專利名稱：可注射的眼內(nèi)透鏡的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明的領(lǐng)域本發(fā)明涉及適應(yīng)調(diào)節(jié)型(accommodating)眼內(nèi)透鏡和涉及具有形成適應(yīng)調(diào)節(jié)型透鏡的合適特征的聚硅氧烷的可注射組合物。
隨著身體衰老，因環(huán)境接觸和內(nèi)源的自由基生產(chǎn)所引起的氧化損害效果逐漸積累，導(dǎo)致透鏡柔性損失和產(chǎn)生變性蛋白質(zhì)，后者緩慢地凝固而減少透鏡透明度。透鏡的自然柔性是通過(guò)稱作適應(yīng)性調(diào)節(jié)(accommodation)方法將光聚焦在視網(wǎng)膜所必不可少的。適應(yīng)性調(diào)節(jié)使得眼睛對(duì)于不同距離的物體自動(dòng)調(diào)節(jié)視野。當(dāng)氧化損害的累積效應(yīng)減少這一柔性，降低近視力銳度時(shí)，產(chǎn)生了已知為遠(yuǎn)視眼的通常癥狀。遠(yuǎn)視眼通常在成人的中年四十歲期間開(kāi)始出現(xiàn)；較輕的癥狀用玻璃眼鏡或隱形眼鏡處理。
晶狀體型的白內(nèi)障是透鏡病癥，是從凝固蛋白和鈣化的進(jìn)一步發(fā)展產(chǎn)生的。有四種普通類型的白內(nèi)障與衰老和氧化應(yīng)力有關(guān)的老年性白內(nèi)障，在異物進(jìn)入晶狀體囊或強(qiáng)烈暴露于電離輻射或紅外線之后發(fā)展的驚震內(nèi)障，伴隨一些疾病如糖尿病或眼疾如脫落視網(wǎng)膜、青光眼和色素性視網(wǎng)膜炎的并發(fā)性白內(nèi)障，和從藥物或化學(xué)品毒性產(chǎn)生的中毒性白內(nèi)障。不管病因如何，該疾病導(dǎo)致?lián)p害視覺(jué)和導(dǎo)致失明。
嚴(yán)重透鏡疾病的治療需要外科方法取出透鏡，這牽涉到透鏡乳化(phakoemulsification)，隨后沖洗和抽除氣體。然而，沒(méi)有透鏡，眼睛不能將入射光聚焦到視網(wǎng)膜上。因此，人工透鏡用于恢復(fù)視覺(jué)。三種類型的人工晶狀體是可行的白內(nèi)障玻璃透鏡，外接觸透鏡和IOL(眼內(nèi)透鏡)。白內(nèi)障玻璃具有厚透鏡，不舒適的沉重感和引起視覺(jué)人為現(xiàn)象如中心像放大和側(cè)方視界扭曲。隱形眼鏡解決了與玻璃有關(guān)的許多問(wèn)題，但需要頻繁的清洗，難以處置(尤其對(duì)于有關(guān)節(jié)炎癥狀的年長(zhǎng)病人)，和不適合于限制淚滴產(chǎn)生的人。眼內(nèi)透鏡在許多情況下用于克服與白內(nèi)障玻璃和隱形眼鏡有關(guān)的上述困難。
在現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)中提及的IOL通常屬于下列分類中的一種不變形的，折疊的，可膨脹的水凝膠和可注射的。最早進(jìn)入外科實(shí)踐中的IOL是具有由丙烯酸酯和甲基丙烯酸酯組成的剛性結(jié)構(gòu)的不能變形的植入物。這一類型的透鏡需要在囊袋中較大的外科切口而且不是適應(yīng)性調(diào)節(jié)的。大的切口導(dǎo)致延長(zhǎng)的恢復(fù)時(shí)間和有引起散光的可能性。為了努力減少恢復(fù)時(shí)間和病人困苦，已經(jīng)開(kāi)發(fā)了許多小切口技術(shù)和透鏡。
目前為小切口植入所設(shè)計(jì)的IOL具有彈性特性和可以由聚硅氧烷材料制成。這一類型的透鏡可以輥壓或折疊，插入囊袋中，然后再次在內(nèi)部展開(kāi)。偶爾，在插入之前透鏡的折疊導(dǎo)致永久變形，不利地影響植入物的光學(xué)質(zhì)量。可折疊的透鏡滿足了減少大外科切口(為不變形的透鏡所需要的)的要求，但不是適應(yīng)性調(diào)節(jié)的。而且，不變形的和可折疊的IOL容易機(jī)械錯(cuò)位，導(dǎo)致角膜內(nèi)皮的損傷。
還建議使用彈性聚合物，當(dāng)在小切口IOL植入物中被加熱至體溫或稍微高于體溫時(shí)，所述聚合物變得柔順。一旦柔順，這些透鏡能沿著至少一個(gè)軸變形，減少它的尺寸，從而容易地經(jīng)由小切口插入。該透鏡然后被冷卻，以保持所調(diào)節(jié)的形狀至再加熱為止。這種冷卻后的透鏡被插入囊袋中，自然體溫使該透鏡升溫，恢復(fù)到它的原始形狀。熱塑性塑料透鏡的主要缺點(diǎn)是有限數(shù)目的聚合物能滿足這一方法的嚴(yán)格要求。大多數(shù)聚合物由具有高于100℃的固-液轉(zhuǎn)變溫度的聚甲基丙烯酸甲酯組成。為了降低聚合物基質(zhì)的這些轉(zhuǎn)變溫度的改變，需要使用增塑劑，后者最終滲入眼睛中。
脫水的水凝膠也被建議用于小切口技術(shù)。水凝膠透鏡在插入之前被脫水，在囊袋內(nèi)再次自然水合。然而，一旦完全再水合，聚合物結(jié)構(gòu)因?yàn)槲樟舜罅康乃內(nèi)?。典型的脫水的水凝膠的直徑將從3毫米擴(kuò)大到6毫米，得到含有約85％水的透鏡。在這一水濃度下，折射指數(shù)下降到大約1.36，這是IOL所無(wú)法接受的。為了達(dá)到與自然晶狀體的折射指數(shù)(＞1.40)相等或更大的折射指數(shù)，需要更厚的透鏡；這在透鏡直徑超過(guò)6mm時(shí)甚至進(jìn)一步惡化。
為了進(jìn)一步開(kāi)發(fā)IOL和將外科切口減少至低于1.5mm，已經(jīng)提出了使用可注射的IOL的技術(shù)，其中將低粘度透鏡原料直接注入空的囊袋中并作為外科程序的一部分就地固化。在這一方法中，囊袋用作模具以形成透鏡(晶狀體)的形狀，從而有助于控制它的折射。已經(jīng)進(jìn)行了許多嘗試來(lái)開(kāi)發(fā)適合用作可注射的IOL的材料。例如，Gerace等人在他們的5,278,258，5,391,590和5,411,553專利中描述了由含有乙烯基的聚有機(jī)硅氧烷、含氫根基團(tuán)的有機(jī)硅氧烷和鉑族金屬催化劑組成的用于形成IOL的快速固化混合物。與其它鉑催化的硅氧烷聚合物相比，所獲得的聚合物顯示減少了變色的傾向。該′590專利還公開(kāi)了該混合物的基本上非官能化的聚合物組分，它具有比官能化聚合物高至少50倍的粘度。非官能化的組分與官能化組分混合，調(diào)節(jié)粘度到預(yù)定的規(guī)格要求。除了獲得對(duì)交聯(lián)過(guò)程的控制和發(fā)現(xiàn)臨床上可接受的條件的問(wèn)題外，還在努力完善該聚有機(jī)硅氧烷組合物，因?yàn)樗鼈冃枰m合注射的粘度、適當(dāng)高的折射指數(shù)以及在交聯(lián)之后適當(dāng)?shù)臋C(jī)械特性，即合適的模量。聚二甲基硅氧烷(PDMS)在可折疊的IOL中用作原料和具有與自然晶狀體類似的折射指數(shù)。這一材料也在授權(quán)于Gerace等人的上述專利中被舉例作為注射混合物的一部分。也發(fā)現(xiàn)PDMS具有相對(duì)低的粘度和因此有從注射部位(即囊袋)滲出的傾向。這在所提到的US專利5,391,590中加以考慮，其中將附加的高粘度聚硅氧烷加入到該注射混合物中。然而，高粘度聚硅氧烷的缺點(diǎn)是它們夾帶氣泡，這損害所獲得產(chǎn)品的光學(xué)質(zhì)量。另外，已經(jīng)發(fā)現(xiàn)具有高比例的二甲基硅氧烷單元的聚有機(jī)基硅氧烷具有無(wú)法接受的低比重，造成了所不希望有的結(jié)果，即注入的透鏡材料將飄浮在囊袋中的水層上。在這種情況下，難以完全裝滿該囊袋，并要求外科醫(yī)生用手工方法壓擠水分，以便在固化過(guò)程中矯正透鏡形狀。
