基于胶原蛋白的生物相容性的能吸收紫外线的光学透明的聚合材料及其制造方法技术

本发明专利技术是一种能吸收紫外线的生物相容性的聚合物，其包含疏水性和亲水性的丙烯酸类和／或含烯丙基的单体的混合物与调聚胶原蛋白的接枝共聚产物，其中疏水性单体至少包括一种能吸收紫外线的丙烯酸类或含烯丙基的单体。该材料可用于可变形透镜的制作，如眼内透镜、眼内折射的接触透镜和对例如校正无晶状体（畸形）、近视和远视有用的标准接触透镜。（*该技术在2018年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利
本专利技术涉及一种能吸收紫外线的、生物相容性的聚合物，该聚合物包含疏水性和亲水性的丙烯酸类和/或含烯丙基的单体混合物和从糖蛋白及蛋白聚糖中初步提纯出来的调聚胶原蛋白的共聚产物，其中疏水性单体至少包括一种能吸收紫外线的丙烯酸类或含烯丙基的单体。该材料可用于生产眼内柔软透镜、折射性的眼内接触透镜和对例如校正无晶状体(aphekia)、近视和远视有用的标准接触透镜。
技术介绍
基于纯的非多烯丙烯酸酯或含烯丙基的单体的普通聚合物在其缓冲蛋白吸附作用的表面上没有水-溶剂的离子层。在聚合物的表面上提供水-溶剂的离子层是所希望的，因为这种离子层将会大大地提高透镜与受体眼睛细胞膜的生物相容性。可以使用溶于水的多烯溶剂离子单体来制造水-溶剂层。但是这减小了此共聚物耐膨胀的能力。例如，基于丙烯酰胺或丙烯酸与HEMA的多烯共聚物系统具有膨胀出界面的倾向。这种现象的发生是因为此系统所含的纯均聚物、聚丙烯酰胺或聚丙烯酸溶于水的缘故。因此，如果能制造出一种能够形成这种极重要的水-溶剂层的聚合物，并且不会影响聚合物的耐溶胀性是非常有益的。关于胶原蛋白的接枝共聚物的参考文件包括美国专利U.S.4,388,428(1983年6月14日)和U.S.4,452,925(1994年6月5日)。在这些专利中，采用了水溶性单体和一种调聚胶原蛋白体系。但是该体系不是水解稳定性的，也不是足够光学透明的。在美国专利U.S.4,452,925中，一点儿也没有提到对于透明的聚合物产品所需要的特殊的光学条件。在此专利中公开的水溶性调聚胶原蛋白不能在有机单体溶液中形成一种凝胶，因而也没有胶原蛋白沉淀或凝结的能力。本专利技术概述本专利技术的目的在于提供一种基于调聚胶原蛋白的、生物相容性的、光学透明的、能吸收紫外线的聚合物材料。本专利技术的另一个目的在于提供一种能吸收紫外线的、生物相容性的聚合物，其中该聚合物包含至少一种能吸收紫外线的疏水性丙烯酸类或含烯丙基的单体和一种或多种亲水性丙烯酸类和/或含烯丙基的单体的混合物和调聚胶原蛋白的共聚产物。本专利技术的再一个目的在于提供一种制造基于胶原蛋白的、能吸收紫外线的、生物相容性的光学透明的聚合材料的方法。本专利技术的又一个目的在于提供一种制造能吸收紫外线的、生物相容性的聚合物的方法，其中该聚合物包含一种疏水性和亲水性丙烯酸类和/或含烯丙基的单体的混合物和调聚胶原蛋白的共聚产物，而疏水性单体包括至少一种能吸收紫外线的、疏水性丙烯酸类或含烯丙基的单体。本专利技术旨在提供一种制造基于胶原蛋白的、能吸收紫外线的、生物相容性的聚合材料的方法，其中该材料用于可变形透镜的制造。本专利技术还旨在提供一种可变形透镜，该透镜由呈现光学透明的、生物相容性的、能吸收紫外线的聚合材料制成。本专利技术还旨在提供一种制造可变形透镜的方法。本专利技术还旨在提供一种通过外科技术，将该可变形透镜移植到患者眼中，以校正患者无晶状体、近视或远视的方法。根据本专利技术的生物相容性的、能吸收紫外线的聚合材料是疏水性和亲水性丙烯酸类和/或含烯丙基的单体混合物与调聚胶原蛋白接枝聚合的共聚产物，其中疏水性单体包括至少一种能吸收紫外线的疏水性丙烯酸类或含烯丙基的单体。例如，把一种或多种疏水性丙烯酸类和/或含烯丙基的单体与一种或多种亲水性丙烯酸类和/或含烯丙基的单体混合，然后再把所得的溶液与溶解在一种或多种亲水性丙烯酸类和/或含烯丙基的单体中的调聚胶原蛋白混合。最后，再辐照所得的材料，以形成该生物相容性的、能吸收紫外线的、光学透明的聚合材料。用在本专利技术中的调聚胶原蛋白主要是从猪的巩膜或角膜中获取的IV型胶原蛋白。该胶原蛋白是天然稳定的多烯物，包含疏水性的、带羟基的和极化的氨基酸(Matsumura，T.