專利名稱：：眼科用水塑化高折射率聚合物的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
：本申請涉及有機化學(xué)、聚合物化學(xué)、材料科學(xué)和眼科元件領(lǐng)域。本發(fā)明尤其涉及丙烯酸共聚物和由其制成的可彎折眼內(nèi)透鏡(可彎折IOL)。
背景技術(shù)：
：隨著小切口白內(nèi)障手術(shù)的新近選艮，已越來越強調(diào)發(fā)展由柔軟的易彎撓聚合物制成的AJt眼科透鏡，以使透鏡能被彎折并通過為除去天然透鏡所用的同一切口^眼內(nèi)。已發(fā)現(xiàn)實現(xiàn)該目標的主要聚合物種類之一是m膠。水^材料在干燥時是剛性的，但能用大量水(一般20~70wt%)使之水合而變成柔軟的和易彎撓的。但是，7JC合法傾向于減小7jC合聚合物的折射率。例如，目前已認識的水凝膠的折射率一般都小于約1.48。除了對折射率的不利影響外，^J^的水還會明顯增加IOL的直徑和厚度，例如，增加達約15。/。之多。U.S.專利5，2卯,892(Namdaran等)、5,331,073(Weinschenk，m等)和5，693，095(Freeman等)，討論了從(甲基)丙烯酸乙ll^芳基酯與交聯(lián)劑或與第二丙烯酸酯單體和交聯(lián)劑形成可彎折透鏡，這些文獻通過引用并入本文，就像本文中列出了其全文一樣。所得聚合物柔軟且可彎折，而且這些專利還討論了把聚合物模塑形成為透鏡。授予Namdaran等的U.S.專利5,433,746公開了用玻璃化轉(zhuǎn)變溫度較低的模塑聚合物材料形成柔性眼內(nèi)透鏡的方法，該文獻也通過引用并入本文，就像本文中列出了其全文一樣。該模塑法需要專用設(shè)備和昂貴的定制模具。此外，所得模塑透鏡傾向于具有不良的表面質(zhì)量，因為它們一般不能進行拋光。為改善這個問題，U.S.專利5,331,073討論了通過在低溫下機加工透鏡而由柔^t/可彎折材料來形成透鏡，這是一種麻煩且昂貴的方法。目前所需要的是在未水合態(tài)能用傳統(tǒng)技術(shù)進行機加工而在水合態(tài)是柔軟、可彎折的且具有高折射率的聚合物。本發(fā)明提供這種聚合物和由其制造可彎折IOL的方法。
發(fā)明內(nèi)容因此，本發(fā)明的一個方面是制造眼內(nèi)透鏡的方法，所述方法包括提供包含下列組分的剛性共聚物第一單體，所述第一單體包含丙烯酸芳基酯或甲基丙烯酸芳基酯；第二單體，所述第二單體包含芳環(huán)，該芳環(huán)包含帶有1個烯類不飽和基的取代基，條件是所述第二單體不是丙烯酸芳基酯或甲基丙烯酸芳基酯；和第三單體，所述第三單體包含1個烯類不飽和基，并且所述第三單體如果被聚合成均聚物，則形成高水含量的，歐；任選地，交聯(lián)劑；把該剛性共聚物機加工成具有所希望尺寸的剛性眼內(nèi)透鏡并7jc合該剛性眼內(nèi)透鏡以形成可彎折眼內(nèi)透鏡，其中所述可彎折眼內(nèi)透鏡的平衡水濃度為約1.5wt%~約10wt。/。以及折射率大于約1.50。在本發(fā)明的一個方面中，可彎折眼內(nèi)透鏡的平衡水含量為約2wt。/o約8wt%。在本發(fā)明的一個方面中，可彎折眼內(nèi)透鏡的平衡水含量為約4wt%。在本發(fā)明的一個方面中，所述方法還包含紫外線(UV)阻擋劑(blocker)。在本發(fā)明的一個方面中，所述方法還包含藍色光阻擋劑。在本發(fā)明的一個方面中，眼內(nèi)透鏡是20屈光度透鏡，而且中心厚度小于約0.4mm。在本發(fā)明的一個方面中，通過如下步驟使剛性眼內(nèi)透鏡水合把透M在水溶液中；6逐漸升高水溶液的溫度至約40'C;使水溶液在約40'C恒溫約10min;逐漸升高水溶液的溫度至約60";使水溶液在約60'C恒溫約1h;逐漸降低水溶液的溫度至約室溫。在本發(fā)明的一個方面中，通過如下步驟使剛性眼內(nèi)透鏡水合把所^^^t在水溶液中；逐漸升高水溶液的溫度至50。C;在50'C恒溫約24h;和l^逐漸降低溫度至約室溫。在本發(fā)明的一個方面中，對剛性眼內(nèi)透鏡進行機加工包括由剛性共聚物片材或棒材車削透鏡，和拋光所切削的透鏡。在本發(fā)明的一個方面中，第一單體選自乙二醇苯基醚丙烯酸酯(EGPEA)、聚乙二醇苯基醚丙烯酸酯((聚EG)PEA)、甲基丙烯酸苯酯、甲基丙烯酸2-乙基苯酯、丙烯酸2-乙基苯酯、甲基丙烯酸己基苯酯、丙烯酸己基苯酯、甲基丙烯酸爺酯、甲基丙烯酸2-苯基乙酯、甲基丙烯酸4-甲基苯酯、曱基丙烯酸4-甲基節(jié)酯、甲基丙烯酸2-(2-甲基苯基)乙酯、甲基丙烯酸2-(3-甲基苯基)乙酯、曱基丙烯酸2-(4-曱基苯基)乙酯、甲基丙烯酸2-(4-丙基苯基)乙酯、甲基丙烯酸2-(4-(l-甲基乙基)苯基)乙酯、甲基丙烯酸2-(4-甲緣苯基)乙酯、曱基丙烯酸2-(4-環(huán)己基苯基)乙酯、甲基丙烯酸2-(2-氯苯基)乙酯、甲基丙烯酸2-(3-氯苯基)乙酯、甲基丙烯酸2-(4-氯苯基)乙酯、甲基丙烯酸2-(4-溴苯基)乙酯、甲基丙烯酸2-(3-苯基苯基)乙酯、甲基丙烯酸2-(4-苯基苯基)乙酯或甲基丙烯酸2-(4-節(jié)基苯基)乙酯。