxano que tiene uno o más bloques duro-blando-duro y recubierto en el extremo con un monómero hidrófilo.

Los monómeros hidrófilos adecuados incluyen, aunque sin limitación, amidas tales como dimetilacrilamida y dimetilmetacrilamida, lactamas cíclicas tales como N-vinil-2-pirrolidona y poli(alquenglicoles) funcionalizadas con grupos polimerizables. Los ejemplos de poli(alquenglicoles) funcionalizados útiles incluyen poli(dietilenglicoles) de 25 longitud de la cadena variable que contienen recubrimientos en el extremo de monometacrilato o dimetacrilato. En una realización, el polímero de poli(alquenglicol) puede contener al menos dos unidades monoméricas de alquenglicol. Otros ejemplos más son los monómeros de carbonato de vinilo o carbamato de vinilo hidrófilos descritos en la Patente de Estados unidos Nº 5.070.215, y los monómeros de oxazolona hidrófilos descritos en la Patente de Estados unidos Nº 4.910.277. Otros monómeros hidrófilos adecuados serán evidentes para un 30 especialista en la técnica.

Otra clase de monómeros que contienen silicona representativos incluye monómeros fluorados. Dichos monómeros se han utilizado en la formación de hidrogeles de fluorosilicona para reducir la acumulación de depósitos sobre lentes de contacto hechas a partir de ellos, como se describe, por ejemplo, en las Patentes de Estados unidos Nº 4.954.587; 5.010.141 y 5.079.319. Se ha descubierto que el uso de monómeros que contienen silicona que tienen 35 ciertos grupos laterales fluorados, es decir, -(CF2)-H, mejora la compatibilidad entre las unidades monoméricas hidrófilas y que contienen silicona. Véase, por ejemplo, las Patentes de Estados unidos Nº 5.321.108 y 5.387.662.

Los anteriores materiales de silicona son meramente ejemplares, y otros materiales para su uso como sustratos que pueden beneficiarse al recubrirlos con la composición de recubrimiento hidrófila de acuerdo con la presente invención y se han descrito en diversas publicaciones y se están desarrollando continuamente para su uso en lentes de contacto y otros dispositivos médicos también pueden usarse.

Las lentes de contacto para la aplicación de la presente invención pueden fabricarse empleando diversas 5 técnicas convencionales, para producir un artículo conformado que tiene las superficies de lente posterior y anterior deseadas. Métodos de moldeo por centrifugado se describen en las Patentes de Estados unidos Nº 3.408.429 y 3.660.545; y métodos de moldeo estático se describen en las Patentes de Estados unidos Nº 4.113.224, 4.197.266 y 5.271.876. Al curado de la mezcla monomérica puede seguirle una operación de maquinado para proporcionar una lente de contacto que tiene una configuración final deseada. Como ejemplo, la Patente de Estados unidos Nº 10 4.555.732 describe un proceso en el que un exceso de una mezcla monomérica se cura mediante moldeo por centrifugado en un molde para formar un artículo conformado que tiene una superficie de lente anterior y un grosor relativamente grande. La superficie posterior del artículo moldeado por centrifugado curado se corta posteriormente en un torno para proporcionar una lente de contacto que tiene el grosor y la superficie posterior de la lente deseados. Operaciones de maquinado posteriores pueden seguir al corte en un torno de la superficie de la lente, por 15 ejemplo, operaciones de acabado del borde.

Típicamente, un diluyente orgánico está incluido en la mezcla monomérica inicial para minimizar la separación de fase de productos polimerizados producidos mediante polimerización de la mezcla monomérica y para rebajar la temperatura de transición vítrea de la mezcla polimérica de reacción, lo que permite un proceso de curado más eficaz y finalmente da como resultado un producto polimerizado más uniformemente. La uniformidad suficiente 20 de la mezcla monomérica inicial y el producto polimerizado es de particular importancia para los hidrogeles de silicona, principalmente debido a la inclusión de monómeros que contienen silicona que pueden tender a separarse del comonómero hidrófilo. Los diluyentes orgánicos adecuados incluyen, por ejemplo, alcoholes monohídricos tales como alcoholes monohídricos alifáticos de cadena lineal de C6-C10, por ejemplo, n-hexanol y n-nonanol; dioles tales como etilenglicol; polioles tales como glicerina; éteres tales como dietilenglicol monoetil éter; cetonas tales como 25 metil etil cetona; ésteres tales como enantato de metilo; e hidrocarburos tales como tolueno. Preferiblemente, el diluyente orgánico es lo suficientemente volátil para facilitar su retirada de un artículo curado mediante evaporación a o cerca de la presión ambiental. Generalmente, el diluyente puede estar incluido a de aproximadamente el 5 a aproximadamente el 60 por ciento en peso de la mezcla monomérica, prefiriéndose especialmente de aproximadamente el 10 a aproximadamente el 50 por ciento en peso. En caso necesario, la lente curada puede 30 someterse a retirada del disolvente, lo que puede realizarse mediante evaporación a o cerca de la presión ambiental o al vacío. Puede emplearse una temperatura elevada para acortar el tiempo necesario para evaporar el diluyente.

