WO2022058240A1 - Copolymère acrylique absorbant les uv pour la réalisation de lentilles intraoculaires souples - Google Patents

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Definitions

  • the present invention relates to a new acrylic polymer material, absorbing ultraviolet radiation, perfectly suited for the production of intraocular lenses.
  • This polymer material is made from a monomer blend containing a novel type UV absorber monomer.
  • the invention also relates to a process for manufacturing this polymer material, as well as intraocular lenses made from such a polymer material.
  • Intraocular lenses are ophthalmological implants or prostheses that are surgically placed in the eye of patients suffering from cataracts, for example, to replace their failing lens.
  • the intraocular lens replaces the patient's lens. It must therefore fulfill all the functions that were previously performed naturally by the lens. It must thus perform the optical functions of focusing light rays on the retina and of accommodation, which are the main functions of the lens.
  • the lens is also the natural filter of the eye which prevents the transmission to the retina of harmful ultraviolet rays.
  • the lens of an adult person absorbs up to 90% of ultraviolet radiation reaching the eye. It is therefore very important that the intraocular lenses implanted to replace the lens also perform this function.
  • ultraviolet radiation is particularly harmful to the patient's eye, especially when it is not stopped by the lens and penetrates deep into the eye to the retina. They are then responsible for an acceleration of cell aging that can cause severe ophthalmic diseases such as AMD (Age-Related Macular Degeneration) which lead to progressive loss of vision.
  • AMD Auto-Related Macular Degeneration
  • intraocular lenses effectively absorb the harmful ultraviolet radiation that reaches the patient's eye.
  • UV absorber compounds compounds that absorb ultraviolet radiation
  • UV filters compounds that absorb ultraviolet radiation
  • UV-absorbing compounds In order to avoid this risk of release, it is much more advantageous to bind these UV-absorbing compounds to the polymer network constituting the material of the lens, for example by polymerizing it with the latter.
  • Polymerizable UV-absorbing compounds have thus been sought in the prior art.
  • Such a compound can advantageously be introduced into the mixture of monomers before the polymerization, then be directly attached to the polymer formed during the polymerization of these monomers.
  • the compound used in addition to these UV absorber properties, the compound used must be compatible with the other monomers used and with the polymer formed, which must remain transparent and limpid. H must be able to undergo polymerization without degrading or modifying the physico-chemical properties of the material in a way that makes it incompatible with the manufacture of an intraocular lens. This strongly limits the choice of usable products.
  • intraocular lenses are subject to many constraints and must simultaneously meet many criteria to be deemed satisfactory.
  • the intraocular lenses must be made of a transparent material with a sufficient optical index, that is to say greater than or equal to 1.49, capable of focusing on the macula once the lens is in place. space, while having a minimal footprint.
  • This material must allow high-precision machining to obtain the necessary optical quality.
  • the material used must be compatible with permanent implantation of the lenses in the human eye and must not be cytotoxic. It must not, over time, diffuse toxic products so as not to cause inflammation or necrosis.
  • the material in order for the lens to be fitted without difficulty, the material must be flexible enough to be able to be bent, rolled up on itself and strongly stretched, without breaking, so as to pass through an incision in the eye of the eye. very small size. Once in the eye, it must then be able to unfold on its own, quickly and without sticking to itself, in order to position itself correctly in the lens sac.
  • the object of the invention is to provide a new polymer material containing a polymerizable UV absorber compound, which allows the production of soft intraocular lenses fulfilling all of these conditions and which also absorbs most of the ultraviolet radiation which enter the eye.
  • hydrophobic materials are conventionally defined by a water uptake of less than 5% at 35°C and have their own characteristics which do not depend on the quantity of water absorbed. During manufacture, they can be easily purified and freed of extractables, insoluble or poorly soluble in water.
  • acrylic or silicone-based polymers are, for example, acrylic or silicone-based polymers.
  • Tg glass transition temperature
  • the invention falls within the scope of these so-called “hydrophobic” plastic materials and more specifically targets acrylic polymers.
  • the anti-UV compounds currently used on the market have the disadvantage of conferring a more or less pronounced yellow coloring on the polymer materials and on the intraocular lenses which contain them.
  • the intensity of the yellow color obtained depends on the amount of UV absorber compound used.
  • a reduction in the amount of UV absorber compound used results in a decrease in the UV absorption efficiency of the resulting material.
  • a sufficient quantity of such a compound is therefore essential to obtain the desired effect of filtering UV rays, and in particular UVA rays up to 400 nm.
  • intraocular lenses are permanently implanted in the patient's eye, they cannot be removed in low light, unlike sunglasses. In this situation, their yellow coloring constitutes an embarrassment for the patient by degrading his night vision.
  • An objective of the invention is to provide a new acrylic polymer material containing a polymerizable UV-absorbing compound, which allows the production of soft intraocular lenses and which is colorless (that is to say without yellow coloration), while absorbing most ultraviolet radiation up to 400 nm.
  • the invention provides a new acrylic polymer material, for the production of soft intraocular lenses, which absorbs at least part of the ultraviolet radiation.
  • copolymer prepared from a mixture of monomers comprising at least one acrylic or methacrylic monomer and an ultraviolet radiation absorber monomer of formula I:
  • R being the methyl group (CH3) or the ethyl group (C2H5)
  • Ri being hydrogen or the group of formula II:
  • This material is colorless and particularly suitable for making soft intraocular lenses.
  • the UV absorber monomer of formula I is polymerizable and makes it possible to absorb a large part of UV radiation up to 400 nm, while not imparting any yellow coloration to the material, which remains colorless, homogeneous and transparent.
  • An intraocular lens which satisfactorily absorbs UV radiation up to 400nm (i.e. almost 100% of radiation at wavelengths below 390nm and approximately 90% of it at the wavelength of 400 nm) can thus advantageously be made from this material.
  • the group R is the methyl group (-CH3).
  • Ri is hydrogen (monofunctional product): methyl -2((4(2,4-dihydrobenzoyl)3-hydroxy-phenoxy)methyl)-prop-2-enoate according to IUPAC nomenclature (International Union of Pure and Applied Chemistry), a product which can also be designated by the following simpler name: 2,2′,4-trihydroxy-4′(methylmethoxyacrylate)benzophenone;
  • Ri is the group of formula II (difunctional product): dimethyl-2,2'-(((carbonylbis(3-hydroxy-4,l-phenylene))bis(oxy))bis(methylene) ) diacrylate according to the nomenclature of the IUPAC (International Union of Pure and Applied Chemistry), product which can also be designated by the following simpler name: 2,2'-dihydroxy- 4,4'(methyl-methoxyacrylate )benzophenone.
  • IUPAC International Union of Pure and Applied Chemistry
  • the ultraviolet radiation absorber monomer of formula I represents between 0.2 and 5%, preferentially between 0.5 and 2%, and even more preferentially between 1 and 1.5% by mass of the mixture of monomers.
  • the mixture of monomers comprises at least 80%, preferably at least 90%, by mass of acrylic or methacrylic monomers.
  • the mixture of monomers further comprises cinnamic alcohol or a transfer agent.
  • the mixture of monomers comprises between 0.1% and 5%, preferentially between 0.2% and 2%, and more preferentially around 0.5%, by mass of cinnamic alcohol.
  • the mixture of monomers comprises, in addition to the ultraviolet radiation absorber monomer of formula I, at least the following monomers:
  • the arylalkoxy-acrylate or the arylalkoxy-methacrylate is a compound chosen from ethoxylated phenoxy-acrylates comprising from one to six ethoxylated functions, 2-phenoxy-(2-ethoxy) n -acrylate with 1 ⁇ n ⁇ 6, 2-phenoxy-ethylacrylate (2PEA), 2-phenoxy-(2-ethoxy)4-acrylate (4PEA), 2-phenoxy-ethylmethacrylate (2PEMA), 2-phenoxy-2-ethoxy-ethylmethacrylate and 2-phenoxy-2-ethoxy-2-ethoxy-ethylmethacrylate, or a mixture of several of these compounds.
  • 2-phenoxy-(2-ethoxy) n -acrylate with 1 ⁇ n ⁇ 6 2-phenoxy-ethylacrylate
  • 4PEA 2-phenoxy-(2-ethoxy)4-acrylate
  • PEMA 2-phenoxy-ethylmethacrylate
  • the arylalkoxy-acrylate or the arylalkoxy-methacrylate represents between 40 and 90%, and preferably between 40 and 60%, by weight of the mixture of monomers.
  • the hydroxylated acrylate is a dihydroxy-alkyl monoacrylate or a dihydroxy-ethoxy-alkyl monoacrylate whose alkyl chain e of the glycol contains from 2 to 6 carbon atoms, the 4- hydroxy-butyl-acrylate, hydroxy-ethyl-acrylate, hexanediol monoacrylate, or triethylene glycol monoacrylate; and in that the hydroxylated methacrylate is a dihydroxy-alkyl monomethacrylate or a dihydroxy-ethoxy-alkyl monomethacrylate in which the alkyl chain of the glycol contains from 2 to 6 carbon atoms, hydroxy-ethyl-methacrylate, propanediol monomethacrylate , butanediol monomethacrylate, hexanediol monomethacrylate or triethylene glycol monomethacrylate.
  • the hydroxylated acrylate and/or the hydroxylated methacrylate together represent between 8 and 35%, preferably between 13 and 33%, by mass of the mixture of monomers.
  • the ethoxylated diol diacrylate or the ethoxylated diol dimethacrylate is a polyethylene glycol diester comprising from 2 to 5 ethoxylated functions, preferably tetraethylene glycol diacrylate, tetraethylene glycol dimethacrylate, triethylene glycol diacrylate or triethylene glycol dimethacrylate.
  • the ethoxylated diol diacrylate and/or the ethoxylated diol dimethacrylate together represent between 1 and 5% by mass of the mixture of monomers.
  • the mixture of monomers also comprises at least one ethoxylated acrylate and/or one ethoxylated methacrylate, and preferably 2-ethoxy-ethyl-acrylate or 2-ethoxy-ethyl-methacrylate.
  • the ethoxylated acrylate and/or the ethoxylated methacrylate together represent between 0 and 30%, preferably between 5 and 20%, by mass of the mixture of monomers.
  • the invention also teaches a method of making such an acrylic polymer material.
  • This process comprises the following steps:
  • a mixture of monomers containing at least one acrylic or methacrylic monomer and an ultraviolet radiation absorber monomer of formula I in the liquid state is produced;
  • the invention also provides an intraocular lens to be surgically implanted into the bag lens of a patient as a replacement for his natural lens, which comprises an acrylic polymer material as set forth above.
  • FIG. 1 and 2 are schematic views of two examples of intraocular lens that can be made from the material according to the invention
  • FIG. 3 is a graph illustrating the transmission spectrum of two intraocular lenses of the prior art
  • FIGS. 4 to 8 are graphs illustrating the transmission spectrum of different examples of intraocular lenses according to the invention.
  • lenses 1 have been shown which conventionally comprise a central optical part 2, substantially in the shape of a disk and with a bi-convex profile.
  • This corrective optical part 2 must be positioned perpendicularly and centrally with respect to the optical axis of the eye.
  • haptics 3 From this optical part 2 extend lateral extensions called haptics 3, whose role is to stretch the walls of the lens bag and to ensure correct positioning of the lens in relation to them.
  • these haptics 3 are two in number. They are arranged diametrically opposite and have the shape of a curved arm each going in an opposite direction.
  • the lens of figure 2 comprises four haptics 3 in the form of a ring pierced with a central orifice 4. These haptics 3 are regularly distributed around the periphery of the optical part 2.
  • the haptics 3 are connected to the central optical part 2 by a junction zone 5 forming a hinge which generates a spring effect by elastic return of the material to unfold the lens during its implantation in the eye of a patient.
  • the haptics 3 are made in one piece with the optical part 2 of the lens 1.
  • This type of lens is called a “one-piece lens”.
  • the material according to the invention is particularly suitable for the production of such intraocular lenses 1, although other configurations can be envisaged.