在本發(fā)明的一個方面中，第一單體選自EGPEA和(聚EG)PEA。在本發(fā)明的一個方面中，第二單體選自氯代苯乙烯和苯乙烯。在本發(fā)明的一個方面中，第二單體是苯乙烯。在本發(fā)明的一個方面中，第三單體選自甲基丙烯酸羥乙酯(HEMA)、甲基丙烯酸羥基乙IL^乙酯(HEEMA)、甲基丙烯酸羥P乙氡基乙酯、甲基丙烯酸曱氡基乙酯、甲基丙烯酸甲氡基乙lL^乙酯、甲基丙烯酸曱H^二乙lL^乙酯、N-乙烯基-2-吡咯烷酮、甲基丙烯酸和乙烯醇。7在本發(fā)明的一個方面中，第三單體選自甲基丙烯酸羥乙酯(HEMA)、甲基丙烯酸羥基乙緣乙酯(HEEMA)。在本發(fā)明的一個方面中，如果要選的話，交聯(lián)劑選自二乙烯基化合物、丙烯酸酯或甲基丙烯酸酯的乙烯基酯、丙烯酸酯或甲基丙烯酸酯的烯丙基酯、二丙烯酸酯、二甲基丙烯酸酯或丙烯酸酯/甲基丙烯酸酯。在本發(fā)明的一個方面中，交聯(lián)劑選自乙二醇二甲基丙烯酸酯(EGDM)、二甘醇二曱基丙烯酸酯、聚乙二醇二甲基丙烯酸酯、1,3-丙二醇二甲基丙烯酸酯、1,6-己二醇二曱基丙烯酸酯、1,3-丁二醇二甲基丙烯酸酯和1,4-丁二醇二甲基丙烯酸酯。在本發(fā)明的一個方面中，交聯(lián)劑是乙二醇二甲基丙烯酸酯。具體實施方式表格說明表1給出本發(fā)明各種共聚物的組成并給出這些共聚物的一些物理特性。表2以與表1中的共聚物對照的方式給出目前制造眼內(nèi)透鏡的一些材料并給出它們的一些物理特性。表3給出本發(fā)明的共聚物從干態(tài)至水合態(tài)的尺寸穩(wěn)定性。討論如本文所用，"約，，，在涉及數(shù)值或范圍時，是指給定值或范圍并非絕對的，而是可以在至多±15%的范圍內(nèi)變化。本發(fā)明涉及能用車削和其它傳統(tǒng)技術(shù)，如制造聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)透鏡中所用的那些技術(shù)，Wa工成IOL的可彎折、高折射率聚合物。這類聚合物應(yīng)適用于制造目W"元件，如隱形眼鏡、人工角膜、角膜內(nèi)透鏡(ICL)和角膜環(huán)或鑲嵌物等。它們尤其適用于制造IOL。本發(fā)明聚合物的有利性質(zhì)是，它們在未水合態(tài)硬得足以在室溫下進行機加工，但可以被7jC合來形成具有高折射率的柔軟、可彎折IOL。此外，可以使用較少量的水將它們水合成適度柔性態(tài)。用盡可能少的8水改善了水合對聚合物機械性能和光學(xué)性能的不利影響，如用其它高7jC含量M膠透鏡材料時所觀察到的那些。最終制品的尺寸變化也得以最小化。本發(fā)明聚合物的另一優(yōu)點是，對透鏡可進行轉(zhuǎn)鼓拋光，以產(chǎn)生光滑和圓形邊緣。這是得益于所述材料較高的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度(Tg)以及其它機械性能。本發(fā)明的聚合物是包含至少3種單體的共聚物。一種單體是丙烯酸芳基酯或甲基丙烯酸芳基酯(本文用縮寫形式(甲基)丙烯酸酯來表示丙烯酸酯和甲基丙烯酸酯)，一種是非(甲基)丙烯酸酯的含芳基單體，其中芳基被烯類不飽和基所取代(并且還可進一步被取代)，以及第三種是含1個烯類不飽和基的單體，而且它作為均聚物時形成高水含量的:^H^歐。如果需要，可以使共聚物交聯(lián)。如本文所用，"烯類不飽和基"僅是指脂肪族-C-C-部分，它可存在于分子內(nèi)任何部位，但目前優(yōu)選在端位，即是-C-CH2基。如本文所用，所謂單體的重量百分數(shù)(wt。/。)是指聚合M混合物中的單體重量除以反應(yīng)中單體總重量所計算的百分數(shù)。當已聚合時，基于特定單體的結(jié)構(gòu)單元的wt。/o將略不同于以上的計算值，但差別不大。作為對該信息的便利縮寫，在討論單體重量百分數(shù)時，將使用短語"在共聚物內(nèi)"，但應(yīng)理解該數(shù)值實際上^_從前面推導(dǎo)而來的。本發(fā)明的共聚物可以是無規(guī)或嵌段共聚物。選擇共聚物內(nèi)各單體的比例來產(chǎn)生玻璃化轉(zhuǎn)變溫度為至少約常規(guī)室溫的實質(zhì)上剛性的共聚物。目前優(yōu)選3種單體中每一種在共聚物內(nèi)的存在量為至少約10wt%，更優(yōu)選至少約20wt。/。。在目前優(yōu)選的實施方案中，所述共聚物包含a)至少約20wt。