TW201718767A - 具有耐用的潤滑塗層於其上的軟性矽酮醫療器材 - Google Patents

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Abstract

本發明涉及一種醫療器材，該醫療器材包括由交聯的矽酮材料製成的核心材料以及熱力學穩定的水凝膠塗層。本發明還涉及一種用於生產這樣的醫療器材尤其是軟性隱形眼鏡之方法。

Description

具有耐用的潤滑塗層於其上的軟性矽酮醫療器材
本發明總體上涉及一種用於生產醫療器材尤其是軟性隱形眼鏡之方法，該等醫療器材具有由交聯的矽酮材料製成的核心材料(即矽酮基質)以及其上的熱力學穩定的親水水凝膠塗層。此外，本發明提供了醫療器材(尤其是矽酮眼科器材)，其包括由交聯的矽酮材料製成的核心材料以及熱力學穩定且耐用的親水、潤滑水凝膠塗層。
角膜不能像其他組織那樣接受來自血供給的氧。當睜眼時，角膜主要經由眼淚從大氣接受氧。當閉眼時(例如在睡眠期間)，角膜接受主要來自氧擴散的氧，該氧擴散來自上眼瞼縫脈管系統的毛細血管叢。如果沒有足夠的氧達到角膜，角膜腫脹發生。長時間缺氧造成角膜中不希望的血管生長。佩戴軟性隱形眼鏡不可避免地減少了向角膜的供氧，因為它可以形成阻止氧到達角膜的氧屏障。由患者佩戴的隱形眼鏡的氧透過率(Dk/t)取決於鏡片材料的透氧率(Dk)以及隱形眼鏡的厚度(t)對於在睜眼狀態下從大氣或從上眼瞼縫脈管系統的毛細血管叢向角膜的供氧係至關重要的。
近年來，軟性矽酮水凝膠隱形眼鏡由於其高氧透過 率和舒適性而變得越來越流行。矽酮水凝膠(SiHy)隱形眼鏡由水合的、交聯聚合物材料製成，該聚合物材料包括在鏡片聚合物基體內平衡的矽酮以及按重量計從約23%至約75%的水。示例性商業SiHy鏡片產品係來自愛爾康公司(Alcon Corporation)的Focus® Night & Day®(約23.5% H2O和約140巴(Barrer)的Dk；來自愛爾康的Air Optix®(約33% H2O和約110巴的Dk)；來自愛爾康的DAILIES TOTAL1®(整體約33% H2O，表面中>80% H2O，以及約110巴的Dk)；來自博士倫(Bausch & Lomb)的PureVision®(約36% H2O和約140巴的Dk)；來自博士倫的Ultra(約46% H2O和約114巴的Dk)；來自強生公司(Johnson & Johnson)的Acuvue® Oasys®(約38% H2O，約105巴的Dk)；來自強生公司的Acuvue® Advance®(約47% H2O，約65巴的Dk)；來自強生公司的Acuvue® TryEyeTM(約46% H2O，約100巴的Dk)；來自庫博公司(CooperVision)的Biofinity®(約48% H2O，約128巴的Dk)；來自庫博公司的AvairaTM(約46% H2O，約100巴的Dk)；來自庫博公司的MyDayTM(約54% H2O，約80巴的Dk)；以及來自美尼康(Menicon)的PremiOTM(約40% H2O，約129巴的Dk)；來自庫博公司的Clariti®(約56% H2O，約60巴的Dk)；來自康泰美有限公司(Contamac,Ltd)的DefinitiveTM(約75% H2O，約61巴的Dk)。然而，SiHy隱形眼鏡可以不具有非常高的透氧率(例如大於180巴)。在藉由隱形眼鏡滲透氧時，可能需要非常高的透氧率來減輕被結合到隱形眼鏡中的不透氧的光電元件的不良作用(參見美國專利案號6851805、7490936和8154804)。
基本上由交聯矽酮聚合物(或矽酮橡膠或彈性體) 製成的矽酮隱形眼鏡已經在先前提出(美國專利案號3,916,033；3,996,187、3,996,189；4,332,922；以及4,632,844，藉由引用以其全文結合在此)，因為它們具有非常高的透氧率和良好的機械和光學特性。然而，因為矽酮聚合物係疏水材料，矽酮隱形眼鏡具有疏水表面，並且由此與角膜在眼科上並不相容。它可刺激角膜組織並引起不良事件。
近來，松澤(Matsuzawa)揭露了一種用於將無定形碳膜塗在矽酮隱形眼鏡的表面上之電漿聚合方法(US 9,010,933，藉由引用以其全文結合在此)。所得矽酮隱形眼鏡可以具有非常高的透氧率以及良好的潤濕性，如藉由約25度的水接觸角(在此指代為“WCA”)測量的。然而，這種電漿聚合方法不可以提供具有希望的表面親水性(如藉由水破裂時間(water-breakup-time)測量的，在下文指代為“WBUT”)以及潤滑性的矽酮隱形眼鏡。另外，松澤尚未報告此類具有無定形碳膜的矽酮隱形眼鏡是否可以在暴露於空氣或儲存於乾燥狀態下持續延長的時間段時維持其潤濕性。已知矽酮在空氣中具有向基質表面遷移的較大傾向，以使表面能最小化。
因此，對於改進的用於生產具有熱力學穩定的潤滑塗層的矽酮隱形眼鏡的方法仍存在需要。還對於其上具有這種熱力學穩定的潤滑塗層的矽酮隱形眼鏡存在需要。
在一方面，本發明提供了一種用於生產醫療器材(尤其是矽酮眼科器材)之方法，該醫療器材包括矽酮基質和其上的 水凝膠塗層，本發明之方法包括以下步驟：(1)獲得由交聯的矽酮材料製成的處於乾燥狀態的矽酮基質；(2)使處於乾燥狀態的該矽酮基質經受表面處理以形成基底塗層，該基底塗層包括底料電漿層和反應性聚合物層，其中該表面處理包括以下子步驟(a)用電漿對處於乾燥狀態的該矽酮基質的表面進行電漿處理，以在該矽酮基質上形成該底料電漿層，其中該底料電漿層具有小於約40nm的厚度，其中該電漿係在電漿氣(即大氣)中產生的，該電漿氣由空氣、CO2、或C1-C6烴和二級氣體的混合物構成，該二級氣體選自由以下各項組成之群組：空氣、CO2、N2、及其組合，並且(b)使經電漿處理的矽酮基質與第一水性溶液接觸以形成反應性聚合物層，該第一水性溶液包括反應性親水聚合物，其中該反應性親水聚合物具有選自下組的多個反應性官能團，該組由以下各項組成：羧基基團、一級胺基團、二級胺基團、及其組合；並且(3)在第二水性溶液中在從約60℃至約140℃的溫度下將步驟(2)中獲得的其上具有該基底塗層的該矽酮基質加熱持續一段時間從而獲得該醫療器材，該第二水性溶液包括水溶性且可熱交聯的親水聚合物材料，該親水聚合物材料具有四氫吖唉鎓基團以及視情況(但較佳的是)胺基或羧基基團，該段時間係足夠長的以使該水溶性可熱交聯的親水聚合物材料與該基底塗層交聯，該醫療器材包括該矽酮基質和其上的水凝膠塗層，其中處於完全水合狀態的該醫療器材具有至少約5秒的WBUT和約3或更低的摩擦等級，其中該水凝膠塗層係熱力學穩定的。
在另一方面，本發明提供了一種醫療器材(尤其是軟性眼科器材)，其包括由交聯的矽酮材料製成的矽酮基質以及在 矽酮基質上的水凝膠塗層，其中處於完全水合狀態的該醫療器材具有至少約5秒的WBUT以及約3或更低的摩擦等級，其中該水凝膠塗層係熱力學穩定的。
本發明的該等和其他方面從目前較佳的實施方式的以下說明中將變得清楚。該詳細說明僅是對本發明的說明並且不限制本發明的範圍，本發明的範圍由所附申請專利範圍及其等效物限定。如對於熟習該項技術者應是顯而易見的，在不背離本揭露的新穎概念的精神和範圍的情況下，可以實現本發明的許多變化和修改。
【本發明實施方案的詳細說明】
除非另外定義，否則在此使用的所有技術和科學術語具有與由本發明所屬領域的普通技術人員通常所理解的相同的含義。總體上，在此使用的命名法和實驗室程序係本領域眾所熟知的且常用的。常規的方法用於該等程序，如在本領域和各種通用參考文獻中提供的那些。當以單數提供術語時，諸位發明人也考慮了該術語的複數。在此使用的命名法和以下描述的實驗室程序係本領域中眾所熟知的且常用的那些。
如在此使用的，“醫療器材”指代在其操作或使用過程中具有接觸患者的組織、血液或其他體液的表面的器材。示例性醫療器材包括：(1)用於在外科中使用的體外器材，例如血液充氧器、血泵、血液感測器、用於攜帶血液的管件以及接觸血液(然後血液被返回到患者體內)的類似物；(2)植入於人體或動物體中的假體，例如血管移植物、支架、起搏器導聯、心臟瓣 膜以及植入於血管或心臟中的類似物；(3)用於臨時血管內使用的器材，例如導管、導線、以及放置於血管或心臟內以用於監測或修復目的的類似物；(4)人工組織，例如用於燒傷患者的人工皮膚；(5)口腔用品(dentifice)，牙科模具；(6)眼科器材。在較佳的實施方式中，醫療器材係眼科器材；以及(7)用於儲存眼科器材或眼科溶液的盒子或容器。在較佳的實施方式中，醫療器材係眼科器材。
“眼科器材”指的是可放置在佩帶者眼睛上或內部的結構。較佳的眼科器材的實例包括而不限於隱形眼鏡、眼內鏡片、角膜覆蓋物、眼瞼下器材、支架、青光眼分流器、植入物、或類似物。
“隱形眼鏡”指的是可放置在佩帶者眼睛上或內部的結構。隱形眼鏡可以糾正、改善或改變使用者的視力，但不是必須如此。
“矽酮隱形眼鏡”係指由交聯的矽酮材料作為其主(核心或基底)材料製成的隱形眼鏡，該交聯的矽酮材料具有三維聚合物網路(即聚合物基體)，不溶於水，並且當完全水合時可以保持按重量計小於約7.5%(較佳的是小於約5%，更較佳的是小於約2.5%，甚至更較佳的是小於約1%)的水。
“水凝膠”或“水凝膠材料”係指這樣的交聯聚合物材料，其具有三維聚合物網路(即聚合物基體)，不溶於水，並且當其完全水合時可以在其聚合物基體中保持按重量計至少10%的水。
“矽酮水凝膠”指的是藉由可聚合組成物的共聚獲得的一含矽酮的水凝膠，該組成物包含至少一種含矽酮的單體或至少一種含矽酮的大分子單體或至少一種可交聯的含矽酮的預聚物。
如本申請所用的，術語“非矽酮水凝膠”係指理論上不含矽的水凝膠。
如在此使用的，“親水性”描述了與脂質相比將更容易與水締合的材料或其一部分。
如在此使用的，“表面親水性”描述了代表表面與水相互作用的程度的表面特性，如藉由水破裂時間(WBUT)所測量的。WBUT的值越高，表面親水性越高。
根據本發明，隱形眼鏡(或醫療器材)的“表面潤滑性”或“潤滑性”係藉由摩擦等級來測量的，該摩擦等級係從0至4的數字。摩擦等級的值越高，表面潤滑性越低。
“乙烯基單體”係指具有一個唯一的乙烯基不飽和基團、可溶於溶劑中並可光化聚合或熱聚合的化合物。
關於化合物或材料在溶劑中的術語“可溶”意指化合物或材料在室溫(即約22℃至約28℃的溫度)下可溶於溶劑中以得到具有按重量計至少約0.1%的濃度的溶液。
關於化合物或材料在溶劑中的術語“不溶”意指化合物或材料在室溫(如上文所定義)下可溶於溶劑中以得到具有按重量計小於0.005%的濃度的溶液。
如本申請使用的，術語“乙烯基不飽和基團”在本文中以廣義使用，並且意在涵蓋包含至少一個>C=C<基團的任何基團。示例性乙烯基不飽和基團包括而不限於(甲基)丙烯醯基 (和/或)、烯丙基、乙烯基、苯乙烯基或其他 含C=C的基團。
術語“(甲基)丙烯醯胺”指的是甲基丙烯醯胺和/或丙烯醯胺。
術語“(甲基)丙烯酸酯”係指甲基丙烯酸酯和/或丙烯酸酯。
如在此使用的，關於可聚合組成物、預聚物或材料的固化、交聯或聚合的“光化地”意思係藉由光化輻射，例如像UV/可見光照射、離子輻射(例如，γ射線或X射線輻射)、微波照射等進行的固化(例如交聯和/或聚合)。熱固化或光化固化方法係熟習該項技術者眾所熟知的。
如在此使用的，“親水性乙烯基單體”指的是作為均聚物典型地產生水溶性的或可吸收按重量計至少10%的水的聚合物的乙烯基單體。
如在此使用的，“疏水性乙烯基單體”指的是作為均聚物典型地產生不溶於水並可吸收按重量計少於10%的水的聚合物的乙烯基單體。
“大分子單體”或“預聚物”係指包含乙烯基不飽和基團並且具有大於700道耳頓的平均分子量的化合物或聚合物。
如本申請使用的，術語“乙烯基交聯劑”係指具有至少兩個乙烯基不飽和基團的化合物。“乙烯基交聯劑”係指具有700道耳頓或更小的分子量的乙烯基交聯劑。
如本申請使用的，術語“聚合物”意指藉由將一種或多種單體或大分子單體或預聚物或其組合聚合/交聯形成的材料。
如本申請使用的，聚合物材料(包括單體材料或大分子單體材料)的術語“分子量”係指重均分子量，除非另外確切地指出或除非測試條件另外指明。
如在此使用的術語“流體”指示材料能夠像液體一樣流動。
術語“烷基”指的是藉由從直鏈或支鏈烷烴化合物中去除氫原子獲得的單價基團。烷基(基團)與在有機化合物中的一個其他基團形成一個鍵。
術語“伸烷基二價基團”或“伸烷基雙自由基”或“烷基二基”可互換地指代藉由從烷基中去除一個氫原子而獲得的二價基團。伸烷基二價基團與有機化合物中的其他基團形成兩個鍵。
術語“烷基三基”係指藉由從烷基中去除兩個氫原子獲得的三價基團。烷基三基與有機化合物中的其他基團形成三個鍵。
術語“烷氧基(alkoxy或alkoxyl)”係指藉由從直 鏈或分支烷基醇的羥基基團中去除氫原子而獲得的單價基團。烷氧基(基團)與有機化合物中的一個其他基團形成一個鍵。
在本申請中，關於烷基雙自由基或烷基基團的術語“取代”意指該烷基二基或該烷基基團包括至少一個取代基，該至少一個取代基替代該烷基雙自由基或該烷基基團的一個氫原子，並且選自由以下各項組成之群組：羥基(-OH)、羧基(-COOH)、-NH2、巰基(-SH)、C1-C4烷基、C1-C4烷氧基、C1-C4烷硫基(烷基硫化物)、C1-C4醯基胺基、C1-C4烷基胺基、二-C1-C4烷基胺基、鹵素原子(Br或Cl)、及其組合。
在本申請中，“唑啉”係指的化合物，其中： R1係氫、甲基、乙基、N-吡咯啶基甲基、N-吡咯啶基乙基、N-吡咯啶基丙基、或-alk-(OC2H4)m3-OR”的單價基團，其中alk係C1-C4烷基雙自由基；R”係C1-C4烷基(較佳的是甲基)；並且m3係從1至10(較佳的是1至5)的整數。
在本申請中，術語“聚唑啉”係指具有 的化學式的線性聚合物，其中：T1和T2係兩個端基； R1係氫、甲基、乙基、N-吡咯啶基甲基、N-吡咯啶基乙基、N-吡咯啶基丙基、或-alk-(OC2H4)m3-OR”的單價基團，其中alk係C1-C4烷基雙自由基；R”係C1-C4烷基(較佳的是甲基)；m3係從1至10(較佳的是1至5)的整數；x係從5至500的整數。聚唑啉段具有 化學式為的雙價聚合物鏈，其中R1和x係如上所定義 的。
在本申請中，術語“聚(2-唑啉-共-乙烯亞胺)”係 指統計共聚物，其具有的化學式，其中： T1和T2係端基；R1係氫、甲基、乙基、N-吡咯啶基甲基、N-吡咯啶基乙基、N-吡咯啶基丙基、或-alk-(OC2H4)m3-OR”的單價基團，其中alk係C1-C4烷基二基；R”係C1-C4烷基(較佳的是甲基)；m3係從1至10(較佳的是1至5)的整數；x係從5至500的整數；z係等於或小於x的整數。聚(2-唑啉-共-乙烯亞胺)藉由水解聚唑啉來獲得。
在本申請中，術語“聚(2-唑啉-共-乙烯亞胺)-表氯醇”係指藉由使聚(2-唑啉-共-乙烯亞胺)與表氯醇反應以將聚(2-唑啉-共-乙烯亞胺)的全部或大量百分數(90%)的二級胺基團轉化為四氫吖唉鎓基團而獲得的聚合物。聚(2-唑啉-共-乙烯亞胺)-表氯醇的實例揭露於美國專利申請公開案號2016/0061995 A1中(藉由引用以其全文結合在此)。
“表氯醇官能化的聚胺”或“表氯醇官能化的聚醯胺胺”係指藉由使聚胺或聚醯胺胺與表氯醇反應以將該聚胺或聚醯胺胺的所有或大量百分數的二級胺基團轉化為四氫吖唉鎓基團而獲得的聚合物。
術語“聚醯胺胺-表氯醇”係指表氯醇官能化的己二酸-二乙烯三胺共聚物。
在本申請中，術語“四氫吖唉鎓”或“3-羥基四氫 吖唉鎓”係指的帶正電荷的二價基團(或基團或部分)。
關於聚合物材料或官能團的術語“可熱交聯的”意 思係該聚合物材料或該官能團在相對升高的溫度(從約40℃至約140℃)下可以經受與另一種材料或官能團的交聯(或偶合)反應，然而該聚合物材料或官能團在室溫(即，從約22℃至約28℃，較佳的是從約24℃至約26℃，特別在約25℃)下不能夠經受與另一種材料或官能團的相同的交聯反應(或偶合反應)至對於約一小時的時間係可檢出的程度。
術語“吖內酯”係指具有化學式的單價基團，其中p係0或1；3R和4R獨立於彼此係C1-C8烷基(較佳的是甲基)。
如本申請使用的，術語“磷醯膽鹼”係指的單價兩性離子基團，其中t1係1至5的整數，並且R1”、R2”和R3”獨立於彼此係C1-C8烷基或C1-C8羥基烷基。
如本申請使用的，術語“反應性乙烯基單體”係指具有選自下組的至少一個反應性官能團的任何乙烯基單體，該組由以下各項組成：羧基基團、一級胺基基團、以及二級胺基基團。
如本申請使用的，術語“非反應性乙烯基單體”係指不含羧基基團、一級胺基基團、二級胺基基團、環氧化物基團、異氰酸酯基團、吖內酯基團、或吖環丙烷基團的任何乙烯基單體(親水性或疏水性乙烯基單體)。
自由基引發劑可以是光引發劑或熱引發劑。“光引發劑”指的是藉由利用光引發自由基交聯/聚合反應的化學品。“熱引發劑”指的是藉由利用熱能引發自由基交聯和/或聚合反應 的化學品。
“光化輻射的空間限制”指的是其中呈射線形式的能量輻射藉由例如掩模或遮罩物或其組合引導以便以空間受限制的方式撞擊到具有明確定義的週邊邊界的區域上的一種行為或過程。UV輻射的空間限制藉由使用掩模或遮罩物獲得，該掩模或遮罩物具有輻射(例如，UV)可透過的區域、圍繞該輻射可透過區域的輻射(例如，UV)不可透過的區域、以及為該輻射不可透過的區域與輻射可透過的區域之間的邊界的投影輪廓，如在美國專利案號6,800,225(圖1-11)、和6,627,124(圖1-9)、7,384,590(圖1-6)、以及7,387,759(圖1-6)的附圖中示意性示出的，將所有該等專利以其全文藉由引用結合。掩模或遮罩物允許空間投射具有掩模或遮罩物的投影輪廓所限定的橫截面外形的輻射(例如UV輻射)束。投射的輻射(例如UV輻射)束限制撞擊在位於從模具的第一模製表面至第二模製表面的投射束路徑中的鏡片配製物上的輻射(例如UV輻射)。所得隱形眼鏡包括第一模製表面限定的前表面、第二模製表面限定的相反的後表面、以及投射的UV束的截面輪廓限定的鏡片邊緣(即，輻射的空間限制)。用於交聯的輻射係輻射能，尤其是UV輻射、γ輻射、電子輻射或熱輻射，輻射能較佳的是呈基本平行的束的形式，從而一方面實現良好的限制，並且另一方面實現該能量的有效利用。
“水接觸角”指的是藉由將用至少3個單獨的隱形眼鏡(或醫療器材)的接觸角測量值取平均數獲得的室溫下的平均水接觸角(即，藉由座滴法測量的接觸角)。
關於矽酮隱形眼鏡(或醫療器材)上的塗層而言的術語“完整性”旨在描述隱形眼鏡(或醫療器材)在實例1中描述的蘇丹墨染色測試中可以被蘇丹墨染色的程度。矽酮隱形眼鏡(或醫療器材)上的塗層的良好完整性意指隱形眼鏡(或醫療器材)實際上沒有蘇丹墨染色。
關於矽酮隱形眼鏡(或醫療器材)上的塗層而言的術語“耐用性”旨在描述矽酮隱形眼鏡(或醫療器材)上的塗層可以經受手指摩擦測試。
如在此使用的，關於隱形眼鏡(或醫療器材)上的塗層而言的“經受手指摩擦測試”或“經受耐用性測試”意指在根據下文所述的程序用手指摩擦鏡片(或醫療器材)之後，經手指摩擦的鏡片(或醫療器材)仍然具有約5秒或更久(較佳的是約7.5秒或更久，更較佳的是約10秒或更久，甚至更較佳的是約12.5秒或更久)的WBUT和/或約2或更低(更較佳的是約1或更小)的摩擦等級。
術語“一個循環的手指摩擦測試”意指將其上具有塗層的隱形眼鏡(或醫療器材)用RENU®多功能鏡片護理溶液(或另一種多功能鏡片護理溶液)經手指摩擦(佩戴一次性無粉乳膠手套)持續20秒並且然後用鹽水沖洗。以上程序可以重複給定次數，例如從2至30次，並且手指摩擦測試的重複數目係手指摩擦測試的循環數目。
材料的固有“透氧率”Dk為氧通過材料的速率。如本申請使用的，關於水凝膠(矽酮或非矽酮)或隱形眼鏡的術語 “透氧率(Dk)”意指測量的透氧率(Dk)，將其根據2012/0026457 A1(藉由引用以其全文結合在此)的實例1中所述程序針對由邊界層效應導致的氧通量的表面耐性進行校正。透氧率常規地以巴為單位表示，其中“巴”定義為[(cm3氧)(mm)/(cm2)(sec)(mm Hg)]x 10-10。
鏡片或材料的“氧透過率”Dk/t為氧在測量的面積上通過平均厚度為t[以mm為單位]的具體鏡片或材料的速率。氧透過率常規地以巴/mm為單位表示，其中“巴/mm”定義為[(cm3氧)/(cm2)(sec)(mm Hg)]x 10-9。
如在此使用的，“眼科相容的”係指可以與眼部環境長時間緊密接觸而不會顯著損害眼部環境且無明顯用戶不適的材料或材料表面。
關於用於滅菌和儲存隱形眼鏡的包裝溶液而言的術語“眼用安全的”意指儲存在該溶液中的隱形眼鏡在高壓滅菌之後無沖洗而直接置於眼睛上係安全的，且該溶液係安全的並對藉由隱形眼鏡與眼睛的每日接觸而言係足夠舒適的。高壓滅菌之後的眼用安全包裝溶液具有與眼睛相容的張度和pH，並且根據國際ISO標準和美國FDA法規基本不含眼睛刺激性或眼睛細胞毒性材料。
關於隱形眼鏡或材料而言的術語“模量”或“彈性模量”意指作為隱形眼鏡或材料的剛度量度的拉伸模量或楊氏模量。該模量可以使用根據ANSI Z80.20標準的方法測量。熟習該項技術者熟知如何確定矽酮水凝膠材料或隱形眼鏡的彈性模量。例 如，所有的商業隱形眼鏡已經報導了彈性模量的值。
“水性溶液”或“水基溶液”可互換地指代這樣的溶液，其為由水基溶劑和溶於該水基溶劑中的一種或多種溶質組成的均勻混合物。“水基溶劑”旨在描述這樣的溶劑系統，相對於該溶劑系統的重量而言，其由按重量計至少50%(較佳的是至少約60%，更較佳的是至少約80%，甚至更較佳的是至少約90%，特別是至少約95%)的水和按重量計至多50%(較佳的是約40%或更少，更較佳的是約20%或更少，甚至更較佳的是約10%或更少，特別是約5%或更少)的一種或多種有機溶劑組成。水基塗層溶液係指包含至少一種聚合物塗層材料作為溶液中的溶質的水基溶液。
“有機基溶液”係指這樣一種溶液，其為由有機基溶劑和溶解於該有機基溶劑中的一種或多種溶質組成的均勻混合物。“有機基溶劑”旨在描述這樣一種溶劑系統，相對於該溶劑系統的重量而言，其由一種或多種有機溶劑以及按重量計少於49%、較佳的是約40%或更少、更較佳的是約20%或更少、甚至更較佳的是約10%或更少、特別是約5%或更少的水組成。有機基塗層溶液係指含有至少一種聚合物塗層材料作為溶液中的溶質的有機基溶液。
在本申請中，關於電漿處理的矽酮隱形眼鏡(或醫療器材)而言的術語“淬滅”係指這樣一種過程，在該過程中仍然處於乾燥狀態的經電漿處理的矽酮隱形眼鏡(或醫療器材)與任何液體就在電漿處理之後立即在約40分鐘或更短時間內進行首次接觸(例如浸沒於所述液體中或用所述液體噴塗)。
在本申請中，關於醫療器材(尤其是矽酮隱形眼鏡)上的水凝膠塗層而言的術語“熱力學穩定的”意指在該醫療器材(尤其是矽酮隱形眼鏡)上的水凝膠塗層甚至在具有水凝膠塗層於其上的矽酮隱形眼鏡已經在空氣中在其乾燥狀態下室溫儲存持續至少約兩天(較佳的是至少約7天，更較佳的是至少約14天，甚至更較佳的是至少約30天，最較佳的是至少約60天)並且然後再水合之後仍然係親水的和/或潤滑的。
