具有高折光率的含有芳香取代基的预聚物前体制造技术

本发明专利技术涉及一种具有较高折光率的聚合物组合物以及由这种组合物制备的眼内透镜和角膜嵌件等眼科器件。所述的聚合物组合物优选为由一种或多种含有芳香取代基的聚硅氧烷预聚物与一种或多种芳香单体、烷基化单体或亲水单体共聚合来制备。（*该技术在2022年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利涉及一种用于制备生物相容性的医疗器械的预聚物。更确切地说，本专利技术涉及一种含有芳香取代基的聚硅氧烷预聚物，它能够与一种或多种单体共聚，得到具有理想的物理性能和折光率、适用于制备眼科器件的聚合物组合物。
技术介绍
自从二十世纪四十年代以来，人们就开始使用眼内透镜(IOL，intraocular len)植入件的眼科器件来医治眼疾或天然眼球晶状体的创伤。多数情况下，都是在进行治疗眼疾或天然眼球晶状体创伤的眼科手术时将眼内透镜植入眼内，如治疗白内障就是这样。几十年来，制备眼内透镜植入件的优选原材料主要是聚甲基丙烯酸甲酯。这是一种刚性的玻璃状聚合物。最近几年，柔韧性更好的眼内透镜植入件越来越受到欢迎。因为这种材料具有较好的可压缩、可折叠、可卷曲或其他形式的变形性能。由这种柔韧性材料制备的眼内透镜植入件在植入眼睛之前，可以使其发生适当的变型，以便通过眼角膜的切口更方便地植入眼睛。在通过切口将眼内透镜放入眼内后，这种眼内透镜材料所具有的形状记忆功能，使眼内透镜能够变回到原来的形状。所述的这种柔韧性眼内透镜植入件能够通过非常小的切口植入眼内，如小于4.0mm的切口，而刚性眼内透镜则需要较大的切口才能植入眼内，如5.5-7.0mm。眼内透镜植入件的刚性越高，则需要的切口也越大，因为透镜必须通过眼角膜上的尺寸稍大于不变形眼内透镜的切口才能植入眼睛。已经发现，较大的切口更容易引起术后并发症，如容易诱发术后眼睛散光，因此，刚性透镜植入件不太受人欢迎。随着最近几年小切口白内障手术技术的进步，人们越来越重视开发柔性、可折叠的适合于制备人工眼内透镜植入件的材料。一般而言，目前常用的制备眼内透镜的材料不外乎如下三大类聚硅氧烷、亲水丙烯酸树脂和疏水丙烯酸树脂。一般而言，水含量较高的亲水丙烯酸树脂或者说是“水凝胶”的折光率相对较低，这使得其在减小切口尺寸方面不如其他材料。因为低折光率的材料需要加厚眼内透镜的光学部分才能达到一定的折光能力。聚硅氧烷材料具有比水含量较高的亲水丙烯酸树脂更高的折光率，但是，在折叠放入眼内以后，会急剧展开，这会对角膜内皮和/或眼球及眼内其他组织造成潜在的伤害。玻璃化温度较低的疏水丙烯酸树脂材料的性能更好一些，因为它具有较高的折光率，同时与聚硅氧烷相比，其展开的速度较慢，也更容易控制一些。不幸的是，这种玻璃化温度较低的疏水丙烯酸树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，这样，在植入眼内后，它会吸收眼内的水份，造成光反射或“眩光”。另外，由于有些丙烯酸树脂聚合体的玻璃化温度对温度很敏感，因此，很难获得理想的折叠和展开特性。由于现有的用于制备眼内植入件的聚合物材料具有上述诸多缺点，有必要开发一种具有理想的物理性能和折光率的聚合物材料，同时该聚合物材料稳定，并具有可生物相容性。专利技术概述本专利技术的柔韧的、可折叠的、具有较高折光率和伸长率的聚合物组合物是通过含有芳香取代基的聚硅氧烷预聚物与一种或多种芳香单体、烷基化单体、亲水单体或其组合共聚得到的。本专利技术的制备工艺利用所述的含有芳香取代基的聚硅氧烷预聚物制备得到具有理想的物理性能的可用于制备眼科器件的材料。本专利技术的聚合物组合物是一种透明的、生物相容性的、具有较高的折光率和伸长率的材料，而且在手术期间能够长期保持其强度。所述的聚合物组合物特别适合于制备眼科器件，如眼内透镜植入件、隐形眼镜、角膜镜、角膜环、角膜内嵌物等。优选的用于制备本专利技术的聚合物组合物的含有芳香取代基的聚硅氧烷预聚物具有化学式1所示的结构。这种预聚物可以由如化学式2所示结构的前体制备。 