TWI429713B - 可溼性矽氧水凝膠隱形眼鏡及相關組合物及方法 - Google Patents

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可溼性矽氧水凝膠隱形眼鏡及相關組合物及方法
本發明尤其係針對矽氧水凝膠眼科裝置及相關組合物及方法。更特定言之，本發明係關於經模製之可濕性矽氧水凝膠隱形眼鏡及相關組合物及方法。
矽氧水凝膠隱形眼鏡已普及，此係由於與非矽氧水凝膠隱形眼鏡相比，隱形眼鏡配戴者在其眼睛上配戴該等眼鏡持續更長時間的能力。舉例而言，視特定眼鏡而定，矽氧水凝膠隱形眼鏡可經每天配戴、每週配戴、雙週配戴或每月配戴而磨損或規定為每天配戴、每週配戴、雙週配戴或每月配戴。與矽氧水凝膠隱形眼鏡相關之對眼鏡配戴者之益處可至少部分歸因於隱形眼鏡之親水性組份與含矽聚合物質疏水特性的組合。
非矽氧水凝膠隱形眼鏡(諸如基於甲基丙烯酸2－羥乙酯(HEMA)之水凝膠隱形眼鏡)常在非極性樹脂隱形眼鏡模具(例如自聚烯烴基樹脂產生之隱形眼鏡模具)中產生。用於非矽氧水凝膠隱形眼鏡之眼鏡前驅體組合物在非極性樹脂隱形眼鏡模具中聚合以產生基於HEMA之聚合眼鏡產物。由於基於HEMA之隱形眼鏡之聚合組份的親水性質，即使儘管使用非極性樹脂模具產生，但基於HEMA之眼鏡在眼睛上仍相容且具有眼用可接受之表面可濕性。
相比之下，自非極性樹脂模具所獲得之現有矽氧水凝膠隱形眼鏡具有疏水性眼鏡表面。換言之，該等矽氧水凝膠隱形眼鏡之表面具有低可濕性，且因此在眼睛上不相容或為眼睛所不可接受。舉例而言，該等矽氧水凝膠隱形眼鏡可與較不理想之特徵相關，該等特徵諸如增加之脂質沈積、蛋白質沈積、眼鏡與眼睛表面之結合及對眼鏡配戴者之普遍刺激。
在努力克服此等問題中，已嘗試採用對矽氧水凝膠隱形眼鏡或眼鏡產物進行表面處理或表面改質以增加眼鏡表面之親水性及可濕性。矽氧水凝膠眼鏡之表面處理的實例包括塗佈眼鏡表面，將化學物質吸附至眼鏡表面上，且改變眼鏡表面上化學基團之化學性質或靜電電荷。已描述表面處理，其包括使用電漿氣體塗佈聚合眼鏡表面，或在隱形眼鏡模具表面上使用電漿氣體以在形成聚合眼鏡之前處理模具。不幸的是，若干缺點與此方法相關。與不使用表面處理或改質之製造方法相比，隱形眼鏡之表面處理需要更多機械及時間來產生隱形眼鏡。此外，當眼鏡由眼鏡配戴者配戴及/或觸摸時，經表面處理之矽氧水凝膠隱形眼鏡可展示減少之表面可濕性。舉例而言，增加對經表面處理之眼鏡的觸摸可導致親水性表面降解或磨損。
另一種增加矽氧水凝膠眼鏡之可濕性及眼睛相容性的方法為在包含聚合濕潤劑(諸如聚乙烯吡咯啶酮(PVP))之第二組合物存在下聚合矽氧水凝膠隱形眼鏡前驅體組合物。該等類型之眼鏡在本文中稱為具有聚合內部濕潤劑之矽氧水凝膠隱形眼鏡，且通常包含包括高分子量聚合物(諸如PVP)之互穿聚合物網路(IPN)。如一般熟習此項技術者所瞭解，IPN係指兩種或兩種以上不同聚合物以網路形式之組合，其中至少一種聚合物在另一種聚合物存在下合成及/或交聯，兩者之間無任何共價鍵。IPN可由兩種形成兩個獨立但毗鄰或互穿之網路的鏈組成。IPN之實例包括分步IPN、同步IPN、半IPN及均IPN。雖然包括聚合濕潤劑IPN之矽氧水凝膠隱形眼鏡避免與表面處理相關之問題，但該等眼鏡歷時延長之時間可能無法保留其眼睛相容性，包括表面可濕性。舉例而言，由於內部濕潤劑未共價結合形成聚合眼鏡之其他組份，因此當由眼鏡配戴者配戴時，其可能自眼鏡浸出，且藉此隨時間推移導致表面可濕性降低及眼鏡配戴者之不適感增加。
作為如上所述之表面處理或使用聚合濕潤劑IPN之替代方式，已發現可使用極性樹脂模具代替非極性樹脂模具來產生具有眼用可接受之表面可濕性的矽氧水凝膠隱形眼鏡。舉例而言，在乙烯－乙烯醇基或聚乙烯醇基模具中形成之矽氧水凝膠隱形眼鏡具有所需之表面可濕性。適用於製造用於產生無聚合濕潤劑IPN之未經表面處理的矽氧水凝膠隱形眼鏡之隱形眼鏡模具的極性樹脂之一種實例為乙烯－乙烯醇共聚物之樹脂，諸如由Nippon Gohsei,Ltd以商標名稱SOARLITETM 出售之乙烯－乙烯醇共聚物樹脂。除其極性之外，SOARLITETM 描述為具有以下特徵：極高機械強度、抗靜電性、當用於模製過程時的低收縮性、優良抗油性及抗溶劑性、小的熱膨脹係數及良好耐磨性。
雖然基於SOARLITETM 之模具對於在不使用表面處理或聚合濕潤劑IPN下產生眼睛上相容之矽氧水凝膠隱形眼鏡提供有利之替代方式，但SOARLITETM 模具與非極性樹脂模具(諸如聚丙烯模具)相比之可變形性或可撓性較小，且與非極性樹脂模具相比相對較難以工作。
根據上文，可見需要眼睛上相容之矽氧水凝膠隱形眼鏡，其與自SOARLITETM 隱形眼鏡模具獲得之矽氧水凝膠隱形眼鏡相比更易於產生，且無需表面處理或使用聚合濕潤劑IPN(包括PVP IPN)來達成眼睛相容性。此外，極為需要提供一種自非極性樹脂或聚烯烴基隱形眼鏡模具構件產生眼睛上相容之矽氧水凝膠隱形眼鏡(諸如具有眼睛上相容之表面可濕性的矽氧水凝膠隱形眼鏡)的方法，該方法克服現有製造方法之缺點。亦即，需要一種用於製備眼睛上相容之矽氧水凝膠隱形眼鏡之改良方法，其既無需表面處理所得隱形眼鏡產物，亦無需使用聚合濕潤劑IPN作為可聚合矽氧水凝膠隱形眼鏡前驅體組合物之部分來提供具有有助於長期舒適感之特徵的眼鏡產物。本發明滿足該等需要。
本發明之隱形眼鏡、眼鏡產物、組合物及方法解決與現有矽氧水凝膠隱形眼鏡及其目前之生產方法相關的需要及問題。已驚人地發現，眼睛上相容之矽氧水凝膠隱形眼鏡係藉由組合某些組份以提供在聚合時提供具有一或多種尤其需要之特徵之預萃取聚合矽氧水凝膠隱形眼鏡產物的可聚合組合物來獲得。在一或多個實施例中，在萃取之前，水凝膠隱形眼鏡產物具有約10重量%或更多之可萃取組份。在某些實施例中，預萃取之矽氧水凝膠隱形眼鏡產物之可萃取物含量為至少約20重量%。舉例而言，預萃取之矽氧水凝膠隱形眼鏡產物可具有約22重量%至約30重量%之可萃取物含量。在至少一特定實施例中，預萃取之矽氧水凝膠隱形眼鏡產物具有約26重量%之可萃取物含量。在本發明之產物及方法的一或多個實施例中，本文提供一種矽氧水凝膠隱形眼鏡產物，其未採用聚氧化烯矽氧可萃取組份，但其有利地導致與現有眼鏡相比具有不同且需要之特徵的組合物及眼鏡。
本文所提供之矽氧水凝膠隱形眼鏡的特徵包括如本文所述之眼用可接受之表面可濕性。此外，本發明之矽氧水凝膠隱形眼鏡具有透氧性、表面可濕性、模數、水含量、離子流及設計，其使得本發明之眼鏡適合患者眼睛舒適地配戴延長之時期，諸如至少一天、至少一週、至少兩週或約一個月，而無需自眼睛中移除眼鏡。
在一態樣中，本發明係針對可聚合矽氧水凝膠隱形眼鏡前驅體組合物。該等前驅體組合物有效地形成矽氧水凝膠隱形眼鏡。
在一特定態樣中，本文提供一種可聚合組合物，其包含以下組份、基本上由其組成或完全由其組成：α－ω－雙(甲基丙烯醯氧基乙基亞胺基羧基乙氧基丙基)－聚(二甲基矽氧烷)－聚(三氟丙基甲基矽氧烷)－聚(ω－甲氧基－聚(乙二醇)丙基甲基矽氧烷)、N－乙烯基－N－甲基乙醯胺、甲基丙烯酸甲酯、二甲基丙烯酸乙二醇酯、烯丙氧基醇及自由基引發劑。
在一或多個實施例中，可聚合組合物進一步包含紫外線吸收劑，諸如2－羥基－4－丙烯醯氧基乙氧基二苯甲酮。
在一或多個其他實施例中，可聚合組合物進一步包含著色劑，例如酞菁顏料，諸如酞菁藍。
在一或多個其他實施例中，可聚合組合物中所包含之自由基引發劑為2,2'－偶氮二異丁腈。
本發明進一步包括以上所述之可聚合組合物中之任一或多者，其包含約34重量%之α－ω－雙(甲基丙烯醯氧基乙基亞胺基羧基乙氧基丙基)－聚(二甲基矽氧烷)－聚(三氟丙基甲基矽氧烷)－聚(ω－甲氧基－聚(乙二醇)丙基甲基矽氧烷)。
在一或多個其他實施例中，可聚合組合物可包含以下之任一或多者：(i)約46重量%之N－乙烯基－N－甲基乙醯胺、(ii)約17重量%之甲基丙烯酸甲酯、(iii)約0.5重量%之二甲基丙烯酸乙二醇酯及(iv)約1重量%之烯丙氧基醇。
在一或多個其他實施例中，可聚合組合物包含約0.9重量%之2－羥基－4－丙烯醯氧基乙氧基二苯甲酮。
在一或多個其他實施例中，可聚合組合物包含約0.1重量%之酞菁藍。
在一或多個其他實施例中，可聚合組合物包含約0.3重量%之自由基引發劑。
在另一特定實施例中，可聚合組合物包含34重量%之α－ω－雙(甲基丙烯醯氧基乙基亞胺基羧基乙氧基丙基)－聚(二甲基矽氧烷)－聚(三氟丙基甲基矽氧烷)－聚(ω－甲氧基－聚(乙二醇)丙基甲基矽氧烷)、約46重量%之N－乙烯基－N－甲基乙醯胺、約17重量%之甲基丙烯酸甲酯、約0.5重量%之二甲基丙烯酸乙二醇酯、約1重量%之烯丙氧基醇、約0.9重量%之2－羥基－4－丙烯醯氧基乙氧基二苯甲酮、約0.1重量%之酞菁藍及約0.3重量%之2,2'－偶氮二異丁腈。
在另一實施例中，提供本文所述之不含聚氧化烯矽氧可萃取組份的可聚合組合物中之任一或多者。
在另一態樣中，提供自如本文所提供之可聚合組合物產生之矽氧水凝膠隱形眼鏡。
亦提供由如本文所述之實質上無可萃取組份之可聚合組合物所形成之矽氧水凝膠隱形眼鏡。
亦構成本發明之部分者為藉由以下步驟所產生之矽氧水凝膠隱形眼鏡：聚合如本文所提供之可聚合組合物以形成包含可萃取組份之預萃取聚合矽氧水凝膠隱形眼鏡，自預萃取之隱形眼鏡萃取可萃取組份以形成經萃取之聚合眼鏡產物，且使經萃取之聚合眼鏡產物水合以形成矽氧水凝膠隱形眼鏡。
在一或多個實施例中，如上所述產生之矽氧水凝膠隱形眼鏡具有在約42重量%至約50重量%之範圍內的平衡水含量及在約80－110 barrer之範圍內的透氧性(Dk ×10－11 )。