  • the polymer material according to the invention is preferably obtained by polymerization radical from a mixture of acrylic or methacrylic monomers for the most part, that is to say comprising one or more groups of acrylic or methacrylic type or derivatives thereof.
  • the mixture of monomers comprises an ultraviolet radiation absorber monomer of formula I as represented above, which will be designated in the rest of this application by the expression "anti-UV compound” for the purpose of editorial simplification only.
  • the anti-UV compound can be obtained without distinction by various synthetic routes easily imaginable by those skilled in the art.
  • H can thus for example be obtained in two steps by a so-called Williamson synthesis from 2, 2', 4, 4' tetrahydroxybenzophenone (CAS number 131-55-5) which is a commercial product of the following formula:
  • One begins by preparing an alkoxide (phenolate) ion by reacting 2, 2', 4, 4' tetrahydroxybenzophenone with a strong base, such as sodium hydride for example, or an alkali metal such as metallic sodium, so as to in deprotonating the alcohol groups located in position 4 and/or 4'.
  • a strong base such as sodium hydride for example, or an alkali metal such as metallic sodium
  • the phenolate resulting from the first step is dissolved in a solvent, such as DMSO (dimethyl sulfoxide), THF (tetrahydrofuran) or DMF (N,N-dimethylformamide) for example, in which it is reacted with a brominated acrylate of appropriate formula according to the ether which it is sought to obtain as anti-UV compound.
  • a solvent such as DMSO (dimethyl sulfoxide), THF (tetrahydrofuran) or DMF (N,N-dimethylformamide) for example, in which it is reacted with a brominated acrylate of appropriate formula according to the ether which it is sought to obtain as anti-UV compound.
  • ethyl-2-(bromomethyl)acrylate (CAS number 17435-72-2) is used if one wishes to obtain an anti-UV compound in which R is the -C2H5 group (ethyl group)
  • the second stage also leads to a mixture of products, some being monofunctional (in this case R1 is hydrogen) and others being difunctional (in this case R1 is the group of formula II).
  • the mixture obtained can be used as an anti-UV compound to produce the material according to the invention.
  • the two products obtained by the Williamson synthesis can be separated to use only the monofunctional compound or only the difunctional compound, according to the wishes of those skilled in the art, as anti-UV compound to produce the material according to the invention. This separation may be carried out by chromatography or by means of selective solvents or by other methods well known to those skilled in the art.
  • the anti-UV compound according to the invention can advantageously absorb UV radiation thanks to the presence of the two hydroxyl functions located in position 2 and 2′ which are conjugated with the central ketone function and the two benzene aromatic rings.
  • the groups located in the 4 or 4' position contain one or two acrylate functions (depending on whether it is a mono- or di-functional product), they make the compound easily polymerizable by the radical route, and in particular with other acrylic or methacrylic monomers.
  • these acrylate functions are attached to the corresponding aromatic nucleus by an ether function and not by an ester function which would be capable of being hydrolyzed in an aqueous medium, such as for example in the eye of the patient once the lens has been implanted.
  • an aqueous medium such as for example in the eye of the patient once the lens has been implanted.
  • the anti-UV compound When it is in the liquid state, the anti-UV compound is advantageously soluble in the acrylic and methacrylic monomers in the liquid state, whether they are taken separately or as a mixture. In addition, it also remains soluble in the final polymer, but also in the polymer being formed in which it does not precipitate during the polymerization.
  • the solubility of this compound is improved when the length of the alkyl chain R increases.
  • R contains only one carbon atom (-CEE group).
  • the UV-absorbing compound it is not necessary for the UV-absorbing compound to be present in a large quantity in the mixture of monomers.
  • a content of between 0.2 and 5% by mass of the mixture of monomers is sufficient.
  • a content of between 0.5 and 2%, more preferably between 0.75 and 1.5% and even more preferably between 1 and 1.5% by weight of the mixture of monomers will preferably be chosen.
  • this anti-UV compound is added to a mixture of monomers comprising at least one acrylic or methacrylic monomer.
  • This acrylic or methacrylic monomer is a monomer containing a group derived from acrylic or methacrylic acid.
  • this group is not limited to acrylic or methacrylic acid, but can be any other group of the same family, such as for example a acrylate or methacrylate group.
  • the invention is preferably aimed at acrylic and/or methacrylic polymers, that is to say those formed from a mixture of monomers mainly containing acrylic or methacrylic monomers.
  • the mixture of monomers even comprises more than 80%, or even more than 90%, by mass of acrylic or methacrylic monomers.
  • the anti-UV compound which comprises one or two polymerizable acrylate groups can thus be easily copolymerized with the other monomers in a quasi-random manner. It is thus fixed and immobilized on the polymer chains, with a homogeneous distribution. It thus confers its UV radiation absorption properties on the whole material and cannot subsequently migrate and/or be released into the patient's eye.
  • the hydrophilic hydroxyl groups of this compound are also distributed in the material. They therefore do not form hydrophilic micro-domains which, in the presence of water, could lead to the formation of water vacuoles and thus become diffusive. The “glistening” phenomena, frequently encountered in the intraocular lenses of the prior art, are thus advantageously avoided.
  • At least one arylalkoxy-acrylate and/or one arylalkoxy-methacrylate is preferably used in order to obtain a final polymer with a high optical index.
  • arylalkoxy-acrylate a compound chosen from ethoxylated phenoxy-acrylates comprising from one to six ethoxyl functions, such as 2-phenoxy-(2-ethoxy)n-acrylate with 1 ⁇ n ⁇ 6, and preferentially 1 ⁇ n ⁇ 4.
  • the 4PEA advantageously makes it possible to lower the glass transition temperature of the resulting polymer, while giving it a certain hydrophilicity to lower the self-adhesive nature of the surfaces on themselves. It also makes it possible to reduce “glistening”, i.e. the sensitivity to bleaching of the polymer material obtained.
  • Another preferred embodiment contains only 2PEA.
  • 2-phenoxy-ethylmethacrylate commonly called 2PEMA
  • 2-phenoxy-2-ethoxy-ethylmethacrylate 2-phenoxy-2-ethoxy-2-ethoxy-ethylmethacrylate
  • 2-phenoxy-2-ethoxy-2-ethoxy-ethylmethacrylate 2-phenoxy-2-ethoxy-2-ethoxy-ethylmethacrylate and its higher oligomers.
  • Arylalkoxy-acrylates are generally preferred over arylalkoxy-methacrylates because they have a lower glass transition temperature.
  • a preferred embodiment thus contains a mixture of 2PEA and 2PEMA, the 2PEMA advantageously reducing the stickiness of the material conferred by the 2PEA.
  • the mixture of monomers preferably comprises between 40 and 90% by mass of arylalkoxy-acrylate and/or arylalkoxy-methacrylate. Preferably, it contains between 40 and 85% and more preferably between 40 and 60% by weight.
  • the monomer mixture also preferably contains at least one hydroxylated acrylate and/or one hydroxylated methacrylate.
  • the hydroxylated acrylate used is, for example, a dihydroxy-alkyl mono-acrylate or a dihydroxy-ethoxy-alkyl mono-acrylate whose alkyl chain of the glycol contains from 2 to 6 carbon atoms.
  • Examples include 4-hydroxy-butyl-acrylate, also called butanediol monoacrylate or 4HBA, hydroxy-ethyl-acrylate or HEA, hexanediol monoacrylate, or even triethylene glycol monoacrylate.
  • the hydroxylated methacrylate used is preferably a dihydroxyalkyl monomethacrylate or a dihydroxy-ethoxy-alkyl monomethacrylate, the alkyl chain of the glycol of which contains from 2 to 6 carbon atoms.
  • These are, for example, hydroxy-ethyl-methacrylate or HEMA, propanediol monomethacrylate, butanediol monomethacrylate, hexanediol monomethacrylate or triethylene glycol monomethacrylate.
  • the proportion of these hydroxylated monomers in the mixture before polymerization must be sufficient for the resulting material to have a suitable surface tension and not whiten in prolonged contact with water at 35°C. However, it must be limited so that the resulting material remains globally hydrophobic and does not absorb more than 5% water at 35°C, as is agreed for so-called hydrophobic products.
  • the hydroxylated acrylate and/or the hydroxylated methacrylate together preferably represent between 8 and 35% by mass of the mixture of monomers, and more preferably between 13 and 35% of the mixture.
  • An example of a polymer can thus comprise from 20 to 25% of acrylic alcohol of the HEA or 4HBA type and 7 to 10% of methacrylic alcohol of the HEMA type.
  • polymer may instead comprise 7 to 12% acrylic alcohol of the HEA or 4HBA type and 3 to 6% of methacrylic alcohol of the HEMA type.
  • polystyrene resin may comprise between 15 and 25% HEMA type methacrylic alcohol only.
  • polymer may comprise only an acrylic alcohol of the 4HB A type for example, without methacrylic alcohol of the HEMA type.
  • the mixture of monomers can also contain at least one ethoxylated acrylate and/or one ethoxylated methacrylate.
  • ethoxylated monomers are hydrophobic and allow to regulate the transition temperature vitreous without modifying the hydrophilicity. They thus contribute to obtaining a low glass transition temperature for the resulting polymer. They can also advantageously make it possible to eliminate or limit the use of certain arylalkoxy-acrylates, such as 2PEA for example, to reduce the stickiness of the polymer obtained.
  • Examples include 2-ethoxy-ethyl-acrylate as the ethoxylated acrylate which can be used, and 2-ethoxy-ethyl-methacrylate as the ethoxylated methacrylate which can be used.
  • the ethoxylated acrylate and/or the ethoxylated methacrylate together preferably represent between 0 and 30%, and more preferably between 5 and 20%, by mass of the mixture of monomers.
  • the mixture also contains cross-linking compounds making it possible to obtain after polymerization a three-dimensional macromolecular network.
  • cross-linking compounds are preferably difunctional monomers of the ethoxylated diol diacrylate or ethoxylated diol dimethacrylate type, used alone or as a mixture.
  • crosslinking compounds preferably contain ethoxy functions so as not to increase the glass transition temperature of the final material and simultaneously to maintain a level of hydrophilicity homogeneous with the rest of the composition.
  • the ethoxylated diol diacrylate and/or the ethoxylated diol dimethacrylate preferably used are in particular polyethylene glycol diesters comprising from 2 to 5 ethoxylated functions, preferably tetraethylene glycol diacrylate, tetraethylene glycol dimethacrylate, triethylene glycol diacrylate or triethylene glycol dimethacrylate.
  • the ethoxylated diol diacrylate and/or ethoxylated dimethacrylate combination preferably represents between 1 and 5% by mass of the mixture of monomers.
  • the mixture of monomers can also contain a transfer agent, for example of the thiol type or preferably alcohol. cinnamic which acts as a terminating agent during radical polymerization.
  • a quantity of cinnamic alcohol of between 0.1% and 5%, more preferably between 0.2% and 2%, and preferably substantially equal to 0.5%, by mass is preferably used. of the monomer mixture.
  • any other monomer or any other polymerizable or non-polymerizable constituent imaginable by those skilled in the art, of any function, may be added to the mixture without departing from the present invention, as long as its presence does not modify the general properties of the resulting polymer material. in a way that makes it unsuitable for making intraocular lenses and does not add unwanted color to the material.
  • the initial mixture may contain a certain number of additional compounds of different nature, for example necessary for the proper progress of the reaction.
  • H thus comprises one or more initiator compounds, serving to initiate the polymerization reaction, such as a peroxide in particular.
  • initiator compounds serving to initiate the polymerization reaction, such as a peroxide in particular.
  • This or these compounds are added to the mixture in a very small quantity, the mixture comprising for example between 0.3 and 3% by mass of initiator compound and preferably between 1.5 and 2%.
  • one begins by mixing together all the monomers necessary for the reaction, with among them at least one acrylic or methacrylic monomer and the anti-UV compound.
  • the monomers when they are in the liquid state, the monomers are soluble in each other and a simple agitation is sufficient to produce a homogeneous mixture of these.
  • the necessary initiator compound or compounds are then added to this mixture.
  • the polymerization is then carried out by the radical route, in a single step.
