專利名稱：具有高折光率的芳香基甲硅烷基單體的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用于制備生物相容性醫(yī)療器件的單體。更具體地，本發(fā)明涉及一種能夠自聚或與其他單體共聚的芳香基甲硅烷基單體。聚合或共聚合后，由所述單體能夠得到具有理想的物理性能和折光率的適用于制備眼科器件的聚合物組合物。
背景技術(shù)：
自從二十世紀(jì)四十年代以來(lái)，人們就開(kāi)始使用眼內(nèi)透鏡(IOL，intraocular len)植入件的眼科器件來(lái)醫(yī)治眼疾或天然眼球晶狀體的創(chuàng)傷。多數(shù)情況下，都是在進(jìn)行治療眼疾或天然眼球晶狀體創(chuàng)傷的眼科手術(shù)時(shí)將眼內(nèi)透鏡植入眼內(nèi)，如治療白內(nèi)障就是這樣。幾十年來(lái)，制備眼內(nèi)透鏡植入件的優(yōu)選原材料主要是聚甲基丙烯酸甲酯。這是一種剛性的玻璃狀聚合物。
最近幾年，柔韌性更好的眼內(nèi)透鏡植入件越來(lái)越受到歡迎。因?yàn)檫@種材料具有較好的可壓縮、可折疊、可卷曲或其他形式的形狀改變性能。由這種柔韌性材料制備的眼內(nèi)透鏡植入件在植入眼睛之前，可以使其發(fā)生適當(dāng)?shù)淖冃?，以便通過(guò)眼角膜的切口更方便地植入眼睛。在通過(guò)切口將眼內(nèi)透鏡放入眼內(nèi)后，這種眼內(nèi)透鏡材料所具有的形狀記憶功能，使眼內(nèi)透鏡能夠變回到原來(lái)的形狀。所述的這種柔韌性眼內(nèi)透鏡植入件能夠通過(guò)非常小的切口植入眼內(nèi)，如小于4.0mm的切口，而剛性眼內(nèi)透鏡則需要較大的切口才能植入眼內(nèi)，如5.5～7.0mm。眼內(nèi)透鏡植入件的剛性越高，則需要的切口也越大，因?yàn)橥哥R必須通過(guò)眼角膜上的尺寸稍大于不變形眼內(nèi)透鏡的切口才能植入眼睛。已經(jīng)發(fā)現(xiàn)，較大的切口更容易引起術(shù)后并發(fā)癥，如容易誘發(fā)術(shù)后眼睛散光，因此，剛性透鏡植入件不太受人歡迎，。
隨著最近幾年小切口白內(nèi)障手術(shù)技術(shù)的進(jìn)步，人們?cè)絹?lái)越重視開(kāi)發(fā)柔性、可折疊的適合于制備人工眼內(nèi)透鏡植入件的材料。一般而言，目前常用的制備眼內(nèi)透鏡的材料不外乎如下三大類聚硅氧烷、親水丙烯酸樹(shù)脂和疏水丙烯酸樹(shù)脂。
一般而言，水含量較高的親水丙烯酸樹(shù)脂或者說(shuō)是“水凝膠”的折光率相對(duì)較低，這使得其在減小切口尺寸方面不如其他材料。因?yàn)榈驼酃饴实牟牧闲枰雍裱蹆?nèi)透鏡的光學(xué)部分才能達(dá)到一定的折光能力。聚硅氧烷材料具有比水含量較高的親水丙烯酸樹(shù)脂更高的折光率，但是，在折疊放入眼內(nèi)以后，會(huì)急劇展開(kāi)，這會(huì)對(duì)角膜內(nèi)皮和/或眼球及眼內(nèi)其他組織造成潛在的傷害。玻璃化溫度較低的疏水丙烯酸樹(shù)脂材料的性能更好一些，因?yàn)樗哂休^高的折光率，同時(shí)與聚硅氧烷相比，其展開(kāi)的速度較慢，也更容易控制一些。不幸的是，這種玻璃化溫度較低的疏水丙烯酸樹(shù)脂材料在植入眼睛之前由于含有很少的水或者根本不含水，這樣，在植入眼內(nèi)后，它會(huì)吸收眼內(nèi)的水份，造成光反射或“眩光”。另外，由于有些丙烯酸樹(shù)脂聚合體對(duì)溫度很敏感，因此，很難獲得理想的折疊和展開(kāi)特性。
由于現(xiàn)有的用于制備眼內(nèi)植入件的聚合物材料具有上述諸多缺點(diǎn)，有必要開(kāi)發(fā)一種具有理想的物理性能和折光率的聚合物材料，同時(shí)該聚合物材料穩(wěn)定，并具有可生物相容性。
