專(zhuān)利名稱(chēng)：：含側(cè)鏈的和封端的陽(yáng)離子可聚合基團(tuán)的硅氧烷預(yù)聚物的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
：本發(fā)明涉及聚合的組合物，其用于生物相容性醫(yī)用裝置的制備。本發(fā)明尤其涉及某種陽(yáng)離子無(wú)規(guī)共聚物，其能夠聚合形成具有所需物理特性的聚合的組合物，可以用于制備眼用裝置。所述特性包括用水萃取聚合的醫(yī)用裝置的能力。這避免了使用本領(lǐng)域常用的有機(jī)溶劑。聚合物組合物包含聚合的硅氧垸預(yù)聚物，其含有側(cè)鏈的和封端的陽(yáng)離子可聚合基團(tuán)。
背景技術(shù)：
：多種制品，包括生物醫(yī)用裝置，由含有有機(jī)硅的材料形成。用于生物醫(yī)用裝置如軟質(zhì)隱形眼鏡的一類(lèi)有機(jī)硅材料是含硅水凝膠材料。水凝膠是含有水并處于平衡狀態(tài)的水合且交聯(lián)的聚合體系。水凝膠隱形眼鏡提供相對(duì)較高的透氧性以及所需的生物相容性和舒適性。在水凝膠制劑中包括含硅材料通常提供較高的透氧性，因?yàn)楣柘挡牧暇哂斜人叩耐秆跣?。另一?lèi)有機(jī)硅材料是用于硬質(zhì)隱形眼鏡的硬質(zhì)透氣材料。這種材料通常由硅或氟硅共聚物形成。這些材料是透氧的，并且比用于軟質(zhì)隱形眼鏡的材料更剛性。用于包括隱形眼鏡的生物醫(yī)用裝置的含有機(jī)硅的材料公開(kāi)在以下美國(guó)專(zhuān)利中美國(guó)專(zhuān)利No.4,686,267(Ellis等人)；美國(guó)專(zhuān)利No.5,034,461(Lai等人)；和美國(guó)專(zhuān)利No.5，070，215(Bambury等人)。此外，傳統(tǒng)的硅氧垸型單體是疏水性的，并且用其制作的透鏡經(jīng)常要求額外的處理，以提供親水性表面。盡管不希望限于特定的理論，本發(fā)明者認(rèn)為，提供帶電的硅氧烷型無(wú)規(guī)共聚物，如本發(fā)明公開(kāi)的季化的硅氧烷型無(wú)規(guī)共聚物，生成親水性硅氧垸型無(wú)規(guī)共聚物。據(jù)認(rèn)為，親水性季化基團(tuán)與極性水分子的帶負(fù)電部分相互作用。通過(guò)聚合并交聯(lián)親水性單體制造軟質(zhì)隱形眼鏡材料，所述親水性單體如甲基丙烯酸2-羥基乙基酯、N-乙烯基-2-吡咯垸酮和它們的組合。通過(guò)聚合這些親水性單體制得的聚合物本身表現(xiàn)出顯著的親水性，并能夠吸收聚合基質(zhì)中的大量水。由于吸收水的能力，這些聚合物經(jīng)常被稱(chēng)作"水凝膠"。這些水凝膠是光學(xué)透明的，并且由于高水平的水合作用，是制作軟質(zhì)隱形眼鏡的特別適用的材料。眾所周知的是，硅氧烷型單體在水以及親水性溶劑和單體中溶解性較差，因此，使用標(biāo)準(zhǔn)水凝膠技術(shù)難于共聚和處理。因此，需要在用于制作水凝膠透鏡的材料、具體而言是在稀釋劑中具有改善的溶解度的新型的硅氧垸型無(wú)規(guī)共聚物。還需要形成在水中而不是現(xiàn)有技術(shù)使用的有機(jī)溶劑中可以萃取的聚合的醫(yī)用裝置的單體。本發(fā)明提供新型的用于制品(諸如包括隱形眼鏡的生物醫(yī)用裝置)中的陽(yáng)離子型含有機(jī)硅的無(wú)規(guī)共聚物。
發(fā)明內(nèi)容第一方面，本發(fā)明涉及式(I)的無(wú)規(guī)共聚物一R52式(I)其中R1和R5相同或不同，并選自下式之一R-SIRo2.L2RISIR5R<formula>formulaseeoriginaldocumentpage9</formula>前提是，當(dāng)R5相同并且為式II時(shí)，R1不是式I，x是0至1000，y是l至300，L可以相同或不同，選自由下列基團(tuán)構(gòu)成的組氨基甲酸乙酯，碳酸酯，氨基甲酸酯，羧基脲基，磺?；?，直鏈或枝化的C1-C30垸基，C1-C30氟垸基，C1-C20酯基，垸基醚，環(huán)垸基醚，環(huán)烯基醚，芳基醚，芳烷基醚，含聚醚的基團(tuán)，脲基，酰胺基，胺基，取代或未取代的C1-C30垸氧基，取代或未取代C3-C30環(huán)烷基，取代或未取代的C3-C30環(huán)烯基，取代或未取代的C5-C30芳基，取代或未取代的C5-C30芳烷基，取代或未取代的C5-C30雜芳基，取代或未取代的C3-C30雜環(huán)，取代或未取代的C4-C30雜環(huán)烷基，取代未取代的C6-C30雜芳基烷基，C5-C30氟芳基，或羥基取代的烷基醚，和它們的組合。