  • small quantities of the monomer mixture are advantageously placed in molds and heated for example at a temperature of between 90 and 120° C. for 3 to 6 hours.
  • the polymer is removed from the mould.
  • the molds are preferably chosen so as to obtain, after demoulding, blocks of polymer of generally cylindrical shape of low height, of the “token” or “puck” type. Such a shape is perfectly suited to subsequent machining of these polymer blocks with a view to obtaining intraocular lenses.
  • the polymer blocks or lenses are then purified, in order to rid them of unreacted monomers and of impurities and residual products originating in particular from the synthesis of each of the monomers used.
  • This purification can preferably be done by leaching.
  • the blocks of polymer material are then ready to be machined, at a temperature below the glass transition temperature of the polymer, to produce the intraocular lenses according to the invention.
  • intraocular lenses of different vergences have sometimes been made in order to test their ability to absorb radiation, in particular ultraviolet radiation, as will be described later.
  • the vergence of an intraocular lens is a parameter well known to those skilled in the art, expressed in diopters (D), which reflects the thickness in the domed central part of the lens, a 25D lens thus corresponding for example to a thickness in the center of 0.8 mm.
  • D diopters
  • the polymerization reaction was triggered by the addition of 1% TAEC. After polymerization at 120° C. for a period of 3 hours, acrylic polymer materials having an optical index equal to 1.540 and a glass transition temperature equal to 12.4° C. were obtained.
  • Lenses of 20 D and 25.5 D vergence were fabricated from the material of formula 1 and lenses of 10 D, 15 D, 19D, 20 D, 25 D and 27.5 D vergence were made from the material of Formula 2.
  • the polymerization reaction was then triggered by the addition of 0.5% lauroyl diperoxide and 1% tert-amyl-peroxy-2-ethyl-hexyl-carbonate.
  • acrylic polymer materials having an optical index equal to 1.540 and a glass transition temperature equal to 13.5°C.
  • Example 3 For each of these formulas, the polymerization reaction was then triggered by the addition of 1% TAEC.
  • acrylic polymer materials having an optical index equal to 1.49 and a glass transition temperature equal to 10° C. were obtained.
  • the polymerization reaction was triggered by the addition of 1% TAEC.
  • acrylic polymer materials After polymerization at 120° C. for a period of 3 hours, acrylic polymer materials having an optical index equal to 1.540 and a glass transition temperature equal to 12.5° C. for formula 9 and 13° C. for formula 10.
  • the polymerization reaction was then triggered by the addition of 1% TAEC.
  • the polymerization reaction was then triggered by the addition of 0.5% lauroyl diperoxide and 1% tert-amyl-peroxy-2-ethyl-hexyl-carbonate. After polymerization at 100° C. for a period of 5 hours, an acrylic polymer material having an optical index equal to 1.540 and a glass transition temperature equal to 13.5° C. was obtained.
  • the polymerization reaction was triggered by the addition of 1% TAEC.
  • Example 8 After polymerization at 120° C. for a period of 3 hours, an acrylic polymer material having an optical index equal to 1.540 and a glass transition temperature equal to 13° C. was obtained. After cooling, demoulding and purification, colorless intraocular lenses having a vergence of 25 D were produced from the polymer material obtained.
  • Example 8 After polymerization at 120° C. for a period of 3 hours, an acrylic polymer material having an optical index equal to 1.540 and a glass transition temperature equal to 13° C. was obtained. After cooling, demoulding and purification, colorless intraocular lenses having a vergence of 25 D were produced from the polymer material obtained.
  • Example 8 Example 8:
  • the polymerization reaction was triggered by the addition of 1.5% TAEC and 1.5% dicumyl-peroxy.
  • acrylic polymer materials were obtained having an optical index and a glass transition temperature respectively equal to 1.522 and 12.8° C. for the formula 14, 1.531 and 15, 1°C for formula 15, 1.522 and 12.7°C for formula 16 and 1.523 and 12.6°C for formula 17.
  • the intraocular lenses tested were placed in a KonicaTM model CM-5 spectrometer marketed by the company Minolta. This device made it possible to measure the percentage of light passing through each of these lenses in relation to the quantity of light emitted according to the variable wavelength of this light. Measurements were made at the center of the lens.
  • Curve 6 represents the absorption spectrum of an intraocular lens of the SNôOTM model marketed by the company ALCON and for the curve 7 of the absorption spectrum of an intraocular lens of the VivinexTM model marketed by the company HOYA Surgical Optics.
  • these prior art lenses absorb ultraviolet radiation satisfactorily. Indeed, as can be seen in fig. 3, they absorb substantially all radiation up to 390 nm and more than 90% of radiation up to at least 400 nm, the SN60TM lens (curve 6) presenting a " cut off” of 400 nm and the VivinexTM lens of 409 nm approximately.
  • the "cut off" of a lens corresponds to the wavelength for which 90% of the radiation is absorbed (transmission rate equal to 10%).
  • FIG. 4 thus represents, for example, the absorption spectra of four lenses of different thickness (vergence), made from the material of example 1 formula 2.
  • Curves 8 to 11 thus correspond respectively to lenses of equal vergence at 10 D (curve 8), 15 D (curve 9), 20 D (curve 10) and 25 D (curve 11).
  • curves 8 to 11 rise very quickly after 400 nm, with for these lenses less than 5% absorption of light radiation at 430 nm and almost no absorption observed beyond 440 n.
  • FIG. 5 represents a portion of the absorption spectra of the two lenses obtained from the material of example 1 formula 1 containing 0.8% of monofunctional anti-UV compound, with a vergence of 20 D for curve 13 and of 25.5 D for curve 14, and two lenses obtained from of the material of example 1 formula 2 of composition identical to that of formula 1 but with 1% of monofunctional anti-UV compound, with a vergence of 19 D for curve 15 and of 27.5 D for curve 16.
  • FIG. 6 represents the absorption spectra of three lenses of the same 25 D vergence, obtained: from the material of example 2 formula 3 containing 0.65% of monofunctional anti-UV compound for curve 18, from the material of example 2 formula 4 of composition identical to that of formula 3 but with 1.2% of monofunctional anti-UV compound for curve 19, and from a material of identical composition but not comprising any compound anti-UV for curve 17.
  • the lenses tested were produced in a polymer matrix of a different nature from that of the lenses tested in the preceding figures. It can be seen that the anti-UV compound gives this new material the same advantageous properties as the previous one.
  • the lens not comprising any anti-UV compound allows almost 30% of the ultraviolet radiation at 350 nm and 90% of the light radiation at 400 nm to pass.
  • curve 17 rises more slowly, with a gentler slope.
  • the addition of the anti-UV compound therefore advantageously makes it possible to shift the absorption spectrum towards the longer wavelengths, but practically without cutting the wavelengths corresponding to the visible part of the spectrum.
  • FIG. 7 represents the absorption spectra of four lenses of the same 25D vergence, obtained: from the material of example 3 formula 7 containing 0.5% of monofunctional anti-UV compound for curve 20, from the material of example 3 formula 8 of composition identical to that of formula 7 but with 1% of monofunctional anti-UV compound for curve 22, from the material of example 2 formula 5 containing 0.5% of anti-UV compound monofunctional -UV for curve 21, and from the material of example 2 formula 6 of composition identical to that of formula 5 but with 1% of monofunctional anti-UV compound for curve 23.
  • FIGS. 8 and 9 represent the absorption spectra of two lenses of the same 25 D vergence, obtained from the materials of example 4: formula 9 containing 0.8% of difunctional anti-UV compound for curve 24 and formula 10 with composition identical to formula 9 but with 1% difunctional anti-UV compound for curve 25.
  • intraocular lenses When intraocular lenses are made from these materials, they effectively protect the eyes of patients from harmful ultraviolet rays, which they absorb almost entirely, without perceptibly altering color vision for patients, thus avoiding problems. mentioned in the introduction.

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Abstract

Le matériau selon l'invention est un copolymère acrylique absorbant les rayonnements ultra-violets, destiné à la réalisation de lentilles intraoculaires souples. Il est obtenu à partir d'un mélange de monomères comprenant au moins un monomère acrylique ou méthacrylique et un monomère absorbeur de rayonnements ultra-violets de formule ( I), R étant un groupement méthyle ou éthyle, et R1 étant l'hydrogène ou le groupement de formule (II).

Description

COPOLYMÈRE ACRYLIQUE ABSORBANT LES UV POUR LA RÉALISATION DE LENTILLES INTRAOCULAIRES SOUPLES
Domaine technique
La présente invention concerne un nouveau matériau polymère acrylique, absorbant les rayonnements ultra-violets, parfaitement adapté pour la réalisation de lentilles intraoculaires. Ce matériau polymère est fabriqué à partir d’un mélange de monomères contenant un monomère absorbeur d’UV de type nouveau.
L’invention concerne également un procédé de fabrication de ce matériau polymère, ainsi que des lentilles intraoculaires réalisées à partir d’un tel matériau polymère.
Technique antérieure
Les lentilles intraoculaires sont des implants ou prothèses ophtalmologiques qui sont mises en place chirurgicalement dans l’œil de patients souffrant par exemple de cataracte, en remplacement de leur cristallin défaillant.
Une fois implantées dans l’œil, la lentille intraoculaire remplace le cristallin du patient. Elle doit donc remplir toutes les fonctions qui étaient préalablement accomplies de manière naturelle par le cristallin. Elle doit ainsi réaliser les fonctions optiques de focalisation des rayons lumineux sur la rétine et d’accommodation qui sont les fonctions principales du cristallin.
Cependant, en plus de ces fonctions optiques, le cristallin constitue également le filtre naturel de l’œil qui évite la transmission vers la rétine des rayons ultraviolets nocifs. Ainsi, le cristallin d’une personne adulte absorbe jusqu’à 90% des rayonnements ultra-violets atteignant l’œil. Il est donc très important que les lentilles intraoculaires implantées en remplacement du cristallin accomplissent également cette fonction.
En effet, comme la communauté scientifique s’ accorde à le dire, les rayonnements ultraviolets sont particulièrement nocifs pour l’œil du patient, en particulier lorsqu’ils ne sont pas stoppés par le cristallin et pénètrent profondément dans l’œil jusqu’à la rétine. Ils sont alors responsables d’une accélération du vieillissement des cellules pouvant provoquer des maladies ophtalmiques sévères telles que la DMLA (Dégénérescence Maculaire Liée à l’ Age) qui entraînent une perte progressive de la vision.
Il est donc très important, qu’une fois implantées, les lentilles intraoculaires absorbent efficacement les rayonnements ultraviolets nocifs qui atteignent l’œil du patient.
Pour cela, des composés absorbants les rayonnements ultraviolets, appelés composés absorbeurs d’UV ou filtres anti-UV, sont généralement ajoutés lors de la fabrication des matériaux servant à la réalisation des lentilles intraoculaires.
Dans l’art antérieur, il a été proposé d’appliquer ou d’introduire un ou plusieurs composés absorbeurs d’UV sur ou dans le matériau polymère par différentes techniques, postérieurement à la polymérisation du matériau.
Ces techniques sont désavantageuses car les produits ainsi intégrés au matériau ne sont pas réellement liés à celui-ci et il existe un risque qu’ils se libèrent par la suite et s’échappent de la lentille une fois celle-ci implantée dans l’œil du patient. Ceci se traduit par une diminution progressive des capacités d’absorption d’UV de la lentille, accompagnée d’un risque potentiel d’inflammation de l’œil du patient causée par la libération de ces produits.
Afin d’éviter ce risque de libération, il est beaucoup plus intéressant de lier ces composés absorbeurs d’UV au réseau polymère constituant le matériau de la lentille, par exemple en le polymérisant avec celui-ci.
Des composés absorbeurs d’UV polymérisables ont ainsi été recherchés dans l’art antérieur. Un tel composé peut avantageusement être introduit dans le mélange de monomères avant la polymérisation, puis être directement rattaché au polymère formé lors de la polymérisation de ces monomères.