發(fā)明概述本發(fā)明的柔韌的、可折疊的、具有較高折光率和伸長(zhǎng)率的聚合物組合物是通過(guò)芳香基甲硅烷基單體聚合或共聚合制備的。所述的單體是通過(guò)多步反應(yīng)制備的。由硅烷單體制備的聚合物組合物具有適合于制備眼科器件的非常理想的物理性能。本發(fā)明的聚合物組合物是一種透明的、可生物相容的、具有較高的折光率和伸長(zhǎng)率的材料，而且在手術(shù)期間能夠長(zhǎng)期保持其強(qiáng)度。所述的聚合物組合物特別適合于制備眼內(nèi)透鏡植入件、隱形眼鏡、角膜修補(bǔ)物、角膜環(huán)、角膜嵌入物及類似物。
用于制備本發(fā)明的聚合物組合物的優(yōu)選芳香基甲硅烷基單體，其結(jié)構(gòu)可以用下述的化學(xué)式1表示 化學(xué)式1其中R是一個(gè)可聚合的官能團(tuán)；X選自C1-10的烷基、C1-10的烷氧基、C6-36的芳基和C6-36的芳氧基；R1官能團(tuán)可以相同，也可以不同，其選自C1-10的烷基、C1-20的環(huán)烷基、C6-36的芳基、C6-36的芳醚、C6-36的雜環(huán)、含有一個(gè)或多個(gè)取代基的C6-36的雜環(huán)、C1-10的烷基醚和C6-36的芳氧基。
相應(yīng)地，本發(fā)明的一個(gè)目的是提供具有理想的物理性能、適合于制備眼科器件的透明的聚合物組合物。
本發(fā)明的另一個(gè)目的是提供具有較高折光率的聚合物組合物。
本發(fā)明的再一個(gè)目的是提供適合于制備眼內(nèi)透鏡植入件的聚合物組合物。
本發(fā)明的第四個(gè)目的是提供具有生物相容性的聚合物組合物。
本發(fā)明的第五個(gè)目的是提供能夠用于制備隱形眼鏡的聚合物組合物。
本發(fā)明的第六個(gè)目的是提供制備方法較為經(jīng)濟(jì)的聚合物組合物。
通過(guò)以下詳細(xì)說(shuō)明和權(quán)利要求，本發(fā)明的這些目的和其他目的以及優(yōu)點(diǎn)將會(huì)更加明確，其中一些目的和優(yōu)點(diǎn)得到了特別詳細(xì)的描述。
發(fā)明詳述本發(fā)明涉及一種通過(guò)三步反應(yīng)制備的新型的芳香基甲硅烷基單體。本發(fā)明所述的芳香基甲硅烷基單體適用于制備具有生物相容性的聚合物組合物。本發(fā)明的聚合物組合物具有特別理想的物理性能，其折光率較高，接近或大于1.45，伸長(zhǎng)率相對(duì)較高，接近或大于100％，因此，本發(fā)明的聚合物組合物是制備眼科器件的理想材料。
本發(fā)明的芳香基甲硅烷基單體可用如下的化學(xué)式1表示 化學(xué)式1其中R是一個(gè)可聚合的官能團(tuán)，選自甲基丙烯酸酯、丙烯酸酯、丙烯酰胺、甲基丙烯酰胺、苯乙烯基、衣康酸酯、富馬酸酯、乙烯基、乙烯氧基、氨基甲酸乙烯酯和碳酸乙烯酯；X選自C1-10烷基，例如可以是，但不限于甲基、丙基、庚基；C1-10烷氧基，例如可以是，但不限于乙氧基、丁氧基、辛氧基；C6-36芳基，例如可以是，但不限于苯基、萘基；和C6-36芳氧基，例如可以是，但不限于苯氧基、萘氧基；R1官能團(tuán)可以相同，也可以不同，選自C1-10烷基，例如可以是，但不限于甲基、丙基、戊基，但是，為增加穩(wěn)定性優(yōu)選丙基；C1-20環(huán)烷基，例如可以是，但不限于環(huán)己烷基、環(huán)庚烷基；C6-36芳基，例如可以是，但不限于苯基、萘基；C6-36芳醚，例如可以是，但不限于苯醚、萘醚；C6-36雜環(huán)基，例如可以是，但不限于吡啶、喹啉、呋喃、噻吩，但是，為增加折光率優(yōu)選為吡啶；含有一個(gè)或多個(gè)取代基的前述C6-36雜環(huán)，例如取代基可以是，但不限于氯原子、氟原子、氨基、酰胺基、羰基或C1-3烷基(如甲基或丙基)；C6-36芳氧基，例如可以是，但不限于苯氧基、萘氧基；和C1-10烷基醚(如甲醚、丙醚)。
