TWI592713B - 於表面上具有減低量的矽之含聚矽氧的隱形眼鏡 - Google Patents

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查理斯 史凱爾斯
傑柯達 巴頓
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壯生和壯生視覺關懷公司
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Description

於表面上具有減低量的矽之含聚矽氧的隱形眼鏡 【相關申請案】
本申請案主張於2013年3月15日提出申請、標題為於表面上具有減低量之矽的含聚矽氧隱形眼鏡的美國臨時專利申請案序號第61/786,921號的優先權權益。
本發明係關於從含聚矽氧鏡片的表面去除矽的方法。
隱形眼鏡自1950年代以來即作為改善視力之商品。首片隱形眼鏡係以硬質材料製成。雖然目前仍在使用這些鏡片，它們卻不適用於所有患者，因為剛戴上時的舒適性不佳而且透氧率相對較低。此領域之後發展引進了基於水凝膠的軟式隱形眼鏡，其在今日極為流行。許多使用者發現軟式鏡片更加舒適，而且增加的舒適度讓軟式隱形眼鏡使用者可以比硬式隱形眼鏡使用者更長時間戴著鏡片。
聚矽氧水凝膠材料已被證明是非常成功的隱形眼鏡材料。它們通常是由含聚矽氧單體或大分子單體與親水性單體的混合物共聚合所形成。最終水合材料所吸收的水量可以藉由選擇親水性單體的種類和用量來控制。一些聚矽氧水凝膠具有可濕潤表面，而另一些則具有濕潤性差的表面，即使當水合材料的水含量相對較高時亦然。
假使聚矽氧水凝膠材料的表面具有差的濕潤性，則表面處理通常是必需的，以使其適用於隱形眼鏡。濕潤的聚矽氧水凝膠無論是否經表面處理，例如美國專利第7,052,131號中所揭示者，會在其表面上具有大量的矽。這可能是因為即使是這種可濕潤的鏡片，但若它們含有減低量的矽，則其表面可能被製成較生物相容的。參見例如美國專利申請案2012/0026458第[0005]段及PCT專利申請案WO2008/005752實例4。
已經驚奇地發現的是，含聚矽氧鏡片表面上的矽可以暴露於氟離子而被大量減少，同時這些鏡片的整體性質可以處在大部分或完全不變。
在一個態樣中，本發明係關於減少隱形眼鏡表面上的矽含量的方法，其中該方法包括使含有至少一聚矽氧組分的隱形眼鏡表面與氟化物試劑反應。
在另一個態樣中，本發明之特徵為隱形眼鏡，其中該隱形眼鏡係未經塗覆的，而且其中該隱形眼鏡表面之矽濃度比未經處理的隱形眼鏡之矽濃度少至少20%。在一個實施例中，該隱形眼鏡係藉由使隱形眼鏡表面與氟化物試劑反應所製造的。
本發明之其他特徵及優點將藉由本發明詳細說明及所附申請專利範圍加以陳明。
據信熟習該項技術領域者基於本說明書中的說明，可最大程度利用本發明。可將下列具體實施例解讀成僅為說明性，並且其不會以任何方式限制本揭露的其餘內容。
除非另有定義，本說明書中所用之所有技術與科學用語的定義，均與本發明所屬技術領域中具有通常知識者所一般理解的定義相同。又，本文提及之所有刊物、專利申請案、專利及其他參考文獻均以引用方式併入本說明書中。
定義
如本文中所用，術語「未經塗覆」意指在固化反應混合物以形成這種隱形眼鏡之後隱形眼鏡的表面未被實質塗覆黏附於隱形眼鏡表面的固體材料。「實質塗覆」所指的是固體材料黏附於至少50%(例如至少75%，例如至少90%)的隱形眼鏡表面。
如本文中所用的「表面」係指隱形眼鏡的最外層，其約略深度係由本文所述的XPS方法2所量測。本文所述的XPS方法也可以被用來測定隱形眼鏡表面的矽濃度。
如本文中所用，「反應性混合物」係指多種組分(反應性與非反應性皆有)之混合物，這些組分混合在一起並且經歷聚合條件以形成本發明之水凝膠與隱形眼鏡。該些反應性混合物包含反應性組分如單體、巨分子單體、預聚物、交聯劑與起始劑，和添加劑諸如潤濕劑、脫模劑、染料、光吸收化合物如UV吸收劑與光致變色化合物(上述任一者可為反應性或非反應性但需能持留在所得隱形眼鏡中)，以及藥學與保健化合物和任何稀釋劑。
該反應性混合物之組分濃度係以該反應混合物中之所有組分的重量%來給出，並且排除任何稀釋劑。當使用稀釋劑時，其濃度係基於該反應性混合物中之所有組分與稀釋劑的數量而提供為重量%。
聚矽氧組分
含聚矽氧組分(或聚矽氧組分)為一種在單體、巨分子單體或預聚物中含有至少一個[-Si-O-Si]基團的組分。在一實施例中，存在於該含聚矽氧組分中之Si與所接附之O的數量係大於20重量百分比，例如大於該含聚矽氧組分總分子量的30重量百分比。有用的含聚矽氧組分包括可聚合的官能基團，例如丙烯酸、甲基丙烯酸、丙烯醯胺、甲基丙烯醯胺、乙烯基、N-乙烯基內醯胺、N-乙烯醯胺、O-胺基甲酸乙烯酯、O-碳酸乙烯酯以及苯乙烯基官能基團。可用於本發明之含聚矽氧組分實例可發現於美國專利第3,808,178號、第4,120,570號、第4,136,250號、第4,139,513號、第4,139,692號、第4,153,641號、第4,740,533號、第5,034,461號、第5,070,215號、第5,260,000號、第5,358,995號、第5,760,100號、第5,962,548號、第5,998,498號、第6,367,929號、第6,849,671號、第6,943,203號、第7,052,131號、第7,521,488號、第7,825,170號、和第7,939,579號、及歐洲專利第080539號。
適用之含聚矽氧成份包括分子式I之化合物 其中：R1係獨立選自反應性基團、單價烷基基團或單價芳基基團，前述任一者可進一步包含選自羥基、胺基、氧雜、羧基、烷基羧基、烷氧基、醯胺基、胺基甲酸酯、碳酸酯、鹵素或上述者之組合的官能性；以及包含1-100 個Si-O重複單元之單價矽氧烷鏈，其可進一步包含選自烷基、羥基、胺基、氧雜、羧基、烷基羧基、烷氧基、醯胺基、胺基甲酸酯、鹵素或其組合的官能性；其中b=0至500(例如0至100，例如0至20)，將其理解為當b非為0時，b為具有等同於所述值之模式的分布；以及其中至少一個R1包含一反應性基團，並且在某些實施例中，一至三個R1包含反應性基團。
如本文中所用的「反應性基團」為能夠進行自由基及/或陽離子聚合反應的基團。非限定的自由基反應官能基例子包括(甲基)丙烯酸、苯乙烯基、乙烯基、乙烯醚、C1-6烷基(甲基)丙烯酸、(甲基)丙烯醯胺、C1-6烷基(甲基)丙烯醯胺、N-乙烯醯胺，N-乙烯內醯胺、C2-12亞烷基、C2-12亞烷基苯基、C2-12亞烷基萘基、C2-6亞烷基苯基C1-6烷基、O-乙烯氨基甲酸和O-乙烯碳酸。陽離子反應性基團之非限定性實例包括乙烯醚或環氧基團與其混合物。在一實施例中，該些自由基反應性基團包括(甲基)丙烯酸酯、丙烯醯氧基、(甲基)丙烯醯胺與上述者之混合物。
適當的單價烷基與芳基基團包括未經取代的單價C1至C16烷基基團、C6-C14芳基基團，例如經取代與未經取代的C1至C4烷基基團，包括甲基、乙基、丙基、丁基、2-羥丙基、丙氧丙基、聚乙烯氧丙基、其組合與類似者。