Pour cela, en plus de ces propriétés d’absorbeur d’UV, le composé utilisé doit être compatible avec les autres monomères utilisés et avec le polymère formé qui doit rester transparent et limpide. H doit pouvoir subir la polymérisation sans se dégrader, ni modifier les propriétés physico-chimiques du matériau d’une manière le rendant incompatible avec la fabrication d’une lentille intraoculaire. Ceci limite fortement le choix des produits utilisables.
En effet, en raison de leur nature les destinant à être implantées à demeure à l’intérieur d’un œil humain, de la fonction optique qu’elles doivent accomplir et de leur procédé de pose très contraignant, les lentilles intraoculaires sont soumises à de très nombreuses contraintes et doivent remplir simultanément de nombreux critères pour être jugées satisfaisantes.
D’un point de vue optique, les lentilles intraoculaires doivent être réalisées dans un matériau transparent d’indice optique suffisant, c’est-à-dire supérieur ou égal à 1,49, capable de focaliser sur la macula une fois la lentille en place, tout en ayant un encombrement minimal.
Ce matériau doit permettre de réaliser un usinage de grande précision pour obtenir la qualité optique nécessaire.
D’autre part, le matériau utilisé doit être compatible avec une implantation permanente des lentilles dans l’œil humain et ne doit pas être cytotoxique. Il ne doit pas, au fil du temps, diffuser de produits toxiques pour ne pas provoquer d’inflammation ou de nécroses.
En outre, pour que la lentille puisse être posée sans difficulté, le matériau doit être suffisamment souple pour pouvoir être plié, enroulé sur lui -même et fortement étiré, sans se rompre, de manière à passer à travers une incision de l’œil de très petite taille. Une fois dans l’œil, elle doit ensuite être capable de se déployer toute seule, rapidement et sans rester collée sur elle-même, afin de se positionner correctement dans le sac cristallinien.
L’incorporation d’un composés absorbeurs d’UV polymérisable dans le mélange de monomères ne doit pas conduire à la réalisation d’un matériau polymère qui ne remplirait plus un ou plusieurs de ces critères.
Le but de l’invention est de fournir un nouveau matériau polymère contenant un composé absorbeurs d’UV polymérisable, qui permet la réalisation de lentilles intraoculaires souples remplissant l’ensemble de ces conditions et qui absorbe en outre la plupart des rayonnements ultraviolets qui pénètrent dans l’œil.
De nombreuses lentilles intraoculaires, de forme et de composition variées, ont été proposées dans l’art antérieur. Parmi celles-ci, des lentilles en matières plastiques dites « hydrophobes » ont été proposées.
Ces matériaux « hydrophobes » sont définis de manière conventionnelle par une reprise en eau inférieure à 5% à 35°C et présentent des caractéristiques propres qui ne dépendent pas de la quantité d’eau absorbée. Lors de la fabrication, ils peuvent être facilement purifiées et débarrassées des produits extractibles, insolubles ou peu solubles dans l’eau.
H s’agit par exemple des polymères acryliques ou à base de silicone.
La souplesse de ces matériaux dépend de la température à laquelle ils se trouvent. Ils présentent une température de transition vitreuse (Tg) en dessous de laquelle ils sont durs et peuvent être usinés et au-dessus de laquelle ils deviennent souples, déformables et élastiques.
Pour la réalisation de lentilles intraoculaires, on doit choisir un matériau présentant une température de transition vitreuse suffisamment basse pour que la lentille résultante soit assez souple pour être roulée et étirée à la température d’une salle d’opération, soit environ 18 à 20°C.
L’invention se place dans le cadre de ces matières plastiques dites « hydrophobes » et vise plus spécifiquement les polymères acryliques.
Parmi les produits utilisables comme composé absorbeur d’UV polymérisable pour ce type de matériau, on peut citer notamment le 2-[3-(2H-benzotriazol 2 yl)-4-hydroxyphenyl]éthyl -méthacrylate dont l’utilisation comme composé absorbeur d’UV polymérisable pour la réalisation de lentilles intraoculaires souples a été décrite dans l’art antérieur, par exemple dans la demande de brevet WO 2017/081425.
S’il permet bien de filtrer les rayonnements UV jusqu’à 380 nm, ce composé ne permet pas d’atteindre une protection à 400 nm.
De la même façon, les composés anti-UV actuellement utilisés sur le marché ont le désavantage de conférer une coloration jaune, plus ou moins prononcée, aux matériaux polymère et aux lentilles intraoculaires qui les contiennent.
Bien entendu, l’intensité de la coloration jaune obtenue dépend de la quantité de composé absorbeur d’UV utilisée. Cependant, une réduction de la quantité de composé absorbeur d’UV utilisée se traduit par une diminution de l’efficacité d’absorption des UV du matériau résultant. Une quantité suffisante d’un tel composé est donc indispensable pour obtenir l’effet recherché de filtration des UV, et en particulier des UVA jusqu’à 400 nm.
De nos jours, avec les composés absorbeur d’UV polymérisables connus de l’art antérieur, il n’est pas possible d’obtenir une lentille intraoculaire absorbant de manière satisfaisante le rayonnement UV jusqu’à 400nm, sans que la lentille ne présente une coloration jaune.
Or une telle coloration des lentilles est particulièrement désavantageuse, car elle modifie la perception des couleurs par les patients qui les portent. En effet, en plus des UV, ces lentilles filtrent une partie du rayonnement visible. Comme avec des lunettes de soleil, les patients ont alors une vision altérée des couleurs de leur environnement, qu’ils perçoivent plus ternes (pour les verts par exemple), voire même modifiées pour certaines (les bleus apparaissant gris par exemple).
En plus de l’effet esthétique désagréable, cette perception faussée des couleurs peut avoir des conséquences néfastes sur la santé des patients, entraînant parfois des troubles de l’humeur, du rythme circadien et du sommeil ou encore pouvant être un facteur potentiel de la dépression.
En outre, les lentilles intraoculaires étant implantées à demeure dans l’œil du patient, elles ne peuvent être retirées lorsque la luminosité est faible, contrairement à des lunettes de soleil. Dans cette situation, leur coloration jaune constitue une gêne pour le patient en dégradant sa vision nocturne.
En effet, en ambiance scotopique il existe un glissement vers le bleu du spectre de lumière perçue par l’œil humain. Il en résulte une diminution de la sensibilité scotopique des patients qui portent des lentilles jaunes, diminuant leurs capacités de vision nocturne.
Présentation de l’invention
Un objectif de l’invention est de fournir un nouveau matériau polymère acrylique contenant un composé absorbeur d’UV polymérisable, qui permette la réalisation de lentilles intraoculaires souples et qui soit incolore (c’est-à-dire sans coloration jaune), tout en absorbant la plupart des rayonnements ultraviolets jusqu’à 400 nm.
Ceci est possible grâce au nouveau composé anti-UV de l’invention.
Pour cela, l’invention fournit un nouveau matériau polymère acrylique, pour la réalisation de lentilles intraoculaires souples, qui absorbe au moins une partie des rayonnements ultra-violets.
Selon l’invention, il s’agit d’un copolymère préparé à partir d’un mélange de monomères comprenant au moins un monomère acrylique ou méthacrylique et un monomère absorbeur de rayonnements ultra-violets de formule I :
Figure imgf000005_0001
R étant le groupement méthyle (CH3) ou le groupement éthyle (C2H5), et
Ri étant l’hydrogène ou le groupement de formule II :
Figure imgf000005_0002
Ce matériau est incolore et particulièrement adapté à la réalisation de lentilles intraoculaires souples. Le monomère absorbeur d’UV de formule I est polymérisable et permet d’absorber une grande partie des rayonnements UV jusqu’à 400nm, tout en ne conférant aucune coloration jaune au matériau, qui reste incolore, homogène et transparent. Une lentille intraoculaire absorbant de manière satisfaisante le rayonnement UV jusqu’à 400nm (c’est-à-dire quasiment 100% du rayonnement de longueur d’onde inférieure à 390nm et environ 90% de celui-ci à la longueur d’onde de 400nm) peut ainsi être avantageusement réalisée à partir de ce matériau.
Selon un mode de réalisation préférentiel, le groupement R est le groupement méthyle (-CH3).
Dans ce cas, le composé de formule I est :
- dans le cas ou Ri est l’hydrogène (produit monofonctionnel) : le methyl -2((4(2,4-dihydrobenzoyl)3-hydroxy-phenoxy)methyl)-prop-2-enoate selon la nomenclature de l’IUPAC (International Union of Pure and Applied Chemistry), produit que l’on peut également désigner par l’appellation suivante plus simple : 2,2’,4-trihydroxy- 4’(methyl- methoxyacrylate)benzophénone ;
- dans le cas ou Ri est le groupement de formule II (produit difonctionnel) : le dimethyl-2,2’-(((carbonylbis(3-hydroxy-4,l-phenylene))bis(oxy)) bis(methylene)) diacrylate selon la nomenclature de l’IUPAC (International Union of Pure and Applied Chemistry), produit que l’on peut également désigner par l’appellation suivante plus simple : 2,2’-dihydroxy- 4,4’(methyl- methoxyacrylate)benzophénone.
Selon un mode de réalisation, le monomère absorbeur de rayonnements ultra-violets de formule I représente entre 0,2 et 5%, préférentiellement entre 0,5 et 2%, et encore plus préférentiellement entre 1 et 1,5% en masse du mélange de monomères.
Selon un mode de réalisation, le mélange de monomères comprend au moins 80%, préférentiellement au moins 90%, en masse de monomères acryliques ou méthacryliques.
Selon un mode de réalisation, le mélange de monomères comprend en outre de 1 ’ alcool cinnamique ou un agent de transfert.
Selon une variante préférentielle de ce mode de réalisation, le mélange de monomères comprend entre 0, 1% et 5%, préférentiellement entre 0,2% et 2%, et plus préférentiellement environ 0,5%, en masse d’alcool cinnamique.
Selon un mode de réalisation, le mélange de monomères comprend, en plus du monomère absorbeur de rayonnements ultra-violets de formule I, au moins les monomères suivants :
- un arylalcoxy-acrylate et/ou un arylalcoxy-méthacrylate ;
- un acrylate hydroxylé et/ou un méthacrylate hydroxylé ; et
- un diacrylate de diol éthoxylé et/ou un diméthacrylate de diol éthoxylé.
Selon une variante préférentielle de ce mode de réalisation, l’ arylalcoxy-acrylate ou l’arylalcoxy-méthacrylate est un composé choisi parmi les phénoxy-acrylates éthoxylés comportant de une à six fonctions éthoxylés, les 2-phénoxy-(2-éthoxy)n-acrylate avec 1 < n < 6, le 2-phénoxy- éthylacrylate (2PEA), le 2-phénoxy-(2-éthoxy)4-acrylate (4PEA), le 2-phénoxy-éthylméthacrylate (2PEMA), le 2-phénoxy-2-éthoxy-éthylméthacrylate et le 2-phénoxy-2-éthoxy-2-éthoxy- éthylméthacrylate, ou un mélange de plusieurs de ces composés.
Selon une autre variante préférentielle de ce mode de réalisation, l’arylalcoxy-acrylate ou l’arylalcoxy-méthacrylate représente entre 40 et 90%, et préférentiellement entre 40 et 60%, en masse du mélange de monomères.
Selon une autre variante préférentielle de ce mode de réalisation, 1’ acrylate hydroxylé est un monoacrylate de dihydroxy-alkyle ou un monoacrylate de dihydroxy-éthoxy-alkyle dont la chaîne alkyl e du glycol comporte de 2 à 6 atomes de carbone, le 4-hydroxy-butyl -acrylate, l’hydroxy-éthyl -acrylate, le monoacrylate d’hexanediol, ou le monoacrylate de triéthylène glycol ; et en ce que le méthacrylate hydroxylé est un monométhacrylate de dihydroxy-alkyle ou un monométhacrylate de dihydroxy-éthoxy- alkyle dont la chaîne alkyle du glycol comporte de 2 à 6 atomes de carbone, l’hydroxy-éthyl- méthacrylate, le monométhacrylate de propanediol, le monométhacrylate de butanediol, le monométhacrylate d’hexanediol ou le monométhacrylate de triéthylène glycol.