本發(fā)明的芳香基甲硅烷基單體的實(shí)例包括，但不限于1-甲基丙烯酰氧基丙基-二甲基-苯基硅烷、1-甲基丙烯酰氧基丙基-二苯基-甲基硅烷和1-甲基丙烯酰氧基丙基-三苯基硅烷。
本發(fā)明的芳香基甲硅烷基單體可以通過(guò)下述流程

圖1所示的三步反應(yīng)制備。
流程圖1根據(jù)本發(fā)明方法制備的上述一種或多種芳香基甲硅烷基單體可以聚合或與其他單體共聚合。上述一種或多種硅烷單體可以與一種或多種芳香或非芳香非甲硅烷氧基單體、親水單體、疏水單體或者是上述幾種單體中的任意幾種共聚合，制備出本發(fā)明的聚合物組合物。
用于與本發(fā)明的一種或幾種芳香基甲硅烷基單體共聚合的芳香或非芳香的非甲硅烷氧基單體的實(shí)例包括但不限于甲基丙烯酸-2-苯氧基乙酯、甲基丙烯酸-3，3-二苯基丙酯、N，N’-二甲基丙烯酰胺、甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸-2-(1-萘基)乙酯、甲基丙烯酸乙二醇酯、丙烯酸-3-苯基丙酯和甲基丙烯酸-2-(2-萘基)乙酯。但是，為增加折光率，優(yōu)選為甲基丙烯酸-2-(1-萘基)乙酯。
用于與本發(fā)明的一種或多種芳香基甲硅烷基單體共聚合的疏水單體的實(shí)例包括但不限于甲基丙烯酸-2-乙基己酯、3-甲基丙烯酰氧基丙基-二苯基-甲基硅烷和甲基丙烯酸-2-苯氧基乙酯，但是，為增加折光率，優(yōu)選為3-甲基丙烯酰氧基丙基-二苯基-甲基硅烷。
用于與本發(fā)明的一種或幾種芳香基甲硅烷基單體共聚合的親水單體的實(shí)例包括但不限于N，N’-二甲基丙烯酰胺和甲基丙烯酸甲酯，為增加親水性，優(yōu)選為N，N’-二甲基丙烯酰胺。
由丙烯酸-3-苯基丙酯(PPA)、N，N’-二甲基丙烯酰胺(DMA)、3-甲基丙烯酰氧基丙基-二苯基-甲基硅烷(APDMS)和甲基丙烯酸甲酯(MMA)等單體，按如下配方制備的共聚物的物理和機(jī)械性能見(jiàn)表1。
表1由PPA、DMA、APDMS制備的聚合物的機(jī)械和物理性能(引發(fā)劑為IrgacureTM819(瑞士巴塞爾的Ciba-Geigy公司生產(chǎn))，用量為0.5％。所有配方中均加入了0.25％的紫外線阻擋劑)

Hex表示己醇，Eg表示二甲基丙烯酸乙二醇酯，819表示IrgacureTM819。
本文描述了具有理想的物理性能的，非常適用于制備眼科器件的本發(fā)明的不含水的聚合物組合物、含水低于15體積％的聚合物組合物及含水量等于15體積％或更高的“水凝膠”。在制備本發(fā)明所述的聚合物組合物時(shí)，本發(fā)明的一種或多種硅烷單體可以聚合或共聚，以形成交聯(lián)的三維網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)。如果需要，在其聚合或共聚之前，可以加入一種或多種交聯(lián)劑，其重量為低于10％(W/V，重量/硅烷單體體積)。
合適的交聯(lián)劑的實(shí)例包括但不限于三甘醇、丁二醇、新戊二醇、1，6-己二醇、硫代二甘醇和乙二醇的二丙烯酸酯和二甲基丙烯酸酯；三丙烯酸三羥甲基丙酯、N，N’-二羥乙基雙丙烯酰胺、鄰苯二甲酸二烯丙酯、三聚氰酸三烯丙酯、二乙烯基苯；乙二醇二乙烯醚、N，N’-甲叉-雙甲基丙烯酰胺、磺化二乙烯基苯和二乙烯砜。
盡管在制備本發(fā)明的聚合物組合物時(shí)并不是必須要添加增強(qiáng)劑，但是，在本發(fā)明范圍內(nèi)的硅烷單體中可以在聚合或共聚合之前任選添加一種或多種增強(qiáng)劑。增強(qiáng)劑的優(yōu)選用量為低于硅烷單體重量的80％，更典型的是為硅烷單體的20重量％～60重量％范圍內(nèi)。