在一或多個其他實施例中，如上所述產生之矽氧水凝膠隱形眼鏡具有約0.6至約1.2 MPa之模數。
在一或多個其他實施例中，提供如上所述產生之矽氧水凝膠隱形眼鏡，其中聚合步驟包含將可聚合組合物加熱至大於約65℃之溫度。
在另一態樣中，本文提供一種平衡水含量在約42重量%至約50重量%之範圍內、透氧性(Dk ×10－11 )在約80－110 barrer之範圍內、模數為約0.6至約1.2 MPa、離子流為約1－5(×10－3 mm2 /min)、前進接觸角為約52°至約62°、後退接觸角為約40°至60°及滯後為約5°至約15°的矽氧水凝膠隱形眼鏡。
在一或多個實施例中，如本文所述之矽氧水凝膠隱形眼鏡額外表徵為具有圓形外周邊緣之鏡體。
在一或多個其他實施例中，本發明之矽氧水凝膠隱形眼鏡可為：(i)球面眼鏡、(ii)非球面眼鏡、(iii)單焦點眼鏡、(iv)多焦點眼鏡或(v)旋轉穩定複曲面隱形眼鏡。
在一或多個其他實施例中，本發明之矽氧水凝膠隱形眼鏡在密封包裝內。
在一或多個其他實施例中，如本文所提供之矽氧水凝膠隱形眼鏡係未經表面處理。
在另一態樣中，本文提供一種產生可聚合矽氧水凝膠隱形眼鏡前驅體組合物之方法。在一或多個實施例中，該方法包含組合α－ω－雙(甲基丙烯醯氧基乙基亞胺基羧基乙氧基丙基)－聚(二甲基矽氧烷)－聚(三氟丙基甲基矽氧烷)－聚(ω－甲氧基－聚(乙二醇)丙基甲基矽氧烷)、N－乙烯基－N－甲基乙醯胺、甲基丙烯酸甲酯、二甲基丙烯酸乙二醇酯、烯丙氧基醇及自由基引發劑，以藉此產生可聚合之矽氧水凝膠隱形眼鏡前驅體組合物。
在該方法之一或多個實施例中，組合步驟額外包括紫外線吸收劑。
在一或多個特定實施例中，組合步驟額外包括2－羥基－4－丙烯醯氧基乙氧基二苯甲酮。
在該方法之一或多個其他實施例中，組合步驟額外包括著色劑，例如酞菁顏料，諸如酞菁藍。
在該方法之一或多個特定實施例中，自由基引發劑為2,2'－偶氮二異丁腈。
在一或多個特定實施例中，該方法包含組合以下各物：(i)約30重量%至40重量%之α－ω－雙(甲基丙烯醯氧基乙基亞胺基羧基乙氧基丙基)－聚(二甲基矽氧烷)－聚(三氟丙基甲基矽氧烷)－聚(ω－甲氧基－聚(乙二醇)丙基甲基矽氧烷)，(ii)約40重量%至50重量%之N－乙烯基－N－甲基乙醯胺，(iii)約10重量%至25重量%之甲基丙烯酸甲酯，及(iv)小於約5重量%之二甲基丙烯酸乙二醇酯、烯丙氧基醇、2－羥基－4－丙烯醯氧基乙氧基二苯甲酮、酞菁藍與2,2'－偶氮二異丁腈之組合。
在該方法之一或多個其他實施例中，組合步驟包含組合約34重量%之α－ω－雙(甲基丙烯醯氧基乙基亞胺基羧基乙氧基丙基)－聚(二甲基矽氧烷)－聚(三氟丙基甲基矽氧烷)－聚(ω－甲氧基－聚(乙二醇)丙基甲基矽氧烷)、約46重量%之N－乙烯基－N－甲基乙醯胺、約17重量%之甲基丙烯酸甲酯、約0.5重量%之二甲基丙烯酸乙二醇酯、約1重量%之烯丙氧基醇、約0.9重量%之2－羥基－4－丙烯醯氧基乙氧基二苯甲酮、約0.1重量%之酞菁藍及約0.3重量%之2,2'－偶氮二異丁腈，以藉此提供可聚合之矽氧水凝膠隱形眼鏡前驅體組合物。
在一或多個其他實施例中，該方法進一步包含聚合可聚合之眼鏡前驅體組合物以形成預萃取之聚合矽氧水凝膠隱形眼鏡。
在該方法之一或多個特定實施例中，聚合步驟包含加熱可聚合之眼鏡前驅體組合物。
在一或多個其他實施例中，該方法進一步包含在聚合步驟之前將可聚合之眼鏡前驅體組合物置放於非極性樹脂隱形眼鏡模具中。
在一或多個其他實施例中，該方法進一步包含萃取預萃取之聚合隱形眼鏡以形成實質上不存在可萃取組份之經萃取聚合眼鏡產物，且使經萃取之聚合眼鏡產物水合以形成矽氧水凝膠隱形眼鏡。
在另一態樣中，本文提供一種矽氧水凝膠隱形眼鏡，其包含如本文所述之實質上無可萃取組份之可聚合組合物的反應產物。
本發明之眼鏡、眼鏡產物、組合物及方法之其他實施例由以下描述、圖示、實例及申請專利範圍顯而易見。如由以上及以下描述可瞭解，本文所述之各個及每一特徵及該等特徵中之兩者或兩者以上之各個及每一組合均包括在本發明之範疇內，其限制條件為該組合中所包括之特徵彼此一致。此外，任何特徵或特徵組合可特定排除在本發明之任何實施例之外。尤其當結合隨附實例及圖示考慮時，本發明之其他態樣及優勢在以下實靪方式及申請專利範圍中闡明。
本發明現將在下文中更全面地描述。然而，本發明可以多種不同形式具體化，且不應理解為限於本文所提出之實施例；相反，提供該等實施例以使本揭示案詳盡且完整，且對熟習此項技術者完全傳達本發明之範疇。
定義
須注意，除非上下文另外明確指示，否則如本說明書中所用之單數形式"一"及"該"包括複數指示物。因此，舉例而言，提及"隱形眼鏡"包括單一眼鏡以及兩個或兩個以上相同或不同之眼鏡，提及"前驅體組合物"係指單一組合物以及兩種或兩種以上相同或不同之組合物，及其類似物。
在描述且主張本發明時，以下術語將根據下文所述之定義來使用。
如本文所用之術語"水凝膠"係指通常為聚合物鏈網路或基質之能夠在水中膨脹或遇水膨脹之聚合物質。網路或基質可交聯或可不交聯。水凝膠係指遇水可膨脹或遇水膨脹之聚合物質，包括隱形眼鏡。因此，水凝膠可(i)未經水合且遇水可膨脹，或(ii)部分水合且遇水膨脹，或(iii)完全水合且遇水膨脹。
如(例如)"經取代之烷基"中之術語"經取代"係指經一或多個非干擾取代基取代之部分(例如烷基)，該等取代基諸如(但不限於)C3 －C8 環烷基(例如環丙基、環丁基及其類似物)、鹵基(例如氟基、氯基、溴基及碘基)、氰基、烷氧基、低碳苯基、經取代之苯基及其類似物。對於苯環上之取代而言，取代基可在任何方位上(亦即鄰、間或對)。
術語"矽氧水凝膠"或"矽氧水凝膠物質"係指包括矽(Si)組份或矽氧組份之特定水凝膠。舉例而言，矽氧水凝膠通常係藉由將含矽物質與習知親水性水凝膠前驅體組合來製備。矽氧水凝膠隱形眼鏡為包含矽氧水凝膠物質之隱形眼鏡，包括矯正視力之隱形眼鏡。矽氧水凝膠隱形眼鏡之特性不同於習知之水凝膠基眼鏡。
"含矽氧組份"為在單體、大分子單體或預聚物中含有至少一個[－Si－O－Si]鍵聯之組份，其中各矽原子視情況可具有一或多個可相同或不同之有機基團取代基(R1 、R2 )或經取代之有機基團取代基，例如－SiR1 R2 O－。
"可選"或"視情況"意謂隨後所述之事件可能發生或可能不發生，以使得此描述包括事件發生之情況及事件不發生之情況。
在本發明聚合物之情形下的"分子質量"係指聚合物之標稱平均分子質量，通常藉由尺寸排阻層析法、光散射技術或在1,2,4－三氯苯中之內在速度測定法來測定。在聚合物情形下之分子量可表述為數量平均分子量或重量平均分子量，且在廠商供應之物質的情況下，將視供應商而定。若並非以封裝物質形式提供，則任何該等分子量測定之基礎均可易於由供應商提供。通常本文提及之大分子單體或聚合物之分子量在本文中係指重量平均分子量。數量平均分子量及重量平均分子量之分子量測定均可使用凝膠滲透層析技術或其他液相層析技術來量測。亦可使用其他量測分子量值之方法，諸如使用端基分析或量測依數性(例如凝固點下降、沸點升高或滲透壓)來測定數量平均分子量，或使用光散射技術、超速離心法或黏度測定法來測定重量平均分子量。
親水性聚合物之"網路"或"基質"通常意謂在聚合物鏈之間由共價鍵或物理鍵(例如氫鍵)形成之交聯。
"親水性"物質為喜水性物質。該等化合物對水具有親和力且常帶電或具有吸引水之極性側鏈基團。
本發明之"親水性聚合物"定義為能夠在水中膨脹但無需在水中可溶之聚合物。
"親水性組份"為可為或可不為聚合物之親水性物質。親水性組份包括在與剩餘反應性組份組合時能夠對所得水合眼鏡提供至少約20%(例如至少約25%)之水含量的彼等親水性組份。
如本文所用之"眼睛上相容之矽氧水凝膠隱形眼鏡"係指可配戴於人眼上而人不經歷或報導實質性不適(包括眼睛刺激及類似不適)的矽氧水凝膠隱形眼鏡。眼睛上相容之矽氧水凝膠隱形眼鏡具有眼用可接受之表面可濕性，且通常不引起顯著角膜腫脹、角膜脫水("乾眼病")、上方角膜上皮弓狀病變("SEAL")或其他顯著不適或與該等病狀不相關。
"實質上"或"基本上"或"約"意謂幾乎全部或完全，例如某一給定量之95%或95%以上。
"實質上不存在"或"實質上無"某一特徵或實體意謂幾乎全部或完全不存在該特徵或實體，例如含有5%或少於5%之某些給定實體。舉例而言，實質上無某一實體之組合物可含有少於約5%或少於約4%、少於約3%、少於約2%或甚至少於約1%之某些給定實體。
"烷基"係指長度通常在約1至20個原子範圍內之烴鏈。該等烴鏈較佳但並非必需飽和，且雖然通常直鏈較佳，但可為支鏈或直鏈。例示性烷基包括甲基、乙基、丙基、丁基、戊基、1－甲基丁基、1－乙基丙基、3－甲基戊基及類似烷基。當提及三個或三個以上碳原子時，如本文所用之"烷基"包括環烷基。
"寡聚物"為由有限數目之單體亞單元組成之分子，且通常由約2至約8個單體亞單元組成。
"低碳烷基"係指含有1至6個碳原子之烷基，且可為直鏈或支鏈，例如甲基、乙基、正丁基、異丁基、第三丁基。
其他定義亦可見於以下部分中。
綜述
如先前所論述，本文提供之本發明至少部分基於以下發現/調配物，即：可使用避免與極性樹脂模具相關之問題、避免對複雜且昂貴之聚合後程序之需要且解決與聚合濕潤劑IPN相關之問題的方法來製備眼睛上相容之矽氧水凝膠隱形眼鏡。此外，本文所提供之調配物無需超過約30%之可移除或可萃取組份，該組份基本上未併入聚合矽氧水凝膠隱形眼鏡產物中且藉由萃取與其他未反應組份一起自所得經模製之隱形眼鏡產物移除。舉例而言，眼睛上相容之矽氧水凝膠隱形眼鏡可自具有至少10%且小於約30%之如本文所論述之經脫水萃取之矽氧水凝膠隱形眼鏡的可萃取內含物之預萃取聚合矽氧水凝膠隱形眼鏡產物而獲得。在某些實施例中，眼鏡調配物無聚氧化烯矽氧組份。
