包含所需的水含量和透氧度的有机硅水凝胶制造技术

本发明专利技术涉及一种方法，所述方法包括以下步骤：使反应性混合物反应以形成具有小于约80前进接触角的眼科装置，所述反应性混合物包含至少一种含有机硅的组分、至少一种亲水组分和至少一种稀释剂；以及使所述眼科装置与水性提取溶液在升高的提取温度下接触，其中所述至少一种稀释剂具有比所述提取温度高至少约10°的沸点。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】包含所需的水含量和透氧度的有机硅水凝胶相关专利申请本专利申请要求提交于2012年12月19日，名称为SILICONEHYDROGELSCOMPRISINGDESIRABLEWATERCONTENTANDOXYGENPERMEABILITY的美国专利申请13/720,277和提交于2011年12月23日，名称为SILICONEHYDROGELSCOMPRISINGN-VINYLAMIDESANDHYDROXYALKYL(METH)ACRYLATESOR(METH)ACRYLAMIDES的美国临时专利申请61/579693，以及提交于2011年12月23日，名称为SILICONEHYDROGELSHAVINGASTRUCTUREFORMEDVIACONTROLLEDREACTIONKINETICS的美国临时专利申请61/579683的优先权，它们的内容以引用方式并入。
本专利技术涉及表现出所需的水含量和透氧度的有机硅水凝胶。
技术介绍
由有机硅水凝胶接触镜片制成的软性接触镜片与由非有机硅材料诸如聚(甲基丙烯酸-2-羟乙酯)(HEMA)制成的柔性镜片相比提供了改善的透氧度。制备有机硅水凝胶接触镜片的最初努力受到不良的可润湿性、高模量、不良的清晰度、水解不稳定性或用于制备许多这些有机硅水凝胶的原材料高成本的阻碍。尽管对于这些缺点中每个缺点的各种解决方案已证明一定程度地成功，仍有对于可由廉价的可商购获得的单体制成的有机硅水凝胶的需要，并且其具有优异的可润湿性(无需表面改性)、低模量、良好的清晰度和水解稳定性。已经公开了包含聚合润湿剂，诸如聚(N-乙烯基吡咯烷酮)(PVP)和无环聚酰胺的有机硅水凝胶制剂。然而，这些聚合物相当大，并且需要使用专门的需定制制造的相容组分。相容组分的例子包括2-丙烯酸、2-甲基-2-羟基-3-[3-[1，3，3，3-四甲基-1-[(三甲基甲硅烷基)氧基]二硅氧烷基]丙氧基]丙酯(SiGMA)。形成可润湿有机硅水凝胶镜片的替代方法是通常以单体混合物的约25-55％的量(按重量计)，将单体N-乙烯基吡咯烷酮(NVP)掺入到单体混合物中，用于制备有机硅水凝胶聚合物。此类材料已被描述于美国专利4,136,250、4,153,641、4,260,725和6,867,245中。描述于这些参考文献中的材料一般掺入多官能的有机硅单体或大分子单体，它们充当交联剂，并且因此增加最终聚合物的模量。US4,139,513公开了2-丙烯酸、2-甲基-2-羟基-3-[3-[1，3，3，3-四甲基-1-[(三甲基甲硅烷基)氧基]二硅氧烷基]丙氧基]丙酯(SiGMA)可被用于由包含NVP和HEMA的制剂形成镜片。SiGMA为所公开的有机硅仅有的来源。然而，由于在那些单体中相对低的有机硅含量，难以实现最终聚合物中所需的透氧度水平。没有公开提出如何向制剂中掺入不包含相容官能团的有机硅。US2010/0048847公开了由聚二甲基硅氧烷甲基丙烯酸一甲基丙烯酰氧基烷酯与约52％NVP、HEMA和TRIS的共混物，并且使用乙醇和乙酸乙酯的共混物作为稀释液制成的有机硅水凝胶。所公开的聚合物为(不同程度)浑浊的，但在本专利申请中公开了雾度可通过添加至少约1.5％的甲基丙烯酸(MAA)而降低。