美國(guó)專利U.S.4,327,203、4,355,147、5,270,418描述了合適的增強(qiáng)劑的實(shí)例，此處引用這些專利的全文作為本發(fā)明的參考文獻(xiàn)。所述增強(qiáng)劑的更特別的例子包括(但不是用于限定本發(fā)明)丙烯酸環(huán)烷酯和甲基丙烯酸環(huán)烷酯，如甲基丙烯酸特丁基環(huán)己酯和丙烯酸異丙基環(huán)戊酯。
在進(jìn)行聚合或共聚合之前，可以向本發(fā)明所述的硅烷單體中加入適量的，通常為硅烷單體的2％(W/V)的紫外線吸收劑。能夠應(yīng)用于本發(fā)明的合適的紫外線吸收劑包括但不限于丙烯酸-β-(4-苯并噻唑-3-羥基苯氧基)乙酯、4-(2-丙烯酰氧基乙氧基)-2-羥基-二苯甲酮、4-甲基丙烯酰氧基-2-羥基-二苯甲酮、2-(2’-甲基丙烯酰氧基-5’-甲基苯基)苯并噻唑、2-(2’-羥基-5’-甲基丙烯酰氧基-乙基苯基)-2H-苯并噻唑、2-[3’-特丁基-2’-羥基-5’-(3”-甲基丙烯酰氧基丙基)-苯基]-5-氯-苯并噻唑、2-[3’-特丁基-5’-(3”-二甲基乙烯基硅烷基丙氧基)-2’羥基苯基]-5-甲氧基苯并噻唑、2-(3’-烯丙基-2’-羥基-5’-甲基苯基)苯并噻唑、2-[3’-特丁基-2’-羥基-5’-(3”-甲基丙烯酰氧基丙基)-苯基]-5-甲氧基-苯并噻唑和2-[3’-特丁基-2’-羥基-5’-(3”-甲基丙烯酰氧基丙基)-苯基]-5-氯-苯并噻唑，優(yōu)選丙烯酸-β-(4-苯并噻唑-3-羥基苯氧基)乙酯作為紫外吸收劑。
本發(fā)明的硅烷單體可以根據(jù)一種或幾種常規(guī)的方法在模具中固化成型，下面將對(duì)此進(jìn)行更詳細(xì)的描述。所述的模塑方法可以包括但不限于紫外線引發(fā)聚合、可見(jiàn)光引發(fā)聚合、微波聚合、熱聚合、自由基聚合或其組合。
在聚合過(guò)程中，可以向本發(fā)明的單體中加入一種或多種合適的自由基熱聚合引發(fā)劑。所用引發(fā)劑可以包括但不限于有機(jī)過(guò)氧化物，如乙酰過(guò)氧化物、月桂酰過(guò)氧化物、癸酰過(guò)氧化物、硬脂酰過(guò)氧化物、苯甲酰過(guò)氧化物、過(guò)氧化特丁基新戊酸酯、過(guò)氧化碳酸酯等。引發(fā)劑的優(yōu)選用量為單體總重量的0.01％～1％。
有代表性的紫外線引發(fā)劑包括但不限于安息香甲醚、安息香乙醚、DarocurTM1173、1164、2273、1116、2959、3331(EM公司)、IrgacurTM651和184(瑞士巴塞爾的Ciba-Geigy公司)等本領(lǐng)域所公知的引發(fā)劑。
本發(fā)明的聚合物組合物具有較高的折光率、較高的伸長(zhǎng)率和較高的透明性。具有前述理想的物理性能的本發(fā)明的聚合物組合物，特別適合于制備較薄的可折疊的眼科器件，如眼內(nèi)透鏡、隱形眼鏡和角膜內(nèi)嵌物等。但是，本發(fā)明所述聚合物的用途不僅僅局限于此。
較薄的眼內(nèi)透鏡對(duì)于減小眼科手術(shù)時(shí)的切口的尺寸是極為關(guān)鍵的。降低眼科手術(shù)時(shí)切口的尺寸能夠明顯減少眼科手術(shù)中的創(chuàng)傷和術(shù)后的綜合癥。另外，較薄的眼內(nèi)透鏡對(duì)于在眼內(nèi)(如前腔和睫毛溝內(nèi))安裝透鏡也是極為重要的。因?yàn)檠蹆?nèi)透鏡較薄時(shí)，可以將其安裝在前腔(對(duì)無(wú)晶狀體的眼睛和晶狀體眼睛)或睫毛溝內(nèi)(對(duì)晶狀體眼睛)，這能夠明顯增加術(shù)后的視覺(jué)敏銳度。