/。的第一單體，例如但不限于乙二醇苯基醚丙烯酸酯或聚乙二醇苯基醚丙烯酸酯。b)至少約10wt。/。的第二單體，例如但不限于苯乙烯或取代苯乙烯。c)至少約10wt。/。的第三單體，例如但不限于甲基丙烯酸羥乙酯、甲基丙烯酸羥基乙氡基乙酯或甲基丙烯酸；和d)少于約10wt。/。的交聯(lián)劑，如二丙烯酸酯或二甲基丙烯酸酯。9由上述單體聚合而成的共聚物，在水合時，應(yīng)在常規(guī)室溫以上，即約15。C以上，是可彎折的，而且折射率應(yīng)高于約1.50。如本文所用，"芳基"是指具有完全離域71電子體系的碳環(huán)式(全碳)環(huán)或者2個或更多個稠合(共享2個相鄰碳原子的環(huán))碳環(huán)式環(huán)。為本發(fā)明的目的，"芳基"也指雜芳環(huán)，即單環(huán)或者2個或更多個稠合環(huán)中至少之一含有l(wèi)個或更多個選自氮、氧和硫的雜原子，其中所述l個或更多個環(huán)同樣具有完全離域的71電子體系。碳環(huán)式芳基的實例包括但不限于苯、萘和奧。雜環(huán)式芳環(huán)的實例包括但不限于呋喃、漆呤、吡咯、漆唑、咪唑、n惡唑、異。惡唑、異漆唑、三唑、！^唑、吡咬、嘧啶、p比嚷和三嚷。本發(fā)明的(甲基)丙烯酸芳基酯單體具有如下結(jié)構(gòu)式<formula>formulaseeoriginaldocumentpage10</formula>其中，Z是-H或-CH3，Q是包含至少一個芳基的實體。例如，Q可以是但不限于乙二醇苯基醚、聚乙二醇苯基醚、苯基、2-乙基苯基、己基苯基、節(jié)基、2-苯基乙基、4-甲基苯基、4-甲基節(jié)基、2-(2-甲基苯基)乙基、2-(3-甲基苯基)乙基、2-(4-甲基苯基)乙基、2-(4-丙基苯基)乙基、2-(4-(l-甲基乙基)苯基)乙基、2-(4-甲lL^^^)乙基、2-(4-環(huán)己基苯基)乙基、2-(2-氯苯基)乙基、2-(3-氯苯基)乙基、2-(4-氯苯基)乙基、2-(4-溴苯基)乙基、2-(3-苯基苯基)乙基、2-(4-苯基苯基)乙基或2-(4-節(jié)基苯基)乙基。更具體地，適用的(甲基)丙烯酸酯單體包括但不限于乙二醇苯基醚丙烯酸酯(EGPEA)、聚(乙二醇)苯基醚丙烯酸酯((聚EG)PEA)、曱基丙烯酸苯酯、甲基丙烯酸2-乙基苯酯、丙烯酸2-乙基苯酯、甲基丙烯酸己基苯酯、丙烯酸己基苯酯、甲基丙烯酸節(jié)酯、甲基丙烯酸2-苯基乙酯、甲基丙烯酸4-甲基苯酯、甲基丙烯酸4-甲基節(jié)酯、甲基丙烯酸2-(2-甲基苯基)乙酯、甲基丙烯酸2-(3-曱基苯基)乙酯、曱基丙烯酸2-(4-甲基苯基)乙酯、曱基丙烯酸2-(4-丙基苯基)乙酯、甲基丙烯酸2-(4-(l-甲基乙基)苯基)乙酯、曱基丙烯酸2-(4-甲H&苯基)乙酯、甲基丙烯酸2-(4-環(huán)己基苯基)乙酯、甲基丙烯酸2-(2-氯苯基)乙酯、甲基丙烯酸2-(3-氯苯基)乙酯、甲基丙烯酸2-(4-氯苯基)乙酯、甲基丙烯酸2-(4-溴苯基)乙酯、甲基丙烯酸2-(3-苯基苯基)乙酯、甲基丙烯酸2-(4-苯基苯基)乙酯或甲基丙烯酸2-(4-節(jié)基苯基)乙酯?；诒疚牡墓_內(nèi)容，本領(lǐng)域技術(shù)人員將意識到可以用來制備本文共聚物的其它(曱基)丙烯酸芳基酯；所有這些(甲基)丙烯酸芳基酯都落在本發(fā)明的范圍內(nèi)。EGPEA和(聚EG)PEA是目前優(yōu)選的(甲基)丙烯酸芳基酯。聚合物內(nèi)第一單體的存在量足以提供高折射率、適度吸水率和提高的骨架剛度。優(yōu)選第一單體占組合物的至少約10wt%，更優(yōu)選至少約20wt。/。，以及目前最優(yōu)選至少約30wt。/。。第一單體的量也應(yīng)足以避免所得共聚物具有不希望的低玻璃化轉(zhuǎn)變溫度。優(yōu)選第一單體在共聚物中的含量少于60wt。/。，更優(yōu)選少于約50wt。/。，以及目前最優(yōu)選少于約45wt%?；诒疚牡墓_內(nèi)容，本領(lǐng)域技術(shù)人員將意識到可以構(gòu)成本發(fā)明共聚物中第一單體的其它單體；所有這些單體都落在本發(fā)明的范圍內(nèi)。第二單體包含被至少是帶有烯類不飽和基的基團所取代的芳基，但該單體不是(甲基)丙烯酸芳基酯。這類單體的結(jié)構(gòu)式為f其中，Z是-H或-CH3以及Ar是取代或未取代芳基。適用第二單體的實例是任選取代的苯乙烯。如果被取代，則取代基選自離素(Br、C1和/或F)、低B基(如甲基、乙基、丙基、丁基、異丙基)和/或低城縣。如本文所用，"烷基"是指完全飽和的(無雙鍵或巻鍵)直鏈或支化烴(僅有碳和氫)基。烷基的實例包括但不限于甲基、乙基、丙基、異丙基、丁基、異丁基、叔丁基、戊基、己基、次乙基(ettienyl)、次丙基(propenyl)、次丁基(butenyl)、環(huán)丙基、環(huán)丁基、環(huán)戊基和環(huán)己基。