PT1206293E - Homopolímeros que contêm agentes de ligação cruzada e os implantes oculares feitos a partir dos mesmos - Google Patents

Description

DESCRIÇÃO

HOMOPOLÍMEROS QUE CONTÊM AGENTES DE LIGAÇÃO CRUZADA E OS IMPLANTES OCULARES FEITOS A PARTIR DOS MESMOS

ÂMBITO DA INVENÇÃO A presente invenção refere-se de uma forma mais geral a implantes oculares. Na especificidade, a presente invenção refere-se a implantes oculares feitos a partir de homopolímeros que contêm agentes químicos de ligação cruzada para a interligação das cadeias de polímeros. Mais especificamente, a presente invenção é dirigida a implantes oculares preparados a partir de homopolímeros que contêm agentes químicos de ligação cruzada que possuem a habilidade única de produzir uma elasticidade estável nestes polímeros em conjunto com a produção de outras combinações únicas de propriedades químicas e físicas. A presente invenção é particularmente bem apropriada para a produção de homopolímeros elastoméricos, macios, opticamente claros, com um elevado índice de refracção e uma baixa adesividade e de aplicações médicas, que incluem as lentes intra-oculares, os implantes da córnea, os revestimentos da córnea, e as lentes refractivas fáquicas, preparadas a partir de tais homopolímeros.

ANTECEDENTES DA INVENÇÃO

Falando de uma forma geral, a designação "polímeros" é habitualmente entendida como se referindo a qualquer um de uma vasta gama de compostos não metálicos ou orgânicos produzidos sinteticamente, que podem ser moldados de várias formas e endurecidos para utilização comercial. Os polímeros 1 são preparados a partir de macromoléculas de elevado peso molecular produzidas através de "polimerização" ou da ligação química de sub-unidades químicas individuais ou "monómeros". Existem essencialmente dois tipos de polímeros: os homopolímeros e os copolímeros. Os "homopolímeros" são preparados a partir de monómeros idênticos, repetidos, quimicamente liqados uns aos outros para formar cadeias de polímeros de vários cumprimentos. Os "copolímeros" são preparados a partir de combinações de pelo menos dois monómeros diferentes que são polimerizados para formar cadeias de diferentes monómeros que se alternam entre si ou cadeias em que os diferentes monómeros são dispersos aleatoriamente ao longo da cadeia.

Existem polímeros quer naturais quer produzidos sinteticamente. Exemplos de polímeros naturais incluem, entre outros, as proteínas, os polissacarídeos, o ácido desoxirribonucléico (DNA) e a borracha, em que as sub-unidades individuais do monómero são, respectivamente, os aminoácidos, os açúcares, os ácidos nucléicos e o isopreno. Os polímeros sintéticos comuns, que incluem os plásticos e os silicones, são preparados a partir de monómeros muito reactivos quimicamente, e que incluem o estireno, os acrilatos, os silanóis e muitos outros. Os polímeros sintéticos tornaram-se uma das mais importantes classes de moléculas desde a sua invenção na viragem do século vinte. Os polímeros tiveram um impacto significativo em todos os aspectos da vida humana. Contudo, esforços significativos encontram-se continuamente em curso para aumentar o nosso conhecimento de, e para avançar, a ciência da química de polímeros. 2

Estes esforços incluem o desenvolvimento de materiais poliméricos superiores criticamente necessários que possuam combinações de propriedades físicas e químicas indisponíveis no presente.

As propriedades físicas e químicas quer dos homopolímeros quer dos copolímeros são ditadas pela extensão e pela natureza das interacções entre os próprios polímeros na cadeia de polímero. Estas interacções são, por sua vez, uma função dos tamanhos, pesos, cargas e estruturas químicas das sub-unidades monoméricas individuais. Os tipos mais importantes de interacções entre cadeias de polímeros são aquelas interacções químicas que resultam no que é conhecido na técnica por "ligação cruzada". A ligação cruzada pode ser definida como um processo químico que coloca cadeias individuais de polímeros juntas através da formação de pontes químicas entre e dentre as cadeias de polímeros. Estas "ligações cruzadas" fecham as cadeias de polímeros em conjunto para formar imensas moléculas únicas em que as cadeias individuais de polímeros já não podem deslizar por cima de, ou em relação umas às outras.

Existem essencialmente dois mecanismos através dos quais os polímeros podem ser sujeitos a ligações cruzadas. 0 primeiro método para o estabelecimento de ligações cruzadas utiliza uma fonte de energia externa, tal como uma elevada energia de radiação ou de calor, para induzir as interacções entre os grupos funcionais quimicamente reactivos dentro dos monómeros individuais de cada cadeia de polímero formando novas ligações químicas entre as cadeias de polímero. Os polímeros com ligações cruzadas formadas usando uma fonte externa de energia têm que ser compostos por monómeros que sejam susceptíveis de tais reacções químicas. Tipicamente, tais 3 monómeros possuem grupos funcionais químicos pendentes e expostos (porções do monómero que são quimicamente reactivas e que se estendem para fora da cadeia de polímero, também referidas por "resíduos") que são capazes de interagir com os grupos pendentes quimicamente compatíveis das cadeias de polímeros adjacentes. Um exemplo deste tipo de ligação cruzada envolve as proteínas que ocorrem naturalmente e que se encontram na pele de animais. Estas proteínas são polímeros complexos compostos de numerosos monómeros diferentes (aminoácidos) que contêm cada um grupos químicos pendentes altamente reactivos que incluem o enxofre, o ácido carboxílico e os resíduos de aminas. À medida que os animais envelhecem, os efeitos cumulativos da radiação UV (exposição ao sol) induzem a ligação cruzada entre estas moléculas de proteínas, mudando a estrutura física destes polímeros e fazendo com que a pele perca a sua elasticidade natural e se torne dura e com rugas. 0 segundo mecanismo de ligação cruzada utiliza a adição de agentes exógenos de ligação cruzada (uma molécula multifuncional adicional, que não é parte de uma cadeia de polímeros) em conjunção com a aplicação de um catalisador químico (ou "acelerador") que promove a reacção entre os agentes de ligação cruzada e os grupos funcionais químicos dentro das cadeias de polímero. Tais reacções químicas entre as cadeias de polímeros que usam agentes de ligação cruzada não estão limitadas a polímeros com grupos químicos pendentes. Com efeito, esta forma de ligação cruzada química funciona igualmente bem com sub-unidades de monómero mais pequenas (tais como o "isopreno" ou a borracha natural) na qual o único grupo funcional reactivo é uma ligação química dupla que é sequestrada dentro da porção linear da molécula (a parte linear da cadeia de polímero, que não se estende da 4 macromolécula). Por consequência, a utilização de agentes de ligação transversal, quer sozinhos quer em conjunto com as fontes de energia externas tais como o calor e a radiação, proporciona um mecanismo de ligação cruzada extremamente versátil que pode produzir alterações profundas nas propriedades dos polímeros.

Um exemplo das mudanças dramáticas que tais agentes exógenos de ligação cruzada podem produzir num polímero é a "vulcanização" da borracha. A vulcanização é o processo da formação de pontes ou de ligações químicas nas cadeias de polímero da borracha natural (poliisopreno) usando enxofre elementar como o agente exógeno de ligação cruzada. 0 calor e os compostos tais como os peróxidos, os óxidos metálicos, e as quinonas clorinadas são também usados para catalisar as reacções químicas entre as cadeias de poliisopreno e de enxofre. Sem a vulcanização, a borracha em bruto que ocorre na natureza é uma massa extremamente adesiva e amorfa que não manterá uma forma e que é facilmente solubilizada ou dissolvida por compostos orgânicos tais como a gasolina, o óleo e a acetona. Após a ligação cruzada a borracha em bruto endurece e torna-se menos adesiva, mais resistente ao endurecimento induzido pelo frio ou ao amaciamento induzido pelo calor, e mais resistente aos solventes orgânicos. Esta borracha com ligações transversais pode ser transformada em artigos comerciais e em produtos enquanto se encontra quente e fluida, e irá reter a forma ganha aquando do arrefecimento. Sem a existência de ligações transversais, a borracha natural não irá possuir estas propriedades benéficas requeridas para a sua vasta gama de aplicações industrias e que incluem os pneus, os sapatos, os isolamentos eléctricos e os artigos à prova de água. 5

Estas técnicas de formação de ligação cruzada são habitualmente empregues quer com polímeros naturais quer sintéticos por forma a criar compostos de polímeros que possuem propriedades optimizadas para aplicações particulares. Contudo, a formação de ligações cruzadas nos polímeros é um processo tecnicamente difícil que tem que ser controlado com precisão para se garantir a obtenção de bons resultados. Os agentes de ligação cruzada podem ser simples compostos inorgânicos tais como o enxofre usado para a vulcanização acima discutida, ou podem ser compostos orgânicos mais complexos tais como o divinil benzeno usado numa larga variedade de plásticos mais exóticos. A quantidade de agente de ligação cruzada adicionada, a taxa a que a reacção de formação de ligações cruzadas é deixada ocorrer, e a densidade de grupos funcionais químicos susceptíveis de formarem ligações transversais presentes nas cadeias de polímeros todos contribuem para as propriedades físicas e químicas do polímero resultante.