本發(fā)明的聚合物組合物具有眼科手術(shù)所要求的韌性，能夠保證由這種聚合物制備的眼科器件具有理想的折疊性和變形性，有利于用最小的切口將眼科器件安裝于眼內(nèi)，如3.5mm或更小。本發(fā)明公開(kāi)的聚合物組合物具有令人意想不到的理想的物理性能。因?yàn)閷?duì)常規(guī)的眼科材料而言，折光率越高，結(jié)晶性就越高，其透明性就越差。但是，本發(fā)明的聚合物材料卻沒(méi)有這一缺點(diǎn)。在保持了較高的折光率的同時(shí)，本發(fā)明聚合物材料同時(shí)具有非常理想的透明性。
下面通過(guò)實(shí)施例對(duì)本發(fā)明的硅烷單體及由其制備的聚合物組合物進(jìn)行更詳細(xì)的描述。
實(shí)施例1三步法合成3-丙烯酰氧基丙基二苯基甲基硅烷(APDMS)第一步3-(三甲基硅氧基)丙基二苯基甲基硅烷的合成向一個(gè)裝有電磁攪拌器、冷凝器和干燥的空氣導(dǎo)管的酸洗過(guò)的2升圓底燒瓶中加入100g(0.5042mol)二苯基甲基硅烷、656.7g(5.042mol)三甲基硅烷基烯丙基醇和1000μl鉑催化劑(Aldrich化學(xué)公司產(chǎn)的47951-9)。將反應(yīng)液攪拌回流16小時(shí)，冷至室溫，加入20g硅膠。繼續(xù)攪拌2小時(shí)。過(guò)濾，旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)得油狀物。真空蒸餾(0.1mmHg，收集沸程為110～115℃的產(chǎn)物)，得158g產(chǎn)物(色譜純度為97％)，收率95％。
第二步合成3-羥基丙基二苯基甲基硅烷在1升的錐形燒瓶中加入溶于700ml甲醇中的161g(0.4901mol)第一步的產(chǎn)物。向上述溶液中緩緩加入35ml蒸餾水，接著加入4ml冰醋酸。攪拌2小時(shí)。旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)，去除甲醇。用氯仿重結(jié)晶，用蒸餾水洗滌三次，然后用無(wú)水硫酸鎂干燥，過(guò)濾。旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)得澄清的油狀物132g(色譜純度93％)。
第三步合成3-丙烯酰氧基丙基二苯基甲基硅烷向裝有機(jī)械攪拌、滴液漏斗、溫度計(jì)、冷凝管和N2入口的2升圓底燒瓶中加入132g(0.4758mol)去掉保護(hù)基的第二步得到的醇，53.6g(0.53mol)三乙胺和1000ml無(wú)水乙酸乙酯。將溶液冷卻至0℃，滴加47g(0.5234mol)丙烯酰氯，滴加過(guò)程中保持反應(yīng)液的溫度不高于5℃。滴加完畢后，使反應(yīng)液自然升至室溫，N2保護(hù)下攪拌過(guò)夜。第二天早上，依次用2N的HCl、鹽水和5％的NaHCO3洗滌反應(yīng)液。用無(wú)水硫酸鎂干燥，過(guò)濾，旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)得黃色油狀物。用70/30，50/50，30/70的庚烷/二氯甲烷混合液為淋洗液，使油狀物通過(guò)400g的硅凝膠柱，淋洗液的用量均為淋洗床體積的2倍。蒸除溶劑，得59g色譜純度為98.6％的3-丙烯酰氧基丙基二苯基甲基硅烷。
