專利名稱：包括兩性多嵌段共聚物的透鏡的制作方法
包括兩性多嵌段共聚物的透鏡
背景技術：
含聚二甲基硅氧烷(PDMS)的嵌段共聚物變得越來越重要，原因在于它們獨特的 性質(zhì)產(chǎn)生許多不同的應用。含PDMS大分子的卓越性質(zhì)包括對熱輻射和紫外線輻射的高穩(wěn) 定性、低的熔點和玻璃轉(zhuǎn)化溫度、極低的表面張力和優(yōu)良的透氣性，重要地是，其無毒且具 有生物相容性的。由于這些有用的和大家公認的性質(zhì)，聚二甲基硅氧烷已經(jīng)廣泛用于許多 生物醫(yī)療應用，但是取決于應用，其疏水性往往是個問題。該問題可以通過加入親水聚合物 來克服，如聚(N，N-二甲基丙烯酰胺)(PDMA)，如果為避免宏觀相分離而將其引入到嵌段共 聚物中，將會使PDMS相在水中膨脹，并且成為可潤濕的。這兩個聚合物的結(jié)合還給各種新 的應用提供了方便。例如，對研制新的生物材料存在增長的需要，該新生物材料應具有各種 各樣的性質(zhì)，但需仍然保持生物相容性的基本要求，且往往具有若干其它的性質(zhì)，如血相容 性、生理惰性、透氧性、濕潤性、低模量和熱穩(wěn)定性和氧化穩(wěn)定性。這些性質(zhì)往往是在用于如 假肢、植入物和眼科應用材料中的關鍵參數(shù)。致使將PDMS片段引入嵌段共聚物中的合成方法包括使PDMS與各種各樣聚合物配 對，所述聚合物包括聚苯乙烯、聚酰胺、亞胺、和若干甲基丙烯酸酯。為了合成這些聚合物， 已經(jīng)使用了各種方法，包括以活性自由基聚合方法為基礎的那些。在它們之中，已最廣泛 研究的是可逆加成-斷裂鏈轉(zhuǎn)移(RAFT)聚合反應和原子轉(zhuǎn)移自由基聚合(ATRP)，尤其對 合成包含PDMS的嵌段共聚物來說。例如，Matyjaszewski等人在J. Chem. Rev. 2001，101， 2921-2990中使用ATRP合成PDMS-聚苯乙烯系嵌段共聚物。Haddleton等人在J. Polym. Sci. :Polym. Chem. 2001，39，1833-1842 也使用 ATRP 來合成 PDMS-聚(甲基丙烯酸甲酯) 三嵌段共聚物，以及PDMS-聚(甲基丙烯酸2-二甲氨基乙酯)，并且已經(jīng)發(fā)表了有關它們 的本體和表面特性的初步報告。第三，Pai等人在Polymer 2004，45，4383-4389使用RAFT 方法制備了 PDMS系的三嵌段共聚物，其中外嵌段是統(tǒng)計結(jié)構(gòu)共聚物，其包括兩種單體N， N-二甲基丙烯酰胺(DMA)和丙烯酸2-(N-丁基全氟辛烷氟代磺氨基)乙酯。最近Kennedy 等人在 J. Polym. Sci. Part A =Polym. Chem. 2007，45，4284-4290 使用 RAFT 聚合法合成了 PDMA-b-PDMS-b-PDMA三嵌段共聚物，其用作合成新的甲基丙烯酸酯(MA) _遙爪兩性五嵌段 MA-b-PHEA-b-PDMA-b-PDMS-b-PDMA-b-PHEA-MA的前體。在這些研究中的每一個中，都使用 了單_或雙官能化的PDMS大分子引發(fā)劑來增長隨后的三嵌段共聚物。