X—至少是帶單電荷的抗衡離子。單電荷抗衡離子的實(shí)例包括由Cr，Br-，r，CF3C02-，CH3C02-，HCO"CH3S(V，對(duì)甲苯磺酸根，HSCV，H2PCV，NO"和CH3CH(OH)CCV組成的組。帶雙電荷的抗衡離子的例子包括SO,、C032，BHP042-。其他帶電荷的抗衡離子對(duì)本領(lǐng)域技術(shù)人員是顯而易見(jiàn)的。應(yīng)該理解，殘余量的抗衡離子可以存在于水合產(chǎn)物中。因此，毒性抗衡離子的使用將被抑制。同樣，應(yīng)該理解，對(duì)于帶單電荷的抗衡離子而言，抗衡離子與季化的硅氧烷基的比例為1:1。按抗衡離子的總電荷計(jì)，帶有較大負(fù)電荷的抗衡離子將產(chǎn)生不同的比例。R2和R3獨(dú)立地是氫，直鏈或枝化的C1-C30烷基，Cl-C30氟烷基，C1-C20酯基，烷基醚，環(huán)烷基醚，醚，環(huán)烯基醚，芳基醚，芳垸基醚，含聚醚的基團(tuán)，脲基，酰胺基，胺基，取代或未取代的Cl-C30烷氧基，取代或未取代的C3-C30環(huán)烷基烷基，取代或未取代的C3-C30環(huán)烯基，取代或未取代的C5-C30芳基，取代或未取代的C5-C30芳烷基，取代或未取代的C5-C30雜芳基，取代或未取代的C3-C30雜環(huán)，取代或未取代的C4-C30雜環(huán)烷基，取代或未取代的C6-C30雜芳基烷基，氟，C5-C30氟芳基，或羥基，R4是氫或甲基。本發(fā)明中使用的氨基甲酸乙酯的代表性例子包括例如與羧基連接的仲胺，其中羧基還可以與其他基團(tuán)如烷基連接。同樣，仲胺還可以與其他基團(tuán)如烷基連接。本發(fā)明中使用的碳酸酯的代表性例子包括例如碳酸垸基酯和碳酸芳基酯，等等。本發(fā)明中使用的氨基甲酸酯的代表性例子包括例如氨基甲酸烷基酯和氨基甲酸芳基酯，等等。本發(fā)明中使用的羧基脲基的代表性例子包括例如烷基羧基脲基和芳基羧基脲基，等等。本發(fā)明中使用的磺?；拇硇岳影ɡ缤榛酋；头蓟酋；?，等等。本發(fā)明中使用的烷基的代表性例子包括，例如，連接到所述分子的其余部分的含有碳和氫原子的具有1至約18個(gè)碳原子的直鏈或枝化的飽和或不飽和的烴鏈基團(tuán)，例如，甲基、乙基、正丙基、1-甲基乙基(異丙基)、正丁基和正戊基，等等。本發(fā)明中使用的氟烷基的代表性例子包括例如具有與碳原子連接的一個(gè)或多個(gè)氟原子的上述直鏈或枝化的烷基，例如，-CF3、-CF2CF3、-CH2CF3、-0^^211和^21"1，等等。本發(fā)明中使用的酯基團(tuán)的代表性例子包括例如具有1-20個(gè)碳原子的羧酸酯，等等。本發(fā)明中使用的醚或含有聚醚的基團(tuán)的代表性例子包括例如垸基醚、環(huán)烷基醚、環(huán)烷基烷基醚、環(huán)烯基醚、芳基醚、芳基垸基醚，其中垸基、環(huán)烷基、環(huán)烯基、芳基和芳基垸基是按上述定義的，例如，環(huán)氧烷烴、聚(環(huán)氧烷烴)，如環(huán)氧乙烷、環(huán)氧丙烷、環(huán)氧丁垸、聚(環(huán)氧乙垸)、聚(乙二醇)、聚(環(huán)氧丙垸)、聚(環(huán)氧丁垸)和它們的混合物或共聚物，還包括通式-RSOR9的醚或聚醚基團(tuán)，其中R8是鍵、按上述定義的烷基、環(huán)烷基或芳基，R9是按上述定義的烷基、環(huán)烷基或芳基，例如，-CH2CH2OC6H^n-CH2CH2OC2H5，等等。本發(fā)明中使用的酰胺基團(tuán)的代表性例子包括例如通式-R10C(O)NRllR12的酰胺，其中RIO、Rll和R12獨(dú)立地是C1-C30烴基，例如，R10可以是亞烷基、亞芳基、亞環(huán)垸基，R11和R12可以是按上述定義的烷基、芳基和環(huán)垸基，等等。本發(fā)明中使用的胺基團(tuán)的代表性例子包括例如通式-R13NR14R15的胺，其中R13是C2-C30亞烷基、亞芳基或亞環(huán)烷基，R14和R15獨(dú)立地是C1-C30烴基，例如按上述定義的烷基、芳基或環(huán)烷基，等等。本發(fā)明中使用的脲基的代表性例子包括例如具有一個(gè)或多個(gè)取代基的脲基或未取代的脲基。脲基優(yōu)選是具有1-12個(gè)碳原子的脲基。取代基的例子包括垸基和芳基。脲基的例子包括3-甲基脲基、3，3-二甲基脲基和3-苯基脲基。本發(fā)明中使用的烷氧基的代表性例子包括例如經(jīng)氧鍵與所述分子的其余部分連接的按上述定義的垸基，即通式-OR20，其中R20是按上述定義的垸基、環(huán)烷基、環(huán)垸基烷基、環(huán)烯基、芳基或芳基烷基，例如，-OCH3、-00^5或-0(:6115等等。