在一個實施例中，b為0，一R1為反應性基團，且至少3個R1係選自具有1至16個碳原子的單價烷基，且在另一個實施例中係選自具有1至6個碳原子的單價烷基。此實施例之聚矽氧組分的非限制性實例包括(3-甲基丙烯酸氧基-2-羥丙氧基)丙基-雙(三甲基矽氧基)甲基矽烷(「SiGMA」；式II中的結構)， 2-氫氧基-3-甲基丙烯酸氧基丙醯氧丙基-三(三甲基矽氧基)矽烷，3-甲基丙烯酸氧基丙基參(三甲矽氧基)矽烷(「TRIS」)、3-甲基丙烯酸氧基丙基雙(三甲矽氧基)甲矽烷與3-甲基丙烯酸氧基丙基五甲基二矽氧烷。
在另一個實施例中，b為2至20、3至15，或3至10；至少一個末端R1包含一反應性基團，並且其餘R1係選自具有1至16個碳原子之單價烷基基團或具有1至6個碳原子之單價烷基基團。在又一實施例中，b為3至15，一個末端R1包含一選自一反應性基團，另一末端R1包含一具有1至6個碳原子之單價烷基基團，並且其餘R1包含具有1至3個碳原子之單價烷基基團。此實施例之聚矽氧組分的非限定例子包括單-(2-羥基-3-甲基丙烯酸氧基丙基)-丙醚(mono-(2-hydroxy-3-methacryloxypropyl)-propyl ether)封端之聚二甲基聚矽氧烷(400-1000MW))(「OH-mPDMS」；式III中之結構)， 單甲基丙烯酸氧基丙基封端的單-正-丁基封端的聚二甲基矽氧烷(例如具有800-1000MW)。(「mPDMS」；式IV中之結構)。
在另一實施例中，b為5至400或10至300，兩個末端R1皆包括反應性基團，而其餘R1係獨立選自具有1至18個碳原子的單價烷基基團，其在碳原子間可具有醚鍵聯，並且可進一步包括鹵素。
在另一實施例中，一至四個R1包含式V的碳酸乙烯酯(vinyl carbonate)或胺基甲酸乙烯酯(vinyl carbamate)：
其中：Y代表O-、S-或NH-；R代表氫或甲基；而q為0或1。
該含聚矽氧碳酸乙烯酯或胺基甲酸乙烯酯單體具體包括：1,3-雙[4-(乙烯基氧基羰基氧基)丁-1-基]四甲基-二矽氧烷；3-(乙烯基氧基羰基硫基)丙基-[參(三甲矽氧基)矽烷]；3-[參(三甲矽氧基)矽基]丙基烯丙基胺基甲酸酯；3-[參(三甲矽氧基)矽基]丙基胺基甲酸乙烯酯；三甲基矽基乙基碳酸乙烯酯；三甲基矽基甲基乙烯基碳酸酯(trimethylsilylmethyl vinyl carbonate)與式VI之化合物。
分子式VI如果所欲者為模數低於約200的生醫裝置，則僅有一個R1應包含一反應性基團，並且不超過兩個其餘R1基團將包含單價矽氧烷基團。
另一種合適之含聚矽氧巨分子單體為式VII之化合物(其中x+y為在10至30範圍中之數字)，其由氟醚(fluoroether)、羥基封端之聚二甲基聚矽氧烷(hydroxy-terminated polydimethylsiloxane)、異佛酮二異氰酸酯(isophorone diisocyanate)與異氰基甲基丙烯酸乙酯(isocyanatoethylmethacrylate)之反應形成。
其他適用於本發明之聚矽氧組分包括描述於WO 96/31792中者，例如含聚矽氧烷、聚伸烷基醚、二異氰酸酯、多氟化烴、多氟化醚與多醣基團之巨分子單體。另一類合適的含聚矽氧組分包括經由GTP製成之含聚矽氧巨分子單體，例如公開於美國專利第5,314,960號、第5,331,067號、第5,244,981號、第5,371,147及6,367,929所示。美國專利第5,321,108號、5,387,662及5,539,016號等案描述之聚矽氧烷具有一極性氟化分枝或一包含連附至一終端二氟取代碳原子之氫原子的側基團。US 2002/0016383描述親水矽氧烷基甲基丙烯酸酯，其包含醚及矽氧烷基連結及包含聚醚及聚矽氧烷基基團之可交聯單體。任一上述聚矽氧烷皆可用為本發明之含聚矽 氧組分。其他可用於本發明的含聚矽氧材料包括acquafilcon A、balafilcon A、galyfilcon A、senofilcon A、comfilcon、lotrafilcon A及lotrafilcon B。
若所欲者為小於約120psi的模數，則用於隱形眼鏡製劑中之含聚矽氧組分質量分率的大部分應僅含有一種可聚合官能基(「單官能性含聚矽氧組分」)。在此實施例中，為確保透氧性與模數達到所欲之平衡，較佳為具有超過一種可聚合官能基(「多官能性組分」)的所有組分佔該反應性組分不超過10mmol/100g，並且較佳為佔該反應性組分不超過7mmol/100g。
該聚矽氧組分可以選自於由單(甲基)丙烯醯氧基丙基封端的、單-正-烷基封端的聚二烷基矽氧烷；雙-3-丙烯醯氧基-2-羥基丙基氧基丙基聚二烷基矽氧烷(bis-3-acryloxy-2-hydroxypropyloxypropyl polydialkylsiloxane)；(甲基)丙烯醯氧基丙基封端的聚二烷基矽氧烷；單-(3-(甲基)丙烯醯氧基-2-羥基丙氧基)丙基封端的、單-烷基封端的聚二烷基矽氧烷；單甲基丙烯醯胺基丙基封端的、單-正-烷基封端的聚二烷基矽氧烷；雙-3-(甲基)丙烯醯胺基-2-羥基丙氧基丙基聚二烷基矽氧烷；(甲基)丙烯醯胺基丙基-封端的聚二烷基矽氧烷；單-(3-(甲基)丙烯醯胺基-2-羥基丙氧基)丙基封端的、單-烷基封端的聚二烷基矽氧烷；與上述者之混合物。
該聚矽氧組分還可以選自於由單(甲基)丙烯醯氧基丙基封端的、單-正-烷基封端的聚二烷基矽氧烷；雙-3-丙烯醯氧基-2-羥基丙基氧基丙基聚二烷基矽氧烷(bis-3-acryloxy-2-hydroxypropyloxypropyl polydialkylsiloxane)；(甲基)丙烯醯氧基丙基封端的聚二烷基矽氧烷；單-(3-(甲基)丙烯醯氧基-2-羥基丙氧基)丙基封端的、單-烷基封端的聚二烷基矽氧烷；與上述者之混合物。
該聚矽氧組分可以選自單(甲基)丙烯酸酯封端的聚二甲基矽氧烷；雙-3-丙烯醯氧基-2-羥基丙基氧基丙基聚二烷基矽氧烷(bis-3-acryloxy-2-hydroxypropyloxypropyl polydialkylsiloxane)；和單-(3-(甲基)丙烯醯氧基-2-羥基丙基氧基)丙基封端的、單-丁基封端的聚二烷基矽氧烷；與上述者之混合物。
該聚矽氧組分可以具有從約400至約4000道耳頓(dalton)的平均分子量。
該含聚矽氧組分之量可多至約95重量百分比，且在某些實施例中從約10至約80，且在其他實施例中為從約20至約70重量百分比，基於該反應性混合物之所有反應性組分(如不含稀釋劑)。
其他組分
從形成本發明的水凝膠的反應混合物還可以包含親水性組分，包括親水性單體、聚合物及其組合。該親水性組分為本技術領域中習知的，並賦予產生的水凝膠和眼用元件(包括隱形眼鏡)水含量和改良的濕潤性(經由接觸角度量測)。適當的親水性組分包括習知用於製備水凝膠的親水性單體。例如，可使用含丙烯酸基團(CH2=CROX，其中R為氫或C1-6烷基，而X為O或N)或乙烯基基團(C=CH2)之單體。親水性單體之實例為N,N二甲基丙烯醯胺、2-甲基丙烯酸羥乙基酯、2-甲基丙烯酸羥丙基酯、甲基丙烯酸甘油酯、2-羥乙基甲基丙烯醯胺、2-羥丙基甲基丙烯醯胺、聚乙二醇單甲基丙烯酸酯、甲基丙烯酸、丙烯酸、N-乙烯基吡咯啶酮、N-乙烯基-N-甲基乙醯胺、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。也可使用上述之反應性和非反應性聚合物及共聚物。