Por consequência, o profissional de química de polímeros é colocado perante uma série de opções difíceis e conflituosas que muitas vezes resultam em compromissos necessários para se obterem os compostos finais apropriados a uma dada aplicação ou propósito. Em adição, é essencial para o profissional de química de polímeros compreender as propriedades químicas e físicas exactas que são desejáveis nos compostos poliméricos finais antes que seja feita a selecção da química e dos mecanismos de formação de ligações transversais. Muitas vezes, um processo que acentua uma desejada propriedade física, tal como a dureza dos polímeros, irá ter um efeito adverso noutra propriedade desejável, tal como a adesividade ou a aderência da superfície. Por consequência, cada aplicação de ligação cruzada requer uma única formulação de 6 polímero e um método de síntese associado para a produção que inclui novas combinações de agente de ligação cruzada e de monómeros. Assim, pode ser reconhecido que o projecto e o desenvolvimento de um polímero para uma finalidade específica é um grande desafio que pode envolver abordagens químicas e tecnológicas completamente novas.

Talvez uma das mais exigentes aplicações dos polímeros modernos seja no campo médico, tais como no ramo da oftalmologia que lida com a estrutura, a função, a reparação de, e as doenças dos olhos. Quando um dano ou uma doença (tipicamente as cataratas) requer a substituição das lentes naturais dos olhos humanos, é necessária uma lente de polímero que possua uma combinação única de propriedades biológicas e físicas . Em adição às lentes de substituição intra-oculares (IOLs - Intraocular Lenses), as córneas danificadas podem requerer implantes ou revestimentos da córnea. Mais recentemente, os implantes médicos correctivos conhecidos por lentes "fáquicas" foram propostos com o objectivo de aumentar ou de corrigir a função de focagem da luz das lentes naturais. De uma forma geral, os polímeros usados para produzir tais lentes e implantes oculares têm que ser opticamente transparentes, possuir um índice de refracção dentro da gama apropriada para a visão humana, e serem biologicamente compatíveis. Em adição, tais implantes têm que equilibrar as propriedades físicas de elasticidade e de flexibilidade com uma força e estabilidade elevadas, que competem entre si.

As lentes intra-oculares iniciais preparadas a partir de polímeros tais como o polimetilmetacrilato (PMMA) eram rígidas e requeriam uma grande incisão (superior a 6 mm) por forma a serem inseridas no olho. Isto muitas vezes resultava 7 num processo de recuperação prolongado e desconfortável o que estimulou ainda mais o desenvolvimento de lentes intra-oculares macias que possam ser dobradas e inseridas através de uma abertura consideravelmente menor (da ordem dos 4,0 mm ou menos) por forma a reduzir o tempo de recuperação e as complicações potenciais. Contudo, a dobra de uma lente intra-ocular para uma menor incisão de implantação, apesar de simples em teoria, foi difícil de conseguir devido às necessidades físicas fortemente conflituosas requeridas dos polímeros usados para a preparação de tais implantes médicos. A dobra das lentes para a implantação adicionou significativamente aos requisitos colocados nos compostos de polímero usados ao requerer polímeros que possuam todos os atributos anteriormente mencionados, a transparência óptica, as superfícies não adesivas, a estabilidade e a compatibilidade biológica, entre outras, mas também ao requerer que o implante possua flexibilidade suficiente para possibilitar a dobra, ao mesmo tempo em que é suficientemente estável para resistir ao dano e à distorção induzida pela dobra.

As tentativas iniciais de encontrar um composto polimérico que pudesse ser apropriado à utilização nas lentes intra-oculares susceptíveis de serem dobradas estavam centradas nos monómeros de silicone. As lentes intra-oculares de polímeros de silicone possuíam uma excelente transparência óptica, uma gama de índice de refracção apropriada, eram normalmente biologicamente compatíveis, e possuíam uma resiliência excelente. Contudo, estas lentes eram relativamente rígidas e difíceis de dobrar requerendo incisões maiores do que o ideal, ferramentas e técnicas de implantação especiais, e eram tidas como se desdobrando com intensidade quase explosiva, danificando potencialmente as estruturas delicadas dentro do olho. Em adição, os implantes de silicone caíram em desfavor devido a preocupações latentes no que se refere à sua compatibilidade biológica. Como resultado, um número de polímeros orgânicos alternados, sem ser à base de silicone, derivados do acrilato e dos ésteres de acrilato foram investigados e desenvolvidos.

Muitos tipos de polímeros de acrilatos foram usados e propostos para o fabrico das lentes intra-oculares susceptíveis de serem dobradas. A maioria dos polímeros de acrilato propostos são misturas de copolímeros de múltiplos monómeros destinadas a produzir a combinação desejada de propriedades possuídas por cada componente de monómero. Contudo, as dificuldades técnicas na produção de tais polímeros ópticos macios, susceptíveis de serem dobrados têm sido numerosas, abrandando grandemente o progresso neste campo. 0 implante ocular ou a lente ocular ideal, tal como anteriormente dito, tem que ser opticamente claro e tem que se manter assim durante um período de tempo prolongado a seguir à implantação. 0 índice de refracção tem que ser superior a 1,50 e as lentes têm que ser estavelmente elásticas e capazes de esticar até 150 % do seu tamanho antes da extensão antes de sofrerem ruptura (factor de alongamento) . O implante tem que ser macio o suficiente para permitir uma fácil dobra antes da inserção e tem que possuir uma superfície não adesiva por forma a que a lente inserida se vá desdobrar de uma forma previsível sem requerer qualquer manipulação adicional ou difícil.

Estes requisitos, que muitas vezes se contrariam entre si, são extremamente difíceis de combinar num único material. Por exemplo, os polímeros com superfícies de baixa adesividade são muitas vezes demasiado duros e partem-se quando dobrados. 9

De forma análoga, os polímeros mais macios que se dobram facilmente, são usualmente adesivos, tornando-se difíceis de manusear e complicando a sua implantação e o seu retorno à forma não dobrada após a inserção. Em adição, o implante ocular ideal tem que possuir uma estrutura elástica estável que não irá ser danificada, distorcida, ou destruída aquando da dobra, ao mesmo tempo em que retém todas as qualidades ópticas requeridas para funcionar como um implante, uma lente ou uma substituição da córnea bem sucedida. Apesar dos avanços quase contínuos da química de polímeros e do projecto de implantes oculares, os copolímeros da técnica anterior falharam no seu objectivo de proporcionar lentes intra-oculares e implantes oculares que possuem estas combinações ideais de propriedades. A maioridade dos polímeros que não são de silicone usados em lentes intra-oculares e em implantes oculares têm sido copolímeros de acrilato que contêm na generalidade combinações de monómeros individuais em concentrações que variam entre cerca de 20 por cento e 80 por cento. Estes copolímeros foram polimerizados usando uma variedade de metodologias conhecidas na técnica e que incluêm fontes de energia externas, agentes externos de ligação cruzada, catalisadores e aceleradores. A formação de ligações cruzadas, quando efectuada, foi normalmente levada a cabo para estabilizar os polímeros utilizando concentrações baixas de diacrilatos de baixo peso molecular, de ésteres multifuncionais, de epóxidos e de dióis.

Em contraste com estas técnicas químicas e composições conhecidas, os presentes inventores, determinaram surpreendentemente que ao individualizarem as configurações estruturais dos seus agentes de ligação cruzada de acordo com 10 os ensinamentos da presente invenção, podem produzir materiais de homopolímeros que possuam combinações marcadamente superiores de propriedades físicas e químicas que eram anteriormente impossíveis de obter nos homopolímeros e copolímeros presentemente disponíveis. Por exemplo, as lentes feitas a partir dos homopolímeros da presente invenção, apesar de opticamente transparentes e notavelmente elásticas, são fisicamente estáveis e podem ser moldadas em estruturas de espessura transversal muito pequena que se encontravam previamente disponíveis apenas com polímeros significativamente mais duros.

Como resultado, podem ser produzidos implantes oculares, e que incluem as lentes intra-oculares, que possuem bordas periféricas extremamente adelgaçadas. Esta característica é particularmente importante no que toca às lentes intra-oculares uma vez que a presente invenção torna agora possível a manufactura de lentes intra-oculares elásticas estáveis que possuam bordas delgadas. Como resultado acredita-se que a migração celular entre a parte de trás da lente intra-ocular e a cápsula posterior do olho [um processo que muitas vezes resulta na opacificação da cápsula posterior (PCO - Posterior Capsule Opacification) que impede a luz de atingir a retina do olho e possivelmente conduzindo à cegueira] é reduzida significativamente. As lentes intra-oculares da técnica anterior moldadas a partir de polímeros de acrilato convencionais não podem ser feitas com tais bordas adelgaçadas em forma de circunferência que possuem rebordos aguçados devido à instabilidade dos polímeros "suaves" convencionais quando moldados em tais configurações finas. Por consequência, os pacientes com as lentes intra-oculares preparadas a partir dos polímeros convencionais podem ser 11 mais susceptíveis à migração celular e à resultante opacificação da cápsula posterior.