特定言之，產生眼睛上相容之矽氧水凝膠隱形眼鏡之方法包括將組份之特定組合併入可聚合矽氧隱形眼鏡前驅體組合物中。該等物質賦予所得最終隱形眼鏡所需之特徵，從而提供經萃取之隱形眼鏡產物，接著將其水合以產生具有眼用可接受之表面可濕性以及如本文所述之其他有益特徵的最終矽氧水凝膠隱形眼鏡
在以下部分詳細描述且例示本發明之此等及其他重要態樣。
可聚合矽氧水凝膠隱形眼鏡前驅體組合物之組份
本發明之矽氧水凝膠隱形眼鏡通常自本文稱為"可聚合矽氧水凝膠隱形眼鏡前驅體組合物"或"前驅體組合物"之物質而產生。前驅體組合物為用以製備矽氧水凝膠隱形眼鏡之各種試劑的混合物，亦即在反應(在本發明之狀況下為聚合反應)前之反應混合物。
本發明之前驅體組合物通常包含至少以下組份：α－ω－雙(甲基丙烯醯氧基乙基亞胺基羧基乙氧基丙基)－聚(二甲基矽氧烷)－聚(三氟丙基甲基矽氧烷)－聚(ω－甲氧基－聚(乙二醇)丙基甲基矽氧烷)、N－乙烯基－N－甲基乙醯胺、甲基丙烯酸甲酯、二甲基丙烯酸乙二醇酯、烯丙氧基醇及自由基引發劑。在某些實施例中，組合物基本上由前述組份組成。在其他實施例中，組合物完全由前述組份組成。
α－ω－雙(甲基丙烯醯氧基乙基亞胺基羧基乙氧基丙基)－聚(二甲基矽氧烷)－聚(三氟丙基甲基矽氧烷)－聚(ω－甲氧基－聚(乙二醇)丙基甲基矽氧烷)
第一組份α－ω－雙(甲基丙烯醯氧基乙基亞胺基羧基乙氧基丙基)－聚(二甲基矽氧烷)－聚(三氟丙基甲基矽氧烷)－聚(ω－甲氧基－聚(乙二醇)丙基甲基矽氧烷)為反應性含氟丙烯醯基矽氧大分子單體，通稱為"M3U"(CAS登錄號為697234－74－5)。如以下通用結構所示，該大分子單體為三嵌段共聚物，亦即包含三種不同之矽氧烷聚合物嵌段。中心嵌段具有三氟甲基取代基，而丙烯醯基部分存在於每一末端處。
變數n、m及h對應於各嵌段之重複單元的數目，且各自獨立地在約3至約200之範圍內，而p(氧化乙烯重複單元的數目)在約2至約12之範圍內。對應於以上結構之一種尤其較佳大分子單體為其中n在50至200之範圍內、m在2至50之範圍內且h在1至15之範圍內的大分子單體。在一尤其較佳實施例中，n為約121，m為約7.6，h為約4.4，且p為約7.4。M3U可易於根據國際專利公開案第WO 2006/026474號實例1中提出之程序來合成。
視變數n、m、h及p之值而定，矽氧大分子單體組份(亦即M3U)之分子量通常在約8,000道爾頓(dalton)至約25,000道爾頓之範圍內，且較佳在約10,000道爾頓至約20,000道爾頓之範圍內。用於本發明中之一種尤其較佳矽氧烷大分子單體具有約16,000道爾頓之分子量。舉例而言，大分子單體可具有約16,200道爾頓之重量平均分子量(Mw)及約12,800道爾頓之數量平均分子量(Mn)。
本文所提供之可聚合矽氧水凝膠前驅體組合物通常含有至少約25重量%之α－ω－雙(甲基丙烯醯氧基乙基亞胺基羧基乙氧基丙基)－聚(二甲基矽氧烷)－聚(三氟丙基甲基矽氧烷)－聚(ω－甲氧基－聚(乙二醇)丙基甲基矽氧烷)，且更佳含有至少約30重量%之α－ω－雙(甲基丙烯醯氧基乙基亞胺基羧基乙氧基丙基)－聚(二甲基矽氧烷)－聚(三氟丙基甲基矽氧烷)－聚(ω－甲氧基－聚(乙二醇)丙基甲基矽氧烷)。甚至更佳地，本發明之可聚合組合物含有約25重量%至約40重量%之α－ω－雙(甲基丙烯醯氧基乙基亞胺基羧基乙氧基丙基)－聚(二甲基矽氧烷)－聚(三氟丙基甲基矽氧烷)－聚(ω－甲氧基－聚(乙二醇)丙基甲基矽氧烷)，或最佳含有約30重量%至約40重量%之α－ω－雙(甲基丙烯醯氧基乙基亞胺基羧基乙氧基丙基)－聚(二甲基矽氧烷)－聚(三氟丙基甲基矽氧烷)－聚(ω－甲氧基－聚(乙二醇)丙基甲基矽氧烷)。一種尤其較佳之可聚合組合物包含約34重量%之α－ω－雙(甲基丙烯醯氧基乙基亞胺基羧基乙氧基丙基)－聚(二甲基矽氧烷)－聚(三氟丙基甲基矽氧烷)－聚(ω－甲氧基－聚(乙二醇)丙基甲基矽氧烷)。
N－乙烯基－N－甲基乙醯胺
如本文所提供之可聚合組合物額外包含N－乙烯基－N－甲基乙醯胺(VMA)，一種親水性含乙烯基(CH2 ＝CH－)單體。VMA之結構對應於CH3 C(O)N(CH3 )－CH＝CH2 。
可併入本發明之眼鏡之物質中的其他親水性含乙烯基單體包括以下各物：N－乙烯基內醯胺(例如N－乙烯基吡咯啶酮(NVP))、N－乙烯基－N－乙基乙醯胺、N－乙烯基－N－乙基甲醯胺、N－乙烯基甲醯胺、胺基甲酸N－2－羥乙基乙烯酯、N－羧基－β－丙胺酸N－乙烯酯。
N－乙烯基－N－甲基乙醯胺較佳以約35重量%至約55重量%之用以製備矽氧眼鏡產物之前驅體組合物範圍內的量存在於可聚合組合物中，且甚至更佳以約40重量%至約50重量%之前驅體組合物範圍內的量存在。N－乙烯基－N－甲基乙醯胺之代表性重量包括以下各重量：約40重量%、41重量%、42重量%、43重量%、44重量%、45重量%、46重量%、47重量%、48重量%、49重量%或50重量%之前驅體組合物。在一較佳實施例中，如本文所提供之可聚合組合物包含約46重量%之N－乙烯基－N－甲基乙醯胺。
甲基丙烯酸甲酯(MMA)
用於製備本發明之矽氧水凝膠隱形眼鏡產物的可聚合前驅體組合物額外包含丙烯酸系單體，諸如甲基丙烯酸甲酯。
甲基丙烯酸甲酯較佳以約10重量%至約25重量%之用以製備矽氧水凝膠眼鏡產物之前驅體組合物範圍內的量存在，且甚至更佳以約10重量%至約22重量%之前驅體組合物範圍內的量存在。以全部前驅體調配物計，甲基丙烯酸甲酯之代表性重量百分比包括以下各重量百分比：約10重量%、11重量%、12重量%、13重量%、14重量%、15重量%、16重量%、17重量%、18重量%、19重量%、20重量%、21重量%、22重量%、23重量%、24重量%及25重量%。
二甲基丙烯酸乙二醇酯(EGDMA)
前驅體組合物額外包含丙烯酸酯官能化之氧化乙烯寡聚物，亦即具有約1至約8個連續氧化乙烯(CH2 CH2 O－)單體亞單元且末端經反應性基團(諸如丙烯酸酯基)官能化之氧化乙烯寡聚物。丙烯酸酯官能化之氧化乙烯寡聚物較佳為氧化乙烯單體或一聚體，且為均雙官能性的，亦即在每一末端經甲基丙烯酸酯基封端。通用結構提供於下文，其中變數s對應於氧化乙烯單體之數目。
在以上結構中，s一般介於1至約8之間，較佳為1至約4。亦即，s之較佳值包括1、2、3、4、5、6、7及8。丙烯酸酯官能化之氧化乙烯寡聚物較佳為氧化乙烯二甲基丙烯酸酯，其中s具有值1。
丙烯酸酯官能化之氧化乙烯寡聚物(亦即EGDMA)通常以相對小之量存在於前驅體組合物中。舉例而言，寡聚物以約0.05重量%至約10重量%、較佳約0.075重量%至約5重量%之範圍內的量存在於前驅體組合物中。EGDMA組份之代表性量包括以下量：約0.1重量%、0.2重量%、0.3重量%、0.4重量%、0.5重量%、0.8重量%、0.9重量%、1重量%、2重量%、3重量%、4重量%或5重量%之前驅體組合物。在一較佳實施例中，本發明之前驅體組合物包含約0.5重量%之EGDMA。
烯丙氧基醇
除上述以外，本發明之可聚合組合物包含鏈轉移試劑。鏈轉移試劑為促進自由基物質與非自由基物質之間反應之試劑。較佳用於本發明之鏈轉移試劑為烯丙氧基化合物，亦即包含一或多個烯丙氧基部分之化合物。屬於此類之例示性鏈轉移試劑包括烯丙氧基醇。鏈轉移劑可個別或以混合物形式使用。
包含至少一個烯丙氧基部分之化合物具有以下通用結構： 其中框符部分對應於烯丙氧基部分，且Q表示母體分子之剩餘物或殘基，例如醇或任何有機小分子，當其與烯丙氧基部分連接在一起時，能夠充當鏈轉移劑。Q較佳衍生自醇，諸如乙醇、丙醇、丁醇及其類似物或其經取代之形式。Q較佳為乙醇之殘基，且具有結構(－CH2 CH2 OH)，以使得鏈轉移試劑對應於2－烯丙氧基乙醇。
本發明者已發現，包括鏈轉移試劑(諸如烯丙氧基化合物)有效地提供尺寸及物理特性可變性減少之經萃取水合矽氧隱形眼鏡體。因此，添加鏈轉移劑用以"正規化"或"微調"前驅體眼鏡組合物，以使得所得經萃取水合隱形眼鏡群體通常具有任一或多種以下特徵之各批次之間的減少可變性：平衡水含量、透氧性、靜態接觸角、動態接觸角(前進接觸角或後退接觸角)、滯後、折射率、離子流、模數、拉伸強度及其類似特徵。
如本文所用之批次或群體係指複數個隱形眼鏡。可瞭解，當隱形眼鏡批次或群體中之隱形眼鏡數量足以提供有意義之標準誤差時，達成經改良之統計學數值。在某些情況下，一批隱形眼鏡係指至少10個隱形眼鏡、至少100個隱形眼鏡、至少1000個隱形眼鏡或更多。
一般而言，如本文所提供之可聚合組合物含有約0.1重量%至約5重量%之烯丙氧基醇。本發明之可聚合組合物較佳含有約0.5重量%至約3重量%之烯丙氧基醇。亦即，可聚合組合物較佳可含有烯丙氧基醇(諸如烯丙氧基乙醇)之以下例示性重量百分比中的任一者：0.1、0.2、0.3、0.4、0.5、0.6、0.7、0.8、0.9、1、1.1、1.2、1.3、1.4、1.5、1.6、1.7、1.8、1.9、2、2.1、2.2、2.3、2.4、2.5、2.6、2.7、2.8、2.9或3重量%。
自由基引發劑
除上述以外，本發明之前驅體組合物通常包含一或多種引發劑化合物，亦即能夠引發前驅體組合物聚合之化合物。較佳為熱引發劑，亦即具有"聚合開始"溫度之引發劑。藉由選擇具有較高開始分解溫度之熱引發劑且使用相對小量之引發劑，可能減少本發明之眼鏡之離子流，藉此可影響在萃取步驟中移除或萃取之可移除物質的量。