隱形眼鏡之製造
隱形眼鏡可以從包含聚矽氧組分的反應混合物製造。本發明之反應性混合物可採用任何在隱形眼鏡生產中習知用於模製該反應混合物的程序來固化，包括旋轉鑄造與靜模鑄造。旋轉鑄造方法係揭示於美國專利第3,408,429號與第3,660,545號，而靜模鑄造方法係揭示於美國專利第4,113,224號與第4,197,266號。在一實施例中，本發明之隱形眼鏡是以水凝膠直接模製而成，此法不僅經濟，也能夠準確控制水合隱形眼鏡之最終形狀。關於此方法，該反應混合物係放置在具有最終所欲水凝膠之形狀的模具中，並且使該反應混合物進行聚合該些單體之條件，從而產生具有最終所欲產物之概略形狀的聚合物。
在一個實施例中，固化後，使該隱形眼鏡進行萃取以去除未反應的組分，並使隱形眼鏡從隱形眼鏡模具脫離。其萃取可使用現有之萃取流體進行，例如有機溶劑如醇，或者可使用水溶液進行萃取。
水溶液為包含水之溶液。該水溶液可以包含至少約30重量%的水、至少約50重量%的水、至少約70%的水或至少約90重量%的水。水溶液亦可包括額外的水溶性組分如脫模劑、潤濕劑、滑脫劑(slip agent)、醫藥及保健組分、上述者之組合與類似者。
脫模劑為化合物或化合物之混合物，相較於使用不含脫模劑之水溶液的隱形眼鏡而言，其在與水結合時會減少隱形眼鏡從模具脫離所需的時間。當使用水溶液時，水溶液包含低於約10重量%的有機溶劑，在其他實施例中則低於約5重量%的有機溶劑，例如異丙醇，而在另一實施例中則不含有機溶劑。在這些實施例中，水溶液不需要特殊處理(例如純化、回收)或特殊拋棄程序。
可經由例如將隱形眼鏡浸沒於水溶液或將隱形眼鏡暴露於水溶液流中而達成萃取。萃取亦可包括例如一或多個下列者：加熱該水溶液；攪拌該水溶液；增加該水溶液中之脫模助劑含量至足以造成隱形眼鏡脫離的含量；機械式或超音波攪拌隱形眼鏡；以及將至少一種瀝濾助劑(leach aid)結合至該水溶液中，並且該瀝濾助劑之含量足以幫助將未反應組分從隱形眼鏡充分移除。可以用批次或連續程序進行前述者，無論是否有加熱、攪動或兩者皆有。
可以使用促進浸(leach)出和脫離的物理攪拌應用。例如，可使隱形眼鏡所附著之模件振動或在水溶液內前後移動。也可以使用通過水溶液的超音波。
可以藉由習知方式消毒隱形眼鏡，例如但不限於高壓蒸氣滅菌(autoclaving)。
與氟化物試劑反應
如以上所討論的，使隱形眼鏡與氟化物試劑接觸。「氟化物試劑」為氟化物離子或可以釋放氟化物離子的化合物，例如氟化物鹽。「氟化物鹽」為包含陽離子和氟化物離子的離子化合物。該氟化物鹽可以包含一種或更多的氟化物離子。該氟化物鹽還可以是聚合的氟化物鹽(即該陽離子為聚合物)。聚合的氟化物鹽之實例揭示如下。或者，該氟化物試劑為非聚合的氟化物鹽(即該陽離子並非聚合物)。在一個實施例中，該氟化物鹽包含一種或更多的銨陽離子基團(即「氟化銨鹽」)。該氟化銨鹽可以具有以下的組成(NR2R3R4R5)+F-
其中R2-R5係獨立選自H、芳基、C1-C8烷基，其可以被芳基取代，前提是R2至R5皆不含芳基，R2至R5中只有一者為H。R2-R5還可以獨立選自H、芳基、C1-C4烷基，其可以被芳基取代，前提是R2至R5皆不含芳基，R2至R5中只有一者為H。氟化銨鹽之實例包括但不限於芳基銨氟化物、烷基銨氟化物(例如三烷基銨氟化物和四烷基銨氟化物，其中該烷基具有1-8個碳原子)及芳基銨氟化物。四烷基銨氟化物之實例(其中該烷基具有1-8個碳原子)例如四丁基銨氟化物和四甲基銨氟化物或四芳銨氟化物。芳銨氟化物之實例包括苄烷銨氟化物。這種氟化物鹽的其他實例包括但不限於：氟化銫、氟化鈉、氟化銨、氟化鉀及三(二甲基胺)鋶二氟基三甲基矽酸鹽。
反應可以在隱形眼鏡處於水合(例如完全或部分水合)或脫水狀態下發生。因為據信在某些情況下過多的水會干擾反應，故較佳的可能是在脫水的隱形眼鏡上進行反應。進行本發明的一個方法則是在模具中或經由車床加工製程從含有極少或沒有水的(例如小於10%水合的)聚合物形成隱形眼鏡。然後可以使隱形眼鏡與氟化物試劑反應，然後水合。或者，水合的隱形眼鏡可以被部分或完全乾燥，然後與氟化物試劑反應，然後再水合。或者可以在用氟化物試劑處理之前使用水萃取溶劑處理該隱形眼鏡，該水萃取溶劑例如PEG二甲醚。
一個有用的方法是在半模被分開之後同時隱形眼鏡仍附著於一個半模時，在已被形成於兩部件模具中的隱形眼鏡上進行氟化物反應。此可允許氟化物反應只在隱形眼鏡的一側上進行，從而在水合之後產生在鏡片的一個表面上具有與另一個表面不同表面特性的隱形眼鏡。
與氟化物試劑反應的目的是減少隱形眼鏡表面上的矽含量；較佳的是，其中這種減少主要是局限於隱形眼鏡的表面，並且隱形眼鏡的整體性質只有極少或沒有變化(例如水含量或Dk的變化少於約5%)。在 一個實施例中，該方法在表面上減少的矽含量為至少20%，例如至少30%，例如至少40%，例如至少60%(例如，隱形眼鏡表面上的矽含量少於未處理鏡片上的矽含量之80%，例如少於65%，例如少於60%，例如少於40%)。用來測定隱形眼鏡表面上的聚矽氧含量的方法為本文所述的XPS。在一個實施例中，該方法還可以使隱形眼鏡的接觸角度減少至少10°，例如至少20°，例如至少30°，如藉由本文所述的液滴接觸角度法量測。在一個實施例中，與該反應之前的隱形眼鏡表面相比，隱形眼鏡表面上的矽含量被減少至少20%(例如至少30%，例如至少40%，例如至少60%)。
使隱形眼鏡與氟化物試劑反應可以在有或無用於氟化物試劑的溶劑存在下進行。可使用的溶劑之實例包括水和有機溶劑，例如四氫呋喃、聚乙二醇、聚乙二醇單甲基醚、聚乙二醇二甲醚、丙二醇及甘油。較佳的溶劑是能夠溶解相當數量的氟化物試劑，但在反應過程中(尤其是當與氟化物試劑結合時)基本上不會使隱形眼鏡腫脹的(例如降低氟化物試劑滲透隱形眼鏡從而潛在地改變隱形眼鏡的整體性質的能力)。理想的溶劑使鏡片腫脹少於約10%，而且在一些實施例中少於約5%，這可以藉由在處理前後量測鏡片的直徑來測定。若接觸步驟是短暫的(約5分鐘或更短)，則腫脹較多的溶劑是可以容忍的。
為了保持隱形眼鏡的整體性質，較佳的是氟化物試劑不會明顯滲透超過隱形眼鏡的表面。還可以使用聚合的氟化物離子來源來延長滯留時間，因為增加的聚合物分子量和大小會明顯減少或消除通過隱形眼鏡基質的滲透。使用適當氟化物來源(例如氟化鈉)的鹵素交換可立即提供所需之相應的含氟化物聚合物種。含有消毒劑的二脈和雙二胍之氟化氫鹽也可以作為氟化物離子的適當來源。