在本申請中，關於水凝膠塗層而言的術語“親水的”係指形成於醫療器材(尤其是矽酮隱形眼鏡)上並且為該醫療器材(尤其是該矽酮隱形眼鏡)提供表面親水性(如藉由WBUT測量的，至少約5秒)的水凝膠塗層。WBUT可以根據實例1中所述的程序來確定。
在本申請中，關於醫療器材(尤其是矽酮隱形眼鏡)上的水凝膠塗層而言的術語“潤滑的”意指該醫療器材(尤其是矽酮隱形眼鏡)具有約3或更低的摩擦等級，如根據在實例1中所述的程序確定的。
本發明總體上涉及醫療器材(尤其是眼科器材)，其具有由交聯的矽酮材料製成的核心材料以及在該核心材料上的熱力學穩定的親水且視情況(但較佳的是)潤滑的水凝膠塗層，並且涉及用於生產此類醫療器材(尤其是眼科器材)之方法。熟習該項技術者熟知的係雖然矽酮基質(包括矽酮隱形眼鏡)的表面可以藉由已知的表面處理變為可濕潤的或親水的，但在以其乾燥狀態儲存於空氣中時其潤濕性或表面親水性可隨時間顯著惡化。 這係由於以下事實：熱力學上，在空氣中矽酮會遷移到矽酮基質的表面以最小化表面能，因為矽酮係疏水的並且具有非常低的表面能。為了使醫療器材(尤其是眼科器材)成為商業上可行的產品，諸位發明人認為在該醫療器材上的任何親水且視情況(但較佳的是)潤滑的水凝膠塗層應該在以其乾燥狀態將其儲存於空氣中時持續至少24小時係熱力學穩定的。否則，該塗層的表面親水性和潤滑性可以在佩戴、清潔、操縱和儲存期間，由於有意或無意暴露於空氣中持續延長的時間段或持續累積的長時間段而隨時間顯著惡化。本發明在很大程度上係基於以下發現：根據本發明的表面處理，熱力學穩定的親水且潤滑的水凝膠塗層可以形成於矽酮隱形眼鏡(或任何矽酮基質)上，該表面處理包括至少三個有序步驟：電漿處理，接觸反應性親水聚合物，以及可熱交聯親水聚合物材料的熱誘導交聯。應理解最後一個步驟可以用根據任何反應機理交聯或接枝任何可交聯的親水聚合物材料來替代。
在一方面，本發明提供了一種用於生產包括矽酮基質和在其上的水凝膠塗層的醫療器材(較佳的是眼科器材，更較佳的是軟性隱形眼鏡)之方法，本發明之方法發明包括以下步驟：(1)獲得處於乾燥狀態的矽酮基質，其中該矽酮基質係由交聯的矽酮材料製成；(2)使處於乾燥狀態的該矽酮基質經受表面處理以形成基底塗層，該基底塗層包括底料電漿層和反應性聚合物層，其中該表面處理包括以下子步驟(a)用電漿對處於乾燥狀態的該矽酮基質的表面進行電漿處 理，以在該矽酮基質上形成該底料電漿層，其中該底料電漿層具有小於約40nm(較佳的是從約1nm至約35nm，更較佳的是從約2nm至約30nm)的厚度，其中該電漿係在電漿氣(即大氣)中產生的，該電漿氣由以下構成：空氣、CO2、或C1-C6烴和二級氣體(該二級氣體選自由以下各項組成之群組：空氣、CO2、N2、及其組合)的混合物(較佳的是空氣、CO2、或C1-C4烴和二級氣體的混合物，該二級氣體選自由以下各項組成之群組：空氣、CO2、N2、及其組合；更較佳的是CO2、或甲烷和二級氣體的混合物，該二級氣體選自由以下各項組成之群組：空氣、CO2、N2、及其組合；甚至更較佳的是CO2、或甲烷和空氣的混合物，或者甲烷和CO2的混合物)，並且(b)使經電漿處理的該矽酮基質與第一水性溶液接觸以形成反應性聚合物層，該第一水性溶液包括反應性親水聚合物，其中該反應性親水聚合物具有選自下組的多個反應性官能團，該組由以下各項組成：羧基基團、一級胺基團、二級胺基團、及其組合(較佳的是羧基基團)；並且(3)在第二水性溶液中在從約60℃至約140℃的溫度下將步驟(2)中獲得的其上具有該基底塗層的該矽酮基質加熱持續一段時間從而獲得該醫療器材，該第二水性溶液包括水溶性且可熱交聯的親水聚合物材料，該親水聚合物材料具有四氫吖唉鎓基團以及視情況(但較佳的是)胺基或羧基基團，該段時間係足夠長的以使該水溶性可熱交聯的親水聚合物材料與該基底塗層交聯，該醫療器材包括該矽酮基質和其上的水凝膠塗層，其中處於完全水 合狀態的該醫療器材(較佳的是該軟性隱形眼鏡)具有至少約5秒的WBUT和約3或更低(較佳的是約2.5或更低，更較佳的是約2或更低，甚至更較佳的是約1.5或更低，最較佳的是約1或更低)的摩擦等級，其中該水凝膠塗層係熱力學穩定的，如由以下所表徵的：在乾燥儲存i天之後具有乾燥儲存誘導的在WBUT方面的約45%或更少(較佳的是約35%或更少，更較佳的是約25%或更少，甚至更較佳的是約15%或更少)的降低，指定為△WBUTDS(i)，以及視情況在乾燥儲存i天之後乾燥儲存誘導的在摩擦等級方面的約60%或更少(較佳的是約50%或更少，更較佳的是約40%或更少，甚至更較佳的是約30%或更少)的增加，△FRDS(i)，其中 並且，其 中WBUTDS@0 和FRDS@0 係處於完全水合狀態的該醫療器材在乾燥儲存的第零天的WBUT和摩擦等級並且係在該醫療器材脫水並在空氣中室溫下儲存之前被確定，並且WBUTDS@i 和FRDS@i 係處於完全水合狀態的該醫療器材在乾燥儲存i天時的WBUT和摩擦等級，並且係在該醫療器材已經完全脫水並在空氣中室溫下儲存持續至少i天並且然後在確定WBUT和摩擦等級之前已經完全再水合之後被確定，其中i係2或更大(較佳的是7或更大，更較佳的是14或更大，甚至更較佳的是30或更大，最較佳的是60或更大)的整數。
較佳的是，該水凝膠塗層係耐用的，如由以下所表徵的：在j個循環的手指摩擦測試之後具有手指摩擦誘導的在WBUT方面的約45%或更少(較佳的是約35%或更少，更較佳的是約25%或更少，甚至更較佳的是約15%或更少)的降低， △WBUTDR(j)，和/或在j個循環的手指摩擦測試之後手指摩擦誘導的在摩擦等級方面的約60%或更少(較佳的是約50%或更少，更較佳的是約40%或更少，甚至更較佳的是約30%或更少)的增加， △FRDR(j)，其中並且 ，其中WBUT 0DR 和FR 0DR 係處於完全水合狀 態並經受零次手指摩擦測試的該醫療器材的WBUT和摩擦等級，並且WBUT jDR 和FR jDR 係處於完全水合狀態並已經經受至少j個循環的手指摩擦測試的該醫療器材的WBUT和摩擦等級，其中j係整數2(較佳的是7，更較佳的是14，甚至更較佳的是30)。
根據本發明，矽酮基質可以是具有任何形狀的任何物件，較佳的是醫療器材，更較佳的是眼科器材，甚至更較佳的是矽酮隱形眼鏡，只要它係由交聯的矽酮材料製成。
有用的交聯的矽酮材料包括而不限於根據任何已知方法藉由交聯矽酮組成物而獲得的交聯聚矽氧烷，矽酮彈性體，矽酮橡膠，以及類似物。矽酮基質(包括矽酮隱形眼鏡)可以藉由熟習該項技術者熟知的任一種常規技術(例如車床切割製造方法、旋轉鑄造方法、鑄造模製製造方法等)來製備。
在較佳的實施方式中，可以根據氫化矽烷化反應從矽酮組成物獲得交聯的矽酮材料，該矽酮組成物包括：(1)具有各自鍵合至矽原子上的至少兩個烯基基團(例如乙烯基基團、烯丙基基團、1-丙烯基基團、以及異丙烯基基團，並且較佳的是乙烯基基團)的至少一種含烯基有機聚矽氧烷；(2)具有各自鍵合 到矽原子上的至少兩個氫原子的至少一種含氫化物有機聚矽氧烷；以及(3)氫化矽烷化催化劑。
該含烯基有機聚矽氧烷可以是線性的、分支的、或環狀的。另外，它可以是均聚物或共聚物。其聚合度可以是100-10000個單元的寡聚物到高聚物。至少兩個烯基基團必須存在於含烯基有機聚矽氧烷的一個分子中。其位置可以是該含烯基有機聚矽氧烷中的任何地方。較佳的含烯基有機聚矽氧烷的實例包括而不限於聚(二烴基矽氧烷-共-烯基烴基矽氧烷)，其中烴基基團係單價烴基(包括而不限於C1-C10基團)、芳基基團(包括而不限於苯基、甲苯基、二甲苯基、以及聯苯基)、鹵代芳基(包括而不限於氯代苯基)以及環烷基基團等、以及烯基基團(乙烯基基團、烯丙基基團、1-丙烯基基團、以及異丙烯基基團，並且較佳的是乙烯基基團)。
該含氫化物有機聚矽氧烷可以是線性的、分支的、或環狀的。另外，它可以是均聚物或共聚物。其聚合度可以是100-10000個單元的寡聚物到高聚物。至少兩個氫化物基團必須存在於含氫化物有機聚矽氧烷的一個分子中。其位置可以是該含氫化物有機聚矽氧烷中的任何地方。較佳的含氫化物有機聚矽氧烷的實例包括而不限於聚(二烴基矽氧烷-共-烴基氫矽氧烷)，其中烴基基團係單價烴基(包括而不限於C1-C10基團)、芳基基團(包括而不限於苯基、甲苯基、二甲苯基、以及聯苯基)、鹵代芳基(包括而不限於氯代苯基)以及環烷基基團等。
含氫化物有機聚矽氧烷以這樣的量存在於矽酮組成 物中，該量使得針對含烯基有機聚矽氧烷中鍵合到矽原子上的一個烯基基團而言，在含氫化物有機聚矽氧烷中鍵合到矽原子上的氫原子的數目處於0.8至10(較佳的是1至5)的範圍。如果含氫化物有機聚矽氧烷的量係這樣的量，該量使得針對含烯基有機聚矽氧烷中鍵合到矽原子上的一個烯基基團而言，在含氫化物有機聚矽氧烷中鍵合到矽原子上的氫原子的數目小於0.8，則所得組成物將不充分固化。另外，如果含氫化物有機聚矽氧烷的共混量係這樣的量，該量使得針對含烯基有機聚矽氧烷中鍵合到矽原子上的一個烯基基團而言，在含氫化物有機聚矽氧烷中鍵合到矽原子上的氫原子的數目多於10，則所得矽酮橡膠將具有極差的橡膠彈性。
任何氫化矽烷化催化劑可以用於本發明中，只要它們可以加速含烯基有機聚矽氧烷中的烯基基團與含氫化物有機聚矽氧烷中鍵合到矽原子上的氫原子之間的加成反應。該等催化劑的具體實例包括鉑族金屬，以及它們的包括鉑、鈀、銠等的化合物；醇改性的氯鉑酸；氯鉑酸與烯烴、乙烯基矽氧烷或乙炔化合物的配位化合物；四(三苯基膦)鈀；以及氯代三(三苯基膦)銠；以及類似物，其中鉑族化合物係尤其較佳的。另外，可以使用具有β-二酮鉑錯合物或環二烯化合物(作為配位基)的光活化鉑錯合催化劑。該等鉑錯合物揭露於例如美國專利案號6,376,569、4,916,169、6,046,250、5,145,886、6,150,546、4,530,879、以及4,510,094中(藉由引用以其全文結合在此)。
氫化矽烷化催化劑可以按任何作為催化劑的有效量存在，並且針對含烯基有機聚矽氧烷和含氫化物有機聚矽氧烷的 總量，基於轉化為催化劑金屬元素的質量，較佳的是在1至500ppm的範圍內，更較佳的是10至100ppm。如果該量處於該範圍內，則加成反應的反應速度將係適當的，並且固化的材料將具有良好的耐熱性。
應理解還可以添加添加劑例如甲基乙烯基環四矽氧烷，乙炔醇或馬來酸衍生物，從而提供良好的室溫儲存穩定性和適合的適用期。
此外，藉由氫化矽烷化反應固化矽酮組成物可以藉由在60℃至250℃的溫度下加熱矽酮組成物持續約一分鐘至五小時來進行。較佳的是，在模具中固化矽酮組成物以用於製作隱形眼鏡。用於製作隱形眼鏡的模具的實例描述於下文。
另外，使用光活化鉑錯合催化劑藉由氫化矽烷化反應固化矽酮組成物可以較佳的是藉由將矽酮組成物暴露於具有約200至約800nm的波長的光中來進行。該固化可以藉由用光照射矽酮組成物持續10秒至三十分鐘來進行。適合的光源的實例包括鹵鎢燈、氙弧燈、汞弧燈、UV-LED等待。
在另一個較佳的實施方式中，交聯的矽酮材料可以根據自由基增長聚合反應從可聚合的矽酮組成物獲得，該矽酮組成物包括具有至少兩個(甲基)丙烯醯基基團的至少一種有機聚矽氧烷乙烯基交聯劑以及自由基引發劑。
有機聚矽氧烷乙烯基交聯劑可以是線性的、分支的、或環狀的。另外，它可以是均聚物或共聚物。其聚合度可以 是100-10000個單元的寡聚物到高聚物。至少兩個(甲基)丙烯醯基基團必須存在於含烯基有機聚矽氧烷的一個分子中，並且它們可以是端基或側基。
任何適合的有機聚矽氧烷乙烯基交聯劑可以用於本發明中。較佳的有機聚矽氧烷乙烯基交聯劑的實例係各種分子量的二甲基丙烯酸酯化或二丙烯酸酯化的聚二甲基矽氧烷；二乙烯基碳酸酯封端的聚二甲基矽氧烷；二乙烯基胺基甲酸酯封端的聚二甲基矽氧烷；二甲基丙烯醯胺封端的聚二甲基矽氧烷；二丙烯醯胺封端的聚二甲基矽氧烷；雙-3-甲基丙烯醯氧基-2-羥基丙氧基丙基聚二甲基矽氧烷；N,N,N',N'-四(3-甲基丙烯醯氧基-2-羥基丙基)-α,ω-雙-3-胺基丙基-聚二甲基矽氧烷；聚矽氧烷基烷基(甲基)丙烯酸單體；選自US 5,760,100(藉由引用以其全文結合在此)中所述的大分子單體A、大分子單體B、大分子單體C和大分子單體D的含矽氧烷的大分子單體；揭露於US 201008843 A1和US 20120088844 A1(藉由引用以其全文結合在此)中的鏈延伸的聚矽氧烷乙烯基交聯劑；甲基丙烯酸縮水甘油酯與胺基官能的聚二甲基矽氧烷的反應產物；美國專利案號4,136,250、4,153,641、4,182,822、4,189,546、4,343,927、4,254,248、4,355,147、4,276,402、4,327,203、4,341,889、4,486,577、4,543,398、4,605,712、4,661,575、4,684,538、4,703,097、4,833,218、4,837,289、4,954,586、4,954,587、5,010,141、5,034,461、5,070,170、5,079,319、5039,761、5,346,946、5,358,995、5,387,632、5,416,132、5,451,617、5,486,579、5,962,548、5,981,675、6,039,913和6,762,264(藉由引用以其全文結合在此)中揭露的含聚矽氧烷的大分子單體；美國專利案號4,259,467、 4,260,725和4,261,875(藉由引用以其全文結合在此)中揭露的含聚矽氧烷的大分子單體。
適合的熱引發劑的實例包括但不限於2,2’-偶氮雙(2,4-二甲基戊腈)、2,2’-偶氮雙(2-甲基丙腈)、2,2’-偶氮雙(2-甲基丁腈)、過氧化物如過氧化苯甲醯等。較佳的是，該熱引發劑係2,2’-偶氮雙(異丁腈)(AIBN)。
適合的光引發劑係安息香甲醚、二乙氧基苯乙酮、苯甲醯基膦氧化物、1-羥基環己基苯基酮和Darocur和Irgacur類型，較佳的是Darocur 1173®和Darocur 2959®，基於鍺烷的諾裡什(Norrish)I型光引發劑。苯甲醯基膦引發劑的實例包括2,4,6-三甲基苯甲醯基二苯基氧化膦；雙-(2,6-二氯苯甲醯基)-4-N-丙苯基氧化膦；和雙-(2,6-二氯苯甲醯基)-4-N-丁苯基氧化膦。例如可以結合至大分子單體內或可用作特殊單體的反應性光引發劑也係合適的。反應性光引發劑的實例係在EP 632 329(藉由引用以其全文結合在此)中揭露的那些。然後該聚合可以由光化輻射，例如合適波長的光，特別是UV光引發。因此如果適當的話，光譜要求可以藉由加入合適的光敏劑來控制。
可聚合的矽酮組成物可以進一步包括選自下組的一種或多種組分，該組由以下各項組成：含矽酮的乙烯基單體、疏水乙烯基單體、親水乙烯基單體、乙烯基交聯劑、UV吸收性乙烯基單體、及其組合。含矽酮的乙烯基單體、疏水乙烯基單體、親水乙烯基單體、乙烯基交聯劑、以及UV吸收性乙烯基單體的較佳的實例描述於下文。
在本發明中可以使用任何合適的含矽酮的乙烯基單體。較佳的含矽酮的乙烯基單體的實例包括而不限於N-[三(三甲基矽氧基)矽基丙基]-(甲基)丙烯醯胺、N-[三(二甲基丙基矽氧基)-矽基丙基]-(甲基)丙烯醯胺、N-三(二甲基苯基矽氧基)矽基丙基](甲基)丙烯醯胺、N-[三(二甲基乙基矽氧基)矽基丙基](甲基)丙烯醯胺、N-(2-羥基-3-(3-(雙(三甲基矽基氧基)甲基矽基)丙氧基)丙基)-2-甲基丙烯醯胺；N-(2-羥基-3-(3-(雙(三甲基矽氧基)甲基矽基)丙氧基)丙基)丙烯醯胺；N,N-雙[2-羥基-3-(3-(雙(三甲基矽氧基)甲基矽基)丙氧基)丙基]-2-甲基丙烯醯胺；N,N-雙[2-羥基-3-(3-(雙(三甲基矽氧基)甲基矽基)丙氧基)丙基]丙烯醯胺；N-(2-羥基-3-(3-(三(三甲基矽氧基)矽基)丙氧基)丙基)-2-甲基丙烯醯胺；N-(2-羥基-3-(3-(三(三甲基矽氧基)矽基)丙氧基)丙基)丙烯醯胺；N,N-雙[2-羥基-3-(3-(三(三甲基矽氧基)矽基)丙氧基)丙基]-2-甲基丙烯醯胺；N,N-雙[2-羥基-3-(3-(三(三甲基矽氧基)矽基)丙氧基)丙基]丙烯醯胺；N-[2-羥基-3-(3-(三級丁基二甲基矽基)丙氧基)丙基]-2-甲基丙烯醯胺；N-[2-羥基-3-(3-(三級丁基二甲基矽基)丙氧基)丙基]丙烯醯胺；N,N-雙[2-羥基-3-(3-(三級丁基二甲基矽基)丙氧基)丙基]-2-甲基丙烯醯胺；N,N-雙[2-羥基-3-(3-(三級丁基二甲基矽基)丙氧基)丙基]丙烯醯胺；3-甲基丙烯醯氧基丙基五甲基二矽氧烷、三甲基矽基甲基(甲基)丙烯酸酯、五甲基二矽氧基乙基(甲基)丙烯酸酯、三(三甲基矽氧基)矽基丙基(甲基)丙烯酸酯、甲基二(三甲基矽氧基)甲基二矽氧烷基丙基(甲基)丙烯酸酯、三級丁基四甲基二矽氧烷基乙基(甲基)丙烯酸酯、(3-甲基丙烯醯氧基-2-羥基丙氧基)丙基雙(三甲基矽氧基)甲基矽烷)、(3-甲基丙烯醯氧基-2-羥基丙氧 基)丙基三(三甲基矽氧基)矽烷、3-甲基丙烯醯氧基-2-(2-羥基乙氧基)-丙氧基)丙基雙(三甲基矽氧基)甲基矽烷、N-2-甲基丙烯醯氧基乙基-O-(甲基-雙-三甲基矽氧基-3-丙基)矽基胺基甲酸酯、3-(三甲基矽基)丙基乙烯基碳酸酯、3-(乙烯氧基羰基硫代)丙基-三(三甲基-矽氧基)矽烷、3-[三(三甲基矽氧基)矽基]丙基乙烯基胺基甲酸酯、3-[三(三甲基矽氧基)矽基]丙基烯丙基胺基甲酸酯、3-[三(三甲基矽氧基)矽基]丙基乙烯基碳酸酯、三級丁基二甲基-矽氧基乙基乙烯基碳酸酯；三甲基矽基乙基乙烯基碳酸酯、以及三甲基矽基甲基乙烯基碳酸酯)；各種分子量的單甲基丙烯酸酯化或單丙烯酸酯化的聚二甲基矽氧烷(例如單-3-甲基丙烯醯氧基丙基封端、單-丁基封端的聚二甲基矽氧烷或單-(3-甲基丙烯醯氧基-2-羥基丙氧基)丙基封端、單-丁基封端的聚二甲基矽氧烷)；單乙烯基碳酸酯封端的聚二甲基矽氧烷；單乙烯基胺基甲酸酯封端的聚二甲基矽氧烷；單-甲基丙烯醯胺封端的聚二甲基矽氧烷；單-丙烯醯胺封端的聚二甲基矽氧烷；揭露於美國專利案號7915323和8420711、美國專利申請公開案號2012/244088和2012/245249(藉由引用以其全文結合在此)中的碳矽氧烷乙烯基單體；其組合。
較佳的疏水乙烯基單體的實例包括甲基丙烯酸酯、乙基丙烯酸酯、丙基丙烯酸酯、異丙基丙烯酸酯、環己基丙烯酸酯、2-乙基己基丙烯酸酯、甲基甲基丙烯酸酯、乙基甲基丙烯酸酯、丙基甲基丙烯酸酯、乙酸乙烯酯、丙酸乙烯酯、丁酸乙烯酯、戊酸乙烯酯、苯乙烯、氯丁二烯、氯乙烯、偏二氯乙烯、丙烯腈、1-丁烯、丁二烯、甲基丙烯腈、乙烯基甲苯、乙烯基乙醚、全氟己基乙基-硫代-羰基-胺基乙基-甲基丙烯酸酯、異冰片基甲基丙烯 酸酯、三氟乙基甲基丙烯酸酯、六氟-異丙基甲基丙烯酸酯、六氟丁基甲基丙烯酸酯。
在本發明中可以使用任何合適的親水乙烯基單體。較佳的乙烯基單體的實例包括而不限於N,N-二甲基丙烯醯胺(DMA)、N,N-二甲基甲基丙烯醯胺(DMMA)、2-丙烯醯胺乙醇酸、N-羥基丙基丙烯醯胺、N-羥基乙基丙烯醯胺、N-[三(羥基甲基)甲基]-丙烯醯胺、N-乙烯基吡咯啶酮、N-乙烯基甲醯胺、N-乙烯基乙醯胺、N-乙烯基異丙基醯胺、N-乙烯基-N-甲基乙醯胺、N-甲基-3-亞甲基-2-吡咯啶酮、1-甲基-5-亞甲基-2-吡咯啶酮、5-甲基-3-亞甲基-2-吡咯啶酮、2-羥基乙基甲基丙烯酸酯(HEMA)、2-羥基乙基丙烯酸酯(HEA)、羥基丙基丙烯酸酯、羥基丙基甲基丙烯酸酯(HPMA)、三甲基銨2-羥基丙基甲基丙烯酸酯鹽酸鹽、胺基丙基甲基丙烯酸酯鹽酸鹽、二甲基胺基乙基甲基丙烯酸酯(DMAEMA)、甲基丙烯酸甘油酯(GMA)、具有高達1500的重均分子量的C1-C4-烷氧基聚乙二醇(甲基)丙烯酸酯、(甲基)丙烯酸、及其混合物。根據本發明，可聚合的矽酮組成物包括按重量計小於5%(較佳的是小於4%，更較佳的是約3%或更小，甚至更較佳的是約2%或更小)的上文列出的一種或多種親水乙烯基單體。
較佳的乙烯基交聯劑的實例包括而不限於四乙二醇二丙烯酸酯、三乙二醇二丙烯酸酯、二乙二醇二丙烯酸酯、乙二醇二丙烯酸酯、四乙二醇二甲基丙烯酸酯、三乙二醇二甲基丙烯酸酯、二乙二醇二甲基丙烯酸酯、乙二醇二甲基丙烯酸酯、四乙二醇二乙烯基醚、三乙二醇二乙烯基醚、二乙二醇二乙烯基醚、 乙二醇二乙烯基醚、三羥甲基丙烷三甲基丙烯酸酯、季戊四醇四甲基丙烯酸酯、雙酚A二甲基丙烯酸酯、乙烯基甲基丙烯酸酯、乙二胺二甲基丙烯醯胺、乙二胺二丙烯醯胺、二甲基丙烯酸甘油酯、三烯丙基異氰尿酸酯、三烯丙基氰尿酸酯、烯丙基甲基丙烯酸酯、烯丙基丙烯酸酯、N-烯丙基-甲基丙烯醯胺、N-烯丙基-丙烯醯胺、1,3-雙(甲基丙烯醯胺丙基)-1,1,3,3-四-(三甲基矽氧基)二矽氧烷、N,N’-亞甲基雙丙烯醯胺、N,N’-亞甲基雙甲基丙烯醯胺、N,N’-乙烯雙丙烯醯胺、N,N’-乙烯雙甲基丙烯醯胺、1,3-雙(N-甲基丙烯醯胺丙基)-1,1,3,3-四-(三甲基矽氧基)二矽氧烷、1,3-雙(甲基丙烯醯胺丁基)-1,1,3,3-四-(三甲基矽氧基)-二矽氧烷、1,3-雙(丙烯醯胺丙基)-1,1,3,3-四(三甲基矽氧基)二矽氧烷、1,3-雙(甲基丙烯醯氧基乙基脲基丙基)-1,1,3,3-四(三甲基矽氧基)二矽氧烷、及其組合。所用的交聯劑的量以相對於總聚合物的重量含量表示並且較佳的是小於2%，並且更較佳的是從約0.01%至約1%。
任何適合的UV吸收性乙烯基單體可以用於用以製備本發明聚合物的可聚合組成物中。較佳的UV-吸收性和UV/HEVL吸收性的含苯並三唑的乙烯基單體的實例包括而不限於：2-(2-羥基-5-乙烯基苯基)-2H-苯並三唑、2-(2-羥基-5-丙烯醯氧基苯基)-2H-苯並三唑、2-(2-羥基-3-甲基丙烯醯基醯胺基甲基-5-三級辛基苯基)苯並三唑、2-(2'-羥基-5'-甲基丙烯醯基醯胺基苯基)-5-氯苯並三唑、2-(2'-羥基-5'-甲基丙烯醯基醯胺基苯基)-5-甲氧基苯並三唑、2-(2'-羥基-5'-甲基丙烯醯基氧基丙基-3'-三級丁基-苯基)-5-氯苯並三唑、2-(2'-羥基-5'-甲基丙烯醯基氧基丙基苯基)苯並三唑、2-羥基-5-甲氧基-3-(5-(三氟甲基)-2H-苯並[d][1,2,3]三唑-2- 基)苄基甲基丙烯酸酯(WL-1)、2-羥基-5-甲氧基-3-(5-甲氧基-2H-苯並[d][1,2,3]三唑-2-基)苄基甲基丙烯酸酯(WL-5)、3-(5-氟-2H-苯並[d][1,2,3]三唑-2-基)-2-羥基-5-甲氧基苄基甲基丙烯酸酯(WL-2)、3-(2H-苯並[d][1,2,3]三唑-2-基)-2-羥基-5-甲氧基苄基甲基丙烯酸酯(WL-3)、3-(5-氯-2H-苯並[d][1,2,3]三唑-2-基)-2-羥基-5-甲氧基苄基甲基丙烯酸酯(WL-4)、2-羥基-5-甲氧基-3-(5-甲基-2H-苯並[d][1,2,3]三唑-2-基)苄基甲基丙烯酸酯(WL-6)、2-羥基-5-甲基-3-(5-(三氟甲基)-2H-苯並[d][1,2,3]三唑-2-基)苄基甲基丙烯酸酯(WL-7)、4-烯丙基-2-(5-氯-2H-苯並[d][1,2,3]三唑-2-基)-6-甲氧基苯酚(WL-8)、2-{2’-羥基-3’-三級-5’[3”-(4”-乙烯基苄氧基)丙氧基]苯基}-5-甲氧基-2H-苯並三唑、苯酚、2-(5-氯-2H-苯並三唑-2-基)-6-(1,1-二甲基乙基)-4-乙烯基-(UVAM)、2-(2'-羥基-5'-甲基丙烯醯基氧基乙基苯基)苯並三唑(2-丙烯酸、2-甲基-、2-[3-(2H-苯並三唑-2-基)-4-羥基苯基]乙酯、Norbloc)、2-{2’-羥基-3’-三級丁基-5’-[3’-甲基丙烯醯氧基丙氧基]苯基}-5-甲氧基-2H-苯並三唑(UV13)、2-[2’-羥基-3’-三級丁基-5’-(3’-丙烯醯氧基丙氧基)苯基]-5-三氟甲基-2H-苯並三唑(CF3-UV13)、2-(2’-羥基-5-甲基丙烯醯基醯胺基苯基)-5-甲氧基苯並三唑(UV6)、2-(3-烯丙基-2-羥基-5-甲基苯基)-2H-苯並三唑(UV9)、2-(2-羥基-3-甲代烯丙基-5-甲基苯基)-2H-苯並三唑(UV12)、2-3’-三級丁基-2’-羥基-5’-(3”-二甲基乙烯基矽基丙氧基)-2’-羥基-苯基)-5-甲氧基苯並三唑(UV15)、2-(2’-羥基-5’-甲基丙烯醯丙基-3’-三級丁基-苯基)-5-甲氧基-2H-苯並三唑(UV16)、2-(2’-羥基-5’-丙烯醯丙基-3’-三級丁基-苯基)-5-甲氧基-2H-苯並三唑(UV16A)、2-甲基丙烯酸3-[3- 三級丁基-5-(5-氯苯並三唑-2-基)-4-羥基苯基]-丙酯(16-100，CAS#96478-15-8)、2-(3-(三級丁基)-4-羥基-5-(5-甲氧基-2H-苯並[d][1,2,3]三唑-2-基)苯氧基)乙基甲基丙烯酸酯(16-102)；苯酚，2-(5-氯-2H-苯並三唑-2-基)-6-甲氧基-4-(2-丙烯-1-基)(CAS#1260141-20-5)；2-[2-羥基-5-[3-(甲基丙烯醯氧基)丙基]-3-三級丁基苯基]-5-氯-2H-苯並三唑；苯酚，2-(5-乙烯基-2H-苯並三唑-2-基)-4-甲基-，均聚物(9CI)(CAS#83063-87-0)。根據本發明，該可聚合的組成物包括按重量計約0.2%至約5.0%，較佳的是約0.3%至約2.5%，更較佳的是約0.5%至約1.8%的UV吸收劑。