該國(guó)際專利申請(qǐng)PCT/EP99/07780公開(kāi)了改進(jìn)的聚硅氧烷三元共聚物，與早已提到的聚硅氧烷相比，它具有就折射指數(shù)、密度和粘度而言的改進(jìn)特性。這一類型的聚硅氧烷的官能化形式非常適合于與交聯(lián)劑和催化劑一起作為熱固化型可注射的組合物的一部分。在這方面官能化的聚硅氧烷是指它具備供交聯(lián)用的官能團(tuán)。在可熱固化的體系中，這通常指乙烯基端基(“乙烯基封端”)被引入在聚合物鏈上，它能夠在催化劑存在下在給定溫度下與交聯(lián)劑上的氫根基團(tuán)形成交聯(lián)網(wǎng)絡(luò)。國(guó)際專利申請(qǐng)PCT/EP99/07781公開(kāi)了類似的聚硅氧烷三元共聚物，它用丙烯酸基團(tuán)加以官能化后適合與光引發(fā)劑一起用于可注射的光固化型組合物。
所提到的聚硅氧烷三元共聚物能解決與使用官能化聚硅氧烷的可注射組合物在囊袋中就地制備眼內(nèi)透鏡有關(guān)的若干技術(shù)問(wèn)題。然而，仍然需要可形成眼內(nèi)透鏡的可注射的聚硅氧烷材料，該透鏡具有足夠低的彈性模量以使透鏡利用眼睛的力量來(lái)進(jìn)行適應(yīng)性調(diào)節(jié)。實(shí)際上，這意味著由聚硅氧烷材料形成的透鏡應(yīng)該具有低于10kPa和優(yōu)選低于約5kPa的楊氏模量。本發(fā)明的目的是提供改進(jìn)的可注射的聚硅氧烷組合物，它容許控制所得制品(即用注射方法植入的眼內(nèi)透鏡)的彈性模量。
本發(fā)明的目的和概述本發(fā)明的目的是提供一種可注射的組合物，其能夠直接在眼睛的囊袋中制備適應(yīng)性調(diào)節(jié)型眼內(nèi)透鏡，已經(jīng)通過(guò)外科手術(shù)從該眼睛中取出了損害性質(zhì)的透鏡。適應(yīng)性調(diào)節(jié)型透鏡被定義為具有足夠低的彈性，以使得它在正常用于自然晶狀體的眼肌的影響下進(jìn)行適應(yīng)性調(diào)節(jié)的一種透鏡。這指從本發(fā)明的可注射的組合物得到的植入透鏡必須具有接近自然晶狀體的大約1kPa的低值的楊氏模量。本發(fā)明的組合物優(yōu)選能提供具有低至10kPa或甚至低于大約5kPa的低值的透鏡，這被認(rèn)為是恢復(fù)病人的適應(yīng)性調(diào)節(jié)的臨床上可接受的值。本發(fā)明還有一個(gè)目的是提供可注射的組合物，它將形成具有穩(wěn)定的楊氏模量的適應(yīng)性調(diào)節(jié)透鏡。這意味著透鏡具有足夠恒定的楊氏模量，因此在從注入材料形成植入眼內(nèi)透鏡之后，適應(yīng)性調(diào)節(jié)的狀況隨時(shí)間推移保持基本上穩(wěn)定。
在本發(fā)明最一般的形式中，本發(fā)明涉及可注射的眼科可接受的形式的聚硅氧烷的組合物，它具有大于約1.0的比重，適合于恢復(fù)自然晶狀體的折射能力的折射指數(shù)和適合于經(jīng)標(biāo)準(zhǔn)套管注入的粘度。
組合物的聚硅氧烷具有在1.382和至多約1.60之間，優(yōu)選在大約1.38到1.46之間和更優(yōu)選在大約1.38到1.43之間的折射指數(shù)范圍，以便適合作為生產(chǎn)眼內(nèi)透鏡的材料。最優(yōu)選地，本發(fā)明的聚硅氧烷具有在大約1.03到大約1.20范圍內(nèi)的比重。該聚硅氧烷應(yīng)該還具有合適的粘度，以便容易地通過(guò)具有18Gauge針尺寸或更細(xì)尺寸的普通套管注射。優(yōu)選地，該聚硅氧烷將能通過(guò)21Gauge針和更優(yōu)選通過(guò)25 Gauge針。為了滿足可注射的要求，根據(jù)本發(fā)明的聚硅氧烷具有低于約60 000cSt或優(yōu)選低于5000cSt的粘度。更優(yōu)選地，該粘度應(yīng)該低于大約1500cSt，其中所提到的粘度值是在室溫下得到。熟練的技術(shù)人員能夠?qū)⑦@些要求與合適的聚合度相關(guān)聯(lián)。
該聚硅氧烷典型地主要由具有通式-RaRbSiO-的不同硅氧烷單體單元組成，其中Ra和Rb是鍵接于硅原子上的相同或不同的取代或未被取代的烷基或芳基。根據(jù)本發(fā)明，包括在聚硅氧烷中的那些硅氧烷單體中的至少一種具有大于約1.0的比重。根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面，該聚硅氧烷具有至少一種單體，其中Ra和Rb是相同的或不同的烷基或芳基，這些基團(tuán)中的至少一種被一個(gè)或幾個(gè)氟原子取代。優(yōu)選地，該聚硅氧烷包括單體單元，其中Ra是氟烷基和Rb是烷基，最優(yōu)選聚硅氧烷包括3，3，3-三氟丙基甲基硅氧烷單體。為了提供具有典型高比重的聚硅氧烷，優(yōu)選的是含氟烷基的單體的量超過(guò)約4mol％。此外，還優(yōu)選的是硅氧烷單體中的一種是芳基硅氧烷，和尤其優(yōu)選的芳基硅氧烷是二苯基硅氧烷和苯基烷基硅氧烷。
在合適的實(shí)施方案中，組合物的聚硅氧烷基本上是從通式(R1R2SiO)l(R3R4SiO)m(R5R6SiO)的三種不同硅氧烷單體形成的三元共聚物，其中三種單體中的一種具有大于約1.0的比重和該三元共聚物具有約1.41的折射指數(shù)。為了獲得滿足上述要求(本發(fā)明人已發(fā)現(xiàn)它們對(duì)于獲得適合于被注入眼睛的囊袋中的材料是理想的)的聚硅氧烷，已經(jīng)發(fā)現(xiàn)比較合適的是，R1和R2是相同的或不同的低級(jí)取代或未被取代的烷基，最優(yōu)選兩者都是甲基。R3和R4應(yīng)該選自相同或不同的取代或未被取代的芳基和烷基，優(yōu)選R3是苯基和R4是苯基或甲基。R5和R6應(yīng)該選自氟烷基和烷基，優(yōu)選R5是三氟丙基和R6是甲基。另外，本發(fā)明的聚硅氧烷可以是比三元共聚物更高元數(shù)的聚合物，但不限于具有所提及的同樣單體類型的四元共聚物。