Después de la retirada del diluyente orgánico, la lente puede someterse a continuación a operaciones de liberación del molde y de maquinado opcional. La etapa de maquinado incluye, por ejemplo, arromar o pulir un borde y/o superficie de la lente. Generalmente, dichos procesos de maquinado pueden realizarse antes o después de que 35 el artículo se libere de una parte del molde. Como ejemplo, la lente puede liberarse en seco del molde empleando pinzas de vacío para levantar a la lente del molde.

A continuación, los dispositivos biomédicos se ponen en contacto con una composición de recubrimiento de esta invención. Los dispositivos pueden estar no hidratados o prehidratados en agua o solución acuosa. La composición de recubrimiento de esta invención contiene un polímero o copolímero que tiene una o más unidades 40 que se repiten de la fórmula:

en la que R independientemente es un radical hidrocarburo de C2-C20 y preferiblemente un radical hidrocarburo de C2-C6 y n es un número entero de 2 a 5000, preferiblemente de 2 a aproximadamente 2000 y de la forma más preferible de aproximadamente 10 a aproximadamente 1000. Los radicales hidrocarburo de C2-C20 adecuados 45 incluyen, a modo de ejemplo, grupos alquilo de cadena lineal o ramificada, grupos cicloalquilo, grupos cicloalquil alquilo, grupos cicloalquenilo, grupos arilo, grupos arilalquilo y similares. Los copolímeros pueden ser copolímeros aleatorios, de bloque o injertados. Los polímeros o copolímeros pueden tener un peso molecular promedio en peso

que varía entre aproximadamente 500 y aproximadamente 1.000.000 y preferiblemente entre aproximadamente 10.000 y aproximadamente 500.000.

Los ejemplos representativos de grupos alquilo para su uso en esta invención incluyen, a modo de ejemplo, un radical de cadena de hidrocarburo lineal o ramificada que contiene átomos de carbono e hidrógeno de 2 a 20 y preferiblemente de 2 a 6 átomos de carbono con o sin insaturación, para el resto de la molécula, por ejemplo, etilo, 5 propilo, 1-metiletil (isopropilo), n-butilo, n-pentilo, etc., y similares.

Los ejemplos representativos de grupos cicloalquilo para su uso en esta invención incluyen, a modo de ejemplo, un sistema de anillo mono o multicíclico no aromático sustituido o sin sustituir de 3 a 20 y preferiblemente de aproximadamente 3 a aproximadamente 6 átomos de carbono tales como, por ejemplo, ciclopropilo, ciclobutilo, ciclopentilo, ciclohexilo, y similares. 10

Los ejemplos representativos de grupos cicloalquilalquilo para su uso en esta invención incluyen, a modo de ejemplo, un radical que contiene un anillo cíclico sustituido o sin sustituir que contiene de 3 a 20 y preferiblemente de aproximadamente 3 a 6 átomos de carbono directamente unido a un grupo alquilo que se une a continuación a la estructura principal del monómero en cualquier carbono del grupo alquilo, lo que da como resultado la creación de una estructura estable tal como, por ejemplo, ciclopropilmetilo, ciclobutiletilo, y similares. 15

Los ejemplos representativos de grupos cicloalquenilo para su uso en esta invención incluyen, a modo de ejemplo, un radical que contiene un anillo cíclico sustituido o sin sustituir que contiene de 3 a 20 y preferiblemente de aproximadamente 3 a 6 átomos de carbono con al menos un doble enlace carbono-carbono tal como, por ejemplo, ciclopropenilo, ciclobutenilo, ciclopentenilo y similares.

Los ejemplos representativos de grupos arilo para su uso en esta invención incluyen, a modo de ejemplo, 20 un radical que contiene un anillo aromático sustituido o sin sustituir que tiene de 5 a 20 y preferiblemente de 5 a 7 átomos de carbono tales como, por ejemplo, fenilo, y similares.

Los ejemplos representativos de grupos arilalquilo para su uso en esta invención incluyen, a modo de ejemplo, un grupo arilo sustituido o sin sustituir como se han definido anteriormente unido directamente a un grupo alquilo como se ha definido anteriormente, por ejemplo, -CH2C6H5, -C2H5C6H5 y similares. 25

En general, el polímero o copolímero puede obtenerse a partir de la polimerización o copolimerización de una mezcla monomérica que comprende uno o más ácidos acrílicos sustituidos por 2-alfa-hidrocarburos de C2-C20. Los monómeros de ácido acrílico sustituidos por hidrocarburos preferidos para su uso en la preparación de los materiales poliméricos incluyen ácido etilacrílico (EAA), ácido propilacrílico (PAA), ácido butilacrílico (BAA) y sus mezclas. 30

Pueden usarse los copolímeros de estos monómeros con ellos mismos u otros monómeros tales como ácido acrílico. Los ejemplos representativos de monómeros adicionales incluyen monómeros hidrófilos tales como acrilamidas, por ejemplo, N,N-dimetilacrilamida (DMA) y similares; vinil lactamas, por ejemplo, N-vinilpirrolidinona (NVP) y similares; óxidos de (poli)alquileno (met)acrilados, por ejemplo, metoxipolioxietilen metacrilatos y similares, hidroxialquil (met)acrilatos, por ejemplo, metacrilato de hidroxietilo (HEMA) y similares, monómeros funcionales de 35 epoxy, por ejemplo, metacrilato de glicidilo (GMA) y similares y sus mezclas.