在能夠吸收紫外照射和高能紫光(HEVL)的乙烯基單體用於本發明中的情況下，基於鍺烷的諾裡什I型光引發劑和包括在約400至約550nm的範圍內的光的光源較佳的是用於引發自由基聚合。任何基於鍺烷的諾裡什I型光引發劑可以用於本發明中，只要它們能夠用包括在約400至約550nm的範圍內的光的光源在輻射下引發自由基聚合。基於鍺烷的諾裡什I型光引發劑的實例係US 7,605,190(藉由引用以其全文結合在此)中所述的醯基鍺化合物。較佳的是，形成鏡片的材料的單體包括以下醯基鍺化合物中的至少一種。
根據本發明，可聚合的矽酮組成物在從約20℃至約85℃的溫度下可以是溶液或熔體。較佳的是，可聚合的組成物係所有所需組分在適合溶劑或適合溶劑混合物中的溶液。
可聚合的矽酮組成物可以藉由將所有所需組分溶解在如熟習該項技術者已知的任何適合溶劑例如水、水與一種或多種與水混溶的有機溶劑的混合物、有機溶劑、或一種或多種有機溶劑的混合物中來製備。
較佳的有機溶劑的實例包括但不限於四氫呋喃、三丙二醇甲基醚、二丙二醇甲基醚、乙二醇正丁基醚、酮類(例如丙酮、甲基乙基酮等)、二乙二醇正丁基醚、二乙二醇甲基醚、乙二醇苯基醚、丙二醇甲基醚、丙二醇甲基醚乙酸酯、二丙二醇甲基醚乙酸酯、丙二醇正丙基醚、二丙二醇正丙基醚、三丙二醇正丁基醚、丙二醇正丁基醚、二丙二醇正丁基醚、三丙二醇正丁基醚、丙二醇苯基醚、二丙二醇二甲基醚、聚乙二醇、聚丙二醇、乙酸乙酯、乙酸丁酯、乙酸戊酯、乳酸甲酯、乳酸乙酯、乳酸異丙酯、二氯甲烷、2-丁醇、1-丙醇、2-丙醇、薄荷醇、環己醇、環戊醇和外型降冰片(exonorborneol)、2-戊醇、3-戊醇、2-己醇、3-己醇、3-甲基-2-丁醇、2-庚醇、2-辛醇、2-壬醇、2-癸醇、3-辛醇、降冰片、三級丁醇、三級戊醇、2-甲基-2-戊醇、2,3-二甲基-2-丁醇、3-甲基-3-戊醇、1-甲基環己醇、2-甲基-2-己醇、3,7-二甲基-3-辛醇、1-氯-2-甲基-2-丙醇、2-甲基-2-庚醇、2-甲基-2-辛醇、2-2-甲基-2-壬醇、2-甲基-2-癸醇、3-甲基-3-己醇、3-甲基-3-庚醇、4-甲基-4-庚醇、3-甲基-3-辛醇、4-甲基-4-辛醇、3-甲基-3-壬醇、4-甲基-4-壬醇、3-甲基-3-辛醇、3-乙基-3-己醇、3-甲基-3-庚醇、4-乙基-4-庚醇、4-丙基-4-庚醇、4-異丙基-4-庚醇、2,4-二甲基-2-戊醇、1-甲基環戊醇、1-乙基環戊醇、1-乙基環戊醇、3-羥基-3-甲基-1-丁烯、4-羥基-4-甲基-1-環戊醇、2-苯基-2-丙醇、2-甲氧基-2- 甲基-2-丙醇、2,3,4-三甲基-3-戊醇、3,7-二甲基-3-辛醇、2-苯基-2-丁醇、2-甲基-1-苯基-2-丙醇和3-乙基-3-戊醇、1-乙氧基-2-丙醇、1-甲基-2-丙醇、三級戊醇、異丙醇、1-甲基-2-吡咯啶酮、N,N-二甲基丙醯胺、二甲基甲醯胺、二甲基乙醯胺、二甲基丙醯胺、N-甲基吡咯啶酮、及其混合物。
可聚合的矽酮組成物可以熱固化或光化固化，如熟習該項技術者已知的。較佳的是，在模具中固化可聚合的矽酮組成物以用於製作醫療器材。
用於製作醫療器材(例如隱形眼鏡)的鏡片模具係熟習該項技術者熟知的，並且例如在鑄造模製或旋轉鑄造中使用。例如，模具(用於鑄造模製)通常包括至少兩個模具區域(或部分)或者半模，即第一和第二半模。該第一半模限定第一模製(或光學)表面並且該第二半模限定第二模製(或光學)表面。該第一和第二半模被配置為接納彼此，使得在該第一模製表面與該第二模製表面之間形成鏡片形成腔。半模的模製表面係該模具的成腔表面並與鏡片形成材料直接接觸。
製造用於鑄造模製隱形眼鏡的模具區域的方法總體上對於熟習該項技術者來說係眾所熟知的。本發明的方法不局限於任何特定的形成模具的方法。事實上，任何形成模具的方法可以用於本發明中。該第一和第二半模可以藉由各種技術(如注射模製或車床加工)形成。用於形成該等半模的適合方法的實例揭露於謝德(Schad)的美國專利案號4,444,711；波孟(Boehm)等人的4,460,534；莫里爾(Morrill)的5,843,346；以及博納伯格 (Boneberger)等人的5,894,002中，該等專利也藉由引用結合在此。
幾乎本領域已知的所有用於製備模具的材料可以用於製備用於製作醫療器材的模具。例如，可以使用聚合物材料，如聚乙烯、聚丙烯、聚苯乙烯、PMMA、Topas® COC級8007-S10(來自德國法蘭克福市和新澤西州薩米特(Frankfurt,Germany and Summit,New Jersey)的泰科納公司(Ticona GmbH)的乙烯與降冰片烯的透明無定形共聚物)等。可以使用允許紫外線透射的其他材料，如石英玻璃和藍寶石。
在較佳的實施方式中，使用可重複使用的模具並且將該可聚合的矽酮組成物在光化輻射的空間限制下光化固化以形成矽酮醫療器材。較佳的可重複使用的模具的實例係揭露於美國專利案號6,800,225、7,384,590、和7,387,759中的那些，將該等專利藉由引用以其全文結合。可重複使用的模具可由石英、玻璃、藍寶石、CaF2、環烯烴共聚物(例如像來自德國法蘭克福市和新澤西州薩米特的泰科納公司的Topas® COC級8007-S10(乙烯和降冰片烯的透明無定形共聚物)，來自肯塔基州路易斯維爾的瑞翁化學公司(Zeon Chemicals LP,Louisville,KY)的Zeonex®和Zeonor®)、聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)、來自杜邦(DuPont)的聚甲醛(Delrin)、來自G.E.塑膠(G.E.Plastics)的Ultem®(聚醚醯亞胺)、PrimoSpire®等製成。
根據本發明，可根據任何已知的方法將矽酮組成物或可聚合的矽酮組成物引入(分配)至由模具形成的腔內。
在將矽酮組成物或可聚合的矽酮組成物分配到模具 中之後，它發生交聯或聚合以產生醫療器材(即基質)。交聯或聚合可以較佳的是藉由使模具中的鏡片形成組成物暴露在光化輻射的空間限制下而進行熱引發或光化引發，以使該可聚合組成物中的可聚合組分交聯。
使得可以從該模具中移除該模製的物件的模具打開可以按本身已知的方式發生。
模製的基質可以經受萃取以去除未聚合的可聚合組分。萃取溶劑可以是熟習該項技術者已知的任何溶劑。適合的萃取溶劑的實例係上文描述的那些。
之後，例如，在鑄造模製製造方法中，鏡片(或基質)可以從模具釋放，並且經受模製後過程，例如，萃取、水合等。
矽酮基質可以根據熟習該項技術者已知的任何方法來乾燥，並且然後藉由將其暴露於電漿(還稱作“電輝光放電電漿”)而經受電漿處理。電漿處理的實例係美國專利案號4,143,949；4,312,575；5,464,667、6,881,269；以及7,078,074(藉由引用以其全文結合在此)中揭露的那些。
熟習該項技術者很好地理解，電漿(即電輝光放電電漿)係部分電離的氣體，這種氣體由高濃度的激發的原子、分子、離子、和自由基種類組成，並且係藉由使在真空室中的氣體經受電場(典型地在射頻(rf)下)(或在微波或其他頻率下)來產生。激發的種類與置於電漿中的物件的固體表面相互作用，導 致對材料表面的化學和物理改性。
關於電漿處理及其使用的綜述，參考R.哈特曼(Hartmann)“電漿聚合作用：基本原理、技術和應用(Plasma polymerisation：Grundlagen,Technik und Anwendung)”，國際表面技術(Jahrb.Oberflächentechnik)(1993)49，第283-296頁，巴特爾研究所(Battelle-Inst.e.V.)法蘭克福(Frankfurt)/美茵(Main)德國；H.亞蘇達(Yasuda)，“輝光放電聚合作用(Glow Discharge Polymerization)”，聚合物科學雜誌：大分子綜述(Journal of Polymer Science：Macromolecular Reviews)，第16卷(1981)，第199-293頁；H.亞蘇達，“電漿聚合作用(Plasma Polymerization)”，學術出版社公司(Academic Press,Inc.)(1985)；弗蘭克 詹森(Frank Jansen)，“電漿沈澱方法(Plasma Deposition Processes)”，於“電漿沈積的薄膜(Plasma Deposited Thin Films)”中，由T.莫特(Mort)和F.詹森(Jansen)編寫，CRC出版社，波卡拉頓(Boca Raton)(19)；O.奧切洛(Auciello)等人(編寫)“電漿-表面相互作用以及對材料的加工(Plasma-Surface Interactions and Processing of Materials)”，由克魯沃學術出版商(Kluwer Academic Publisher)公開於NATO ASI系列中；系列E：應用科學(Applied Sciences)，第176卷(1990)，第377-399頁；以及N.蒂斯(Dilsiz)和G.阿克福利(Akovali)，“選擇的有機化合物的電漿聚合作用(Plasma Polymerization of Selected Organic Compounds)”，聚合物(Polymer)，第37卷(1996)，第333-341頁。
作為矽酮基質的電漿處理的說明實例，在反應器室中將一種或多種矽酮基質放置於相對的電極之間。然後將該室密封，並且藉由真空系統進行減壓。需要顯著的時間來將該系統抽吸到操作壓力。當在該室中達到適合的壓力時，將處理氣引入該室內部，並且給電極供電。取決於所使用的處理氣，所得電漿雲可以將薄聚合物塗層塗到基質上和/或改變基質表面的化學組成。在適當時間之後，停止給電極供電，並且使反應器室回到大氣壓，使得可以移除基質。
電漿處理系統對於熟習該項技術者而言係已知的，並且已經揭露於專利和文章中。例如，何鵬(Peng Ho)和亞蘇達(Yasuda)在他們的論文中描述了(“塗在矽酮隱形眼鏡的表面上的甲烷的電漿聚合物的超薄塗層(Ultrathin Coating Of Plasma Polymer Of Methane Applied On The Surface Of Silicone Contact Lenses)”，生物醫學材料研究雜誌(Journal of Biomedical材料s Research)，第22卷，919-937(1988)，藉由引用以其全文結合在此)一種成批系統(或旋轉電漿系統)，該系統包括鐘形真空室，在該真空室中佈置相對的鋁電極，並且可旋轉的鋁板位於電極之間並由該系統內的感應電動機驅動。松澤(Matsuzawa)和溫特頓(Winterton)在US 6,881,269(藉由引用以其全文結合在此)中揭露了一種線性電漿系統。
根據本發明，將處於乾燥狀態的矽酮基質用電漿氣(即大氣)中產生的電漿處理，該電漿氣由以下構成：空氣、CO2、或C1-C6烴和二級氣體的混合物，該二級氣體選自由以下各項組成 之群組：空氣、CO2、N2、及其組合；較佳的是空氣、CO2、或C1-C4烴和二級氣體的混合物，該二級氣體選自由以下各項組成之群組：空氣、CO2、N2、及其組合；更較佳的是CO2、或甲烷和二級氣體的混合物，該二級氣體選自由以下各項組成之群組：空氣、CO2、N2、及其組合；甚至更較佳的是CO2、或甲烷和空氣的混合物，或者甲烷和CO2的混合物。
根據本發明，電漿塗層(層)的厚度小於40nm，較佳的是從約1nm至約35nm，更較佳的是從約2nm至約30nm。電漿塗層(層)的厚度可以根據任何已知的方法來確定。例如，可以對經電漿處理的矽片連同矽酮基質一起藉由橢圓偏振術來測量厚度。技術人員知道如何控制電漿條件以獲得矽酮基質上的具體電漿塗層(層)的所需厚度。
在電漿處理中使用的電漿係在由C1-C6烴和二級氣體的混合物構成的大氣(即電漿氣)中產生的情況下，該二級氣體選自由以下各項組成之群組：空氣、CO2、N2、及其組合，電漿氣的組成可以藉由混合物中每種單獨氣體的流速(sccm)來控制。較佳的是，C1-C6烴相對於二級氣體(空氣、CO2、N2、或其組合)的流速比率係從約1：4至約4：1。
在另一個較佳的實施方式中，子步驟(2)(a)係在由空氣構成的電漿氣(即大氣)中產生的電漿中進行的。
在另一個較佳的實施方式中，子步驟(2)(a)係在由CO2構成的電漿氣(即大氣)中產生的電漿中進行的。
在另一個較佳的實施方式中，子步驟(2)(a)係在電漿氣(即大氣)中產生的電漿中進行的，該電漿氣由以下構成：C1-C6烴和二級氣體(該二級氣體選自由以下各項組成之群組：空氣、CO2、N2、及其組合)的混合物(更較佳的是CO2、或C1-C4烴和二級氣體的混合物，該二級氣體選自由以下各項組成之群組：空氣、CO2、N2、及其組合；更較佳的是CO2、或甲烷和二級氣體的混合物，該二級氣體選自由以下各項組成之群組：空氣、CO2、N2、及其組合；甚至更較佳的是CO2、或甲烷和空氣的混合物，或者甲烷和CO2的混合物)。
在另一個較佳的實施方式中，在子步驟(2)(a)之前，表面處理進一步包括用在電漿氣(即大氣)中產生的電漿對處於乾燥狀態的矽酮基質的表面進行電漿預處理的子步驟，該電漿氣由空氣構成，其中子步驟(2)(a)係在電漿氣(即大氣)中產生的電漿中進行的，該電漿氣由以下構成：C1-C6烴和二級氣體(該二級氣體選自下組，該組由下各項組成：空氣、CO2、N2、及其組合)的混合物(更較佳的是C1-C4烴和二級氣體的混合物，該二級氣體選自由以下各項組成之群組：空氣、CO2、N2、及其組合；甚至更較佳的是CO2、或甲烷和空氣的混合物，或甲烷和CO2的混合物)。
根據本發明，電漿處理即子步驟(2)(a)的持續時間係從約10分鐘至約60分鐘，而電漿預處理(即電漿預處理的子步驟)的持續時間小於10分鐘，較佳的是從約1至約5分鐘。
應理解在本發明的方法中的表面處理可以包括在相 同或不同電漿氣中產生的電漿中的一個或多個電漿處理步驟。
根據本發明，經電漿處理的矽酮基質與反應性親水聚合物的第一水性溶液的接觸可以藉由將該矽酮基質浸入該水性溶液中或藉由用該水性溶液噴塗該矽酮基質而發生。一種接觸方法涉及將經電漿處理的矽酮基質單獨浸入第一水性溶液浴中持續一段時間，或可替代地將經電漿處理的矽酮基質浸入一系列水性溶液浴中，對於每個浴持續固定的較短時間段。另一種接觸方法涉及單獨噴塗第一水性溶液。然而，許多替代方案涉及可以被熟習該項技術者設計的噴塗-和浸漬-步驟的各種組合。接觸時間可以是從約5秒至約10小時。技術人員知道如何控制接觸時間以獲得矽酮基質上的具體反應性聚合物層的所需厚度，在該矽酮基質上具有底料電漿層。
在較佳的實施方式中，在從電漿處理系統去除經電漿處理的矽酮基質之後，就在電漿處理子步驟之後立即在約40分鐘或更短(較佳的是約30分鐘或更短，更較佳的是約20分鐘或更短)的時間段內，將經電漿處理的矽酮基質放置為與第一水性溶液接觸，並且之後與水、有機溶劑、水和一種或多種有機溶劑的混合物、兩種或更多種有機溶劑的混合物、或不含任何反應性聚合物的任何水基或有機基溶液接觸，該第一水性溶液包括具有多個反應性官能團的反應性親水聚合物，該等反應性官能團選自由以下各項組成之群組：羧基基團、一級胺基團、二級胺基團、及其組合。認為可以在經電漿處理的矽酮基質的表面上的底料電漿層中存在反應性基團。當反應性聚合物存在於第一水性溶液中以 用於在電漿處理之後立即在40分鐘之內與經電漿處理的矽酮基質接觸時，那些自由基可以與反應性聚合物反應以提供足夠的用於將反應性聚合物層共價附接到底料電漿層上的錨定位點，由此增強有待在步驟(3)中形成的水凝膠塗層的耐用性。較佳的是，該第一水性溶液包括按重量計至少約0.001%(較佳的是按重量計從約0.002%至約20%，更較佳的是按重量計從約0.005%至約15%，甚至更較佳的是按重量計從約0.01%至約10%)的如上定義的反應性親水聚合物。
在另一個較佳的實施方式中，該反應性親水聚合物係聚陰離子聚合物，該聚陰離子聚合物包括羧基基團並且具有至少1000道耳頓(較佳的是從2000至5,000,000道耳頓，更較佳的是從5000至2,000,000道耳頓，甚至更較佳的是從10,000至1,000,000道耳頓)的重均分子量，並且該第一水性溶液較佳的是具有從約1.0至約3.0(更較佳的是從約1.5至約2.5，甚至更較佳的是從約1.8至約2.0)的pH。該聚陰離子聚合物較佳的是選自下組的聚陰離子聚合物，該組由以下各項組成：聚丙烯酸、聚甲基丙烯酸、聚乙基丙烯酸、聚(丙烯酸-共-甲基丙烯酸)、聚(丙烯酸-共-乙基丙烯酸)、聚(甲基丙烯酸-共-乙基丙烯酸)、及其混合物，更較佳的是選自下組的聚陰離子聚合物，該組由以下各項組成：聚丙烯酸、聚甲基丙烯酸、聚(丙烯酸-共-甲基丙烯酸)、及其混合物。認為可以在經電漿處理的矽酮隱形眼鏡(或基質)上的底料電漿層中存在一些反應性官能團，該等反應性官能團包括矽醇基團(Si-OH)。施密特(Schmidt)報導了偶合反應可以根據酸催化的酯縮合機制在羧基基團與游離的未反應的矽醇基團之間在低pH(例如pH 2.0) 下發生(S.W.施密特等人，朗繆爾(Langmuir)2010，26(19)，15333-15338，藉由引用以其全文結合在此)。
在另一個較佳的實施方式中，該反應性親水聚合物係聚陽離子聚合物，該聚陽離子聚合物包括一級胺基基團和/或二級胺基基團並且具有至少1000道耳頓(較佳的是從2000至5,000,000道耳頓，更較佳的是從5000至2,000,000道耳頓，甚至更較佳的是從10,000至1,000,000道耳頓)的重均分子量，並且該第一水性溶液較佳的是具有從約9.5至約11.0(更較佳的是從約10.0至約11.0)的pH。該聚陽離子聚合物較佳的是選自由以下各項組成之群組：聚乙烯亞胺、聚烯丙胺、聚乙烯胺、聚醯胺胺、及其混合物。
在另一個較佳的實施方式中，該反應性親水聚合物進一步包括四氫吖唉鎓基團並且具有至少1000道耳頓(較佳的是從2000至5,000,000道耳頓，更較佳的是從5000至2,000,000道耳頓，甚至更較佳的是從10,000至1,000,000道耳頓)的重均分子量，並且該第一水性溶液較佳的是具有小於約8.0(更較佳的是從約2.0至約8.0，甚至更較佳的是從約6.0至約8.0)的pH。在這個較佳的實施方式中，該反應性親水聚合物較佳的是化學改性的聚(2-唑啉-共-乙烯亞胺)-表氯醇、化學改性的聚醯胺胺-表氯醇、或其組合。較佳的是，該化學改性的聚(2-唑啉-共-乙烯亞胺)-表氯醇或該化學改性的聚醯胺胺-表氯醇包括(i)按重量計從約20%至約95%的衍生自聚醯胺胺-表氯醇或聚(2-唑啉-共-乙烯亞胺)-表氯醇的第一聚合物鏈，(ii)按重量計從約5%至約80%的衍生自至少一種 親水性增強劑的親水部分或第二聚合物鏈，該至少一種親水性增強劑具有選自下組的至少兩個反應性官能團，該組由以下各項組成：胺基基團、羧基基團、硫醇基、及其組合，其中該等親水部分或第二聚合物鏈藉由各自在該聚醯胺胺-表氯醇或該聚(2-唑啉-共-乙烯亞胺)-表氯醇的一個四氫吖唉鎓基團與該親水性增強劑的一個胺基、羧基或硫醇基之間形成的一個或多個共價鍵而共價地附接至該等第一聚合物鏈，以及(iii)四氫吖唉鎓基團，其為該等第一聚合物鏈的非反應部分或者共價地附接到該等第一聚合物鏈上的側基或端基(在該等反應性官能團係親水性增強劑的非反應部分時)。化學改性的聚(2-唑啉-共-乙烯亞胺)-表氯醇或化學改性的聚醯胺胺-表氯醇的組成係由根據方案I中所示的交聯反應針對這種聚合物使用的反應物混合物的組成(基於該等反應物的總重量)決定的
其中X1係-S-*、-OC(=O)-*、或-NR’-*，其中R’係氫或C1-C20未取代的或取代的烷基基團，並且*代表有機基團。例如，如果基於反應物的總重量，反應物混合物包括按重量計約75%的聚醯胺胺-表氯醇和按重量計約25%的至少一種親水性增強劑，則所得化學改性的聚醯胺胺-表氯醇包括按重量計約75%的衍生自聚醯胺胺-表氯醇的第一聚合物鏈，以及按重量計約25%的衍生自所述至少一種親水性增強劑的親水部分或第二聚合物鏈。化學改性的聚(2-唑啉-共-乙烯亞胺)-表氯醇或化學改性的聚醯胺胺-表氯醇的四氫 吖唉鎓基團和反應性官能團(羧基、一級胺基、和/或二級胺基基團)係不參與用於製備化學改性的聚(2-唑啉-共-乙烯亞胺)-表氯醇或化學改性的聚醯胺胺-表氯醇的交聯反應的那些四氫吖唉鎓基團(聚醯胺胺-表氯醇的)以及反應性官能團(親水性增強劑的)。
任何合適的親水增強劑可以用於本發明中，只要它們含有至少一個胺基基團、至少一個羧基基團、和/或至少一個硫醇基。
適合的親水性增強劑的實例描述於下文，並且可以在用於製備化學改性的聚(2-唑啉-共-乙烯亞胺)-表氯醇或化學改性的聚醯胺胺-表氯醇的較佳的實施方式中使用。