Selon une autre variante préférentielle de ce mode de réalisation, l’acrylate hydroxylé et/ou le méthacrylate hydroxylé représentent ensemble entre 8 et 35%, préférentiellement entre 13 et 33%, en masse du mélange de monomères.
Selon une autre variante préférentielle de ce mode de réalisation, le diacrylate de diol éthoxylé ou le diméthacrylate de diol éthoxylé est un diester de polyéthylène glycol comportant de 2 à 5 fonctions éthoxyles, préférentiellement le diacrylate de tétraéthylène glycol, le diméthacrylate de tétraéthylène glycol, le diacrylate de triéthylène glycol ou le diméthacrylate de triéthylène glycol.
Selon une autre variante préférentielle de ce mode de réalisation, le diacrylate de diol éthoxylé et/ou le diméthacrylate de diol éthoxylé représentent ensemble entre 1 et 5% en masse du mélange de monomères.
Selon une autre variante de ce mode de réalisation, le mélange de monomères comprend en outre au moins un acrylate éthoxylé et/ou un méthacrylate éthoxylé, et de préférence du 2-éthoxy-éthyl- acrylate ou du 2-éthoxy-éthyl-méthacrylate.
Selon une variante préférentielle de ce mode de réalisation, l’acrylate éthoxylé et/ou le méthacrylate éthoxylé représentent ensemble entre 0 et 30%, préférentiellement entre 5 et 20%, en masse du mélange de monomères.
L’invention enseigne également un procédé de fabrication d’un tel matériau polymère acrylique.
Ce procédé comporte les étapes suivantes :
- on réalise un mélange de monomères contenant au moins un monomère acrylique ou méthacrylique et un monomère absorbeur de rayonnements ultra-violets de formule I à l’état liquide ;
- on ajoute audit mélange au moins un composé initiateur ;
- on polymérise ledit mélange par voie radicalaire, en une seule étape de polymérisation, de manière à obtenir par cette polymérisation un copolymère acrylique ou méthacrylique absorbant au moins une partie des rayonnements ultra-violets.
L’invention fournit également une lentille intraoculaire à implanter chirurgicalement dans le sac cristallinien d’un patient en remplacement de son cristallin naturel, qui comprend un matériau polymère acrylique tel qu’exposé ci -dessus.
D’autres caractéristiques et avantages de l’invention apparaîtront à la lecture de la description détaillée qui va suivre, en particulier le rôle, la nature préférentielle et la quantité de chacun des monomères et autres constituants du mélange permettant d’obtenir le matériau selon l’invention.
Brève description des figures
Pour faciliter la bonne compréhension du lecteur, cette description est accompagnée à titre d’exemple des dessins annexés suivants :
- Les figures 1 et 2 sont des vues schématiques de deux exemples de lentille intraoculaire pouvant être réalisés à partir du matériau selon l’invention ;
- La figure 3 est un graphique illustrant le spectre de transmission de deux lentilles intraoculaires de l’art antérieur ;
- Les figures 4 à 8 sont des graphiques illustrant le spectre de transmission de différents exemples de lentilles intraoculaires selon l’invention ;
- La figure 9 est un agrandissement d’une portion du spectre représenté sur la figure 8.
Description détaillée de l’invention
Sur les figures 1 et 2, on a représenté des lentilles 1 qui comportent classiquement une partie optique 2 centrale, sensiblement en forme de disque et à profil bi-convexe. Cette partie optique 2 correctrice, doit être positionnée perpendiculairement et de manière centrée par rapport à l’axe optique de l’œil.
De cette partie optique 2 s’étendent des prolongements latéraux appelés haptiques 3, dont le rôle est de tendre les parois du sac cristallinien et d’ assurer un positionnement correct de la lentille par rapport à celles-ci.
Sur la figure 1, ces haptiques 3 sont au nombre de deux. Elles sont disposées de manière diamétralement opposée et présentent une forme de bras recourbé allant chacun dans un sens opposé.
La lentille de la figure 2 comporte quatre haptiques 3 en forme d’anneau percé d’un orifice central 4. Ces haptiques 3 sont régulièrement réparties sur le pourtour de la partie optique 2.
Les haptiques 3 sont reliées à la partie optique centrale 2 par une zone de jonction 5 formant charnière qui génère un effet de ressort par rappel élastique de la matière pour déplier la lentille lors de son implantation dans l’oeil d’un patient.
Sur les exemples représentés, les haptiques 3 sont réalisées d’une pièce avec la partie optique 2 de la lentille 1. Ce type de lentille est appelé « lentille monobloc ». Le matériau selon l’invention est particulièrement adapté à la réalisation de telles lentilles intraoculaires 1, bien que d’autres configurations soient envisageables.
Le matériau polymère selon l’invention est préférentiellement obtenu par polymérisation radicalaire à partir d’un mélange de monomères acryliques ou méthacryliques pour la plupart, c’est-à- dire comprenant un ou plusieurs groupements de type acrylique ou méthacrylique ou dérivés de ceux-ci.
Selon l’invention, le mélange de monomères comprend un monomère absorbeur de rayonnements ultra-violets de formule I tel que représenté ci-dessus, qui sera désigné dans la suite de cette demande par l’expression « composé anti-UV » dans un but de simplification rédactionnelle uniquement.
Pour réaliser l’invention, le composé anti-UV peut être obtenu indifféremment par différentes voies de synthèse facilement imaginables par l’homme du métier.
H peut ainsi par exemple être obtenu en deux étapes par une synthèse dite de Williamson à partir de la 2, 2’, 4, 4’ tétrahydroxybenzophénone (numéro CAS 131-55-5) qui est un produit commercial de formule suivante :
Figure imgf000009_0001
La synthèse de Williamson, qui permet classiquement de préparer des éthers oxydes par des réactions de substitutions nucléophiles, est largement connue de l’homme du métier qui pourra ainsi aboutir sans difficulté au composé anti-UV de l’invention.
Pour que le descriptif soit plus complet, le principe d’une telle préparation par synthèse de Williamson est donné ci -après à titre d’exemple.
On commence par préparer un ion alcoolate (phénolate) en faisant réagir la 2, 2’, 4, 4’ tétrahydroxybenzophénone avec une base forte, telle que l’hydrure de sodium par exemple, ou un métal alcalin comme le sodium métallique, de manière à déprotoner les groupements alcool se trouvant en position 4 et/ou 4’ . Le phénolate ainsi formé précipite et il est facile de le séparer pour réaliser la deuxième étape de la synthèse.
Le phénolate issu de la première étape est mis en solution dans un solvant, tel que de la DMSO (diméthyl sulfoxyde ), le THF (tétrahydrofurane) ou le DMF (N,N-diméthylformamide) par exemple, dans lequel on le fait réagir avec un acrylate bromé de formule appropriée selon l’éther que l’on cherche à obtenir en tant que composé anti-UV.
Il s’agit par exemple du méthyl 2-(bromométhyl)acrylate (numéro CAS 4224-69-5) si l’on souhaite obtenir un composé anti-UV dans lequel R est le groupement -ŒF (groupement méthyle).
Alternativement, on utilise l’éthyl-2-(bromométhyl)acrylate (numéro CAS 17435-72-2) si l’on souhaite obtenir un composé anti-UV dans lequel R est le groupement -C2H5 (groupement éthyle)
Comme à la fin de la première étape, on obtient un mélange de phénolates, certains avec un et d’autres avec deux groupements phénolates, selon qu’un seul ou les deux groupements phénols ont été déprotonés, la deuxième étape conduit également à un mélange de produits, certains étant monofonctionnels (dans ce cas Ri est l’hydrogène) et d’autres étant difonctionnels (dans ce cas Ri est le groupement de formule II).
Après purification, le mélange obtenu peut être utilisé comme composé anti-UV pour réaliser le matériau selon l’invention. Alternativement, les deux produits obtenus par la synthèse de Williamson peuvent être séparés pour n’utiliser que le composé monofonctionnel ou que le composé difonctionnel, selon le souhait de l’homme du métier, en tant que composé anti-UV pour réaliser le matériau selon l’invention. Cette séparation pourra être effectuée par chromatographie ou au moyen de solvants sélectifs ou par d’autres méthodes bien connues de l’homme du métier.
Bien entendu, des voies de synthèse différentes pourront être aisément imaginées par l’homme du métier pour obtenir le composé anti-UV souhaité en vue de la réalisation du matériau selon l’invention.
Le composé anti-UV selon l’invention peut avantageusement absorber les rayonnements UV grâce à la présence des deux fonctions hydroxyles situées en position 2 et 2’ qui sont conjuguées avec la fonction cétone centrale et les deux noyaux aromatiques benzéniques.
Comme les groupements situés en position 4 ou 4’ contiennent une ou deux fonctions acrylate (selon qu’il s’agit d’un produit mono ou di-fonctionnel), ils rendent le composé facilement polymérisable par voie radicalaire, et notamment avec d’autres monomères acryliques ou méthacryliques.
Avantageusement dans le composé anti-UV selon l’invention, ces fonctions acrylates sont attachées au noyau aromatique correspondant par une fonction éther et non par une fonction ester qui serait susceptible d’être hydrolysée en milieu aqueux, comme par exemple dans l’œil du patient une fois l’implantation de la lentille réalisée. Une telle disposition est particulièrement originale.
Lorsqu’il se trouve à l’état liquide, le composé anti-UV est avantageusement soluble dans les monomères acryliques et méthacryliques à l’état liquide, qu’ils soient pris séparément ou en mélange. En outre, il reste également soluble dans le polymère final, mais également dans le polymère en cours de formation dans lequel il ne précipite pas lors de la polymérisation.
Avantageusement, la solubilité de ce composé est améliorée lorsque la longueur de la chaine alkyle R augmente. Elle est cependant déjà suffisante pour la réalisation du matériau selon l’invention lorsque R ne contient qu’un seul atome de carbone (groupement -CEE).
Cela permet avantageusement de réaliser un matériau polymère homogène, limpide et parfaitement transparent, c’est-à-dire sans zones troubles ou diffusives qui pourraient diminuer les propriétés optiques du matériau le rendant impropre à la fabrication de lentilles intraoculaires.
Pour obtenir les propriétés visées par l’invention, il n’est pas nécessaire que le composé absorbeur d’UV soit présent en grande quantité dans le mélange de monomères. Avantageusement, une teneur comprise entre 0,2 et 5% en masse du mélange de monomères est suffisante. On choisira de préférence une teneur comprise entre 0,5 et 2%, plus préférentiellement entre 0,75 et 1,5% et encore plus préférentiellement entre 1 et 1,5% en masse du mélange de monomères.
Pour former le matériau selon l’invention, ce composé anti-UV est ajouté à un mélange de monomères comprenant au moins un monomère acrylique ou méthacrylique.
Ce monomère acrylique ou méthacrylique est un monomère contenant un groupement dérivé de l’acide acrylique ou méthacrylique. Bien entendu, ce groupement n’est pas limité à l’acide acrylique ou méthacrylique, mais peut être tout autre groupement de la même famille, comme par exemple un groupement acrylate ou méthacrylate.
L’invention s’adresse préférentiellement aux polymères acryliques et/ou méthacryliques, c’est-à- dire ceux formés à partir d’un mélange de monomères contenant majoritairement des monomères acryliques ou méthacryliques. De préférence, le mélange de monomères comprend même plus de 80%, voire plus de 90%, en masse de monomères acryliques ou méthacryliques.
Lors de la polymérisation de ce mélange, le composé anti-UV qui comprend un ou deux groupements acrylates polymérisables peut ainsi être facilement copolymérisé avec les autres monomères d’une manière quasi-aléatoire. Il se retrouve ainsi fixé et immobilisé sur les chaînes de polymère, avec une répartition homogène. Il confère ainsi ses propriétés d’absorption des rayonnements UV à l’ensemble du matériau et ne peut pas migrer et/ou être libéré dans l’œil du patient par la suite.
En outre, du fait de cette répartition homogène du composé anti-UV dans le matériau polymère, les groupements hydroxyles hydrophiles de ce composé se trouvent également répartis dans le matériau. Ils ne forment donc pas de micro-domaines hydrophiles qui, en présence d’eau, pourraient conduire à la formation de vacuoles d’eau et ainsi devenir diffusifs. Les phénomènes de « glistening », fréquemment rencontrés dans les lentilles intraoculaires de l’art antérieur, sont ainsi avantageusement évités.