化学式1 化学式2其中，基团V可以是相同或不同的、在光或热引发下能够聚合的不饱和取代基，其结构通式为R3CH＝C(R4)(CH2)p(W)q(Z)q(Ar)qR5；R可以是相同或不同的饱和C1～10的烃基取代基；R1可以是相同或不同的烷基取代基；R2可以是相同或不同的烷基取代基、氟代烷基取代基或醚键连接的烷基-氟代烷基取代基，或者是相同或不同的芳基取代基；本专利技术所述预聚物中可含有基团L，也可不含基团L，L可以是相同或不同的氨基甲酸乙酯键、脲键、碳酸酯键或醚键；y是一个大于4的自然数，它表示带有前面定义的任意的R2基团的硅氧烷链段的数目，其使得芳香取代基和烷基取代基的摩尔比不小于1∶4；x是一个使预聚物的分子量至少接近1000、折光率接近或大于1.45的自然数；m是一个大于4的自然数，它表示带有前面定义的任意的R2基团的硅氧烷链段的数目，其使得芳香取代基和烷基取代基的摩尔比不小于1∶4，并且使预聚物的分子量至少接近1000且折光率接近或大于1.45；R3是选自氢原子、C1～10的烷基和-CO-U-R1；R4选自氢原子和甲基；R5是C1～10的二价烯基；W选自-CO-和-OCO-；Z选自-O-和-NH-；Z1可以相同或不同，选自-OH和-NH2；Ar可以是相同或不同的C6～30的芳基；p是一个小于7的非负整数；q是0或1；U选自-OC1～12烷基、-SC1-12烷基和-NHC1～12烷基。相应地，本专利技术的一个目的是提供具有理想的物理性能和较高折光率的、透明的、具有生物相容性的聚合物组合物。本专利技术的第二个目的是提供具有较高折光率和透明性的聚合物组合物。本专利技术的第三个目的是提供适合于制备眼科器件的聚合物组合物。本专利技术的第四个目的是提供适合于制备眼内透镜植入件的聚合物组合物。本专利技术的最后一个目的是提供制备方法较为经济的聚合物组合物。通过以下详细说明和权利要求，本专利技术的这些目的和其他目的以及优点将会更加明确，其中一些目的和优点得到了特别详细的描述。专利技术详述本专利技术涉及一种新型的含有芳香取代基的聚硅氧烷预聚物，以及用这种预聚物制备具有理想的物理性能和较高折光率、具有生物相容性、适合于制备眼科器件的聚合物组合物的用途。本专利技术的含有芳香取代基的聚硅氧烷预聚物具有化学式1所示的结构通式。这种预聚物可以由如化学式2所示结构的前体制备。 化学式1 化学式2其中，基团V可以是相同或不同的、在光或热引发下能够聚合的不饱和取代基，其结构通式为R3CH＝C(R4)(CH2)p(W)q(Z)q(Ar)qR5；R可以是相同或不同的饱和C1-10的烃基取代基，例如但不限于甲基、丙基、辛基、三亚甲基或四亚甲基，为增加稳定性，R基团优选为甲基；R1可以是相同或不同的C1-10烷基取代基，例如但不限于甲基、丙基、辛基，为增加稳定性，R1基团优选为甲基；R2可以是相同或不同的，选自C1-10烷基取代基(例如但不限于甲基、丙基、辛基，为增加稳定性，优选为甲基)、C1-10的氟代烷基取代基(例如但不限于氟代甲基、氟代丙基、氟代辛基，为增加稳定性，优选为氟代甲基)、C2-20的烷基-氟代烷基取代基(其中烷基和氟代烷基之间可以有醚键连接，也可以没有醚键连接，例如但不限于甲基-氟代甲基、丙基-氟代丁基或辛基-氟代戊基，为增加稳定性，优选为甲基-氟代甲基)、C6-30的芳基取代基(例如但不限苯基和萘基)。本专利技术所述预聚物中可以有L基团，也可以不含L基团。L可以是相同或不同的氨基甲酸乙酯键、脲键、碳酸酯键或醚键，例如但不限于T、T-R6-T或T-R6-T-R7-T-R6-T；y是一个大于4的自然数，它表示带有前面定义的任意的R2基团的硅氧烷链段的本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种预聚物前体，其结构式为：＊＊＊其中，Ｒ可以是相同或不同的饱和的Ｃ↓［１～１０］的烃基取代基；Ｒ↓［１］可以是相同或不同的Ｃ↓［１～１０］的烷基取代基；Ｒ↓［２］可以相同或不同，选自Ｃ↓［１～１０］烷基、Ｃ↓［１～１０］的 氟代烷基、Ｃ↓［２～２０］的烷基－氟代烷基和Ｃ↓［６～３０］的芳基；ｍ是一个大于４的自然数，它表示带有前面定义的任意的Ｒ↓［２］基团的硅氧烷链段的数目，其使得芳香取代基和烷基取代基的摩尔比不小于１∶４，并使预聚物的分子量至少接近１０００且折光率接近或大于１．４５；Ｚ↓［１］可以相同或不同，选自－ＯＨ和－ＮＨ↓［２］。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：赖有进，埃德蒙T奎因，
申请(专利权)人：博士伦公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]