然而，添加阴离子单体，诸如MAA可致使在有机硅水凝胶中的水解不稳定性，如在Lai，Y.，Valint，P.和Friends，G.的“Theroleofionichydrophilicmonomersinsiliconehydrogelsforcontactlensapplication”；第213ACS国际会议，SanFrancisco，1997年4月13号-17日中所公开。由于该原因，仍期望形成澄清、水解稳定的、可润湿(无需表面处理)的，通过组合聚二甲基硅氧烷甲基丙烯酸一甲基丙烯酰氧基烷酯，诸如mPDMS和NVP而具有低模量的有机硅水凝胶。
技术实现思路
本专利技术涉及包含至少约50％的水含量和至少约80巴勒(barrer)的透氧度、由它们组成、和基本上由它们组成的有机硅水凝胶，其中所述有机硅水凝胶由包含约37至约75重量％的具有慢反应亲水单体动力学半衰期的至少一种慢反应亲水单体的反应混合物形成；至少一种含有机硅的组分具有含有机硅的组分的动力学半衰期，其可任选地被至少一个含羟基的基团取代；至少一种含羟基的组分选自至少一种羟基取代的、含有机硅的组分、至少一种羟烷基单体、以及它们的混合物，其中所述慢反应亲水组分的半衰期与所述含有机硅的组分的半衰期的比率为至少2，所述含有机硅的组分包含介于9和14％之间的硅和小于15重量％的TRIS，并且在反应混合物中所述慢反应亲水单体和所述含有机硅的组分之外的所有反应性组分以介于约11和约92mmol/g反应性组分之间的量存在。本专利技术的有机硅水凝胶可用于制备生物医学装置、眼科装置，并且具体地接触镜片。附图说明图1为镜片组件示意图。图2为本文所述的治疗腔室的示意图。图3为在图2中示出的治疗盒的隔室2的示意图。图4为Dk对来自实例3-13的数据的辅助组分与反应性混合物(AC/RM)的比率。具体实施方式本专利技术涉及包含约40至约60重量％的至少一种慢反应亲水单体，至少一种一(甲基)丙烯酰氧基烷基聚二烷基硅氧烷单体；一种(甲基)丙烯酸羟烷基酯或(甲基)丙烯酰胺单体和至少一种交联性单体的组合物，其中所述至少一种(甲基)丙烯酸羟烷基酯或(甲基)丙烯酰胺单体与所述慢反应亲水单体以形成介于约0.15和0.4之间的摩尔比的摩尔百分比存在。已令人惊讶地发现，本专利技术的制剂形成具有所需的特性平衡的水凝胶。制剂可使用一系列的稀释剂、无稀释剂制备，并且在一些实施例中还可使用光进行固化。如本文所用，“稀释剂”是指用于反应性组合物的稀释液。稀释剂不反应形成生物医学装置的一部分。如本文所用，“相容剂”的意思是能够增溶所选择的反应性组分的化合物。相容剂具有约小于5000道尔顿的数均分子量，并且在另一个中，小于约3000道尔顿。本专利技术的相容剂经由氢键、分散力、它们的组合等增溶。因此，以这些方式中任一种方式与高分子量亲水聚合物相互作用的任何官能团可被用作相容剂。本专利技术中的相容剂可以只要它们不劣化其它所需的所得眼科装置的特性的量使用。所述量将部分取决于所用的高分子量亲水聚合物的量。一类相容剂包含至少一种有机硅和至少一个羟基基团。此类组分被称为“含有机硅的相容组分”，并且已被公开在WO03/022321和WO03/022322中。如本文所用，“生物医学装置”为被设计用于哺乳动物的组织或流体之内或之上，人的组织或流体上的任何制品。这些装置的例子包括但不限于导管、植入物、支架和眼科装置，诸如眼内镜片、泪点塞和接触镜片。生物医学装置可为眼科装置，具体地接触镜片，最具体地由有机硅水凝胶制成的接触镜片。如本文所用，术语“眼科产品”“镜片”和“眼科装置”是指驻留在眼睛内和眼睛上的装置。这些装置可提供光学校正、伤口护理、药物递送、诊断功能、美容增强作用或效果、炫光还原、UV阻隔或这些特性的组合。眼科装置的非限制性例子包括镜片、泪点塞等。