，氨基酸的组成和胶原蛋白分化间的关系(Relationship Between Amino-Acid Composition andDifferentiation of Collagen)，Lut.J.Biochem.3(15)265-274(1972)，和Traub W.，and Piez K.A.，胶原蛋白的化学和结构(The Chemistry andStructure of Collagen)，Advances in Protein Chem 25243-352，(1971).)在根据本专利技术的系统中使用改性的胶原蛋白是不明智的，因为此种胶原蛋白随时间发生生物降解(1990年12月18日的美国专利No.4,978,352)。所得到的生物相容性的、能吸收紫外线的聚合材料是一种基于疏水性和亲水性的单体和调聚胶原蛋白混合物的有弹性的生物聚合物。如果与只基于亲水性单体的聚合物相比，疏水性和亲水性单体的共聚产物具有更高的水解稳定性和大大提高的折射指数。调聚胶原蛋白分子的高分子量(320,000D)、大小(高达1000A)、在空间中分子的解取向、1.47的折射指数(Hogan J.J.等，人眼组织学，图集和教材(Histology of Human Eyes，An Atlas and Textbook)，Philadelphia，London，Toronto，(1971))，和胶原蛋白的其它特征使得不可能只用胶原蛋白制造光学透明的水凝胶移植物。水凝胶基质物质含水分的折射指数为1.336，与胶原蛋白的折射指数1.47显著不同，如果在含水单体中制造胶原蛋白的悬浮液，则导致凝胶的浑浊。为了在有机单体的混合物中制造光学均相的凝胶，需要使用包含调聚肽的调聚胶原蛋白。调聚肽是胶原蛋白分子中基本的互作用元素。这在疏水性和亲水性单体的混合物中产生一种稳定的凝胶，并且该凝胶既不沉淀也不凝结。为了增加本专利技术系统的光学透明度和均匀性，聚合物和调聚胶原蛋白的折射指数应大致相等，使得根据瑞利方程光散射的强度接近于零(U.G.Frolof，Course of Colidle Chemistry，Moskva Chemia，1989)在此，I=I024B3N12-N02N12+2N02·C@V284Pr(1+COS2w)]]>I0＝入射光的强度；I＝单位辐射体积的散射光强度；Pr＝到探测器的距离；w＝光散射角；C＝单位体积中的颗粒浓度；8＝入射光的波长；N1＝颗粒的折射指数；N0＝基础物质的折射指数；和V＝颗粒的体积。如果N1＝N0，则Ip＝0。因此，光的散射强度为零。用于本专利技术中的优选的亲水性丙烯酸类单体是甲基丙烯酸(2-羟)乙酯(HEMA)，并且用于本专利技术中的优选的、能吸收紫外线的、疏水性单体是4-甲基芳基氧基-2-羟基二苯酮。调聚胶原蛋白最好从猪眼的巩膜和角膜中制取。优选实施例的详细描述I. 定义下列定义用于提供对说明书和权利要求书清晰且一致的理解，包括这些词所给出的范围。调聚胶原蛋白该词意欲表示本专利技术的一种天然稳定的多烯化合物，包含疏水性的、带羟基的并极化的氨基酸(Matsumura，T.，氨基酸组成和胶原蛋白分化间的关系(Relationship Between Amino-AcidComposition and Differentiation of Collagen)，Lut.J.Biochem.3(15)265-274(1972)。本专利技术调聚胶原蛋白实质上是从猪眼的巩膜和角本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于胶原蛋白的、生物相容性的、能吸收紫外线的光学透明的聚合材料，包括：一种或多种亲水性丙烯酸类或含烯丙基的单体和至少一种能吸收紫外线的疏水性丙烯酸类或含烯丙基的单体，和包含调聚肽的调聚胶原蛋白；其特征在于上述一种或多种亲水性 丙烯酸类或含烯丙基的单体和所述的至少一种能吸收紫外线的疏水性丙烯酸类或含烯丙基的单体与所述的调聚胶原蛋白接枝聚合，形成一种基于胶原蛋白的、生物相容性的、能吸收紫外线的光学透明的聚合材料。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：弗拉基米尔费恩戈尔德，阿列克谢V奥西波夫，
申请(专利权)人：斯塔尔外科公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]