這類聚合的陽離子之實例包括但不限於聚季銨鹽，例如聚(氧乙烯(二甲基亞氨基)乙烯(二甲基亞氨基)乙烯二氯化 物)(聚季銨鹽-42)、乙醇、2,2',2"-次氮基-、具有1,4-二氯-2-丁烯和N,N,N',N'-四甲基-2-丁烯-1,4-二胺的聚合物(聚季銨鹽-1)、聚[雙(2-氯乙基)醚-交替-1,3-雙[3-(二甲基胺基)丙基]脲](聚季銨鹽-2)、羥乙基纖維素二甲基二烯丙基氯化銨共聚物(聚季銨鹽-4)、丙烯醯胺和季銨化二甲基銨乙基甲基丙烯酸酯的共聚物(聚季銨鹽-5)、聚(二烯丙基二甲基氯化銨)(聚季銨鹽-6)、丙烯醯胺和二烯丙基二甲基氯化銨的共聚物(聚季銨鹽-7)、聚季銨鹽-8、聚季銨鹽-9、季銨化羥乙基纖維素(聚季銨鹽-10)、乙烯基吡咯啶酮和季銨化二甲基胺基乙基甲基丙烯酸酯的共聚物(聚季銨鹽-11)、聚季銨鹽-12、聚季銨鹽-13、聚季銨鹽-14、丙烯醯胺-二甲基胺基乙基甲基丙烯酸酯甲基氯化物共聚物(聚季銨鹽-15)、乙烯基吡咯啶酮和季銨化乙烯基咪唑的共聚物(聚季銨鹽-16)、聚季銨鹽-17、聚季銨鹽-18、聚季銨鹽-19、聚季銨鹽-20、丙烯酸和二烯丙基二甲基氯化銨的共聚物(聚季銨鹽-22、聚季銨鹽-24、聚季銨鹽27、乙烯基吡咯啶酮和甲基丙烯醯胺丙基三甲基銨的共聚物(聚季銨鹽-28)、聚季銨鹽-29、聚季銨鹽-30、聚季銨鹽31、聚(丙烯醯胺2-甲基丙烯酸氧基乙基三甲基氯化銨)(聚季銨鹽-32)、聚季銨鹽-33、聚季銨鹽-34、聚季銨鹽-35、聚季銨鹽-36、聚(丙烯醯胺2-甲基丙烯酸氧基乙基三甲基氯化銨)(聚季銨鹽-37)、丙烯酸、丙烯醯胺及二烯丙基二甲基氯化銨的三元共聚物(聚季銨鹽-39)、聚[氧乙烯(二甲基亞氨基)乙烯(二甲基亞氨基)乙烯二氯化物](聚季銨鹽-42)、聚季銨鹽-45、乙烯基己內醯胺、乙烯基吡咯啶酮和季銨化乙烯基咪唑的三元共聚物(聚季銨鹽-46)、丙烯酸、甲基丙烯醯胺丙基三甲基氯化銨及甲基丙烯酸酯的三元共聚物(聚季銨鹽-47)、聚乙烯亞胺、聚離氨酸以及聚(烯丙胺)。其它可以使用的陽離子聚合物為那些包含鏻離子者。較佳的陽離子聚合物包含季銨基團。
雖然不希望受理論所束縛，但據信水或其它氫鍵施體可以藉由氫鍵結至氟化物離子來減少氟化物離子的反應性。未被氫鍵結施體包圍的氟化物離子有時被稱為「裸氟化物」。鑑於此，令人驚奇的是，水可以被有效地用來作為稀釋劑。然而，我們已經發現的是，雖然聚矽氧水凝膠材料與四丁基氟化銨的反應可以減小所得水合聚矽氧水凝膠的接觸角度，但若反應溶液中使用太多的水則無法觀察到這種減小。這可能是因為在相對高濃度氟化物的存在下，水只可以中等量作為溶劑使用。
使用氟化物試劑的反應可以進行一段時間，並在足以在表面矽中實現所需減量的溫度和濃度下進行。假使隱形眼鏡與氟化物試劑接觸的時間超過實現所需的表面化學變化所必須的，則更有可能的是整體性質可能改變。
使用非聚合氟化物試劑(例如TBAF)時，較佳的時間範圍是從10至1800秒，例如從15秒至900秒，例如從30至300秒。使用非聚合氟化物時，進行反應的較佳溫度範圍是從0℃至100℃，例如從10℃至60℃，例如從20℃至40℃。非聚合氟化物的較佳濃度範圍是從0.05至4莫耳，例如從0.1至2莫耳，例如從0.5至1.5莫耳。
X射線光電子光譜法(「XPS」)方法1
為了減少可能的污染源，所有的隱形眼鏡僅以使用一系列在異丙醇和己烷中的音振處理徹底清洗的鑷子處理。全程使用聚乙烯和棉手套。從包裝中取出隱形眼鏡，並在分析之前在去離子水(18.2MΩ)中進行沖洗和浸泡程序。最少15分鐘的沖洗接著浸泡的一個循環對應於一個「清洗循環」。每次的沖洗和浸泡是在單獨的乾淨培養皿中進行。所有的隱形眼鏡皆使用兩個這樣的清洗循環。
然後將清洗過的隱形眼鏡同心地放置在半徑約8mm的半球狀支座上(玻璃或316級不銹鋼，先前在異丙醇和己烷中清洗過)。使用鏡頭紙從隱形眼鏡的邊緣小心去除多餘的水分而不接觸頂點。這種方法消除了切割隱形眼鏡的需求並盡量減少處理。支座的形狀允許隱形眼鏡的頂點可以很容易地被儀器接近，而毋需進一步的修改。隱形眼鏡的製備使得分析可以在前彎曲表面上進行。讓隱形眼鏡在乾淨的培養皿中在空氣中、在鏡頭紙(Fisher Scientific,UK)上乾燥，而且所有的樣品在送入儀器之前都被小心密封儲存在錫箔中。
在優於3×10-8托的真空中使用具有單色化Al-Kα X射線源(1486.6eV)並操作於10mA發射電流和120kV陽極電位的AXIS-ULTRA XPS儀器(Kratos)分析樣品。AXIS-ULTRA係在電荷中和的固定分析儀傳輸(FAT)模式中使用。視需要由儀器操作員調整通過能量、步驟及其他儀器參數，以最佳化寬和高解析度芯線掃描中的數據之品質。分析的區域為約700μm×300μm的橢圓用於寬掃描及約110μm用於高解析度芯線掃描。
使用CASA-XPS軟體進行數據分析來從波峰面積決定原子%的值，並在適當時適配芯線掃描。
XPS方法2
在被放到特殊圓頂形狀的樣品底座之前，在超純水中以下列方式洗滌每個隱形眼鏡樣品：(1)快速沖洗；(2)在新供應的水中浸泡10分鐘；以及(3)在新供應的水中第二快速沖洗。對於水合狀態下的冷階段分析，在冷凍之前將去離子(「DI」)水的液滴放在每個樣品的中心附近。然後在初始抽真空之前在前引室中將樣品冷凍(使用液態氮)。在將 前引室抽空的同時使冰昇華。一旦冰昇華了，即將樣品引入該儀器的分析室。在以液態氮持續冷卻樣品檯的同時進行光譜採集。
分析參數
液滴接觸角度法
隱形眼鏡的表面濕潤性可以使用液滴接觸角度技術來測定，該液滴接觸角度技術在室溫下使用KRUSS DSA-100TM儀器並使用去離子水作為探測液體。將欲測試的隱形眼鏡(每批5個)浸泡在硼酸鹽緩衝的無表面活性劑包裝溶液中，以從原始的隱形眼鏡包裝溶液去除攜帶物。將每個測試的隱形眼鏡放在共形的隱形眼鏡支架上，且前曲面朝外並在Whatman #1濾紙上吸乾20秒。緊接著吸乾之後，將隱形眼鏡連同隱形眼鏡支架放在液滴儀器樣品檯上，確保針適當對準中心來遞送水滴。使用DSA 100-液滴形狀分析軟體產生3微升的去離子水滴，以確保液滴被吊離隱形眼鏡。藉由將平檯向上提升而使液滴與隱形眼鏡表面接觸。允許液滴在隱形眼鏡表面上平衡1-3秒，並使用內建的分析軟體測定接觸角度。接觸角度值的減小表示隱形眼鏡的表面較容易潤濕。
脂質吸收分析
為所調查的每種隱形眼鏡類型設定標準曲線。在35℃下，將被標記的膽固醇(以NBD([7-硝基苯2-氧雜-1,3-二唑-4-基]，CH-NBD；Avanti,Alabaster，阿拉巴馬州)標記的膽固醇)溶解於1mg/mL脂質的甲醇儲存溶液中。由此儲備溶液中取出等分試樣，製作酸鹼值7.4磷酸鹽緩衝液(PBS)，濃度為0至100微克/mL之標準曲線。
將各濃度取一毫升標準品置於24孔培養盤中。將每一類型10片隱形眼鏡放入另一24孔盤，連同標準曲線樣品浸泡於1mL濃度的20微克/ml之CH-NBD。將另一組隱形眼鏡(5個隱形眼鏡)浸泡在沒有脂質的PBS中，以校正隱形眼鏡本身產生的任何自體螢光。以酸鹼值7.4磷酸鹽緩衝液(PBS)調出所有濃度。標準曲線、測試盤(包含浸泡於CH-NBD之隱形眼鏡)及對照盤(包含浸泡於PBS之隱形眼鏡)皆以鋁箔包覆以維持黑暗，然後在在35℃下伴隨攪拌培養24小時。經過24小時後，將標準曲線、測試盤及對照盤從培養器取出。立即將標準曲線盤以微盤螢光分析儀(Synergy HT))讀取。
將來自測試盤與對照盤的隱形眼鏡各別接連浸入3個含有約100ml的PBS之小瓶3至5次來沖洗，以確保只會測量到結合脂質而沒有脂質移行。之後將隱形眼鏡放入乾淨之24孔盤，每孔裝有1mL之PBS，以螢光分析儀讀取。讀取測試樣品後，去除PBS，並以1mL之新鮮CH-NBD溶液以上述之相同濃度置於隱形眼鏡上，再放回35℃的搖動培養器，直到下一階段。此程序重複15天，直到隱形眼鏡上之脂質完全飽和。僅報告在飽和時所獲得之脂質量。
PQ-1吸收分析