認為包括底料電漿層和反應性聚合物層的反應性基底塗層可以有利地用於在矽酮隱形眼鏡上形成潤滑的非矽酮水凝膠塗層。這種潤滑的非矽酮水凝膠塗層可以對帶正電荷抗微生物劑的沈積以及累積具有低敏感性，因為在基底塗層中羧基基團的濃度最小。另外，基底塗層和潤滑的非矽酮水凝膠塗層的組合可以具有充足的厚度和高交聯密度，以便防止矽酮遷移到矽酮基質(較佳的是矽酮隱形眼鏡)的表面，即使它在空氣中被儲存於乾燥狀態中持續延長的時間段。此外，在下面的底料電漿層可以為矽酮水凝膠隱形眼鏡提供充足的親水性(或潤濕性)，以足夠確保鏡片的生物相容性，即使在如果對隱形眼鏡進行操作並佩戴的過程中非矽酮水凝膠塗層會受到損害的情況下鏡片不是潤滑的。此外，這種表面處理可以提供用於構建具有所希望的耐用性的潤滑 塗層的平臺，該耐用性例如對於日拋鏡片而言持續高達兩天，對於週拋、兩週拋或月拋鏡片而言持續7至35天。
根據本發明，將其上具有基底塗層的矽酮隱形眼鏡(或基質)在第二水性溶液中在從約60℃至約140℃的溫度下加熱持續一個時間段從而形成在矽酮隱形眼鏡(或基質)上的水凝膠塗層，該第二水性溶液包括水溶性且可熱交聯的親水聚合物材料，該親水聚合物材料具有四氫吖唉鎓基團以及視情況(但較佳的是)胺基或羧基基團，該時間段係足夠長的以使水溶性可熱交聯的親水聚合物材料與基底塗層交聯，其中在矽酮隱形眼鏡(或基質)上的水凝膠塗層具有2或更低的摩擦等級。應理解該第一水性溶液和該第二水性溶液可以彼此相同或不同。
在步驟(3)中使用的水溶性且可熱交聯的親水聚合物材料較佳的是聚(2-唑啉-共-乙烯亞胺)-表氯醇、化學改性的聚(2-唑啉-共-乙烯亞胺)-表氯醇、化學改性的聚醯胺胺-表氯醇、或其組合，其中該化學改性的聚(2-唑啉-共-乙烯亞胺)-表氯醇或該化學改性的聚醯胺胺-表氯醇包括(i)按重量計從約20%至約95%的衍生自聚醯胺胺-表氯醇或聚(2-唑啉-共-乙烯亞胺)-表氯醇的第一聚合物鏈，(ii)按重量計從約5%至約80%的衍生自至少一種親水性增強劑的親水部分或第二聚合物鏈，該至少一種親水性增強劑具有選自下組的至少一個反應性官能團，該組由以下各項組成：胺基基團、羧基基團、硫醇基、及其組合，其中該等親水部分或第二聚合物鏈藉由各自在該聚醯胺胺-表氯醇或該聚(2-唑啉-共-乙烯亞胺)-表氯醇的一個四氫吖唉鎓基團與該親水性增強 劑的一個胺基、羧基或硫醇基之間形成的一個或多個共價鍵而共價地附接至該等第一聚合物鏈，以及(iii)四氫吖唉鎓基團，其為該等第一聚合物鏈的部分或者共價地附接到該等第一聚合物鏈上的側基或端基。
一類較佳的親水性增強劑包括而不限於：含有一級胺基、二級胺基、羧基或硫醇基的單糖(例如，3-胺基-1,2-丙二醇、1-硫醇甘油、5-酮基-D-葡萄糖酸、半乳糖胺、葡萄糖胺、半乳糖醛酸、葡萄糖酸、胺基葡萄糖酸、甘露糖胺、葡糖二酸1,4-內酯、糖酸、尤羅索尼克酸(Ketodeoxynonulosonic acid)、N-甲基-D-葡糖胺、1-胺基-1-去氧-β-D-半乳糖、1-胺基-1-去氧山梨醇、1-甲基胺基-1-去氧山梨醇、N-胺基乙基葡糖醯胺)；含有一級胺基、二級胺基、羧基或硫醇基的二糖(例如，軟骨素二糖鈉鹽、二(β-D-哌喃木糖基)胺、二半乳糖醛酸、肝素二糖、透明質酸二糖、乳糖酸)；以及含有一級胺基、二級胺基、羧基或硫醇基的寡糖(例如，羧甲基-β-環糊精鈉鹽、三半乳糖醛酸)；及其組合。
另一類較佳的親水性增強劑係具有一個或多個(一級或二級)胺基、羧基和/或硫醇基的親水性聚合物。更較佳的是，胺基(-NHR’，其中R’如以上定義的)、羧基(-COOH)和/或硫醇基(-SH)基團在作為親水性增強劑的親水性聚合物中的含量係基於該親水性聚合物的總重量，按重量計小於約40%，較佳的是小於約30%，更較佳的是小於約20%，甚至更較佳的是小於約10%。
作為親水增強劑的一類較佳的親水性聚合物係含有(一級或二級)胺基或羧基的多糖，例如像羧甲基纖維素(具有 約40%或更少的羧基含量，該羧基含量係基於重複單元-[C6H10-mO5(CH2CO2H)m]-的組成估計的，其中m係1至3)、羧乙基纖維素(具有約36%或更少的羧基含量，該羧基含量係基於重複單元-[C6H10-mO5(C2H4CO2H)m]-的組成估計的，其中m係1至3)、羧丙基纖維素(具有約32%或更少的羧基含量，該羧基含量係基於重複單元-[C6H10-mO5(C3H6CO2H)m]-的組成估計的，其中m係1至3)、透明質酸(具有約11%的羧基含量，該羧基含量係基於重複單元-(C13H20O9NCO2H)-的組成估計的)、硫酸軟骨素(具有約9.8%的羧基含量，該羧基含量係基於重複單元-(C12H18O13NS CO2H)-的組成估計的)、或其組合。
作為親水性增強劑的另一類較佳的親水性聚合物包括但不限於：具有單胺基(一級胺基或二級胺基)、羧基或硫醇基的聚(乙二醇)(PEG)(例如，PEG-NH2、PEG-SH、PEG-COOH)；H2N-PEG-NH2；HOOC-PEG-COOH；HS-PEG-SH；H2N-PEG-COOH；HOOC-PEG-SH；H2N-PEG-SH；具有一個或多個胺基(一級胺基或二級胺基)、羧基或硫醇基的多臂PEG；具有一個或多個胺基(一級胺基或二級胺基)、羧基或硫醇基的PEG樹狀聚合物；非反應性親水性乙烯基單體的二胺基(一級胺基或二級胺基)或二羧基封端的均聚物或共聚物；非反應性親水性乙烯基單體的單胺基(一級胺基或二級胺基)或單羧基封端的均聚物或共聚物；作為一種組成物的聚合產物的共聚物，該組成物包含(1)按重量計約60%或更少，按重量計較佳的是從約0.1%至約30%、更較佳的是從約0.5%至約20%、甚至更較佳的是從約1%至約15%的一種或多種反應性乙烯基單體和(2)至少一種非反應性 親水性乙烯基單體；及其組合。一種或多種反應性乙烯基單體和一種或多種非反應性親水性乙烯基單體係先前描述的那些。
更較佳的是，作為親水性增強劑的親水性聚合物係PEG-NH2；PEG-SH；PEG-COOH；H2N-PEG-NH2；HOOC-PEG-COOH；HS-PEG-SH；H2N-PEG-COOH；HOOC-PEG-SH；H2N-PEG-SH；具有一個或多個胺基、羧基或硫醇基的多臂PEG；具有一個或多個胺基、羧基或硫醇基的PEG樹狀聚合物；選自下組的非反應性親水性乙烯基單體的單胺基、單羧基、二胺基或二羧基封端的均聚物或共聚物，該組由以下各項組成：丙烯醯胺(AAm)、N,N-二甲基丙烯醯胺(DMA)、N-乙烯基吡咯啶酮(NVP)、N-乙烯基-N-甲基乙醯胺、丙三醇(甲基)丙烯酸酯、羥乙基(甲基)丙烯酸酯、N-羥乙基(甲基)丙烯醯胺、具有最高達400道耳頓的重均分子量的C1-C4-烷氧基聚乙二醇(甲基)丙烯酸酯、乙烯醇、N-甲基-3-亞甲基-2-吡咯啶酮、1-甲基-5-亞甲基-2-吡咯啶酮、5-甲基-3-亞甲基-2-吡咯啶酮、N,N-二甲基胺基乙基(甲基)丙烯酸酯、N,N-二甲基胺基丙基(甲基)丙烯醯胺、(甲基)丙烯醯氧基乙基磷醯膽鹼、及其組合；作為一種組成物的聚合產物的共聚物，該組成物包含(1)按重量計從約0.1%至約30%、較佳的是從約0.5%至約20%、更較佳的是從約1%至約15%的丙烯酸、C1-C3烷基丙烯酸、烯丙胺和/或胺基-C2-C4烷基(甲基)丙烯酸酯，和(2)至少一種選自下組的非反應性親水性乙烯基單體，該組由以下各項組成：丙烯醯胺、N,N-二甲基丙烯醯胺、N-乙烯基吡咯啶酮、(甲基)丙烯醯氧基乙基磷醯膽鹼、N-乙烯基-N-甲基乙醯胺、丙三醇(甲基)丙烯酸酯、羥乙基(甲基)丙烯酸酯、N-羥乙基(甲基)丙烯醯胺、 具有最高達400道耳頓的重均分子量的C1-C4-烷氧基聚乙二醇(甲基)丙烯酸酯、乙烯醇、及其組合。
最較佳的是，作為親水性增強劑的該親水性增強劑係PEG-NH2；PEG-SH；PEG-COOH；單胺基、單羧基、二胺基或二羧基封端的聚乙烯基吡咯啶酮；單胺基、單羧基、二胺基或二羧基封端的聚丙烯醯胺；單胺基、單羧基、二胺基或二羧基封端的聚(DMA)；單胺基或單羧基、二胺基或二羧基封端的聚(DMA-共-NVP)；單胺基、單羧基、二胺基或二羧基封端的聚(NVP-共-N,N-二甲基胺基乙基(甲基)丙烯酸酯))；單胺基、單羧基、二胺基或二羧基封端的聚(乙烯醇)；單胺基、單羧基、二胺基或二羧基封端的聚[(甲基)丙烯醯氧基乙基磷醯膽鹼]均聚物或共聚物；單胺基、單羧基、二胺基或二羧基-封端的聚(NVP-共-乙烯醇)；單胺基、單羧基、二胺基或二羧基封端的聚(DMA-共-乙烯醇)；具有按重量計從約0.1%至約30%、較佳的是從約0.5%至約20%、更較佳的是從約1%至約15%的(甲基)丙烯酸的聚[(甲基)丙烯酸-共-丙烯醯胺]；具有按重量計從約0.1%至約30%、較佳的是從約0.5%至約20%、更較佳的是從約1%至約15%的(甲基)丙烯酸的聚[(甲基)丙烯酸-共-NVP)；作為一種組成物的聚合產物的共聚物，該組成物包含(1)(甲基)丙烯醯氧基乙基磷醯膽鹼和(2)按重量計從約0.1%至約30%、較佳的是從約0.5%至約20%、更較佳的是從約1%至約15%的丙烯酸、C1-C3烷基丙烯酸、烯丙胺和/或胺基-C2-C4烷基(甲基)丙烯酸酯；及其組合。
具有官能團的PEG和具有官能團的多臂PEG可以從 不同的商業供應商(例如，波利塞斯(Polyscience)、和希爾沃特聚合物公司(Shearwater Polymers,inc.)等)獲得。
一種或多種非反應性親水性乙烯基單體或一種含磷醯膽鹼的乙烯基單體的單胺基、單羧基、二胺基或二羧基封端的均聚物或共聚物可以根據在美國專利案號6,218,508(藉由引用以其全文結合在此)中描述的程序製備。例如，為了製備非反應性親水性乙烯基單體的二胺基或二羧基封端的均聚物或共聚物，該非反應性乙烯基單體、具有胺基或羧基基團的鏈轉移劑(例如，2-胺基乙硫醇、2-巰基丙酸、硫代乙醇酸、硫代乳酸、或其他羥基硫醇、胺基硫醇、或含羧基的硫醇)以及視情況其他乙烯基單體與反應性乙烯基單體(具有胺基或羧基基團)、在自由基引發劑存在下共聚(熱地或光化地)。總體上，鏈轉移劑與除了該反應性乙烯基單體的所有乙烯基單體的莫耳比係從約1：5至約1：100，而鏈轉移劑與該反應性乙烯基單體的莫耳比係1：1。在此製備中，具有胺基或羧基基團的該鏈轉移劑用於控制所產生的親水性聚合物的分子量並且形成所產生的親水性聚合物的末端以便提供具有一個末端胺基或羧基基團的所產生的親水性聚合物，而該反應性乙烯基單體將另一個末端羧基或胺基基團提供給所產生的親水性聚合物。類似地，為了製備非反應性親水性乙烯基單體的單胺基或單羧基封端的均聚物或共聚物，該非反應性乙烯基單體、具有胺基或羧基基團的鏈轉移劑(例如，2-胺基乙硫醇、2-巰基丙酸、硫代乙醇酸、硫代乳酸、或其他羥基硫醇、胺基硫醇、或含羧基的硫醇)以及視情況其他乙烯基單體在不存在任何反應性乙烯基單體下共聚(熱地或光化地)。
如在此使用的，非反應性親水性乙烯基單體的共聚物指的是非反應性親水性乙烯基單體與一種或多種另外的乙烯基單體的聚合產物。包括非反應性親水性乙烯基單體和反應性乙烯基單體(例如，含羧基的乙烯基單體，含一級胺基的乙烯基單體，或含二級胺基的乙烯基單體)的共聚物可以根據任何熟知的自由基聚合方法製備或者從商業供應商獲得。包含甲基丙烯醯氧基乙基磷醯膽鹼和含羧基的乙烯基單體(或含胺基的乙烯基單體)的共聚物可以從NOF公司獲得(例如LIPIDURE® -A和-AF)。
具有至少一個胺基、羧基或硫醇基的親水性聚合物(作為親水性增強劑)的重均分子量Mw較佳的是從約500至約1,000,000，更較佳的是從約1,000至約500,000，甚至更較佳的是從約5,000至約250,000道耳頓。
根據本發明，在親水性增強劑與聚(2-唑啉-共-乙烯亞胺)-表氯醇共聚物(或聚醯胺胺-表氯醇)之間的反應是在從約40℃至約80℃的溫度下進行持續足以形成化學改性的聚(2-唑啉-共-乙烯亞胺)-表氯醇或化學改性的聚醯胺胺-表氯醇的一段時間(從約0.3小時至約24小時、較佳的是從約1小時至約12小時、甚至更較佳的是從約2小時至約8小時)。
根據本發明，親水性增強劑相對於聚(2-唑啉-共-乙烯亞胺)-表氯醇或聚醯胺胺-表氯醇的濃度必須被選擇為不會使得所得親水聚合物材料變為不溶於水的(即在室溫，溶解度為小於0.005g/100ml水)，並且被選擇為不會消耗聚(2-唑啉-共-乙烯亞胺)-表氯醇或聚醯胺胺-表氯醇中的多於約99%、較佳的是約 98%、更較佳的是約97%、甚至更較佳的是約96%的四氫吖唉鎓基團。
在較佳的實施方式中，化學改性的聚(2-唑啉-共-乙烯亞胺)-表氯醇或化學改性的聚醯胺胺-表氯醇包括：四氫吖唉鎓基團；按重量計從約20%至約95%、較佳的是從約35%至約90%、更較佳的是從約50%至約85%的衍生自聚(2-唑啉-共-乙烯亞胺)-表氯醇共聚物或聚醯胺胺-表氯醇的第一聚合物鏈；以及按重量計從約5%至約80%、較佳的是從約10%至約65%、甚至更較佳的是從約15%至約50%的衍生自至少一種親水性增強劑的親水部分或第二聚合物鏈，該至少一種親水性增強劑具有至少一個選自由一級胺基基團、二級胺基基團、羧基基團、硫醇基、及其組合組成的組的反應性官能團。
較佳的是，加熱步驟(步驟(3))係藉由對其上具有基底塗層的矽酮隱形眼鏡(或基質)在從約115℃至約125℃的溫度下持續大約20-90分鐘進行高壓滅菌來進行，該矽酮隱形眼鏡被浸漬於密封鏡片包裝中的包裝溶液(即緩衝水性溶液)中。根據本發明的這個實施方式，該包裝溶液係在高壓滅菌之後眼用安全的緩衝水性溶液。
鏡片包裝(或容器)係熟習該項技術者熟知用於高壓滅菌並且儲存軟性隱形眼鏡(醫療器材)的。任何鏡片(或器材)包裝可用於本發明中。較佳的是，鏡片(或器材)包裝係一種包含基底和覆蓋物的泡罩包裝，其中該覆蓋物可拆卸地密封至該基底，其中該基底包括用於接收無菌包裝溶液和該隱形眼鏡(或 醫療器材)的胺體。
在分配給使用者之前將鏡片(器材)包裝在單獨的包裝中，密封並滅菌(例如，在約120℃或更高下在壓力下藉由高壓滅菌持續至少約30分鐘)。熟習該項技術者應很好地理解如何將鏡片(或器材)包裝密封和滅菌。
根據本發明，包裝溶液含有至少一種緩衝劑和一種或多種熟習該項技術者已知的其他成分。其他成分的實例包括但不限於張力劑、表面活性劑、抗菌劑、防腐劑和潤滑劑(例如纖維素衍生物、聚乙烯醇、聚乙烯基吡咯啶酮)。
該包裝溶液含有足以保持該包裝溶液的pH在所希望的範圍內，例如較佳的是在約6.5至約7.5的生理上可接受範圍內的量的緩衝劑。可使用任何已知的生理上相容的緩衝劑。作為根據本發明的隱形眼鏡護理組成物的成分的合適的緩衝劑係熟習該項技術者已知的。實例係硼酸、硼酸鹽(例如硼酸鈉)、檸檬酸、檸檬酸鹽(例如檸檬酸鉀)、碳酸氫鹽(例如碳酸氫鈉)、三(2-胺基-2-羥基甲基-1,3-丙二醇)、雙-三(雙-(2-羥基乙基)-亞胺基-三-(羥基甲基)-甲烷)、雙-胺基多元醇、三乙醇胺、ACES(N-(2-羥基乙基)-2-胺基乙烷磺酸)、BES(N,N-雙(2-羥基乙基)-2-胺基乙烷磺酸)、HEPES(4-(2-羥基乙基)-1-哌乙烷磺酸)、MES(2-(N-啉代)乙烷磺酸)、MOPS(3-[N-啉代]-丙烷磺酸)、PIPES(哌-N,N’-雙(2-乙烷磺酸)、TES(N-[三(羥基甲基)甲基]-2-胺基乙烷磺酸)、其鹽、磷酸鹽緩衝液(例如Na2HPO4、NaH2PO4、和KH2PO4)或其混合物。較佳的雙胺基多元醇係1,3-雙(三[羥甲基]-甲基胺基)丙 烷(雙-TRIS-丙烷)。每一種緩衝劑在包裝溶液中的量較佳的是按重量計從0.001%至2%，較佳的是從0.01%至1%，最較佳的是從約0.05%至約0.30%。
該包裝溶液具有從約200至約450毫滲透分子(mOsm)、較佳的是從約250至約350mOsm的張力。該包裝溶液的張力可藉由加入影響該張力的有機或無機物質進行調整。合適的眼睛可接受的張力劑包括但不限於氯化鈉、氯化鉀、甘油、丙二醇、多元醇、甘露糖醇、山梨糖醇、木糖醇及其混合物。
本發明的包裝溶液具有在25℃下從約1厘泊至約8厘泊、更較佳的是從約1.2厘泊至約5厘泊的粘度。
在較佳的實施方式中，該包裝溶液包括按重量計較佳的是從約0.01%至約2%、更較佳的是從約0.05%至約1.5%、甚至更較佳的是從約0.1%至約1%、最較佳的是從約0.2%至約0.5%的具有四氫吖唉鎓基團的水溶性可熱交聯的親水聚合物材料。
發現聚陰離子聚合物(例如聚丙烯酸)不能沈積到未經任何電漿處理的矽酮隱形眼鏡上以形成聚陰離子聚合物層(即LbL塗層)，而聚陰離子聚合物(例如聚丙烯酸)可以沈積到未經任何電漿處理的矽酮隱形眼鏡上以形成聚陰離子聚合物層(即LbL塗層)。認為這種區別可能係由於在矽酮水凝膠隱形眼鏡與矽酮隱形眼鏡之間在表面組成上的差異。矽酮水凝膠隱形眼鏡可以具有相互摻混的親水表面區和疏水(矽酮)表面區兩者，而矽酮隱形眼鏡可具有疏水(矽酮)表面。對於矽酮水凝膠隱形眼鏡而言，親水表面區衍生自矽酮水凝膠的親水組分，而疏水(矽 酮)表面區衍生自矽酮水凝膠的矽酮組分。對於矽酮隱形眼鏡而言，矽酮隱形眼鏡的整個表面由矽酮覆蓋。認為需要那些親水表面區來與聚陰離子聚合物相互作用(例如經由氫鍵合等)並且錨定聚陰離子聚合物層。
在另一方面，本發明提供了一種醫療器材(較佳的是眼科器材，更較佳的是軟性隱形眼鏡)，該醫療器材包括由交聯的矽酮材料製成的矽酮基質以及該矽酮基質上的水凝膠塗層，其中處於完全水合狀態的該醫療器材具有至少約5秒(較佳的是至少約7.5秒，更較佳的是至少約10秒，甚至更較佳的是至少約12.5秒)的WBUT和約3或更低(較佳的是約2.5或更低，更較佳的是約2或更低，甚至更較佳的是約1.5或更低，最較佳的是約1或更低)的摩擦等級，其中該水凝膠塗層係熱力學穩定的，如由以下所表徵的：在乾燥儲存i天之後具有乾燥儲存誘導的在WBUT方面的約45%或更少(較佳的是約35%或更少，更較佳的是約25%或更少，甚至更較佳的是約15%或更少)的降低，指定為△WBUTDS(i)，以及視情況(但較佳的是)在乾燥儲存i天之後乾燥儲存誘導的在摩擦等級方面的約60%或更少(較佳的是約50%或更少，更較佳的是約40%或更少，甚至更較佳的是約30%或更少)的增加，△FRDS(i)，其中 並且，其 中WBUTDS@0 和FRDS@0 係處於完全水合狀態的該醫療器材在乾燥儲存的第零天的WBUT和摩擦等級並且係在該醫療器材脫水並在空氣中室溫下儲存之前被確定，並且WBUTDS@i 和FRDS@i 係處於完全水合狀態的該醫療器材在乾燥儲存i天時的WBUT和摩擦等級， 並且係在該醫療器材已經完全脫水並在空氣中室溫下儲存持續至少i天並且然後在確定WBUT和摩擦等級之前已經完全再水合之後被確定，其中i係2或更大(較佳的是7或更大，更較佳的是14或更大，甚至更較佳的是30或更大，最較佳的是60或更大)的整數。較佳的是，該水凝膠塗層係耐用的，如由以下所表徵的：在j個循環的手指摩擦測試之後具有手指摩擦誘導的在WBUT方面的約45%或更少(較佳的是約35%或更少，更較佳的是約25%或更少，甚至更較佳的是約15%或更少)的降低，△WBUTDR(j)，和/或在j個循環的手指摩擦測試之後手指摩擦誘導的在摩擦等級方面的約60%或更少(較佳的是約50%或更少，更較佳的是約40%或更少，甚至更較佳的是約30%或更少)的增加，△FRDR(j)，其中 並且，其中 WBUT 0DR 和FR 0DR 係處於完全水合狀態並經受零次手指摩擦測試的該醫療器材的WBUT和摩擦等級，並且WBUT jDR 和FR jDR 係處於完全水合狀態並已經經受至少j個循環的手指摩擦測試的該醫療器材的WBUT和摩擦等級，其中j係整數2(較佳的是7，更較佳的是14，甚至更較佳的是30)。更較佳的是，親水水凝膠塗層具有按重量計至少約40%(較佳的是至少約50%，更較佳的是至少約60%，甚至更較佳的是至少約70%，最較佳的是至少約80%)的水含量。在醫療器材係軟性隱形眼鏡的情況下，它較佳的是具有至少約125巴(較佳的是至少約150巴，更較佳的是至少約175巴，甚至更較佳的是至少約200巴)的透氧率(Dk)。
水凝膠層(交聯塗層)的水含量可以藉由使用典型 用於測量隱形眼鏡的折射率的阿貝折射計(Abbe refractometer)來確定。在材料的折射率與該材料的平衡水含量之間存在相關。這種相關已經用於確定常規隱形眼鏡和矽酮水凝膠隱形眼鏡的平衡含量(參見何塞(José)M.岡薩雷斯(Gonsález)-明治(méijome)等人“來自自動化和人工折射計的在常規軟性隱形眼鏡和矽酮水凝膠軟性隱形眼鏡的折射率與平衡水含量之間的等價性(Equivalences between refractive index and equilibrium water content of conventional and silicone hydrogel soft contact lenses from automated and manual refractometer)”，生物醫學材料研究(J.Biomedical Materials Research)B部分：應用生物材料(Applied Biomaterials)，80B(1)，184-191(2007)，藉由引用以其全文結合在此)。可替代地，水凝膠塗層(交聯塗層)的水含量可以用矽片(或由非吸水性材料製成的任何薄基質)以及其上的水凝膠塗層來確定，其中將水凝膠塗層根據針對矽酮隱形眼鏡的相同塗覆方法在基本上相同的條件下塗在該薄基質上。然後可以基於這種其上具有水凝膠塗層的矽片(或薄基質)的乾重和水合重量之間的差異來確定水凝膠塗層的水含量。
根據本發明的較佳的實施方式，軟性隱形眼鏡具有：約2.5或更低(較佳的是約2或更低，更較佳的是約1.5或更低，甚至更較佳的是約1或更低)的摩擦等級；至少約5秒(較佳的是至少約7.5秒，更較佳的是至少約10秒，甚至更較佳的是至少約15秒)的WBUT；以及至少約125巴(較佳的是至少約150巴，更較佳的是至少約175巴，甚至更較佳的是至少約200巴)的透氧率。
根據本發明的較佳的實施方式，軟性隱形眼鏡進一步具有選自下組的至少一種特性，該組由以下各項組成：約2.0MPa或更小、較佳的是從約0.1MPa至約1.5Mpa、更較佳的是從約0.2約1.2或更小、甚至更較佳的是從約0.3MPa至約1.0Mpa的彈性模量；表面潤濕性，其表徵為具有較佳的是約80度或更小、更較佳的是約70度或更小、甚至更較佳的是約60度或更小、最較佳的是約50度或更小的平均水接觸角；及其組合。
在較佳的實施方式中，醫療器材包括該矽酮基質、直接在該矽酮基質的表面上的基底塗層、以及共價附接到該基底塗層上的水凝膠層。較佳的是，該基底塗層包括直接在該矽酮基質的表面上的電漿層。更較佳的是，該基底塗層包括底料電漿層和在該底料電漿層頂上的反應性聚合物層，其中該底料電漿層直接在該矽酮基質的表面上並且具有小於約40nm(較佳的是從約1nm至約35nm，更較佳的是從約2nm至約30nm)的厚度。
儘管已經使用特定的術語、器材和方法描述了本發明的各種實施方式，但此類描述僅用於說明目的。所使用的詞語係描述性而不是限制性的詞語。應當理解，可以由熟習該項技術者在不背離在以下申請專利範圍中闡述的本發明的精神或範圍的情況下作出改變和變化。此外，應理解，各個實施方式的多個方面可以整體地或部分地互換或者可以按照任何方式組合和/或一起使用，如下文所說明的：