合成甲基丙烯酸-2-(1-萘基)乙酯向裝有機(jī)械攪拌、滴液漏斗、溫度計(jì)、冷凝管和N2入口的2升琥珀色圓底燒瓶中加入50g(0.2905mol)的1-萘乙醇、31.4g(0.31mol)的三乙胺和1000ml乙酸乙酯。將上述混合物冷卻至0℃以下，在保持反應(yīng)液溫度不高于0℃的條件下，滴加31.9g(0.305mol)甲基丙烯酰氯，然后，使反應(yīng)液自然升至室溫，N2保護(hù)下攪拌過(guò)夜。第二天早上，有機(jī)層用1N的HCl洗滌兩次，用鹽水洗滌一次，然后用5％的NaHCO3洗滌兩次。有機(jī)層用無(wú)水硫酸鎂干燥，過(guò)濾，旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)得油狀物。用70/30的庚烷/二氯甲烷混合液為淋洗液，使油狀物通過(guò)200g的硅凝膠柱，蒸除溶劑，得48g色譜純度為97％的目標(biāo)產(chǎn)物。
實(shí)施例2向65份丙烯酸-3-苯基丙酯(PPA)中加入25份N，N-二甲基丙酰胺，20份己醇，10份APDMS，3份二甲基丙烯酸乙二醇酯和0.5％的IrgacureTM819紫外線引發(fā)劑及0.25％的市售三唑類紫外線阻擋劑(Aldrich化學(xué)公司產(chǎn)品)。將清亮的溶液置于中間夾有金屬墊圈的兩個(gè)硅烷化的玻璃板之間，使其在紫外線下照射2小時(shí)。取出所得薄膜，在異丙醇(IPA)中浸4小時(shí)，然后在空氣中干燥，在真空度為30mmHg的條件下蒸除IPA。所得薄膜在硼酸緩沖液中浸泡過(guò)夜，得到無(wú)暇透亮薄膜的模量為81g/mm2，撕裂強(qiáng)度為77g/mm，伸長(zhǎng)率為228％，水含量為5％，折光率為1.5442。
實(shí)施例3向70份APDMS中加入10份N，N-二甲基丙酰胺、20份己醇、1份二甲基丙烯酸乙二醇酯和0.5％的IrgacureTM819紫外線引發(fā)劑及0.25％的市售三唑類紫外線阻擋劑(Aldrich化學(xué)公司產(chǎn)品)。將清亮的溶液置于中間夾有金屬墊圈的兩個(gè)硅烷化的玻璃板之間，使其在紫外線下照射2小時(shí)。取出所得薄膜，用異丙醇(IPA)中浸4小時(shí)，然后在空氣中干燥，在真空度為30mmHg的條件下蒸除IPA。所得薄膜在硼酸緩沖液中浸泡過(guò)夜，得到無(wú)暇透亮薄膜的模量為161g/mm2，撕裂強(qiáng)度為64g/mm，伸長(zhǎng)率為183％，水含量為10.5％，折光率為1.517。
由本發(fā)明的聚合物組合物制備的眼科器件(例如但不限于眼內(nèi)透鏡)可以進(jìn)行適當(dāng)?shù)恼郫B或卷曲，以通過(guò)尺寸較小的手術(shù)切口(如3.5mm或更小的切口)植于眼內(nèi)。眼科器件(如眼內(nèi)透鏡)通常由一個(gè)光學(xué)部件和一個(gè)或多個(gè)觸覺(jué)部件組成。光學(xué)部件將光線折射到視網(wǎng)膜上，而觸覺(jué)部件則永久性地固定于眼內(nèi)，并對(duì)光學(xué)部件起著支撐的作用。這些觸覺(jué)部件可以于所述光學(xué)部件形成一個(gè)整體，或者利用本領(lǐng)域所公知的方法(如鉚、粘等方法)將觸覺(jué)部件與光學(xué)部件附著到一起。
本發(fā)明的眼科器件(如眼內(nèi)透鏡)可以具有一個(gè)光學(xué)部件和由相同或不同材料制備的觸覺(jué)部件。根據(jù)本發(fā)明，優(yōu)選眼內(nèi)透鏡的光學(xué)部件和觸覺(jué)部件都是由本發(fā)明的一種或多種聚合物組合物制成的。然而，光學(xué)部件和觸覺(jué)部件也可以由本發(fā)明的一種或多種不同材料和/或一種或多種不同配方的聚合物組合物制備，如，美國(guó)專利U.S.5,217,491和5,326,506中所述。此處對(duì)原專利進(jìn)行完整的引用以作參考。在為特定的眼科器件選定了特定的原料后，可以通過(guò)模塑制成需要的形狀，或制成棒狀，再通過(guò)切削或機(jī)械加工等方法制備成片狀，此時(shí)，如果制成棒狀并通過(guò)切削或機(jī)械加工等方法制成片狀物，應(yīng)該在低于材料的玻璃化溫度下將片狀物切削或加工為眼內(nèi)透鏡。無(wú)論是采用模塑成型，還是采用切削成型/機(jī)械加工的方法，完成后都需要按照本領(lǐng)域所公知的方法對(duì)所制備的眼科器件進(jìn)行清洗、拋光、包裝和消毒處理。