Em adição, tal como é conhecido da técnica anterior, um procedimento cirúrgico comum, não invasivo, para a eliminação da opacidade da cápsula posterior é a utilização de um laser, tal como um laser Yittrium Aluminlum Garnet ou YAG, para restaurar a visão do paciente. Este procedimento, conhecido por Capsulotomia YAG, produz uma incisão ou furo na cápsula posterior opacificada que depois permite a passagem de luz através deste, até à retina. Contudo, uma complicação não invulgar de uma capsulotomia é a danificação da lente que pode ocorrer se uma lente intra-ocular de polímero de acrilato convencional é inadvertidamente atingida pelo laser YAG durante a capsulotomia. Esta ocorrência pode causar um dano que varia entre a corrosão da lente até à completa fractura da lente conduzindo à sua remoção e substituição através de uma cirurgia. 0 documento US 5 891 931 descreve materiais para aplicações oftalmológicas susceptíveis de serem dobrados e com elevado índice de refracção, que contêm um cromóforo absorvente de UV, curado através da exposição à luz azul usando um fotoiniciador de óxido de benzoílfosfina.

Os materiais macios, de levado índice de refracção, de acrílico, que possuem um alongamento na ruptura de pelo menos 150 % e são úteis como material de lentes intra-oculares são descritos no documento WO 96/40303. 0 documento US 5 674 960 refere-se a polímeros de elevado índice de refracção produzidos através da copolimerização de monómeros acrílicos. 12

Em contraste, as lentes intra-oculares feitas a partir dos homopolímeros da presente invenção, em adição a serem menos susceptíveis a opacificação da cápsula posterior, são menos susceptíveis também aos danos por laser. No raro evento de ocorrência de opacificação da cápsula posterior em associação com as lentes da presente invenção, crê-se que a consistência "de borracha" dos homopolímeros da presente invenção irá tornar as lentes intra-oculares feitas a partir destes significativamente menos susceptíveis aos efeitos danosos dos lasers YAG. Assim, a corrosão e a formação de fissuras provadas por lasers mal apontados irão ser reduzidas significativamente. Por consequência, crê-se que as lentes intra-oculares estavelmente suaves e elásticas feitas a partir dos novos homopolímeros da presente invenção irão reduzir significativamente a ocorrência de opacificação da cápsula posterior, bem como reduzir a ocorrência de danos na lente por capsulotomias laser, se estas forem mais tarde necessárias. Isto, por sua vez, resultará numa redução do desconforto e das complicações do paciente e numa redução significativa das suas despesas médicas.

Uma vantagem adicional dos homopolímeros estavelmente elásticos da presente invenção é constituída pelos seus índices de refracção notavelmente elevados. Como resultado, as lentes intra-oculares feitas a partir destes homopolímeros podem ser moldadas em formas com secções transversais ainda mais finas do que as que se encontravam previamente disponíveis sem sacrificar a sua resolução óptica. Por consequência, as lentes produzidas de acordo com os ensinamentos da presente invenção podem ser dobradas em configurações significativamente mais pequenas, resultando em lentes intra-oculares que podem ser inseridas no olho através de incisões mais pequenas (da ordem de entre 3,2 e 4,0 mm) do 13 que as lentes intra-oculares feitas a partir dos polímeros dobráveis conhecidos. Por consequência, deverá ser apreciado por aqueles especialistas na técnica que, tal como o silicone dobrável e os polímeros de acrilato da técnica anterior representavam uma melhoria significativa sobre as lentes intra-oculares duras e inflexíveis que as precediam, as lentes intra-oculares feitas a partir dos homopolímeros da presente invenção proporcionam ainda outro salto tecnológico em frente.

De forma análoga, tal como será discutido em detalhe aqui, é um objectivo da presente invenção proporcionar homopolímeros estavelmente elásticos, opticamente transparentes com ligações cruzadas com agentes de ligação cruzada rígidos e reforçadores da estrutura. É um objectivo adicional da presente invenção proporcionar lentes intra-oculares macias, opticamente transparentes, susceptíveis de serem dobradas, e com um índice de refracção elevado, que possuam superfícies de baixa adesividade. É ainda outro objectivo da presente invenção proporcionar lentes intra-oculares estavelmente elásticas que possuam bordas periféricas que adelgaçam para formar extremidades aguçadas que resistam a uma dilaceração ou quebra. É ainda outro objectivo da presente invenção proporcionar lentes intra-oculares feitas a partir de homopolímeros "de borracha" que sejam resistentes ao dano provocado pelo laser YAG. É ainda um objectivo adicional da presente invenção proporcionar lentes intra-oculares estáveis elásticas, que 14 possuam índices de refracção suficientemente elevados por forma a que as lentes intra-oculares possam ser moldadas para permitir a inserção através de uma incisão verdadeiramente pequena no olho.

SUMÁRIO DA INVENÇÃO

Este e outros objectivos são atingidos através das composições, e dos artigos da presente invenção que utiliza agentes de ligação cruzada indutores de elasticidade estável que contenham grupos químicos rígidos que se encontram dispostos entre pelo menos dois grupos susceptíveis de serem polimerizados, etileneicamente insaturados para produzir homopolímeros opticamente transparentes, de elevado índice de refracção, e de baixa adesividade, tal como descrito na presente reivindicação 1. Quando preparados de acordo com os ensinamentos da presente invenção, estes homopolímeros possuem combinações únicas de propriedades físicas e químicas, que incluem temperaturas de transição vítrea (Tg) iguais ou inferiores a cerca de 15 °C, índices de refracção maiores que 1,50, e alongamentos na ruptura de pelo menos 150 %. Estes homopolímeros estavelmente elásticos, opticamente transparentes, com um elevado índice de refracção, e com baixa adesividade, da presente invenção são particularmente bem apropriados para a utilização em aplicações médicas tais como os implantes oculares, que incluem as lentes intra-oculares (IOLs - Intraocular Lenses), os implantes ou os revestimentos da córnea, e as lentes fáquicas.

Em contraste com a técnica anterior, as lentes intra-oculares feitas a partir dos homopolímeros opticamente transparentes, com um elevado índice de refracção, de baixa adesividade, da presente invenção são estavelmente elásticas e podem ser 15 enroladas ou dobradas sem destruir, distorcer, ou danificar a forma ou a resultante função das lentes. As lentes intra-oculares feitas de acordo com os ensinamentos da presente invenção podem ser moldadas em configurações que possuam bordas periféricas adelgaçadas proporcionando as lentes intra-oculares estavelmente elásticas com as bordas adelgaçadas que são medicamente desejáveis. Em adição, as lentes intra-oculares preparadas de acordo com os ensinamentos da presente invenção têm uma espessura menor do que as lentes susceptiveis de serem dobradas já conhecidas e podem ser enroladas ou dobradas para a inserção através de pequenas incisões no olho de aproximadamente 3 mm ou mesmo menos. Uma vez inseridas no olho, as superfícies de baixa adesividade das lentes intra-oculares proporcionadas pelos homopolímeros da presente invenção permitem que estas lentes intra-oculares se desdobrem naturalmente de uma forma previsível reduzindo assim a possibilidade de dano nas estruturas dentro do olho ou da necessidade de manipulação adicional após a inserção das lentes pelo cirurgião que faz a implantação.

Falando de um modo geral, as componentes do monómero dos homopolímeros da presente invenção incluem o fenoxietilacrilato, o poli(etilenoglicol) , o feniletilacrilato, o 2-feniletilacrilato, o 3-feniletilacrilato, o 4-feniletilacrilato e os derivados de acrilato de alquilo.

Os agentes de ligação cruzada rígidos, indutores de elasticidade estável da presente invenção incluem os diacrilatos e os dimetacrilatos de etoxilato de bisfenol A (1 EO/fenol), de etoxilato de bisfenol A (2 EO/fenol), de propoxilato de bisfenol A (2 PO/fenol), de bisfenol A,2,2'- 16 dialilbisfenol A, de bis(4-2-acriloíletóxi)fenil)metano, bis(4-(2-etacriloíletóxi)fenil)metano, de etoxilato de bis(naftol) A (X EO/naftol), de bis (2-acriloílalquilfenil)propano, de bis (2-metacriloílalquilfenil)propano, de etoxilato de 3,3'-(etilenodióxi)difenil A (X EO/fenol), e de etoxilato de naft-diol A (2 X EO/naftaleno), em que X = 1 - 5.

Num exemplo de incorporação da presente invenção os novos homopolímeros são formulados para conter entre cerca de 95 % e 99,5 % de monómero em conjunção com uma concentração de entre aproximadamente 0,5 e 5,0 % de aqentes de liqação cruzada indutores de elasticidade estável.

Noutro exemplo de incorporação da presente invenção os homopolímeros da presente invenção são formulados para conter entre cerca de 97,1 % e 99,5 % de monómero e os aqentes de ligação cruzada de elasticidade estável encontram-se presentes numa concentração de entre aproximadamente 0,5 e 2,9 %.

Ainda noutro exemplo alternativo de incorporação da presente invenção os homopolímeros unicamente elásticos e estáveis são utilizados para produzir as lentes intra-oculares que possuem um ponto de transição vítreo igual ou abaixo de aproximadamente 15 °C, um índice de refracção de aproximadamente 1,50 ou superior, um alongamento na ruptura de pelo menos aproximadamente 150 %, e são opticamente transparentes. Como resultado, estas lentes são particularmente bem apropriadas para técnicas de incisão verdadeiramente pequenas e podem ser inseridas através de uma incisão de entre aproximadamente 3,0 e 3,4 mm ou menos. 17

Objectivos adicionais e vantagens das composições, e dos artigos da presente invenção que proporcionam agentes de ligação cruzada indutores de elasticidade estável que contêm os grupos químicos rígidos para produzir homopolímeros opticamente transparentes de elevado índice de refracção, de baixa adesividade e com uma elasticidade estável, apropriados à utilização em aplicações médicas, bem como um seu melhor entendimento, será proporcionado aqueles que são peritos na técnica a partir da consideração da seguinte descrição detalhada dos exemplos de incorporações apresentados aqui, em conjunto com os esquemas associados.