根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)尤其合適的實(shí)施方案，組合物的聚硅氧烷基本上是具有下式的三元共聚物 其中R1和R2獨(dú)立地是C1-C6烷基；R3是苯基；R4是苯基或C1-C6烷基；R5是CF3(CH2)x，其中x是1-5；R6是C1-6烷基或氟烷基；l是在0-0.95的摩爾分?jǐn)?shù)范圍內(nèi)；m是在0-0.7的摩爾分?jǐn)?shù)范圍內(nèi)；和n是在0-0.65的摩爾分?jǐn)?shù)范圍內(nèi)。優(yōu)選地，若R1是甲基，則R2是甲基，若R4是苯基，則x是2，單獨(dú)或結(jié)合。優(yōu)選地，依據(jù)這些另外的方案，R6是甲基。根據(jù)一個(gè)實(shí)施方案，聚硅氧烷是二苯基或苯基烷基硅氧烷和二烷基硅氧烷的共聚物。根據(jù)另一個(gè)實(shí)施方案，該聚硅氧烷是二苯基或苯基烷基硅氧烷和三氟烷基(烷基)硅氧烷的共聚物，或二苯基和/或苯基烷基硅氧烷，二烷基硅氧烷和三氟烷基烷基硅氧烷的三元共聚物或更高元數(shù)的聚合物。根據(jù)特定的優(yōu)選實(shí)施方案，該聚硅氧烷是二甲基硅氧烷、二苯基硅氧烷或苯基甲基硅氧烷和3，3，3-三氟丙基甲基硅氧烷的三元共聚物。優(yōu)選，該聚硅氧烷包括至少大約4mol％的三氟丙基甲基硅氧烷和1-50mol％的二苯基硅氧烷和/或苯基甲基硅氧烷。更優(yōu)選，該聚硅氧烷包括大約4-65mol％的3，3，3-三氟丙基甲基硅氧烷，1-50mol％的二苯基硅氧烷和二甲基硅氧烷單體單元。屬于被注入人眼的囊袋內(nèi)以形成IOL的組合物的一部分的一種合適的聚硅氧烷組合物包括大約28mol％三氟丙基甲基硅氧烷、大約4mol％二苯基硅氧烷和二甲基硅氧烷單體單元。
根據(jù)本發(fā)明已經(jīng)發(fā)現(xiàn)，如果適當(dāng)考慮官能化聚硅氧烷和多官能的氫化物交聯(lián)劑的量的關(guān)系，本發(fā)明的聚硅氧烷組合物在利用聚硅氧烷的官能化形式和多官能的氫化物交聯(lián)劑的交聯(lián)過(guò)程之后可獲得合適的楊氏模量。該官能化的聚硅氧烷優(yōu)選經(jīng)官能化后含有乙烯基團(tuán)，后者能夠參加與交聯(lián)劑的氫根基團(tuán)的交聯(lián)反應(yīng)。在本發(fā)明的范圍內(nèi)，交聯(lián)用的官能團(tuán)在一般意義上包括適合與硅鍵接的氫根(Si-H)基團(tuán)在催化劑存在下反應(yīng)(即熱固化)的不飽和基團(tuán)。熟練的技術(shù)人員能夠確定許多不同的鏈烯基結(jié)構(gòu)部分和如何合成例如乙烯基官能化聚硅氧烷的不同路線。合適和常用的路線是引入乙烯基二甲基硅氧烷的端基封閉基團(tuán)，其中烯屬乙烯基可通過(guò)交聯(lián)來(lái)固化。另外，該官能團(tuán)包括能夠參與由光引發(fā)劑誘導(dǎo)的不同類型的交聯(lián)反應(yīng)的丙烯酸基團(tuán)，如在PCT/EP99/07781中所公開(kāi)，該文獻(xiàn)引入本文供參考。該交聯(lián)劑是攜帶至少兩個(gè)、優(yōu)選至少三個(gè)Si-H基團(tuán)的硅氧烷或聚硅氧烷(即多官能化的有機(jī)基氫聚硅氧烷)類型，如在US專利No.5,278,258和5,444,106中所公開(kāi)的，該文獻(xiàn)對(duì)于交聯(lián)過(guò)程的敘述被引入這里作為一般性參考。其它合適的交聯(lián)劑是在US專利No.2,877,255中所提及的支化硅氧烷。該催化劑能夠在通常用于催化在Si-H基團(tuán)和乙烯基之間成鍵的含有鉑族金屬的催化劑當(dāng)中找到，參見(jiàn)US專利No.5,278,258。第一種合適的交聯(lián)劑選自四官能的交聯(lián)劑，即具有四個(gè)氫根基團(tuán)的那些。對(duì)于本發(fā)明來(lái)說(shuō)特別合適的交聯(lián)劑的例子是四(二甲基甲硅氧基)硅烷。第二種類型的合適交聯(lián)劑是雙官能的交聯(lián)劑，即具有兩個(gè)氫根基團(tuán)的那些?？梢岳斫獾氖?，包括具有不同數(shù)目的官能團(tuán)(即每分子有不同量的氫根基團(tuán))的交聯(lián)劑的組合物能夠包括在本發(fā)明的組合物中以控制最終產(chǎn)品的楊氏模量。
根據(jù)優(yōu)選的實(shí)施方案，該交聯(lián)劑包括四官能的交聯(lián)劑。
在這一實(shí)施方案的第一個(gè)實(shí)例中，聚硅氧烷相對(duì)于交聯(lián)劑過(guò)量，使得用于聚硅氧烷的交聯(lián)的官能團(tuán)的總量超過(guò)參與交聯(lián)劑的交聯(lián)過(guò)程的官能團(tuán)的數(shù)目。合適地，這指聚硅氧烷的乙烯基的數(shù)目超過(guò)在交聯(lián)劑上可供利用的氫根基團(tuán)(Si-H鍵)的數(shù)目。在進(jìn)行交聯(lián)反應(yīng)后，一部分的官能化聚硅氧烷還未反應(yīng)，并且不是交聯(lián)網(wǎng)絡(luò)的一部分。這些聚硅氧烷能夠用作增塑劑，用于調(diào)節(jié)最終眼內(nèi)透鏡產(chǎn)品的彈性模量。
在這一實(shí)施方案的第二實(shí)例中，交聯(lián)劑是過(guò)量的，使得提供了相對(duì)于乙烯基來(lái)說(shuō)過(guò)量的氫根。依據(jù)這一方面，一部分的交聯(lián)劑另外用作擴(kuò)鏈劑，從而有助于形成更疏松、更輕的交聯(lián)網(wǎng)絡(luò)。
為了安全地維持穩(wěn)定的楊氏模量，已經(jīng)發(fā)現(xiàn)需要避免后固化。后固化是在已完成初始快速凝膠化過(guò)程之后發(fā)生的緩慢過(guò)程，并且當(dāng)相對(duì)于乙烯基過(guò)量的氫根用于交聯(lián)過(guò)程時(shí)尤為突出，參見(jiàn)X Quan，PolymerEngineering and Sci.，1988，29(20)，1419-1425。
為了克服后固化，優(yōu)選的是在可注射的組合物中具有比氫根基團(tuán)過(guò)量的乙烯基。
根據(jù)這些實(shí)施例，所獲得的交聯(lián)產(chǎn)品的楊氏模量可以通過(guò)將一定量的不含交聯(lián)用的官能團(tuán)的非官能化聚硅氧烷加入到組合物中以控制的方式來(lái)降低。
