用于改进地表面改性接触镜的新型预聚物制造技术

本发明专利技术提供了含有富马酸类及衣康酸类的新型预聚物以及包含该预聚物的用于制造医疗器械的组合物。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
一般而言，本专利技术涉及含有富马酸类及衣康酸类的新型预聚物以及包含该预聚物的用于制造医疗器械的组合物。更具体而言，本专利技术涉及含有富马酸类及衣康酸类的预聚物，其具有硅氧烷基及衍生自亲水性单体的反应性低聚物的亲水性基团。该预聚物用于制造表面改性的医疗器械，如接触镜。
技术介绍
多年来人们研究了由含有聚硅氧烷的材料制成的医疗器械，如镜片。这些材料通常可分为两大类，即水凝胶和非水凝胶。非水凝胶不吸收可观量的水，而水凝胶可吸收及保持平衡状态的水。水凝胶的水含量通常为约15重量％至约80重量％。无论它们的水含量如何，非水凝胶及水凝胶聚硅氧烷医疗器械均趋向于具有对类脂类亲合力高的相对疏水性的不可润湿的表面。该问题特别涉及接触镜。人们开发了含有富马酸及富马酰胺的单体以及包含该单体的组合物以制造氧渗透性高的水凝胶，其可用于制造包括接触镜的生物医学器械。这些含有富马酸及富马酰胺的单体及组合物的实例可参见第5,374,662、5,420,324及5,496,871号美国专利，在此将它们公开的内容并入本申请作为参考。由于酰胺官能团的极性特性，此类单体对疏水性单体，如三(三甲基甲硅烷氧基)硅烷(TRIS)及亲水性单体，如N，N-二甲基丙烯酰胺(DMA)，均表现出良好的相容性。这些现有技术中的预聚物使聚硅氧烷水凝胶具有优异的氧渗透性及机械性能。然而，类似于其他聚硅氧烷水凝胶，它们的可润湿性不足以用作直至表面被处理的连接佩戴镜。表面结构及组成决定了许多物理性质及最终的固体材料使用。诸如润湿、摩擦、及粘合或润滑的特性在很大程度上受表面特性影响。表面特性的改变在特别关注生物相容性的生物技术应用中具有特别重要的意义。因此，本领域技术人员早已认识到需要使接触镜及其他医疗器械的表面具有亲水性或亲水性更高。提高接触镜表面的亲水性，使眼中泪液对接触镜的润湿性提高。这还提高了接触镜的佩戴舒适度。在连接佩戴镜的情况下，表面是特别重要的。连续佩戴镜的表面必须设计成不仅舒适而且避免不良反应，如角膜水肿、炎症或浸润淋巴细胞。因此，有人已经研究了用于改性接触镜表面的改进的方法，具体而言为连续(过夜)佩戴设计的高Dk(氧渗透性高)镜。不同的专利公开了亲水性或其他生物相容性的聚合物链对接触镜表面的附着物，从而使镜片具有更高的生物相容性。例如US 2002/0102415A1教导了对含有富马酸或富马酰胺的基底的等离子处理，随后与诸如DMA/VDMO共聚物的其他聚合物反应。第10/728,531及10/728,711号美国专利申请教导了具有反应性官能团的含有富马酸类及衣康酸类的预聚物，该反应性官能团由具有至少一个反应性官能团的残基提供。虽然诸如等离子处理的制造步骤使镜片具有合适的涂层，但是期望使预聚物具有期望的表面活性，以制造表面处理的镜片，而无需等离子处理或电晕放电处理。
技术实现思路
根据本专利技术，公开了具有硅氧烷及亲水性基团的新型富马酸类及衣康酸类预聚物，其用于尤其是接触镜的生物医学器械的含有聚硅氧烷及非聚硅氧烷的聚合物系统。这些新型预聚物具有以下通式YCO-CH＝CHCOW(R1)(SiR2R3O)m(SiR2R3)(R1)WOCCH＝CH-COY，CH2＝C(CH2COY)COW(R1)(SiR2R3O)m(SiR2R3)(R1)WOC(CH2COY)C＝CH2及 CH2＝C(CH2COY)COW(R1)(SiR2R3O)m(SiR2R3)(R1)WOCCH2(COY)C＝CH2其中，R1代表可具有醚键的烷基双自由基；R2及R3相互独立地代表未经取代或被卤素及醚键取代的烷基或苯基；W代表O或NH；m是2至200的整数；及Y代表衍生自亲水性单体的反应性低聚物的残基。该反应性低聚物可通过亲水性单体/共聚单体在有机溶液中的自由基聚合制备，该有机溶液还含有定量的含氨基或羟基的链转移剂，从而使低聚物的分子量能够保持在适合于制造本专利技术的目标应用的预聚物的水平。本专利技术还涉及由包含具有硅氧烷及亲水性基团的含有富马酸类及衣康酸类的新型预聚物的可聚合混合物形成的水凝胶。这些水凝胶用于形成医疗器械。