1.一種醫療器材，包括：矽酮基質，其由交聯的矽酮材料製成，以及 在該矽酮基質上的水凝膠塗層，其中處於完全水合狀態的該醫療器材具有至少約5秒的WBUT以及約3或更低的摩擦等級，其中該水凝膠塗層係熱力學穩定的，如由以下所表徵的：在乾燥儲存i天之後具有乾燥儲存誘導的在WBUT方面的約45%或更少的降低，指定為△WBUTDS(i)，以及視情況在乾燥儲存i天之後乾燥儲存誘導的在摩擦等級方面的約60%或更少的增加，△FRDS(i)，其 中並且， 其中WBUTDS@0 和FRDS@0 係處於完全水合狀態的該醫療器材在乾燥儲存的第零天的WBUT和摩擦等級並且係在該醫療器材脫水並在空氣中室溫下儲存之前被確定，並且WBUTDS@i 和FRDS@i 係處於完全水合狀態的該醫療器材在乾燥儲存i天時的WBUT和摩擦等級，並且係在該醫療器材已經完全脫水並在空氣中室溫下儲存持續至少i天並且然後在確定WBUT和摩擦等級之前已經完全再水合之後被確定，其中i係2或更大的整數。
2.如發明1所述之醫療器材，其中該醫療器材係眼科器材。
3.如發明2所述之醫療器材，其中該眼科器材係眼內鏡片、支架、眼瞼下器材、角膜覆蓋物、青光眼分流器、或植入物。
4.如發明1所述之醫療器材，其中該醫療器材係軟性隱形眼鏡，其中該矽酮基質係矽酮隱形眼鏡。
5.如發明1至4中任一項所述之醫療器材，其中處於完全水合狀態的該醫療器材具有至少約7.5秒的WBUT。
6.如發明1至4中任一項所述之醫療器材，其中處於完全水合狀態的該醫療器材具有至少約10秒的WBUT。
7.如發明1至4中任一項所述之醫療器材，其中處於完全水合狀態的該醫療器材具有至少約12.5秒的WBUT。
8.如發明1至7中任一項所述之醫療器材，其中處於完全水合狀態的該醫療器材具有約2.5或更低的摩擦等級。
9.如發明1至7中任一項所述之醫療器材，其中處於完全水合狀態的該醫療器材具有約2或更低的摩擦等級。
10.如發明1至7中任一項所述之醫療器材，其中處於完全水合狀態的該醫療器材具有約1.5或更低的摩擦等級。
11.如發明1至7中任一項所述之醫療器材，其中處於完全水合狀態的該醫療器材具有約1或更低的摩擦等級。
12.如發明1至11中任一項所述之醫療器材，其中△WBUTDS(i)係約35%或更小。
13.如發明1至11中任一項所述之醫療器材，其中△WBUTDS(i)係約25%或更小。
14.如發明1至11中任一項所述之醫療器材，其中△WBUTDS(i)係約15%或更小。
15.如發明1至14中任一項所述之醫療器材，其中該水凝膠塗層係熱力學穩定的，如由以下所表徵的：具有約60%或更小的△FRDS(i)。
16.如發明1至14中任一項所述之醫療器材，其中該水凝膠塗層係熱力學穩定的，如由以下所表徵的：具有約50%或更小的△FRDS(i)。
17.如發明1至14中任一項所述之醫療器材，其中該水凝膠塗層係熱力學穩定的，如由以下所表徵的：具有約40%或更小、甚至更較佳的是約30%或更小的△FRDS(i)。
18.如發明1至14中任一項所述之醫療器材，其中該水凝膠塗層係熱力學穩定的，如由以下所表徵的：具有約30%或更小的△FRDS(i)。
19.如發明1至18中任一項所述之醫療器材，其中i係7或更大的整數。
20.如發明1至18中任一項所述之醫療器材，其中i係14或更大的整數。
21.如發明1至18中任一項所述之醫療器材，其中i係30或更大的整數。
22.如發明1至18中任一項所述之醫療器材，其中i係60或更大的整數。
23.如發明1至22中任一項所述之醫療器材，其中該水凝膠塗層係耐用的，如由以下所表徵的：在j個循環的手指摩擦測試之後具有手指摩擦誘導的在WBUT方面的約45%或更少的降低，△WBUTDR(j)，以及視情況在j個循環的手指摩擦測試之後手指摩擦誘導的在摩擦等級方面的約60%或更少的增加，△FRDR(j)，其中 並且，其中 WBUT 0DR 和FR 0DR 係處於完全水合狀態並經受零次手指摩擦測試的該醫療器材的WBUT和摩擦等級，並且WBUT jDR 和FR jDR 係處於完全水合狀態並已經經受至少j個循環的手指摩擦測試的該醫療器材的WBUT和摩擦等級，其中j係整數2。
24.如發明23所述之醫療器材，其中△WBUTDR(j)係約35%或更小。
25.如發明23所述之醫療器材，其中△WBUTDR(j)係約25%或更小。
26.如發明23所述之醫療器材，其中△WBUTDR(j)係約15%或更小。
27.如發明23至26中任一項所述之醫療器材，其中該水凝膠塗層係耐用的，如由以下所表徵的：具有約60%或更小的△FRDR(j)。
28.如發明23至26中任一項所述之醫療器材，其中該水凝膠塗層係耐用的，如由以下所表徵的：具有約50%或更小的△FRDR(j)。
29.如發明23至26中任一項所述之醫療器材，其中該水凝膠塗層係耐用的，如由以下所表徵的：具有約40%或更小的△FRDR(j)。
30.如發明23至26中任一項所述之醫療器材，其中該水凝膠塗層係耐用的，如由以下所表徵的：具有約30%或更小的△FRDR(j)。
31.如發明23至30中任一項所述之醫療器材，其中j係整數7。
32.如發明23至30中任一項所述之醫療器材，其中j係整數14。
33.如發明23至30中任一項所述之醫療器材，其中j係整數30。
34.如發明1至33中任一項所述之醫療器材，其中該醫療器材係軟性隱形眼鏡，該軟性隱形眼鏡在完全水合狀態具有至少約125巴的透氧率(Dk)。
35.如發明1至33中任一項所述之醫療器材，其中該醫療器材係軟性隱形眼鏡，該軟性隱形眼鏡在完全水合狀態具有至少約150巴的透氧率(Dk)。
36.如發明1至33中任一項所述之醫療器材，其中該醫療器材係軟性隱形眼鏡，該軟性隱形眼鏡在完全水合狀態具有至少約175巴的透氧率(Dk)。
37.如發明1至33中任一項所述之醫療器材，其中該醫療器材係軟性隱形眼鏡，該軟性隱形眼鏡在完全水合狀態具有至少約200巴的透氧率(Dk)。
38.如發明34至37中任一項所述之醫療器材，其中該軟性隱形眼鏡具有：約2.0MPa或更小的彈性模量；約80度或更小的平均水接觸角；或其組合。
39.如發明34至38中任一項所述之醫療器材，其中該軟性隱形眼鏡具有從約0.1MPa至約1.5MPa的彈性模量。
40.如發明34至38中任一項所述之醫療器材，其中該軟性隱形眼鏡具有從約0.2約1.2或更小的彈性模量。
41.如發明34至38中任一項所述之醫療器材，其中該軟性隱形眼鏡具有從約0.3MPa至約1.0MPa的彈性模量。
42.如發明34至41中任一項所述之醫療器材，其中該軟性隱形眼鏡具有約70度或更小的平均水接觸角。
43.如發明34至41中任一項所述之醫療器材，其中該軟性隱形眼鏡具有約60度或更小的平均水接觸角。
44.如發明34至41中任一項所述之醫療器材，其中該軟性隱形眼鏡具有約50度或更小的平均水接觸角。
45.如發明1至44中任一項所述之醫療器材，其中該醫療器材包括該矽酮基質、直接在該矽酮基質的表面上的基底塗層、以及共價附接到該基底塗層上的水凝膠層。
46.如發明45所述之醫療器材，其中該基底塗層包括直接在該矽酮基質的表面上的電漿層。
47.如發明45所述之醫療器材，其中該基底塗層包括底料電漿層和在該底料電漿層頂上的反應性聚合物層，其中該底料電漿層直接在該矽酮基質的表面上並且具有小於約40nm的厚度，其中該水凝膠塗層包括與該反應性聚合物層交聯的水凝膠層。
48.如發明47所述之醫療器材，其中該底料電漿層具有從約1nm至約35nm的厚度。
49.如發明47所述之醫療器材，其中該底料電漿層具有從約2nm至約30nm的厚度。
50.如發明1至49中任一項所述之醫療器材，其中該水凝膠塗層具有按重量計至少約40%的水含量。
51.如發明1至49中任一項所述之醫療器材，其中該水凝膠塗層具有按重量計至少約50%(較佳的是至少約60%，更較佳的是至少約70%，甚至更較佳的是至少約80%)的水含量。
52.一種用於生產醫療器材之方法，該醫療器材包括矽酮基質和其上的水凝膠塗層，該方法包括以下步驟：(1)獲得處於乾燥狀態的矽酮基質，其中該矽酮基質係由交聯的矽酮材料製成；(2)使處於乾燥狀態的該矽酮基質經受表面處理以形成基底塗層，該基底塗層包括底料電漿層和反應性聚合物層，其中該表面處理包括以下子步驟(a)用電漿對處於乾燥狀態的該矽酮基質的表面進行電漿處理，以在該矽酮基質上形成該底料電漿層，其中該底料電漿層具有小於約40nm的厚度，其中該電漿係在電漿氣(即大氣)中產生的，該電漿氣由空氣、CO2、或C1-C6烴和二級氣體的混合物構成，該二級氣體選自由以下各項組成之群組：空氣、CO2、N2、及其組合，並且(b)使經電漿處理的該矽酮基質與第一水性溶液接觸以形成反應性聚合物層，該第一水性溶液包括反應性親水聚合物，其中該反應性親水聚合物具有選自下組的多個反應性官能團，該組由以下各項組成：羧基基團、一級胺基團、二級胺基團、及其組合；並且(3)在第二水性溶液中在從約60℃至約140℃的溫度下將步 驟(2)中獲得的其上具有該基底塗層的該矽酮基質加熱持續一段時間從而獲得該醫療器材，該第二水性溶液包括水溶性且可熱交聯的親水聚合物材料，該親水聚合物材料具有四氫吖唉鎓基團，該段時間係足夠長的以使該水溶性可熱交聯的親水聚合物材料與該基底塗層交聯，該醫療器材包括該矽酮基質和其上的水凝膠塗層，其中處於完全水合狀態的該醫療器材具有至少約5秒的WBUT和約3或更低的摩擦等級，其中該水凝膠塗層係熱力學穩定的，如由以下所表徵的：在室溫下乾燥儲存i天之後具有乾燥儲存誘導的在WBUT方面的約45%或更少的降低，指定為△WBUTDS(i)，以及視情況在室溫下乾燥儲存i天之後乾燥儲存誘導的在摩擦等級方面的約60%或更少的增加，△FRDS(i)，其中 並且，其 中WBUTDS@0 和FRDS@0 係處於完全水合狀態的該醫療器材在乾燥儲存的第零天的WBUT和摩擦等級並且係在該醫療器材脫水並在空氣中室溫下儲存之前被確定，並且WBUTDS@i 和FRDS@i 係處於完全水合狀態的該醫療器材在乾燥儲存i天時的WBUT和摩擦等級，並且係在該醫療器材已經完全脫水並在空氣中室溫下儲存持續至少i天並且然後在確定WBUT和摩擦等級之前已經完全再水合之後被確定，其中i係2或更大的整數。
53.如發明52所述之方法，其中該醫療器材係眼科器材。
54.如發明53所述之方法，其中該眼科器材係眼內鏡片、支架、眼瞼下器材、角膜覆蓋物、青光眼分流器、或植入物。
55.如發明52所述之方法，其中該醫療器材係軟性隱形眼鏡。
56.如發明52至55中任一項所述之方法，其中該底料電漿層具有從約1nm至約35nm的厚度。
57.如發明52至55中任一項所述之方法，其中該底料電漿層具有從約2nm至約30nm的厚度。
58.如發明52至57中任一項所述之方法，其中該電漿氣由空氣構成。
59.如發明52至57中任一項所述之方法，其中該電漿氣由CO2構成。
60.如發明52至57中任一項所述之方法，其中該電漿氣由C1-C6烴和二級氣體的混合物構成，該二級氣體選自由以下各項組成之群組：空氣、CO2、N2、及其組合。
61.如發明52至57中任一項所述之方法，其中該電漿氣由C1-C4烴和二級氣體的混合物構成，該二級氣體選自由以下各項組成之群組：空氣、CO2、N2、及其組合。
62.如發明52至57中任一項所述之方法，其中該電漿氣由甲烷和二級氣體的混合物構成，該二級氣體選自由以下各項組成之群組：空氣、CO2、N2、及其組合。
63.如發明60至62中任一項所述之方法，其中該二級氣體係空氣或CO2。
64.如發明52至63中任一項所述之方法，其中該反應性親水聚合物具有多個羧基基團。
65.如發明52至63中任一項所述之方法，其中該水溶性且可熱交聯的親水聚合物材料具有胺基或羧基基團。
66.如發明52至65中任一項所述之方法，其中處於完全水合狀態的該醫療器材具有至少約7.5秒的WBUT。
67.如發明52至65中任一項所述之方法，其中處於完全水合狀態的該醫療器材具有至少約10秒的WBUT。
68.如發明52至65中任一項所述之方法，其中處於完全水合狀態的該醫療器材具有至少約12.5秒的WBUT。
69.如發明52至69中任一項所述之方法，其中處於完全水合狀態的該醫療器材具有約2.5或更低的摩擦等級。
70.如發明52至69中任一項所述之方法，其中處於完全水合狀態的該醫療器材具有約2或更低的摩擦等級。
71.如發明52至69中任一項所述之方法，其中處於完全水合狀態的該醫療器材具有約1.5或更低的摩擦等級。
72.如發明52至69中任一項所述之方法，其中處於完全水合狀態的該醫療器材具有約1或更低的摩擦等級。
73.如發明52至72中任一項所述之方法，其中該△WBUTDS(i)係約35%或更小。
74.如發明52至72中任一項所述之方法，其中該△WBUTDS(i)係約25%或更小。
75.如發明52至72中任一項所述之方法，其中該△WBUTDS(i) 係約15%或更小。
76.如發明52至75中任一項所述之方法，其中該水凝膠塗層係熱力學穩定的，如由以下所表徵的：具有約60%或更小的△FRDS(i)。
77.如發明52至75中任一項所述之方法，其中該水凝膠塗層係熱力學穩定的，如由以下所表徵的：具有約50%或更小的△FRDS(i)。
78.如發明52至75中任一項所述之方法，其中該水凝膠塗層係熱力學穩定的，如由以下所表徵的：具有約40%或更小的△FRDS(i)。
79.如發明52至75中任一項所述之方法，其中該水凝膠塗層係熱力學穩定的，如由以下所表徵的：具有約30%或更小的△FRDS(i)。
80.如發明52至79中任一項所述之方法，其中i係7或更大的整數。
81.如發明52至79中任一項所述之方法，其中i係14或更大的整數。
82.如發明52至79中任一項所述之方法，其中i係30或更大、甚至更較佳的是60或更大的整數。
83.如發明52至79中任一項所述之方法，其中i係60或更大的整數。
84.如發明52至83中任一項所述之方法，其中該表面處理進一步包括在子步驟(2)(a)之前，用電漿對處於乾燥狀態的該矽酮基質的表面進行電漿預處理的子步驟，該電漿產生於由空氣構成的電漿氣中。
85.如發明52至84中任一項所述之方法，其中就在該電漿處理子步驟之後立即在約40分鐘或更短的時間段內將經電漿處理的該矽酮基質放置為與該第一水性溶液接觸，並且之後與水、有機溶劑、水和一種或多種有機溶劑的混合物、兩種或更多種有機溶劑的混合物、或不含任何反應性聚合物的任何水基或有機基溶液接觸。
86.如發明52至84中任一項所述之方法，其中就在該電漿處理子步驟之後立即在約30分鐘或更短的時間段內將經電漿處理的該矽酮基質放置為與該第一水性溶液接觸，並且之後與水、有機溶劑、水和一種或多種有機溶劑的混合物、兩種或更多種有機溶劑的混合物、或不含任何反應性聚合物的任何水基或有機基溶液接觸。
87.如發明52至84中任一項所述之方法，其中就在該電漿處理子步驟之後立即在約20分鐘或更短的時間段內將經電漿處理的該矽酮基質放置為與該第一水性溶液接觸，並且之後與水、有機溶劑、水和一種或多種有機溶劑的混合物、兩種或更多種有機溶劑的混合物、或不含任何反應性聚合物的任何水基或有機基溶液接觸。
88.如發明52至87中任一項所述之方法，其中該反應性親水 聚合物係聚陰離子聚合物，該聚陰離子聚合物包括羧基基團並且具有至少1000道耳頓(較佳的是從2000至5,000,000道耳頓，更較佳的是從5000至2,000,000道耳頓，甚至更較佳的是從10,000至1,000,000道耳頓)的重均分子量。
89.如發明88所述之方法，其中該第一水性溶液具有從約1.0至約3.0(較佳的是從約1.5至約2.5，更較佳的是從約1.8至約2.0)的pH。
90.如發明88或89所述之方法，其中該聚陰離子聚合物選自由以下各項組成之群組：聚丙烯酸、聚甲基丙烯酸、聚乙基丙烯酸、聚(丙烯酸-共-甲基丙烯酸)、聚(丙烯酸-共-乙基丙烯酸)、聚(甲基丙烯酸-共-乙基丙烯酸)、及其混合物(更較佳的是選自由以下各項組成之群組：聚丙烯酸、聚甲基丙烯酸、聚(丙烯酸-共-甲基丙烯酸)、及其混合物)。
91.如發明52至87所述之方法，其中該反應性親水聚合物係聚陽離子聚合物，該聚陽離子聚合物包括一級胺基基團和/或二級胺基基團並且具有至少1000道耳頓(較佳的是從2000至5,000,000道耳頓，更較佳的是從5000至2,000,000道耳頓，甚至更較佳的是從10,000至1,000,000道耳頓)的重均分子量。
92.如發明91所述之方法，其中該第一水性溶液具有從約9.5至約11.0(較佳的是從約10.0至約11.0)的pH。
93.如發明91或92所述之方法，其中該聚陽離子聚合物選自由以下各項組成之群組：聚乙烯亞胺、聚烯丙胺、聚乙烯胺、聚 醯胺胺、及其混合物。
94.如發明52至87所述之方法，其中該反應性親水聚合物包括四氫吖唉鎓基團和選自下組的反應性官能團，該組由以下各項組成：一級基、二級胺基基團、羧基基團、及其組合，其中該反應性親水聚合物具有至少1000道耳頓(較佳的是從2000至5,000,000道耳頓，更較佳的是從5000至2,000,000道耳頓，甚至更較佳的是從10,000至1,000,000道耳頓)的重均分子量。
95.如發明94所述之方法，其中該第一水性溶液具有小於約8.0(更較佳的是從約2.0至約8.0，甚至更較佳的是從約6.0至約8.0)的pH。
96.如發明94或95所述之方法，其中該反應性親水聚合物係聚(2-唑啉-共-乙烯亞胺)-表氯醇、化學改性的聚(2-唑啉-共-乙烯亞胺)-表氯醇、化學改性的聚醯胺胺-表氯醇、或其組合，其中該化學改性的聚(2-唑啉-共-乙烯亞胺)-表氯醇或該化學改性的聚醯胺胺-表氯醇包括(i)按重量計從約20%至約95%的衍生自聚醯胺胺-表氯醇或聚(2-唑啉-共-乙烯亞胺)-表氯醇的第一聚合物鏈，(ii)按重量計從約5%至約80%的衍生自至少一種親水性增強劑的親水部分或第二聚合物鏈，該至少一種親水性增強劑具有選自下組的至少一個反應性官能團，該組由以下各項組成：胺基基團、羧基基團、硫醇基、及其組合，其中該等親水部分或第二聚合物鏈藉由各自在該聚醯胺胺-表氯醇或該聚(2-唑啉-共-乙烯亞胺)-表氯醇的一個四氫吖唉鎓基團與該親水性增強劑的一個胺基、羧基或硫醇基之間形成的一個或多個共價鍵而共價地附接至 該等第一聚合物鏈，以及(iii)四氫吖唉鎓基團，其為該等第一聚合物鏈的部分或者共價地附接到該等第一聚合物鏈上的側基或端基。
97.如發明52至96中任一項所述之方法，其中該水溶性可熱交聯的親水聚合物材料係聚(2-唑啉-共-乙烯亞胺)-表氯醇、化學改性的聚(2-唑啉-共-乙烯亞胺)-表氯醇、化學改性的聚醯胺胺-表氯醇、或其組合，其中該化學改性的聚(2-唑啉-共-乙烯亞胺)-表氯醇或該化學改性的聚醯胺胺-表氯醇包括(i)按重量計從約20%至約95%的衍生自聚醯胺胺-表氯醇或聚(2-唑啉-共-乙烯亞胺)-表氯醇的第一聚合物鏈，(ii)按重量計從約5%至約80%的衍生自至少一種親水性增強劑的親水部分或第二聚合物鏈，該至少一種親水性增強劑具有選自下組的至少一個反應性官能團，該組由以下各項組成：胺基基團、羧基基團、硫醇基、及其組合，其中該等親水部分或第二聚合物鏈藉由各自在該聚醯胺胺-表氯醇或該聚(2-唑啉-共-乙烯亞胺)-表氯醇的一個四氫吖唉鎓基團與該親水性增強劑的一個胺基、羧基或硫醇基之間形成的一個或多個共價鍵而共價地附接至該等第一聚合物鏈，以及(iii)四氫吖唉鎓基團，其為該等第一聚合物鏈的部分或者共價地附接到該等第一聚合物鏈上的側基或端基。
98.如發明52至97中任一項所述之方法，其中該加熱步驟係直接在密封的鏡片包裝中在藉由高壓滅菌器於從約115℃至約125℃的溫度在壓力下持續至少約20分鐘進行滅菌的過程中進行的，該鏡片包裝包含包裝溶液，該包裝溶液包括該水溶性且可熱 交聯的親水聚合物材料；其中該包裝溶液包括按重量計從約0.01%至約2%的該水溶性且可熱交聯的親水聚合物材料；其中該包裝溶液包括足以將pH維持在從約6.0至約8.5的量的至少一種緩衝劑，並且具有在25℃下從約200至約450毫滲透分子(mOsm)的張度、以及從約1厘泊至約5厘泊的粘度。
99.如發明52至98中任一項所述之方法，其中該水凝膠塗層係耐用的，如由以下所表徵的：在j個循環的手指摩擦測試之後具有手指摩擦誘導的在WBUT方面的約45%或更少的降低，△WBUTDR(j)，以及視情況在j個循環的手指摩擦測試之後手指摩擦誘導的在摩擦等級方面的約60%或更少的增加，△FRDR(j)，其中 並且，其中 WBUT 0DR 和FR 0DR 係處於完全水合狀態並經受零次手指摩擦測試的該醫療器材的WBUT和摩擦等級，並且WBUT jDR 和FR jDR 係處於完全水合狀態並已經經受至少j個循環的手指摩擦測試的該醫療器材的WBUT和摩擦等級，其中j係整數2。
100.如發明99所述之方法，其中△WBUTDR(j)係約35%或更小，較佳的是約25%或更小，更較佳的是約15%或更小。
101.如發明99或100所述之方法，其中該水凝膠塗層係耐用的，如由以下所表徵的：具有約60%或更小、較佳的是約50%或更小、更較佳的是約40%或更小、甚至更較佳的是約30%或更小的△FRDR(j)。
102.如發明99至101中任一項所述之方法，其中j係7、較佳的 是14、更較佳的是30的整數。
上述揭露內容應使熟習該項技術者能夠實踐本發明。可以對在此描述的各種實施方式做出各種修改、變化和組合。為了使讀者能夠更好地理解其具體實施方式及優點，建議參考以下實例。意圖係本說明書和實例被認為係示例性的。
實例1 透氧率測量
根據美國專利申請公開案號2012/0026457 A1(藉由引用以其全文結合在此)的實例1中描述的程序，確定鏡片和鏡片材料的表觀透氧率(Dkapp)、表觀氧透過率(Dk/t)、固有(或邊緣校正的)透氧率(Dkc)。
手指摩擦測試。
將鏡片用RENU®多功能鏡片護理溶液(或另一種多功能鏡片護理溶液)經手指摩擦(佩戴一次性無粉乳膠手套)持續20秒並且然後用鹽水沖洗。將以上程序重複給定次數，例如從1至30次(即模擬清潔和浸泡循環的手指摩擦測試的重複數目)。
潤滑性評估。
藉由使用手指感覺潤滑性測試來評估鏡片的潤滑性，該測試以從0至4的摩擦等級尺度定性地表徵鏡片表面的滑度。摩擦等級越高，滑度(或潤滑性)越低。
商業鏡片：DAILIES® TOTAL1®；ACUVUE® OASYSTM；ACUVUE® ADVANCE PLUSTM；DAILIES® Aqua Comfort Plus®；以及AIR OPTIX®分別被指定摩擦等級(下文指示為“FR”)為0、1、2、3、和4。將它們用作標準鏡片以用於確定測試下的鏡片的摩擦等級。
將樣品放置於PBS中持續至少兩次各30分鐘的沖洗，並且然後轉移到新鮮PBS中，之後評估。在評估之前，將手用皂液沖洗，用去離子水廣泛地沖洗並且然後用KimWipe®毛巾乾燥。在手指之間處理該等樣品並且相對於上述的以上標準鏡片對每一個樣品指定數值。例如，如果鏡片被確定為僅僅稍好於AIR OPTIX®鏡片，那麼它們被指定數字3。摩擦等級的值係藉由由兩個或更多個人對隱形眼鏡的至少兩個摩擦等級的結果取平均值和/或藉由由一個人對兩個或更多個隱形眼鏡(來自相同批次的鏡片生產)的摩擦等級取平均值而獲得的值。