非官能的基團(tuán)在這里被定義為不能參與交聯(lián)反應(yīng)的基團(tuán)。典型地，根據(jù)本發(fā)明的非官能化的聚硅氧烷具有三甲基硅氧烷的端基。理想地，該官能的和非官能的聚硅氧烷在結(jié)構(gòu)上彼此相容，這樣它們?cè)诨旌衔镏谐浞只烊?。本發(fā)明組合物的聚硅氧烷的結(jié)構(gòu)差異會(huì)散射光和出現(xiàn)渾濁、模糊或不透明，使得它們不適合光學(xué)應(yīng)用。優(yōu)選，該官能的和非官能的聚硅氧烷基本上是與上述定義相同的聚硅氧烷，即最優(yōu)選基本上相同的三元共聚物。官能化和非官能化聚硅氧烷的組合物進(jìn)一步包括能夠與聚硅氧烷的官能團(tuán)反應(yīng)的交聯(lián)劑和有效量的催化劑，以便在合適的溫度下將組合物固化成最終產(chǎn)品。所獲得的交聯(lián)的組合物具有由官能化的聚硅氧烷和交聯(lián)劑形成的網(wǎng)絡(luò)，在其中分布了非官能化聚硅氧烷，它用作產(chǎn)品的增塑劑。非官能化的聚硅氧烷具有溶脹網(wǎng)絡(luò)和增大交聯(lián)體之間的空間的效果。考慮到非官能化聚硅氧烷從就地固化的眼內(nèi)透鏡中經(jīng)囊袋擴(kuò)散到外界眼睛中的危險(xiǎn)性，這些聚合物優(yōu)選選擇具有足夠高的分子量，從而基本上防止任何這類擴(kuò)散。由于在分子量、聚硅氧烷的粘度和組合物的可注射能力之間存在著的相互關(guān)系，必須考慮到非官能化聚硅氧烷分子量的提高不影響組合物的總體粘度，使得不再容易地用以上所述的標(biāo)準(zhǔn)套管進(jìn)行注射。在這一實(shí)施方案的一個(gè)方面，非官能化聚硅氧烷的粘度不超過(guò)具有供交聯(lián)用的官能團(tuán)的聚硅氧烷的粘度。根據(jù)這一方面，經(jīng)制造后包括在組合物中的一部分聚硅氧烷可以提供官能化乙烯基(例如乙烯基封端)，而另一部分以非官能化形式包括在其中。通過(guò)在人眼囊袋組織之后進(jìn)行試驗(yàn)，已經(jīng)發(fā)現(xiàn)非官能化聚硅氧烷優(yōu)選具有超過(guò)約Mn＝5000g/mol的數(shù)值的分子量，從而基本上減少了該聚硅氧烷從囊袋中擴(kuò)散出來(lái)的危險(xiǎn)。優(yōu)選，分子量應(yīng)該超過(guò)Mn＝7000g/mol和甚至更優(yōu)選超過(guò)約10000g/mol。
根據(jù)本發(fā)明的特定的實(shí)例，該組合物包括比官能化聚硅氧烷過(guò)量的非官能化聚硅氧烷。在這一實(shí)例中，該官能團(tuán)是乙烯基和在組合物中官能化聚硅氧烷與交聯(lián)劑的相對(duì)量在選擇后應(yīng)使得在氫根基團(tuán)與乙烯基之間的關(guān)系是0.8∶1，或有更多過(guò)量的乙烯基。合適地，該聚硅氧烷是具有根據(jù)以上所定義的結(jié)構(gòu)的三元共聚物。當(dāng)使用四官能的交聯(lián)劑時(shí)典型的值是50％-93重量％非官能化聚硅氧烷和在類似范圍內(nèi)的值。對(duì)于這一類型的組合物，所獲得的彈性模量能夠通過(guò)調(diào)節(jié)在官能化和非官能化聚硅氧烷之間和在官能化聚硅氧烷和交聯(lián)劑之間的定量關(guān)系來(lái)控制。
發(fā)現(xiàn)在交聯(lián)后不久可提供低于5kPa的合適楊氏模量的一種組合物包括由大約20％的用乙烯基官能化(即封端)的聚(二甲基-co-二苯基-co-三氟丙基甲基)硅氧烷三元共聚物和大約80％的具有同樣結(jié)構(gòu)的非官能化三元共聚物組成的聚硅氧烷成分，作為交聯(lián)劑的四(二甲基甲硅氧基)硅烷，和鉑金屬催化劑，其中交聯(lián)劑的量使得可獲得大約1.8∶1的氫根與乙烯基鍵的關(guān)系。
發(fā)現(xiàn)沒(méi)有后固化、可提供低于大約5 kPa的適當(dāng)穩(wěn)定的楊氏模量的另一種組合物包括由大約20％的用乙烯基官能化(即封端)的聚(二甲基-co-二苯基-co-三氟丙基甲基)硅氧烷三元共聚物和大約80％的具有同樣結(jié)構(gòu)的非官能化三元共聚物組成的聚硅氧烷成分，作為交聯(lián)劑的四(二甲基甲硅氧基)硅烷，和鉑金屬催化劑，交聯(lián)劑的量使得可以獲得大約0.8∶1的氫根與乙烯基鍵的關(guān)系。
根據(jù)本發(fā)明獲得楊氏模量的控制減少的另一方式是進(jìn)一步在四官能的交聯(lián)劑中包括雙官能的交聯(lián)劑(即雙官能的氫化物)。雙官能(氫化物)交聯(lián)劑的添加對(duì)于以上討論的組合物是可行的。例如，包括官能化聚硅氧烷和含量使得官能乙烯基與氫根鍵具有1∶1或接近1(乙烯基和氫根的數(shù)目彼此匹配)的摩爾關(guān)系的四官能交聯(lián)劑的組合物將提供基本上完全的交聯(lián)反應(yīng)，因?yàn)榛旧厦恳痪酃柩跬楹徒宦?lián)劑分子附著于該網(wǎng)絡(luò)上。在此類組合物中可獲得的楊氏模量將是其最大值，或接近于它。對(duì)于這一類型的組合物，通過(guò)將一部分的二官能交聯(lián)劑加入到四官能的交聯(lián)劑中可獲得楊氏模量的控制減少。該雙官能的交聯(lián)劑優(yōu)選是在鏈端有氫根的短鏈聚二甲基硅氧烷鏈，它在交聯(lián)過(guò)程中用作擴(kuò)鏈劑。雙官能的交聯(lián)劑的添加是添加非官能化聚硅氧烷作為實(shí)現(xiàn)用本發(fā)明組合物制備的交聯(lián)制品的控制楊氏模量減少的一個(gè)手段的另一合適選擇或補(bǔ)充，因?yàn)樗鼫p少了不屬于網(wǎng)絡(luò)一部分的游離可抽提的聚硅氧烷所造成的危險(xiǎn)。
在本發(fā)明的一般概念中，有可能通過(guò)改變乙烯基與氫根基團(tuán)的相對(duì)量(即官能化聚硅氧烷與多官能的氫化物交聯(lián)劑的相對(duì)量)，非官能化聚硅氧烷的濃度和添加擴(kuò)鏈劑(即，雙官能的氫化物交聯(lián)劑)，來(lái)調(diào)節(jié)和控制楊氏模量。后固化效果能夠由技術(shù)人員選擇本發(fā)明的合適組合物來(lái)加以防止和因此確保穩(wěn)定的材料性質(zhì)。技術(shù)人員能夠容易地確定這些供選擇方案的組合和何時(shí)能使用。
根據(jù)本發(fā)明的供選擇的實(shí)施方案，該聚硅氧烷組合物可以包括僅僅非官能化的聚硅氧烷。非官能化的聚硅氧烷選自與以上對(duì)于三元共聚物的優(yōu)選所定義的相同的那些聚硅氧烷。
本技術(shù)領(lǐng)域中的技術(shù)人員可以想到，剛好在其使用之前通過(guò)將聚硅氧烷和催化劑的配制料與交聯(lián)劑的配制料混合來(lái)制備組合物。也可理解的是，組合物包括其它常規(guī)成分，如影響交聯(lián)的試劑和通常與從聚硅氧烷材料生產(chǎn)IOL有關(guān)的試劑，例如紫外光吸收劑。
生產(chǎn)本發(fā)明組合物的聚硅氧烷和如何從這些組合物生產(chǎn)眼內(nèi)透鏡的優(yōu)選路線的例子在下面給出。舉例的實(shí)施方案的詳細(xì)說(shuō)明用于制備這一優(yōu)選實(shí)施方案的IOL的硅氧烷單體的類型包括，但不限于，各自比重在0.97和1.28之間的甲基和取代甲基硅氧烷、苯基硅氧烷和三氟丙基甲基硅氧烷。本發(fā)明的高比重聚硅氧烷共聚物是通過(guò)將多種這些化合物按預(yù)定比率混合以獲得所希望的比重和折射指數(shù)來(lái)制備。
根據(jù)一個(gè)實(shí)施方案，三種硅氧烷單體與合適的封端劑混合在一起，并在控制的熱條件下在減壓氣氛中干燥。反應(yīng)混合物然后經(jīng)催化在惰性氣氛中誘導(dǎo)共聚合。該反應(yīng)在精確的熱環(huán)境中繼續(xù)進(jìn)行預(yù)定的時(shí)間，然后停止。接著，對(duì)反應(yīng)產(chǎn)物進(jìn)行洗滌、沉淀和干燥。測(cè)定比重、折射指數(shù)和平均分子量。