DESCRIÇÃO DETALHADA DOS EXEMPLOS DE INCORPORAÇÕES A presente invenção proporciona homopolímeros indutores de elasticidade estável, agentes rígidos de ligação cruzada, os homopolímeros feitos a partir destes, os artigos e as aplicações médicas que incluem as lentes intra-oculares, e os métodos associados. Os homopolímeros da presente invenção possuem índices de refracção de aproximadamente 1,50 ou mais, temperaturas de transição vítrea (Tg) iguais ou abaixo de aproximadamente 15 °C, alongamentos na ruptura de pelo menos aproximadamente 150 %, uma força tênsil superior a 250 psi, e uma dureza de Shore de entre aproximadamente 25 e 45. Em adição, estes homopolímeros são estavelmente elásticos e susceptíveis de serem moldados, embora sejam opticamente claros e possuam superfícies de baixa adesividade. Os agentes de ligação cruzada indutores de elasticidade estável da presente invenção são moléculas multifuncionais tais como, mas não estando limitado a, os compostos dietilenicamente insaturados que contêm os grupos químicos rígidos dispostos entre os grupos insaturados. 18

Os agentes de ligação cruzada da presente invenção contribuem para proporcionar as combinações únicas de propriedades químicas e físicas benéficas proporcionadas pelos homopolímeros produzidos de acordo com os ensinamentos da presente invenção. Estes homopolímeros inventivos são idealmente apropriados para o fabrico de aplicações médicas, em específico os implantes oculares e mais especificamente, as lentes intra-oculares (IOLs - Intraocular lenses), os implantes ou os revestimentos da córnea, e as lentes fáquicas. Os implantes feitos de acordo com os ensinamentos da presente invenção podem ser produzidos por forma a que possuam um rebordo adelgaçado em forma de circunferência ou uma borda periférica que termina na desejável forma aguçada. Em adição, os elevados índices de refracção dos homopolímeros da presente invenção, em conjunção com as combinações previamente indisponíveis de outras propriedades físicas e químicas, permitem a produção de lentes intra-oculares finas o suficiente para serem inseridos através de incisões verdadeiramente na gama dos 3 mm ou menos, os mesmos tamanhos de incisão que são necessários para remover as lentes humanas naturais utilizando as técnicas de cirurgia convencionais tais como a facoemulsão.

Os homopolímeros com ligações cruzadas estáveis e elásticos da presente invenção podem ser sintetizados através da polimerização de um monómero e depois formando ligações cruzadas das cadeias de polímeros resultantes com o agente de ligação cruzada que possui pelo menos um grupo químico rígido. Exemplos de grupos químicos apropriadamente rígidos incluem os grupos alcarilo, bifenilo e naftaleno.

Os agentes de ligação cruzada da presente invenção possuem pesos moleculares relativamente elevados que variam entre 19 aproximadamente 300 daltons e aproximadamente 650 daltons. Estes novos agentes de ligação cruzada que contêm grupos estruturais rígidos incluem os diacrilatos e os dimetilacrilatos de etoxilato de bisfenol A (1 EO/fenol), de etoxilato de bisfenol A (2 EO/fenol), de propoxilato de bisfenol A (2 PO/fenol), de bisfenol A,2,2'-dialilbisfenol A, de bis(4-2-acriloíletóxi)fenil)metano, de bis(4-(2-metacriloíletóxi)fenil)metano, de etoxilato de bis(naftol) A (X EO/naftol), de bis(2-acriloílalquilfenil)propano, de bis(2-metacriloílalquilfenil)propano, de etoxilato de 3,3'-(etilenodióxi)difenil A (X EO/fenol), e de etoxilato de naft-diol A (2 X EO/naftaleno), em que X = 1 - 5.

Os pesos moleculares relativamente elevados dos agentes de ligação cruzada indutores de elasticidade estável da presente invenção resultam em homopolímeros que possuem uma percentagem relativamente elevada de agentes de ligação cruzada ao mesmo tempo que mantêm uma baixa densidade de ligação cruzada. Este fenómeno permite que os homopolímeros resultantes preparados de acordo com os ensinamentos da presente invenção obtenham os benefícios do agente de ligação cruzada sem se ter que introduzir uma densidade de ligação cruzada elevada o suficiente para tornar o polímero inflexível ou quebradiço. Um dos benefícios que os agentes de ligação cruzada rígidos indutores de elasticidade estável da presente invenção proporcionam aos homopolímeros da presente invenção é o carácter hidrófobo melhorado, ou a repulsão da água. Esta propriedade reduz a adesividade da superfície dos homopolímeros, um problema habitualmente associado aos polímeros acrílicos "suaves" convencionais o que limita significativamente a sua utilidade como implantes oculares ao complicar a sua manufactura e a subsequente manipulação bem como a sua recuperação de forma após a implantação. 20

Os homopolímeros opticamente transparentes, com um elevado índice de refracção, de baixa adesividade, e com elasticidade estável da presente invenção são preparados em conformidade com os seus ensinamentos, através da utilização do agente de ligação cruzada indutor de elasticidade estável aqui apresentado em concentrações relativamente baixas de entre aproximadamente 0,5 % e 5,0 % para modificar de forma controlada as propriedades químicas e físicas do homopolímero. Por exemplo, estas concentrações de agente de ligação cruzada, na generalidade dentro das concentrações esperadas para os agentes de ligação cruzada normais ou convencionais, resultam em homopolímeros estavelmente elásticos que possuem um alongamento na ruptura igual ou superior a 150 %. Em contraste, quando a concentração de agente de ligação cruzada é aumentada até exceder os 5 %, ou quando são usados agentes de ligação cruzada de mais baixo peso molecular, aumentando assim a densidade de ligação cruzada, os homopolímeros resultantes tornam-se duros e impossíveis de dobrar.

Deverá ser apreciado por aqueles que são peritos na técnica que, até a presente invenção, as únicas técnicas disponíveis conhecidas como produzindo de uma forma eficaz, polímeros macios susceptíveis de serem dobrados, eram a combinação de concentrações significativas de monómeros múltiplos, sendo conhecido que cada um possuía as suas próprias propriedades benéficas como um homopolímero, num único copolímero que iria, esperava-se, manifestar uma combinação desejável destas propriedades múltiplas e individuais. Infelizmente, estas técnicas raramente produzem os resultados desejados. Por exemplo, o aumento da macieza ou elasticidade de um copolímero através da diminuição da quantidade de agente de 21 ligação cruzada usada resultava na generalidade num aumento da sua adesividade superficial. A diminuição da adesividade superficial através do aumento da concentração de agente de ligação cruzada resultava na generalidade no aumento da dureza do copolimero tornando-o rígido. Em adição, o aumento da macieza e da elasticidade do polímero reduz na generalidade a estabilidade física do copolimero por forma a que alongamentos extremos acima de 100 % irão resultar na dilaceração e em distorções permanentes dentro do polímero. Entretanto, a clareza óptica pode ser afectada através de variações nestas propriedades. Apesar de alguns profissionais na técnica terem tentado substituir as concentrações relativamente grandes do que são na generalidade conhecidos como sendo agentes de ligação cruzada para utilização como um ou mais dos monómeros numa mistura de copolimero, estes esforços também se têm revelado sem sucesso. Como resultado, existem muito poucos compostos poliméricos conhecidos na técnica que irão exibir tais combinações desejadas de propriedades e assim funcionar como materiais apropriados para os implantes e lentes oculares.

Por consequência, ao contrário dos copolímeros da técnica anterior formados a partir de monómeros múltiplos e diferentes, os monómeros individuais utilizados para produzir os novos homopolímeros da presente invenção são aqueles cujos homopolímeros, preparados de acordo com os ensinamentos da presente invenção, possuem uma temperatura de transição vítrea (Tg) de entre aproximadamente -40 °C e +15 °C. Homopolímeros exemplificativos apropriados para a prática da presente invenção incluem o fenoxietilacrilato, o poli(etilenoglicol)feniletilacrilato, o 2-feniletilacrilato, o 3-feniletilacrilato, o 4-feniletilacrilato e os derivados do acrilato de aqluilo. 22

Em adição aos agentes de ligação cruzada indutores de elasticidade estável, outras componentes podem ser adicionadas aos homopolímeros dentro do âmbito e dos ensinamentos da presente invenção. Estes podem incluir, mas não estão limitados a, os compostos de absorção de UV e os iniciadores de polimerização. Exemplos não limitativos de tais componentes adicionais incluem os absorventes UV tais como o acrilato, o metacrilato e os benzotriazóis e benzofenóis com funcionalidades vinilo. De forma similar, os compostos iniciadores de polimerização que podem ser adicionados aos homopolímeros, se desejado, incluem, sem limitação, os peróxidos, os peróxidiacarbonatos, os inibidores de radicais livres azo tais como o azobisisobutironitrilo (AIBN), e os iniciadores UV tais como o Irgacure® 1850, o Irgacure® 369 e o Darocur® 1700 (estes iniciadores UV são produtos da Ciba Specialty Chemicals, de Basileia, na Suiça).