Los polímeros o copolímeros pueden sintetizarse de cualquier manera conocida per se, a partir de los monómeros correspondientes (el término monómero en este documento también incluye un macrómero) mediante una reacción de polimerización habitual para el especialista en la técnica. Por ejemplo, en una realización, los polímeros o copolímeros pueden obtenerse mediante al menos (a) mezcla de uno o más monómeros juntos; (b) 40 adición de un iniciador de la polimerización; (c) sometimiento de la mezcla de monómero/iniciador a energía térmica o una fuente de ultravioleta u otra luz y curado de la mezcla. Los iniciadores de polimerización típicos incluyen iniciadores de polimerización que generan radicales libres del tipo ilustrado por peróxido de acetilo, peróxido de lauroilo, peróxido de decanoilo, peróxido de coprililo, peróxido de benzoilo, peroxipivalato de butilo terciario, percarbonato sódico, peroctoato de butilo terciario, y azobis-isobutironitrilo (AIBN). Los iniciadores de radicales libres 45 por radiación ultravioleta ilustrados por dietoxiacetofenona también pueden usarse. El proceso de curado dependerá, por supuesto, del iniciador usado y de las características físicas de la mezcla de comonómero tales como viscosidad. En cualquier caso, el nivel de iniciador empleado puede variar dentro del intervalo de aproximadamente el 0,01 a aproximadamente el 2 por ciento en peso de la mezcla de monómeros. Habitualmente, una mezcla de los monómeros mencionados anteriormente se calienta con la adición de un formador de radicales libres. 50

En una realización alternativa, pueden sintetizarse copolímeros de bloque mediante técnicas de radicales libres controladas conocidas en la técnica para producir un copolímero de bloque segmentado.

La polimerización de la mezcla monomérica para formar los polímeros o copolímeros puede realizarse en presencia de un disolvente. Los disolventes adecuados son, en principio, todos los disolventes que disuelven la mezcla monomérica usada tales como, por ejemplo, agua, alcoholes tales como alcanoles inferiores, por ejemplo, 55 metanol, metanol y similares; carboxamidas tales como dimetilformamida y similares; disolventes apróticos dipolares tales como dimetilsulfóxido y similares; cetonas tales como acetona, metil etil cetona, ciclohexanona, y similares;

hidrocarburos alifáticos o aromáticos tales como tolueno, xileno, n-hexano y similares; éteres tales como THF, dimetoxietano, dioxano y similares; hidrocarburos halogenados tales como tricloroetano y similares, y también mezclas de disolventes adecuados, por ejemplo mezclas de agua y un alcohol, por ejemplo, una mezcla de agua/metanol o agua/etanol, y similares.

El recubrimiento puede formarse sobre el dispositivo biomédico mediante técnicas convencionales, por 5 ejemplo, inmersión, recubrimiento por inmersión, recubrimiento por pulverización, recubrimiento electroestático y similares. Por ejemplo, en una realización, una superficie de un dispositivo biomédico puede ponerse en contacto con una composición de recubrimiento de esta invención que contiene un polímero o copolímero formado a partir de una mezcla monomérica que contiene al menos un monómero de ácido acrílico sustituido con hidrocarburo de C2-C20, y el polímero o copolímero forma un recubrimiento en la superficie del mismo. El dispositivo biomédico puede 10 ponerse en contacto con el polímero de recubrimiento en un disolvente acuoso u orgánico a una temperatura y durante un periodo de tiempo suficiente para formar el recubrimiento sobre la superficie del dispositivo.

Como alternativa, un dispositivo biomédico tal como una lente de contacto puede recubrirse sumergiendo el dispositivo biomédico en una solución de envasado que contiene el polímero o copolímeros descritos anteriormente en este documento. En una realización, la solución es una solución de envasado para almacenar la lente. Las 15 soluciones de envasado de acuerdo con la presente invención son fisiológicamente compatibles. Específicamente, la solución debe ser “oftálmicamente segura” para su uso con una lente tal como una lente de contacto, lo que significa que una lente de contacto tratada con la solución es generalmente adecuada y segura para la colocación directa en el ojo sin aclarado, es decir, la solución es segura y confortable para el contacto diario con el ojo mediante una lente de contacto que se ha humedecido con la solución. Una solución oftálmicamente segura tiene una tonicidad y un pH 20 que es compatible con el ojo e incluye materiales, y cantidades de los mismos, que no son citotóxicos de acuerdo con los estándares ISO y las normativas de la Food & Drug Administration (FDA) estadounidense. El polímero o copolímero estará presente habitualmente en la solución en una cantidad que varía entre aproximadamente 10 ppm y aproximadamente el 10% en peso, y preferiblemente de aproximadamente el 0,1% en peso a aproximadamente el 5% en peso. 25

La solución de la presente invención también debe ser estéril, en tanto que la ausencia de contaminantes microbianos en el producto antes de la liberación debe demostrarse estadísticamente en la medida necesaria para dichos productos. Los medios líquidos útiles en la presente invención se seleccionan para no tener ningún efecto perjudicial sustancial sobre la lente que está siendo tratada o sometida a cuidados y para permitir o incluso facilitar el tratamiento o tratamientos de la presente lente. Los medios líquidos son, preferiblemente, de base acuosa. Un medio 30 líquido acuoso particularmente útil es el que se deriva de solución salina, por ejemplo, una solución salina convencional o una solución salina tamponada con fosfato convencional.