舉例而言，可採用之一種例示性熱引發劑為VAZO－64，其對應於2,2'－偶氮二異丁腈(AIBN)，可購自DuPont(Wilmington,DE)。本文所述之所有VAZO熱引發劑均購自DuPont(Wilmington,DE)，且適用於本文所提供之組合物中。VAZO熱引發劑為經取代之偶氮腈化合物，其經熱分解，每分子產生兩個自由基。VAZO－64溶液在64℃下之半衰期為10小時。各VAZO引發劑之級數(例如前述實例中之"64")對應於溶液半衰期為10小時所處之攝氏溫度。
適用於本文所提供之組合物中之其他VAZO引發劑包括2,2'－偶氮雙(2,4－二甲基戊腈)(VAZO－52)、2,2'－偶氮雙(2－甲基丙腈)(VAZO67)及偶氮二異丁腈(VAZO－88)。VAZO－52具有約50℃之開始分解溫度，而VAZO－88具有約90℃之開始分解溫度。適用於可聚合組合物中之其他熱引發劑包括腈類，諸如1,1'－偶氮雙(環己腈)及2,2'－偶氮雙(2－甲基丙腈)以及其他類型之引發劑，諸如購自SigmaAldrich之引發劑。
眼睛上相容之矽氧水凝膠隱形眼鏡可自包含約0.05重量%至約1.0重量%或較佳約0.07重量%至約0.7重量%之自由基引發劑(諸如上述VAZO引發劑之一者)的前驅體組合物而獲得。特定言之，如本文所述之前驅體組合物較佳含有約0.07、0.08、0.09、0.1、0.2、0.3、0.4、0.5、0.6或0.7重量%之自由基引發劑。
矽氧水凝膠隱形眼鏡前驅體組合物之額外組份
本發明之眼鏡前驅體組合物亦可包括額外組份，例如紫外線(UV)吸收劑或UV輻射或能量吸收劑及/或著色劑。
UV吸收劑可為(例如)在約320－380奈米之UV－A範圍內展示相對高之吸收值，但在約380 nm以上相對透明之強UV吸收劑。實例包括光可聚合之羥基二苯甲酮及光可聚合之苯并三唑，諸如2－羥基－4－丙烯醯氧基乙氧基二苯甲酮(以CYASORBUV416購自Cytec Industries)、2－羥基－4－(2羥基－3－甲基丙烯醯氧基)丙氧基二苯甲酮及光可聚合之苯并三唑(以NORBLOC7966購自Noramco)。適用於本發明之其他光可聚合UV吸收劑包括可聚合之烯系不飽和三嗪、水楊酸酯、經芳基取代之丙烯酸酯及其混合物。一般而言，UV吸收劑若存在，則以對應於約0.5重量%之前驅體組合物至約1.5重量%之組合物的量提供。尤其較佳者為包括約0.6重量%至約1.0重量% UV吸收劑之組合物。說明性組合物可含有(例如)約0.5重量%、0.6重量%、0.7重量%、0.8重量%、0.9重量%、1.0重量%、1.1重量%、1.2重量%、1.3重量%、1.4重量%或約1.5重量%之UV吸收劑。
本發明之前驅體組合物亦可包括著色劑，儘管涵蓋彩色眼鏡產物及透明眼鏡產物。著色劑較佳為對所得眼鏡產物有效提供顏色之反應性染料或顏料。
反應性染料為與矽氧水凝膠眼鏡物質鍵結且不滲色之彼等染料。例示性著色劑包括以下各物：苯磺酸、4－(4,5－二氫－4－((2－甲氧基－5－甲基－4－((2－(磺氧基)乙基)磺醯基)苯基)偶氮－3－甲基－5－側氧基－1H－吡唑－1－基)；[2－萘磺酸，7－(乙醯胺基)－4－羥基－3－((4－((磺氧基乙基)磺醯基)苯基)偶氮)－]；[5－((4,6－二氯－1,3,5－三嗪－2－基)胺基－4－羥基－3－((1－磺基－2－萘基)偶氮－2,7－萘－二磺酸，三鈉鹽]；[銅，29H,31H－酞菁基(2－)－N29 ,N30 ,N31 ,N32 )－，磺基((4((2－磺氧基)乙基)磺醯基)苯基)胺基)磺醯基衍生物]及[2,7－萘磺酸，4－胺基－5－羥基－3,6－雙((4－((2－(磺氧基)乙基)磺醯基)苯基)偶氮)－四鈉鹽]。
用於本發明之尤其較佳著色劑為酞菁顏料，諸如酞菁藍及酞菁綠、氧化鉻－氧化鋁－氧化亞鈷、氧化鉻及紅色、黃色、棕色及黑色之各種鐵氧化物。一般而言，若採用，則著色劑將佔組合物之約0.05重量%至約0.5重量%，或較佳佔組合物之約0.07重量%至約0.3重量%。著色劑(例如酞菁顏料)之說明性重量百分比包括以下重量%：0.05重量%、0.06重量%、0.07重量%、0.08重量%、0.09重量%、0.1重量%、0.2重量%、0.3重量%、0.4重量%、0.5重量%及其類似量。亦可併入諸如二氧化鈦之不透明劑。對於某些應用而言，可採用顏色之混合物以更佳模擬自然虹膜之外觀。
代表性前驅體組合物包含約30重量%至40重量%之α－ω－雙(甲基丙烯醯氧基乙基亞胺基羧基乙氧基丙基)－聚(二甲基矽氧烷)－聚(三氟丙基甲基矽氧烷)－聚(ω－甲氧基－聚(乙二醇)丙基甲基矽氧烷)、約40重量%至50重量%之N－乙烯基－N－甲基乙醯胺、約10重量%至25重量%之甲基丙烯酸甲酯及少於約5重量%之二甲基丙烯酸乙二醇酯、烯丙氧基醇、2－羥基－4－丙烯醯氧基乙氧基二苯甲酮、酞菁藍與2,2'－偶氮二異丁腈之組合，亦即藉由組合以上組份而產生。
例示性前驅體組合物提供於實例1中。在一尤其較佳之實施例中，可聚合組合物可包含以下量(以重量%計)之各以下組份、基本上由其組成或完全由其組成：約34重量%之α－ω－雙(甲基丙烯醯氧基乙基亞胺基羧基乙氧基丙基)－聚(二甲基矽氧烷)－聚(三氟丙基甲基矽氧烷)－聚(ω－甲氧基－聚(乙二醇)丙基甲基矽氧烷)、約46重量%之N－乙烯基－N－甲基乙醯胺、約17重量%之甲基丙烯酸甲酯、約0.5重量%之二甲基丙烯酸乙二醇酯、約1重量%之烯丙氧基醇、約0.9重量%之2－羥基－4－丙烯醯氧基乙氧基二苯甲酮、約0.1重量%之酞菁藍及約0.3重量%之2,2'－偶氮二異丁腈。
本發明前驅體組合物之某些實施例包括於非極性樹脂隱形眼鏡模具中所提供之可聚合矽氧水凝膠隱形眼鏡前驅體組合物。其他實施例包括在儲存容器(諸如瓶子及其類似物)中或分配裝置(諸如人工或自動移液裝置)中之該等組合物。
形成矽氧水凝膠隱形眼鏡之方法
一般而言，在產生矽氧水凝膠隱形眼鏡中，將矽氧水凝膠隱形眼鏡前驅體組合物之組份各自稱重且接著組合。接著通常(例如)使用磁力或機械混合來混合所得前驅體組合物，且視情況過濾以移除微粒。
本發明之眼鏡可(例如)如圖1 中所說明來產生。
圖1 為說明產生矽氧水凝膠隱形眼鏡之方法的方塊圖。特定言之，圖1 說明一種澆鑄成型矽氧水凝膠隱形眼鏡之方法。澆鑄成型隱形眼鏡可自身以適於直接置放於人眼上之形式產生，而無需進一步加工來改質眼鏡而使眼鏡適用於眼睛上。使用諸如圖1 所說明之程序的澆鑄成型程序而產生的本發明之矽氧水凝膠隱形眼鏡在本文被認為係"澆鑄成型矽氧水凝膠隱形眼鏡"。若不使用加工來改變使眼鏡產物自模具構件脫鏡後之眼鏡設計，則將本發明之眼鏡理解為"完全成型之矽氧水凝膠隱形眼鏡"。
用於產生隱形眼鏡(諸如矽氧水凝膠隱形眼鏡)之說明性方法描述於至少以下專利中：美國專利第4,121,896號、第4,495,313號、第4,565,348號、第4,640,489號、第4,889,664號、第4,985,186號、第5,039,459號、第5,080,839號、第5,094,609號、第5,260,000號、第5,607,518號、第5,760,100號、第5,850,107號、第5,935,492號、第6,099,852號、第6,367,929號、第6,822,016號、第6,867,245號、第6,869,549號、第6,939,487號及美國專利公開案第20030125498號、第20050154080號及第20050191335號。
回到圖1 ，現簡單描述方塊圖中概述之方法。所說明之方法包括步驟102 ，即：將可聚合矽氧水凝膠眼鏡前驅體組合物(202 ，如圖2 中所示)置放於隱形眼鏡模具構件上或內部。可聚合矽氧水凝膠眼鏡前驅體組合物係指適於聚合之預聚合或預固化組合物。如本文所用之本發明之可聚合組合物亦可稱為"單體混合物"或"反應混合物"。在組合物固化或聚合之前，可聚合組合物或眼鏡前驅體組合物較佳未經聚合至任何顯著程度。然而，在某些情況下，可聚合組合物或眼鏡前驅體組合物可在經受固化之前部分聚合。
在固化或聚合程序之前，本發明之眼鏡前驅體組合物可提供於容器、分配裝置或隱形眼鏡模具中。
回到圖1 步驟102 ，將眼鏡前驅體組合物置放於凹形隱形眼鏡模具構件之眼鏡形成表面上。凹形隱形眼鏡模具構件一般係指第一隱形眼鏡模具構件或前部隱形眼鏡模具構件。舉例而言，凹形隱形眼鏡模具構件具有眼鏡形成表面，該表面界定自隱形眼鏡模具所產生之隱形眼鏡的前表面。
第一隱形眼鏡模具構件與第二隱形眼鏡模具構件接觸置放以形成具有隱形眼鏡狀空腔之隱形眼鏡模具。因此，圖1 中所說明之方法包括步驟104 ，即：藉由將兩隱形眼鏡模具構件彼此接觸置放以形成隱形眼鏡狀空腔來封閉隱形眼鏡模具。可聚合矽氧水凝膠眼鏡前驅體組合物202 位於隱形眼鏡狀空腔中。第二隱形眼鏡模具構件係指凸形隱形眼鏡模具構件或後部隱形眼鏡模具構件。舉例而言，第二隱形眼鏡模具構件包括眼鏡形成表面，該表面界定隱形眼鏡模具中所產生之隱形眼鏡的後表面。
如本文所用之"非極性樹脂隱形眼鏡模具"或"疏水性樹脂隱形眼鏡模具"係指由非極性或疏水性樹脂形成或產生之隱形眼鏡模具。因此，非極性樹脂基隱形眼鏡模具可包含非極性或疏水性樹脂。舉例而言，該等隱形眼鏡模具可包含一或多種聚烯烴，或可由聚烯烴樹脂物質形成。用於本申請案之情形中的非極性樹脂隱形眼鏡模具之實例包括聚乙烯隱形眼鏡模具、聚丙烯隱形眼鏡模具及聚苯乙烯隱形眼鏡模具。非極性樹脂基隱形眼鏡模具通常具有疏水性表面。舉例而言，如使用俘獲氣泡法所測定，非極性樹脂模具或疏水性樹脂模具可具有約90°或更大之靜態接觸角。在該等接觸角下，該等模具中所產生之習知矽氧水凝膠隱形眼鏡具有臨床上不可接受之表面可濕性。