本發(fā)明中使用的環(huán)垸基的代表性例子包括例如約3至約18個(gè)碳原子的取代或未取代的非芳香單環(huán)或多環(huán)環(huán)系，例如，環(huán)丙基、環(huán)丁基、環(huán)戊基、環(huán)己基、全氫萘基、金剛烷基和降冰片烷基橋連的環(huán)基團(tuán)或螺雙環(huán)基團(tuán)，例如，螺-(4,4)-壬-2-基等等，任選地含有一個(gè)或多個(gè)雜原子，例如，O和N，等等。本發(fā)明中使用的環(huán)烯基的代表性例子包括例如含有約3至約18個(gè)碳原子的取代或未取代的含有環(huán)的基團(tuán)，并具有至少一個(gè)碳-碳雙鍵，例如，環(huán)丙烯基、環(huán)丁烯基和環(huán)戊烯基，等等，其中環(huán)可以任選地含有一個(gè)或多個(gè)雜原子，例如，O和N，等等。本發(fā)明中使用的芳基的代表性例子包括例如含有約5至約25個(gè)碳原子的取代或未取代的單芳香或多芳香基團(tuán)，例如，苯基、萘基、四氫化萘基、茚基和聯(lián)苯基等等，任選地含有一個(gè)或多個(gè)雜原子，例如，O和N，等等。本發(fā)明中使用的芳基烷基的代表性例子包括例如與按上述定義的垸基直接連接的取代或未取代的按上述定義的芳基，例如，-CH2C6H5、-C2H5C6H5，等等，其中芳基可以任選地含有一個(gè)或多個(gè)雜原子，例如，O和N，等等。本發(fā)明中使用的氟芳基的代表性例子包括例如具有一個(gè)或多個(gè)與芳基連接的氟原子的按上述定義的芳基。本發(fā)明中使用的雜環(huán)基團(tuán)的代表性例子包括例如取代或未取代的穩(wěn)定的3至約15元環(huán)基團(tuán)，其含有碳原子和1-5個(gè)雜原子，例如，氮、磷、氧、硫和它們的混合。本發(fā)明使用的適合的雜環(huán)基團(tuán)可以是單環(huán)、雙環(huán)或三環(huán)體系，可以包括稠環(huán)、橋環(huán)或螺環(huán)體系，并且雜環(huán)基團(tuán)中的氮、磷、碳、氧或硫原子可以任選被氧化至各種氧化態(tài)。此外，氮原子可以任選地被季化；和環(huán)基團(tuán)可以被部分或完全飽和(即，雜芳香族的或雜芳基芳香族的)。雜環(huán)基團(tuán)的例子包括但不限于氮雜環(huán)丁垸基、吖啶基、苯并間二氧雜環(huán)戊烯基、苯并二噁垸基、苯并呋喃基、咔唑基、噌啉基、二氧戊環(huán)基、中氮茚基、1,5-二氮雜萘基、全氫氮雜基、吩嗪基、吩噻嗪基、吩噁嗪基、二氮雜萘基、吡啶基、pteridinyl、嘌呤基、喹唑啉基、喹喔啉基、喹啉基(quinolinyl)、異喹啉基、四唑基、咪唑基、四氫異喹啉、哌啶基、哌嗪基、2-氧代哌嗪基、2-氧代哌啶基、2-氧代吡咯烷基、2-氧代氮雜基、氮雜基、吡咯基、4-哌啶酮基、吡咯烷基、吡嗪基、嘧啶基、噠嗪基、噁唑基、噁唑啉基、噁唑垸基、三唑基、二氫化茚基、異噁唑基、異噁唑垸基、嗎啉基、噻唑基、噻唑啉基、噻唑烷基、異噻唑基、quinuclidinyl、異噻唑垸基、剛哚基、異剛哚基、吲哚啉基、異吲哚啉基、八氫吲哚基、八氫異吲哚基、喹啉基(quinolyl)、異喹啉基、十氫異喹啉基、苯并咪唑基、噻二唑基、苯并吡喃基、苯并噻唑基、苯并噁唑基、呋喃基、四氫呋喃基、四氫吡喃基、噻吩基、苯并噻吩基、硫雜嗎啉基、硫雜嗎啉基亞砜、硫雜嗎啉基砜、二氧雜磷雜環(huán)戊烷基、噁二唑基、苯并二氫吡喃基、異苯并二氫吡喃基等和它們的混合物。本發(fā)明中使用的雜芳基的代表性例子包括例如按上述定義的取代或未取代的雜環(huán)基團(tuán)。雜芳基環(huán)基團(tuán)可以在任何雜原子或碳原子處與主結(jié)構(gòu)連接，從而產(chǎn)生穩(wěn)定結(jié)構(gòu)。本發(fā)明中使用的雜芳基垸基的代表性例子包括例如與按上述定義的烷基直接連接的取代或未取代的按上述定義的雜芳基環(huán)基團(tuán)。雜芳基垸基可以在烷基的任何碳原子處與主結(jié)構(gòu)連接，從而產(chǎn)生穩(wěn)定結(jié)構(gòu)。本發(fā)明中使用的雜環(huán)基團(tuán)的代表性例子包括例如取代或未取代的按上述定義的雜環(huán)基團(tuán)。雜環(huán)基團(tuán)可以在任何雜原子或碳原子處與主結(jié)構(gòu)連接，從而產(chǎn)生穩(wěn)定結(jié)構(gòu)。本發(fā)明中使用的雜環(huán)烷基的代表性例子包括例如與按上述定義的垸基直接連接的取代或未取代的按上述定義的雜環(huán)基團(tuán)。