表面潤濕性測試。
隱形眼鏡上的水接觸角(WCA)係隱形眼鏡的表面潤濕性的一般量度。特別地，低水接觸角對應於更可潤濕的表面。使用VCA 2500 XE接觸角測量設備(來自位於麻塞諸塞州波士頓的AST公司)測量隱形眼鏡的平均接觸角(座滴法)。這種設備能夠測量前進接觸角(θa)或後退接觸角(θr)或固著(靜態)接觸角。除非指明，水接觸角係固著(靜態)接觸角。該等測量係在完全水合的隱形眼鏡上並且在如下吸乾之後立即進行。將隱形眼鏡從小瓶中移出並且在約200ml新鮮的去離子水中洗滌3次以便從該鏡片表面去除鬆散結合的包裝添加劑。然後將該鏡片放置在一塊無 絨清潔布(Alpha Wipe TX1009)的頂部上，充分地輕擦以去除表面水，安裝在該接觸角測量支座上，用一股乾空氣吹乾並且最終使用由製造廠商提供的軟體自動地測量座滴接觸角。用於測量接觸角的去離子水具有>18MΩcm的電阻率並且所使用的液滴體積係2μl。典型地，未塗覆的矽酮水凝膠鏡片(在高壓滅菌之後)具有約120度的座滴接觸角。在與該隱形眼鏡開始接觸之前，將鑷子和支座用異丙醇充分地洗滌並且用去離子水沖洗。
水破裂時間(WBUT)測試。
鏡片的表面親水性(在高壓滅菌之後)係藉由測定鏡片表面上水膜開始破裂所需的時間而進行評價的。簡言之，將鏡片從小瓶中移出並且放置於PBS(磷酸鹽緩衝鹽水)中持續至少兩次每次30分鐘的沖洗，並且然後轉移到新鮮PBS中，以便從鏡片表面去除鬆散結合的包裝添加劑。將該鏡片從該溶液中移出並且保持對著明亮的光源。視覺記錄暴露出下面鏡片材料下的水膜破裂(脫濕)所需的時間。未塗覆的鏡片典型地在從PBS中移出時即刻破裂並且被指定0秒的WBUT。展現出WBUT10秒的鏡片被認為具有親水表面並且預期展現在眼睛上足夠的潤濕性(支撐淚液膜的能力)。
塗層完整性測試。
隱形眼鏡表面上塗層的完整性可如下根據蘇丹墨染色試驗進行測試。將具有塗層(LbL塗層、電漿塗層或任何其他塗層)的隱形眼鏡浸入蘇丹墨染料溶液(蘇丹墨在維生素E油中的溶液)中。蘇丹墨染料為疏水性的，且具有被疏水性材料吸附或吸 收到疏水鏡片表面或疏水鏡片(例如矽酮水凝膠隱形眼鏡)的部分塗覆表面上的疏水點上的巨大傾向。如果疏水鏡片上的塗層係完整的，則在鏡片上或鏡片中應觀察不到污點。所有測試鏡片係完全水合的。
X射線光電子分光光度計(XPS)測試。
此分析技術使用x射線來激發與鏡片表面處的原子關聯的電子。然後收集由激發的電子發射的一部分能量，藉由這樣，衍生出分析資訊，並且將分析資訊用於確定在表面處發現的元素的化學濃度。
使用Sage HR100分光儀使用Mg K-α XR-50寬X-射線源(10kV，100W)以及100mm PHOIBOS分析器進行XPS。
PHMB攝取測試。
藉由高效液相色譜(HPLC)的方法測量在溶液中的防腐劑聚六亞甲基雙胍鹽酸鹽(PHMB HCl)。這種方法可以具體地用於分析在傲滴樂明(Optifree Replenish)、潤明鮮多功能(Renu fresh multi-purpose)、恒潤(PureMoist)中以及在檸檬酸鹽緩衝的釋放溶液中處於低ppm水平的PHMB。
使用具有戴安柯洛納超級RS(Dionex Corona Ultra RS)UHPLC檢測器的沃特世(Waters)H-級UPLC的儀器，採用木星寬孔(Jupiter Widepore)300A C18的HPLC柱，進行PHMB測試。為了製備攝取測試樣品，在室溫下將一個鏡片浸泡於30ml PP瓶中的5.0ml潤明鮮(Renu Fresh)中持續24小時。在攝取溶液和對照 潤明溶液之間的HPLC測試的區別指示PHMB攝取/鏡片(μg/鏡片)。
鏡片表面FSI測試。
正面缺陷(Front Surface Imperfection)(FSI)測試係托克碎片粘附評估(Tork Debris Adhesion Evaluation)。使用該托克碎片粘附評估方法辨別在暴露於經洗滌並然後用托克高級(Tork Premium)紙巾乾燥的手之後留置在隱形眼鏡上的碎片的量。從這種方法產生的數據充當資訊工具以評價鏡片對於粘附來自托克巾的非特異性碎片的相對敏感性。該方法並未提供或暗示對於碎片粘附的合格/不合格或可接受/不可接受水平的說明。這種方法係定性的，並且僅旨在用於評估鏡片開發。
碎片粘附等級量表係具有從0和4的整數值的五點尺度。0係最好的等級。4係最差的等級。用PAA/1-PrOH塗覆的並用經洗滌並然後用托克高級紙巾乾燥的手操作的隱形眼鏡通常代表4級碎片粘附。等級量表與在鏡片表面上的大球狀粒子的數目相關。隨著鏡片上的粒子數目增加，該鏡片的碎片粘附級別增加。展現FSI=0-1的鏡片被認為係更佳的並且被預期在鏡片表面上不展現額外的負電荷。
鏡片表面裂化測試。
鏡片表面裂化測試用於辨別由鏡片暴露於在鏡片的日常和預期使用期間遇到的環境和力所導致的表面裂化的嚴重性。從這種方法產生的數據充當資訊工具。該方法並未提供或暗 示對於表面裂化的合格/不合格或可接受/不可接受水平的說明。這種方法係定性的，並且僅旨在用於評估鏡片開發。
藉由將鏡片邊緣握在一隻手的拇指和食指之間來翻轉鏡片進行確認。鏡片的凹面應該面向實驗者的身體。用另一隻手的拇指和/或食指，輕輕將鏡片頂部在食指上彎曲，握住鏡片直到鏡片確認翻轉。在暗視野立體顯微鏡下在10X放大倍數下尋找表面裂紋。如果單獨的裂紋線係清晰可區分的，則鏡片接受第2等級。如果鏡片顯現具有長的、雲狀的、線性形成物，但裂紋線係不可區分的，則在高達60X的放大倍數下檢查該等區域。如果裂紋線係可區分的，則鏡片接受第1等級。如果裂紋線或長的、雲狀的、線性形成物係不可見的，則鏡片接受第0等級。展現裂紋水平=0的鏡片被認為更佳，並且被預期展現光滑且柔軟的表面。
鏡片表面珠粒測試。
鏡片表面珠粒測試用於評估隱形眼鏡的表面電荷。從這種方法產生的數據係被吸附到鏡片表面上的珠粒數目，並且充當指示表面電荷特性的資訊工具。該方法並未提供或暗示對於表面電荷的合格/不合格或可接受/不可接受水平的說明。這種方法係定性的，並且僅旨在用於評估鏡片開發。
將Dovex 1x4氯化物形式50-100目(貨號54898PJV，西格瑪奧德里奇(Sigma Aldrich)CAS69011-19-4)的珠粒懸浮於PBS中。將該鏡片浸泡於離心管中的珠粒/PBS中。在300rpm的搖床上持續2min之後，使用PBS沖洗鏡片。然後將吸附在鏡片表面上的珠粒在暗視野顯微鏡下進行觀察。使用Image Pro軟體分析陽 離子珠粒的總計數。陽離子珠粒的總數係珠粒測試的總計數。
實例2
軟性矽酮隱形眼鏡係藉由在塑膠模具中可聚合矽酮組成物的光聚合來產生的。製備透明的組成物，該組成物具有按重量計99%的α,ω-雙(二丙烯醯胺丙基)-聚二甲基矽氧烷(Mw約7500)以及按重量計1%的光引發劑Darocur® 1173(汽巴公司(Ciba))。將製備好的組成物引入聚丙烯隱形眼鏡模具(+6.00D)中，並且用來自在聚光器裝置之後具有330nm截止濾波器的濱松(Hamamatsu)UV燈的UV輻射以約16mW/cm2的強度照射持續約30秒。將模製的矽酮隱形眼鏡(或矽酮橡膠隱形眼鏡)用甲基乙基酮(MEK)進行萃取持續6分鐘並且然後在水中水合。將鏡片包裝在PBS中以用於高壓滅菌。水合的隱形眼鏡被確定具有以下特性：約1105巴的透氧率(Dk)；不可檢測的離子滲透性；約1.46MPa的彈性模量(楊氏模量)；約164%的斷裂伸長率；14.49mm的直徑，按重量計約1.02%的水含量，以及在甲苯中52%的溶脹比。
實例3
製備透明的可聚合矽酮組成物，該組成物具有按重量計75%的α,ω-雙(二丙烯醯胺丙基)-聚二甲基矽氧烷(Mw約7500)、按重量計24%的1-丙醇、以及按重量計1%的光引發劑Darocur® 1173(汽巴公司)。根據實例2中所述的程序，藉由在塑膠模具中對製備好的組成物進行光聚合來產生軟性矽酮隱形眼鏡。將製備好的組成物引入聚丙烯隱形眼鏡模具(+6.00D)中，並且用來自在聚光器裝置之後具有330nm截止濾波器的濱松UV 燈的UV輻射以約16mW/cm2的強度照射持續約1.5分鐘。將模製的矽酮隱形眼鏡(或矽酮橡膠隱形眼鏡)用MEK進行萃取持續6分鐘並且然後在水中水合。將鏡片包裝在PBS中以用於高壓滅菌。水合的矽酮隱形眼鏡被確定具有以下特性：透氧率(Dk)係大於1000巴(超過儀器的測量上限)；不可檢測的離子滲透性；約0.83MPa的彈性模量(楊氏模量)；約197%的斷裂伸長率；13.03mm的直徑，按重量計約1.16%的水含量，以及在甲苯中44%的溶脹比。
實例4
在表1中列出的各種可聚合矽酮組成物製備自以下組分：Am-PDMS-Am：α,ω-雙(二丙烯醯胺丙基)-聚二甲基矽氧烷(Mw約7500)；MRS-044：(甲基丙烯醯氧基丙基)甲基矽氧烷；三-Am：N-[三(三甲基矽氧基)-矽基丙基]丙烯醯胺；MA-PEG-OCH3 480：聚乙二醇甲醚甲基丙烯酸酯(Mw約480)；MA-PEG-OH 360：聚乙二醇甲基丙烯酸酯(Mw約360)；1-PrOH：1-丙醇。
根據實例3中所述的程序，藉由在塑膠模具中對組成物進行光聚合來產生軟性隱形眼鏡。將模製的矽酮隱形眼鏡用MEK進行萃取持續6分鐘並且然後在水中水合。將鏡片包裝在PBS中以用於高壓滅菌。水合的矽酮隱形眼鏡被確定具有大於1000巴(超過儀器的測量上限)的透氧率、不可檢測的離子滲透性(低於檢測限)以及表2中報告的其他特性。
MEK：甲基乙基酮。
溶脹比=(在溶劑中的鏡片直徑-處於乾燥狀態的鏡片直徑)/處於乾燥狀態的鏡片直徑。
如下進行PAA浸漬塗覆處理。在MEK(6min)萃取之後將鏡片浸漬在PAA/1-丙醇溶液(用甲酸酸化到pH=2)中持續 44秒。從路博潤公司(Lubrizol)購得Mw為1百萬左右的PAA粉。將PAA塗覆的鏡片在1-丙醇中用50%去離子水水合持續78秒，之後轉移到純去離子水中。
電漿塗覆係電漿輔助的反應性過程。電漿係部分電離的包含離子、電子、原子、中子的氣體。為使得氣體能夠以受控且定性的方式電離，該過程係在真空條件下進行的。將旋轉電漿處理系統的真空室首先經由旋轉真空泵系統泵抽達到100至0pa.的絕對真空壓力，然後將氣體藉由質流控制閥引入該室中，藉由膜片式真空計監測壓力，將測量的壓力轉化為電壓。跨電極的功率係在20至50瓦特之間(功率較佳的是30瓦特)；電流係在100mA±10mA之間(電流設置為100mA)；對於良好的塗覆循環，頻率設置為15kHz=“SI片厚度約240ű60Å”；電壓係基於電流設置以及室內部的材料。例如：
‧常規的電漿塗覆(CH4/空氣)電壓係在345至350伏左右
‧僅空氣的電漿塗覆電壓係在365至370伏左右
在電漿塗覆之後PAA浸漬塗覆係為尋求鏡片潤滑性增強。在電漿塗覆之後，將鏡片轉移到具有pH=2的1mM水性PAA(Mw=1百萬PAA)中持續20min。在PBS中沖洗鏡片之後，然後將鏡片包裝在PBS中以用於高壓滅菌。
PAA浸漬塗覆、電漿塗覆、在電漿塗覆之後的PAA浸漬塗覆給出表3中報告的結果。所有鏡片已經被包裝在PBS中以用於高壓滅菌。
表3中的結果顯示電漿處理在增加潤濕性方面(即，如由水接觸角的降低所示的)並且在略微增強表面親水性方面係有效的，但在改進潤滑性方面係無效的。結果還指示PAA塗層不可以直接形成於矽酮隱形眼鏡上；但PAA塗層可以形成於電漿塗層上或者矽酮隱形眼鏡的表面上的層上。
實例5 IPC鹽水
聚(AAm-共-AA)(90/10)部分鈉鹽(約90%固體含量，聚(AAm-共-AA)90/10，Mw 200,000)係從波利塞斯公司(Polysciences,Inc.)購買的並且按接收的原樣使用。PAE(Kymene，用NMR測定四氫吖唉鎓含量為0.46)作為水性溶液購自亞什蘭(Ashland)並且按接收的原樣使用。包裝內交聯(IPC)鹽水係藉由將約0.07% w/w的聚(AAm-共-AA)(90/10)和約0.15%的PAE(約8.8毫莫耳的初始四氫吖唉鎓毫莫耳當量)溶解於磷酸鹽緩衝鹽水(PBS)(約0.044w/w% NaH2PO4．H2O、約0.388w/w/% Na2HPO4．2H2O、約0.79w/w% NaCl)中並且調節pH至7.2-7.4來製備。然後將IPC鹽水在約60℃下熱預處理持續約6小時(熱預處理)。在此熱預處理期間，聚(AAm-共-AA)和PAE彼此部分交聯(即不消耗PAE的所有四氫吖唉鎓基團)以在IPC鹽水中形成分支聚合物網路內含有四氫吖唉鎓基團的水溶性且可熱交聯的親水聚合物材料。在熱預處理之後，將該IPC鹽水使用0.22微米的PES膜濾器過濾並且冷卻回到室溫。然後將5ppm過氧化氫添加至最終的IPC鹽水中以防止生物負荷生長，並且將IPC鹽水使用0.22微米PES膜濾器進行過濾。
PAA溶液
使用聚丙烯酸(PAA)(來自路博潤公司，具有1百萬左右的Mw)製備PAA的水性溶液(0.1mM，pH 2)。小心地將PAA粉添加在水中，伴隨在室溫下劇烈攪拌，持續24小時。藉由 鹽酸(37%，來自Fluka-318949)調節PAA溶液的pH。
表面處理
使實例3中製備的矽酮隱形眼鏡經受以下表面處理。將鏡片用MEK萃取持續6分鐘，並且然後在水中水合持續最少10min。然後，將鏡片單獨地轉移到乾燥託盤中，並且在105℃真空乾燥最少2小時，之後進行電漿塗覆。
ST1a：CH4/空氣電漿處理→用水淬滅→在緩衝鹽水中包裝/高壓滅菌
經乾燥的鏡片係藉由旋轉電漿過程在電漿室中使用CH4/空氣=2：1的混合物的氣體，經CH4/空氣電漿處理的。在將鏡片載入於電漿室中之後，首先將該室經由旋轉真空泵系統泵抽至100至0pa的絕對真空壓力持續90min。然後以分別針對CH4和空氣的2.0sccm(流量單位：標準立方釐米/分鐘)和1.0sccm將電漿氣引入該室內。電漿塗覆時間係11min。跨電極的功率係在20至50瓦特之間(功率最佳為30瓦特)；電流係100mA±10mA(電流設置為100mA)；頻率設置為15kHz；電壓係基於電流設置，在345至350伏左右，以用於CH4/空氣電漿處理。
在電漿處理之後，迅速(<60s)將電漿塗覆的鏡片轉移到水中以用於20min水合，這稱作“將鏡片用水淬滅”。然後將鏡片用PBS包裝在電暈處理的殼中，以用於在120℃高壓滅菌持續45min。
ST1b：CH4/空氣電漿處理→用水淬滅→在IPC鹽水中包裝/高 壓滅菌
表面處理ST1b與ST1a的不同之處僅在於包裝溶液：在ST1a中為PBS對比在ST1b中為IPC鹽水。
ST1c：CH4/空氣電漿處理→用PAA淬滅→在緩衝鹽水中包裝/高壓滅菌
表面處理ST1c與ST1a的不同之處僅在於淬滅溶液：在ST1a中為水對比在ST1c中為PAA溶液。
ST1d：CH4/空氣電漿處理→用PAA淬滅→在IPC鹽水中包裝/高壓滅菌
表面處理ST1b與ST1a的不同之處僅在於淬滅溶液(在ST1a中為水對比在ST1d中為PAA)以及包裝溶液(在ST1a中為PBS對比在ST1d中為IPC鹽水)。
ST2a：空氣電漿處理→用水淬滅→在緩衝鹽水中包裝/高壓滅菌
經乾燥的鏡片係藉由旋轉電漿過程在電漿室中使用僅空氣的氣體，經空氣電漿處理的。為了避免在線路中殘餘甲烷的任何污染，洩漏測試係必要的。它係藉由將膜的流速設置在0.0sccm並且然後將電漿室經由旋轉真空泵系統進行泵抽持續最少15min來進行的。
在將鏡片載入於電漿室中之後，然後將該室經由旋轉真空泵系統泵抽至100至0pa的絕對真空壓力持續90min。然後以分別針對CH4和空氣的0.0sccm和3.0sccm將電漿氣(空氣)引 入該室內。電漿塗覆時間係11min。跨電極的功率係在20至50瓦特之間(功率最佳為30瓦特)；電流係100mA±10mA(電流設置為100mA)；頻率設置為15kHz；電壓係基於電流設置，在365至370伏左右，以用於僅空氣的電漿處理。
在空氣電漿處理之後，迅速(<60s)將電漿塗覆的鏡片轉移到水中以用於20min水合。然後將鏡片用PBS包裝在電暈處理的殼中，以用於在120℃高壓滅菌持續45min。
ST2b：空氣電漿處理→用水淬滅→在IPC鹽水中包裝/高壓滅菌
表面處理ST2b與ST2a的不同之處僅在於包裝溶液：在ST2a中為PBS對比在ST2b中為IPC鹽水。
ST2c：空氣電漿處理→用PAA淬滅→在緩衝鹽水中包裝/高壓滅菌
表面處理ST2c與ST2a的不同之處僅在於淬滅溶液：在ST2a中為水對比在ST2c中為PAA溶液。
ST2d：空氣電漿處理→用PAA淬滅→在IPC鹽水中包裝/高壓滅菌
表面處理ST2d與ST2a的不同之處僅在於淬滅溶液(在ST2a中為水對比在ST2d中為PAA)以及包裝溶液(在ST2a中為PBS對比在ST2d中為IPC鹽水)。
ST3a：O2電漿處理→用水淬滅→在緩衝鹽水中包裝/高壓滅菌
表面處理ST3a與ST2a的不同之處僅在於電漿氣(在ST2a中為空氣對比在ST3a中為O2)以及包裝溶液(在ST2a中為PBS對比在ST2d中為IPC鹽水)。
ST3b：O2電漿處理→用水淬滅→在IPC鹽水中包裝/高壓滅菌
表面處理ST3b與ST3a的不同之處僅在於包裝溶液：在ST3a中為PBS對比在ST3b中為IPC鹽水。
ST3c：O2電漿處理→用PAA淬滅→在緩衝鹽水中包裝/高壓滅菌
表面處理ST3c與ST3a的不同之處僅在於淬滅溶液：在ST3a中為水對比在ST3c中為PAA溶液。
ST3d：O2電漿處理→用PAA淬滅→在IPC鹽水中包裝/高壓滅菌
表面處理ST3d與ST3a的不同之處僅在於淬滅溶液(在ST3a中為水對比在ST3d中為PAA)以及包裝溶液(在ST3a中為PBS對比在ST3d中為IPC鹽水)。
ST4a：空氣電漿預處理→CH4/空氣電漿處理→用水淬滅→在緩衝鹽水中包裝/高壓滅菌
在正常的CH4/空氣電漿(稱為CH4/空氣電漿處理)之前將僅空氣的電漿(稱為空氣電漿預處理)施加至來自實例3的鏡片。
存在三個步驟來完成電漿處理。第一個步驟係洩漏測試，第二步驟係僅空氣的電漿預處理，並且第三個步驟係CH4/ 空氣電漿處理。
為了避免在線路中殘餘甲烷或空氣的任何污染，洩漏測試係必要的。它係藉由將膜的流速設置在0.0sccm，並且然後將電漿室經由旋轉真空泵系統進行泵抽持續最少15min來進行的。
在洩漏測試之後，將鏡片載入在電漿室中。然後將真空室經由旋轉真空泵系統泵抽至100至0pa的絕對真空壓力持續90min。然後以分別針對CH4和空氣的0.0sccm和3.0sccm將電漿氣(空氣)引入該室內。電漿塗覆時間係3min。跨電極的功率係在20至50瓦特之間(功率最佳為30瓦特)；電流係100mA±10mA(電流設置為100mA)；頻率設置為15kHz；電壓係基於電流設置，在365至370伏左右，以用於僅空氣的電漿處理。
在僅空氣的電漿預處理之後，然後以分別針對CH4和空氣的2.0sccm(流量單位：標準立方釐米/分鐘)和1.0sccm將電漿氣引入該室內。電漿塗覆時間係11min。跨電極的功率係在20至50瓦特之間(功率最佳為30瓦特)；電流係100mA±10mA(電流設置為100mA)；頻率設置為15kHz；電壓係基於電流設置，在345至350伏左右，以用於CH4/空氣電漿處理。
在CH4/空氣電漿處理之後，迅速(<60s)將電漿塗覆的鏡片轉移到水中以用於20min水合。然後將鏡片用PBS包裝在電暈處理的殼中，以用於在120℃高壓滅菌持續45min。
ST4b：空氣電漿預處理→CH4/空氣電漿處理→用水淬滅→在IPC鹽水中包裝/高壓滅菌
表面處理ST4b與ST4a的不同之處僅在於包裝溶液：在ST4a中為PBS對比在ST4b中為IPC鹽水。
ST4c：空氣電漿預處理→CH4/空氣電漿處理→用PAA淬滅→在緩衝鹽水中包裝/高壓滅菌
表面處理ST4c與ST4a的不同之處僅在於淬滅溶液：在ST4a中為水對比在ST4c中為PAA溶液。
ST4d：空氣電漿預處理→CH4/空氣電漿處理→用PAA淬滅→在IPC鹽水中包裝/高壓滅菌
表面處理ST4d與ST4a的不同之處僅在於淬滅溶液(在ST4a中為水對比在ST4d中為PAA)以及包裝溶液(在ST4a中為PBS對比在ST4d中為IPC鹽水)。
ST5a：CH4/空氣電漿處理→空氣電漿後處理→用水淬滅→在緩衝鹽水中包裝/高壓滅菌
在正常的CH4/空氣電漿(稱為CH4/空氣電漿處理)之後，將僅空氣的電漿(稱為空氣電漿後處理)施加至來自實例3的鏡片。
存在兩個步驟來完成電漿處理。第一個步驟係正常的CH4/空氣電漿，第二個步驟係僅空氣的電漿。
該CH4/空氣電漿處理步驟係如針對ST1a所述進行的。在CH4/空氣電漿之後，直接進行僅空氣的電漿後處理。然後以分別針對CH4和空氣的0.0sccm和3.0sccm將電漿氣(空氣)引入該室內。電漿塗覆時間係3min。跨電極的功率係在20至50瓦特 之間(功率最佳為30瓦特)；電流係在100mA±10mA之間(電流設置為100mA)；頻率設置為15kHz；電壓係基於電流設置，在365至370伏左右，以用於僅空氣的電漿處理。
在電漿處理之後，迅速(<60s)將電漿塗覆的鏡片轉移到水中以用於20min水合。然後將鏡片用PBS包裝在電暈處理的殼中，以用於在120℃高壓滅菌持續45min。
ST5b：CH4/空氣電漿處理→空氣電漿後處理→用水淬滅→在IPC鹽水中包裝/高壓滅菌
表面處理ST5b與ST5a的不同之處僅在於包裝溶液：在ST5a中為PBS對比在ST5b中為IPC鹽水。
ST5c：CH4/空氣電漿處理→空氣電漿後處理→用PAA淬滅→在緩衝鹽水中包裝/高壓滅菌
表面處理ST5c與ST5a的不同之處僅在於淬滅溶液：在ST5a中為水對比在ST5c中為PAA溶液。
ST5d：CH4/空氣電漿處理→空氣電漿後處理→用PAA淬滅→在IPC鹽水中包裝/高壓滅菌
表面處理ST5d與ST5a的不同之處僅在於淬滅溶液(在ST5a中為水對比在ST5d中為PAA)以及包裝溶液(在ST5a中為PBS對比在ST5d中為IPC鹽水)。
鏡片表徵
矽酮隱形眼鏡在經受以上表面處理中的一種之後的 潤濕性(藉由水接觸角測量的)、表面親水性(藉由WBUT測量的)以及潤滑性(藉由摩擦等級測量的)係根據實例1中所描述的程序來確定的並且報告於表4中。
表4示出用水淬滅經電漿處理的鏡片的步驟並未改進矽酮隱形眼鏡的表面親水性和潤滑性，而用水性PAA溶液(1mM PAA，pH約2.0)淬滅經電漿處理的鏡片的步驟可以改進矽酮隱形眼鏡的潤濕性和潤滑性。還示出在緩衝鹽水中包裝/高壓滅菌的步驟並未改進矽酮隱形眼鏡的表面親水性和潤滑性，而在IPC鹽水(即包含水溶性且可熱交聯的親水聚合物材料)中包裝/高壓滅菌的步驟可以改進矽酮隱形眼鏡的表面親水性和潤滑性。
亞甲藍染色測試
亞甲藍係帶正電荷的，並且將如藉由染色所示的結合至帶負電荷的表面。可以使用這種染色測試來確定PAA層是否沈積或附著到經受或未經受任何電漿處理的矽酮隱形眼鏡上，並且水溶性可熱交聯的親水聚合物材料是否交聯到矽酮隱形眼鏡的表面上的PAA層上。
亞甲藍購自西格瑪-奧德里奇，並且按接收的原樣使用。200ppm水性亞甲藍係藉由將0.2g亞甲藍添加到999.8g蒸餾水中伴隨在室溫下攪拌過夜來製備的。它總係新鮮製備的。