該方法進一步包括固化106 可聚合之矽氧水凝膠眼鏡前驅體組合物以形成預萃取之聚合矽氧水凝膠隱形眼鏡產物204 (如圖2中所示)。在固化期間，可聚合矽氧水凝膠眼鏡前驅體組合物之眼鏡形成組份聚合以形成聚合眼鏡產物。因此，固化亦可理解為聚合步驟。固化106 可包括將可聚合之眼鏡前驅體組合物暴露於輻射，諸如熱輻射或任何其他有效聚合眼鏡前驅體組合物之組份的方式。舉例而言，固化106 可包括將可聚合之眼鏡前驅體組合物暴露於聚合量之熱或紫外(UV)光。固化可視情況在無氧環境中進行。舉例而言，固化可在惰性氣氛下(例如在氮、氬或其他惰性氣體下)進行。在一特定實施例中，固化包含將如本文所提供之可聚合組合物加熱至大於約55℃之溫度。
預萃取之聚合矽氧水凝膠隱形眼鏡產物204 係指在經受自聚合產物移除實質上所有可移除/可萃取組份之萃取程序之前的聚合產物。在與萃取組合物接觸之前，預萃取之聚合矽氧水凝膠隱形眼鏡產物可提供於隱形眼鏡模具、萃取盤或其他裝置上或內部。舉例而言，在固化程序之後，預萃取之聚合矽氧水凝膠隱形眼鏡產物可提供於隱形眼鏡模具之眼鏡狀空腔中；在隱形眼鏡模具脫模之後，可提供於一種隱形眼鏡模具構件上或內部；或在脫鏡程序之後且在萃取程序之前，可提供於萃取盤或其他裝置上或內部。預萃取之聚合矽氧水凝膠隱形眼鏡產物包括眼鏡形成組份(諸如呈眼鏡狀之含矽聚合網路或基質)及可自眼鏡形成組份移除之可移除組份。可移除組份包括未反應之單體、寡聚物、部分反應之單體或相對於眼鏡形成組份未共價連接或固定之其他藥劑。可移除組份亦可包括一或多種添加劑，包括有機添加劑，包括稀釋劑，其可如先前論述在萃取程序期間自聚合眼鏡產物萃取。因此，可包含可移除組份之物質包括相對於鏡體之聚合物主鏈、網路或基質而言未交聯或固定之可萃取物質的線性未交聯、交聯及/或分枝聚合物。
此外，可移除組份可包括其他物質，諸如揮發性物質，其可在萃取之前自預萃取之聚合矽氧水凝膠隱形眼鏡產物被動或主動地移除。舉例而言，一部分可移除組份可在脫模步驟與萃取步驟之間蒸發。
在固化可聚合之眼鏡前驅體組合物之後，進行隱形眼鏡模具之脫模108 。脫模係指分離含有預萃取之聚合隱形眼鏡產物之模具或聚合裝置的兩個模具構件(諸如凸形及凹形模具構件)之方法。預萃取之聚合矽氧水凝膠隱形眼鏡產物位於經脫模之模具構件之一者上。舉例而言，聚合矽氧水凝膠隱形眼鏡產物可位於凸形模具構件或凹形模具構件上。
接著在脫鏡步驟110 (如圖1 所示)期間將預萃取之聚合矽氧水凝膠隱形眼鏡產物204 自其所定位之隱形眼鏡模具構件分離。預萃取之聚合隱形眼鏡產物可自凸形模具構件或凹形模具構件脫鏡，此取決於聚合隱形眼鏡產物在隱形眼鏡模具脫模期間保持黏附之模具構件。
在預萃取之矽氧水凝膠隱形眼鏡產物脫鏡之後，該方法包括自預萃取之矽氧水凝膠隱形眼鏡產物萃取112 可萃取物質。萃取步驟112 導致經萃取之矽氧水凝膠隱形眼鏡產物206 (如圖2 所示)。萃取步驟112 係指使預萃取之聚合矽氧水凝膠隱形眼鏡產物與一或多種萃取組合物接觸之程序，且可包括單一萃取步驟或若干次連續萃取。舉例而言，聚合矽氧水凝膠隱形眼鏡產物或一批聚合矽氧水凝膠隱形眼鏡產物與一或多體積之液體萃取介質接觸。萃取介質通常包括一或多種溶劑。舉例而言，萃取介質包括乙醇、甲醇、丙醇及其他醇。萃取介質亦可包括醇類與水之混合物，諸如50%乙醇與50%去離子水之混合物，或70%乙醇與30%去離子水之混合物，或90%乙醇與10%去離子水之混合物。或者，萃取介質可實質上或完全無醇，且可包括一或多種有利於自聚合矽氧水凝膠眼鏡產物移除疏水性未反應組份之藥劑。舉例而言，萃取介質可包含水、緩衝溶液及其類似物、基本上由其組成或完全由其組成。萃取112 可在各種溫度(包括室溫)下進行。舉例而言，萃取可在室溫(例如約20℃)下發生，或其可在高溫(例如約25℃至約100℃)下發生。此外，在某些實施例中，萃取步驟112 可包括使眼鏡產物與醇與水之混合物接觸，在某些情況下，其可包含多步萃取程序之最後一步。
在萃取預萃取之聚合矽氧水凝膠隱形眼鏡產物以提供經萃取之聚合矽氧水凝膠隱形眼鏡產物之後，該方法包括水合114 經萃取之聚合矽氧水凝膠隱形眼鏡產物。水合步驟114 例如可包括使經萃取之聚合矽氧水凝膠隱形眼鏡產物或一或多批該等產物與水或水溶液接觸以形成水合矽氧水凝膠隱形眼鏡208 (如圖2 中所示)。例如，經萃取之聚合矽氧水凝膠隱形眼鏡產物可藉由置放於兩單獨體積或兩單獨體積以上之水(包括去離子水)中來水合。在某些實施例中，水合步驟114 與萃取步驟112 組合，以使得兩步驟在隱形眼鏡生產線中之單一位置上進行。水合步驟114 可在容器中於室溫或高溫下且必要時在高壓下進行。舉例而言，水合可在約120℃(例如121℃)之溫度及103 kPa(15 psi)之壓力下於水中發生。
因此，如由上文顯而易見，認為預萃取之聚合矽氧水凝膠隱形眼鏡產物及經萃取之聚合矽氧水凝膠隱形眼鏡產物為水可膨脹性之產物或元件，且認為水合矽氧水凝膠隱形眼鏡為遇水可膨脹之產物或元件。如本文所用之矽氧水凝膠隱形眼鏡係指已經歷水合步驟之矽氧水凝膠元件。因此，矽氧水凝膠隱形眼鏡可為完全水合之矽氧水凝膠隱形眼鏡、部分水合之矽氧水凝膠隱形眼鏡或脫水之矽氧水凝膠隱形眼鏡。脫水之矽氧水凝膠隱形眼鏡係指已經歷水合程序且隨後經脫水以自眼鏡移除水之隱形眼鏡。
在水合經萃取之矽氧水凝膠隱形眼鏡產物以產生矽氧水凝膠隱形眼鏡之後，該方法包括封裝矽氧水凝膠隱形眼鏡208 之步驟116 。舉例而言，矽氧水凝膠隱形眼鏡208 可置放於包括一定體積液體(諸如生理食鹽水溶液，包括經緩衝之生理食鹽水溶液)之發泡包裝或其他合適容器中。適合於本發明眼鏡之液體的實例包括磷酸鹽緩衝生理食鹽水及硼酸鹽緩衝生理食鹽水。如步驟118 所示，接著密封發泡包裝或容器，且隨後殺菌。舉例而言，經封裝之矽氧水凝膠隱形眼鏡可諸如藉由高壓釜處理、γ輻射、電子束輻射或紫外輻射而暴露於殺菌量之輻射，包括熱輻射。
矽氧水凝膠眼鏡之特性
如上所論述，本文所提供之組合物及方法提供眼睛上相容之矽氧水凝膠隱形眼鏡。將預萃取之聚合矽氧水凝膠眼鏡產物萃取且水合以形成具有眼用可接受之表面可濕性的矽氧水凝膠隱形眼鏡。本發明之眼鏡具有透氧性、表面可濕性、模數、水含量、離子流、設計及其組合，其使得本發明之眼鏡適合患者眼睛舒適地配戴延長之時期，諸如至少一天、至少一週、至少兩週或約一個月，而無需自眼睛中移除眼鏡。
如本文所用之"眼睛上相容之矽氧水凝膠隱形眼鏡"係指可配戴於人眼上而人不經歷或報導實質性不適(包括眼睛刺激及類似不適)的矽氧水凝膠隱形眼鏡。眼睛上相容之矽氧水凝膠隱形眼鏡具有眼用可接受之表面可濕性，且通常不引起顯著角膜腫脹、角膜脫水("乾眼病")、上方角膜上皮弓狀病變("SEAL")或其他顯著不適或與該等病狀不相關。具有眼用可接受之表面可濕性之矽氧水凝膠隱形眼鏡係指不會不利影響眼鏡配戴者眼睛之淚膜至導致眼鏡配戴者經歷或報導與眼睛上置放或配戴矽氧水凝膠隱形眼鏡相關之不適之程度的矽氧水凝膠隱形眼鏡。眼睛上相容之矽氧水凝膠隱形眼鏡滿足針對每日配戴或長期配戴隱形眼鏡之臨床上可接受之要求。
本發明之矽氧水凝膠隱形眼鏡包含鏡體，其具有具眼用可接受之表面可濕性(OASW)的表面，諸如前表面及後表面。可濕性係指隱形眼鏡之一或多個表面的親水性。在一種量測方法中，若眼鏡在如下進行之可濕性檢定中得到3或3以上之評分，則可認為眼鏡表面為可濕性的，或可認為其具有眼用可接受之可濕性。將隱形眼鏡浸入蒸餾水中，自水中移除，且測定水膜自眼鏡表面後退所耗之時間長度(例如水驅散時間(水BUT或WBUT))。檢定提供1－10之線性範圍內的眼鏡等級，其中10分係指其中水滴需20秒或更長時間自眼鏡後退之眼鏡。雖然WBUT之活體外評估僅為對於OASW之一種量測方法或指示，但可認為具有5秒以上(諸如至少10秒或更理想為至少約15秒)水BUT之矽氧水凝膠隱形眼鏡具有眼用可接受之表面可濕性。或者，可在活體內評估OASW。若眼鏡可在患者眼睛上配戴至少6小時而患者未報導不適或刺激，則認為眼鏡具有OASW。
可濕性亦可藉由量測一或兩個眼鏡表面上之接觸角來測定。接觸角可為動態或靜態接觸角。較低接觸角一般係指隱形眼鏡表面之可濕性增加。舉例而言，如本文所提供之矽氧水凝膠隱形眼鏡之可濕性表面可具有小於約90°之接觸角。然而，在本發明眼鏡之某些實施例中，眼鏡具有不大於80°之接觸角，且在其他實施例中，本發明之矽氧水凝膠隱形眼鏡具有小於約75°且甚至更佳小於約70°之前進接觸角。在一實施例中，眼鏡具有在約52°至約62°範圍內之前進接觸角。
本發明之矽氧水凝膠隱形眼鏡包含具有眼用可接受之表面可濕性的鏡體。舉例而言，本發明之矽氧水凝膠隱形眼鏡之鏡體通常具有前表面及後表面，各表面均具有眼用可接受之表面可濕性。
在一實施例中，矽氧水凝膠隱形眼鏡之鏡體包含矽氧水凝膠物質。鏡體具有不大於萃取前鏡體乾重90%之乾重。舉例而言，預萃取之聚合矽氧水凝膠隱形眼鏡產物之鏡體可具有乾重X。萃取程序之後，經萃取之聚合矽氧水凝膠隱形眼鏡產物之鏡體具有小於或等於0.9X之乾重。如上所論述，在萃取步驟期間，預萃取之聚合矽氧水凝膠隱形眼鏡產物可與大量多種有機溶劑接觸，繼而進行水合步驟以產生矽氧水凝膠隱形眼鏡。接著，將水合矽氧水凝膠隱形眼鏡脫水且稱重以測定矽氧水凝膠隱形眼鏡之鏡體乾重。
舉例而言，在某些方法中，將預萃取之聚合矽氧水凝膠隱形眼鏡產物自隱形眼鏡模具構件脫鏡，且稱重以提供預萃取之聚合矽氧水凝膠隱形眼鏡產物之乾重。接著使預萃取之眼鏡產物與醇接觸約6小時，且接著與水進行水合。接著在約80℃下乾燥水合眼鏡約1小時，且接著在真空下於約80℃下乾燥約2小時。稱重經乾燥之眼鏡以測定矽氧水凝膠隱形眼鏡之鏡體乾重。接著比較該等乾重以確定預萃取之聚合矽氧水凝膠隱形眼鏡產物中所存在之可萃取物質的量。具有約40%可萃取組份含量之預萃取聚合眼鏡產物產生乾重為預萃取眼鏡產物約60%之矽氧水凝膠隱形眼鏡的鏡體。具有約70%可萃取組份含量之預萃取聚合眼鏡產物產生乾重為預萃取眼鏡產物約30%之矽氧水凝膠隱形眼鏡的鏡體，等等。