如本文所用，"烷基，，包括"亞烷基"在內(nèi)，是指有2個而非1個可^^其它基團的開放化合階(openvalence)的完全飽和的直鏈或支化烴基。亞烷基的實例包括但不限于亞甲基-CHr、亞乙基-CH2CH2-、亞丙基-CH2CH2CH2-、正亞丁基-CH2CH2CH2CH2-、仲亞丁基-CH2CH2CH(CH3)-等。為本發(fā)明的目的，"脂肪基"被認為與"烷基"同義。如本文所用，"烷H&"是指-o-烷基。目前優(yōu)選的第二單體是氯代苯乙烯，目前最優(yōu)選的是苯乙烯本身。共聚物內(nèi)第二單體的存在量足以把所得共聚物的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度提高到理想的加工溫度。不受任何具體理論的限制，認為第二單體因其芳環(huán)而提供較高的折射率和疏水性。優(yōu)選第二單體占共聚物的至少約10wt%，更優(yōu)選至少約15wt%，目前最優(yōu)選至少約20wt%。第二單體的存在量應(yīng)實現(xiàn)前述目的但對共聚物的折射率、光學(xué)透明性或其它所希望的性能無不利影響。優(yōu)選第二單體在共聚物中的含量少于約60wt。/。，更優(yōu)選少于約40wt。/。，目前最優(yōu)選少于約30wt。/。?；诒疚牡墓_內(nèi)容，本領(lǐng)域技術(shù)人員將意識到可以構(gòu)成本發(fā)明共聚物中第二聚合物的其它聚合物；所有這些聚合物都落在本發(fā)明范圍內(nèi)。第三單體包含內(nèi)含一個烯類不飽和基，因而能ii^聚合物骨架的化合物，而且，作為均聚物，所述單體能形成高水含量的水凝膠。目前優(yōu)選第三單體包含無芳族取代基的甲基丙烯酸酯。適用的第三單體包括但不限于曱基丙烯酸羥乙酯(HEMA)、甲基丙烯酸羥基乙氡基乙酯(HEEMA)、曱基丙烯酸羥基二乙氡基乙酯、甲基丙烯酸甲氡基乙酯、甲基丙烯酸甲氣基乙氡基乙酯、曱基丙烯酸甲猛二乙氡基乙酯、N-乙烯基-2-吡咯烷酮、甲基丙烯酸和乙烯醇(可作為乙酸乙烯酯1共聚物，然后被水解)?；诒疚牡墓_內(nèi)容，本領(lǐng)域技術(shù)人員將意識到其它第三單體。所有這些單體都落在本發(fā)明范圍內(nèi)。目前，HEMA和HEEMA是優(yōu)選的第三單體。第三單體的存在量足以使所得共聚物可以以約10wt。/。或更低的水平水合。優(yōu)選第三單體的存在量占組合物的至少約10wt。/。，更優(yōu)選至少約20wt。/。，目前最優(yōu)選至少約25wtY。。第三單體的存在量應(yīng)少得足以避免共聚物在7jC合時明顯膨脹。優(yōu)選第三單體在共聚物中的含量少于約60wt%,更優(yōu)選少于約50wt%,目前最優(yōu)選少于約40wt%。共聚物還可包括交聯(lián)劑。用于本發(fā)明目的的交聯(lián)劑包含帶2個或更多個烯類不飽和基的化合物。目前優(yōu)選兩個烯類不飽和基的位置都在交聯(lián)劑的端位上。交聯(lián)劑可以是，例如但不限于，二乙烯基化合物、(甲基)丙烯酸酯的乙烯基酯或烯丙基酯、二丙烯酸酯、二曱基丙烯酸酯或丙烯酸酯和甲基丙烯酸酯的組合。目前優(yōu)選交聯(lián)劑包含二丙烯酸酯、二甲基丙烯酸酯或丙烯酸酯/甲基丙烯酸酯(即一個烯類不飽和基包含在丙烯酸酯內(nèi)而另一個包含在甲基丙烯酸酯內(nèi)的交聯(lián)劑)。目前特別優(yōu)選的交聯(lián)劑具有如下結(jié)構(gòu)式其中Z和Z，獨立地是氬或-CH3以及A是任選取代的烷基、環(huán)^或芳基。本發(fā)明交聯(lián)劑的實例包括但不限于乙二醇二甲基丙烯酸酯(EGDM)、二甘醇二甲基丙烯酸酯、聚乙二醇二曱基丙烯酸酯、1,3-丙二醇二甲基丙烯酸酯、1，6-己二醇二曱基丙烯酸酯、1，3-丁二醇二曱基丙烯酸酯和1，4-丁二醇二甲基丙烯酸酯。目前最優(yōu)選的是乙二醇二曱基丙烯酸酯。交聯(lián)劑的存在量應(yīng)足以允許水合共聚物在被彎折后能回復(fù)到其起始形狀。優(yōu)選交聯(lián)劑占組合物的至少約1.0wt%，更優(yōu)選至少約3.0wt%。相反，交聯(lián)劑的存在量應(yīng)低到足以避免使共聚物過剛或過脆。優(yōu)選交聯(lián)劑在共聚物中的含量少于約10wt%，目前更優(yōu)選少于約5wt%本領(lǐng)域技術(shù)人員將理解，根據(jù)預(yù)期應(yīng)用，在含共聚物的組合物中可任選地加入添加劑，例如紫外線(UV)阻擋劑、藍色光阻擋劑等。