El pH de las presentes soluciones debe mantenerse dentro del intervalo de aproximadamente 6 a aproximadamente 9, y de preferiblemente aproximadamente 6,5 a aproximadamente 7,8. Pueden añadirse tampones adecuados, tales como ácido bórico, borato sódico, citrato potásico, ácido cítrico, bicarbonato sódico, 35 trimetamina, y diversos tampones fosfato mezclados (incluyendo combinaciones de Na2HPO4, NaH2PO4 y KH2PO4) y sus mezclas. Generalmente, los tampones se usarán en cantidades que varían entre aproximadamente el 0,05 y aproximadamente el 2,5 por ciento en peso, y preferiblemente de aproximadamente el 0,1 a aproximadamente el 1,5 por ciento en peso de la solución.

Típicamente, las soluciones de la presente invención también se ajustan con agentes de tonicidad, a 40 aproximadamente la presión osmótica de los fluidos lacrimales normales que es equivalente a una solución al 0,9 por ciento de cloruro sódico o una solución de glicerol al 2,5 por ciento. Las soluciones se hacen sustancialmente isotónicas con solución salina fisiológica usada en solitario o en combinación, en caso contrario si se mezclaran simplemente con agua estéril y se hicieran hipotónicas o se hicieran hipertónicas, las lentes perderían sus parámetros ópticos deseables. En consecuencia, un exceso de solución salina puede dar como resultado la 45 formación de una solución hipertónica que causará escozor e irritación ocular.

Los ejemplos de agentes de ajuste de tonicidad adecuados incluyen, aunque sin limitación, cloruro sódico y potásico, dextrosa, glicerina, cloruro de calcio y de magnesio y similares y sus mezclas. Estos agentes se usan típicamente de forma individual en cantidades que varían entre aproximadamente el 0,01 y aproximadamente el 2,5% en p/v y preferiblemente de aproximadamente el 0,2 a aproximadamente el 1,5% en p/v. Preferiblemente, el 50 agente de tonicidad se empleará en una cantidad adecuada para proporcionar un valor osmótico final de al menos aproximadamente 200 mOsm/kg, preferiblemente de aproximadamente 200 a aproximadamente 400 mOsm/kg, más preferiblemente de aproximadamente 250 a aproximadamente 350 mOsm/kg, y de la forma más preferible de aproximadamente 280 a aproximadamente 320 mOsm/kg.

Si se desea, pueden incluirse uno o más componentes adicionales en la solución de envasado. Dicho 55 componente o componentes adicionales se seleccionan para otorgar o proporcionar al menos una propiedad beneficiosa o deseada a la solución de envasado. Dichos componentes adicionales pueden seleccionarse entre componentes que se usan convencionalmente en una o más composiciones para el cuidado de dispositivos oftálmicos. Los ejemplos de dichos componentes adicionales incluyen agentes de limpieza, agentes humectantes, agentes nutrientes, agentes secuestradores, creadores de viscosidad, agentes de acondicionamiento de lentes de 60

contacto, antioxidantes, y similares y sus mezclas. Estos componentes adicionales pueden estar incluidos cada uno en las soluciones de envasado en una cantidad eficaz para otorgar o proporcionar la propiedad beneficiosa o deseada a las soluciones de envasado. Por ejemplo, dichos componentes adicionales pueden estar incluidos en las soluciones de envasado en cantidades similares a las cantidades de dichos componentes usados en otros, por ejemplo, convencionales, productos para el cuidado de lentes de contacto. 5

Los agentes secuestradores útiles incluyen, aunque sin limitación, tetraacetato disódico de etilendiamina, hexametafosfato de metal alcalino, ácido cítrico, citrato sódico y similares y sus mezclas.

Los creadores de viscosidad útiles incluyen, aunque sin limitación, hidroxietilcelulosa, hidroximetilcelulosa, polivinilpirrolidona, alcohol polivinílico y similares y sus mezclas.

Los antioxidantes útiles incluyen, aunque sin limitación, metabisulfito sódico, tiosulfato sódico, N-10 acetilcisteína, hidroxianisol butilado, hidroxitolueno butilado y similares y sus mezclas.

El método de envasado y almacenamiento de un dispositivo biomédico tal como una lente oftálmica de acuerdo con la presente invención incluye al menos envasar una lente oftálmica sumergida en una solución de envasado de lente oftálmica acuosa. El método puede incluir sumergir la lente en una solución de envasado acuosa antes del suministro al cliente/usuario, directamente después de la fabricación de la lente oftálmica. Como 15 alternativa, el envasado y almacenamiento en la solución de la presente invención puede producirse en un punto intermedio antes del suministro al último cliente (usuario) pero después de la fabricación y el transporte de la lente en estado seco, donde la lente seca se hidrata sumergiendo la lente en una solución de envasado de lente oftálmica. Por consiguiente, un envase para el suministro a un cliente puede incluir un recipiente sellado que contiene una o más lentes oftálmicas sin usar sumergidas en una solución de envasado acuosa de acuerdo con la presente 20 invención.