De nombreux mélanges de monomères acryliques et/ou méthacryliques peuvent être imaginés pour le matériau de l’invention. Quelques exemples vont être donnés ci-après pour illustrer l’invention.
Parmi les monomères acryliques et/ou méthacryliques, on utilise préférentiellement au moins un arylalcoxy-acrylate et/ou un arylalcoxy-méthacrylate afin d’obtenir un polymère final d’indice optique élevé.
On peut utiliser comme arylalcoxy-acrylate un composé choisi parmi les phénoxy-acrylates éthoxylés comportant de une à six fonctions éthoxyles, tels que le 2-phénoxy-(2-ethoxy)n-acrylate avec 1 < n < 6, et préférentiellement 1 < n < 4.
On peut citer à titre d’exemple préférentiel le 2-phénoxy-éthylacrylate (n=l), communément appelé 2PEA, et le 2-phénoxy-(2-éthoxy)4-acrylate, usuellement appelé 4PEA, ou encore un mélange de ces deux monomères.
Lorsqu’il est utilisé, le 4PEA permet avantageusement de faire baisser la température de transition vitreuse du polymère résultant, tout en lui conférant une certaine hydrophilie pour faire baisser le caractère autocollant des surfaces sur elles-mêmes. Il permet également de réduire le « glistening », c’est- à-dire la sensibilité au blanchiment du matériau polymère obtenu.
Un autre exemple préférentiel de réalisation ne contient que de la 2PEA.
Pour l’ arylalcoxy-méthacrylate, on peut choisir par exemple le 2-phénoxy-éthylméthacrylate (communément appelé 2PEMA), le 2-phénoxy-2-éthoxy-éthylméthacrylate, le 2-phénoxy-2-éthoxy-2- éthoxy-éthylméthacrylate et ses oligomères supérieurs.
Les arylalcoxy-acrylates sont en général préférés aux arylalcoxy-méthacrylates car ils présentent une température de transition vitreuse inférieure.
Il est également possible d’utiliser un mélange de plusieurs de ces composés.
Un exemple préférentiel de réalisation contient ainsi un mélange de 2PEA et de 2PEMA, la 2PEMA réduisant avantageusement le caractère collant du matériau conféré par la 2PEA.
Le mélange de monomères comprend préférentiellement entre 40 et 90% en masse d’arylalcoxy- acrylate et/ou d’arylalcoxy-méthacrylate. De préférence, il en contient entre 40 et 85% et plus préférentiellement entre 40 et 60% en masse.
Le mélange de monomères contient également de préférence au moins un acrylate hydroxylé et/ou un méthacrylate hydroxylé.
Ces monomères hydroxylés augmentent la tension de surface et l’affinité de la surface avec l’eau du polymère résultant, ce qui diminue le caractère collant du matériau en présence d’eau. Ils permettent également de diminuer le phénomène de « glistening ».
L’ acrylate hydroxylé utilisé est par exemple un mono-acrylate de dihydroxy-alkyle ou un mono- acrylate de dihydroxy-éthoxy-alkyle dont la chaîne alkyle du glycol comporte de 2 à 6 atomes de carbone. On peut citer à titre d’ exemple le 4-hydroxy-butyl-acrylate également appelé monoacrylate de butanediol ou 4HBA, l’hydroxy-éthyl-acrylate ou HEA, le monoacrylate d’hexanediol, ou encore le monoacrylate de tri éthylène glycol.
Le méthacrylate hydroxylé utilisé est préférentiellement un monométhacrylate de dihydroxy- alkyle ou un monométhacrylate de dihydroxy-éthoxy-alkyle dont la chaîne alkyle du glycol comporte de 2 à 6 atomes de carbone. Il s’agit par exemple de l’hydroxy-éthyl-méthacrylate ou HEMA, du monométhacrylate de propanediol, du monométhacrylate de butanediol, du monométhacrylate d’hexanediol ou du monométhacrylate de tri éthylène glycol.
La proportion de ces monomères hydroxylés dans le mélange avant polymérisation doit être suffisante pour que le matériau résultant présente une tension de surface convenable et ne blanchisse pas au contact prolongé de l’eau à 35°C. Elle doit cependant être limitée pour que le matériau résultant reste globalement hydrophobe et n’absorbe pas plus de 5 % d’eau à 35°C comme il est convenu pour les produits dits hydrophobes.
Avantageusement, l’acrylate hydroxylé et/ou le méthacrylate hydroxylé représentent ensemble préférentiellement entre 8 et 35% en masse du mélange de monomères, et plus préférentiellement entre 13 et 35% du mélange.
Un exemple de polymère peut ainsi comprendre de 20 à 25 % d’alcool acrylique de type HEA ou 4HBA et 7 à 10 % d’alcool méthacrylique de type HEMA.
Un autre exemple de polymère peut comprendre plutôt de 7 à 12 % d’alcool acrylique de type HEA ou 4HBA et 3 à 6 % d’alcool méthacrylique de type HEMA.
Encore un autre exemple de polymère peut comprendre entre 15 et 25 % d’alcool méthacrylique de type HEMA uniquement.
Encore un autre exemple de polymère peut comprendre uniquement un alcool acrylique de type 4HB A par exemple, sans alcool méthacrylique de type HEMA.
Avantageusement, le mélange de monomères peut également contenir au moins un acrylate éthoxylé et/ou un méthacrylate éthoxylé.
Ces monomères éthoxylés sont hydrophobes et permettent de régler la température de transition vitreuse sans modifier l’hydrophilie. Ils contribuent ainsi à l’obtention d’une température de transition vitreuse basse pour le polymère résultant. Us peuvent aussi avantageusement permettre de supprimer ou de limiter l’utilisation de certains arylalcoxy-acrylates, tels que la 2PEA par exemple, pour diminuer le caractère collant du polymère obtenu.
On peut citer à titre d’exemple le 2-éthoxy-éthyl -acrylate comme acrylate éthoxylé pouvant être utilisé, et le 2-éthoxy-éthyl-méthacrylate comme méthacrylate éthoxylé pouvant être utilisé.
Avantageusement, l’acrylate éthoxylé et/ou le méthacrylate éthoxylé représentent ensemble préférentiellement entre 0 et 30%, et plus préférentiellement entre 5 et 20%, en masse du mélange de monomères.
Le mélange contient également des composés réticulants permettant d’obtenir après polymérisation un réseau macromoléculaire tridimensionnel. H s’agit préférentiellement de monomères difonctionnels de type diacrylate de diol éthoxylé ou diméthacrylate de diol éthoxylé, utilisés seuls ou en mélange.
Ces composés réticulants comportent préférentiellement des fonctions éthoxy de façon à ne pas augmenter la température de transition vitreuse du matériau final et simultanément à maintenir un niveau d’hydrophilie homogène avec le reste de la composition.
Le diacrylate de diol éthoxylé et/ou le diméthacrylate de diol éthoxylé préférentiellement utilisés sont notamment des diesters de polyéthylène glycol comportant de 2 à 5 fonctions éthoxyles, préférentiellement le diacrylate de tétraéthylène glycol, le diméthacrylate de tétraéthylène glycol, le diacrylate de tri éthylène glycol ou le diméthacrylate de tri éthylène glycol.
Avantageusement, l’ensemble diacrylate de diol éthoxylé et/ou diméthacrylate de diol éthoxylé représente préférentiellement entre 1 et 5% en masse du mélange de monomères.
Afin d’améliorer pour ce matériau l’aptitude à la déformation sans rupture aux températures de pose de la lentille, sans le rendre collant, le mélange de monomères peut contenir également un agent de transfert par exemple de type thiol ou préférentiellement de l’alcool cinnamique qui joue le rôle d’un agent de terminaison lors de la polymérisation radicalaire.
En interrompant localement la formation du maillage tridimensionnel lors de la polymérisation, de tels composés entraînent la formation de chaînes pendantes localisées. Le maillage obtenu est ainsi plus lâche et capable de s’étirer davantage sans rupture pour un taux de réticulation et une élasticité élevés.
Pour obtenir un résultat satisfaisant, on utilise préférentiellement une quantité d’ alcool cinnamique comprise entre 0,1% et 5%, plus préférentiellement entre 0,2% et 2%, et de manière préférée sensiblement égale à 0,5%, en masse du mélange de monomères.
Tout autre monomère ou tout autre constituant polymérisable ou non polymérisable imaginable par l’homme du métier, de fonction quelconque, pourra être rajouté dans le mélange sans sortir de la présente invention, tant que sa présence ne modifie pas les propriétés générales du matériau polymère résultant d’une façon qui le rende inadapté à la réalisation de lentilles intraoculaires et ne rajoute pas une coloration non désirée pour le matériau. En plus de ces monomères, le mélange initial peut contenir un certain nombre de composés supplémentaires de nature différente, par exemple nécessaires au bon déroulement de la réaction.
H comprend ainsi un ou plusieurs composés initiateurs, servant à amorcer la réaction de polymérisation, tel qu’un peroxyde notamment. On peut citer à titre d’exemple le tert-amyl-peroxy-2- ethyl-hexyl-carbonate également appelé TAEC, le tert-butyl-peroxy-2-ethyl -hexanoate, le 1, 1-ditertio- butyl-peroxy-3,3,5-trimethylcyclohexane, le 1,1-ditertio-butyl -peroxy cyclohexane, le tertio-butyl- peroxy-3,3,5-trimethylhexanoate, le tertiobutyl-peroxy-isopropylcarbonate, le dicumyl-peroxide, le tert- butylcumyl-peroxide, le di-tert-amyl-peroxide, le tert-butyl-3-isopropenyl-cumyl-peroxide, le dioctananoyl-peroxide, le didecanoyl-peroxide, le tert-butyl-peroxy-2-ethylhexanoate, le tert-amyl- peroxy-2-ethylhexanoate, le tert-butyl-peroxy-3,5,5-trimethylhexanoate, 2,5-dimethyl-2,5- di(benzoylperoxy)hexane, le tert-amyl-peroxyacetate, le tert-butyl-peroxypivalate, le tert-amyl- peroxypivalate, le tert-butyl-peroxybenzoate, le tert-amyl-peroxybenzoate; le tertio-butyl-peroxy-2- ethylhexyl carbonate, le tertio-amyl peroxy-2-ethylhexyl carbonate, ou le tertio-butyl-peroxy- isobutyrate.
Ce ou ces composés sont ajoutés au mélange en très petite quantité, le mélange comprenant par exemple entre 0,3 et 3% en masse de composé initiateur et préférentiellement entre 1,5 et 2%.
Afin de rendre ce descriptif plus complet, on va maintenant décrire un exemple de procédé d’obtention d’un matériau polymère acrylique selon l’invention.
Pour réaliser la polymérisation recherchée, on commence par mélanger entre eux tous les monomères nécessaires à la réaction, avec parmi ceux-ci au moins un monomère acrylique ou méthacrylique et le composé anti-UV.
Afin de réaliser facilement le mélange de manière homogène, l’ensemble de ces monomères est placé et maintenu à l’état liquide. Pour cela, selon les monomères choisis, il peut être nécessaire de les chauffer pour les faire fondre et les maintenir à l’état liquide.
Ainsi par exemple, avec un composé anti-UV dans lequel R est le groupement -CEE, un chauffage à une température d’environ 50 à 70°C est conseillé pour le composé anti-UV.
Avantageusement, lorsqu’ils se trouvent à l’état liquide, les monomères sont solubles les uns dans les autres et une simple agitation suffit à réaliser un mélange homogène de ceux-ci.
D’autres composés utiles, qui ne sont pas des monomères, peuvent être rajoutés au mélange. Il s’agit par exemple d’un agent de transfert.
Pour déclencher la réaction de polymérisation, on ajoute ensuite à ce mélange le ou les composés initiateurs nécessaires.
On réalise ensuite la polymérisation par voie radicalaire, en une seule étape.