這類添加劑可以在聚合反應(yīng)期間加入，而且實際上可以包含烯類不飽和基團，從而使之能結(jié)合入共聚物的骨架，或者也可以在聚合反應(yīng)之后以及在形成為可機加工結(jié)構(gòu)之前加入。典型的uv吸收材料包括例如Namdaran等人的U.S.專利5,433,746第5欄第3~29行中公開的那些，該文獻通過引用并入本文，就4象本文中列出了其全文一樣。適用的UV吸收劑包括，例如但不限于，苯酮、乙烯基苯酮和苯并三唑。使用時，UV吸收材料優(yōu)選以少于共聚物總重量的約1%的濃度加入。本發(fā)明的共聚物可以用傳統(tǒng)聚合法生產(chǎn)。例如，可以把多種單體<formula>formulaseeoriginaldocumentpage13</formula>13混合在一起并加熱到高溫以促進聚合反應(yīng)。為促進和/或提高聚合反應(yīng)速率，可以將聚合反應(yīng)領(lǐng)域技術(shù)人員熟知的所選催化劑和/或引發(fā)劑包括到單體混合物中。這類催化劑/引發(fā)劑的實例包括但不限于自由基引發(fā)劑，如2,2，-偶氮二異丁腈(AIBN)、過氧化苯曱酰、過氧化乙酰、月桂基過氧化物和叔丁基過氧化物。目前，2，2，-偶氮二異丁腈(AIBN)是優(yōu)選的引發(fā)劑。用本發(fā)明的共聚物制造眼科元件的方法可包括如下步驟提供玻璃化轉(zhuǎn)變溫度高于約常規(guī)室溫(即約15。C或60°F)以及折射率大于約1.50的共聚物，即本發(fā)明的共聚物。使處于其未水合態(tài)(即剛性態(tài))的共聚物形成為具有所希望尺寸的剛性眼科元件。然后水合該眼科元件，以形成可彎折B艮科元件。優(yōu)選水合共聚物的平衡水濃度小于約10wt。/。以及折射率大于約1.50。為制造本發(fā)明的眼科元件，可以使本發(fā)明的共聚物形成為片狀或棒狀。在室溫下，用標準車削技術(shù)，由共聚物片材或棒材切取達到所希望的尺寸和屈光度的眼科元件，然后同樣用標準技術(shù)，如轉(zhuǎn)鼓拋光法，進行拋光。然后，對眼科元件，例如目前優(yōu)選的IOL，進行水合。這可通過如下步驟實現(xiàn)把所述眼科元件優(yōu)選在升高的溫度(如20~IOO'C)下浸泡在水溶液(水或鹽水)中達足夠長時間，使聚合物達到其平衡水含量。如本文所用，"平衡水含量，，是指本發(fā)明的共聚物在給定溫度下所能吸收的最大量水溶液(例如但不限于等滲壓鹽水)，以下式計算的重量百分數(shù)(wt。/。)表示EWC(%)=100x(Mh-Md)/Md，其中Md是干聚合物的重量，Mh是水合聚合物的重量。為本發(fā)明的目的，平衡水含量是共聚物在約體溫(即約37'C)所能含有的水量。對于本發(fā)明的共聚物，為達到所希望的平衡水含量，可以把共聚物在機加工成眼科元件之后置于水溶液中，溫度可升到約40°C,然后在約40。C恒溫約10min。接著，可逐漸升溫到約60。C，在該溫度下恒溫約lh，然后逐漸降低到約室溫。應(yīng)理解，這僅是本發(fā)明共聚物達到平衡水含量的一種方法?；诒疚牡墓_內(nèi)容，本領(lǐng)域技術(shù)人員將容易意識到這些共聚物達到平衡水濃度的其它方案；所有這些方案都落在本發(fā)明的范圍內(nèi)。如本文所用，"等滲壓鹽水，，是指溶解在水中的鹽(通常是氯化鈉)，其中鹽量與體液中的基4^目同。為用于眼睛，鹽量是在水中含約0.8140.9。/。w/v(每單位體積的重量)氯化鈉。在米制中，w/v與w/w相同，因為單位體積水，即1113水，重lg?？梢酝ㄟ^加入硼酸和硼酸鈉或磷酸鈉和磷酸鉀來緩沖等滲壓鹽水，以與眼內(nèi)pH值匹配(磷酸鹽緩沖鹽水，PBS)。目前優(yōu)選用于眼內(nèi)透鏡和本發(fā)明方法的等滲壓鹽水溶液是磷酸鹽緩沖鹽水，例如但不限于Dulbecco緩沖磷酸鹽溶液；平衡鹽溶液，例如但不限于Hank平衡鹽溶液和Earle平衡鹽溶液；以及血庫鹽水，即已緩沖到血pH(7.0~7.2)的氯化鈉濃度為約0.85~0.9%的溶液。含多種添加物質(zhì)的很多其它生理(即等滲壓)鹽水制劑是本領(lǐng)域已知的；其中，已知或表現(xiàn)出可用于眼睛的任何一種都可用作本發(fā)明的等滲壓溶液，而且所有這些生理鹽水溶液都落在本發(fā)明的范圍內(nèi)。由本發(fā)明的聚合物制成的10L或其它目fl^元件在水合時不應(yīng)明顯改變形狀或尺寸。也就是i兌，干元件的直徑和厚度與7jc合元件的的直徑和厚度之間不應(yīng)有統(tǒng)計學(xué)上的顯著差異。本發(fā)明的共聚物具有理想特性的獨特組合高折射率、良好的機械性能、高玻璃化轉(zhuǎn)變溫度、光學(xué)透明性、可水合性和一旦水合后的可彎折性。尤其有利的是如下事實本發(fā)明的共聚物在等于或高于常規(guī)室溫(即等于或高于約15'C)下是可彎折的，盡管其玻璃化轉(zhuǎn)變溫度高于室溫，而且，在水合態(tài)，它們的折射率(RI)等于或高于約1.50。