聚季銨鹽-1(PQ-1)的吸收已被指出是隱形眼鏡的可能刺激源。吸收被計算為浸沒隱形眼鏡之前測試溶液中的PQ-1防腐劑含量與72小時之後測試溶液中的濃度之差。將隱形眼鏡放入具有Optifree Replenish(包含0.001wt% PQ1、0.56%二水合檸檬酸及0.021%單水檸檬酸(wt/wt)並可購自Alcon)的聚丙烯隱形眼鏡盒(每3mL一個鏡片)中。對照組鏡片盒包含3mL之溶液，但未放入隱形眼鏡。讓隱形眼鏡及對照組溶液靜置於室溫中72小時。樣品及對照組各取出1ml之溶液，與三氟乙酸(10μL)混合。利用HPLC/ELSD及Phenomenex Luna C5(4.6mm×50mm；5μm粒徑)柱與下述條件進行分析：儀器：具有ELSD(或等同物)的Agilent 1200HPLC
ELSD：溫度=100℃，增益=12，壓力=4.4巴，過濾器=3s(注意：ELSD參數可以隨儀器不同而改變)
HPLC管柱：Phenomenex Luna C5(4.6mm×50mm；5μm粒子大小)
流動相A：H20(0.1% TFA)
流動相B：乙腈(0.1% TFA)
柱溫：40℃
注射量：100μL
HPLC操作條件(表A)：
標準製備
使用Alcon Opti-Free Replenish作為儲存溶液(PQ-1濃度=10mcg/mL)。如下所述製備一系列的分析標準品。使用無PQ-1製備的多功能隱形眼鏡溶液並充分混合稀釋到體積量(參見表C)。
從Opti-Free Replenish製備加工標準品(表B)
注意：加工標準品是在自動取樣小瓶中直接製備的。
製備樣品/標準品用於分析
將1毫升的MPS樣品(或標準品)和10微升的三氟乙酸放入封蓋和充分搖匀的自動取樣小瓶。
分析
1.執行六個「StdD」注射以評估系統適用性。波峰面積的RSD%和滯留時間必須是5%以通過系統適用性。
2.注射加工標準品A-E以產生校正曲線。相關係數的平方(r2)必須是0.99。
3.注射樣品，之後是包圍標準品(StdD)。包圍標準品的波峰面積必須是系統適用性注射之平均波峰面積的±10%。
計算
藉由繪製對應於每個PQ-1標準液濃度的波峰面積值來建構吸光度vs.濃度的曲線圖。樣品中的PQ-1濃度是藉由解二次方程式來計算。這種計算應該由Chemstation或Empower軟體來進行。
Y=ax2+bx+c
Y=波鋒面積
X=製備樣品中的PQ-1濃度
A和B=方程式常數
C=y截距
溶菌酶吸收分析
溶菌酶為天然存在的抗菌蛋白。吸收的量測方法如下：用於溶菌酶攝取測試之溶菌酶溶液中含有取自雞蛋白之溶菌酶(Sigma，L7651)， 以2mg/ml之濃度溶解於磷酸鹽緩衝液中，並添加濃度1.37g/l之碳酸氫鈉及0.1g/l之右旋葡萄糖。每一實例以三片隱形眼鏡接受每種蛋白質溶液測試，三片隱形眼鏡以PBS之對照組溶液測試。使測試隱形眼鏡在無菌紗布上吸乾以去除包裝溶液，並使用無菌鉗無菌轉移至無菌24孔細胞培養盤(每孔一鏡片)中，各孔包含2ml之溶菌酶溶液。每個隱形眼鏡被完全浸沒在溶液中。將2ml之溶菌酶溶液放在一孔中並且不放入隱形眼鏡，此為對照。
將包含隱形眼鏡之培養盤及僅包含蛋白質溶液和PBS浸泡隱形眼鏡之對照盤封口，以預防蒸散脫水，放置於定軌搖床上以35℃培養，搖動速度為100rpm，搖動72小時。經過72小時之培養後，將隱形眼鏡浸入三個分開的瓶中各裝有約200ml之PBS，沖洗3至5次。使隱形眼鏡在紙巾上吸乾以去除多餘PBS溶液，並轉移至無菌錐形管(每管1鏡片)中，各管中包含之PBS量取決於溶菌酶吸收估計量(基於各隱形眼鏡組成而預估者)。各管中之待測溶菌酶濃度需要落入於製造商所說明之蛋白素標準範圍(0.05微克至30微克)中。將每隱形眼鏡溶菌酶吸收已知低於100μg之樣品稀釋5倍。將每隱形眼鏡溶菌酶吸收已知高於500μg之樣品(如etafilcon A隱形眼鏡)稀釋20倍。除etafilcon以外之所有樣品使用1ml等份之PBS。20ml用於etafilcon A隱形眼鏡。以同樣方式處理各對照隱形眼鏡，除包含PBS而非溶菌酶溶液之孔盤。
使用QP-BCA套件(Sigma,QP-BCA)依據製造商所說明之程序(標準準備程序係說明於套件中)，利用鏡片上二金雞鈉酸方法(on-鏡片bicinchoninic acid method)來測定溶菌酶吸收，其計算方式為使由溶菌酶溶液浸泡鏡片上測得之光學密度，減去PBS浸泡隱形眼鏡(背景)上測得之光學密度。光學密度之測量係利用可於562nm讀取光學密度之SynergyII微盤分析儀。
含水量
隱形眼鏡之含水量係測量如下：將三組三個隱形眼鏡置於包裝溶液中24小時。每個隱形眼鏡用潮濕的抹布吸乾及稱重。在60℃、壓力為0.4或小於0.4英寸汞柱條件下使隱形眼鏡乾燥四小時。將乾燥的隱形眼鏡稱重。含水量計算方法如下：%水含量=(濕重-乾重)/濕重×100計算並報告樣品含水之平均值和標準偏差。
斷裂時的模數、拉伸強度及伸長
材料的拉伸性質係使用固定移動速率型拉伸測試機測得，該測試機配有一個適用的測力器，其被降到初始計錶之高度。合適之測試機包括Instron型號1122或5542。將一狗骨形樣本(具有0.522英吋長度、0.276英吋「耳部」與0.213英吋「頸部」)裝載至夾具中，並且以2in/min的固定應變速率將其拉長直到斷裂。測量樣本初始測量長度(Lo)與樣本斷裂時長度(Lf)。測量每種組成物之十二個試樣並報告其平均值。百分比伸長率為=[(Lf-Lo)/Lo]×100。在應力/應變曲線之初始線性部分測得拉伸模數。韌度係量測為lb./in3。
透氧性(Dk，透氧係數)
Dk(透氧係數)計算方法如下。將隱形眼鏡置於一由4mm直徑金陰極和銀環陽極組成之極譜氧氣感應器上，接著用一支撐網蓋在上 方。使隱形眼鏡曝露於一含2.1%之增溼氧氣(O2)之大氣中。使用該感應器量測擴散通過該隱形眼鏡之氧氣。將隱形眼鏡從上方互相堆疊以增加厚度，或使用一較厚隱形眼鏡。測量4個具有顯著不同厚度值之樣本的L/Dk，並對厚度繪圖。回歸斜率之倒數為樣品之Dk(透氧係數)。使用此法測量市售隱形眼鏡作為參考數值。Balafilcon A隱形眼鏡取自Bausch & Lomb提供一大約79巴耳之測量數值。Etafilcon隱形眼鏡給出20至25barrer的量測結果。(1barrer=10-10(cm3的氣體×cm2)/(cm3的聚合物×sec×cm Hg))。
實例
該等實例不應限制本發明。其只是為了表示一種實現本發明之方法。知悉隱形眼鏡技術及其他專業之人應可思及其他實施本發明之方法。以下縮寫用於下述實例：
實例1-用溶於水中的TBAF處理隱形眼鏡
反應混合物是由46.9重量%的TRIS(Gelest SIM6487.6)、44.9%的DMA、8.0%的HEMA及0.3%的Darocur 1173所製成。讓摻合物靜置在氮氣氛圍中持續約30分鐘，然後在氮氣氛圍下的同時放入塑料隱形眼鏡模具(前面由Zeonor製成而背面由聚丙烯製成)並使用飛利浦TL20W/09N紫外螢光燈泡照射30分鐘。將半模分開，並藉由彎曲含有隱形眼鏡的半模來取出乾燥的隱形眼鏡。
在室溫下將乾燥的隱形眼鏡浸沒在75重量%的TBAF水溶液中持續約480分鐘。將隱形眼鏡取出、用水沖洗及在硼酸鹽緩衝鹽水中進行水合。