Um entendimento adicional dos agentes de ligação cruzada indutores de elasticidade, os respectivos homopolímeros modificados produzidos a partir destes, os artigos manufacturados a partir dos homopolímeros modificados, e os métodos associados da presente invenção serão proporcionados aqueles que são peritos na técnica a partir dos exemplos seguintes não limitativos. Os exemplos 1 a 8 demonstram os materiais e os métodos associados representativos para o fabrico de homopolímeros estavelmente elásticos, opticamente transparentes, com um elevado índice de refracção, e de baixa adesividade, produzidos de acordo com os ensinamentos da presente invenção. O exemplo 9 ilustra a utilização de materiais exemplificativos de homopolímeros novos e os métodos associados para a formação de lentes intra-oculares 23 estáveis, elásticas e de pequena incisão, de acordo com os ensinamentos da presente invenção. EXEMPLO 1

Uma mistura que contém 46,5 g de fenil éter acrilato de etilenoglicol (PEA) , 3,5 g de etoxilato de bisfenol A (2 EO/fenol) dimetacrilato (ΒΡΌΜΑ), 0,65 g de 2-(4-benzoí1-3-hidróxifenoxi)etilacrilato (BHPEA) e 50 mg de azobisisobutironitrilo (AIBN) foi borbulhada com gás de azoto ultra-puro durante entre 15 e 20 minutos e depois transferida para formas de moldagem em folha (moldes) usando uma cânula sob uma pressão de gás de azoto ultra-puro. Os moldes consistiam de duas placas de vidro separadas por uma junta de anel de f luorosilicone de 2,5 mm fixa através de quatro grampos. Os moldes foram cheios com a mistura de monómero usando uma cânula de duas extremidades. Uma extremidade da cânula foi inserida através da junta de anel de fluorosilicone do molde e a outra extremidade foi colocada dentro de um recipiente que contém a mistura de monómero. Os moldes cheios foram aquecidos a 75 °C durante um mínimo de 16 horas num forno seguido de aquecimento a 120 °C durante 8 horas adicionais. Após o processo de polimerização se encontrar completo, os moldes foram arrefecidos até 55 °C e mantidos a esta temperatura durante um mínimo de 20 minutos. Os moldes foram abertos e as folhas de acrílico foram curadas a 120 °C durante 16 horas. O resíduo potencialmente tóxico que se mantinha na folha de acrílico totalmente curada foi removido antes da secagem. A folha de acrílico foi sujeita a uma extracção de Soxhelt com álcool isopropílico durante 48 horas. A seguir ao processo de extracção, a folha de acrílico foi removida da câmara de extracção de Soxhelt, coberta e transferida para um forno de ar forçado e seca durante 48 24 horas à temperatura ambiente. De seguida, a folha de acrílico parcialmente seca foi colocada num forno de vácuo e aquecida até 45 °C a uma atmosfera reduzida durante 24 horas e depois aquecida a 75 °C durante 48 horas adicionais para completar o processo de secagem. 0 homopolímero acrílico resultante era macio, possuía um índice de refracção tão elevado como 1,559 com uma temperatura de transição vítrea de entre cerca de 5 e 10 °C. EXEMPLO 2

Uma mistura que contém 47,5 g de fenil éter acrilato de etilenoglicol (PEA) , 2,5 g de etoxilato de bisfenol A (2 EO/fenol) dimetacrilato (BPDMA), 0,65 g de 2-(4-benzoí1-3- hidróxifenoxi)etilacrilato (BHPEA) e 50 mg de azobisisobutironitrilo (AIBN) foi borbulhada com gás de azoto ultra-puro durante entre 15 e 20 minutos e depois transferida para formas de moldagem em folha (moldes) usando uma cânula sob uma pressão de gás de azoto ultra-puro. Tal como no Exemplo 1, os moldes consistiam de duas placas de vidro separadas por uma junta de anel de fluorosilicone de 2,5 mm fixa através de quatro grampos. Os moldes foram cheios com a mistura de monómero usando uma cânula de duas extremidades. Uma extremidade da cânula foi inserida através da junta de anel de fluorosilicone do molde e a outra extremidade foi colocada dentro de um recipiente que contém a mistura de monómero. Os moldes cheios foram aquecidos a 75 °C durante um mínimo de 16 horas num forno seguido de aquecimento a 120 °C durante 8 horas adicionais. Após o processo de polimerização se encontrar completo, os moldes foram arrefecidos até 55 °C e mantidos a esta temperatura durante um mínimo de 20 minutos. Os moldes foram abertos e as folhas de acrílico foram curadas a 120 °C durante 16 horas. O resíduo 25 potencialmente tóxico que se mantinha na folha de acrílico totalmente curada foi removido antes da secagem. A folha de acrílico foi sujeita a uma extracção de Soxhelt com álcool isopropílico durante 48 horas. A seguir ao processo de extracção, a folha de acrílico foi removida da câmara de extracção de Soxhelt, coberta e transferida para um forno de ar forçado e seca durante 48 horas à temperatura ambiente. De seguida, a folha de acrílico parcialmente seca foi colocada num forno de vácuo e aquecida até 45 °C sob uma atmosfera reduzida durante 24 horas e depois aquecida a 75 °C durante 48 horas adicionais para completar o processo de secagem. 0 homopolímero acrílico resultante era macio, possuía um índice de refracção tão elevado como 1,558 com uma temperatura de transição vítrea de entre cerca de 5 e 10 °C. EXEMPLO 3

Uma mistura que contém 48,0 g de fenil éter acrilato de etilenoglicol (PEA) , 2,0 g de etoxilato de bisfenol A (2 EO/fenol) dimetacrilato (BPDMA), 0,65 g de 2-(4-benzoí1-3- hidróxifenoxi)etilacrilato (BHPEA) e 50 mg de azobisisobutironitrilo (AIBN) foi borbulhada com gás de azoto ultra-puro durante entre 15 e 20 minutos e depois transferida para formas de moldagem em folha (moldes) usando uma cânula sob uma pressão de gás de azoto ultra-puro. Tal como anteriormente, os moldes consistiam de duas placas de vidro separadas por uma junta de anel de fluorosilicone de 2,5 mm fixa através de quatro grampos. Os moldes foram cheios com a mistura de monómero usando uma cânula de duas extremidades. Uma extremidade da cânula foi inserida através da junta de anel de fluorosilicone do molde e a outra extremidade foi colocada dentro de um recipiente que contém a mistura de monómero. Os moldes cheios foram aquecidos a 75 °C durante um 26 mínimo de 16 horas num forno seguido de aquecimento a 120 °C durante 8 horas adicionais. Após o processo de polimerização se encontrar completo, os moldes foram arrefecidos até 55 °C e mantidos a esta temperatura durante um mínimo de 20 minutos. Os moldes foram abertos e as folhas de acrílico foram curadas a 120 °C durante 16 horas. O resíduo potencialmente tóxico que se mantinha na folha de acrílico totalmente curada foi removido antes da secagem. A folha de acrílico foi sujeita a uma extracção de Soxhelt com álcool isopropílico durante 48 horas. A seguir ao processo de extracção, a folha de acrílico foi removida da câmara de extracção de Soxhelt, coberta e transferida para um forno de ar forçado e seca durante 48 horas à temperatura ambiente. De seguida, a folha de acrílico parcialmente seca foi colocada num forno de vácuo e aquecida até 45 °C sob uma atmosfera reduzida durante 24 horas e depois aquecida a 75 °C durante 48 horas adicionais para completar o processo de secagem. O homopolímero acrílico resultante era macio, possuía um índice de refracção tão elevado como 1,556 com uma temperatura de transição vítrea de entre cerca de 5 e 10 °C. EXEMPLO 4

Uma mistura que contém 48,5 g de fenil éter acrilato de etilenoglicol (PEA) , 1,5 g de etoxilato de bisfenol A (2 EO/fenol) dimetacrilato (BPDMA), 0,65 g de 2-(4-benzoí1-3- hidróxifenoxi)etilacrilato (BHPEA) e 50 mg de azobisisobutironitrilo (AIBN) foi borbulhada com gás de azoto ultra-puro durante entre 15 e 20 minutos e depois transferida para formas de moldagem em folha (moldes) usando uma cânula sob uma pressão de gás de azoto ultra-puro. Os moldes consistiam de duas placas de vidro separadas por uma junta de anel de f luorosilicone de 2,5 mm fixa através de quatro 27 grampos. Os moldes foram cheios com a mistura de monómero usando uma cânula de duas extremidades. Uma extremidade da cânula foi inserida através da junta de anel de fluorosilicone do molde e a outra extremidade foi colocada dentro de um recipiente que contém a mistura de monómero. Os moldes cheios foram aquecidos a 75 °C durante um mínimo de 16 horas num forno seguido de aquecimento a 120 °C durante 8 horas adicionais. Após o processo de polimerização se encontrar completo, os moldes foram arrefecidos até 55 °C e mantidos a esta temperatura durante um mínimo de 20 minutos. Os moldes foram abertos e as folhas de acrílico foram curadas a 120 °C durante 16 horas. O resíduo potencialmente tóxico que se mantinha na folha de acrílico totalmente curada foi removido antes da secagem. A folha de acrílico foi sujeita a uma extracção de Soxhelt com álcool isopropílico durante 48 horas. A seguir ao processo de extracção, a folha de acrílico foi removida da câmara de extracção de Soxhelt, coberta e transferida para um forno de ar forçado e seca durante 48 horas à temperatura ambiente. De seguida, a folha de acrílico parcialmente seca foi colocada num forno de vácuo e aquecida até 45 °C sob uma atmosfera reduzida durante 24 horas e depois aquecida a 75 °C durante 48 horas adicionais para completar o processo de secagem. 0 homopolímero acrílico resultante era macio, possuía um índice de refracção tão elevado como 1,557 com uma temperatura de transição vítrea de entre cerca de 5 e 10 °C. EXEMPLO 5