在本發(fā)明的另一實(shí)施方案中，三種硅氧烷單體與合適的封端劑混合在一起并在如以前一樣的受控制熱條件下在減壓氣氛中干燥。反應(yīng)混合物然后經(jīng)催化在惰性氣氛中誘導(dǎo)共聚合。該反應(yīng)在精確的熱環(huán)境中繼續(xù)進(jìn)行預(yù)定的時(shí)間，然后停止。接著，將反應(yīng)產(chǎn)物進(jìn)行洗滌、沉淀和干燥。所獲得的沉淀物然后再溶于合適的溶劑中和進(jìn)行過(guò)濾以提高透明度。測(cè)定比重、折射指數(shù)和平均分子量。反應(yīng)劑、它們的相對(duì)濃度和反應(yīng)條件的變化將導(dǎo)致得到具有不同比重和折射指數(shù)的各種最終產(chǎn)品。這些差異帶來(lái)的益處對(duì)于本技術(shù)領(lǐng)域中的技術(shù)人員來(lái)說(shuō)可以從下面的特定實(shí)施例清楚地看出。
根據(jù)本發(fā)明的方法，為獲得希望的折射指數(shù)所需的各硅氧烷單體反應(yīng)劑的比率和比重可以進(jìn)行粗略的數(shù)學(xué)計(jì)算。如果N是所希望的IOL的折射指數(shù)和P是透鏡的共聚物的比重和其中n1-3是折射指數(shù)和p1-3是單體反應(yīng)劑的比重，則使用以下數(shù)學(xué)關(guān)系式N＝x1n1+x2n2+x3n3P＝x1p1+x2p2+x3p3其中x1-3表示為了獲得具有所需光學(xué)和物理性質(zhì)的IOL所需要的各硅氧烷單體反應(yīng)劑的比率和x1+x2+x3＝1。
具有大于1.0的比重的可注射的聚硅氧烷透鏡將大大簡(jiǎn)化注射過(guò)程，顯示出與用于可注射的透鏡材料的先前建議的材料相比的顯著改進(jìn)。由這里所述方法制造的人工晶狀體是柔順的和保留了自然晶狀體的折射指數(shù)，使得它們理想地作為校正透鏡以及作為損傷和內(nèi)障性晶狀體的替代品。
本發(fā)明對(duì)于用于可注射的IOL的先前建議的聚硅氧烷型材料獲得顯著改進(jìn)，因?yàn)椴牧系谋戎靥岣叩?.0以上，因此，在它注入囊袋的水相環(huán)境中之后置換了殘留的水。這一特性將簡(jiǎn)化外科醫(yī)生的后注入操作，和確保該透鏡獲得自然位置和構(gòu)型。根據(jù)本發(fā)明的方法，形成了可注射的IOL材料，它大大簡(jiǎn)化了注射、定位和固化過(guò)程。對(duì)于以上所提及的硅氧烷單體的選擇，高密度可注射的材料能夠獲得與自然晶狀體的折射指數(shù)相當(dāng)?shù)氖芸刂频暮线m的折射指數(shù)，但不影響包括適合于注射的粘度在內(nèi)的其它重要要求。這將大大有助于，通過(guò)具有對(duì)高折射指數(shù)有貢獻(xiàn)的硅氧烷單元和對(duì)高密度有貢獻(xiàn)的硅氧烷單元的合適比例，可以調(diào)節(jié)利用為模具的囊袋所形成的被注射透鏡的折射輸出量。本發(fā)明的另一個(gè)優(yōu)點(diǎn)是能夠獲得極其柔順性質(zhì)的全固化透鏡。如果常規(guī)的可折疊的聚硅氧烷透鏡被認(rèn)為具有100的勁度，則從本發(fā)明的材料制得的固化的可注射的透鏡可以設(shè)計(jì)成具有0-5的勁度。所以，從這里所述的材料制得的透鏡能夠在調(diào)節(jié)焦距時(shí)，與眼睛的形狀變化進(jìn)行適應(yīng)性調(diào)節(jié)和自然響應(yīng)。從本發(fā)明的材料制造的透鏡的適應(yīng)性調(diào)節(jié)性質(zhì)將使得它們除了置換患病的自然晶狀體外還特別適合于校正目的并在本發(fā)明范圍內(nèi)加以考慮。本發(fā)明的出乎意外的和有益的優(yōu)點(diǎn)是在透鏡就地固化之后形成的光學(xué)上光滑的表面。
下列實(shí)施例是作為本發(fā)明的原理的例子來(lái)提供，沒(méi)有限制意義。實(shí)施例1聚(二甲基-co-甲基苯基-co-三氟丙基甲基)硅氧烷的制備。
向干燥的50ml燒瓶中添加硅氧烷單體6.0g六甲基環(huán)三硅氧烷，7.3g3，3，3-三氟丙基甲基環(huán)三硅氧烷，1.7g(1.55m1)1，3，5-三甲基-1，3，5-三苯基環(huán)三硅氧烷，和0.14g(0.17m1)封端劑1，3-二乙烯基四甲基二硅氧烷?；旌衔镌?0℃下真空干燥30分鐘，然后用氬氣吹掃。該溫度升高至140℃和加入7mg硅醇鉀催化劑來(lái)引發(fā)聚合。該反應(yīng)快速進(jìn)行，由粘度的增加來(lái)顯示。在大約30分鐘后混合物變澄清。在大約3小時(shí)后該溫度升高至160℃和該反應(yīng)繼續(xù)進(jìn)行另外3小時(shí)，在此之后反應(yīng)被冷卻到室溫。采用四氫呋喃稀釋、沉淀在甲醇中和然后干燥的程序來(lái)清洗該聚合物。干燥的聚硅氧烷產(chǎn)物是玻璃狀透明的，具有折射指數(shù)1.4070(計(jì)算值1.410)，比重1.116(計(jì)算值1.104)，和由GPC測(cè)得分子量為25,000。聚合物的交聯(lián)生產(chǎn)出透明的聚硅氧烷凝膠。實(shí)施例2聚(二甲基-co-甲基苯基-co-三氟丙基甲基)硅氧烷的制備。
根據(jù)實(shí)施例1制備反應(yīng)混合物，只是硅氧烷單體是9.0g六甲基環(huán)三硅氧烷，4.65g的3，3，3-三氟丙基甲基環(huán)三硅氧烷，1.35g(1.23mL)1，3，5-三甲基-1，3，5-三苯基環(huán)三硅氧烷。所獲得的聚硅氧烷聚合物產(chǎn)物是玻璃狀透明的，折射指數(shù)是1.4082(計(jì)算值1.410)，比重是1.066(計(jì)算值1.056)和由GPC測(cè)得的分子量為26,000。實(shí)施例3聚(二甲基-co-二苯基-co-三氟丙基甲基)硅氧烷的制備。
向干燥的50ml燒瓶中添加硅氧烷單體7.5g六甲基環(huán)三硅氧烷，6.66g3，3，3-三氟丙基甲基環(huán)三硅氧烷，1.68g六苯基環(huán)三硅氧烷，和0.28g(0.34ml)封端劑1，3-二乙烯基四甲基二硅氧烷。混合物在80℃下真空干燥30分鐘，然后用氬氣吹掃。該溫度升高至140℃和加入大約7mg硅醇鉀催化劑，來(lái)引發(fā)聚合。該反應(yīng)快速進(jìn)行，由粘度的增加來(lái)顯示。在大約30分鐘后溶液幾乎變清澈，在反應(yīng)容器的底部有一些殘留物。反應(yīng)混合物的粘度下降。在大約2小時(shí)后該溫度升高至160℃和該反應(yīng)繼續(xù)進(jìn)行另外3小時(shí)，在此之后反應(yīng)被冷卻到室溫。該聚合物用四氫呋喃洗滌和沉淀在甲醇中，然后干燥。該干燥的聚硅氧烷產(chǎn)物稍微模糊。將該材料溶于四氫呋喃中，經(jīng)0.45微米過(guò)濾器過(guò)濾，和再次干燥，得到玻璃狀透明的聚硅氧烷聚合物。該折射指數(shù)是1.4095(計(jì)算值1.424)，比重是1.10(計(jì)算值1.094)和由GPC測(cè)得的分子量是18,000。這一材料的交聯(lián)得到透明的聚硅氧烷凝膠。實(shí)施例4聚(二甲基-co-二苯基-co-三氟丙基甲基)硅氧烷的制備。