术语镜片(或接触镜片)包括但不限于软性接触镜片、硬质接触镜片、眼内镜片、覆盖镜片、眼部插入物和光学插入物。如本文所用“反应混合物”是指混本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种有机硅水凝胶，包含至少约50%的水含量和至少约80巴勒的透氧度，其中所述有机硅水凝胶由反应混合物形成，所述反应混合物包含：约30至约75重量%的至少一种慢反应亲水单体，其具有慢反应亲水单体动力学半衰期；具有含有机硅的组分动力学半衰期的至少一种含有机硅的组分，其可任选地被至少一个含羟基的基团取代；至少一种含羟基的组分，其选自被至少一个羟基基团取代的所述含有机硅的组分、至少一种羟烷基单体以及它们的混合物，其中所述慢反应亲水组分半衰期与所述含有机硅的组分半衰期的比率为至少2，所述反应混合物包含介于9和14%之间的硅和小于15重量%的TRIS，并且其中在所述反应混合物中所述慢反应亲水单体和所述含有机硅的组分之外的所有反应性组分以介于约11和约92mmol/g反应性组分之间的量存在。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2011.12.23 US 61/579683;2011.12.23 US 61/579693;201.一种有机硅水凝胶，包含至少50%的水含量和至少80巴勒的透氧度，其中所述有机硅水凝胶由反应混合物形成，所述反应混合物包含：30至75重量%的至少一种慢反应亲水单体，其具有慢反应亲水单体动力学半衰期；具有含有机硅的组分动力学半衰期的至少一种含有机硅的组分，其可任选地被至少一个含羟基的基团取代；至少一种含羟基的组分，其选自被至少一个羟基基团取代的所述含有机硅的组分、至少一种羟烷基单体以及它们的混合物，其中所述慢反应亲水组分半衰期与所述含有机硅的组分半衰期的比率为至少2，所述反应混合物包含介于9和14重量%之间的硅和小于15重量%的TRIS，并且其中在所述反应混合物中所述慢反应亲水单体和所述含有机硅的组分之外的所有反应性组分以介于11和92mmol/100g反应性组分之间的量存在；并且其中所述至少一种慢反应单体选自式I的N-乙烯基酰胺单体、式II-IV的乙烯基吡咯烷酮、式V的N-乙烯基哌啶酮：其中R为H或甲基；R1、R2、R3、R6、R7、R10和R11独立地选自H、CH3、CH2CH3、CH2CH2CH3、C(CH3)2；R4和R8独立地选自CH2、CHCH3和C(CH3)；R5选自H、甲基、乙基；并且R9选自CH=CH2、CCH3=CH2和CH=CHCH3；其中所述含有机硅的组分选自至少一种式VII的一(甲基)丙烯酰氧基烷基聚二烷基硅氧烷单体或式VIII的苯乙烯基聚二烷基硅氧烷单体：其中R12为H或甲基；X为O或NR16；每个R14独立地为C1-C4烷基或苯基，所述C1-C4烷基可为氟取代的；R15为C1-C4烷基；R13为二价烷基基团，所述二价烷基基团还可用选自醚基团、羟基基团、氨基甲酸酯基团以及它们的组合的基团官能化；a为3至50；R16选自H、C1-4，所述C1-4还可被一个或多个羟基基团取代；并且所述羟烷基单体选自至少一种式IX的(甲基)丙烯酸羟烷基酯或(甲基)丙烯酰胺单体、或式X的苯乙烯基化合物其中R1为H或甲基，X为O或NR16，R16为H、C1-C4烷基，所述C1-C4烷基还可被至少一个OH取代；R17选自C2-C4一或二羟基取代的烷基和具有1-10个重复单元的聚(乙二醇)；其中所述至少一种(甲基)丙烯酸羟烷基酯或(甲基)丙烯酰胺单体和所述慢反应单体以形成介于0.15和0.4之间的摩尔比的摩尔百分比存在。2.根据权利要求1所述的有机硅水凝胶，其由反应混合物形成，所述反应混合物包含37至75重量%的具有慢反应亲水单体动力学半衰期的所述至少一种慢反应亲水单体。