對於亞甲藍染色測試，將每個鏡片浸泡於20ml的200ppm水性亞甲藍中持續30min。在500ml水中沖洗兩次持續30min之後，將鏡片保持在水中以用於染色評價。
三種類型的矽酮隱形眼鏡：
(1)經PAA處理的鏡片：將在實例3中製備的未經受任何電漿處理的矽酮隱形眼鏡浸漬於PAA水性溶液(1mM PAA，pH=2.0)中持續約兩個小時。
(2)經(電漿+PAA)處理的鏡片：使在實例3中製備的矽酮隱形眼鏡經受空氣電漿處理，並且隨後將它們浸漬於PAA水性溶液(1mM PAA，pH=2.0)中持續約兩個小時。
(3)經(電漿+PAA+IPC)處理的鏡片：使在實例3中製備的矽酮隱形眼鏡經受空氣電漿處理，隨後將它們浸漬於PAA水性溶液(1mM PAA，pH=2.0)中持續約兩個小時，並且最後在以上製備的IPC鹽水中包裝/高壓滅菌，經受亞甲藍染色測試。
發現：
(1)經PAA處理的矽酮隱形眼鏡未被亞甲藍染色，指示在對照鏡片的表面上不存在任何PAA；(2)經(電漿+PAA)處理的矽酮隱形眼鏡被亞甲藍染色，指示PAA層的存在；並且(3)(電漿+PAA+IPC)矽酮隱形眼鏡未被亞甲藍染色，指示PAA層由在高壓滅菌期間形成的水凝膠的頂層遮蔽。
那些結果進一步得到表5中示出的XPS數據的支持。經PAA處理的矽酮隱形眼鏡和對照矽酮隱形眼鏡在它們的表面上具有相同的原子組成。但係，在經(電漿+PAA)處理的矽酮隱形眼鏡的表面上的矽酮含量相對於對照矽酮隱形眼鏡的，大幅降低。
實例6 IPC鹽水。在實例5中製備的IPC鹽水用於這個實例中。 表面處理
使實例3中製備的矽酮隱形眼鏡經受以下表面處理。
ST5：空氣電漿處理→用1mM PAA(pH=2.0)淬滅→在IPC鹽水中包裝/高壓滅菌
來自實例3的鏡片的空氣電漿處理係如針對ST2a所述來進行的。在空氣電漿處理之後，迅速(<60s)將電漿塗覆的鏡片轉移到1mM水性PAA中持續20min。在PBS中沖洗兩次持續30min之後，然後將鏡片用IPC鹽水包裝在電暈處理的殼中，以用於在120℃高壓滅菌持續45min。
ST6：空氣電漿預處理→僅空氣的電漿處理→用水淬滅→在IPC鹽水中包裝/高壓滅菌
表面處理ST6和ST4b的不同之處僅在於用於電漿處理的電漿氣：在ST4b中為CH4/空氣對比在ST6中為空氣。
ST7：O2電漿處理→用1mM PAA(pH=2.0)淬滅→在IPC鹽水中包裝/高壓滅菌
將來自實例3的經乾燥的鏡片如針對ST3a所述的進行O2電漿處理。在O2電漿處理之後，迅速(<60s)將電漿塗覆的鏡片轉移到1mM PAA水性溶液(pH 2)中持續20min。在PBS中沖洗兩次持續30min之後，然後將鏡片用IPC鹽水包裝在電暈處理的殼中，以用於在120℃高壓滅菌持續45min。
ST8：CH4/空氣電漿處理→用1mM PAA(pH=2.0)淬滅→在IPC鹽水中包裝/高壓滅菌
來自實例3的鏡片的CH4/空氣電漿處理係如針對ST1a所述來進行的。在CH4/空氣電漿處理之後，迅速(<60s)將 電漿塗覆的鏡片轉移到1mM水性PAA中持續20min。在PBS中沖洗兩次持續30min之後，然後將鏡片用IPC鹽水包裝在電暈處理的殼中，以用於在120℃高壓滅菌持續45min。
ST9：空氣電漿預處理→CH4/空氣電漿處理→用1mM PAA(pH=2.0)淬滅→在IPC鹽水中包裝/高壓滅菌
來自實例3的鏡片的空氣電漿預處理和CH4/空氣電漿處理係如針對ST4a所述來進行的。在CH4/空氣電漿處理之後，迅速(<60s)將電漿塗覆的鏡片轉移到1mM水性PAA中持續20min。在PBS中沖洗兩次持續30min之後，然後將鏡片用IPC鹽水包裝在電暈處理的殼中，以用於在120℃高壓滅菌持續45min。
ST10：CH4/空氣電漿處理→空氣電漿後處理→用1mM PAA(pH=2.0)淬滅→在IPC鹽水中包裝/高壓滅菌
來自實例3的鏡片的CH4/空氣電漿處理和空氣電漿後處理係如針對ST5a所述來進行的。在空氣電漿後處理之後，迅速(<60s)將電漿塗覆的鏡片轉移到1mM PAA水性溶液(pH 2)中持續20min。在PBS中沖洗兩次持續30min之後，然後將鏡片用IPC鹽水包裝在電暈處理的殼中，以用於在120℃高壓滅菌持續45min。
電漿塗層或層的厚度
電漿處理可以分類為電漿氧化和電漿塗覆。電漿氧化僅在鏡片表面上產生具有官能團或電荷的超薄層，而電漿塗覆將產生真正的薄層。這可以藉由電漿氣和電漿層厚度來鑒定。在 電漿處理之後，在矽酮隱形眼鏡上的電漿塗層或層的厚度可以藉由對經電漿處理的矽片連同矽酮隱形眼鏡進行橢圓偏振術來確定。結果報告在表6中。
鏡片表徵
矽酮隱形眼鏡在經受以上表面處理中的一種之後的潤濕性(藉由水接觸角測量的)、表面親水性(藉由WBUT測量的)以及潤滑性(藉由摩擦等級測量的)係根據實例1中所描述的程序來確定的並且報告於表6中。用於實例3中的鏡片的可潤濕的、親水且潤滑的鏡片表面(CA<50°，WBUT>5s，FR=1-2)已經藉由PAA淬滅的電漿途徑實現。將最終鏡片包裝在IPC鹽水中並且在120℃高壓滅菌持續45min。
實例7 IPC鹽水在實例5中製備的IPC鹽水用於此實例中。 PBS(磷酸鹽緩衝鹽水)
為了製備PBS鹽水，將8g NaCl；0.2g KCl；1.44g Na2HPO4；0.24g KH2PO4溶解於800ml蒸餾H2O中。在用HCl將pH調節至7.4之後，然後添加另外的蒸餾H2O以滿足1L體積。
1mM PAA溶液(pH 2)
為了製備1mM聚(丙烯酸)(PAA)水性溶液，在攪拌下將0.072g PAA(卡波姆(Carbopol)907，粉末)逐漸轉移到包含蒸餾水的1000ml瓶中。在PAA添加期間確保在攪拌溶液。在室溫下將在攪拌器板上的溶液攪拌過夜(約24小時)。確證PAA已經完全溶解。如果PAA尚未完全溶解，繼續攪拌並且等到直到觀察不到微粒。在pH計下，施用37%鹽酸溶液(HCl，Fluka-318949)以調節1mM PAA溶液的pH至2。
1mM PAA溶液(pH 4)
根據上述程序製備1mM聚(丙烯酸)(PAA)水性溶液(pH 4)，除了將pH調節至4。
1mM PAA溶液(pH 8)
根據上述程序製備1mM聚(丙烯酸)(PAA)水性溶液(pH 8)，除了用50%氫氧化鈉溶液(NaOH，西格瑪-奧德里奇-415413)將pH調節至8。
1mM PAA-20% 1-丙醇(1-PrOH)溶液(pH 2)
首先製備80%(Wt)水和20%(Wt)1-PrOH的混合物。將800g蒸餾水添加至具有200g 1-PrOH的2000ml瓶中。在室溫下將在攪拌器板上的混合物溶液攪拌持續約30min。
為了製備在80%水和20% 1-PrOH的混合物中的1mM聚(丙烯酸)(PAA)溶液，將0.072g PAA(卡波姆907，粉末)在攪拌下逐漸轉移到包含80%水和20% 1-PrOH的混合物溶液的1000ml瓶中。在PAA添加期間確保在攪拌溶液。在室溫下將在攪拌器板上的溶液攪拌過夜(約24小時)。確證PAA已經完全溶解。如果PAA尚未完全溶解，繼續攪拌並且等到直到觀察不到微粒。在pH計下，施用37%鹽酸溶液(HCl，Fluka-318949)以調節1mM PAA溶液的pH至2。
10mM PAA溶液(pH 4)
為了製備10mM聚(丙烯酸)(PAA)水性溶液，在攪拌下將0.72g PAA(卡波姆907，粉末)逐漸轉移到包含蒸餾水的1000ml瓶中。在PAA添加期間確保在攪拌溶液。在室溫下將在攪拌器板上的溶液攪拌過夜(約24小時)。確證PAA已經完全溶解。如果PAA尚未完全溶解，繼續攪拌並且等到直到觀察不到微粒。在pH計下，施用37%鹽酸溶液(HCl，Fluka-318949)以調節10mM PAA溶液的pH至4。
1%聚(醯胺胺-表氯醇)(PAE)水性溶液
PAE購自亞什蘭大力士水技術公司(Ashland Hercules Water Technologies Inc.)，並且按接收的原樣使用。1%聚(醯胺胺-表氯醇)(PAE)水性溶液係藉由將4.2g PAE(固體含量24.4%)添加到95.8g蒸餾水中來製備的。在室溫下將在攪拌器板上的溶液攪拌約30min。
10mM透明質酸(HA)溶液
HA(Mw 400-600kDa，S9950)購自西格瑪-奧德里奇，並且按接收的原樣使用。10mM HA水性溶液係藉由將0.144g Ha添加到200g蒸餾水中來製備的。在室溫下將在攪拌器板上的溶液攪拌約2小時。
0.1%聚(甲基丙烯酸縮水甘油酯)(PGMA)於甲基乙基酮(MEK)溶液中
PGMA(Mw=10,000-20,000)和MEK購自西格瑪-奧德里奇，並且按接收的原樣使用。0.1% PGMA水性溶液係藉由將0.1g添加到99.9g MEK中來製備的。在室溫下將在攪拌器板上的溶液攪拌約2小時。
0.1%聚(乙酸乙烯酯)(PVA)鹽水
PVA(Mw=500,000)購自西格瑪-奧德里奇，並且按接收的原樣使用。0.1% PVA水性溶液係藉由將0.02g添加到20g PBS中來製備的。在室溫下將在攪拌器板上的溶液攪拌約30min。
0.1%聚(N-乙烯基吡咯啶酮-共-丙烯酸)聚(VP-共-AA)鹽水
聚(VP-共-AA)(Mw=1128,900)購自西格瑪-奧德里奇，並且按接收的原樣使用。0.1% PVA水性溶液係藉由將0.02g添加到20g PBS中來製備的。在室溫下將在攪拌器板上的溶液攪拌約2小時。
表面處理
使實例3中製備的矽酮隱形眼鏡經受以下表面處理。
經空氣電漿處理的鏡片
該空氣電漿處理係如針對ST2a所述進行的。在空氣電漿處理之後，迅速(<60s)將電漿塗覆的鏡片轉移到不同的水性溶液中以用於淬滅並包裝用於高壓滅菌。
ST11：空氣電漿處理→用水淬滅→在IPC鹽水中包裝/高壓滅菌
在空氣電漿處理之後，迅速(<60s)將電漿塗覆的鏡片轉移到蒸餾水中持續20min。然後將鏡片用IPC鹽水包裝在電暈處理的殼中，以用於在120℃高壓滅菌持續45min。
ST12：空氣電漿處理→用1mM PAA(pH=2.0)淬滅→在IPC鹽水中包裝/高壓滅菌
在空氣電漿處理之後，迅速(<60s)將電漿塗覆的鏡片轉移到1mM水性PAA(pH=2)中持續20min。在PBS中沖洗兩次持續30min之後，然後將鏡片用IPC鹽水包裝在電暈處理的殼中，以用於在120℃高壓滅菌持續45min。
ST13：空氣電漿處理→用1mM PAA(pH=4.0)淬滅→在IPC鹽水中包裝/高壓滅菌
在空氣電漿處理之後，迅速(<60s)將電漿塗覆的鏡片轉移到1mM水性PAA(pH=4)中持續20min。在PBS中沖洗兩次持續30min之後，然後將鏡片用IPC鹽水包裝在電暈處理的殼中，以用於在120℃高壓滅菌持續45min。
ST14：空氣電漿處理→用1mM PAA(pH=8.0)淬滅→在IPC鹽水中包裝/高壓滅菌
在空氣電漿處理之後，迅速(<60s)將電漿塗覆的鏡片轉移到1mM水性PAA(pH=8)中持續20min。在PBS中沖洗兩次持續30min之後，然後將鏡片用IPC鹽水包裝在電暈處理的殼中，以用於在120℃高壓滅菌持續45min。
ST15：空氣電漿處理→用1mM PAA(w/20% 1-PrOH)淬滅→在IPC鹽水中包裝/高壓滅菌
在空氣電漿處理之後，迅速(<60s)將電漿塗覆的鏡片轉移到1mM PAA(w/20% 1-PrOH)中持續20min。在PBS中沖洗兩次持續30min之後，然後將鏡片用IPC鹽水包裝在電暈處理的殼中，以用於在120℃高壓滅菌持續45min。
ST16：空氣電漿處理→用10mM PAA(pH=4.0)淬滅→在IPC鹽水中包裝/高壓滅菌
在空氣電漿處理之後，迅速(<60s)將電漿塗覆的鏡片轉移到10mM水性PAA(pH=4)中持續20min。在PBS中沖洗兩次持續30min之後，然後將鏡片用IPC鹽水包裝在電暈處理的殼中，以用於在120℃高壓滅菌持續45min。
ST17：空氣電漿處理→用1% PAE溶液淬滅→在IPC鹽水中包裝/高壓滅菌
在空氣電漿處理之後，迅速(<60s)將電漿塗覆的鏡片轉移到1% PAE溶液中持續20min。在PBS中沖洗兩次持續30 min之後，然後將鏡片用IPC鹽水包裝在電暈處理的殼中，以用於在120℃高壓滅菌持續45min。
ST18：空氣電漿處理→用IPC鹽水淬滅→在IPC鹽水中包裝/高壓滅菌
在空氣電漿處理之後，迅速(<60s)將電漿塗覆的鏡片轉移到IPC鹽水中持續20min。在PBS中沖洗兩次持續30min之後，然後將鏡片用IPC鹽水包裝在電暈處理的殼中，以用於在120℃高壓滅菌持續45min。
ST19：空氣電漿處理→用10mM HA淬滅→在IPC鹽水中包裝/高壓滅菌
在空氣電漿處理之後，迅速(<60s)將電漿塗覆的鏡片轉移到10mM HA溶液中持續20min。在PBS中沖洗兩次持續30min之後，然後將鏡片用IPC鹽水包裝在電暈處理的殼中，以用於在120℃高壓滅菌持續45min。
ST20：空氣電漿處理→用0.1% PGMA/MEK溶液淬滅→在IPC鹽水中包裝/高壓滅菌
在空氣電漿處理之後，迅速(<60s)將電漿塗覆的鏡片轉移到0.1% PGMA/MEK溶液中持續20min。在PBS中沖洗兩次持續30min之後，然後將鏡片用IPC鹽水包裝在電暈處理的殼中，以用於在120℃高壓滅菌持續45min。
ST21：空氣電漿處理→用0.1% PGMA溶液淬滅→在0.1% PVA鹽水中包裝/高壓滅菌
在空氣電漿處理之後，迅速(<60s)將電漿塗覆的鏡片轉移到0.1% PGMA/MEK溶液中持續20min。在PBS中沖洗兩次持續30min之後，然後將鏡片用0.1% PVA鹽水包裝在電暈處理的殼中，以用於在120℃高壓滅菌持續45min。
ST22：空氣電漿處理→用0.1% PGMA溶液淬滅→在0.1%聚(VP-共-AA)鹽水中包裝/高壓滅菌
在空氣電漿處理之後，迅速(<60s)將電漿塗覆的鏡片轉移到0.1% PGMA/MEK溶液中持續20min。在PBS中沖洗兩次持續30min之後，將鏡片用0.1%聚(VP-共-AA)鹽水包裝在電暈處理的殼中，以用於在120℃高壓滅菌持續45min。
ST23：空氣電漿處理→用IPC鹽水淬滅→在PBS中包裝/高壓滅菌
在空氣電漿處理之後，迅速(<60s)將電漿塗覆的鏡片轉移到IPC鹽水中持續20min。在PBS中沖洗兩次持續30min之後，然後將鏡片用PBS鹽水包裝在電暈處理的殼中，以用於在120℃高壓滅菌持續45min。
ST24：空氣電漿處理→用IPC鹽水淬滅→在IPC鹽水中包裝/高壓滅菌
在空氣電漿處理之後，迅速(<60s)將電漿塗覆的鏡片轉移到IPC鹽水中持續20min。在PBS中沖洗兩次持續30min之後，然後將鏡片用IPC鹽水包裝在電暈處理的殼中，以用於在120℃高壓滅菌持續45min。
ST25：空氣電漿預處理→空氣電漿處理→用IPC鹽水淬滅→在PBS中包裝/高壓滅菌
來自實例3的鏡片的空氣電漿預處理和空氣電漿處理係如針對ST6所述來進行的。在空氣電漿處理之後，迅速(<60s)將電漿塗覆的鏡片轉移到IPC鹽水中持續20min。在PBS中沖洗兩次持續30min之後，將鏡片用PBS鹽水包裝在電暈處理的殼中，以用於在120℃高壓滅菌持續45min。
ST26：空氣電漿預處理→空氣電漿處理→用IPC鹽水淬滅→在IPC鹽水中包裝/高壓滅菌
來自實例3的鏡片的空氣電漿預處理和空氣電漿處理係如針對ST6所述來進行的。在空氣電漿處理之後，迅速(<60s)將電漿塗覆的鏡片轉移到IPC鹽水中持續20min。在PBS中沖洗兩次持續30min之後，將鏡片用IPC鹽水包裝在電暈處理的殼中，以用於在120℃高壓滅菌持續45min。
ST27：空氣電漿預處理→CH4/空氣電漿處理→用IPC鹽水淬滅→在PBS中包裝/高壓滅菌
來自實例3的鏡片的空氣電漿預處理和CH4/空氣電漿處理係如針對ST9所述來進行的。在CH4/空氣電漿處理之後，迅速(<60s)將電漿塗覆的鏡片轉移到IPC鹽水中持續20min。在PBS中沖洗兩次持續30min之後，然後將鏡片用PBS鹽水包裝在電暈處理的殼中，以用於在120℃高壓滅菌持續45min。
ST28：空氣電漿預處理→CH4/空氣電漿處理→用IPC鹽水淬滅 →在IPC鹽水中包裝/高壓滅菌
來自實例3的鏡片的空氣電漿預處理和CH4/空氣電漿處理係如針對ST9所述來進行的。在CH4/空氣電漿處理之後，迅速(<60s)將電漿塗覆的鏡片轉移到IPC鹽水中持續20min。在PBS中沖洗兩次持續30min之後，然後將鏡片用IPC鹽水包裝在電暈處理的殼中，以用於在120℃高壓滅菌持續45min。
鏡片表徵
矽酮隱形眼鏡在經受以上表面處理中的一種之後的潤濕性(藉由水接觸角測量的)、親水性(藉由WBUT測量的)以及潤滑性(藉由摩擦等級測量的)係根據實例1中所描述的程序來確定的並且報告於表6-8中。
發現：當對於淬滅步驟而言水性PAA的pH係約2時，可以實現更高的親水性(WBUT)和潤滑性；當淬滅溶液包含水溶性且可熱交聯的親水聚合物材料(具有四氫吖唉鎓和羧基基團)時，可以增加WBUT但不可以顯著改變潤滑性；當表面處理包括空氣電漿預處理步驟時，可以改進WBUT和潤滑性兩者。
實例8 IPC鹽水。在實例5中製備的IPC鹽水用於這個實例中。 表面處理
使在實例3中製備的矽酮隱形眼鏡經受實例7中所述的表面處理ST12。
鏡片表徵
矽酮隱形眼鏡在經受以上表面處理中的一種之後的潤濕性(藉由水接觸角測量的)、表面親水性(藉由WBUT測量的)以及潤滑性(藉由摩擦等級測量的)被確定為：從12至17s的WBUT；1的摩擦等級；以及35度的WCA。
實例9 IPC鹽水。在實例5中製備的IPC鹽水用於這個實例中。 IPC-1鹽水
藉由將按重量計3.0%的mPEG-SH 2000(甲氧基-聚(乙二醇)-硫醇，平均MW 2000，產品號MPEG-SH-2000，萊桑生物公司(Laysan Bio Inc.))連同按重量計17.72%的PAE(來自亞什蘭的Kymene，為水性溶液並且按接收的原樣使用，四氫吖唉鎓含量經NMR測定為0.46，固體含量為25.4%)溶解於PBS和7.5%的檸檬酸鈉二水合物中來製備反應混合物。然後將該溶液的PH調整至7.5，並且還藉由將氮氣鼓泡通過容器2小時而脫氣。稍後將該溶液在45℃下熱處理約4小時，藉由與PAE中的四氫吖唉鎓基團反應而形成含有化學接枝在聚合物上的mPEG-SH-2000基團的可熱交聯親水性聚合物材料。在熱處理之後，將該溶液使用包含0.25%檸檬酸鈉的PBS稀釋30倍，將pH調節至7.2-7.4，並且然後使用0.22微米的聚醚碸(PES)膜濾器過濾。最終IPC鹽水包含按重量計約0.25% 的聚合物材料(由約40% wt.mPEG-SH-2000和約60% wt.PAE組成)和0.25%檸檬酸鈉二水合物。
IPC-2鹽水(包含AZM共聚物)
AZM共聚物係包含AZM/AA/PDMS/DMA的兩親共聚物。如下製備這種AZM共聚物。在1L的玻璃反應釜中，添加6.0克的單甲基丙烯醯氧基丙基封端的聚二甲基矽氧烷(蓋麗(Gelest)登記號MCR-M11)(PDMS1000-MA)。將蓋子放到反應釜上，該反應釜包括4個磨口玻璃接頭，一個用於玻璃攪拌軸，一個用於熱電偶，一個用於真空和氮入口，一個用於200mL壓力均衡加料漏斗，並且一個用於取樣進出。引入2mbar真空以將PDMS1000-MA脫氣10分鐘。在約10分鐘之後，將反應釜用氮填充。將此脫氣和氮填充程序重複6次。在200mL壓力均衡加料漏斗中，將3.0克的二乙基四氫吖唉鎓甲基丙烯酸酯氯化物鹽(AZM)、6.0克的丙烯酸(AA)、14.91克的N,N’-二甲基丙烯醯胺(DMA)、以及3.00mL的在三級戊醇中的1% Irgacure 2959溶液溶解於100.3克的三級戊醇和33.3克的甲醇中。對在加料漏斗中的溶液引入100mbar真空持續約10分鐘。在約10分鐘之後，將漏斗用氮填充。將此脫氣和氮填充程序重複3次。在PDMS1000-MA和溶液兩者已經脫氣後，將該溶液連同PDMS1000-MA添加至釜中。攪拌速度設置為150rpm。將反應釜放到具有RPR-3500 UV燈泡的Rayonet UV反應器中。將兩個UV燈泡打開以約2.0mW/cm2的強度持續約一小時。然後將共聚物溶液使用25kDa透析膜針對1-PrOH進行純化持續約35小時，在此時間期間包括1-PrOH(1-丙醇)的兩次更換。確定固體含量，並且如果 必要的話稀釋至10%。
磷酸鹽/檸檬酸鹽緩衝液濃縮物的製備：緩衝液濃縮物係藉由將按重量計0.484%的檸檬酸鈉二水合物、按重量計0.708%的磷酸氫二鈉、按重量計0.088%的磷酸二氫鈉一水合物、以及按重量計1.486%的氯化鈉溶解於去離子水中來製備的。如果必要的話將pH調節至約7.2。
藉由將1g含AZM共聚物添加至49g以上製備的磷酸鹽/檸檬酸鹽緩衝液中來製備IPC-2鹽水。如果必要的話，將IPC-2鹽水的pH調節至pH 7.2至7.4。
表面處理
使在實例3中製備的矽酮隱形眼鏡經受實例7中所述的ST28以及以下表面處理中的一種。
ST29：空氣電漿預處理→CH4/空氣電漿處理→用IPC-1鹽水淬滅→在IPC鹽水中包裝/高壓滅菌
來自實例3的鏡片的空氣電漿預處理和CH4/空氣電漿處理係如針對ST9所述來進行的。在CH4/空氣電漿處理之後，迅速(<60s)將電漿塗覆的鏡片轉移到IPC-1鹽水(PAE-硫醇共聚物)中持續20min。在PBS中沖洗兩次持續30min之後，然後將鏡片用IPC鹽水包裝在電暈處理的殼中，以用於在120℃高壓滅菌持續45min。
ST30：空氣電漿預處理→CH4/空氣電漿處理→用IPC-2鹽水淬滅→在IPC鹽水中包裝/高壓滅菌
來自實例3的鏡片的空氣電漿預處理和CH4/空氣電漿處理係如針對ST9所述來進行的。在CH4/空氣電漿處理之後，迅速(<60s)將電漿塗覆的鏡片轉移到IPC-2鹽水(AZM共聚物)中持續20min。在PBS中沖洗兩次持續30min之後，然後將鏡片用IPC鹽水包裝在電暈處理的殼中，以用於在120℃高壓滅菌持續45min。
鏡片表徵
矽酮隱形眼鏡在經受以上表面處理中的一種之後的潤濕性(藉由水接觸角測量的)、親水性(藉由WBUT測量的)以及潤滑性係根據實例1中所描述的程序來確定的並且報告於表9中。
ST29的結果指示水溶性且可熱交聯的親水聚合物材料(其不含羧基、一級胺基和二級胺基基團中的任一種)不適用於淬滅經電漿處理的矽酮隱形眼鏡。
實例10 IPC鹽水。在實例5中製備的IPC鹽水用於這個實例中。 表面處理
使實例3中製備的矽酮隱形眼鏡經受以下表面處理中的一種。
ST31：CO2電漿處理→用水淬滅→在IPC鹽水中包裝/高壓滅菌
經乾燥的鏡片係藉由旋轉電漿過程在電漿室中使用僅CO2的氣體，經CO2電漿處理的。
在分離甲烷氣罐之後，應連接CO2氣罐以取代甲烷氣罐。為了避免在線路中殘餘甲烷的任何污染，洩漏測試係必要的。它係藉由將CO2的流速設置在0.0sccm，並且然後將電漿室經由旋轉真空泵系統進行泵抽持續最少15min來進行的。
在將鏡片載入於電漿室中之後，然後將真空室經由旋轉真空泵系統泵抽至100至0pa的絕對真空壓力持續90min。然後以3.0sccm將電漿氣、CO2引入該室中。電漿塗覆時間係11min。跨電極的功率係在20至50瓦特之間(功率最佳為30瓦特)；電流係在100mA±10mA之間；頻率設置為15kH；電壓係基於電流設置，在365至370伏左右，以用於僅CO2的電漿處理。