在干燥的1000mL燒瓶中，按順序稱重添加以下組分90.61g八苯基環(huán)四硅氧烷，101.88g的3，3，3-三氟丙基甲基環(huán)三硅氧烷，368.27g八甲基環(huán)四硅氧烷，和40.93g的α，ω-二乙烯基二甲基硅氧烷低聚物封端劑(由NMR分析，Mn 1287)。該燒瓶裝有回流裝置和試劑，在80℃的浴中在真空下干燥30分鐘。該體系用氮?dú)獯祾?，添加硅醇?Mn 395)，267mg。浴溫提高到160℃和混合物加熱和攪拌20小時(shí)，得到透明無(wú)色的聚合物混合物。在冷卻后，該產(chǎn)物用420ml二氯甲烷稀釋，用420ml各份水洗滌四次，第一份用3.0ml的0.1N HCl酸化，第二份用0.6ml 0.1N HCl酸化(第三和第四份不酸化)。該聚合物然后用420ml各份甲醇洗滌兩次，用180ml四氫呋喃稀釋，和用甲醇洗滌兩次以上，如以前一樣。經(jīng)幾個(gè)小時(shí)在真空下除去溶劑，在100℃的浴上加熱，一直到低于1毫巴的壓力。該聚硅氧烷產(chǎn)物是透明和無(wú)色的，折射指數(shù)1.428(計(jì)算值1.432)和密度1.04(計(jì)算值1.043)。粘度在25℃是1802cP。H-NMR，500MHz，得到單元摩爾比二甲基/二苯基/三氟丙基/二乙烯基四甲基為0.819/0.071/0.105/0.00494(單體比是0.827/0.070/0.099/0.00483)，顯示Mn 18,600。GPC得到Mn 18,500和Mw36,600。實(shí)施例5聚(二甲基-co-二苯基-co-三氟丙基甲基)硅氧烷的制備。
在125g試劑規(guī)模上重復(fù)實(shí)施例3的聚合方法，使用34.88g八苯基環(huán)四硅氧烷，25.25g的3，3，3-三氟丙基甲基環(huán)三硅氧烷，56.4g八甲基環(huán)四硅氧烷，和8.50g的α，ω-二乙烯基二甲基硅氧烷低聚物封端劑(Mn 1287)，和55mg硅醇鉀。采用與實(shí)施例3不同的后處理，使用氯仿57ml來(lái)稀釋聚合物，隨后用水洗滌三次和用甲醇洗滌兩次，全部88ml各份，然后用44ml四氫呋喃稀釋，隨后用88ml各份甲醇洗滌兩次以上，然后在100℃的浴上真空抽提至＜1毫巴。透明的無(wú)色產(chǎn)物具有折射指數(shù)1.455(計(jì)算值1.460)和密度1.08(計(jì)算值1.080)。粘度在25℃下是3324cP。H-NMR，500MHz，得到單元摩爾比二甲基/二苯基/三氟丙基/二乙烯基四甲基為0.697/0.158/0.140/0.00570(單體比是0.713/0.146/0.135/0.00549)，顯示Mn 18,600。GPC得到Mn 16,900和Mw 33,400。實(shí)施例5a非它能化聚(二甲基-co-二苯基-co-三氟丙基甲基)硅氧烷的制備。
在干燥的500ml燒瓶中按順序稱重添加以下組分八苯基環(huán)四硅氧烷，38.10g；3，3，3-三氟丙基甲基環(huán)三硅氧烷，42.90g；八甲基環(huán)四硅氧烷，139.82g；和三甲基硅氧基封端的二甲基硅氧烷低聚物，Mn 1200，30.00g?；旌衔锿ㄟ^(guò)在80℃和真空下加熱來(lái)干燥30分鐘，然后用氮?dú)獯祾吆吞砑?.12g硅醇鉀引發(fā)劑。該聚合混合物在160℃的水浴上加熱20小時(shí)，然后冷卻。反應(yīng)產(chǎn)物用175ml二氯甲烷稀釋和然后用175ml水洗滌，在其中添加少量的0.1N HCl，直至洗滌液試驗(yàn)剛顯酸性為止。該產(chǎn)物接受三次以上的水洗，然后兩次甲醇洗滌，全部275ml每次，之后用75mLTHF稀釋，最終用甲醇洗滌。該產(chǎn)物然后在100℃的浴上在真空下被加熱以除去揮發(fā)性組分，蒸汽壓力經(jīng)4小時(shí)下降至0.4毫巴。產(chǎn)量是191.3g(76.2％)的透明無(wú)色的流體，Mn 11,980；Mw 21,250，由GPC測(cè)得。實(shí)施例6預(yù)聚物的固化通過(guò)配制兩部分，部分A含有1，3-二乙烯基四甲基二硅氧烷復(fù)合物形式的鉑催化劑，和部分B含有交聯(lián)劑和硅氧烷抑制劑，制備硅氧烷聚合物供固化用。該優(yōu)選的交聯(lián)劑是四(二甲基甲硅氧基)硅烷，TKDMSS，但聚合甲硅烷(silicon hydride)(Gelest/ABCR HMS-151，甲基氫硅氧烷和二甲基硅氧烷的共聚物，具有標(biāo)稱Mn 1900-2000和15-18mol％MeHSiO單元)也在這里報(bào)告作為對(duì)比。通過(guò)使用流變儀(Rheometrics RDA II)，測(cè)量固化材料的模量，研究聚硅氧烷混合物的固化特性譜，來(lái)確定催化劑、交聯(lián)劑和抑制劑的最適比率?；旌衔锝?jīng)配方設(shè)計(jì)得到在20℃下約15-75分鐘的膠凝時(shí)間。
通過(guò)使用25mm直徑板，以1mm間隔，在35℃下進(jìn)行試驗(yàn)。在材料上有規(guī)則地進(jìn)行頻率和應(yīng)變掃描(sweeps)。通過(guò)準(zhǔn)確地稱取各份的部分A和B，混合2分鐘，在將混合物轉(zhuǎn)移到板上之前在減壓下脫氣，來(lái)制備供試驗(yàn)用的混合物。從該混合物獲得的盤(pán)片是透明無(wú)色的。所獲得的結(jié)果通過(guò)下面的實(shí)施例來(lái)說(shuō)明實(shí)施例6(a)在實(shí)施例4中制得的預(yù)聚物配制成含有大約8mg/kg鉑的部分A，和含有18.2mg TKDMSS/g部分B以及硅氧烷抑制劑的部分B?；旌衔镌诹髯儍x上以不同的B/A重量比在35℃下進(jìn)行分析，在3000秒鐘之后測(cè)定剪切模量，G′。B/A比率的結(jié)果是比率0.86，G′199.2 kPa；比率1.00G′217.2kPa；比率1.15，G′214.5 kPa。實(shí)施例6(b)按照實(shí)施例4制得的預(yù)聚物配制成含有大約12mg/kg鉑的部分A，和含有8.23％ww聚合甲硅烷(Gelest/ABCR HMS-151)以及硅氧烷抑制劑的部分B。如上面所述，混合物在流變儀上在35℃下進(jìn)行分析。剪切模量，G′，在3000秒后對(duì)于B/A比率是比率0.821，G′100.7 kPa；比率1.00G′167.9 kPa；比率1.22，G′ 193.2 kPa；比率1.52，G′184.0 kPa。實(shí)施例6(c)具有化學(xué)計(jì)量過(guò)量的氧化物交聯(lián)劑的包括20％乙烯基封端的聚硅氧烷和80％非官能化聚硅氧烷的組合物在這里，非官能化聚硅氧烷用于得到具有與人晶狀體相當(dāng)?shù)哪Ａ康墓袒牧稀０凑諏?shí)施例4制得的、但稍微提高乙烯基封端劑并具有Mn 16990的預(yù)聚物配制成含有大約18mg/kg Pt的部分A，和含有31.6mg TKDMSS/gPart B的部分B。