En una realización, las etapas que conducen al presente sistema de envasado de lente oftálmica incluyen (1) moldear una lente oftálmica en un molde que comprende una parte de molde posterior y anterior, (2) retirar la lente del molde e hidratar la lente, (3) introducir la solución de envasado con el polímero o copolímero de ácido acrílico sustituido con hidrocarburo de C2-C20 en el recipiente con la lente apoyada en su interior, y (4) sellar el 25 recipiente. Preferiblemente, el método también incluye la etapa de esterilizar el contenido del recipiente. La esterilización puede tener lugar antes de, o de la forma más conveniente después, del sellado del recipiente y puede realizarse mediante cualquier método adecuado conocido en la técnica, por ejemplo, mediante esterilización en autoclave del recipiente sellado y su contenido a temperaturas de aproximadamente 120ºC o superior.

En otra realización, esta invención comprende: (1) moldear una lente oftálmica en un molde que comprende 30 una parte de molde posterior y anterior, (2) retirar la lente del molde, y (3) introducir la lente y la solución con el polímero o copolímero de ácido acrílico sustituido con hidrocarburo de C2-C20 en un recipiente.

Los siguientes ejemplos se proporcionan para permitir que un especialista en la técnica lleve a la práctica la invención y son meramente ilustrativos de la invención. Los ejemplos no deben considerarse como limitantes del alcance de la invención como se define en las reivindicaciones. 35

EJEMPLO 1

Etapa I: Preparación de ácido 2-Etilacrílico.

Se preparó ácido 2-etilacrílico a partir de etilmalonato de dietilo usando procedimientos mostrados en la bibliografía (por ejemplo, Ferrito et al., Macromol. Synth., 11, págs. 59-62 (1992)). Se añadió etilmalonato de dietilo (100 g, 0,53 moles) a un matraz de fondo redondo de 1 l y se agitó durante una noche con 700 ml de KOH 1 M en 40 etanol al 95%. El etanol se retiró a continuación con un evaporador rotatorio y el residuo se disolvió en una cantidad mínima de agua y se acidificó a un pH de 2,0 mediante adición lenta de HCl concentrado. El aceite separado (ácido 2-carboetoxibutírico) se recogió en éter dietílico (3 x partes de 200 ml de éter en un embudo separador), se secó sobre sulfato de magnesio y se concentró en un evaporador rotatorio. El ácido 2 carboetoxibutírico en bruto (84,9 g, 0,53 moles) se colocó en un matraz de fondo redondo de 1 l y se enfrió a -5ºC. A continuación se añadió dietilamina 45 (55 ml, 0,53 moles) al matraz y un embudo de adición que contenía 43,5 g de solución de formalina (0,54 moles) se añadió gota a gota a la mezcla de reacción mientras se dejaba que la solución se calentara lentamente a temperatura ambiente. Después de agitar durante 24 horas, el embudo de adición se sustituyó con un condensador de reflujo y la reacción se calentó a 60ºC durante 8 horas. La mezcla de reacción se enfrió a continuación a 0ºC y se añadió ácido sulfúrico concentrado lentamente hasta que la evolución del gas cesa. La mezcla se extrajo con tres 50 partes de 200 ml de éter dietílico, se secó sobre sulfato de magnesio, y se concentró en un evaporador rotatorio para obtener 2-etilacrilato. El 2-etilacrilato en bruto (64,1 g, 0,5 moles) se colocó en un matraz de fondo redondo de 1 l y se añadieron 600 ml de KOH acuoso 2 M. El matraz se equipó con un condensador de reflujo y la reacción se sometió a reflujo durante 20 horas. Se dejó que la reacción se enfriara a temperatura ambiente y se acidificó con HCl 1 N a un pH de 2. El aceite separado se extrajo cuatro veces con 700 ml de éter, se secó sobre sulfato de magnesio 55 y se concentró en un evaporador rotatorio. El aceite amarillo se destiló al vacío (punto de ebullición 50ºC/1 mm de Hg) para dar ácido 2-etilacrílico puro e incoloro (35 g).

Etapa II: Preparación de ácido (poli)2-etilacrílico.

Se colocó ácido 2-etilacrílico destilado en ampollas y se sometió a cuatro ciclos de congelación-desgasificado-descongelación y se selló al vacío. Se añadió AIBN (azobis-isobutironitrilo) (del 0,1-5% en moles) y la polimerización se realizó en masa a 64ºC durante 24 horas. La suspensión resultante se disolvió en metanol y se precipitó en éter dietílico. El polímero precipitado se recogió mediante filtración, se disolvió en tampón fosfato a pH 9, 5 y se dializó contra agua durante varios días en tubos de diálisis de celulosa (MWCO [Límite de peso molecular] = 1000).