Il s’agit d’une polymérisation en masse, sans solvant et avec tous les réactifs présents dès le départ, avec un dosage approprié pour obtenir le polymère final avec toutes les propriétés souhaitées, en une seule opération.
Pour cela, de petites quantités du mélange de monomères sont avantageusement placées dans des moules et chauffées par exemple à une température comprise entre 90 et 120°C pendant 3 à 6 heures. Une fois la réaction terminée et après refroidissement, on procède au démoulage du polymère. Les moules sont préférentiellement choisis de façon à obtenir après démoulage des blocs de polymère de forme générale cylindrique de faible hauteur, de type « jeton » ou « palet ». Une telle forme est parfaitement adaptée à un usinage ultérieur de ces blocs de polymère en vue d’obtenir les lentilles intraoculaires.
Bien entendu, un moulage direct des lentilles intraoculaires est également possible avec un moule adapté.
Les blocs de polymère ou les lentilles sont ensuite purifiés, afin de les débarrasser des monomères n’ayant pas réagi et des impuretés et produits résiduels provenant notamment de la synthèse de chacun des monomères utilisés. Cette purification peut préférentiellement se faire par lixiviation.
Après cette étape de purification, on obtient un matériau incolore qui présente les propriétés d’absorption des rayonnements ultra-violets indiquées dans la présente demande.
Les blocs de matériau polymère sont alors prêts à être usinés, à une température inférieure à la température de transition vitreuse du polymère, pour réaliser les lentilles intraoculaires selon l’invention.
Afin de parfaitement décrire l’invention, plusieurs exemples de matériau polymère acrylique selon l’invention sont détaillés ci-dessous.
Ces matériaux ont tous été obtenus par polymérisation radicalaire, à partir des mélanges de monomères suivants, dont les quantités sont exprimées en pourcentages massiques du mélange de monomères avant polymérisation. Le composé anti-UV utilisé correspond au produit de formule I.
A partir de ces matériaux des lentilles intraoculaires de différentes vergences ont parfois été réalisées afin d’en tester les capacités d’absorption des rayonnements notamment ultraviolets comme il sera décrit par la suite.
La vergence d’une lentille intraoculaire est un paramètre bien connu de l’homme du métier, exprimé en dioptries (D), qui traduit l’épaisseur dans la partie centrale bombée de la lentille, une lentille de 25D correspondant ainsi par exemple à une épaisseur au centre de 0,8 mm.
Exemple 1 :
Figure imgf000015_0001
Pour chacune de ces formules, la réaction de polymérisation a été déclenchée par l’ajout de 1% de TAEC. On a obtenu, après polymérisation à 120°C pendant une durée de 3 heures, des matériaux polymères acryliques présentant un indice optique égal à 1,540 et une température de transition vitreuse égale à 12,4°C.
Après refroidissement, démoulage et purification, plusieurs lentilles intraoculaires incolores, de vergence différente ont été réalisées à partir des matériaux polymères obtenus.
Des lentilles de vergence égale à 20 D et 25,5 D ont été fabriquées à partir du matériau de formule 1 et des lentilles de vergence égale à 10 D, 15 D, 19D, 20 D, 25 D et 27,5 D ont été fabriquées à partir du matériau de formule 2.
Exemple 2 :
Figure imgf000016_0001
Pour chacune de ces formules, 0,5% d’ octanethiol, en tant qu’ agent de transfert, ont également été rajoutés dans le mélange.
La réaction de polymérisation a ensuite été déclenchée par l’ajout de 0,5% de diperoxyde de lauroyle et 1 % tert-amyl-peroxy-2-ethyl -hexyl -carbonate.
On a obtenu, après polymérisation à 100°C pendant une durée de 3 heures pour la formule 3 ou de 5 heures pour les formules 4, 5 et 6, des matériaux polymères acryliques présentant un indice optique égal à 1,540 et une température de transition vitreuse égale à 13,5°C.
Après refroidissement, démoulage et purification, des lentilles intraoculaires incolores, ayant une vergence de 25 D ont été réalisées à partir des matériaux polymères obtenus avec les formules 3, 4, 5 et 6.
Exemple 3 :
Figure imgf000016_0002
Pour chacune de ces formules, la réaction de polymérisation a ensuite été déclenchée par l’ajout de 1% de TAEC.
On a obtenu, après polymérisation à 100°C pendant une durée de 5 heures, des matériaux polymères acryliques présentant un indice optique égal à 1,49 et une température de transition vitreuse égale à 10°C.
Après refroidissement, démoulage et purification, des lentilles intraoculaires incolores, ayant une vergence de 25 D ont été réalisées à partir des matériaux polymères obtenus avec les formules 7 et 8.
Exemple 4 :
Figure imgf000017_0001
Pour chacune de ces formules, la réaction de polymérisation a été déclenchée par l’ajout de 1% de TAEC.
On a obtenu, après polymérisation à 120°C pendant une durée de 3 heures, des matériaux polymères acryliques présentant un indice optique égal à 1,540 et une température de transition vitreuse égale à 12,5°C pour la formule 9 et à 13°C pour la formule 10.
Après refroidissement, démoulage et purification, des lentilles intraoculaires incolores, ayant une vergence de 25 D, ont été réalisées à partir des matériaux polymères obtenus avec les formules 9 et 10.
Exemple 5 :
Figure imgf000017_0002
La réaction de polymérisation a ensuite été déclenchée par l’ajout de 1% de TAEC.
On a obtenu, après polymérisation à 100°C pendant une durée de 5 heures, un matériau polymère acrylique présentant un indice optique égal à 1,49 et une température de transition vitreuse égale à 10°C.
Après refroidissement, démoulage et purification, des lentilles intraoculaires incolores, ayant une vergence de 25 D, ont été réalisées à partir du matériau polymère obtenu. Exemple 6 :
Figure imgf000018_0001
0,5% d’ octanethiol, en tant qu’ agent de transfert, ont également été rajoutés dans le mélange.
La réaction de polymérisation a ensuite été déclenchée par l’ajout de 0,5% de diperoxyde de lauroyle et 1 % tert-amyl-peroxy-2-ethyl -hexyl -carbonate. On a obtenu, après polymérisation à 100° C pendant une durée de 5 heures, un matériau polymère acrylique présentant un indice optique égal à 1,540 et une température de transition vitreuse égale à 13,5°C.
Après refroidissement, démoulage et purification, des lentilles intraoculaires incolores, ayant une vergence de 25 D ont été réalisées à partir du matériau polymère obtenu.
Exemple 7 :
Figure imgf000018_0002
La réaction de polymérisation a été déclenchée par l’ajout de 1% de TAEC.
On a obtenu, après polymérisation à 120°C pendant une durée de 3 heures, un matériau polymère acrylique présentant un indice optique égal à 1,540 et une température de transition vitreuse égale à 13°C. Après refroidissement, démoulage et purification, des lentilles intraoculaires incolores ayant une vergence de 25 D ont été réalisées à partir du matériau polymère obtenu. Exemple 8 :
Figure imgf000019_0001
Pour chacune de ces formules, la réaction de polymérisation a été déclenchée par l’ajout de 1,5% de TAEC et 1,5% de dicumyl -peroxy de.
On a obtenu, après polymérisation à 120°C pendant une durée de 3 heures, des matériaux polymères acryliques présentant un indice optique et une température de transition vitreuse respectivement égaux à 1,522 et 12,8°C pour la formule 14, 1,531 et 15,1°C pour la formule 15, 1,522 et 12,7°C pour la formule 16 et 1,523 et 12,6°C pour la formule 17.
Après refroidissement, démoulage et purification, des lentilles intraoculaires incolores, de vergence 20 D, ont été réalisées à partir des matériaux polymères obtenus avec les formules 14, 15, 16 et 17.
Afin de tester les propriétés de transmission des rayonnements lumineux des différentes lentilles réalisées à partir d’exemples de matériaux selon l’invention décrits ci -dessus, et notamment leur capacité d’absorption des rayons UV, les spectres d’absorption de ces lentilles ont été réalisés expérimentalement et sont reproduits sur les figures 4 à 9 annexées.
Pour réaliser expérimentalement ces spectres, les lentilles intraoculaires testées ont été placées dans un spectromètre de marque Konica™ modèle CM-5 commercialisé par la société Minolta. Cet appareil a permis de mesurer le pourcentage de lumière traversant chacune de ces lentilles par rapport à la quantité de lumière émise en fonction de la longueur d’onde variable de cette lumière. Les mesures ont été réalisées au centre de la lentille.
A titre de comparaison, les spectres d’absorption de deux lentilles de l’art antérieur ont également été réalisés expérimentalement de la même façon et sont reproduits sur la figure 3. P s’agit pour la courbe 6 du spectre d’absorption d’une lentille intraoculaire de modèle SNôO™ commercialisée par la société ALCON et pour la courbe 7 du spectre d’absorption d’une lentille intraoculaire de modèle Vivinex™ commercialisée par la société HOYA Surgical Optics.
Comme annoncé par leurs fabricants, ces lentilles de l’art antérieur absorbent les rayonnements ultraviolets de manière satisfaisante. En effet, comme on peut le voir sur la figue 3, elles absorbent sensiblement tous les rayonnements jusqu’à 390 nm et plus de 90% du rayonnement jusqu’à au moins 400 nm, la lentille SN60™ (courbe 6) présentant un « cut off » de 400 nm et la lentille Vivinex™ de 409 nm environ.
Comme il est largement connu de l’homme du métier dans ce domaine technique, le « cut off » d’une lentille correspond à la longueur d’onde pour laquelle 90% du rayonnement est absorbé (taux de transmission égal à 10%).
Cependant, ces lentilles, qui sont de couleurjaune lorsqu’on les observe, continuent à absorber une quantité importante du rayonnement au-delà de ces longueurs d’onde et jusqu’à 500 nm environ. En effet, les courbes 6 et 7 montent progressivement de 400 à 500 nm et une absorption d’environ 45% du rayonnement est encore observée à 450nm.
Une telle absorption des rayonnements lumineux dans toute la partie violette et bleue du spectre de la lumière visible provoque une modification notable de la vision des couleurs par les patients qui portent ces lentilles, modification dont les conséquences particulièrement désavantageuses ont été évoquées dans l’introduction de la présente demande.
A titre de comparaison, différents exemples de lentilles intraoculaires réalisées à partir de matériaux selon l’invention ont été testés.
La figure 4 représente ainsi par exemple les spectres d’absorption de quatre lentilles d’épaisseur différente (vergence), réalisées à partir du matériau de l’exemple 1 formule 2. Les courbes 8 à 11 correspondent ainsi respectivement à des lentilles de vergence égale à 10 D (courbe 8), 15 D (courbe 9), 20 D (courbe 10) et 25 D (courbe 11).
Comme on peut le voir sur la figure 4 toutes ces lentilles absorbent les rayonnements ultraviolets de manière satisfaisante, puisque, quelle que soit la vergence de la lentille, au moins 95% du rayonnement est absorbé jusqu’à 400 nm. Le « cut off » de ces lentilles est situé entre 402 et 405 nm.
Cependant et de manière extrêmement avantageuse, on constate que les courbes 8 à 11 montent très rapidement après 400 nm, avec pour ces lentilles moins de 5% d’absorption du rayonnement lumineux à 430 nm et quasiment plus aucune absorption observée au-delà de 440 nm.
Ces courbes démontrent ainsi que les lentilles testées sont bien incolores et qu’elles ne sont responsables que d’une modification extrêmement limitée de la partie bleue du spectre de la lumière visible et d’aucune modification des parties verte, jaune et rouge de celui-ci.
De manière particulièrement avantageuse, les patients qui portent de telles lentilles ne perçoivent aucune modification de la vision des couleurs et les inconvénients cités dans l’introduction sont évités.
On constate que ces résultats avantageux sont obtenus quelle que soit la vergence (épaisseur) des lentilles testées. Or, les vergences des lentilles testées ont été choisies de manière à être représentatives de celles des lentilles intraoculaires commercialisées actuellement. En effet, on peut trouver sur le marché des lentilles intraoculaires avec une vergence comprise entre 10 et 30 D, mais 80% d’entre elles ont une vergence comprise entre 18 et 25 D, les plus courantes ayant une vergence comprise entre 20 et 22 D.