各組分按順序稱取部分A，0.207g；實(shí)施例5(b)的非官能化聚硅氧烷，1.61g；和部分B，0.213g；然后混合和脫氣。混合物的膠凝時(shí)間是在21℃下的14分鐘，然后在35℃下固化該材料，具有貯能模量，G′，117kPa。實(shí)施例6(d)具有各種的化學(xué)計(jì)量過(guò)量的氫化物交聯(lián)劑的包括20％乙烯基封端的聚硅氧烷和80％非官能化聚硅氧烷的組合物實(shí)施例6(c)的乙烯基封端的硅氧烷預(yù)聚物(Mn 16990)配制成含有不同濃度的催化劑和交聯(lián)劑的部分A和B的批料。然后進(jìn)行一系列在35℃下的固化實(shí)驗(yàn)，其中部分A和B各自0.2g按1.0∶1.0比率與1.6g的實(shí)施例5(b)的非官能化聚硅氧烷流體(Mn 11,980)混合。鉑催化劑的濃度調(diào)節(jié)在適合得到可接受的膠凝時(shí)間的39-146mg/kg總混合物范圍內(nèi)，隨著交聯(lián)劑濃度的增加而提高反應(yīng)速率。對(duì)于可得到官能團(tuán)SiH/乙烯基(mol/mol)的不同比率的不同濃度的TKDMSS交聯(lián)劑，貯能模量G′如下比率1.01，G′1.58kPa；比率1.25，G′7.58kPa；比率1.51，G′3.47kPa；比率1.78，G′1.19kPa。需要指出的是，最高的模量需要在流體溶脹網(wǎng)絡(luò)中化學(xué)計(jì)量過(guò)量的交聯(lián)劑。實(shí)施例6(e)乙烯基封端的預(yù)聚物加上各種的化學(xué)計(jì)量過(guò)量的氫化物交聯(lián)劑。
實(shí)施例6(c)的乙烯基封端的硅氧烷預(yù)聚物(Mn 16990)配制成部分A和B的貯備批料；部分A含有作為其1，3-二乙烯基四甲基二硅氧烷復(fù)合物形式的約22mg/kg鉑，和貯備部分B含有56.4mg/g的四(二甲基甲硅氧基)硅烷交聯(lián)劑加上0.74mg/g作為抑制劑的1，3-二乙烯基四甲基二硅氧烷。然后制備固化配制料，其中進(jìn)行部分B在基礎(chǔ)預(yù)聚物(Mn 16990)中的各種稀釋體，以使在所有情況下部分A與“稀釋過(guò)的部分B”的比率是1.0/1.0，但是摩爾比率氫根/乙烯基能夠改變。比率，SiH/乙烯基，和它們的各自測(cè)量的貯能模量G′是1.0/1.0，214.5kPa；1.5/1.0，163.2kPa；2.0/1.0，51.6kPa；2.5/1.0，4.11kPa；和3.0/1.0，0.54kPa(對(duì)于這一最終測(cè)量，該部分A被稀釋到33％(在67％預(yù)聚物中)以減緩該反應(yīng))。
實(shí)施例6(c)的乙烯基封端的硅氧烷預(yù)聚物(Mn 16990)按照實(shí)施例6(f)的方法被配制成部分A含有作為其1，3-二乙烯基四甲基二硅氧烷復(fù)合物形式的約66mg/kg鉑，和部分B含有19.2mg/g的四(二甲基甲硅氧基)硅烷交聯(lián)劑加上0.25mg/g作為抑制劑的1，3-二乙烯基四甲基二硅氧烷。從部分A，0.761g，實(shí)施例A的非官能化聚硅氧烷，1.007g，基礎(chǔ)乙烯基封端預(yù)聚物，0.383g，和部分B，0.389g，制備配制料，因此得到組合物，它是60.4％乙烯基官能化聚硅氧烷和39.6％非官能化聚硅氧烷，氫化物/乙烯基的摩爾比率為1.0/1.98。固化材料的貯能模量G′是0.93kPa。實(shí)施例6(h)具有各種化學(xué)計(jì)量欠缺的氫化物交聯(lián)劑和無(wú)后固化的包括16％乙烯基封端聚硅氧烷、84％非官能化聚硅氧烷的組合物。
實(shí)施例6(c)的乙烯基封端的硅氧烷預(yù)聚物(Mn 16990)被配制成部分A含有作為其1，3-二乙烯基四甲基二硅氧烷復(fù)合物形式的約89mg/kg鉑，和部分B含有0.2680％w/w的四(二甲基甲硅氧基)硅烷交聯(lián)劑加上0.043％w/w作為抑制劑的1，3-二乙烯基四甲基二硅氧烷。從等量的部分A和部分B，0.389g，制備配制料，具有0.8/1.0的氫根/乙烯基摩爾比。固化材料的貯能模量G′是0.90kPa。在模量的13周跟蹤時(shí)間之后，沒(méi)有發(fā)現(xiàn)任何變化，因此不存在后固化。實(shí)施例7聚硅氧烷在豬尸體眼睛中的植入準(zhǔn)備新鮮的豬尸體眼睛，在囊袋中進(jìn)行小孔式切口和取出晶狀體。使用含有作為二乙烯基四甲基二硅氧烷復(fù)合物形式的大約12mg/kg鉑的部分A，和含有四(二甲基甲硅氧基)硅烷交聯(lián)劑(18.9mg/g混合物)與硅氧烷抑制劑的部分B，從實(shí)施例4的預(yù)聚物制備聚硅氧烷組合物，具有1.428折射指數(shù)。膠凝時(shí)間在20℃下是大約6分鐘。通過(guò)在Teflon罐中混合等重量的部分A和B制備注射用的聚硅氧烷，吸入注射器中，真空除氣，然后經(jīng)21gauge套管注入囊袋中，從而填充該袋和得到合適的曲率。在固化后(從混合開(kāi)始的約45分鐘)從眼睛中取出透鏡。透明的無(wú)粘性的透鏡具有前半徑10.1±0.4mm，后半徑5±0.1mm，厚度5.33±0.03mm，和直徑9.2±0.1mm。它在空氣中的光學(xué)能力是115±2屈光度，和焦距8.7±0.1mm(水中，透鏡光學(xué)能力是29.1±0.5屈光度，和焦距45.7±0.8mm)。豬的自然晶狀體具有比人晶狀體的折射指數(shù)更高的RI。從11只豬晶狀體的所測(cè)量尺寸規(guī)格(dimensions)，可以計(jì)算出為了恢復(fù)在再注滿豬晶狀體中的自然折射能力需要大約1.51的RI。實(shí)施例8聚硅氧烷材料在人尸體眼睛中的植入準(zhǔn)備人尸體眼睛，在囊袋中進(jìn)行小孔式切口和取出晶狀體。根據(jù)實(shí)施例7來(lái)制備聚硅氧烷組合物和透鏡。透明的無(wú)粘性的透鏡具有前半徑8.7±0.5mm，后半徑6.2±0.1mm，厚度4.11±0.06mm，和直徑8.2±0.1mm。它的計(jì)算的焦距，49.08mm，得到在水中的光學(xué)能力為27.1±0.7屈光度。平均人晶狀體在水中的光學(xué)能力是21.8屈光度，因此，為了獲得在再注滿的透鏡中這一光學(xué)能力，將需要RI 1.41的填充材料。
權(quán)利要求
1.聚硅氧烷的可注射的眼科用組合物，它具有大于約1.0的比重，適合于恢復(fù)自然晶狀體的折射能力的折射指數(shù)和適合經(jīng)標(biāo)準(zhǔn)套管注入的粘度，該組合物在注入眼睛的囊袋中之后能夠形成適應(yīng)性調(diào)節(jié)型眼內(nèi)透鏡。
2.根據(jù)權(quán)利要求1的組合物，能夠形成具有低于約10kPa，優(yōu)選低于約5 kPa的楊氏模量的透鏡。
3.根據(jù)權(quán)利要求1的組合物，具有在1.38至約1.60之間的折射指數(shù)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1的組合物，其中聚硅氧烷組合物包括比重大于約1.0的具有至少一種硅氧烷單體的聚硅氧烷。