預萃取之聚合矽氧水凝膠隱形眼鏡產物中所存在之可萃取物之量或可萃取組份含量可使用以下等式來確定：E＝((預萃取眼鏡產物之乾重－經萃取及水合之隱形眼鏡之乾重)/預萃取眼鏡產物之乾重)×100。
E為預萃取眼鏡產物中所存在之可萃取物的百分比。
舉例而言，預萃取之聚合矽氧水凝膠隱形眼鏡產物可具有約20 mg之乾重。若自彼產物所獲得之矽氧水凝膠隱形眼鏡具有約17 mg之乾重，則彼矽氧水凝膠隱形眼鏡包含乾重為預萃取眼鏡產物乾重85%之鏡體。應瞭解，該預萃取眼鏡產物具有約15%(重量比)之可萃取組份含量。作為另一實例，預萃取之聚合矽氧水凝膠隱形眼鏡產物可具有約18 mg之乾重，且若自該眼鏡產物所獲得之經脫水之矽氧水凝膠隱形眼鏡具有約13 mg之乾重，則該矽氧水凝膠隱形眼鏡包含乾重為預萃取之眼鏡產物約72%之鏡體。該預萃取之聚合矽氧水凝膠隱形眼鏡產物具有約28%(重量比)之可萃取組份含量。
在某些實施例中，矽氧水凝膠隱形眼鏡(亦即已經受萃取及水合程序之矽氧水凝膠隱形眼鏡)之鏡體乾重大於鏡體在萃取前之乾重的70%。舉例而言，萃取後之鏡體乾重可為預萃取之鏡體乾重的約70%至約90%。本發明眼鏡之某些實施例包含乾重為預萃取鏡體乾重之約70%至約78%的鏡體。在至少一實施例中，矽氧水凝膠隱形眼鏡具有預萃取鏡體乾重約74%之的乾重。
雖然本發明之預萃取聚合矽氧水凝膠隱形眼鏡產物含有可萃取物質，但本發明之矽氧水凝膠隱形眼鏡之經萃取形式在所得鏡體中具有極小量(若非顯著量)之可萃取物質。在某些實施例中，經萃取之眼鏡中剩餘之可萃取物質的量為約0.1%至約4%，諸如約0.4%至約2%(重量比)。該等額外可萃取物質可藉由使經萃取之隱形眼鏡與額外體積之強溶劑(諸如氯仿)接觸來測定。
此外，由於可萃取組份存在且分布在整個可聚合之矽氧水凝膠眼鏡前驅體組合物及預萃取之聚合矽氧水凝膠隱形眼鏡產物中，因此本發明之眼鏡產物及隱形眼鏡可區別於經表面處理之矽氧水凝膠隱形眼鏡。由於可萃取組份可自眼鏡產物萃取且實質上不存在於經水合之隱形眼鏡中，因此本發明之眼鏡產物及隱形眼鏡可區別於具有聚合濕潤劑IPN之矽氧水凝膠隱形眼鏡。
本發明之矽氧水凝膠隱形眼鏡可包含自非極性樹脂隱形眼鏡模具所獲得之鏡體，該等鏡體在水合及脫水狀態下檢查時具有實質上相同之表面形態。此外，該等水合鏡體可具有略微小於脫水鏡體之表面粗糙度的表面粗糙度。舉例而言，本發明之眼鏡之鏡體可具有包括奈米大小峰之表面，該等奈米大小峰在分析眼鏡表面之均方根(RMS)粗糙度資料時顯而易見。鏡體可包含在各峰之間差異性隆起之該等峰之間的區域，以提供減少之粗糙度而實質上類似之表面形態。舉例而言，雖然在鏡體水合時峰高可減少，但峰形狀實質上保持相同。
或者或另外，本發明之經非極性樹脂模製之矽氧水凝膠隱形眼鏡的實施例可包含具有在用電子顯微鏡(諸如掃描電子顯微鏡、透射電子顯微鏡或掃描透射電子顯微鏡)觀察時可視覺辨別之富矽區及貧矽區的鏡體。基於化學分析，可瞭解貧矽區為實質上或完全無矽之眼鏡內區域。貧矽區可能比經表面處理之矽氧水凝膠隱形眼鏡或包含聚合濕潤劑IPN之矽氧水凝膠隱形眼鏡中的該等區大。可使用習知影像分析軟體及裝置(諸如可購自Bioquant(Tennessee)之影像分析系統)測定富矽區、貧矽區或兩者之大小。影像分析軟體系統可用以勾勒出富矽區及貧矽區之邊界輪廓且測定該等區之橫截面積、直徑、體積及其類似物。在某些實施例中，貧矽區具有比其他矽氧水凝膠隱形眼鏡之貧矽區大至少50%、至少60%、至少70%、至少80%或至少90%之橫截面積。
本發明之未經表面處理之鏡體通常提供眼用可接受之表面可濕性。換言之，在一實施例中，本發明之矽氧水凝膠隱形眼鏡之鏡體為未經表面處理之鏡體。換言之，在不進行鏡體之表面處理下產生鏡體以提供眼用可接受之表面可濕性。舉例而言，說明性鏡體不包括用以使鏡體表面在眼睛上更可接受之電漿處理或額外塗層。而本發明之眼鏡具有眼用可接受之表面可濕性，必要時某些實施例可包括表面處理。
本發明之眼鏡之某些實施例包含自非極性樹脂隱形眼鏡模具獲得之澆鑄成型元件鏡體。聚合矽氧水凝膠隱形眼鏡產物係指在非極性樹脂隱形眼鏡模具中聚合或固化之產物。或者，以另一種方式說明，聚合矽氧水凝膠隱形眼鏡產物在非極性樹脂隱形眼鏡模具中產生。如本文所論述，該等隱形眼鏡模具為使用非極性或疏水性樹脂物質或基於非極性或疏水性樹脂物質而產生之模具。該等物質通常在其眼鏡形成表面上具有相對大之接觸角。
本發明之眼鏡可包含前表面、後表面或前及後表面上之前進接觸角小於90°之經水合鏡體。鏡體通常具有小於75°之鏡表面前進接觸角，例如鏡體具有約以下一者之鏡表面前進接觸角(以°計)：74、73、72、71、70、69、68、67、66、65、64、63、62、61、60、59、58、57、56、55、54、53、52、51或50。鏡體亦可具有小於約75°之鏡表面後退接觸角。例如，鏡體可具有約以下一者之鏡表面後退接觸角(以°計)：74、73、72、71、70、69、68、67、66、65、64、63、62、61、60、59、58、57、56、55、54、53、52、51、50、49、48、47、46、45、44、43、42、41或40。在一或多個實施例中，鏡體具有約40°至約60°之後退接觸角。
作為前進接觸角與後退接觸角之間的差異之滯後通常為約5°至約25°。然而，在某些實施例，滯後在約5°至約15°之範圍內，儘管在某些情況下，眼鏡可具有大於約25°之滯後，但仍為臨床上可接受的。
可使用一般熟習此項技術者已知之常規方法測定前進接觸角。舉例而言，可使用習知液滴形狀法(諸如固著液滴法或俘獲氣泡法)來量測隱形眼鏡之前進接觸角及後退接觸角。矽氧水凝膠隱形眼鏡之前進及後退水接觸角可使用Kruss DSA 100器具(Kruss GmbH,Hamburg)且如D.A.Brandreth："Dynamic contact angles and contact angle hysteresis",Journal of Colloid and Interface Science，第62卷，1977，第205－212頁及R.Knapikowski,M.Kudra：Kontaktwinkelmessungen nach dem Wilhelmy－Prinzip－Ein statistischer Ansatz zur Fehierbeurteilung",Chem.Technik，第45卷，1993，第179－185頁及美國專利第6,436,481號中所述來測定。
例如，前進接觸角及後退接觸角可使用俘獲氣泡法使用磷酸鹽緩衝生理食鹽水(PBS；pH＝7.2)來測定。使眼鏡平鋪在石英表面上且在測試之前用PBS再水合10分鐘。使用自動注射系統將氣泡置放於眼鏡表面上。可增加及減小氣泡大小以獲得後退角(當增加氣泡大小時獲得平臺)及前進角(當減小氣泡大小時獲得平臺)。
或者或另外，本發明之眼鏡可包含展示大於5秒之水驅散時間(BUT)的鏡體。舉例而言，包含水BUT為至少15秒(諸如20秒或更長時間)之鏡體的本發明之眼鏡的實施例可具有眼用可接受之表面可濕性。
本發明之眼鏡一般包含模數小於1.6 MPa之鏡體。眼鏡之特徵通常在於其模數在約0.5至約1.5 mPa之間，較佳在約0.6至約1.2 mPa之間。在一或多個實施例中，眼鏡具有在約0.8至約1.0 MPa之間的模數。舉例而言，鏡體可具有約1.2 MPa、1.1 MPa、1.0 MPa、0.9 MPa、0.8 MPa、約0.7 MPa、約0.6 MPa或約0.5 MPa之模數。選擇鏡體模數以提供當置放於眼睛上時舒適之眼鏡且使眼鏡配戴者可適應眼鏡之操作。
可使用一般熟習此項技術者已知之常規方法測定鏡體之模數。舉例而言，自眼鏡中心部分切下寬度約4 mm之隱形眼鏡片，且拉伸模數(單位：MPa)可自藉由使用Instron 3342(Instron Corporation)在25℃下在至少75%濕度之空氣中以10 mm/min之速率進行拉伸測試所獲得之應力應變曲線的初始斜率來測定。
本發明之眼鏡之鏡體的離子流通常小於約5×10－3 mm2 /min。雖然某些本發明之眼鏡鏡體可具有高達約7×10－3 mm2 /min之離子流，但咸信當離子流小於約5×10－3 mm2 /min，且當隱形眼鏡不包括MPC時，可減少角膜脫水染色。在某些實施例中，鏡體之離子流在約2×10－3 mm2 /min至約5×10－3 mm2 /min之範圍內。舉例而言，離子流可為約2×10－3 mm2 /min、2.5×10－3 mm2 /min、3.0×10－3 mm2 /min、3.5×10－3 mm2 /min、4.0×10－3 mm2 /min、4.5×10－3 mm2 /min或約5×10－3 mm2 /min。然而，如本文所述，離子流可大於7×10－3 mm2 /min，但仍未引起角膜脫水染色或其他臨床問題。
本發明之眼鏡鏡體的離子流可使用一般熟習此項技術者已知之常規方法來測定。舉例而言，隱形眼鏡或鏡體之離子流可使用實質上類似於美國專利第5,849,811號中所述之"Ionoflux Technique"的技術來量測。舉例而言，待量測之眼鏡可置放在保留眼鏡之裝置中的凸形與凹形部分之間。凸形及凹形部分包括位於眼鏡與各凸形或凹形部分之間的可撓性密封環。在將眼鏡定位於保留眼鏡之裝置中之後，將保留眼鏡之裝置置放於帶螺紋之蓋中。將蓋擰至玻璃管上以界定原料物質腔室。原料物質腔室中可填充有16 ml 0.1莫耳濃度之NaCl溶液。接收腔室可填充有80 ml去離子水。將電導計之導線浸入接收腔室之去離子水中，且將攪拌棒添加至接收腔室中。將接收腔室置放在恆溫箱中，且將溫度保持在約35℃。最後，將原料物質腔室浸入接收腔室中。可在將原料物質腔室浸入接收腔室後10分鐘開始，每隔兩分鐘進行電導率之量測，歷時約20分鐘。電導率與時間之關係資料應實質上呈線性。