Des résultats comparables sont observés sur les figures suivantes.
La figure 5 représente une portion des spectres d’absorption des deux lentilles obtenues à partir du matériau de l’exemple 1 formule 1 contenant 0,8% de composé anti-UV monofonctionnel, avec une vergence de 20 D pour la courbe 13 et de 25.5 D pour la courbe 14, et de deux lentilles obtenues à partir du matériau de l’exemple 1 formule 2 de composition identique à celui de la formule 1 mais avec 1% de composé anti-UV monofonctionnel, avec une vergence de 19 D pour la courbe 15 et de 27.5 D pour la courbe 16.
En observant la figure 5, on constate de manière attendue que l’absorption du rayonnement augmente lorsque la vergence (épaisseur) de la lentille augmente, et/ou lorsque la teneur en composé anti-UV augmente.
Cependant, même avec une vergence faible et une teneur en composé anti-UV de 0,8%, la transmission est quasi-nulle à 390 nm et le « cut off » de la lentille est proche de 400nm, ce qui garantit une absorption satisfaisante des rayonnements UV nocifs.
Dans les quatre cas, les courbes remontent très rapidement après 400 nm.
La figure 6 représente les spectres d’absorption de trois lentilles de même vergence 25 D, obtenues : à partir du matériau de l’exemple 2 formule 3 contenant 0,65% de composé anti-UV monofonctionnel pour la courbe 18, à partir du matériau de l’exemple 2 formule 4 de composition identique à celui de la formule 3 mais avec 1,2 % de composé anti-UV monofonctionnel pour la courbe 19, et à partir d’un matériau de composition identique mais ne comportant pas de composé anti-UV pour la courbe 17.
Sur cette figure, les lentilles testées ont été réalisées dans une matrice polymère de nature différente de celle des lentilles testées sur les figures précédentes. On constate que le composé anti-UV confère à ce nouveau matériau les mêmes propriétés avantageuses qu’au précédent.
En effet, comme le démontrent les courbes 18 et 19, la transmission est quasi-nulle à 390 nm à travers les deux lentilles contenant le composé anti-UV et leur « cut off » est proche de 400 nm voire légèrement supérieur.
Ces deux courbes 18 et 19 remontent ensuite avec une pente très raide, proche de la verticale, avec pour ces lentilles moins de 5% d’absorption du rayonnement lumineux à 430 nm et quasiment plus aucune absorption observée au-delà de 450 nm.
Au contraire, la lentille ne comportant pas de composé anti-UV laisse passer près de 30% du rayonnement ultraviolet à 350 nm et 90% du rayonnement lumineux à 400 nm. En outre, la courbe 17 remonte plus lentement, avec une pente plus douce.
L’ajout du composé anti-UV permet donc avantageusement de décaler le spectre d’absorption vers les longueurs d’onde plus importantes, mais pratiquement sans couper les longueurs d’onde correspondant à la partie visible du spectre.
La figure 7 représente les spectres d’absorption de quatre lentilles de même vergence 25D, obtenues : à partir du matériau de l’exemple 3 formule 7 contenant 0,5% de composé anti-UV monofonctionnel pour la courbe 20, à partir du matériau de l’exemple 3 formule 8 de composition identique à celui de la formule 7 mais avec 1 % de composé anti-UV monofonctionnel pour la courbe 22, à partir du matériau de l’exemple 2 formule 5 contenant 0,5% de composé anti-UV monofonctionnel pour la courbe 21, et à partir du matériau de l’exemple 2 formule 6 de composition identique à celui de la formule 5 mais avec 1 % de composé anti-UV monofonctionnel pour la courbe 23. Sur cette figure, encore deux autres types de matrices polymère ont été testées et là encore, on constate les mêmes effets et ce même avec une faible teneur en composé anti-UV (0,5% pour les courbes 20 et 21) : Pour les quatre lentilles, la transmission est quasi-nulle à 390 nm et le « cut off » est proche de 400 nm.
Toutes les courbes 20 à 23 remontent ensuite avec une pente très raide, avec pour ces lentilles moins de 10% d’absorption du rayonnement lumineux à 430 nm et quasiment plus aucune absorption observée au-delà de 440 nm.
Ces effets avantageux se retrouvent également lorsque l’on utilise un composé anti-UV di- fonctionnel comme le montrent les figures 8 et 9.
Les figures 8 et 9 représentent les spectres d’absorption de deux lentilles de même vergence 25 D, obtenues à partir des matériaux de l’exemple 4 : formule 9 contenant 0,8% de composé anti-UV difonctionnel pour la courbe 24 et formule 10 de composition identique à la formule 9 mais avec 1 % de composé anti-UV difonctionnel pour la courbe 25.
Une fois encore, on constate que la transmission est quasi-nulle à 390 nm et que le « cut off » est proche de 400 nm. Comme dans les cas précédents, les courbes 24 et 25 remontent ensuite avec une pente très raide, avec pour ces lentilles moins de 10% d’absorption du rayonnement lumineux à 430 nm et quasiment plus aucune absorption observée au-delà de 440 nm.
Tous ces exemples démontrent que les matériaux polymères selon l’invention sont incolores et présentent les propriétés avantageuses annoncées.
Lorsque des lentilles intraoculaires sont fabriquées à partir de ces matériaux, elles protègent efficacement les yeux des patients des rayons ultraviolets nocifs qu’elles absorbent en quasi-totalité, sans modifier pas de façon perceptible la vision des couleurs par les patients qui évitent ainsi les problèmes évoqués en introduction.

Claims

22 REVENDICATIONS
1. Matériau polymère acrylique, pour la réalisation de lentilles intraoculaires souples, absorbant au moins une partie des rayonnements ultra-violets, caractérisé en ce qu’il s’agit d’un copolymère préparé à partir d’un mélange de monomères comprenant au moins un monomère acrylique ou méthacrylique et un monomère absorbeur de rayonnements ultra-violets de formule I :
Figure imgf000023_0001
R étant le groupement méthyle ou le groupement éthyle, et
Ri étant l’hydrogène ou le groupement de formule II :
Figure imgf000023_0002
2. Matériau polymère acrylique selon la revendication 1 caractérisé en ce que le monomère absorbeur de rayonnements ultra-violets de formule I représente entre 0,2 et 5%, préférentiellement entre 0,5 et 2%, et encore plus préférentiellement entre 1 et 1,5 % en masse du mélange de monomères.
3. Matériau polymère acrylique selon la revendication 1 ou 2 caractérisé en ce que le mélange de monomères comprend au moins 80%, préférentiellement au moins 90%, en masse de monomères acryliques ou méthacryliques.
4. Matériau polymère acrylique selon l’une quelconque des revendications 1 à 3 caractérisé en ce que le mélange de monomères comprend en outre de l’alcool cinnamique ou un agent de transfert.
5. Matériau polymère acrylique selon la revendication 4 caractérisé en ce que le mélange de monomères comprend entre 0, 1% et 5%, préférentiellement entre 0,2% et 2%, et plus préférentiellement environ 0,5%, en masse d’alcool cinnamique.
6. Matériau polymère acrylique selon l’une quelconque des revendications 1 à 5 caractérisé en ce que le mélange de monomères comprend, en plus du monomère absorbeur de rayonnements ultraviolets de formule I, au moins les monomères suivants :
- un arylalcoxy-acrylate et/ou un arylalcoxy-méthacrylate ;
- un acrylate hydroxylé et/ou un méthacrylate hydroxylé ; et
- un diacrylate de diol éthoxylé et/ou un diméthacrylate de diol éthoxylé.
7. Matériau polymère acrylique selon la revendication 6 caractérisé en ce que l’arylalcoxy- acrylate ou l’arylalcoxy-méthacrylate est un composé choisi parmi les phénoxy-acrylates éthoxylés comportant de une à six fonctions éthoxylés, les 2-phénoxy-(2-éthoxy)n-acrylate avec 1 < n < 6, le 2- phénoxy-éthylacrylate (2PEA), le 2-phénoxy-(2-éthoxy)4-acrylate (4PEA), le 2-phénoxy- éthylméthacrylate (2PEMA), le 2-phénoxy-2-éthoxy-éthylméthacrylate et le 2-phénoxy-2-éthoxy-2- éthoxy-éthylméthacrylate, ou un mélange de plusieurs de ces composés.
8. Matériau polymère acrylique selon la revendication 6 ou 7 caractérisé en ce que l’arylalcoxy-acrylate ou l’arylalcoxy-méthacrylate représente entre 40 et 90%, et préférentiellement entre 40 et 60%, en masse du mélange de monomères.
9. Matériau polymère acrylique selon l’une quelconque des revendications 6 à 8 caractérisé en ce que 1’ acrylate hydroxylé est un monoacrylate de dihydroxy-alkyle ou un monoacrylate de dihydroxy- éthoxy-alkyle dont la chaîne alkyle du glycol comporte de 2 à 6 atomes de carbone, le 4-hydroxy-butyl- acrylate, l’hydroxy-éthyl-acrylate, le monoacrylate d’hexanediol, ou le monoacrylate de triéthylène glycol ; et en ce que le méthacrylate hydroxylé est un monométhacrylate de dihydroxy-alkyle ou un monométhacrylate de dihydroxy-éthoxy-alkyle dont la chaîne alkyle du glycol comporte de 2 à 6 atomes de carbone, l’hydroxy-éthyl -méthacrylate, le monométhacrylate de propanediol, le monométhacrylate de butanediol, le monométhacrylate d’hexanediol ou le monométhacrylate de triéthylène glycol.
10. Matériau polymère acrylique selon l’une quelconque des revendications 6 à 9 caractérisé en ce que l’acrylate hydroxylé et/ou le méthacrylate hydroxylé représentent ensemble entre 8 et 35%, préférentiellement entre 13 et 35%, en masse du mélange de monomères.
11. Matériau polymère acrylique selon l’une quelconque des revendications 6 à 10 caractérisé en ce que le diacrylate de diol éthoxylé ou le diméthacrylate de diol éthoxylé est un diester de polyéthylène glycol comportant de 2 à 5 fonctions éthoxylés, préférentiellement le diacrylate de tétraéthylène glycol, le diméthacrylate de tétraéthylène glycol, le diacrylate de triéthylène glycol ou le diméthacrylate de triéthylène glycol.
12. Matériau polymère acrylique selon l’une quelconque des revendications 6 à 11 caractérisé en ce que le diacrylate de diol éthoxylé et/ou le diméthacrylate de diol éthoxylé représentent ensemble entre 1 et 5% en masse du mélange de monomères.
13. Matériau polymère acrylique selon l’une quelconque des revendications 6 à 12 caractérisé en ce que le mélange de monomères comprend en outre au moins un acrylate éthoxylé et/ou un méthacrylate éthoxylé, et de préférence du 2-éthoxy-éthyl-acrylate ou du 2-éthoxy-éthyl-méthacrylate.
14. Matériau polymère acrylique selon la revendication 13 caractérisé en ce que l’acrylate éthoxylé et/ou le méthacrylate éthoxylé représentent ensemble entre 0 et 30%, préférentiellement entre 5 et 20%, en masse du mélange de monomères.
15. Procédé de fabrication d’un matériau polymère acrylique selon l’une quelconque des revendications 1 à 14 caractérisé en ce qu’il comporte les étapes suivantes :
- on réalise un mélange de monomères contenant au moins un monomère acrylique ou méthacrylique et un monomère absorbeur de rayonnements ultra-violets de formule I à l’état liquide ; - on ajoute audit mélange au moins un composé initiateur ;
- on polymérise ledit mélange par voie radicalaire, en une seule étape de polymérisation, de manière à obtenir par cette polymérisation un copolymère acrylique ou méthacrylique absorbant au moins une partie des rayonnements ultra-violets.
16. Lentille intraoculaire à implanter chirurgicalement dans le sac cristallinien d’un patient en remplacement de son cristallin naturel, caractérisée en ce qu’elle comprend un matériau polymère acrylique selon l’une quelconque des revendications 1 à 14.
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