具体实施例方式如上所述，本专利技术涉及用于可共聚合的聚合物系统的具有硅氧烷及亲水性基团的含有富马酸类及衣康酸类的新型预聚物，该聚合物系统用于尤其是接触镜的生物医学器械。此处所用的富马酸类是指富马酸的衍生物，其可为富马酸酯(酯)、富马酰胺(酰胺)或具有酯及酰胺官能团的残基。富马酸基是反-1，2-乙二甲酸残基。因此，富马酸酯、马来酸酯的非对映异构体应理解为包含在本专利技术的含富马酸类的预聚物内。衣康酸类是指衣康酸的衍生物，其具有与富马酸类相似的含义。在本专利技术的其他具体实施方案中，新型预聚物用于制造生物医学器械，并用于可为“软质”或“硬质”并且优选为水凝胶的接触镜配制品中。本领域中已知，某些交联的聚合物材料可聚合形成不含水的硬质干凝胶。干凝胶应理解为未水合的水凝胶配制品。有人发现这些干凝胶可被物理改变，例如通过机械加工而具有光学特性，然后被水解并保持其水含量。此处使用的术语“聚合”是指单体以及由可聚合的不饱和基团封端的预聚物的双键的聚合，其形成交联的三维网状物。此外，此处使用的术语，如“(甲基)丙烯酸酯”或“(甲基)丙烯酰胺”，是指任选的甲基取代基。因此，例如(甲基)丙烯酸酯包括丙烯酸酯及甲基丙烯酸酯，而N-烷基-(甲基)丙烯酰胺包括N-烷基丙烯酰胺及N-烷基甲基丙烯酰胺。术语“预聚物”是指含有可聚合基团的高分子量的单体。因此，添加至本专利技术的单体混合物的单体可为低分子量的单体或预聚物。因此，诸如“含有聚硅氧烷的单体”的术语应理解为包括“含有聚硅氧烷的预聚物”。术语“用于生物医学应用的成型体”或“生物医学器械或材料”或“生物相容性材料”意味着此处公开的水凝胶材料所具有的物理化学性质使它们适合于与活组织、血液及粘膜长时间接触。本专利技术涉及具有硅氧烷及亲水性基团的含有富马酸类及衣康酸类的新型预聚物在包括“硬质”及“软质”接触镜的医疗器械中的用途，还教导了包含本专利技术的具有硅氧烷及亲水性基团的含有富马酸类及衣康酸类的新型预聚物的配制品特别用作软质水凝胶接触镜。在本领域中已知，若镜片在完全水合状态下可以向后对折而不会折断则称为“软质”。水凝胶是含有平衡态水的水合交联的聚合物系统。聚硅氧烷水凝胶(即含有聚硅氧烷的水凝胶)通常通过包含至少一种含聚硅氧烷单体及至少一种亲水性单体的混合物聚合而制备。术语聚硅氧烷是指该材料是包含至少5重量％聚硅氧烷(-OSi-键)，优选约10重量％至约95重量％聚硅氧烷，更优选约30重量％至约90重量％聚硅氧烷的有机聚合物。可用于聚硅氧烷水凝胶配制品中的含有聚硅氧烷的单体单元是本领域中公知的，第4,136,250、4,153,641、4,740,533、5,034,461、5,070,215、5,260,000、5,310,779及5,358,995号美国专利提供了大量的实例。本专利技术的具有硅氧烷及亲水性基团的含有富马酸类及衣康酸类的新型预聚物具有至少一个富马酸基或衣康酸基。含有本专利技术的新型预聚物的单体混合物可包含用于固化目的的热引发剂及光引发剂。该单体混合物还可包含至少一种额外的亲水性单体。此外，该单体混合物可额外地包含至少一种含有聚硅氧烷的单体。本专利技术的含有富马酸类及衣康酸本文档来自技高网...

【技术保护点】
选自具有以下通式的化合物的预聚物：ＹＣＯ－ＣＨ＝ＣＨＣＯＷ（Ｒ↓［１］）（ＳｉＲ↓［２］Ｒ↓［３］Ｏ）↓［ｍ］（ＳｉＲ↓［２］Ｒ↓［３］）（Ｒ↓［１］）ＷＯＣＣＨ＝ＣＨ－ＣＯＹ、ＣＨ↓［２］＝Ｃ（ＣＨ↓［２］ＣＯＹ）ＣＯＷ（ Ｒ↓［１］）（ＳｉＲ↓［２］Ｒ↓［３］Ｏ）↓［ｍ］（ＳｉＲ↓［２］Ｒ↓［３］）（Ｒ↓［１］）ＷＯＣ（ＣＨ↓［２］ＣＯＹ）Ｃ＝ＣＨ↓［２］及ＣＨ↓［２］＝Ｃ（ＣＨ↓［２］ＣＯＹ）ＣＯＷ（Ｒ↓［１］）（ＳｉＲ↓［２］Ｒ↓［３］Ｏ）↓［ｍ ］（ＳｉＲ↓［２］Ｒ↓［３］）（Ｒ↓［１］）ＷＯＣＣＨ↓［２］（ＣＯＹ）Ｃ＝ＣＨ↓［２］其中，Ｒ↓［１］选自以下组中：烯烃及含有醚键的烯烃；Ｒ↓［２］及Ｒ↓［３］相互独立地代表未经取代或被卤素及醚键取代的烷基或苯基；Ｗ代表Ｏ或ＮＨ； ｍ是２至２００的整数；及Ｙ代表衍生自亲水性单体的反应性低聚物的残基。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【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]