5.根據(jù)權(quán)利要求4的組合物，其中所述聚硅氧烷具有硅氧烷單體-RaRbSiO-，其中Ra和Rb是相同或不同的烷基或苯基，這些基團(tuán)中的至少一種被一個(gè)或幾個(gè)氟原子取代。
6.根據(jù)權(quán)利要求5的組合物，其中所述聚硅氧烷包括氟烷基(烷基)硅氧烷單體。
7.根據(jù)權(quán)利要求6的組合物，其中所述單體包括三氟丙基甲基硅氧烷單體。
8.根據(jù)權(quán)利要求4-7中任何一項(xiàng)的組合物，其中所述聚硅氧烷是三種或更多種硅氧烷單體單元的三元共聚物或更高元聚合物。
9.根據(jù)權(quán)利要求4-8中任何一項(xiàng)的組合物，其中所述聚硅氧烷包括芳基硅氧烷單體。
10.根據(jù)權(quán)利要求9的組合物，其中所述聚硅氧烷包括甲基和取代甲基硅氧烷，苯基硅氧烷和三氟丙基硅氧烷。
11.根據(jù)權(quán)利要求10的組合物，其中所述聚硅氧烷基本上是(a)二甲基硅氧烷、(b)甲基苯基硅氧烷或二苯基硅氧烷和(c)三氟丙基甲基硅氧烷單體的三元共聚物。
12.根據(jù)權(quán)利要求7、10或11的組合物，其中所述聚硅氧烷包括至少約4mol％三氟丙基甲基硅氧烷。
13.根據(jù)權(quán)利要求1-12中任何一項(xiàng)的組合物，具有大約1.03-1.20的比重和高于約1.38的折射指數(shù)。
14.根據(jù)權(quán)利要求1-13中任何一項(xiàng)的組合物，它包括具有所連接的能夠被交聯(lián)的基團(tuán)的官能化聚硅氧烷，交聯(lián)劑和任選的有效量的催化劑。
15.根據(jù)權(quán)利要求14的組合物，其中所述官能化聚硅氧烷具有乙烯基，該交聯(lián)劑包括至少一個(gè)多官能的硅氫和包括有效量的鉑金屬催化劑。
16.根據(jù)權(quán)利要求15的組合物，包括乙烯基取代的官能化聚硅氧烷和選擇多官能的氫化物交聯(lián)劑以使乙烯基與氫根基團(tuán)的量之比大于1∶1。
17.根據(jù)權(quán)利要求15的組合物，包括乙烯基取代的官能化聚硅氧烷和選擇多官能的氫化物交聯(lián)劑以使乙烯基與氫根基團(tuán)的量之比低于1∶1。
18.根據(jù)權(quán)利要求15的組合物，其中所述交聯(lián)劑是雙官能的氫化物和具有高于2的官能度的氫化物的混合物。
19.根據(jù)權(quán)利要求15的組合物，其中所述交聯(lián)劑是四官能的氫化物。
20.根據(jù)權(quán)利要求15的組合物，其中所述交聯(lián)劑是雙官能的交聯(lián)劑。
21.根據(jù)權(quán)利要求14-20中任何一項(xiàng)的組合物，包括具有供交聯(lián)用的官能團(tuán)的官能化聚硅氧烷和非官能化聚硅氧烷的混合物。
22.根據(jù)權(quán)利要求20的組合物，其中非官能化聚硅氧烷具有足夠高的分子量，因此防止擴(kuò)散穿過(guò)該囊袋。
23.根據(jù)權(quán)利要求21或22的組合物，其中非官能化聚硅氧烷的量是在聚硅氧烷總量的約30-93重量％范圍內(nèi)。
24.根據(jù)權(quán)利要求23的組合物，其中非官能化聚硅氧烷的量是在聚硅氧烷總量的約50-93重量％范圍內(nèi)。
25.根據(jù)權(quán)利要求21的組合物，其中非官能化聚硅氧烷的量是在聚硅氧烷總量的約20-50重量％范圍內(nèi)。
26.根據(jù)權(quán)利要求25的組合物，包括乙烯基取代的官能化聚硅氧烷和選擇多官能的氫化物交聯(lián)劑以使乙烯基與氫根基團(tuán)的量之比大于1∶1。
27.根據(jù)權(quán)利要求25的組合物，包括乙烯基取代的官能化聚硅氧烷和選擇多官能的氫化物交聯(lián)劑以使乙烯基與氫根基團(tuán)的量之比低于1∶1。
28.根據(jù)權(quán)利要求14-20中任何一項(xiàng)的組合物，基本上不含非官能化的聚硅氧烷，它包括具有官能乙烯基的聚硅氧烷和多官能的氫化物交聯(lián)劑，兩者的相對(duì)量使得可以提供相對(duì)于氫根基團(tuán)過(guò)量的乙烯基。
29.根據(jù)權(quán)利要求14-20中任何一項(xiàng)的組合物，基本上不含非官能化的聚硅氧烷，它包括具有官能乙烯基的聚硅氧烷和多官能的氫化物交聯(lián)劑，兩者的相對(duì)量使得可以提供相對(duì)于乙烯基過(guò)量的氫根基團(tuán)。
30.根據(jù)權(quán)利要求15的組合物，包括乙烯基取代的官能化聚硅氧烷，非官能化聚硅氧烷，多官能的氫化物交聯(lián)劑和有效量的催化劑，其中乙烯基與氫根基團(tuán)的量之比是約1∶0.8，或更高。
31.根據(jù)權(quán)利要求30的組合物，其中非官能化聚硅氧烷的量比官能化聚硅氧烷過(guò)量。
32.根據(jù)權(quán)利要求31的組合物，其中非官能化聚硅氧烷是聚硅氧烷總量的約20％或20％以下。
33.根據(jù)權(quán)利要求1的組合物，在室溫下具有低于約60 000cSt的粘度。
34.隨時(shí)間推移充分保持穩(wěn)定的具有低于約10kPa楊氏模量值的適應(yīng)性調(diào)節(jié)型眼內(nèi)透鏡，該透鏡是通過(guò)將根據(jù)權(quán)利要求1-33中任何一項(xiàng)的聚硅氧烷組合物注入眼睛的囊袋中來(lái)制備的。
35.根據(jù)權(quán)利要求34的透鏡，具有低于約5kPa的楊氏模量。
36.根據(jù)權(quán)利要求34的透鏡，具有在1.38至約1.60之間的折射指數(shù)。
37.根據(jù)權(quán)利要求34的透鏡，其中該聚硅氧烷組合物是在環(huán)境眼睛溫度下在眼睛的囊袋中交聯(lián)。
38.根據(jù)權(quán)利要求37的透鏡，其中一部分的聚硅氧烷沒(méi)有參加該交聯(lián)反應(yīng)。
39.根據(jù)權(quán)利要求38的透鏡，其中所述部分的非交聯(lián)的聚硅氧烷具有足夠高的分子量，從而基本上阻止擴(kuò)散穿過(guò)該囊袋。
全文摘要
本發(fā)明涉及包括適合于制備適應(yīng)性調(diào)節(jié)型眼內(nèi)透鏡的聚硅氧烷的組合物，具有大于約1.0的比重，適合于恢復(fù)自然晶狀體的折射能力的折射指數(shù)和適合于經(jīng)標(biāo)準(zhǔn)套管注入的粘度。本發(fā)明包括具有低于約10kPa楊氏模量的從該聚硅氧烷組合物制得的眼內(nèi)透鏡。
文檔編號(hào)C08G77/24GK1422166SQ01807913
公開(kāi)日2003年6月4日 申請(qǐng)日期2001年4月10日 優(yōu)先權(quán)日2000年4月12日
發(fā)明者K·A·迪林厄姆, H·多伊林, J·G·希爾伯恩, L·高勞姆塞吉, K·A·霍德, H·海特杰馬 申請(qǐng)人:法馬西雅格羅寧根股份有限公司