透鏡的屈光力是其形狀和制造材料固有折射率的函數(shù)。一般而言，在其它因素相同時，折射率越高，則材料越好。由較高折射率的材料制成的透鏡可以是薄的，且能提供等同于由較低折射率的材料所制成的^jf透鏡的屈光力。較薄的透鏡更易插入并在手術(shù)期間造成更少的外傷性創(chuàng)傷。用本發(fā)明的共聚物已得到至少1.50的屈光指數(shù)。本發(fā)明的干燥共聚物剛硬但不脆，這部分歸因于其玻璃化轉(zhuǎn)變溫度。這就允許在室溫下切削和拋光(例如機加工)物體，如透鏡，而不必像現(xiàn)有技術(shù)中那樣在低溫下模塑或成型。事實上，在室溫下，本發(fā)明的水合聚合物能彎曲180。而不開裂。切削和拋光由本發(fā)明的聚合物制成的眼科元件的能力便于形成聚合物折射率所允許的最小中心厚度的透鏡。因此，與具有相同折射率但必須模塑成所希望形狀的材料相比，本發(fā)明的共聚物可以生產(chǎn)出更薄的透鏡。例如，可以由本發(fā)明的聚合物生產(chǎn)中心厚度小于約0.8mm的20屈光度的透鏡。透鏡的此種薄度允許其通過小15至約2mm、甚至更小的切口插入。這是對眼科手術(shù)領(lǐng)域內(nèi)通常要求大得多的切口來插入透鏡的現(xiàn)狀的重大改進。本發(fā)明共聚物的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度(Tg)優(yōu)選高于約15'C，這樣就能用傳統(tǒng)的切削和車削技術(shù)進行加工。也就是說，在室溫下，共聚物硬到足以進行機加^。優(yōu)選Tg高于約15'C,更優(yōu)選高于約25°C，目前最優(yōu)選高于約30。C。本發(fā)明共聚物的Tg可以用本領(lǐng)域所接受的任何手段測定，但值得指出的是，不同的方法有時會導(dǎo)致明顯不同的結(jié)果。為本發(fā)明的目的，目前優(yōu)選動態(tài)力學(xué)分析。本發(fā)明的水合共聚物將具有小于約10wt。/。的平衡水含量(EWC)，優(yōu)選小于約8wt。/。，甚至更優(yōu)選小于約5wt%，目前最優(yōu)選4wt。/?；蚋?。更具體地，目前本發(fā)明的水合共聚物具有約3wt。/。約10wt。/。的平衡水濃度，優(yōu)選約4wt。/o約8wt%，目前最優(yōu)選約4wt。/。。如此低的吸水率允許有效的水合，而對可彎折透鏡的機械性能或光學(xué)性能無不利影響。例如，水合時，在這樣的EWC水平下，透鏡的尺寸和折射率都不會明顯變化。此外，本發(fā)明的共聚物在水合期間傾向于發(fā)生小于約10體積％的膨脹；優(yōu)選水合時體積膨脹百分率小于約5%。膨脹百分率通過測定由共聚物制成的標準鈕狀樣品在水合前后的尺寸差異進行計算。由本發(fā)明的共聚物制成的人造透鏡可以用與目前白內(nèi)障手術(shù)中所用相同的2mm切口插入眼睛?？蔁o需縫合。在眼睛中植入IOL的方法可包括提供包含本發(fā)明共聚物的7JC合IOL,并用注射器把它注入眼睛，優(yōu)選通過長度小于約2mm的切口注入。透鏡可以用例如U.S.專利4,715,373中所述的器件插入，該文獻并入本文，就《象本文中列出了其全文一樣。用來在眼睛內(nèi)定位IOL的定位系統(tǒng)的形狀對本發(fā)明而言并不是關(guān)鍵。共聚物可用于具有多種定位系統(tǒng)的可彎折透鏡。關(guān)于IOL定位系統(tǒng)的討論參見例如U.S.專利5,776,191，該文獻也并入本文，就4象本文中列出了其全文一樣。實施例16實施例1通過在減壓條件下混合下列成分來制備各種共聚物第一單體組分、第二單體組分、第三單體組分、交聯(lián)劑和可聚合的UV阻擋劑?？梢?吏用例如但不限于總濃度為0.3wt。/。的乙烯基苯并三唑作為UV阻擋劑。為引發(fā)聚合，以0.2wt。/。的濃度使用自由基引發(fā)劑2，2，-偶氮二異丁腈(AIBN)。在玻璃燒瓶內(nèi)用磁力攪拌棒混合單體溶液30min。溶液用0.2微米(p)過濾器過濾并注射進包含2塊靠彈簧夾頭組合在一起并靠塑料塾片分隔的玻璃板的片材模具內(nèi)。然后把該模具放在60'C水浴內(nèi)10h，取出，并在95'C后固化12h。得到透明的硬質(zhì)聚合物片。用傳統(tǒng)機加工技術(shù)，如制造聚甲基丙烯酸曱酯(PMMA)IOL中所用的那些技術(shù)，從硬質(zhì)塑料片上切取各種屈光度(5、10、20和34)的眼內(nèi)透鏡。在20'C轉(zhuǎn)鼓拋光IOL2天。用超純水清洗已拋光透鏡。在該階段，IOL仍是剛硬而不可彎折的。然后把IOL放在各盛有鹽水溶液的小瓶內(nèi)。