本發明之眼鏡之鏡體通常具有高透氧性。舉例而言，鏡體具有Dk不小於60 barrer之透氧性。本發明之眼鏡的實施例包含Dk為約80 barrer、約90 barrer、約100 barrer、約110 barrer、約120 barrer、約130 barrer、約140 barrer或更大之鏡體。眼鏡較佳具有約70至約110 barrer且更佳約80至100 barrer之Dk。
可使用一般熟習此項技術者已知之常規方法來測定本發明之眼鏡之Dk。舉例而言，Dk值可使用如美國專利第5,817,924號中所述之Mocon方法來測定。Dk值可使用型號名稱為Mocon Ox－Tran System之市售器具來測定。
本發明之眼鏡亦包含具有眼用可接受之水含量的鏡體。舉例而言，本發明之眼鏡之實施例包含平衡水含量不小於約30%之鏡體。在某些實施例中，鏡體具有在約40重量%至約60重量%範圍內之平衡水含量。舉例而言，本文所提供之眼鏡可具有約35%、約40%、約45%、約50%、約55%、約60%或甚至約65%之平衡水含量。在一或多個實施例中，鏡體具有約42重量%至約50重量%之平衡水含量。
可使用一般熟習此項技術者已知之常規方法來測定本發明之眼鏡之水含量。舉例而言，水合矽氧水凝膠隱形眼鏡可自水性液體中移除，擦拭以移除過量表面水，且稱重。接著可將經稱重之眼鏡在烘箱中於80℃真空中乾燥，且接著可稱重經乾燥之眼鏡。藉由自水合眼鏡重量減去乾燥眼鏡重量來測定重量差。水含量(%)為(重量差/水合重量)×100。
除上文所確定之特定值以外，本發明之眼鏡可具有在上文所確定之特定值之任何組合之間範圍內之值。
舉例而言，本發明之隱形眼鏡可具有約42%至約50%之水含量，約3至約5(×10－3 mm2 /min)之離子流值，約52°至約62°之前進接觸角，約40°至約60°之後退接觸角，約5°至約15°之滯後，約0.6 MPa至約1.2 MPa之楊氏模數(Young's moduli)、至少約100%之伸長率及其組合。在某些實施例中，伸長率為約100%至約300%。
如本文所論述，本發明之眼鏡具有允許眼鏡配戴延長時期之特徵及特性。舉例而言，本發明之眼鏡可作為每天配戴眼鏡、每週配戴眼鏡、雙週配戴眼鏡或每月配戴眼鏡來配戴。本發明之眼鏡包含具有有助於眼鏡舒適度及可用性之表面可濕性、模數、離子流、透氧性及水含量的水合鏡體。
本發明之矽氧水凝膠隱形眼鏡為矯正視力或增強視力之隱形眼鏡。眼鏡可為球面眼鏡或非球面眼鏡。眼鏡可為單焦點眼鏡或多焦點眼鏡，包括雙焦點眼鏡。在某些實施例中，本發明之眼鏡為旋轉穩定眼鏡，諸如旋轉穩定複曲面隱形眼鏡。旋轉穩定隱形眼鏡可為包含包括壓載物之鏡體的隱形眼鏡。舉例而言，鏡體可具有稜鏡壓載物、周圍壓載物及/或一或多個薄化上方及下方區域。
本發明之眼鏡亦包含包括外周邊緣區域之鏡體。外周邊緣區域可包括圓形部分。舉例而言，外周邊緣區域可包含圓形後邊緣表面、圓形前邊緣表面或其組合。在某些實施例中，外周邊緣自前表面至後表面完全成圓形。因此，可瞭解本發明之眼鏡之鏡體可包含圓形外周邊緣。
本發明之眼鏡可包含其厚度分布解決與現有矽氧水凝膠隱形眼鏡相關之問題但對眼鏡配戴者而言仍舒適之鏡體。藉由改變鏡體厚度及鏡體模數，可控制鏡體之硬度。舉例而言，隱形眼鏡之一區域的硬度可定義為眼鏡之楊氏模數與指定區域之眼鏡厚度平方的乘積。因此，本發明之眼鏡之某些實施例可包含中心硬度(例如眼鏡中心或視區中心之硬度)小於約0.007 MPa－mm2 、眼鏡接面硬度小於約0.03 MPa－mm2 或其組合之鏡體。眼鏡接面可定義為眼鏡區與斜面或(對於無斜面之眼鏡而言)距離眼鏡邊緣約1.2 mm之點的接面(參見美國專利第6,849,671號)。在其他實施例中，本發明之眼鏡可包含中心硬度大於0.007 MPa－mm2 、眼鏡接面硬度大於約0.03 MPa－mm2 或其組合之鏡體。
本發明之矽氧水凝膠隱形眼鏡可提供於密封包裝中。舉例而言，本發明之矽氧水凝膠隱形眼鏡可提供於密封發泡包裝或適於傳遞給眼鏡配戴者之其他類似容器中。眼鏡可儲存在包裝內之水溶液中，諸如生理食鹽水溶液。某些合適溶液包括磷酸鹽緩衝生理食鹽水溶液及硼酸鹽緩衝溶液。必要時，溶液可包括消毒劑或可無消毒劑或防腐劑。必要時，溶液亦可包括界面活性劑，諸如泊洛沙姆(poloxamer)及其類似物。
密封包裝內之眼鏡較佳無菌。舉例而言，眼鏡可在密封包裝之前殺菌或可在密封包裝內殺菌。經殺菌之眼鏡可為已暴露於殺菌量之輻射之眼鏡。舉例而言，眼鏡可為經高壓釜處理之眼鏡、經γ輻射之眼鏡、經紫外輻射暴露之眼鏡及其類似物。
實例
以下實例說明本發明之某些態樣及優勢，然而絕不認為本發明限於以下所述之特定實施例。
除非另外指出，否則本發明之實踐將採用此項技術技能範圍內之聚合物合成、水凝膠形成及其類似物之習知技術。該等技術在文獻中充分說明。除非相反特定說明，否則試劑及物質為市售的。
製備隱形眼鏡(例如矽氧水凝膠隱形眼鏡)之方法進一步描述於以下專利中：美國專利第4,121,896號、第4,495,313號、第4,565,348號、第4,640,489號、第4,889,664號、第4,985,186號、第5,039,459號、第5,080,839號、第5,094,609號、第5,260,000號、第5,607,518號、第5,760,100號、第5,850,107號、第5,935,492號、第6,099,852號、第6,367,929號、第6,822,016號、第6,867,245號、第6,869,549號、第6,939,487號及美國專利公開案第20030125498號、第20050154080號及第20050191335號。
在以下實例中，雖然已努力確保與所用數字(例如量、溫度等)相關之精確性，但仍應解決某些實驗誤差及偏差。除非另外指出，否則溫度以℃計，且壓力在海平面下為大氣壓力或接近大氣壓力。
以下熟知之化學物質在實例中提及，且在某些情況下，由其如下提出之縮寫提及。
物質及方法 縮寫
AE：烯丙氧基乙醇DI：去離子化MMA：甲基丙烯酸甲酯M3U：M3－U；α－ω－雙(甲基丙烯醯氧基乙基亞胺基羧基乙氧基丙基)－聚(二甲基矽氧烷)－聚(三氟丙基甲基矽氧烷)－聚(ω－甲氧基－聚(乙二醇)丙基甲基矽氧烷；含二甲基丙烯醯基矽氧大分子單體
以下實例中所用之M3U由下式表示，其中n為121，m為7.6，h為4.4，p為7.4，且Mn＝12,800，且Mw＝16,200(Asahikasei Aime Co.,Ltd.,Japan)。
M3U著色：β銅酞菁於M3U中之分散液(重量%)。銅酞菁可自BASF以Heliogen Blue K7090獲得。N,N－DMF：DMF；N,N－二甲基甲醯胺NVP：1－乙烯基－2－吡咯啶酮(在真空下新鮮蒸餾)PDMS：聚二甲基矽氧烷PDMS－共－PEG：聚二甲基矽氧烷與PEG之嵌段共聚物，其含有75% PEG且MW為600(來自Gelest之DBE712)PEG：聚乙二醇PP：丙基丙烯EGDMA：二甲基丙烯酸乙二醇酯TEGDVE：三乙二醇二乙烯醚TPTMA：三羥甲基丙烷三甲基丙烯酸酯UV416：丙烯酸2－(4－苯甲醯基－3－羥基苯氧基)乙酯Vazo－64：偶氮二異丁腈(V－64；熱引發劑)VMA：N－乙烯基－N－甲基乙醯胺(在真空下新鮮蒸餾)VM：甲基丙烯酸乙烯酯
表徵眼鏡產物之方法
前進接觸角/後退接觸角 可使用一般熟習此項技術者已知之常規方法測定前進接觸角。舉例而言，可使用習知液滴形狀法(諸如固著液滴法或俘獲氣泡法)來量測本文所提供之隱形眼鏡之前進接觸角及後退接觸角。矽氧水凝膠隱形眼鏡之前進及後退水接觸角可使用Kruss DSA 100器具(Kruss GmbH,Hamburg)且如D.A.Brandreth："Dynamic contact angles and contact angle hysteresis",Journal of Colloid and Interface Science，第62卷，1977，第205－212頁及R.Knapikowski,M.Kudra：Kontaktwinkelmessungen nach dem Wilhelmy－Prinzip－Ein statistischer Ansatz zur Fehierbeurteilung",Chem.Technik，第45卷，1993，第179－185頁及美國專利第6,436,481號中所述來測定。
例如，前進接觸角及後退接觸角可使用俘獲氣泡法使用磷酸鹽緩衝生理食鹽水(PBS；pH＝7.2)來測定。使眼鏡平鋪在石英表面上且在測試之前用PBS再水合10分鐘。使用自動注射系統將氣泡置放於眼鏡表面上。可增加及減小氣泡大小以獲得後退角(當增加氣泡大小時獲得平臺)及前進角(當減小氣泡大小時獲得平臺)。
模數 可使用一般熟習此項技術者已知之常規方法測定鏡體之模數。舉例而言，寬度約4 mm之隱形眼鏡片可自眼鏡中心部分切割，且拉伸模數(單位：MPa)可自藉由使用Instron 3342(Instron Corporation)在25℃下在至少75%濕度之空氣中以10 mm/min之速率進行拉伸測試所獲得之應力應變曲線的初始斜率來測定。