除了眼內(nèi)透鏡之外，本發(fā)明的聚合物組合物還適合于制備其他光學(xué)器件，如隱形眼鏡、角膜鏡、眼囊擴(kuò)展環(huán)、角膜內(nèi)嵌物、角膜環(huán)等。
由本發(fā)明的性能獨(dú)特的聚合物組合材料制備的眼內(nèi)透鏡可按照眼科領(lǐng)域常規(guī)的方法使用。例如，在眼科手術(shù)過(guò)程中，在眼角膜上切個(gè)口。絕大多數(shù)情況下，通過(guò)這個(gè)切口天然的眼球晶狀體被摘除，例如患有天然白內(nèi)障的眼球。然后，在切口縫合之前，將制備的眼內(nèi)透鏡植入眼睛的前腔、后腔或晶狀體囊內(nèi)。當(dāng)然，本發(fā)明公開(kāi)的眼科器件也可應(yīng)用于本領(lǐng)域所公知的其他手術(shù)過(guò)程中。
前面對(duì)本發(fā)明的單體、聚合物組合物、制備單體和聚合物組合物的方法、用本發(fā)明的聚合物組合物制備眼科器件的方法以及使用本發(fā)明制備的眼科器件的方法進(jìn)行了較為詳細(xì)的描述，本領(lǐng)域的熟練技術(shù)人員可以很容易地根據(jù)本發(fā)明將其應(yīng)用于其他方面。需要指出的是這種應(yīng)用并沒(méi)有脫離本發(fā)明的實(shí)質(zhì)和發(fā)明構(gòu)思范疇。本發(fā)明不僅僅局限于文中已經(jīng)述及的眼科器件，其保護(hù)范圍由權(quán)利要求限定。
權(quán)利要求
1.一種芳香基甲硅烷基單體，其結(jié)構(gòu)式為 其中R是一個(gè)可聚合的官能團(tuán)；X選自C1-10烷基、C1-10烷氧基、C6-36芳基和C6-36的芳氧基；R1選自C1-10烷基、C1-20環(huán)烷基、C6-36芳基、C6-36芳醚、C6-36雜環(huán)、含有一個(gè)或多個(gè)取代基的C6-36雜環(huán)、C1-10烷基醚和C6-36芳氧基，任意兩個(gè)R1基團(tuán)可以相同，也可以不同。
2.一種通過(guò)權(quán)利要求1所述的一種或多種單體聚合制備的聚合物組合物。
3.一種通過(guò)權(quán)利要求1所述的一種或多種單體與一種或多種芳香或非芳香的非甲硅烷氧基單體共聚合制備的聚合物組合物。
4.一種通過(guò)權(quán)利要求1所述的一種或多種單體與一種或多種親水單體共聚合制備的聚合物組合物。
5.一種通過(guò)權(quán)利要求1所述的一種或多種單體與一種或多種疏水單體共聚合制備的聚合物組合物。
6.一種制備權(quán)利要求1所述的芳香基甲硅烷基單體的方法，包括利用催化劑，由芳香的烷基硅烷制備一種中間產(chǎn)物；由該中間產(chǎn)物與乙酸反應(yīng)，然后加入丙烯酰氯。
7.一種制備權(quán)利要求3所述的聚合物組合物的方法，其中所述的一種或多種芳香或非芳香非甲硅烷氧基單體選自甲基丙烯酸-2-苯氧乙酯、甲基丙烯酸-3，3-二苯基丙酯、N，N-二甲基丙烯酰胺、甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸2-(1-萘基)-乙酯、甲基丙烯酸乙二醇酯、丙烯酸-3-苯基丙酯和甲基丙烯酸-2-(2-萘基)-乙酯。
8.一種制備權(quán)利要求4所述的聚合物組合物的方法，其中所述的一種或多種親水性單體選自N，N-二甲基丙烯酰胺和甲基丙烯酸甲酯。