還藉由省略TBAF的處理來製作比較的隱形眼鏡。當處理過的和未經處理的隱形眼鏡之表面被吸乾並將水滴放在該等表面上時，可以觀察到液滴在處理過的隱形眼鏡上比在未經處理的對照組上躺得更平。量測測試的和比較的隱形眼鏡之液滴接觸角度。結果示於表1。
使用x射線光電子光譜法(XPS，方法1)進行表面元素分析。其結果也顯示於表1。在XPS法中測得的矽減少表示使用氟化物試劑 從隱形眼鏡的表面去除了矽。接觸角度的減小還表示隱形眼鏡的表面上已經發生反應。
*來自5個具有標準偏差的隱形眼鏡之量測的平均
**根據隱形眼鏡配方來計算
實例2-用溶於水中的TBAF處理隱形眼鏡
按照實例1的一般程序並使用表2中的反應混合物來形成隱形眼鏡，並藉由在60℃使用飛利浦20W/03T螢光燈泡以3.2mW/cm2照射15分鐘進行固化。
在室溫下將測試隱形眼鏡浸沒在75重量%的TBAF水溶液中持續約0(對照)、1、5或10分鐘。將隱形眼鏡取出、用水沖洗及在硼酸鹽緩衝鹽水中進行水合。量測測試的和比較的隱形眼鏡之液滴接觸角度。結果示於表3。
用異丙醇萃取被處理5分鐘的隱形眼鏡，然後用硼酸鹽緩衝鹽水再進行水合。使用x射線光電子光譜(XPS-方法1)進行0和5分鐘隱形眼鏡的表面元素分析。表4的結果顯示隱形眼鏡表面上的Si元素含量明顯減少(減少33%)。
實例3-用溶於水中的TBAF處理隱形眼鏡
反應混合物是由47重量%的TRIS(Gelest SIM6487.6-06)、45%的DMA、8.0%的HEMA及0.13%的Irgacure 819所製成。藉由施加真空來將摻合物去氧，然後填充氮氣。使用塑料隱形眼鏡模具(前面由Zeonor製成而背面由聚丙烯製成)形成隱形眼鏡並使用飛利浦TL20W/03N紫外螢光燈泡照射30分鐘。將半模分開，並藉由彎曲含有隱形眼鏡的半模來取出乾燥的隱形眼鏡。
在室溫下將乾燥的隱形眼鏡浸沒在75重量%的TBAF水溶液中持續約5分鐘。將隱形眼鏡取出、用水沖洗及在硼酸鹽緩衝鹽水中進行水合。
藉由省略TBAF的處理來製作比較的隱形眼鏡。量測測試的和比較的隱形眼鏡之液滴接觸角度。結果顯示於表5，表示與實例1相比在縮短的反應時間下獲得了接觸角度減小。
*來自5個具有標準偏差的隱形眼鏡之量測的平均
實例4-用溶於水中的TBAF處理隱形眼鏡
將從senofilcon A(其包括PVP)製作的商用隱形眼鏡用去離子水沖洗，並藉由將它們放在空氣中的檯面上乾燥約3天。在室溫下將乾燥測試的隱形眼鏡浸沒在75重量%的TBAF水溶液中持續約5分鐘。將隱形眼鏡取出、用水沖洗及在硼酸鹽緩衝鹽水中進行水合。
製作比較的隱形眼鏡但省略TBAF處理。量測測試的和比較的隱形眼鏡之液滴接觸角度。結果顯示於表6，表示接觸角度增大可能是隱形眼鏡中存在PVP的結果。
*來自5個具有標準偏差的隱形眼鏡之量測的平均
實例5-用溶於水中的TBAF處理隱形眼鏡
按照實例1的一般程序並使用表7中的反應混合物來形成隱形眼鏡，並藉由在60℃使用飛利浦20W/03T螢光燈泡以2-2.5mW/cm2照射15分鐘來固化。
在室溫下將測試隱形眼鏡浸沒在75重量%的TBAF水溶液中持續約5分鐘。將隱形眼鏡取出、用水沖洗及在硼酸鹽緩衝鹽水中進行水合。不使用TBAF處理來製作比較的隱形眼鏡。量測測試和比較隱形眼鏡的液滴接觸角度和脂質吸收。結果顯示於表8，表示接觸角度和脂質吸收皆減少。
*來自5個具有標準偏差的隱形眼鏡之量測的平均
實例6-用溶於水中的TBAF處理隱形眼鏡
按照實例1的一般程序並使用表9中的反應混合物來形成隱形眼鏡，並藉由在60℃使用飛利浦20W/03T螢光燈泡以2-2.5mW/cm2照射15分鐘來固化。
在室溫下將測試隱形眼鏡浸沒在75重量%的TBAF水溶液中持續約5分鐘。將隱形眼鏡取出、用水沖洗及在硼酸鹽緩衝鹽水中進行水合。不使用TBAF處理來製作比較的隱形眼鏡。量測測試和比較隱形眼鏡的液滴接觸角度和脂質吸收。還量測測試和比較隱形眼鏡的直徑。結果顯示於表10，表示脂質吸收減少並保持接觸角度。
*來自5個具有標準偏差的隱形眼鏡之量測的平均
實例7-用溶於水中的TBAF處理隱形眼鏡
在室溫下將來自實例3的未處理乾燥隱形眼鏡浸沒在75重量%的TBAF水溶液中持續0.5、1或3分鐘。將隱形眼鏡取出、用水沖洗及在硼酸鹽緩衝鹽水中進行水合。量測測試的和比較的隱形眼鏡之液滴接觸角度。將結果顯示於表11，表示與實例3相比可以將反應時間進一步縮短。
*來自5個具有標準偏差的隱形眼鏡之量測的平均
實例8-用溶於水中的TBAF處理隱形眼鏡
反應混合物是由50重量%的TRIS(Gelest SIM6487.6-06)、42%的DMA、8.0%的HEMA及0.3%的Darocur 1173所製成。用去離子水稀釋溶於水的75% TBAF以產出具有TBAF濃度範圍的溶液。將來自實例3的乾燥、未處理隱形眼鏡浸沒在這些TBAF溶液中持續3分鐘。將隱形眼鏡取出、用水沖洗及在硼酸鹽緩衝鹽水中進行水合。量測測試的和比較的隱形眼鏡之液滴接觸角度。將結果顯示於表12，表示可以將TBAF濃度降低到75%以下並仍產生接觸角度減小。
實例9用溶於甘油的TBAF處理水合的隱形眼鏡
將來自實例8的未處理隱形眼鏡浸沒在83.5重量% TBAF．3H2O和16.5%甘油的溶液中持續2分鐘、用水沖洗及在硼酸鹽緩衝鹽水中進行水合。其液滴接觸角為70±5°，表示甘油為可接受的溶劑。
實例10-用溶於水中的75% TBAF處理的隱形眼鏡之直徑
用溶於水中的75% TBAF處理來自實例3的乾燥隱形眼鏡，對不同處理時間長度量測其直徑。結果顯示於表13，提出隱形眼鏡的直徑沒有明顯的變化，這表示氟化物試劑並不與整體隱形眼鏡中的聚矽氧反應。
實例11-用溶於水中的75% TBAF處理的隱形眼鏡之整體性質
如同實例3製作並使用TBAF處理隱形眼鏡，不同之處在於它們被浸沒在TBAF中1分鐘。量測所得水合隱形眼鏡的材料性質和脂質吸收，並與不用TBAF處理製作的未處理對照隱形眼鏡比較。結果顯示於表14，表示對於隱形眼鏡的模數、伸長、拉伸強度、水含量及Dk等性質並無重大改變，這表示氟化物試劑氟化物試劑並不與整體隱形眼鏡中的聚矽氧反應。然而，脂質吸收(一種表面性質)減少了。
實例12-用溶於PEG-二甲基醚的TBAF處理隱形眼鏡
由1.0g的TBAF．3H2O和3.0g的聚(乙二醇)二甲基醚(250MW來自Aldrich)製作溶液。將來自實例3的未處理乾燥隱形眼鏡浸沒在此溶液中3分鐘，然後用水沖洗並在硼酸鹽緩衝鹽水中進行水合。所得隱形眼鏡之液滴接觸角為30±10°。處理過的水合隱形眼鏡之直徑為13.0±0.03mm，與未使用TBAF處理的水合隱形眼鏡之15.0±0.4mm相比較，可能表示TBAF滲透隱形眼鏡的表面並導致整體性質改變。
實例13-用溶於PEG-二甲基醚的TBAF處理隱形眼鏡
由2.0g的TBAF．3H2O和6.0g的聚(乙二醇)二甲基醚(250MW來自Aldrich)製作溶液。將來自實例8的未處理乾燥隱形眼鏡浸沒在此溶液中2分鐘，然後用水沖洗並在硼酸鹽緩衝鹽水中進行水合。所得隱形眼鏡之液滴接觸角度為48.4±9°。處理過的水合隱形眼鏡之直徑為11.29±0.08mm，與未使用TBAF處理的水合隱形眼鏡之12.38±0.12mm相比較。量測處理過的和未處理的隱形眼鏡之性質並顯示於表15，表示TBAF與隱形眼鏡整體可能的反應可能是由於反應時間太長。