雜環(huán)烷基可以在垸基的碳原子處與主結(jié)構(gòu)連接，從而產(chǎn)生穩(wěn)定結(jié)構(gòu)。"可聚合的烯鍵式不飽和的有機(jī)基團(tuán)"的代表性例子包括例如含有(甲基)丙烯酸酯的基團(tuán)、含有(甲基)丙烯酰胺的基團(tuán)、含有碳酸乙烯酯的基團(tuán)、含有氨基甲酸乙烯酯的基團(tuán)、含有苯乙烯的基團(tuán)，等等。在一個(gè)實(shí)施方案中，可聚合的烯鍵式不飽和的有機(jī)基團(tuán)可以由以下通式代表<formula>formulaseeoriginaldocumentpage14</formula>其中R21是氫、氟或甲基；R22獨(dú)立地是氫、氟、具有l(wèi)-6個(gè)碳原子的垸基、或-CO-Y-R24基團(tuán)，其中Y是-O-、-S-或-NH-，R24是具有1至約10個(gè)碳原子的二價(jià)亞烷基。'取代的烷基'、'取代的烷氧基'、'取代的環(huán)烷基'、'取代的環(huán)烯基'、'取代的芳基烷基'、'取代的芳基'、'取代的雜環(huán)'、'取代的雜芳基環(huán)'、'取代的雜芳基垸基'、'取代的雜環(huán)烷基環(huán)'、'取代的環(huán)'和'取代的羧酸衍生物'中的取代基可以相同或不同，包括一個(gè)或多個(gè)取代基，如氫、羥基、鹵素、羧基、氰基、硝基、氧基(-O)、硫基(=8)、取代或未取代的垸基、取代或未取代的垸氧基、取代或未取代的烯基、取代或未取代的炔基、取代或未取代的芳基、取代或未取代的芳基垸基、取代或未取代的環(huán)烷基、取代或未取代的環(huán)烯基、取代或未取代的氨基、取代或未取代的芳基、取代或未取代的雜芳基、取代的雜環(huán)烷基環(huán)、取代或未取代的雜芳基垸基、取代或未取代的雜環(huán)、取代或未取代的胍、-COORx、-C(O)Rx、畫(huà)C(S)Rx、-C(O)NRxRy、國(guó)C(O)ONRxRy、-NRxCONRyRz、-N(Rx)SORy、-N(Rx)S02Ry、-(=N-N(Rx)Ry)、-NRxC(O)ORy、-NRxRy、國(guó)NRxC(O)Ry-、-NRxC(S)Ry、-NRxC(S)NRyRz、-SONRxRy-、-S02NRxRy-、-ORx、-ORxC(O)NRyRz、-ORxC(O)ORy-、-OC(O)Rx、-OC(O)NRxRy、-RxNRyC(O)Rz、-RxORy、-RxC(O)ORy、-RxC(O)NRyRz、-RxC(O)Rx、-RxOC(O)Ry、-SRx、-SORx、-S02Rx、-ON02，其中在每一個(gè)上述基團(tuán)中的Rx、Ry和Rz可以相同或不同，可以是氫原子、取代或未取代的垸基、取代或未取代的垸氧基、取代或未取代的烯基、取代或未取代的炔基、取代或未取代的芳基、取代或未取代的芳基烷基、取代或未取代的環(huán)烷基、取代或未取代的環(huán)烯基、取代或未取代的氨基、取代或未取代的芳基、取代或未取代的雜芳基、取代的雜環(huán)烷基環(huán)、取代或未取代的雜芳基烷基、或取代或未取代的雜環(huán)。用于制備本發(fā)明所公開(kāi)的新型的陽(yáng)離子含硅無(wú)規(guī)共聚物的合成方法的示意性代表例如下所示<formula>formulaseeoriginaldocumentpage15</formula><formula>formulaseeoriginaldocumentpage16</formula><formula>formulaseeoriginaldocumentpage17</formula>在第二個(gè)方面，本發(fā)明包括由形成裝置的包括式(i)-(v)的單體的單體混合物形成的制品。根據(jù)優(yōu)選的實(shí)施方案，所述制品是包括上述無(wú)規(guī)共聚物和至少第二單體的混合物的聚合產(chǎn)物。本發(fā)明可適用于各種聚合材料，可以是硬質(zhì)或軟質(zhì)的。特別優(yōu)選的聚合材料是透鏡，包括隱形眼鏡、晶狀體和非晶狀體眼內(nèi)透鏡、角膜植入物，但是包括生物材料的所有聚合材料均在本發(fā)明的范圍內(nèi)。優(yōu)選的制品是光學(xué)透明的，并可用作隱形眼鏡。本發(fā)明還提供醫(yī)用裝置，如心瓣膜(heartvalve)、薄膜(film)、手術(shù)裝置、導(dǎo)管替代物、子宮內(nèi)裝置、膜(membrane)、隔膜(diaphragm)、外科植入物、血管、人造輸尿管、人造乳房組織、用于在體外與體液接觸的膜，例如，腎透析用膜和心/肺機(jī)用膜等等、導(dǎo)管、護(hù)口器(mouthguard)、義齒襯墊(dentureliner)、眼用裝置和特別是隱形眼鏡。