Uma mistura que contém 49,0 g de fenil éter acrilato de etilenoglicol (PEA) , 1,0 g de etoxilato de bisfenol A (2 EO/fenol) dimetacrilato (BPDMA), 0,65 g de 2-(4-benzoí1-3- hidróxifenoxi)etilacrilato (BHPEA) e 50 mg de 28 azobisisobutironitrilo (AIBN) foi borbulhada com gás de azoto ultra-puro durante entre 15 e 20 minutos e depois transferida para formas de moldagem em folha (moldes) usando uma cânula sob uma pressão de gás de azoto ultra-puro. Mais uma vez, os moldes consistiam de duas placas de vidro separadas por uma junta de anel de f luorosilicone de 2,5 mm fixa através de quatro grampos. Os moldes foram cheios com a mistura de monómero usando uma cânula de duas extremidades. Uma extremidade da cânula foi inserida através da junta de anel de fluorosilicone do molde e a outra extremidade foi colocada dentro de um recipiente que contém a mistura de monómero. Os moldes cheios foram aquecidos a 75 °C durante um mínimo de 16 horas num forno seguido de aquecimento a 120 °C durante 8 horas adicionais. Após o processo de polimerização se encontrar completo, os moldes foram arrefecidos até 55 °C e mantidos a esta temperatura durante um mínimo de 20 minutos. Os moldes foram abertos e as folhas de acrílico foram curadas a 120 °C durante 16 horas. O resíduo potencialmente tóxico que se mantinha na folha de acrílico totalmente curada foi removido antes da secagem. A folha de acrílico foi sujeita a uma extracção de Soxhelt com álcool isopropílico durante 48 horas. A seguir ao processo de extracção, a folha de acrílico foi removida da câmara de extracção de Soxhelt, coberta e transferida para um forno de ar forçado e seca durante 48 horas à temperatura ambiente. De seguida, a folha de acrílico parcialmente seca foi colocada num forno de vácuo e aquecida até 45 °C sob uma atmosfera reduzida durante 24 horas e depois aquecida a 75 °C durante 48 horas adicionais para completar o processo de secagem. O homopolímero acrílico resultante era macio, possuía um índice de refracção tão elevado como 1,558 com uma temperatura de transição vítrea de entre cerca de 5 e 10 °C. 29 EXEMPLO 6

Uma mistura que contém 47,5 g de fenil éter acrilato de etilenoglicol (PEA), 2,5 g de propoxilato de bisfenol A (2 EO/fenol) diacrilato (BPPDA), 0,65 g de 2-(4-benzoí1-3- hidróxifenoxi)etilacrilato (BHPEA) e 50 mg de azobisisobutironitrilo (AIBN) foi borbulhada com gás de azoto ultra-puro durante entre 15 e 20 minutos e depois transferida para formas de moldagem em folha (moldes) usando uma cânula sob uma pressão de gás de azoto ultra-puro. Mais uma vez, os moldes consistiam de duas placas de vidro separadas por uma junta de anel de fluorosilicone de 2,5 mm fixa através de quatro grampos. Os moldes foram cheios com a mistura de monómero usando uma cânula de duas extremidades. Uma extremidade da cânula foi inserida através da junta de anel de fluorosilicone do molde e a outra extremidade foi colocada dentro de um recipiente que contém a mistura de monómero. Os moldes cheios foram aquecidos a 75 °C durante um mínimo de 16 horas num forno seguido de aquecimento a 120 °C durante 8 horas adicionais. Após o processo de polimerização se encontrar completo, os moldes foram arrefecidos até 55 °C e mantidos a esta temperatura durante um mínimo de 20 minutos. Os moldes foram abertos e as folhas de acrílico foram curadas a 120 °C durante 16 horas. O resíduo potencialmente tóxico que se mantinha na folha de acrílico totalmente curada foi removido antes da secagem. A folha de acrílico foi sujeita a uma extracção de Soxhelt com álcool isopropílico durante 48 horas. A seguir ao processo de extracção, a folha de acrílico foi removida da câmara de extracção de Soxhelt, coberta e transferida para um forno de ar forçado e seca durante 48 horas à temperatura ambiente. De seguida, a folha de acrílico parcialmente seca foi colocada num forno de vácuo e aquecida até 45 °C sob uma atmosfera reduzida durante 24 horas e 30 depois aquecida a 75 °C durante 48 horas adicionais para completar o processo de secagem. 0 homopolímero acrílico resultante era macio, possuía um índice de refracção tão elevado como 1,558 com uma temperatura de transição vítrea de entre cerca de 5 e 10 °C. EXEMPLO 7

Uma mistura que contém 47,5 g de fenil éter acrilato de etilenoglicol (PEA), 2,5 g dimetacrilato de bisfenol A (BPMA), 0,65 g de 2-(4-benzoí1-3-hidróxifenoxi)etilacrilato (BHPEA) e 50 mg de azobisisobutironitrilo (AIBN) foi borbulhada com gás de azoto ultra-puro durante entre 15 e 20 minutos e depois transferida para formas de moldagem em folha (moldes) usando uma cânula sob uma pressão de gás de azoto ultra-puro. Mais uma vez, os moldes consistiam de duas placas de vidro separadas por uma junta de anel de fluorosilicone de 2,5 mm fixa através de quatro grampos. Os moldes foram cheios com a mistura de monómero usando uma cânula de duas extremidades. Uma extremidade da cânula foi inserida através da junta de anel de f luorosilicone do molde e a outra extremidade foi colocada dentro de um recipiente que contém a mistura de monómero. Os moldes cheios foram aquecidos a 75 °C durante um mínimo de 16 horas num forno seguido de aquecimento a 120 °C durante 8 horas adicionais. Após o processo de polimerização se encontrar completo, os moldes foram arrefecidos até 55 °C e mantidos a esta temperatura durante um mínimo de 20 minutos. Os moldes foram abertos e as folhas de acrílico foram curadas a 120 °C durante 16 horas. O resíduo potencialmente tóxico que se mantinha na folha de acrílico totalmente curada foi removido antes da secagem. A folha de acrílico foi sujeita a uma extracção de Soxhelt com álcool isopropílico durante 48 horas. A seguir ao processo de 31 extracção, a folha de acrílico foi removida da câmara de extracção de Soxhelt, coberta e transferida para um forno de ar forçado e seca durante 48 horas à temperatura ambiente. De seguida, a folha de acrílico parcialmente seca foi colocada num forno de vácuo e aquecida até 45 °C sob uma atmosfera reduzida durante 24 horas e depois aquecida a 75 °C durante 48 horas adicionais para completar o processo de secagem. 0 homopolímero acrílico resultante era macio, possuía um índice de refracção tão elevado como 1,556 com uma temperatura de transição vitrea de entre cerca de 5 e 10 °C. EXEMPLO 8

Uma mistura que contém 47,5 g de fenil éter acrilato de etilenoglicol (PEA) , 2,5 g de etoxilato de bisfenol A (2 EO/fenol) diacrilato (BPEA), 0,65 g de 2-(4-benzoí1-3- hidróxifenoxi)etilacrilato (BHPEA) e 50 mg de azobisisobutironitrilo (AIBN) foi borbulhada com gás de azoto ultra-puro durante entre 15 e 20 minutos e depois transferida para formas de moldagem em folha (moldes) usando uma cânula sob uma pressão de gás de azoto ultra-puro. Mais uma vez, os moldes consistiam de duas placas de vidro separadas por uma junta de anel de f luorosilicone de 2,5 mm fixa através de quatro grampos. Os moldes foram cheios com a mistura de monómero usando uma cânula de duas extremidades. Uma extremidade da cânula foi inserida através da junta de anel de fluorosilicone do molde e a outra extremidade foi colocada dentro de um recipiente que contém a mistura de monómero. Os moldes cheios foram aquecidos a 75 °C durante um mínimo de 16 horas num forno seguido de aquecimento a 120 °C durante 8 horas adicionais. Após o processo de polimerização se encontrar completo, os moldes foram arrefecidos até 55 °C e 32 mantidos a esta temperatura durante um mínimo de 20 minutos. Os moldes foram abertos e as folhas de acrílico foram curadas a 120 °C durante 16 horas. O resíduo potencialmente tóxico que se mantinha na folha de acrílico totalmente curada foi removido antes da secagem. A folha de acrílico foi sujeita a uma extracção de Soxhelt com álcool isopropílico durante 48 horas. A seguir ao processo de extracção, a folha de acrílico foi removida da câmara de extracção de Soxhelt, coberta e transferida para um forno de ar forçado e seca durante 48 horas à temperatura ambiente. De seguida, a folha de acrílico parcialmente seca foi colocada num forno de vácuo e aquecida até 45 °C sob uma atmosfera reduzida durante 24 horas e depois aquecida a 75 °C durante 48 horas adicionais para completar o processo de secagem. O homopolímero acrílico resultante era macio, possuía um índice de refracção tão elevado como 1,557 e uma temperatura de transição vítrea de entre cerca de 5 e 10 °C. EXEMPLO 9