在電漿處理之後，迅速(<60s)將電漿塗覆的鏡片轉移到水中持續20min。然後將鏡片用IPC鹽水包裝在電暈處理的殼中，以用於在120℃高壓滅菌持續45min。
ST32：CO2電漿處理→用PAA溶液(pH 2)淬滅→在IPC鹽水中包裝/高壓滅菌
CO2電漿處理係如針對ST31所述進行的。在CO2電漿處理之後，迅速(<60s)將電漿塗覆的鏡片轉移到1mM水性PAA (pH=2)中持續20min。在PBS中沖洗兩次持續30min之後，然後將鏡片用IPC鹽水包裝在電暈處理的殼中，以用於在120℃高壓滅菌持續45min。
ST33：CO2電漿處理→用IPC鹽水淬滅→在IPC鹽水中包裝/高壓滅菌
CO2電漿處理係如針對ST31所述進行的。在CO2電漿處理之後，迅速(<60s)將電漿塗覆的鏡片轉移到IPC鹽水中持續20min。在PBS中沖洗兩次持續30min之後，然後將鏡片用IPC鹽水包裝在電暈處理的殼中，以用於在120℃高壓滅菌持續45min。
鏡片表徵
矽酮隱形眼鏡在經受以上表面處理中的一種之後的潤濕性(藉由水接觸角測量的)、親水性(藉由WBUT測量的)以及潤滑性(藉由摩擦等級測量的)係根據實例1中所描述的程序來確定的並且報告於表10中。
實例11
已經進行DOE(實驗設計)以篩選用以實現如實例3中的在純-PDMS鏡片上的可潤濕且潤滑的表面的最佳條件。這種 電漿淬滅技術包含三個步驟。第一個步驟係具有不同電漿氣的電漿；第二個步驟係在包含親水聚合物的水溶液中的淬滅過程；第三個步驟係包裝鹽水以用於高壓滅菌。因此，DOE篩選中存在三個因素。
電漿氣的篩選：(1)僅O2；(2)僅CO2；(3)僅CH4；(4)CO2/CH4=4：1；(5)CO2/CH4=2：1；(6)CO2/CH4=1：1；(7)O2/CH4=4：1；(8)O2/CH4=2：1；(9)O2/CH4=1：1。淬滅水溶液的篩選：(1)水；(2)1mM PAA；(3)IPC鹽水。對於DOE樣品，包裝鹽水將係IPC鹽水。鏡片評估係WBUT和摩擦等級，如在表11中所報告的。
為了篩選電漿氣，將所有鏡片在1mM PAA(pH=2)中以等於2h的淬滅時間淬滅，並且包裝在IPC鹽水中。使用WBUT和摩擦等級來評價塗層質量(表11)。可潤濕且潤滑的鏡片表面已經用CO2、CH4、CO2/CH4或O2/CH4電漿混合物，隨後“淬滅”於水性PAA中並包裝於IPC鹽水緩衝液中來實現。僅從鏡片潤滑性來說，在用PAA淬滅的情況下，僅CO2和僅CH4的電漿比O2更好。
在DOE樣品中，淬滅材料包括水、PAA或不含PAA(IPC)。在PAA中淬滅，鏡片顯示在0-1級的改進的潤滑性(對比對照水平4級)；在淬滅於不含PAA例如IPC鹽水中時，鏡片潤滑性僅略改進。
因此，在PAA/IPC包裝中電漿/淬滅的途徑係在純-PDMS鏡片上建立潤濕性和潤滑性的成功方法。
實例12 在電漿處理之後淬滅溶液的作用
將在實例3中製備的鏡片根據ST或上述ST進行電漿處理。在電漿處理之後，將電漿塗覆的鏡片在水或1mM PAA水性溶液(pH 2)中淬滅。在PBS中沖洗兩次持續30min，然後將鏡片用IPC鹽水包裝在電暈處理的殼中，以用於在120℃高壓滅菌持續45min。
所得鏡片的表面特性報告於表12中。結果顯示作為淬滅溶液的水對鏡片的WBUT和摩擦等級沒有作用，而作為淬滅溶液的PAA溶液可以顯著改進鏡片表面特性(表12)。這種顯著區別指示在電漿處理之後PAA可以結合到鏡片表面上。相比之下，實例5示出在沒有電漿處理的情況下僅藉由將鏡片浸漬在PAA溶液 中，PAA不可以結合到鏡片表面上。
淬滅溶液的pH的作用
根據上述ST，將在實例3中製備的鏡片用CO2電漿進行電漿處理。在CO2電漿處理之後，將電漿塗覆的鏡片在具有不同pH的淬滅溶液中淬滅。在PBS中沖洗兩次持續30min，然後將鏡片用IPC鹽水包裝在電暈處理的殼中，以用於在120℃高壓滅菌持續45min。所得鏡片的表面特性報告於表13中。結果顯示改變作為淬滅溶液的水或IPC鹽水的pH對鏡片表面特性沒有影響或具有最小的影響(表13)。這指示淬滅材料係至關重要的。
包裝鹽水的作用
將在實例3中製備的鏡片進行電漿處理。在電漿處理 之後，將電漿塗覆的鏡片在1mM PAA水性溶液(pH 2)中進行淬滅。在PBS中沖洗兩次持續30min，然後將鏡片用PBS或IPC鹽水包裝在電暈處理的殼中，以用於在120℃高壓滅菌持續45min。所得鏡片的表面特性報告於表14中。結果顯示經IPC鹽水包裝的鏡片具有相對於經PBS包裝的鏡片而言的顯著改進的表面特性，指示在PAA淬滅過程期間鏡片上的底料(或基底或錨定)塗層形成。在PBS中包裝的淬滅鏡片具有差的親水表面(WBUT=0)以及非常差的潤滑性(FR為4)，指示該底料塗層係超薄層，其太薄以至於沒有WBUT和潤滑性增強。
XPS數據
在表15中的所有鏡片被包裝於IPC鹽水中。對照鏡片係未經電漿/淬滅處理的純PDMS鏡片。測試樣品經僅空氣的電漿處理並且分別淬滅於水或1mM PAA(pH=2)中。
在表15中N的增加和“Si”的降低指示由電漿處理和/或淬滅於水或PAA水性溶液中導致的表面組成變化。
實例13 鏡片表面的FSI/裂化：
FSI/裂化問題出現在PAA包覆的鏡片上。藉由僅空氣的電漿連同淬滅於1mM PAA水性溶液(pH 2)中持續2h來製備經電漿淬滅的純-PDMS。如表16中所示，在這種經電漿淬滅的純-PDMS鏡片上不存在FSI/裂化問題。
PHMB攝取：
在淬滅過程期間沈積在鏡片表面上的PAA的量可以有助於PHMB攝取。藉由對純PDMS鏡片進行僅空氣的電漿處理，並且隨後淬滅於1mM水性PAA中持續不同時間或者淬滅於IPC鹽水中持續2h來製備測試鏡片。結果顯示沒有PHMB攝取(表17)。
實例14
將實例3中製備的鏡片用RENU®多功能鏡片護理溶液(或另一種多功能鏡片護理溶液)經手指摩擦(佩戴一次性無粉乳膠手套)持續20秒並且然後用鹽水沖洗。將以上程序重複給定次數，例如從1至30次(即模擬清潔和浸泡循環的手指摩擦測試的重複數目)。
為了檢查經電漿淬滅的純-PDMS鏡片表面的耐用性，藉由手指用摩擦溶液(潤明(Renu)或傲滴(Optifree)鏡片護理溶液)進行7個手指摩擦循環和15個手指摩擦循環。確定WBUT和摩擦等級以評估經電漿淬滅的鏡片的耐用性。藉由僅空氣的電漿或空氣預處理+甲烷/空氣電漿，連同在1mM水性PAA(pH=2)中淬滅2h或在IPC鹽水中淬滅2h來製備經電漿淬滅的純-PDMS鏡片。在電漿淬滅之後，將鏡片包裝在IPC鹽水中以用於在120℃高壓滅菌持續45min。
實例15
在這個實例中使用由純-PDMS彈性體製成的鏡片。鏡片表面係疏水的。為了實現可潤濕的鏡片表面，嘗試了電漿塗層。電漿塗層係藉由以11min電漿處理時間使用CH4/空氣電漿氣獲得的。在表19中在鏡片表面上元素Si的顯著降低的XPS結果已經確證了成功的電漿塗覆。
然而，在室溫下一個月乾燥儲存(以其乾燥狀態)之後疏水特性又現。在PBS中再水合之後，WBUT從最初8s的讀數降低至1s。因此，僅電漿塗層不會改進純-PDMS橡膠鏡片的表面。
電漿處理時間的作用
表21示出塗層厚度確實隨電漿塗覆時間增加，然而WBUT和潤滑性的鏡片表面特性沒有顯著改進。因此，僅增加電漿塗覆時間或電漿塗層厚度不能增強純-PDMS橡膠鏡片的表面潤濕性。
電漿處理、PAA淬滅、和IPC的組合的作用
表22示出已經經受表面處理(包括電漿處理和PAA淬滅過程)的純-PDMS橡膠鏡片的鏡片表面特性的顯著改進。電漿氣係CH4/空氣，並且淬滅溶液係1mM PAA(pH=2)持續20min。將最終鏡片包裝在IPC鹽水(實例5)中並且在120℃高壓滅菌持續45min。
鏡片表面特性係相當穩定的，在室溫儲存的泡罩中持續至少兩個月的乾燥儲存。在乾燥儲存的第零天並且在醫療器材脫水並儲存於空氣中之前確定
實例16
已經考慮了一些因素來優化電漿淬滅條件：(1)電漿氣；(2)淬滅溶液；以及(3)用於在120℃高壓滅菌120min的包裝溶液。
為了檢查電漿氣的作用，淬滅溶液係1mM水性PAA(pH=2)，並且在溶液中的淬滅時間被固定在20min。將矽酮橡膠鏡片包裝在IPC鹽水中並且在120℃高壓滅菌45min。電漿氣可以影響最終的鏡片表面特性，如在表23中所示。
為了檢查淬滅溶液的作用，固定空氣+CH4/空氣。 在溶液中的淬滅時間係20min，並且將所有鏡片包裝在IPC鹽水中並且在120℃高壓滅菌持續45min。在水性PAA(100mM)中淬滅係最佳選擇，如表24中所示。
表25中的鏡片表面特性指示100mM水性PAA的pH和淬滅時間兩者係影響PAA附著的控制因子。更高的吸附的珠粒指示在鏡片表面上存在PAA。
實例17
使純-PDMS橡膠鏡片經受本發明的表面處理：3min空氣電漿預處理，11min CH4/空氣電漿處理，在1mM PAA水性溶液(pH=2)中淬滅持續20min。在沖洗之後，將經電漿淬滅的鏡片藉由浸泡於PBS或IPC鹽水中分類為不同的情況。在50℃和70℃處理長達4h之後，立即評估鏡片，如表26中所示。
在IPC鹽水中在不同的加熱條件下浸泡經電漿淬滅的純-PDMS橡膠鏡片並不顯著影響WBUT、FR以及水接觸角(前進角θa，後退角θr)的鏡片表面特性。將鏡片浸泡於PBS中已經示出在鏡片表面上的許多珠粒，指示PAA可以成功地附著到鏡片表面上，並且表面電荷可以藉由甚至在室溫下將PAA包覆的鏡片浸泡於IPC鹽水中來中和。
在室溫過夜乾燥表26中所列鏡片之後，將經乾燥的鏡片在PBS中再水合。鏡片表面的評估收集於表27中。看起來IPC鹽水中的加熱過程對鏡片表面特性發揮關鍵作用。在脫水/再水合的循環之後，僅在120℃高壓滅菌45min提供了有利的可潤濕且潤滑的表面。
表26
實例18
使矽酮橡膠隱形眼鏡經受表面處理過程：3min僅空氣的電漿預處理+11min CH4/空氣電漿處理+淬滅於100mM PAA(pH=2)中持續20min+5min於水中沖洗+包裝於IPC鹽水中並且在120℃高壓滅菌45min。將成品鏡片單獨地用IPC鹽水保存在泡罩中。
表28中的鏡片處於乾燥儲存，一點也沒有IPC鹽水。將鏡片在設計的儲存溫度下保持在乾燥中以模擬在室溫下的老化儲存。
在室溫乾燥儲存6週之後，鏡片表面仍然係可潤濕的且潤滑的，其WBUT>10s並且FR=0-1。在PBS中再水合2h係必要的，之後進行數據收集。
在6個月的乾燥儲存中類比老化研究中，根據表面處理而處理的純-PDMS橡膠鏡片仍然係可潤濕的且潤滑的，其WBUT>10s並且FR=1-2。珠粒測試已經證明帶負電荷的PAA仍然在鏡片表面上。在PBS中再水合2h係必要的，之後進行數據收集。
v.s.s.=“非常輕微染色”；s.s.=“輕微染色”；t儲存=實際儲存時間；t’儲存=在室溫(r.t.)下的等效儲存時間

Claims (31)

  1. 一種醫療器材，包括：矽酮基質，其由交聯的矽酮材料製成，以及在該矽酮基質上的水凝膠塗層，其中處於完全水合狀態的該醫療器材具有至少5秒的WBUT以及約3或更低的摩擦等級，其中該水凝膠塗層係(1)熱力學穩定的，如由以下所表徵：在乾燥儲存i天之後具有乾燥儲存誘導的在WBUT方面的約45%或更少的降低，指定為△WBUTDS(i)，以及視情況在乾燥儲存i天之後乾燥儲存誘導的在摩擦等級方面的約60%或更少的增加，△FRDS(i)，其中 並且， 其中WBUTDS@0 和FRDS@0 係處於完全水合狀態的該醫療器材在乾燥儲存的第零天的WBUT和摩擦等級並且係在該醫療器材脫水並在空氣中室溫下儲存之前被確定，並且WBUTDS@i 和FRDS@i 係處於完全水合狀態的該醫療器材在乾燥儲存i天時的WBUT和摩擦等級並且係在該醫療器材已經完全脫水並在空氣中室溫下儲存持續至少i天並且然後在確定WBUT和摩擦等級之前已經完全再水合之後被確定，其中i係2或更大的整數；並且(2)視情況耐用的，如由以下所表徵：在j個循環的手指摩擦測試之後具有手指摩擦誘導的在WBUT方面的約45%或更少的降低，△WBUTDR(j)，以及視情況在j個循環的手指摩擦測試之後手指摩擦誘導 的在摩擦等級方面的約60%或更少的增加，△FRDR(j)，其中 並且，其 中WBUT 0DR 和FR 0DR 係處於完全水合狀態並經受零次手指摩擦測試的該醫療器材的WBUT和摩擦等級，並且WBUT jDR 和FR jDR 係處於完全水合狀態並已經經受至少j個循環的手指摩擦測試的該醫療器材的WBUT和摩擦等級，其中j係整數2。
  2. 如申請專利範圍第1項所述之醫療器材，其中該醫療器材係眼科器材。
  3. 如申請專利範圍第2項所述之醫療器材，其中該眼科器材係眼內鏡片、支架、眼瞼下器材、角膜覆蓋物、青光眼分流器、或植入物。
  4. 如申請專利範圍第1項所述之醫療器材，其中該矽酮基質係矽酮隱形眼鏡，其中該醫療器材係在完全水合狀態具有至少約125巴的透氧率(Dk)的軟性隱形眼鏡。
  5. 如申請專利範圍第4項所述之醫療器材，其中該軟性隱形眼鏡具有選自下組的至少一種特性，該組由以下各項組成：約2.0MPa或更小的彈性模量；表面潤濕性，其表徵為具有約80度或更小的平均水接觸角；及其組合。
  6. 如申請專利範圍第1至5項中任一項所述之醫療器材，其中該醫療器材包括該矽酮基質、直接在該矽酮基質的表面上的基底塗層、以及共價附接到該基底塗層上的水凝膠層。
  7. 如申請專利範圍第6項所述之醫療器材，其中該基底塗層包括直接在該矽酮基質的表面上的電漿層。
  8. 如申請專利範圍第7項所述之醫療器材，其中該基底塗層包括底料電漿層和在該底料電漿層頂上的反應性聚合物層，其中該底料電漿層直接在該矽酮基質的表面上並且具有小於約40nm的厚度，其中該水凝膠塗層包括與該反應性聚合物層交聯的水凝膠層。
  9. 如申請專利範圍第8項所述之醫療器材，其中該水凝膠塗層具有按重量計至少約40%的水含量。
  10. 如申請專利範圍第6項所述之醫療器材，其中該基底塗層包括底料電漿層和在該底料電漿層頂上的反應性聚合物層，其中該底料電漿層直接在該矽酮基質的表面上並且具有小於約40nm的厚度，其中該水凝膠塗層包括與該反應性聚合物層交聯的水凝膠層。
  11. 如申請專利範圍第10項所述之醫療器材，其中該水凝膠塗層具有按重量計至少40%的水含量。
  12. 如申請專利範圍第6項所述之醫療器材，其中該水凝膠塗層具有按重量計至少40%的水含量。
  13. 一種用於生產醫療器材之方法，該醫療器材包括矽酮基質和其上的水凝膠塗層，該方法包括以下步驟：(1)獲得處於乾燥狀態的矽酮基質，其中該矽酮基質係由交聯的矽酮材料製成；(2)使處於乾燥狀態的該矽酮基質經受表面處理以形成基底塗層，該基底塗層包括底料電漿層和反應性聚合物層，其中該表面處理包括以下子步驟(a)用電漿對處於乾燥狀態的該矽酮基質的表面進行電漿處理， 以在該矽酮基質上形成該底料電漿層，其中該底料電漿層具有小於約40nm的厚度，其中該電漿係在電漿氣中產生的，該電漿氣由空氣、CO2、或者C1-C6烴和二級氣體的混合物構成，該二級氣體選自由以下各項組成之群組：空氣、CO2、N2、及其組合，並且(b)使經電漿處理的該矽酮基質與第一水性溶液接觸以形成反應性聚合物層，該第一水性溶液包括反應性親水聚合物，其中該反應性親水聚合物具有選自下組的多個反應性官能團，該組由以下各項組成：羧基基團、一級胺基團、二級胺基團、及其組合；並且(3)在第二水性溶液中在從約60℃至約140℃的溫度下將步驟(2)中獲得的其上具有該基底塗層的該矽酮基質加熱持續一段時間從而獲得該醫療器材，該第二水性溶液包括水溶性且可熱交聯的親水聚合物材料，該親水聚合物材料具有四氫吖唉鎓基團以及視情況胺基或羧基基團，該段時間係足夠長的以使該水溶性可熱交聯的親水聚合物材料與該基底塗層交聯，該醫療器材包括該矽酮基質和其上的水凝膠塗層，其中處於完全水合狀態的該醫療器材具有至少5秒的WBUT和約3或更低的摩擦等級，其中該水凝膠塗層係熱力學穩定的，如由以下所表徵：在乾燥儲存i天之後具有乾燥儲存誘導的在WBUT方面的約45%或更少的降低，指定為△WBUTDS(i)，以及視情況在室溫下乾燥儲存i天之後乾燥儲存誘導的在摩擦等級方面的約60%或更少的增加，△FRDS(i)，其中 並且， 其中WBUTDS@0 和FRDS@0 係處於完全水合狀態的該醫療器材在乾燥儲存 的第零天的WBUT和摩擦等級並且係在該醫療器材脫水並在空氣中室溫下儲存之前被確定，並且WBUTDS@i 和FRDS@i 係處於完全水合狀態的該醫療器材在乾燥儲存i天時的WBUT和摩擦等級並且係在該醫療器材已經完全脫水並在空氣中室溫下儲存持續至少i天且然後在確定WBUT和摩擦等級之前已經完全再水合之後被確定，其中i係2或更大的整數。
  14. 如申請專利範圍第13項所述之方法，其中該電漿氣由空氣構成。
  15. 如申請專利範圍第13項所述之方法，其中該電漿氣由CO2構成。
  16. 如申請專利範圍第13項所述之方法，其中該電漿氣由C1-C6烴和二級氣體的混合物構成，該二級氣體選自由以下各項組成之群組：空氣、CO2、N2、及其組合。
  17. 如申請專利範圍第13至16項中任一項所述之方法，其中該表面處理進一步包括在子步驟(2)(a)之前，用電漿對處於乾燥狀態的該矽酮基質的表面進行電漿預處理的子步驟，該電漿產生於由空氣構成的電漿氣中。
  18. 如申請專利範圍第17項所述之方法，其中就在該電漿處理子步驟之後立即在約40分鐘或更短的時間段內將經電漿處理的該矽酮基質放置為與該第一水性溶液接觸，並且之後與水、有機溶劑、水和一種或多種有機溶劑的混合物、兩種或更多種有機溶劑的混合物、或不含任何反應性聚合物的任何水基或有機基溶液接觸。
  19. 如申請專利範圍第17項所述之方法，其中該反應性親水聚合物係聚陰離子聚合物，該聚陰離子聚合物包括羧基基團並且具有至少1000道耳頓的重均分子量，並且該第一水性溶液具有從約1.0至約3.0的pH。
  20. 如申請專利範圍第19項所述之方法，其中該聚陰離子聚合物選自由以下各項組成之群組：聚丙烯酸、聚甲基丙烯酸、聚乙基丙烯酸、聚(丙烯酸-共-甲基丙烯酸)、聚(丙烯酸-共-乙基丙烯酸)、聚(甲基丙烯酸-共-乙基丙烯酸)、及其混合物。
  21. 如申請專利範圍第17項所述之方法，其中該反應性親水聚合物係聚陽離子聚合物，該聚陽離子聚合物包括一級胺基基團和/或二級胺基基團並且具有至少1000道耳頓的重均分子量，並且該第一水性溶液較佳的是具有從約9.5至約11.0的pH。
  22. 如申請專利範圍第21項所述之方法，其中該聚陽離子聚合物選自由以下各項組成之群組：聚乙烯亞胺、聚烯丙胺、聚乙烯胺、聚醯胺胺、及其混合物。
  23. 如申請專利範圍第17項所述之方法，其中該反應性親水聚合物包括四氫吖唉鎓基團和選自下組的反應性官能團，該組由以下各項組成：一級基、二級胺基基團、羧基基團、及其組合，其中該反應性親水聚合物具有至少1000道耳頓的重均分子量，其中該第一水性溶液較佳的是具有小於約8.0的pH。
  24. 如申請專利範圍第23項所述之方法，其中該反應性親水聚合物係聚(2-唑啉-共-乙烯亞胺)-表氯醇、化學改性的聚(2-唑啉-共-乙烯亞胺)-表氯醇、化學改性的聚醯胺胺-表氯醇、或其組合，其中該化學改性的聚(2-唑啉-共-乙烯亞胺)-表氯醇或該化學改性的聚醯胺胺-表氯醇包括(i)衍生自聚醯胺胺-表氯醇或聚(2-唑啉-共-乙烯亞胺)-表氯醇的按重量計從約20%至約95%的第一聚合物鏈，(ii)衍生自至少一種親水性增強 劑的按重量計從約5%至約80%的親水部分或第二聚合物鏈，該至少一種親水性增強劑具有選自下組的至少一個反應性官能團，該組由以下各項組成：胺基基團、漿基基團、硫醇基、及其組合，其中該等親水部分或第二聚合物鏈藉由各自在該聚醯胺胺-表氯醇或該聚(2-唑啉-共-乙烯亞胺)-表氯醇的一個四氫吖唉鎓基團與該親水性增強劑的一個胺基、羧基或硫醇基之間形成的一個或多個共價鍵而共價地附接至該等第一聚合物鏈，以及(iii)四氫吖唉鎓基團，其係該等第一聚合物鏈的部分或者係共價地附接到該等第一聚合物鏈上的側基或端基。
  25. 如申請專利範圍第17項所述之方法，其中該水溶性可熱交聯的親水聚合物材料係聚(2-唑啉-共-乙烯亞胺)-表氯醇、化學改性的聚(2-唑啉-共-乙烯亞胺)-表氯醇、化學改性的聚醯胺胺-表氯醇、或其組合，其中該化學改性的聚(2-唑啉-共-乙烯亞胺)-表氯醇或該化學改性的聚醯胺胺-表氯醇包括(i)衍生自聚醯胺胺-表氯醇或聚(2-唑啉-共-乙烯亞胺)-表氯醇的按重量計從約20%至約95%的第一聚合物鏈，(ii)衍生自至少一種親水性增強劑的按重量計從約5%至約80%的親水部分或第二聚合物鏈，該至少一種親水性增強劑具有選自下組的至少一個反應性官能團，該組由以下各項組成：胺基基團、羧基基團、硫醇基、及其組合，其中該等親水部分或第二聚合物鏈藉由各自在該聚醯胺胺-表氯醇或該聚(2-唑啉-共-乙烯亞胺)-表氯醇的一個四氫吖唉鎓基團與該親水性增強劑的一個胺基、羧基或硫醇基之間形成的一個或多個共價鍵而共價地附接至該等第一聚合物鏈，以及(iii)四氫吖唉鎓基團，其係該等第一聚合物鏈的部分或者係共價地附接到該等第一聚合物鏈上的側基或端 基。
  26. 如申請專利範圍第17項所述之方法，其中該加熱步驟係直接在密封的鏡片包裝中在藉由高壓滅菌器於從約115℃至約125℃的溫度在壓力下持續至少約20分鐘進行滅菌的過程中進行的，該鏡片包裝包含包裝溶液，該包裝溶液包括該水溶性且可熱交聯的親水聚合物材料；其中該包裝溶液包括按重量計從約0.01%至約2%的該水溶性且可熱交聯的親水聚合物材料；其中該包裝溶液包括足以將pH維持在從約6.0至約8.5的量的至少一種緩衝劑，具有在25℃下從約200至約450毫滲透分子(mOsm)的張度、以及從約1厘泊至約5厘泊的粘度。
  27. 如申請專利範圍第17項所述之方法，其中該水凝膠塗層係耐用的，如由以下所表徵：在j個循環的手指摩擦測試之後具有手指摩擦誘導的在WBUT方面的約45%或更少的降低，△WBUTDR(j)，以及視情況在j個循環的手指摩擦測試之後手指摩擦誘導的在摩擦等級方面的約60%或更 少的增加，△FRDR(j)，其中並且 ，其中WBUT 0DR 和FR 0DR 係處於完全水合狀態 並經受零次手指摩擦測試的該醫療器材的WBUT和摩擦等級，並且WBUT jDR 和FR jDR 係處於完全水合狀態並已經經受至少j個循環的手指摩擦測試的該醫療器材的WBUT和摩擦等級，其中j係整數2。
  28. 如申請專利範圍第17項所述之方法，其中該醫療器材係眼科器材。
  29. 如申請專利範圍第28項所述之方法，其中該眼科器材係軟性隱形眼鏡。
  30. 如申請專利範圍第28項所述之方法，其中該眼科器材係眼內鏡片、支 架、眼瞼下器材、角膜覆蓋物、青光眼分流器、或植入物。
  31. 如申請專利範圍第28項所述之方法，其中該眼科器材係支架、眼瞼下器材、或植入物。
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