通過(guò)聚合含有至少一種含硅單體和至少一種親水性單體的混合物來(lái)制備含硅水凝膠。含硅單體可以用作交聯(lián)劑(交聯(lián)劑被定義為具有多個(gè)可聚合的官能團(tuán)的單體)，或可以使用單獨(dú)的交聯(lián)劑。含硅隱形眼鏡材料的早期例子公開(kāi)在美國(guó)專(zhuān)利No.4，153，641(Deichert等人，轉(zhuǎn)讓給Bausch&LombIncorporated)。透鏡由聚(有機(jī)硅氧烷)單體制成，其經(jīng)二價(jià)烴基團(tuán)a,(o末端鍵合至聚合的活化的不飽和基團(tuán)。各種疏水性含硅預(yù)聚物如1，3-雙(甲基丙烯酰氧基垸基)-聚硅氧垸與已知的親水性單體如甲基丙烯酸2-羥基乙基酯(HEMA)共聚。美國(guó)專(zhuān)利No.5,358,995(Lai等人)記載了含有與大體積的聚硅氧烷基烷基(甲基)丙烯酸酯單體聚合的丙烯酸酯封端的聚硅氧烷預(yù)聚物和至少一種親水性單體的含硅水凝膠。Lai等人轉(zhuǎn)讓給Bausch&LombIncorporated,通過(guò)引用的方式將其全部?jī)?nèi)容并入本文。丙烯酸酯封端的聚硅氧烷預(yù)聚物，常稱(chēng)作M2Dx，由兩個(gè)丙烯酸酯端基構(gòu)成，"x"是二甲基硅氧垸重復(fù)單元的數(shù)量。優(yōu)選的大體積的聚硅氧烷基烷基(甲基)丙烯酸酯單體是TRIS-型(甲基丙烯酰氧基丙基三(三甲基甲硅烷氧基)硅烷)，其中親水性單體含有丙烯酸(acrylic)或乙烯基。本發(fā)明可以使用的含硅單體混合物的其他例子包括下面的美國(guó)專(zhuān)利No.5,070,215和5,610,252(Bambury等人)公開(kāi)的碳酸乙烯酯和氨基甲酸乙烯酯單體混合物；美國(guó)專(zhuān)利No.5,321,108、5,387,662和5，539，016(Kunzler等人)公開(kāi)的氟硅單體混合物；美國(guó)專(zhuān)利No.5,374,662、5，420，324和5,496,871(Lai等人)公開(kāi)的富馬酸酯單體混合物和美國(guó)專(zhuān)利No.5,451,651、5,648,515、5,639,908和5,594，085(Lai等人)公開(kāi)的氨基甲酸乙酯單體混合物，所有這些專(zhuān)利均轉(zhuǎn)讓給受讓人Bausch&LombIncorporated,通過(guò)引用的方式將它們的全部?jī)?nèi)容并入本文。無(wú)硅疏水性材料的例子包括丙烯酸烷基酯和甲基丙烯酸垸基酯。陽(yáng)離子型含硅單體可以與各種親水性單體共聚，形成硅水凝膠透鏡。適合的親水性單體包括不飽和的羧酸，如甲基丙烯酸和丙烯酸；丙烯酸取代的醇，如甲基丙烯酸2-羥基乙基酯和丙烯酸2-羥基乙基酯；乙烯基內(nèi)酰胺，如N-乙烯基吡咯烷酮(NVP)和1-vinylazonan-2-酮；和丙烯酰胺，如甲基丙烯酰胺和N,N-二甲基丙烯酰胺(DMA)。其他例子是美國(guó)專(zhuān)利No.5，070，215中公開(kāi)的親水性碳酸乙烯酯或氨基甲酸乙烯酯單體和美國(guó)專(zhuān)利No.4,910,277中公開(kāi)的親水性噁唑酮單體。其他適合的親水性單體對(duì)于本領(lǐng)域技術(shù)人員是顯而易見(jiàn)的。疏水性交聯(lián)劑包括甲基丙烯酸酯，如二甲基丙烯酸乙二醇酯(EGDMA)和甲基丙烯酸烯丙基酯(AMA)。與傳統(tǒng)的硅水凝膠單體混合物相反，與現(xiàn)有技術(shù)的含硅的形成水凝膠的單體相比，含有本發(fā)明的季化(quaternized)硅無(wú)規(guī)共聚物的單體混合物是相對(duì)可溶于水的。與傳統(tǒng)硅水凝膠單體混合物相比，這種特征提供的優(yōu)點(diǎn)在于，因不相容相分離造成的混濁透鏡的可能降低，并且聚合的材料可用水萃取。然而，在需要時(shí)，還可以使用傳統(tǒng)的有機(jī)萃取方法。此外，萃取的透鏡證實(shí)良好地組合了透氧性(Dk)和低模量，已知這對(duì)獲得所需的隱形眼鏡是很重要的性能。此外，用本發(fā)明季化的硅無(wú)規(guī)共聚物制備的透鏡即使在未進(jìn)行表面處理時(shí)也可潤(rùn)濕，提供干模剝離，在單體混合物中不需要溶劑(但是可以使用溶劑，如甘油)，萃取的聚合材料沒(méi)有細(xì)胞毒性，并且表面對(duì)觸覺(jué)是光滑的。在含有本發(fā)明季化的硅無(wú)規(guī)共聚物的聚合的單體混合物沒(méi)有表現(xiàn)出所需的撕裂強(qiáng)度時(shí)，增韌劑如TBE(4-叔丁基-2-羥基環(huán)己基甲基丙烯酸酯)可以加到單體混合物中。