Uma mistura que contém 45 g de fenil éter acrilato de etilenoglicol (PEA), 5,0 g de etoxilato de bisfenol A (2 EO/fenol) dimetacrilato (BPDMA), 0,65 g de 2-(4-benzoíl-3- hidróxifenoxi)etilacrilato (BHPEA) e 50 mg de azobisisobutironitrilo (AIBN) foi borbulhada com gás de azoto ultra-puro durante entre 15 e 20 minutos e depois transferida para formas de moldagem em folha (moldes) usando uma cânula sob uma pressão de gás de azoto ultra-puro. Mais uma vez, os moldes consistiam de duas placas de vidro separadas por uma junta de anel de fluorosilicone de 2,5 mm fixa através de quatro grampos. Os moldes foram cheios com a mistura de monómero usando uma cânula de duas extremidades. Uma extremidade da cânula foi inserida através da junta de anel 33 de fluorosilicone do molde e a outra extremidade foi colocada dentro de um recipiente que contém a mistura de monómero. Os moldes cheios foram aquecidos a 75 °C durante um mínimo de 16 horas num forno seguido de aquecimento a 120 °C durante 8 horas adicionais. Após o processo de polimerização se encontrar completo, os moldes foram arrefecidos até 55 °C e mantidos a esta temperatura durante um mínimo de 20 minutos. Os moldes foram abertos e as folhas de acrílico foram curadas a 120 °C durante 16 horas. O resíduo potencialmente tóxico que se mantinha na folha de acrílico totalmente curada foi removido antes da secagem. A folha de acrílico foi sujeita a uma extracção de Soxhelt com álcool isopropílico durante 48 horas. A seguir ao processo de extracção, a folha de acrílico foi removida da câmara de extracção de Soxhelt, coberta e transferida para um forno de ar forçado e seca durante 48 horas à temperatura ambiente. De seguida, a folha de acrílico parcialmente seca foi colocada num forno de vácuo e aquecida até 45 °C sob uma atmosfera reduzida durante 24 horas e depois aquecida a 75 °C durante 48 horas adicionais para completar o processo de secagem. O homopolímero acrílico resultante era macio, possuía um índice de refracção tão elevado como 1,559 e uma temperatura de transição vítrea de entre cerca de 5 e 10 °C. EXEMPLO 10

Uma mistura que contém 40,0 g de fenil éter acrilato de etilenoglicol (PEA) , 10,0 g de etoxilato de bisfenol A (2 EO/fenol) dimetacrilato (BPDMA), 0,65 g de 2-(4-benzoí1-3- hidróxifenoxi)etilacrilato (BHPEA) e 50 mg de azobisisobutironitrilo (AIBN) foi borbulhada com gás de azoto ultra-puro durante entre 15 e 20 minutos e depois transferida para formas de moldagem em folha (moldes) usando uma cânula 34 sob uma pressão de gás de azoto ultra-puro. Tal como no exemplo 1, os moldes consistiam de duas placas de vidro separadas por uma junta de anel de fluorosilicone de 2,5 mm fixa através de quatro grampos. Os moldes foram cheios com a mistura de monómero usando uma cânula de duas extremidades. Uma extremidade da cânula foi inserida através da junta de anel de fluorosilicone do molde e a outra extremidade foi colocada dentro de um recipiente que contém a mistura de monómero. Os moldes cheios foram aquecidos a 75 °C durante um mínimo de 16 horas num forno seguido de aquecimento a 120 °C durante 8 horas adicionais. Após o processo de polimerização se encontrar completo, os moldes foram arrefecidos até 55 °C e mantidos a esta temperatura durante um mínimo de 20 minutos. Os moldes foram abertos e as folhas de acrílico foram curadas a 120 °C durante 16 horas. O resíduo potencialmente tóxico que se mantinha na folha de acrílico totalmente curada foi removido antes da secagem. A folha de acrílico foi sujeita a uma extracção de Soxhelt com álcool isopropílico durante 48 horas. A seguir ao processo de extracção, a folha de acrílico foi removida da câmara de extracção de Soxhelt, coberta e transferida para um forno de ar forçado e seca durante 48 horas à temperatura ambiente. De seguida, a folha de acrílico parcialmente seca foi colocada num forno de vácuo e aquecida até 45 °C sob uma atmosfera reduzida durante 24 horas e depois aquecida a 75 °C durante 48 horas adicionais para completar o processo de secagem. 0 homopolímero acrílico resultante era macio, possuía um índice de refracção tão elevado como 1,558 e uma temperatura de transição vítrea de entre cerca de 5 e 10 °C. EXEMPLO 11 35

Uma mistura que contém 49,5 g de fenil éter acrilato de etilenoglicol (PEA) , 0,5 g de etoxilato de bisfenol A (2 EO/fenol) dimetacrilato (BPDMA), 0,65 g de 2-(4-benzoí1-3- hidróxifenoxi)etilacrilato (BHPEA) e 50 mg de azobisisobutironitrilo (AIBN) foi borbulhada com gás de azoto ultra-puro durante entre 15 e 20 minutos e depois transferida para formas de moldagem em folha (moldes) usando uma cânula sob uma pressão de gás de azoto ultra-puro. Tal como anteriormente, os moldes consistiam de duas placas de vidro separadas por uma junta de anel de fluorosilicone de 2,5 mm fixa através de quatro grampos. Os moldes foram cheios com a mistura de monómero usando uma cânula de duas extremidades. Uma extremidade da cânula foi inserida através da junta de anel de fluorosilicone do molde e a outra extremidade foi colocada dentro de um recipiente que contém a mistura de monómero. Os moldes cheios foram aquecidos a 75 °C durante um minimo de 16 horas num forno seguido de aquecimento a 120 °C durante 8 horas adicionais. Após o processo de polimerização se encontrar completo, os moldes foram arrefecidos até 55 °C e mantidos a esta temperatura durante um mínimo de 20 minutos. Os moldes foram abertos e as folhas de acrílico foram curadas a 120 °C durante 16 horas. O resíduo potencialmente tóxico que se mantinha na folha de acrílico totalmente curada foi removido antes da secagem. A folha de acrílico foi sujeita a uma extracção de Soxhelt com álcool isopropílico durante 48 horas. A seguir ao processo de extracção, a folha de acrílico foi removida da câmara de extracção de Soxhelt, coberta e transferida para um forno de ar forçado e seca durante 48 horas à temperatura ambiente. De seguida, a folha de acrílico parcialmente seca foi colocada num forno de vácuo e aquecida até 45 °C sob uma atmosfera reduzida durante 24 horas e depois aquecida a 75 °C durante

48 horas adicionais para completar o processo de secagem. O 36 homopolímero acrílico resultante era macio, possuía um índice de refracção tão elevado como 1,556 e uma temperatura de transição vítrea de entre cerca de 5 e 10 °C. EXEMPLO 12

Uma mistura que contém 49,75 g de fenil éter acrilato de etilenoglicol (PEA) , 0,25 g de etoxilato de bisfenol A (2 EO/fenol) dimetacrilato (BPDMA), 0,65 g de 2-(4-benzoí1-3-hidróxifenoxi)etilacrilato (BHPEA) e 50 mg de azobisisobutironitrilo (AIBN) foi borbulhada com gás de azoto ultra-puro durante entre 15 e 20 minutos e depois transferida para formas de moldagem em folha (moldes) usando uma cânula sob uma pressão de gás de azoto ultra-puro. Os moldes consistiam de duas placas de vidro separadas por uma junta de anel de f luorosilicone de 2,5 mm fixa através de quatro grampos. Os moldes foram cheios com a mistura de monómero usando uma cânula de duas extremidades. Uma extremidade da cânula foi inserida através da junta de anel de fluorosilicone do molde e a outra extremidade foi colocada dentro de um recipiente que contém a mistura de monómero. Os moldes cheios foram aquecidos a 75 °C durante um mínimo de 16 horas num forno seguido de aquecimento a 120 °C durante 8 horas adicionais. Após o processo de polimerização se encontrar completo, os moldes foram arrefecidos até 55 °C e mantidos a esta temperatura durante um mínimo de 20 minutos. Os moldes foram abertos e as folhas de acrílico foram curadas a 120 °C durante 16 horas. O resíduo potencialmente tóxico que se mantinha na folha de acrílico totalmente curada foi removido antes da secagem. A folha de acrílico foi sujeita a uma extracção de Soxhelt com álcool isopropílico durante 48 horas. A seguir ao processo de extracção, a folha de acrílico foi removida da câmara de extracção de Soxhelt, coberta e 37 transferida para um forno de ar forçado e seca durante 48 horas à temperatura ambiente. De seguida, a folha de acrílico parcialmente seca foi colocada num forno de vácuo e aquecida até 45 °C sob uma atmosfera reduzida durante 24 horas e depois aquecida a 75 °C durante 48 horas adicionais para completar o processo de secagem. 0 homopolímero acrílico resultante era macio, possuía um índice de refracção tão elevado como 1,557 e uma temperatura de transição vítrea de entre cerca de 5 e 10 °C.