9.一種制備權(quán)利要求5所述的聚合物組合物的方法，其中所述的一種或多種疏水性單體選自甲基丙烯酸-2-乙基己酯、3-甲基丙烯?；趸?二苯基甲基硅烷和甲基丙烯酸-2-苯氧基乙酯。
10.一種由權(quán)利要求2、3、4或5所述的聚合物組合物制備眼科器件的方法，包括將一種或多種聚合物組合物鑄成棒狀；將制成棒狀的聚合物組合物削切成或機(jī)械加工成片狀；將片狀聚合物組合物削切成或機(jī)械加工成眼科器件。
11.一種由權(quán)利要求2、3、4或5所述的聚合物組合物制備眼科器件的方法，包括在固化前將一種或多種聚合物組合物倒進(jìn)模具；將上述一種或多種聚合物固化；固化后從所述的模具中移出所述的一種或多種聚合物組合物。
12.一種使用權(quán)利要求10或11的眼科器件的方法，包括在眼睛的角膜上切割小口；將所述的眼科器件植入眼內(nèi)。
13.如權(quán)利要求10、11或12所述的方法，其中所述的眼科器件是眼內(nèi)透鏡或角膜內(nèi)嵌物。
14.如權(quán)利要求10或11所述的方法，其中所述的眼科器件是隱形眼鏡。
15.一種由權(quán)利要求1所述的一種或多種單體與一種或多種增強(qiáng)劑聚合制備的聚合物組合物。
16.一種由權(quán)利要求1所述的一種或多種單體與一種或多種芳香或非芳香的非甲硅烷氧基單體和一種或多種增強(qiáng)劑共聚合制備的聚合物組合物。
17.一種由權(quán)利要求1所述的一種或多種單體與一種或多種親水單體和一種或多種增強(qiáng)劑共聚合制備的聚合物組合物。
18.一種由權(quán)利要求1所述的一種或多種單體與一種或多種疏水單體和一種或多種增強(qiáng)劑共聚合制備的聚合物組合物。
19.如權(quán)利要求15、16、17或18所述的聚合物組合物，其中的一種或多種增強(qiáng)劑選自丙烯酸環(huán)烷酯和甲基丙烯酸環(huán)烷酯。
20.一種由權(quán)利要求1所述的一種或多種單體與一種或多種交聯(lián)劑聚合制備的聚合物組合物。
21.一種由權(quán)利要求1所述的一種或多種單體與一種或多種芳香或非芳香的非甲硅烷氧基單體和一種或多種交聯(lián)劑共聚合制備的聚合物組合物。
22.一種由權(quán)利要求1所述的一種或多種單體與一種或多種親水單體和一種或多種交聯(lián)劑共聚合制備的聚合物組合物。
23.一種由權(quán)利要求1所述的一種或多種單體與一種或多種疏水單體和一種或多種交聯(lián)劑共聚合制備的聚合物組合物。
24.如權(quán)利要求20、21、22或23所述的聚合物組合物，其中所述的交聯(lián)劑選自三甘醇、丁二醇、新戊二醇、1，6-己二醇、硫代二甘醇和乙二醇的二丙烯酸酯和二甲基丙烯酸酯；三丙烯酸三羥甲基丙酯、N，N’-二羥乙基雙丙烯酰胺、鄰苯二甲酸二烯丙酯、三聚氰酸三烯丙酯、二乙烯基苯；乙二醇二乙烯醚、N，N’-甲叉-雙甲基丙烯酰胺、磺化二乙烯基苯和二乙烯砜。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)了一種光學(xué)透明的、具有較高折光率的聚合物組合物，以及由這種組合物制備的眼內(nèi)透鏡、隱形眼鏡、角膜嵌件等眼科器件。所述的聚合物組合物優(yōu)選由一種或多種芳香基甲硅烷基單體自聚合制得，或者由一種或多種芳香基甲硅烷基單體與一種或多種芳香的或者非芳香非甲硅烷氧基單體、疏水單體或親水單體共聚合制得。
文檔編號(hào)C07F7/08GK1582289SQ02821932
公開(kāi)日2005年2月16日 申請(qǐng)日期2002年10月11日 優(yōu)先權(quán)日2001年11月2日
發(fā)明者約瑟夫·C.·薩拉莫內(nèi), 杰伊·F.·孔茨勒, 理查德·M.·厄扎克, 戴維·E.·西利, 戴維·P.·范德比爾特 申請(qǐng)人:博士倫公司