把小瓶放在溫控烘箱內(nèi)并經(jīng)歷如下列調(diào)節(jié)循環(huán)以10。C/h的速率從20。C升溫到40'C。在40。C恒溫30min。以10。C/h的速率升溫到60'C。在60。C恒溫4h。以10'C/h的速率降溫到室溫(約20'C)。這時，IOL是柔軟和易彎折的，而且具有優(yōu)異的光學(xué)性能。透鏡尺寸(光學(xué)尺寸(opticsize)、厚度、直徑)不因水合而顯著變化。發(fā)現(xiàn)樣品的表面和邊緣都很光滑。水合后用重量分析法測定平衡水含量。還測定透鏡的折射率和玻璃化轉(zhuǎn)變溫度。結(jié)果示于表l。表l<table>tableseeoriginaldocumentpage17</column></row><table>525%聚EGPEA11%苯乙烯60%HEMA4%EGDM12.1一般一般1.5235,8640%聚EGPEA26%苯乙烯30%HEMA4%EGDM4.0好好1.5510.145%聚EGPEA31%苯乙蜂20%HEMA4%EGDM1.3好差1,5560.1850%聚EGPEA36%苯乙辟10%HEMA4%EGDM好差1.5540.1925%聚EGPEA11%苯乙烯60%HEEMA4%EGDM16.5差一般1.5097.21040%聚EGPEA26%笨乙辟30%HEEMA4%EGDM9.2差一般1.5146.51145%聚EGPEA31%苯乙烯20%HEEMA4%EGDM4.6差一般1.5332.31250%聚EGPEA36%苯乙烯10%HEEMA4%EGDM5.3差一般1.5413.61340%聚EGPEA28%苯乙烯30%HEMA2%EGDM5,1一般好1.5510.31434%聚EGPEA31%苯乙烯32%HEMA3%EGDM5.0一般一般1.5530.41541%聚EGPEA26%苯乙烯31%HEMA2%EGDM4.5差一般1.5523.11641%聚EGPEA27%苯乙烯31%FIEMA1%EGDM4.8差一般1.5494.61720%聚EGPEA40%苯乙烯40%HEMA1%EGDM3.2好差1.5512.11841%聚EGPEA27%氯代笨乙辨31%HEMA1%EGDM5.1一般一般1.5472.11941%聚EGPEA26%氯代苯乙烯30%聚HEMA4%EGDM4.2一般一般1.5510.2HEMA=甲基丙烯酸羥乙酯HEEMA-甲基丙烯酸羥基乙氧基乙酯EGPEA=乙二醇苯基醚丙烯酸酯EGDM-乙二醇二甲基丙烯酸酯18表2給出由本發(fā)明共聚物以外的其它材料所制成的透鏡，以用于比較。表2對比材料EWC(wt%)RI可;^工性^c合后的可彎折性膨脹％水凝膠l601.38好好15水賊2301.44好好11水凝膠3751.34好好25水凝膠4201.46好好10丙烯酸樹脂101.54不可機加工—0丙烯酸樹脂201.55不可機加工—07JC^i^聚HEMA水^i^2=HEMA-MMA共聚物MMA-甲基丙烯酸甲酯水凝膠3=HEMA-NVP共聚物NVP=n-乙烯基吡咯烷酮水凝膠4=高度交聯(lián)的HEMA-MMA共聚物丙烯酸樹脂1=丙烯酸苯基乙酯79wt%甲基丙烯酸甲酯16wt%EGDM5wt%丙烯酸2=丙烯酸2-苯氡基乙酯88wt%丙烯酸正己酯10wt%EGDM2wt%。在上表中"可機加工性"是指用車床切削未水合的材料，其中金剛石工具在高速旋轉(zhuǎn)的同時與材料接觸。可機加工性好，是指材料被干凈利落地切削成圓盤，因而最終產(chǎn)品的半徑和尺寸可預(yù)先選定?？蓹C加工性一般，是指如果環(huán)境參數(shù)可以例如通過降溫來進行控制，則材19料能進行機加工?？蓹C加工性差，是指車削期間材料傾向于變形或斷裂，但如果控制環(huán)境^仍可進行機加工。不可機加工，是指材料不能用車床進行切削，而必須用諸如模塑之類的方法形成。"可彎折性"是指材料一旦水合后就可以彎曲到約180。而不斷裂的能力?？蓮澱坌院?，是指當材料被切削成約為標準透鏡尺寸的圓盤時，所述材料可以容易地用鉗狀骨針彎折。可彎折性一般，是指施加#>小的力時材料的水合圓盤就會彎折?？蓮澱坌圆睿侵甘┘虞^大的力時，水合圓盤彎折而不斷裂。實施例2進行水合研究，以評價完全水合后尺寸的變化。使用實施例l中所述各配方的20個樣品。樣品是直徑為16.5mm、厚度為2.0mm的圓盤。對每個配方，求平均結(jié)果并示于表3中。表3<table>tableseeoriginaldocumentpage20</column></row><table>權(quán)利要求1.