其他補(bǔ)強(qiáng)劑是本領(lǐng)域技術(shù)人員已知的，并在需要時(shí)可以使用。盡管本文公開(kāi)的陽(yáng)離子型含硅無(wú)規(guī)共聚物的優(yōu)點(diǎn)在于它們是相對(duì)可溶于水的，并且在它們的共聚單體中也是可溶的，但是在初始單體混合物中可以包括有機(jī)稀釋劑。本發(fā)明中，術(shù)語(yǔ)"有機(jī)稀釋劑"包括使初始單體混合物中各成分的不相容性最小化并且與初始混合物中的各成分基本上不反應(yīng)的有機(jī)化合物。此外，有機(jī)稀釋劑用于使通過(guò)聚合單體混合物生成的聚合產(chǎn)物的相分離最小化。此外，有機(jī)稀釋劑通常是相對(duì)不可燃的。預(yù)期的有機(jī)稀釋劑包括叔丁醇(TBA);二醇，如乙二醇，以及多元醇，如甘油。優(yōu)選地，有機(jī)稀釋劑在萃取溶劑中充分溶解，從而促進(jìn)在萃取步驟中從固化的制品中將其去除。其他適合的有機(jī)稀釋劑對(duì)于本領(lǐng)域技術(shù)人員是顯而易見(jiàn)的。有機(jī)稀釋劑的量可有效地提供所需效果。通常，稀釋劑占單體混合物的5-60重量％，10-50重量％是特別優(yōu)選。根據(jù)本方法，通過(guò)常規(guī)方法，如靜態(tài)澆鑄或旋轉(zhuǎn)澆鑄，使包括至少一種親水性單體、本文所述的至少一種陽(yáng)離子型含硅無(wú)規(guī)共聚物和任選存在的有機(jī)稀釋劑的單體混合物成型并固化。使用引發(fā)劑，在如美國(guó)專(zhuān)利No.3,808,179所述的那些條件下，通過(guò)自由基聚合，如偶氮二異丁腈(AIBN)和過(guò)氧化物催化劑，可以形成透鏡，在此引入該專(zhuān)利作為參考。本領(lǐng)域公知的單體混合物的光引發(fā)聚合也可以用在本發(fā)明的形成制品的方法中。在單體聚合之前，可以加入著色劑等。然后，從固化的制品中除去足夠量的未反應(yīng)的單體和存在時(shí)的有機(jī)稀釋劑，從而改進(jìn)制品的生物相容性。在安裝透鏡時(shí)，將未聚合的單體釋放到眼睛中可能引起刺激和其他問(wèn)題。與必須用可燃溶劑如異丙醇萃取的其他單體混合物不同，由于本發(fā)明公開(kāi)的新型的季化的硅氧烷無(wú)規(guī)共聚物的性能，可以使用不可燃的溶劑進(jìn)行萃取過(guò)程。一旦形成了由含有本發(fā)明公開(kāi)的陽(yáng)離子型含硅無(wú)規(guī)共聚物的聚合的單體混合物形成的生物材料，那么進(jìn)行萃取來(lái)制備它們，并包裝和最終使用。通過(guò)使聚合的材料與各種溶劑如水、叔丁醇等接觸不同時(shí)間完成萃取。例如，一種萃取方法是在水中浸漬聚合的材料約3分鐘，除去水，然后在另一份水中浸漬聚合的材料約3分鐘，除去那份水，然后在水或緩沖溶液中高壓處理聚合的材料。在萃取未反應(yīng)的單體和任何有機(jī)稀釋劑之后，任選地通過(guò)本領(lǐng)域已知的各種方法加工成型的制品，例如RGP透鏡。加工步驟包括車(chē)床切割透鏡表面，車(chē)床切割透鏡邊緣，磨光透鏡邊緣或拋光透鏡邊緣或表面。對(duì)于其中透鏡表面被車(chē)床切割的方法，本方法是特別有利的，因?yàn)楫?dāng)表面有粘性或呈橡膠態(tài)時(shí)，透鏡表面的加工特別困難。通常，在從模中取出制品之前進(jìn)行這種加工過(guò)程。在加工操作之后，可以從模中取出透鏡并將其水合?？蛇x擇地，可以在從模中取出之后加工制品，然后水合。教滅絲虔f/7^^真絲:模量和延伸率試驗(yàn)是將水凝膠膜樣品浸入硼酸鹽緩沖鹽水中；使用Instron(4502型)儀器依據(jù)ASTMD-1708a方法進(jìn)行的。薄膜樣品的合適大小是計(jì)量長(zhǎng)度22mm和寬度4.75mm，樣品還具有形成狗骨形狀的末端，以允許用Instron儀器的夾鉗夾住樣品，其厚度為200+50微米。透氧性(也稱(chēng)為Dk)由以下工序測(cè)定。只要能從中獲得等效于本發(fā)明方法的透氧性值的其他方法和/或儀器都可以使用。聚硅氧烷水凝膠的透氧性由極譜測(cè)定法測(cè)定(ANSIZ80.20-1998)，使用02PermeometerModel201T儀器(Createch，Albany,CaliforniaUSA),其裝配了一個(gè)在末端含有中心環(huán)形金陰極，和一個(gè)與陰極絕緣的銀陽(yáng)極的探針。測(cè)定只在預(yù)試驗(yàn)過(guò)的無(wú)針孔的平的聚硅氧烷水凝膠薄膜樣品上進(jìn)行，這些樣品具有三種從150到600微米的不同中心厚度。