EJEMPLO 2

Etapa I: Preparación de ácido 2-propilacrílico.

Se preparó ácido 2-propilacrílico a partir de propilmalonato de dietilo mediante una modificación de un 10 procedimiento mostrado en la bibliografía (por ejemplo, Ferrito et al., Macromol. Synth., 11, págs. 59-62 (1992)) en el que se usó propilmalonato de dietilo en lugar de etilmalonato de dietilo. El procedimiento usado era idéntico al mostrado en el Ejemplo 1. Ácido 2-propilacrílico en bruto (aceite amarillo) se destiló al vacío (punto de ebullición 60ºC/1 mm de Hg) para dar ácido 2-propilacrílico puro incoloro (35 g).

Etapa II: Preparación de Ácido (poli)2-propilacrílico. 15

Se colocó ácido 2-propilacrílico destilado en ampollas y se sometió a cuatro ciclos de congelación-desgasificado-descongelación y se selló al vacío. Se añadió AIBN (del 0,1-5% en moles) y las polimerizaciones se realizaron en masa a 64ºC durante 24 horas. La suspensión resultante se disolvió en metanol y se precipitó en éter dietílico. El polímero precipitado se recogió mediante filtración, se disolvió en tampón fosfato a pH 10, y se dializó contra agua durante varios días en tubos de diálisis de celulosa (MWCO = 1000). 20

EJEMPLO 3

Propiedades conformacionales de ácidos (poli)carboxílicos.

La transición conformacional de una serie de ácidos (poli)carboxílicos en solución se estudió observando la fluorescencia en estado estable de pireno codisuelto usando procedimiento mostrados en la bibliografía (por ejemplo, Chen et al., J. Polym. Sci. Polym. Chem., 17, págs. 1103-1116 (1979)). En este estudio, una solución 25 madre polimérica de baja capacidad tamponante se preparó disolviendo el ácido (poli)carboxílico (4 mg/ml) y pireno (200 M) en un tampón 5 mM (fosfato o borato) de pH lo suficientemente alto para la disolución. Se prepararon tampones de mayor capacidad tamponante (100 mM) cuyo pH variaba entre 2,2 y 10,0 usando sistemas tamponantes de ácido cítrico-fosfato, fosfato sódico y disódico, ácido bórico-borax. Se prepararon muestras para la medición de la fluorescencia mezclando 0,5 ml de la solución madre de polímero/pireno con 1,5 ml de las soluciones 30 de mayor capacidad tamponante a diversos pH de la solución, para dar concentraciones finales de 1 mg/ml del ácido (poli)carboxílico y pireno 50 M. El pireno se excitó a 337 nm y a la transición conformacional le siguió la medición de la intensidad de la fluorescencia emitida a 373 nm (pico 1) y a 384 nm (pico 3) usando un espectrofotómetro de fluorescencia PTI.

La serie de ácidos (poli)carboxílicos estudiados eran ácido poliacrílico (PAA, Peso molecular = 450.000, 35 disponible de Polysciences, Inc., Warrington, PA), ácido (poli)metacrílico (PMAA, Peso molecular = 9.500 disponible de Aldrich Chemical, Milwaukee, WI], ácido (poli)2-etilacrílico (PEAA, Peso molecular = 30.000) del Ejemplo 1, y ácido (poli)2-propilacrílico (PPAA, Peso molecular = 9.000) del Ejemplo 2. En esta serie de ácidos (poli)carboxílicos, el sustituyente en la posición 2 se vuelve progresivamente más hidrófobo yendo de un protón, a un grupo metilo, a un grupo etilo, a un grupo propilo. Los resultados del estudio de la transición conformacional muestran el efecto del 40 grupo sustituyente sobre la transición conformacional que puede verse en la figura 1. Para PAA, el punto medio de la transición está aproximadamente a un pH de 4, y este punto medio de la transición se desplaza a pH mayores para los ácidos (poli)carboxílicos modificados de forma más hidrófoba [PMAA = pH 5; PEAA = pH 6,25; y PPAA = pH 7,25]. Esta transición conformacional puede correlacionarse con la ionización del polímero donde a mayores pH las cadenas están altamente ionizadas y son más hidrófilas (mostrando, por lo tanto, una baja intensidad de 45 fluorescencia en el ensayo de pireno) y a pH más bajos los grupos carboxilato a lo largo de la cadena polimérica se vuelven protonados y la cadena polimérica se contrae a una hélice más compacta, es más hidrófoba, y por lo tanto más activa en superficie también. Esta situación corresponde a la alta intensidad de fluorescencia en el ensayo con pireno, donde el pireno se localiza en la hélice contraída hidrófoba.

EJEMPLO 4 50

Tratamiento de lentes de contacto con soluciones poliácidas.