實例14-用溶於PEG-diMe的TBAF處理隱形眼鏡
由1.0g的TBAF．3H2O和3.0g的聚(乙二醇)二甲基醚(250MW來自Aldrich)製作溶液。將來自實例8的未處理乾燥隱形眼鏡浸沒在此溶液中30秒、用水沖洗及在硼酸鹽緩衝鹽水中進行水合。所得隱形眼鏡之液滴接觸角度為52±2°。處理過的水合隱形眼鏡之直徑為11.8±0.1mm， 與未使用TBAF處理的水合隱形眼鏡之12.4±0.1mm相比較，表示TBAF與隱形眼鏡整體可能的反應可能是由於反應時間太長。
實例15-使用溶於THF的TBAF處理隱形眼鏡
由1.6g的TBAF三水合物(Aldrich)和4.3g的四氫呋喃(THF)形成溶液。使用鑷子夾持隱形眼鏡來小心地將來自實例3的未處理乾燥隱形眼鏡「半浸沒」於此溶液中，並小心地將隱形眼鏡降低至大約一半在溶液中。這允許在同一隱形眼鏡的處理和未處理部分之間進行直接的視覺比較持續15至30秒的期間。將隱形眼鏡用水沖洗並使用硼酸鹽緩衝鹽水進行水合。目視檢查這些隱形眼鏡顯示，處理過的部分是較容易潤濕的，但也是畸形的，可能是由於THF使隱形眼鏡腫脹並允許TBAF進入整體隱形眼鏡的結果。
實例16-使用溶於PG的TBAF處理隱形眼鏡
由3.9g的TBAF．3H2O和1.3g的丙二醇(PG)製作溶液。將來自實例8的未處理乾燥隱形眼鏡浸沒在此溶液中2分鐘、用水沖洗及在硼酸鹽緩衝鹽水中進行水合。所得隱形眼鏡之液滴接觸角度為73.7±1.7°，表示使用PG作為溶劑，隱形眼鏡表面上有一反應。
實例17-使用結晶的TBAF處理隱形眼鏡
將來自實例8的隱形眼鏡在硼酸鹽緩衝鹽水中進行水合。將隱形眼鏡吸乾以去除表面的水，然後個別放入具有固體TBAF．3H2O粉末的小容器中，並各搖晃5分鐘。從這些容器中取出隱形眼鏡、用水沖洗並使用硼酸鹽緩衝鹽水進行水合。所得隱形眼鏡之液滴接觸角度為45.7±6.7°，表示在沒有溶劑存在下，表面有一反應。
實例18-20-使用溶於水的TBAF處理lotrafilcon、comfilcon及balafilcon隱形眼鏡
藉由在去離子水中沖洗由lotrafilcon B製作的經電漿處理隱形眼鏡(由CIBA VISION以名稱Air Optix Aqua®販售)、由comfilcon A製作的隱形眼鏡(由CooperVision以名稱Biofinity®販售)及由balafilcon製作的隱形眼鏡(由Bausch & Lomb以名稱Purevision®販售)並將該等隱形眼鏡在室溫下放在檯面上過夜來進行乾燥。然後將該等隱形眼鏡浸沒在75重量%的TBAF水溶液中持續不同的時間、用水沖洗並使用硼酸鹽緩衝鹽水進行水合。測試該等隱形眼鏡之液滴接觸角度。結果示於表16。處理進行1個小時或更久的隱形眼鏡變得易碎且畸形。
實例21-使用TBAF處理水合的隱形眼鏡
藉由在硼酸鹽緩衝鹽水中浸泡30分鐘來對實例3的未處理隱形眼鏡進行水合。將該等隱形眼鏡吸乾以去除表面的水，然後在75%的TBAF水溶液中浸沒1分鐘。將該等隱形眼鏡用水沖洗並放入硼酸鹽緩衝鹽水中。該等隱形眼鏡之液滴接觸角度為99±4°。
實例22-使用NaF處理隱形眼鏡
在加熱板上攪拌加熱4重量%的NaF(Aldrich)水溶液。在不同的溫度下將實例3的乾燥、未處理隱形眼鏡浸沒在此溶液中持續不同的 時間，如表17所示。一些隱形眼鏡是半浸沒的，以允許使用實例1所述的方法直接目視比較同一隱形眼鏡的處理和未處理部分。缺乏改良的可潤濕性可能是由於NaF的濃度太低，NaF並不易溶於水中。
實例23-使用甘油和濃度10%的TBAF處理隱形眼鏡
由3g的75% TBAF和27g的甘油(Fisher ACS等級)製作溶液。在加熱板上攪拌加熱該溶液。將實例3的未處理隱形眼鏡在此溶液或沒有TBAF的甘油(作為對照組)任一者中浸沒2分鐘，如表18所示。將該等隱形眼鏡用水沖洗並在硼酸鹽緩衝鹽水中進行水合。
由於與實例3相比本實例中的接觸角度較大，所以這些結果可以表示甘油可以抑制TBAF的活性。
實例24-使用CsF處理隱形眼鏡
將實例8的未處理乾燥隱形眼鏡在氟化銫(CsF)溶於去離子水的75%溶液中浸沒2分鐘，然後用水沖洗並在硼酸鹽緩衝鹽水中進行水合。所得的液滴接觸角度為98.8±2.3°。
比較實例25-未處理隱形眼鏡之XPS
將實例2的乾燥、未處理隱形眼鏡在硼酸鹽緩衝鹽水中進行水合並使用XPS方法2進行測試。結果在表19中。
比較實例26-使用溶於甘油的NaOH處理的隱形眼鏡之XPS
將實例2的乾燥隱形眼鏡放入組織膠囊中，並藉由在室溫(約22℃)下在含10莫耳% NaOH的甘油試劑(23g的NaOH溶於477g的甘油)中攪拌該等隱形眼鏡5分鐘來進行處理，然後在硼酸鹽緩衝鹽水中將該等隱形眼鏡進行沖洗和水合。這是類似於美國專利第5,712,327號(其也尋求一種方法來減少隱形眼鏡表面上的矽含量)的實例3所報告的製程。使用XPS方法2測試該等隱形眼鏡，結果在表19中。
實例27-使用TBAF處理的隱形眼鏡之XPS
將實例2的乾燥隱形眼鏡放入組織膠囊中，並藉由在室溫(約22℃)下在75重量%的TBAF水溶液中攪拌該等隱形眼鏡5分鐘來進行處理。將隱形眼鏡取出、用水沖洗及在硼酸鹽緩衝鹽水中進行水合。使用XPS方法2測試該等隱形眼鏡，結果在表19中。
a標準化到100%偵測到的元素。
b「ND」表示未偵測到該元素。
這些結果表示，雖然TBAF試劑在溫和的條件下銳減了Si的含量，但在相同的時間和溫度條件下使用含有10莫耳% NaOH的甘油試劑只在表面化學發現極少的變化或沒有發現變化。值得注意的是，美國專利第5,712,327號的實例3呼籲在70℃進行表面處理2小時。因此，實例29的方法不需要這樣苛刻的條件。
實例28-使用TBAF以不同的反應時間處理隱形眼鏡
按照實例1的一般程序並使用表20中的反應混合物來形成隱形眼鏡，並藉由在60℃使用飛利浦20W/03T螢光燈泡以3.2mW/cm2照射15分鐘來固化。
在室溫下將乾燥的測試隱形眼鏡浸沒在75重量%的TBAF水溶液中持續不同的時間。將隱形眼鏡取出、用水沖洗及在硼酸鹽緩衝鹽水中進行水合。量測生成的隱形眼鏡之表面Si含量(XPS-方法1)、脂質吸收、水含量、氧滲透率及機械性質。結果示於表21。
NT=未經試驗
這些結果表示隨著反應時間增長，隱形眼鏡的整體變化變得更明顯。
實例29-脂質吸收的測量
在室溫下使用TBAF．3H2O溶於聚(乙二醇)二甲醚(250MW，來自Aldrich)的各種濃度溶液對Senofilcon A隱形眼鏡處理10分鐘。鏡片表面和整體性質示於表23。
實例30-溶菌酶吸收的測量
將實例8的乾燥未處理鏡片浸沒在75%的TBAF水溶液中持續2分鐘、用水沖洗及在硼酸鹽緩衝鹽水中進行水合。將其他實例8的乾燥未處理鏡片浸沒在23重量份NaOH溶於477份甘油的溶液中，並在75℃輕微搖晃2小時。將該等鏡片用水沖洗並在硼酸鹽緩衝鹽水中進行水合。 將實例8的乾燥未處理鏡片在硼酸鹽緩衝鹽水中進行水合來形成對照組鏡片。
測量這些鏡片類型中每個的溶菌酶吸收。結果報告於表24。
實例31-PQ1吸收的測量