薄膜樣品的中心厚度測(cè)量可以使用RehderET-l電子測(cè)厚儀測(cè)量。通常，薄膜樣品呈圓盤(pán)狀。將薄膜樣品和探針浸于裝有平均35°C+/-0.2°循環(huán)磷酸鹽緩沖鹽水(PBS)的浴中進(jìn)行測(cè)量。在把探針和薄膜樣品浸入PBS浴中之前，薄膜樣品放在已用平衡PBS預(yù)潤(rùn)濕的陰極中心上，以確保在陰極和薄膜樣品之間沒(méi)有氣泡或過(guò)量PBS存在，然后用用固定罩將薄膜樣品固定于探針上，使探針的陰極部分僅接觸薄膜樣品。對(duì)于聚硅氧垸水凝膠薄膜而言，通常在探針陰極和薄膜樣品之間用例如呈圓盤(pán)狀的聚四氟乙烯(Tdfon)聚合薄薄膜是有益處的。在此情況下，聚四氟乙烯膜先放置在預(yù)潤(rùn)濕的陰極上，然后薄膜樣品放置在聚四氟乙烯膜上，以確保在聚四氟乙烯膜或薄膜樣品下面沒(méi)有氣泡或過(guò)量PBS存在。一旦采集了測(cè)量數(shù)據(jù)，只有相關(guān)系數(shù)值(R2)為0.97或更高的數(shù)據(jù)進(jìn)入Dk值的計(jì)算。每一個(gè)厚度至少要獲得兩個(gè)符合R2值的Dk測(cè)量數(shù)據(jù)。使用己知的回歸分析法，由具有至少三個(gè)不同厚度的薄膜樣品計(jì)算透氧性(Dk)。首先將任何與不是PBS的溶液水合的薄膜樣品浸入純水中，并使其平衡至少24小時(shí)，然后浸入PHB，并使其平衡至少12小時(shí)。測(cè)試儀器需定期清潔，定期使用RGP標(biāo)準(zhǔn)樣品校準(zhǔn)。上下限由計(jì)算+/-8.8°/。的儲(chǔ)存值(1^05^17values)確定，該值是由WilliamJ.Benjamin等在TheOxygenPermeabilityofReferenceMaterials,OptomVisSci7(12s):95(1997)中制定的，通過(guò)引用的方式將其全部?jī)?nèi)容并入本文。<table>tableseeoriginaldocumentpage22</column></row><table>除非在使用時(shí)另外特別聲明或清楚交代，都認(rèn)為用于本申請(qǐng)的所有數(shù)字由術(shù)語(yǔ)"大約"修飾。從玻璃盤(pán)上取下薄膜并在去離子H20中水合/萃取至少4小時(shí)，轉(zhuǎn)入新鮮的去離子H20中，12rC熱壓處理30min。然后分析冷卻薄膜在眼科材料中的選擇特征，列于表2。機(jī)械試驗(yàn)是依據(jù)前文所述的ASTMD-1708a方法在硼酸鹽緩沖鹽水中進(jìn)行的。透氧性，以Dk(或barrer)為單位記錄，在35'C磷酸鹽緩沖鹽水中測(cè)量，正如前文討論的那樣，使用三個(gè)不同厚度的合格薄膜。原始呈遞的權(quán)利要求和可能修改的權(quán)利要求包括變化，替換，改進(jìn)，改善，等價(jià)物，和在此公開(kāi)的具體實(shí)施方案和教導(dǎo)的基本等效物，包括那些目前無(wú)法預(yù)料的或未充分理解的，和可以由申請(qǐng)人/專(zhuān)利權(quán)人及其他人提出的內(nèi)容。權(quán)利要求1.式(I)的無(wú)規(guī)共聚物其中R1和R5相同或不同，并選自由以下基團(tuán)構(gòu)成的組前提是，當(dāng)R5相同并且為式II時(shí)，R1不是式I，x是0至1000，y是1至300，L可以相同或不同并選自由下列基團(tuán)構(gòu)成的組氨基甲酸乙酯，碳酸酯，氨基甲酸酯，羧基脲基，磺酰基，直鏈或枝化的C1-C30烷基，C1-C30氟烷基，C1-C20酯基，烷基醚，環(huán)烷基醚，環(huán)烯基醚，芳基醚，芳烷基醚，含聚醚的基團(tuán)，脲基，酰胺基，胺基，取代或未取代的C1-C30烷氧基，取代或未被取代C3-C30環(huán)烷基，取代或未取代的C3-C30環(huán)烯基，取代或未取代的C5-C30芳基，取代或未取代的C5-C30芳烷基，取代或未取代的C5-C30雜芳基，取代或未取代的C3-C30雜環(huán)，取代或未取代的C4-C30雜環(huán)烷基，取代未取代的C6-C30雜芳基烷基，C5-C30氟芳基，或羥基取代的烷基醚，和它們的組合；X-是至少帶單電荷的抗衡離子；n是1至約300的整數(shù)；每個(gè)R2、R3和R5獨(dú)立地是氫，直鏈或枝化的C1-C30烷基，C1-C30氟烷基，C1-C20酯基，烷基醚，環(huán)烷基醚，環(huán)烯基醚，芳基醚，芳烷基醚，含聚醚的基團(tuán)，脲基，酰胺基，胺基，取代或未取代的C1-C30烷氧基，取代或未取代的C3-C30環(huán)烷基，取代或未取代的C3-C30環(huán)烯基，取代或未取代的C5-C30芳基，取代或未取代的C5-C30芳烷基，取代或未取代的C5-C30雜芳基，取代或未取代的C3-C30雜環(huán)，取代或未取代的C4-C30雜環(huán)烷基，取代或未取代的C6-C30雜芳基烷基，氟，C5-C30氟芳基，或羥基；每個(gè)R4獨(dú)立地是氫或甲基；X獨(dú)立地是直鏈或枝化的C1-C30烷基，C1-C30氟烷基，取代或未取代的C5-C30芳烷基，醚，聚醚，硫化物，或含氨基的基團(tuán)，和V獨(dú)立地是可聚合的烯鍵式不飽和有機(jī)基團(tuán)。