制造眼內(nèi)透鏡的方法，所述方法包括提供包含下列組分的剛性共聚物第一單體，所述第一單體包含丙烯酸芳基酯或甲基丙烯酸芳基酯；第二單體，所述第二單體包含芳環(huán)，該芳環(huán)包含帶有1個烯類不飽和基的取代基，條件是所述第二單體不是丙烯酸芳基酯或甲基丙烯酸芳基酯；和第三單體，所述第三單體包含1個烯類不飽和基，所述第三單體如果被聚合成均聚物，則形成高水含量的水凝膠；任選地，交聯(lián)劑；將該剛性共聚物機加工成具有所希望尺寸的剛性眼內(nèi)透鏡；和水合該剛性眼內(nèi)透鏡，以形成可彎折眼內(nèi)透鏡，其中所述可彎折眼內(nèi)透鏡的平衡水濃度為約1.5wt％～約10wt％，折射率大于約1.50。2.權(quán)利要求l的方法，其中所述可彎折眼內(nèi)透鏡的平衡水含量為約2wt。/。約8wt0/。。3.權(quán)利要求2的方法，其中所述可彎折眼內(nèi)透鏡的平衡水含量為約4wt0/0。4.權(quán)利要求1的方法，還包含UV阻擋劑。5.權(quán)利要求l的方法，還包含藍色光阻擋劑。6.權(quán)利要求1的方法，其中所述眼內(nèi)透鏡是20屈光度透鏡且中心厚度小于約0.8mm。7.權(quán)利要求l的方法，其中通過以下步驟使所述剛性眼內(nèi)透鏡水合把所述透M在水溶液中；逐漸升高所述水溶液的溫度至約40°C;使所述水溶液在約40'C恒溫約10min;逐漸升高所述水溶液的溫度至約60。C;使所述7jc溶液在約60。C恒溫約lh;和逐漸降低所述水溶液的溫度至約室溫。8.權(quán)利要求l的方法，其中通過以下步驟使所述剛性眼內(nèi)透鏡水合把所述透M在水溶液中；逐漸升高所述水溶液的溫度至約50°C;使所述水溶液在約50'C恒溫約24h;和逐漸降低所述水溶液的溫度至約室溫。9.權(quán)利要求l的方法，其中對所述剛性眼內(nèi)透鏡進行機加工包括由剛性共聚物片材或棒材車削所述透鏡，然后拋光所切削的透鏡。10.權(quán)利要求1的方法，其中所述第一單體選自乙二醇苯基醚丙烯酸酯(EGPEA)、聚(乙二醇)苯基醚丙烯酸酯((聚EG)PEA)、甲基丙烯酸苯酯、曱基丙烯酸2-乙基苯酯、丙烯酸2-乙基苯酯、曱基丙烯酸己基苯酯、丙烯酸己基苯酯、甲基丙烯酸節(jié)酯、甲基丙烯酸2-苯基乙酯、甲基丙烯酸4-甲基苯酯、甲基丙烯酸4-甲基節(jié)酯、甲基丙烯酸2-(2-曱基苯基)乙酯、曱基丙烯酸2-(3-甲基苯基)乙酯、甲基丙烯酸2-(4-甲基苯基)乙酯、曱基丙烯酸2-(4-丙基苯基)乙酯、甲基丙烯酸2-(4-(1-甲基乙基)苯基)乙酯、甲基丙烯酸2-(4-甲IL^苯基)乙酯、曱基丙烯酸2-(4-環(huán)己基苯基)乙酯、甲基丙烯酸2-(2-氯苯基)乙酯、甲基丙烯酸2-(3-氯苯基)乙酯、曱基丙烯酸2-(4-氯苯基)乙酯、曱基丙烯酸2-(4-溴苯基)乙酯、甲基丙烯酸2-(3-苯基苯基)乙酯、曱基丙烯酸2-(4-苯基苯基)乙酯或曱基丙烯酸2-(4-爺基苯基)乙酯。11.權(quán)利要求10的方法，其中所述第一單體選自EGPEA和(聚EG)PEA。12.權(quán)利要求1的方法，其中所述第二單體選自氯代苯乙烯和苯乙烯。13.權(quán)利要求ll的方法，其中所述第二單體是苯乙烯。14.權(quán)利要求1的方法，其中所述第三單體選自甲基丙烯酸羥乙酯(HEMA)、甲基丙烯酸羥基乙f^乙酯(HEEMA)、甲基丙烯酸羥基二乙氡基乙酯、甲基丙烯酸甲氡基乙酯、甲基丙烯酸甲氡基乙氧基乙酯、甲基丙烯酸甲緣二乙猛乙酯、N-乙烯基-2-吡咯烷酮、甲基丙烯酸和乙烯醇。15.權(quán)利要求13的方法，其中所述第三單體選自甲基丙烯酸羥乙酯(HEMA)、曱基丙烯酸羥基乙ltJ^乙酯(HEEMA)。16.權(quán)利要求l的方法，其中，如果要選的話，所述交聯(lián)劑選自二乙烯基化合物、丙烯酸酯或甲基丙烯酸酯的乙烯基酯、丙烯酸酯或甲基丙烯酸酯的烯丙基酯、二丙烯酸酯、二曱基丙烯酸酯或丙烯酸酯/甲基丙烯酸酯。17.權(quán)利要求16的方法，其中所述交聯(lián)劑選自乙二醇二甲基丙烯酸酯(EGDM)、二甘醇二甲基丙烯酸酯、聚乙二醇二甲基丙烯酸酯、1，3-丙二醇二甲基丙烯酸酯、1，6-己二醇二曱基丙烯酸酯、1，3-丁二醇二曱基丙烯酸酯和1，4-丁二醇二甲基丙烯酸酯。18.權(quán)利要求15的方法，其中所述交聯(lián)劑是乙二醇二曱基丙烯酸酯。全文摘要本發(fā)明提供由包含第一單體、第二單體和第三單體以及任選的交聯(lián)劑的共聚物形成具有高折射率的可彎折眼內(nèi)元件的方法。所述第一單體包含丙烯酸芳基酯或甲基丙烯酸芳基酯；所述第二單體包含芳環(huán)，該芳環(huán)包含帶有1個烯類不飽和基的取代基，條件是所述第二單體不是丙烯酸芳基酯和甲基丙烯酸芳基酯；所述第三單體包含1個烯類不飽和基，并且所述第三單體如果被聚合成均聚物，則形成高水含量的水凝膠。文檔編號G02B1/04GK101495887SQ200780028742公開日2009年7月29日申請日期2007年7月27日優(yōu)先權(quán)日2006年7月28日發(fā)明者哈立德·門塔克申請人:先進視覺科學(xué)有限公司