將實例3的未處理乾燥鏡片在硼酸鹽緩衝鹽水中進行水合來形成對照組鏡片。藉由在室溫下在75%的TBAF水溶液中攪拌浸沒1分鐘來從實例3的未處理乾燥鏡片形成TBAF處理的鏡片。將該等鏡片在硼酸鹽緩衝鹽水中進行水合、在50重量%的IPA水溶液中浸泡30分鐘、以及最後在硼酸鹽緩衝鹽水中進行水合。
將其他實例3的乾燥未處理鏡片浸沒在23重量份NaOH溶於477份甘油的溶液中，並在70℃輕微搖晃2小時。將該等鏡片用水沖洗並在硼酸鹽緩衝鹽水中進行水合。測量這些鏡片類型中每個的PQ1吸收。結果報告於表25。
實例32-用75%的TBAF處理隱形眼鏡
從包裝取出從senofilcon A製作並具有Hydraclear® Plus的ACUVUE® OASYS®品牌隱形眼鏡並放在凸的鏡片架上。在每個鏡片的表面上放入3μl的溶液，該溶液由0.83g的75% TBAF水溶液和5.0ml的D30 所製成。使用小刷將該溶液散佈於鏡片的表面上。在室溫30分鐘之後，將每個鏡片用70/30(體積/體積)的IPA和水的溶液洗滌2次、用水洗滌2次以及放入硼酸鹽緩衝鹽水溶液中。在24小時或更久之後，測試鏡片之接觸角度及其他整體性質。結果示於表25。
實例33-35
測量實例1的未水合、未處理鏡片之直徑。然後在室溫下將該等鏡片放入表11所示的TBAF介質中，並使其充分腫脹一段30分鐘的時間。測量各鏡片的腫脹直徑，並計算腫脹對乾燥直徑之比值。結果係示於下表26。
*250MW，來自Aldrich化學
可以使用其它的聚矽氧水凝膠鏡片基質和反應介質來測定同一比值，雖然若使用腫脹(例如用水或稀釋劑)的鏡片開始，將必須先形成未腫脹的鏡片，例如藉由萃取及/或乾燥該鏡片。因為發現到TBAF-THF介質會由於吸入過量的TBAF到鏡片的中心部分而造成鏡片畸形，所以這些結果表示反應條件的較佳選擇(即選擇何種溶劑以及氟化物試劑的量和 類型)為提供小於1.3的腫脹/乾燥比值者，例如從1.0到1.2、或從1.0到1.1、或從1.0到1.05。
實例36-37
使PQ-42(來自Polysicences的水溶液)在乙腈中析出並在真空下乾燥。一旦乾燥後在聚丙烯容器中秤重聚合物並溶解在甲醇中。加入NaF並將溶液攪拌過夜。使用的組分量如下表27所示。從溶液中析出NaCl並沉澱到底部。將液體倒入另一個聚丙烯容器中。將甲醇蒸發掉並在真空中進一步乾燥產物得到白色粉末。
可以將實例36和37製作的PQ-42氟化物鹽溶於適當的溶劑中，並用於使用前述實例中的製程處理隱形眼鏡。
應了解雖然在此就本發明藉由其詳細說明闡明，上述說明僅為闡釋之目的，而不應構成本發明範圍之限制；本發明之範圍係依所附之申請專利範圍定義之。本發明之其他態樣、優點及修改俱落入本發明之申請專利範圍。

Claims (15)

  1. 一種減少隱形眼鏡之表面上的矽之方法，其中該方法包含使該隱形眼鏡之該表面與氟化物試劑反應，該表面包含至少一聚矽氧組分；其中該氟化物試劑為非聚合氟化物試劑。
  2. 如申請專利範圍第1項之方法，其中該氟化物試劑為氟化銨鹽。
  3. 如申請專利範圍第1項之方法，其中該非聚合氟化物試劑為四-正-丁基氟化銨。
  4. 如申請專利範圍第2項之方法，其中該氟化物試劑包含溶劑，而且該氟化銨鹽係以從0.05至4體積莫耳濃度的濃度存在於該溶劑中。
  5. 如申請專利範圍第1項之方法，其中該氟化物試劑包含溶劑，而且該非聚合氟化物試劑係以從0.05至4體積莫耳濃度的濃度存在於該溶劑中。
  6. 如申請專利範圍第3項之方法，其中該氟化物試劑包含溶劑，而且該四-正-丁基氟化銨係以從0.05至4體積莫耳濃度的濃度存在於該溶劑中。
  7. 如申請專利範圍第4-6項中任一項之方法，其中該溶劑包含水。
  8. 如申請專利範圍第1-6項中任一項之方法，其中一隱形眼鏡之表面上的該矽與該反應之前的該隱形眼鏡之該表面相比減少了20%。
  9. 如申請專利範圍第1項之方法，其中該聚矽氧組分係選自式I之化合物： 其中： R1係獨立選自反應性基團、單價烷基基團或單價芳基基團，前述任一者可進一步包含選自羥基、胺基、氧雜、羧基、烷基羧基、烷氧基、醯胺基、胺基甲酸酯、碳酸酯、鹵素或上述者之組合的官能性；以及包含1-100個Si-O重複單元之單價矽氧烷鏈，其可進一步包含選自烷基、羥基、胺基、氧雜、羧基、烷基羧基、烷氧基、醯胺基、胺基甲酸酯、鹵素或其組合的官能性；其中b=0至500，此應理解為當b非為0時，則b為具有等同於一所述值之模式的分布；以及其中至少一個R1包含反應性基團。
  10. 如申請專利範圍第1項之方法，其中該至少一聚矽氧組分係選自由單(甲基)丙烯醯氧基丙基封端的、單-正-烷基封端的聚二烷基矽氧烷；雙-3-丙烯醯氧基-2-羥基丙基氧基丙基聚二烷基矽氧烷(bis-3-acryloxy-2-hydroxypropyloxypropyl polydialkylsiloxane)；(甲基)丙烯醯氧基丙基封端的聚二烷基矽氧烷；單-(3-(甲基)丙烯醯氧基-2-羥基丙氧基)丙基封端的、單-烷基封端的聚二烷基矽氧烷；單甲基丙烯醯胺基丙基封端的、單-正-烷基封端的聚二烷基矽氧烷；雙-3-(甲基)丙烯醯胺基-2-羥基丙氧基丙基聚二烷基矽氧烷；(甲基)丙烯醯胺基丙基-封端的聚二烷基矽氧烷；單-(3-(甲基)丙烯醯胺基-2-羥基丙氧基)丙基封端的、單-烷基封端的聚二烷基矽氧烷；以及上述者之混合物。
  11. 如申請專利範圍第1項之方法，其中該至少一聚矽氧組分係選自單甲基丙烯酸酯封端的聚二甲基矽氧烷；雙-3-丙烯醯氧基-2-羥基丙基氧基丙基聚二烷基矽氧烷(bis-3-acryloxy-2-hydroxypropyloxypropyl polydialkylsiloxane)；單-(3-甲基丙烯醯基氧基-2-羥基丙基氧基)丙基終端，單-丁基終端聚二烷基矽氧烷；2-羥基-3-甲基丙烯酸氧基丙基氧基丙基- 參(三甲基矽氧基)矽烷、3-甲基丙烯酸氧基-2-羥基丙氧基)丙基-雙(三甲基矽氧基)甲基矽烷及3-甲基丙烯酸氧基丙基參(三甲基矽氧基)矽烷；與上述者之混合物。
  12. 如申請專利範圍第1項之方法，其中該至少一聚矽氧組分係選自單-(3-甲基丙烯酸氧基-2-羥基丙基氧基)丙基終端的、單-丁基終端的聚二烷基矽氧烷和單甲基丙烯酸氧基丙基封端的單-正-丁基封端的聚二甲基矽氧烷及其混合物。
  13. 如申請專利範圍第2項之方法，其中該至少一聚矽氧組分係選自單-(3-甲基丙烯酸氧基-2-羥基丙基氧基)丙基終端的、單-丁基終端的聚二烷基矽氧烷和單甲基丙烯酸氧基丙基封端的單-正-丁基封端的聚二甲基矽氧烷及其混合物。
  14. 如申請專利範圍第9項之方法，其中該至少一聚矽氧組分係選自單-(3-甲基丙烯酸氧基-2-羥基丙基氧基)丙基終端的、單-丁基終端的聚二烷基矽氧烷和單甲基丙烯酸氧基丙基封端的單-正-丁基封端的聚二甲基矽氧烷及其混合物。
  15. 如申請專利範圍第9項之方法，其中該至少一聚矽氧組分係選自單-(3-甲基丙烯酸氧基-2-羥基丙基氧基)丙基終端的、單-丁基終端的聚二烷基矽氧烷和單甲基丙烯酸氧基丙基封端的單-正-丁基封端的聚二甲基矽氧烷及其混合物。
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