3.根据权利要求1所述的有机硅水凝胶，其由反应混合物形成，所述反应混合物包含37至70重量%的具有慢反应亲水单体动力学半衰期的所述至少一种慢反应亲水单体。4.根据权利要求1所述的有机硅水凝胶，其由反应混合物形成，所述反应混合物包含39至60重量%的具有慢反应亲水单体动力学半衰期的所述至少一种慢反应亲水单体。5.根据权利要求1至4中任一项所述的有机硅水凝胶，其中所述含有机硅的组分包含小于10重量%的TRIS。6.根据权利要求1至4中任一项所述的有机硅水凝胶，其中所述含有机硅的组分不含TRIS。7.根据权利要求1至4中任一项所述的有机硅水凝胶，其中含有机硅的组分和慢反应亲水组分之外的所有反应性组分基于反应性组分计在所述反应混合物中以小于12重量%的浓度存在。8.根据权利要求1至4中任一项所述的有机硅水凝胶，其中所述水含量为至少55%。9.根据权利要求1至4中任一项所述的有机硅水凝胶，其中所述水含量为至少60%。10.根据权利要求1至4中任一项所述的有机硅水凝胶，其中所述透氧度为至少90巴勒。11.根据权利要求10所述的有机硅水凝胶，其中所述透氧度为至少100巴勒。12.根据权利要求1至4中任一项所述的有机硅水凝胶，其中所述辅助组分包含在38和76mmol/100g之间的反应性组分，其中所述辅助组分是指除了所述慢反应亲水单体和所述含有机硅的组分之外的反应性组分。13.根据权利要求1至4中任一项所述的有机硅水凝胶，其中所述透氧度介于85和150巴勒之间。14.根据权利要求13所述的有机硅水凝胶，其中所述透氧度介于85和130巴勒之间。15.根据权利要求1至4中任一项所述的有机硅水凝胶，还具有小于150psi的模量。16.根据权利要求1至4中任一项所述的有机硅水凝胶，还具有小于80°的前进接触角。17.根据权利要求1至4中任一项所述的有机硅水凝胶，还具有小于70°的前进接触角。18.根据权利要求1所述的有机硅水凝胶，其中所述至少一种慢反应亲水单体选自式I的N-乙烯基酰胺单体、式II或式IV的乙烯基吡咯烷酮：式I式II式IV其中R为H或甲基；R1、R2、R3、R10和R11独立地选自H、CH3、CH2CH3、CH2CH2CH3、C(CH3)2；R4选自CH2、CHCH3和C(CH3)；R5选自H、甲基、乙基；并且R9选自CH=CH2、CCH3=CH2和CH=CHCH3；(b)所述至少一种含有机硅的组分选自至少一种式VII的一(甲基)丙烯酰氧基烷基聚二烷基硅氧烷单体：式VII其中R12为H或甲基；X为O或NR16：每个R14独立地为C1-C4烷基或苯基，所述C1-C4烷基可为氟取代的；R15为C1-C4烷基；R13为二价烷基基团，所述二价烷基基团还可用选自醚基团、羟基基团、氨基甲酸酯基团以及它们的组合的基团官能化；a为3至50；R16选自H、C1-4，所述C1-4还可被一个或多个羟基基团取代；(c)至少一种羟烷基单体选自式IX的(甲基)丙烯酸羟烷基酯或(甲基)丙烯酰胺单体式IX其中R1为H或甲基，X为O或NR16，R16为H、C1-C4烷基，所述C1-C4烷基还可被至少一个OH取代；R17选自C2-C4一或二羟基取代的烷基和具有1-10个重复单元的聚(乙二醇)；其中所述至少一种(甲基)丙烯酸羟烷基酯或(甲基)丙烯酰胺单体和所述慢反应单体以形成介于0.15和0.4之间的摩尔比的摩尔百分比存在。19.根据权利要求1所述的有机硅水凝胶，其中每个R3独立地选自乙基和甲基基团。20.根据权利要求1所述的有机硅水凝胶，其中所有的R3为甲基。21.根据权利要求1所述的有机...

【专利技术属性】
技术研发人员：A阿利，JD福德，SL乔斯林，
申请(专利权)人：庄臣及庄臣视力保护公司，
类型：发明
国别省市：美国;US