Soluciones acuosas que contienen los PAA, PMAA, PEAA, y PPAA descritos en el Ejemplo 3 se prepararon a una concentración del 0,5% en peso y los pH se ajustaron a 2,9, 3,2, 5,5 y 6,1 respectivamente. Lentes de contacto Pure Vision (Bausch & Lomb Incorporated, Rochester, Nueva York, Estados unidos) hechas de balafilicon A se aclararon en agua desionizada y se colocaron en un vial para lentes junto con 2,5 ml de las soluciones acuosas 55

mencionadas anteriormente. Los viales para lentes se esterilizaron en autoclave a continuación durante 30 minutos (121ºC, 30 PSI). Después de enfriarlas, las lentes se retiraron de los viales del autoclave, se aclararon sumergiéndolas en agua desionizada 10 veces y se colocaron en tampones de pH variable (2,6-8,8) en viales de centelleo. Después de un minucioso aclarado de las lentes al pH deseado, las lentes se sometieron a análisis de superficie. Como alternativa, las lentes y las soluciones de esta invención podrían esterilizarse en autoclave mientras 5 estaban contenidas en un envase blister sellado con una película lidstock.

EJEMPLO 5

Análisis XPS de lentes recubiertas.

Las lentes Pure Vision tratadas con los cuatro ácidos (poli)carboxílicos diferentes [PAA, PMAA, PEAA, y PPAA] y aclaradas minuciosamente con tampones a pH variables (2,6-8,8) del Ejemplo 4 se analizaron usando XPS. 10 Tres secciones de la superficie anterior (lado de las lentes orientado al aire) y la superficie posterior (lado de la lente en contacto con el ojo) se analizaron. Los resultados se resumen en las figuras 2-4, que muestran la región fotoelectrónica del Carbono 1s (C1s), la región fotoelectrónica del oxígeno 1s (O1s), y el porcentaje de concentración de silicona en los espectros de XPS, respectivamente. En la figura 2, el carbono del carbonilo puede verse en la región del carbono 1 s de los espectros XPS a aproximadamente 289 eV. Este pico parece ser el más 15 fuerte para PAA y PMA, y más débil a medida que se va a PEAA y PPAA, lo que es de esperar dado que el número de carbonos en la unidad que se repite del ácido (poli)carboxílico aumenta a medida que se va de PMAA (4) a PEAA (5) a PPAA (6). En la figura 3, se muestra la región del oxígeno 1s de los espectros XPS. El pico que aparece a aproximadamente 537 eV puede atribuirse al grupo -OH del ácido carboxílico en los poliácidos.

La figura 4 muestra el porcentaje de silicona en los espectros XPS de lentes Pure Vision tratadas con los 20 diversos ácidos (poli)carboxílicos que se han aclarado minuciosamente con tampones de diversos pH después de haberse esterilizado en autoclave en las soluciones de poliácidos. El pH de la solución de aclarado se indica en la figura encima de cada una de las barras. El control de Pure Vision se muestra como barras negras macizas. Puede verse fácilmente que mediante el examen del porcentaje de silicona en los espectros de XPS que el recubrimiento de PAA comienza a eliminarse por aclarado del sustrato a un pH de 6,0, el PMAA comienza a eliminarse por 25 aclarado a un pH de 6,6, mientras que PEAA y PPAA permanecen fuertemente unidos a la superficie a pH de 8,0 y 8,8 respectivamente. Estos datos demuestran que los ácidos (poli)carboxílicos modificados de forma más hidrófoba, es decir, PEAA y PPAA, son más difíciles de eliminar por aclarado de los sustratos de lente subyacentes y son capaces de cubrir la superficie de silicona a los intervalos de pH más deseables para una solución de envasado de lentes (pH de 6,7-8,0). 30

EJEMPLO 6

Análisis del ángulo de contacto de lentes recubiertas

El análisis del ángulo de contacto se realizó en veinte lotes de lentes recubiertas con ácido (poli)carboxílico y un lote de lentes Pure Vision de control. Las lentes de ensayo se recubrieron con PAA, PMAA, PEAA, o PPAA descritos en el Ejemplo 3 a cinco valores de pH diferentes para cada recubrimiento. Las lentes se retiraron de la 35 solución tampón y se dividieron en cuartos usando un escalpelo limpio. Los cuartos se montaron sobre un portaobjetos de vidrio limpio y se secaron durante una noche en una caja seca de nitrógeno. Los ángulos de contacto se midieron en las lentes deshidratadas en dos puntos en cada cuarto. El instrumento usado para la medición era un sistema AST Products Video Contact Angle System (VCA) 2500XE. Este instrumento utiliza un microscopio de poca potencia que produce una imagen nítidamente definida de la gota de agua, que es capturada 40 inmediatamente en la pantalla del ordenador. El agua de HPLC se extrajo en la microjeringa del sistema VCA, y una gota de 0,6 l se dispensa desde la jeringa a la muestra. El ángulo de contacto se calculó colocando de tres a cinco marcadores a lo largo de la circunferencia de la gota. El software calcula una curva que representa la circunferencia de la gota y el ángulo de contacto se registró. Se describieron tanto un ángulo de contacto derecho como uno izquierdo para cada medición. 45

Los resultados del estudio del ángulo de contacto se muestran en la figura 5. Todas las lentes recubiertas con los diversos polímeros de ácido (poli)carboxílico tienen un menor ángulo de contacto con el agua (es decir, una superficie de la lente más humedecible) que la lente Pure Vision de control. También es interesante observar que, en general, a medida que la hidrofobicidad del sustituyente en la posición 2 aumentaba, había un aumento del ángulo de contacto medido, posiblemente debido a la naturaleza hidrófoba de la cadena lateral. Además, la muestra 50 que mostraba niveles de silicona que se acercaban a los controles mediante análisis de XPS (PAA a pH de 6,0 y PMAA a pH de 6,6) siguen teniendo ángulos de contacto bajos, debido posiblemente al hecho de que es necesario que esté presente poco polímero para rebajar significativamente el ángulo de contacto en comparación con el control.