Tabela 1

Um Sumáric l do: Monómero Aqentes de Liqação Inici Cruzada ador N. PEA BPDMA BPMA BPEA BPPDA AIBN O 1 93,00 7, 00 0, 10 % % % 2 95,00 5, 00 0,10 % % % 3 96,00 4, 00 0,10 % % % 4 97,00 3,00 0,10 % % % 5 98,00 2,00 0,10 % % % 6 95,00 5,00 0,10 % % % 7 95,00 5,00 0,10 % % % 8 95,00 5,00 0,10 % % % 9 90,00 10,00 0,10 % % % 10 80,00 20,00 0,10 % % % 11 99,00 1,00 0,10 % % % 12 99,50 0,50 0,10

Exemplos 1-12

Propriedades RI Tg ( Shore Tênsil % Quebra °c) A (psi) Alongam (lbf/po ento D 1,558 45 295 109 69 1,558 7, 8 40 369 150 47 1,558 36 282 157 55 1,558 7,3 33 276 165 44 1,557 c\] 'T) 29 255 203 52 1,556 6,6 35 255 157 43 1,557 26 209 175 1,558 6, 7 37 200 147 54 1,557 51 192 80 36 1,557 64 224 51 52 1,556 17 196 246 37 1,556 14 309 309 34 38 % % * ΡΕΑ - Fenil éter acrilato de etilenoglicol * BPDMA - Rtoxilato de bisfenol A (2 EO/fenol) dimetacrilato * AIBN - Azobisisobutironitrilo

* BPMA - Dimetacrilato de bisfenol A * BPPDA - Propoxilato de bisfenol A (2 EO/fenol) diacrilato

* A temperatura de transição vítrea (Tg) do homopolímero de fenil éter acrilato de etilenoglicol é -22 °C EXEMPLO 13

Uma variedade de lentes intra-oculares de acrílico que possuem diferentes poderes diópticos foram manufacturadas a partir dos homopolímeros exemplarmente estáveis e elásticos, de elevado indice de refracção, de baixa adesividade e opticamente transparentes da presente invenção detalhados nos Exemplos 1 a 12. Cada lente foi formada através de injecção ou de compressão moldando misturas ou pré-géis dos monómeros, dos agentes de ligação cruzada, e dos aditivos opcionais exemplificativos da presente invenção a uma temperatura de aproximadamente 65 °C durante cerca de 16 horas seguido de aquecimento a aproximadamente 120 °C durante 8 horas adicionais. De seguida, os moldes foram colocados numa placa quente a aproximadamente 55 °C durante pelo menos 10 minutos. Os resíduos potencialmente tóxicos foram extraídos das lentes acabadas com álcool isopropílico sob condições de Soxhelt durante 5 horas. De seguida, as lentes foram arrefecidas e secas ao ar num forno de ar forçado à temperatura ambiente durante 24 horas. A secagem final foi levada a cabo num forno de vácuo sob uma atmosfera reduzida a 45 °C durante outras 4 horas seguidas de aquecimento das lentes a 75 °C durante 24 horas. As lentes intra-oculares de homopolímero acrílico estável e elástico eram suaves, possuíam superfícies não adesivas, podiam ser facilmente dobradas ou enroladas e possuíam índices de refracção que variavam entre cerca de 39 1,556 e 1,559. Cada uma destas lentes intra-oculares foi configurada como uma lente óptica biconvexa com uma espessura no rebordo de 0,5 mm, uma espessura no centro de entre 0,6 e 1,2 mm, e um diâmetro de 6,0 mm. Dependendo da respectiva espessura no centro, cada lente proporcionava correcções de visão que variavam entre 6 e 30 dioptrias.

Em suma, será reconhecido por aqueles que são peritos na técnica que a presente invenção endereça a necessidade há muito sentida de proporcionar materiais suaves, estáveis, elásticos, biologicamente compatíveis, de baixa adesividade, de elevado índice de refracção, e opticamente transparentes que sejam bem apropriados para a produção de aplicações médicas que incluem os implantes e os revestimentos ópticos tais como as lentes intra-oculares, os implantes córneos e os revestimentos córneos, os controlos de glaucoma, as lentes de contacto, e as lentes fáquicas. Ao contrário dos compostos de copolímeros da técnica antecedente, que utilizam os tradicionais materiais agentes de ligação cruzada para produzir copolímeros macios com combinações limitadas de propriedades físicas, estas combinações de propriedades físicas e químicas desejáveis previamente impossíveis de se obter que se encontram disponíveis numa única composição são produzidas de acordo com os ensinamentos da presente invenção através da utilização de compostos agentes de ligação cruzada únicos, indutores de elasticidade estável para modificar os homopolímeros acrílicos por forma a que os homopolímeros modificados resultantes possuam e exibam estas combinações, muitas vezes conflituosas, de propriedades. A presente invenção não apenas produz estes novos compostos pela primeira vez, como o faz de uma forma grandemente simplificada que pode ser prontamente adaptada e ajustada para produzir qualquer uma de entre uma variedade de 40 compostos que possuem combinações específicas de propriedades físicas e químicas, tal como desejado. Estes compostos facilitam a produção de aplicações médicas e implantes aperfeiçoados que são relativamente económicos e fáceis de fabricar e de manipular durante o seu processamento bem como durante os subsequentes procedimentos de implantação cirúrgica. Em adição, estes compostos são particularmente bem apropriados para o fabrico de lentes intra-oculares aperfeiçoadas que são verdadeiramente lentes de pequena incisão. 29-09-2006 41

Claims (8)

1. REIVINDICAÇÕES 1. Homopolímeros de baixa adesividade que possuem um índice de refracção superior a 1,5, e que compreendem entre 95 % e 99,5 %, em peso, de um monómero e entre 0,5 % e 5,0 %, em peso, de um agente de ligação cruzada que possui um grupo químico rígido disposto entre uma pluralidade de grupos químicos etilenicamente insaturados e susceptíveis de serem polimerizados, em que o referido monómero é seleccionado de entre o grupo que consiste de: fenoxietilacrilato, poli(etilenoglicol)feniletilacrilato, 2-feniletilacrilato, 3-feniletilacrilato, 4-feniletilacrilato e dos derivados do alquilacrilato, e em que o referido agente de ligação cruzada é seleccionado de entre o grupo que consiste dos diacrilatos e dos dimetacrilatos de: Etoxilato de bisfenol A (1 EO/fenol), Etoxilato de bisfenol A (2 EO/fenol), Propoxilato de bisfenol A (2 PO/fenol), Bisfenol A,2,2'-dialilbisfenol A, Bis (4-2-acriloíletóxi)fenil)metano, Bis ( 4-(2-etacriloíletóxi)fenil)metano, Etoxilato de bis(naftol) A (X EO/naftol), Bis(2-acriloílalquilfenil)propano, Bis (2-metacriloílalquilfenil)propano, Etoxilato de 3,3 (etilenodióxi)difenil A (X EO/fenol), e Etoxilato de naft-diol A (2 X EO/naftaleno), em que X = 1 - 5. 1 2. Os homopolímeros da reivindicação 1, que em adição compreendem um absorvente de UV.
2. 3. Os homopolímeros da reivindicação 2, em que o referido absorvente de UV é seleccionado de entre o grupo que consiste de: benzotriazóis e benzofenóis com funcionalidades de acrilato, metacrilato e vinilo.
3. 4. Os homopolímeros de qualquer uma das reivindicações 1 a 3, em que os referidos homopolímeros possuem uma temperatura de transição vítrea (Tg) de cerca de 15 °C, ou inferior, e um alongamento na ruptura de pelo menos 150 %.
4. 5. Os homopolímeros de qualquer uma das reivindicações 1 a 4, em que os referidos homopolímeros compreendem entre 97,1 % e 99,5 %, em peso, do referido monómero e entre 0,5 % e 2,9 %, em peso, do referido agente de ligação cruzada.
5. 6. Um implante óptico que compreende homopolímeros de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 5.
6. 7. O implante óptico da reivindicação 6, em que os referidos implantes possuem uma temperatura de transição vítrea de 15 °C, ou inferior, e um alongamento na ruptura de pelo menos 150 %.
7. 8. O implante óptico da reivindicação 6 ou 7, em que o referido implante óptico é uma lente intra-ocular. 2 9. 0 implante óptico da reivindicação 8, em que a referida lente intra-ocular possui um índice de refracção superior a 1,50, uma dureza Shore de entre 25 e 42, uma temperatura de transição vítrea igual ou inferior a 15 °C, um alongamento na ruptura de pelo menos 150 %, e uma força tênsil igual ou superior a 1,72 kPa (250 libras por polegada quadrada).
8. 10. O implante óptico da reivindicação 8 ou 9, em que a referida lente intra-ocular possui um contorno periférico adelgaçado que forma uma orla que tem uma espessura máxima de 0,5 mm. 11. 0 implante óptico da reivindicação 6 ou 7, em que o referido implante óptico é um implante da córnea ou um revestimento da córnea. 12 O implante óptico de qualquer uma das reivindicações 6 a 10, em que o referido implante óptico é uma lente fáquica. 29-09-2006 3