離子流 本發明之眼鏡之鏡體的離子流可使用一般熟習此項技術者已知之常規方法來測定。舉例而言，隱形眼鏡或鏡體之離子流可使用實質上類似於美國專利第5,849,811號中所述之"Ionoflux Technique"的技術來量測。舉例而言，待量測之眼鏡可置放在保留眼鏡之裝置中的凸形與凹形部分之間。凸形及凹形部分包括位於眼鏡與各凸形或凹形部分之間的可撓性密封環。在將眼鏡定位於保留眼鏡之裝置中之後，將保留眼鏡之裝置置放於帶螺紋之蓋中。將蓋擰至玻璃管上以界定原料物質腔室。原料物質腔室中可填充有16 ml 0.1莫耳濃度之NaCl溶液。接收腔室可填充有80 ml去離子水。將電導計之導線浸入接收腔室之去離子水中，且將攪拌棒添加至接收腔室中。將接收腔室置放在恆溫箱中，且將溫度保持在約35℃。最後，將原料物質腔室浸入接收腔室中。可在將原料物質腔室浸入接收腔室後10分鐘開始，每隔兩分鐘進行電導率之量測，歷時約20分鐘。電導率與時間之關係資料應實質上呈線性。
透氧性 可使用一般熟習此項技術者已知之常規方法來測定本發明之眼鏡之Dk。舉例而言，Dk值可使用如美國專利第5,817,924號中所述之Mocon方法來測定。Dk值可使用型號名稱為Mocon Ox－Tran System之市售器具來測定。
平衡水含量 可使用一般熟習此項技術者已知之常規方法來測定本發明之眼鏡之水含量。舉例而言，水合矽氧水凝膠隱形眼鏡可自水性液體中移除，擦拭以移除過量表面水，且稱重。接著可將經稱重之眼鏡在烘箱中於80℃真空中乾燥，且接著可稱重經乾燥之眼鏡。藉由自水合眼鏡重量減去乾燥眼鏡重量來測定重量差。水含量(%)為(重量差/水合重量)×100。
實例1
可聚合矽氧水凝膠隱形眼鏡前驅體組合物之製備 使用以下指定之試劑及相對量來製備可聚合矽氧水凝膠隱形眼鏡前驅體組合物。此調配物在本文稱為"HM調配物"。
稱重表1中之組份且混合以形成混合物。經由0.2－20.0微米注射過濾器將混合物過濾至瓶中，且儲存長達約2週。(此混合物在本文稱為可聚合矽氧水凝膠隱形眼鏡前驅體組合物)。在表1中，除各自重量百分比(以重量/重量表示；重量比)以外，提供單位量之各化合物。由於各組份之相對份總計高達接近100之總數，因此在此情況下，各組份之重量百分比與相對份基本上相同。可聚合組合物中MMA與VMA之比率為0.36：1。
實例2
矽氧水凝膠隱形眼鏡之製造 使用重複真空/氮沖洗程序使來自實例1之大量前驅體組合物脫氣。接著將經脫氣之前驅體組合物置放至凹形非極性樹脂模具構件中。接著藉由在達成緊密配合所需之壓力下與非極性樹脂凸形模具構件接觸置放來封閉經填充之凹形模具構件。接著在氮批料烘箱中以如下循環進行固化：室溫下30 min N2 淨化，65℃下60 min及100℃下30 min。藉由敲擊隱形眼鏡模具之凹形模具構件進行脫模，以使得凸形模具構件自其釋放，其中聚合矽氧水凝膠隱形眼鏡產物黏附於凸形模具構件。藉由浮離法或使用機械脫鏡設備進行脫鏡。浮離法包括將含有乾燥眼鏡之凸形模具構件浸泡於一桶水中。眼鏡通常在約10分鐘內離開模具。藉由壓縮及旋轉聚合矽氧水凝膠隱形眼鏡產物黏附至其之凸形模具構件，引導氣體介於隱形眼鏡產物與旋轉凸形模具構件之間，且對隱形眼鏡產物之暴露表面施加真空來進行機械脫鏡。接著將經分離之眼鏡負載至塑料盤上以進行萃取及水合。
於室溫下，將含有聚合矽氧水凝膠隱形眼鏡產物之眼鏡盤浸入溶劑液體(諸如含有95%乙醇及5%甲醇之工業甲基化酒精(IMS))中歷時45 min。接著排出溶劑且用新鮮IMS代替，且用IMS(3次)、1：1醇/水(1次)及DI水(3次)重複該方法。
將水合眼鏡儲存於含有DI水之玻璃小瓶或發泡包裝中或儲存於pH為7.1－7.5之磷酸鹽緩衝生理食鹽水中。在121℃下將密封容器高壓釜處理30 min。在高壓釜處理24 h後，進行眼鏡量測。稱重所得水合矽氧水凝膠隱形眼鏡，且接著在烘箱中脫水，且再次稱重以測定經脫水之矽氧水凝膠隱形眼鏡之乾重。
如本文所述，測定眼鏡特性，諸如接觸角(包括動態接觸角及靜態接觸角)、透氧性、離子流、模數、伸長率、拉伸強度、水含量及其類似特性。水合矽氧水凝膠隱形眼鏡之可濕性亦藉由量測眼鏡之水驅散時間來檢測。
在分配研究期間，進一步檢測眼睛相容性，其中將隱形眼鏡置放於人眼上歷時1小時、3小時或6小時或更長時間，且接著進行臨床評估。
由本發明之調配物所產生之矽氧水凝膠隱形眼鏡具有眼用可接受之表面可濕性。該等矽氧水凝膠隱形眼鏡具有44－47%之平衡水濃度(EWC)，且經測定具有約26%(重量比)之可萃取物含量。
所得水合隱形眼鏡具有以下特性：
熟習本發明所屬領域之技術者將瞭解，本發明之多種修改及其他實施例具有前述描述中呈現之教示的益處。因此，應瞭解本發明不限於本文所揭示之特定實施例，如藉助於實例所呈現之該等實施例。雖然論述例示性實施例，但應理解前述實施方式之目的在於覆蓋實施例之所有修改、替代及等效物，如其他揭示案所定義可屬於本發明之精神及範疇內。雖然本文採用特定術語，但其僅以通用及描述性意義使用且非限制目的。
已在上文引用大量公開案及專利。所引用之公開案及專利各自以全文引用的方式併入本文中。
102．．．置放
104．．．封閉
106．．．固化
108．．．脫模
110．．．脫鏡
112．．．萃取
114．．．水合
116．．．封裝
118．．．密封及殺菌
202．．．可聚合矽氧水凝膠眼鏡前驅體組合物
204．．．預萃取之聚合矽氧水凝膠隱形眼鏡產物
206．．．經萃取之矽氧水凝膠隱形眼鏡產物
208．．．水合矽氧水凝膠隱形眼鏡
圖1 為說明產生矽氧水凝膠隱形眼鏡之例示性方法的方塊圖。
圖2 為說明本發明之組合物、眼鏡產物及隱形眼鏡的方塊圖。
102．．．置放
104．．．封閉
106．．．固化
108．．．脫模
110．．．脫鏡
112．．．萃取
114．．．水合
116．．．封裝
118．．．密封及殺菌

Claims (15)

  1. 一種可聚合組合物，其包含α-ω-雙(甲基丙烯醯氧基乙基亞胺基羧基乙氧基丙基)-聚(二甲基矽氧烷)-聚(三氟丙基甲基矽氧烷)-聚(ω-甲氧基-聚(乙二醇)丙基甲基矽氧烷)、N-乙烯基-N-甲基乙醯胺、甲基丙烯酸甲酯、二甲基丙烯酸乙二醇酯、烯丙氧基醇及自由基引發劑。
  2. 如請求項1之可聚合組合物，其進一步包含紫外線吸收劑、著色劑或其組合。
  3. 如請求項2之可聚合組合物，其中該紫外線吸收劑為2-羥基-4-丙烯醯氧基乙氧基二苯甲酮、該著色劑為酞菁顏料，該自由基引發劑為2,2'-偶氮二異丁腈，或其組合。
  4. 如請求項1至3中任一項之可聚合組合物，其包含以下一或多個條件：(i)約34重量%之α-ω-雙(甲基丙烯醯氧基乙基亞胺基羧基乙氧基丙基)-聚(二甲基矽氧烷)-聚(三氟丙基甲基矽氧烷)-聚(ω-甲氧基-聚(乙二醇)丙基甲基矽氧烷)、(ii)約46重量%之N-乙烯基-N-甲基乙醯胺、(iii)約17重量%之甲基丙烯酸甲酯、(iv)約0.5重量%之二甲基丙烯酸乙二醇酯、及(v)約1重量%之烯丙氧基醇。
  5. 如請求項1至3中任一項之可聚合組合物，進一步包含以下一個或多個條件：(vi)約0.9重量%之2-羥基-4-丙烯醯氧基乙氧基二苯甲酮、(vii)約0.1重量%之酞菁藍及(viii)約0.3重量%之自由基引發劑。
  6. 如請求項1之可聚合組合物，其包含約34重量%之α-ω-雙(甲基丙烯醯氧基乙基亞胺基羧基乙氧基丙基)-聚(二甲 基矽氧烷)-聚(三氟丙基甲基矽氧烷)-聚(ω-甲氧基-聚(乙二醇)丙基甲基矽氧烷)、約46重量%之N-乙烯基-N-甲基乙醯胺、約17重量%之甲基丙烯酸甲酯、約0.5重量%之二甲基丙烯酸乙二醇酯、約1重量%之烯丙氧基醇、約0.9重量%之2-羥基-4-丙烯醯氧基乙氧基二苯甲酮、約0.1重量%之酞菁藍及約0.3重量%之2,2'-偶氮二異丁腈。
  7. 如請求項1至3及6中任一項之可聚合組合物，其中不存在聚氧化烯矽氧可萃取組份。
  8. 一種矽氧水凝膠隱形眼鏡，其係由如1至7中任一項之可聚合組合物而產生。
  9. 一種矽氧水凝膠隱形眼鏡，其係由如請求項1至7中任一項之組合物而形成，其實質上無可萃取組份。
  10. 一種矽氧水凝膠隱形眼鏡，其包含如請求項1至7中任一項之組合物的反應產物。
  11. 一種矽氧水凝膠隱形眼鏡，其係藉由以下步驟而產生：聚合如請求項1至7中任一項之可聚合組合物以形成包含可萃取組份之預萃取聚合矽氧水凝膠隱形眼鏡，自該預萃取之隱形眼鏡萃取該可萃取組份以形成經萃取之聚合眼鏡產物，且水合該經萃取之聚合眼鏡產物以形成矽氧水凝膠隱形眼鏡。
  12. 如請求項11之矽氧水凝膠隱形眼鏡，其具有在約42重量%至約50重量%之範圍內的平衡水含量、及在約80-100barrer之範圍內的透氧性或具有約0.6至約1.2MPa之模數。
  13. 一種矽氧水凝膠隱形眼鏡，其具有在約42重量%至約50重量%之範圍內的平衡水含量、在約80-100barrer之範圍內的透氧性、約0.6至約1.2MPa之模數、約2×10-3 mm2 /min至5×10-3 mm2 /min之離子流、約52°至約62°之前進接觸角、約40°至60°之後退接觸角及約5°至約15°之滯後。
  14. 一種未經表面處理之如請求項8至13中任一項之矽氧水凝膠隱形眼鏡。
  15. 一種產生可聚合矽氧水凝膠隱形眼鏡前驅體組合物之方法，該方法包含：組合α-ω-雙(甲基丙烯醯氧基乙基亞胺基羧基乙氧基丙基)-聚(二甲基矽氧烷)-聚(三氟丙基甲基矽氧烷)-聚(ω-甲氧基-聚(乙二醇)丙基甲基矽氧烷)、N-乙烯基-N-甲基乙醯胺、甲基丙烯酸甲酯、二甲基丙烯酸乙二醇酯、烯丙氧基醇及自由基引發劑，以藉此產生可聚合矽氧水凝膠隱形眼鏡前驅體組合物。
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