Claims (25)

1. REIVINDICACIONES

   1. Un método para mejorar la humectabilidad de un dispositivo biomédico, comprendiendo el método la etapa de poner en contacto a una superficie del dispositivo biomédico con una composición que comprende un polímero o copolímero que tiene una o más unidades que se repiten de la fórmula:

   en la que R independientemente es un radical hidrocarburo de C2-C20 y n es un número entero de 2 a 5000. 5
2. 2. El método de la reivindicación 1, en el que el dispositivo biomédico es una lente de contacto.
3. 3. El método de la reivindicación 1, en el que el dispositivo biomédico es una lente de contacto de hidrogel de silicona.
4. 4. El método de la reivindicación 1, en el que R es un grupo alquilo de cadena lineal o ramificada de C2-C6.
5. 5. El método de la reivindicación 1, en el que R es un grupo etilo o propilo. 10
6. 6. El método de la reivindicación 1, en el que el polímero o copolímero se obtiene de la polimerización o copolimerización de una mezcla monomérica que comprende uno o más ácidos 2-alfa alquil acrílicos de cadena lineal, ramificados y cíclicos de C2-C6.
7. 7. El método de la reivindicación 6, en el que la mezcla monomérica comprende además uno o más monómeros hidrófilos. 15
8. 8. Un dispositivo biomédico modificado en superficie que comprende un dispositivo biomédico que tiene un recubrimiento sobre una superficie del mismo, comprendiendo el recubrimiento un polímero o copolímero que tiene una o más unidades que se repiten de la fórmula:

   en la que R independientemente es un radical hidrocarburo de C2-C20 y n es un número entero de 2 a 5000. 20
9. 9. El dispositivo biomédico modificado en superficie de la reivindicación 8, en el que el dispositivo biomédico es una lente de contacto.
10. 10. El dispositivo biomédico modificado en superficie de la reivindicación 8, en el que el dispositivo biomédico es una lente de contacto de hidrogel de silicona.
11. 11. El dispositivo biomédico modificado en superficie de la reivindicación 8, en el que R es un grupo alquilo de 25 cadena lineal o ramificada de C2-C6.
12. 12. El dispositivo biomédico modificado en superficie de la reivindicación 8, en el que R es un grupo etilo o propilo.
13. 13. El dispositivo biomédico modificado en superficie de la reivindicación 8, en el que el polímero o copolímero se obtiene de la polimerización o copolimerización de una mezcla monomérica que comprende uno o más ácidos 2-alfa alquil acrílicos de cadena lineal, ramificados y cíclicos de C2-C6. 5
14. 14. El dispositivo biomédico modificado en superficie de la reivindicación 13, en el que la mezcla monomérica comprende además uno o más monómeros hidrófilos.
15. 15. El método de la reivindicación 1, en el que método que comprende:

    (a) sumergir un dispositivo oftálmico en una solución que comprende un polímero o copolímero que tiene una o más unidades que se repiten de la fórmula: 10

    en la que R independientemente es un radical hidrocarburo de C2-C20 y n es un número entero de 2 a 5000, en el que la solución tiene una osmolalidad de al menos aproximadamente 200 mOsm/kg y un pH en el intervalo de aproximadamente 6 a aproximadamente 9;

    (b) envasar la solución y el dispositivo de una manera que impida la contaminación del dispositivo por 15 microorganismos; y

    (c) esterilizar la solución y el dispositivo envasados.
16. 16. El método de la reivindicación 15, en el que el dispositivo biomédico es una lente de contacto.
17. 17. El método de la reivindicación 15, en el que el dispositivo biomédico es una lente de contacto de hidrogel de silicona. 20
18. 18. El método de la reivindicación 15, en el que R es un grupo alquilo de cadena lineal o ramificada de C2-C6.
19. 19. El método de la reivindicación 15, en el que R es un grupo etilo o propilo.
20. 20. El método de la reivindicación 15, en el que el polímero o copolímero se obtiene de la polimerización o copolimerización de una mezcla monomérica que comprende uno o más ácidos 2-alfa alquil acrílicos de cadena lineal, ramificados y cíclicos de C2-C6. 25
21. 21. El método de la reivindicación 20, en el que la mezcla monomérica comprende además uno o más monómeros hidrófilos.
22. 22. El método de la reivindicación 15, que comprende además sellar herméticamente el dispositivo y la solución en el envase.
23. 23. El método de la reivindicación 22, en el que se realiza una esterilización por calor posteriormente al sellado 30 del envase.
24. 24. El método de la reivindicación 15, en el que la solución no contiene una cantidad desinfectante eficaz de un agente desinfectante.
25. 25. El método de la reivindicación 15, en el que la solución no contiene un compuesto germicida.