2.如權(quán)利要求i的單體，其中x'選自cr，b。r，cf3co2'，CH3CCV，HC(V，CH3SCV，對(duì)甲苯磺酸根，HSO"H2PCV，NO"ch3ch(oh)c(V，S042、C032'，1^042'和它們的混合物。3.如權(quán)利要求1的單體，其中X-是至少帶單電荷的抗衡離子，并選自Cr，Br-,r，CF3C02-，CH3C02-，HC(V，CH3S(V，對(duì)甲苯磺酸根，HS(V，H2P(V，NCV，CH3CH(OH)C02-和它們的混合物。4.如權(quán)利要求1的單體，其中所述單體選自由具有下列通式的單體構(gòu)成的組<formula>formulaseeoriginaldocumentpage4</formula>5.—種用于制備聚合生物材料的單體混合物，包括至少一種權(quán)利要求1的無(wú)規(guī)共聚物和至少第二單體。6.如權(quán)利要求5的單體混合物，除所述第二單體之外，還包括疏水性單體和親水性單體。7.—種如權(quán)利要求5的單體混合物，其中所述第二單體選自不飽和羧酸；甲基丙烯酸，丙烯酸；丙烯酸取代的醇；甲基丙烯酸2-羥乙基酯，丙烯酸2-羥乙基酯；乙烯基內(nèi)酰胺；N-乙烯基吡咯垸酮(NVP);N-乙烯基己內(nèi)酯；丙烯酰胺；甲基丙烯酰胺，N,N-二甲基丙烯酰胺;甲基丙烯酸酯；二甲基丙烯酸乙二醇酯，甲基丙烯酸甲酯，甲基丙烯酸烯丙酯；親水性碳酸乙烯酯，親水性氨基甲酸乙烯酯單體；親水性噁唑酮單體，甲基丙烯酰氧基丙基三(三甲基甲硅垸氧基)硅垸，二甲基丙烯酸乙二醇酯(EGDMA)，甲基丙烯酸烯丙酯(AMA)和它們的混合物。8.—種裝置，包括權(quán)利要求1的無(wú)規(guī)共聚物作為聚合的共聚單體。9.如權(quán)利要求8的裝置，其中所述裝置是隱形眼鏡。<formula>formulaseeoriginaldocumentpage5</formula>10.如權(quán)利要求8的裝置，其中所述隱形眼鏡是硬質(zhì)透氣性隱形眼鏡。11.如權(quán)利要求8的裝置，其中所述透鏡是軟質(zhì)隱形眼鏡。12.如權(quán)利要求8的裝置，其中所述透鏡是水凝膠隱形眼鏡。13.如權(quán)利要求8的裝置，其中所述透鏡是眼內(nèi)透鏡。14.如權(quán)利要求13的裝置，其中所述透鏡是晶狀體眼內(nèi)透鏡。15.如權(quán)利要求13的裝置，其中所述透鏡是非晶狀體眼內(nèi)透鏡。16.如權(quán)利要求8的裝置，其中所述裝置是角膜植入物。17.如權(quán)利要求8的裝置，其中所述裝置選自心瓣膜、眼內(nèi)透鏡、薄膜、手術(shù)裝置、導(dǎo)管替代物、子宮內(nèi)裝置、膜、隔膜、外科植入物、血管、人造輸尿管、人造乳房組織、腎透析機(jī)用膜、心/肺機(jī)用膜、導(dǎo)管、護(hù)口器、義齒襯墊、眼用裝置和隱形眼鏡。。18.—種制造裝置的方法，包括提供一種包含權(quán)利要求1的無(wú)規(guī)共聚物和至少第二單體的單體混合物；使所述單體混合物處于聚合和定形條件以便提供聚合的裝置；萃取所述聚合的裝置；和包裝所述聚合的裝置并將其消毒。19.如權(quán)利要求18的方法，其中使用不易燃的溶劑進(jìn)行所述萃取步驟。20.如權(quán)利要求19的方法，其中所述萃取溶劑是水。全文摘要本發(fā)明涉及聚合的組合物，其用于生物相容性醫(yī)用裝置的制備。本發(fā)明尤其涉及某種陽(yáng)離子無(wú)規(guī)共聚物，其能夠聚合形成具有所需物理特性的聚合的組合物，可以用于制備眼用裝置。所述特性包括用水萃取聚合的醫(yī)用裝置的能力。這避免了使用本領(lǐng)域常用的有機(jī)溶劑。聚合物組合物包含硅氧烷預(yù)聚物，其含有側(cè)鏈和封端的陽(yáng)離子可聚合基團(tuán)。文檔編號(hào)C08G77/00GK101365737SQ200780001948公開(kāi)日2009年2月11日申請(qǐng)日期2007年1月4日優(yōu)先權(quán)日2006年1月6日發(fā)明者D·A·朔爾茲曼,J·C·薩拉莫內(nèi),J·F·昆茨勒申請(qǐng)人:博士倫公司