雖然二 -和三嵌段共聚物它們自身具有許多重要的性質(zhì)，但是具有(AB)n形式重 復單元的多嵌段共聚物也具有誘人的性質(zhì)，以及潛在地可以以不同形態(tài)得到它們較簡單 的類似物；例如，預期它們在其縮合段中具有次級周期性微疇結(jié)構(gòu)(secondary periodic microdomain structures)。然而，與二-和三-嵌段共聚物相比，因為它們對其合成存在 質(zhì)疑，因此很少關注到多嵌段聚合物(尤其包含乙烯系單體單元的那些)。已經(jīng)合成了包含 PDMS和PDMA的兩性多嵌段共聚物。醫(yī)療器材如眼科透鏡一般可被再分成兩個主要的類別，即水凝膠和非水凝膠。非 水凝膠不吸收明顯量的水，而水凝膠可以吸收并且在平衡狀態(tài)下保水。水凝膠被廣泛用作軟質(zhì)接觸鏡的材料。眾所周知，增加接觸鏡表面的親水性可以改善接觸鏡的濕潤性。其又與接觸鏡改善的戴著舒適感有關。另外，透鏡的表面可能影響透 鏡對蛋白質(zhì)和脂質(zhì)沉積的整體敏感性，所述蛋白質(zhì)和脂質(zhì)來源于透鏡佩戴期間的淚流。聚 集的沉積物可能引起眼睛的不適或甚至炎癥。在延長佩戴透鏡(即，所使用的透鏡在睡覺 以前不用每日取出)的情況下，表面尤其是重要的，因為延長的佩戴透鏡必須設計成在時 間的延長期間具有高標準的舒適性和生物相容性。因此在本領域中仍然期望新的配制物， 其具有能夠產(chǎn)生改善表面質(zhì)量的潛力。MM在本文的實施方案中公開了眼科器件，其包括兩性的多嵌段和三嵌段共聚物。盡 管此處的詳細說明和實施例所涉及的是PDMS-PDMA嵌段共聚物，但是這些是優(yōu)選的實施方 案，而非意欲限制本發(fā)明。


圖1是從PDMS 二醇開始合成基于酯的多官能大分子RAFT試劑的示意圖；圖2是端羥基PDMS 3b (A)、端羥基PDMS與三硫代碳酸酯1⑶的縮合粗產(chǎn)物，和純 化的PDMS大分子RAFT試劑的GPC圖；圖3是合成基于酰胺的多官能的大分子RAFT試劑6a-C的示意圖；圖4是合成PDMS-PDMA多嵌段共聚物7a_c和8a_C的示意圖；圖5是PDMS-PDMA多嵌段共聚物8b的1H匪R光譜；圖6是合成基于酯的雙官能大分子RAFT試劑lib的示意圖；圖7是雙官能的基于酯的大分子RAFT試劑lib的色譜分析；圖8是雙官能RAFT試劑1 Ib的1H匪R光譜；圖9是雙官能RAFT試劑1 Ib的13C匪R光譜；圖10是合成基于酰胺的雙官能大分子RAFT試劑13b的示意圖；圖11是由如圖5所示的雙官能的基于酰胺的大分子RAFT試劑13b的柱式色譜法 獲得的GPC圖；圖12是合成PDMS-PDMA三嵌段共聚物的示意圖；圖13是基于酯的雙官能大分子RAFT試劑lib的延長(extension)；圖14是PDMS-PDMA三嵌段共聚物(DMA/大分子RAFT試劑的比值=80)的1H匪R 光譜；圖15是PDMS-PDMA三嵌段共聚物(DMA/大分子RAFT試劑的比值=400)的1H NMR 光譜；圖16是PDMS-PDMA三嵌段共聚物(DMA/大分子RAFT試劑的比值=80)的1H匪R 光譜；圖17是PDMS-PDMA三嵌段共聚物的13C匪R ；圖18是摩擦系數(shù)(COF)/時間的例證圖，其指示了對于靜態(tài)(峰值)和動態(tài)(平 均)COF值獲得的數(shù)值的來源；圖19所示為歸一化的靜態(tài)COF值的圖表；圖20所示為歸一化的動態(tài)COF值的圖表； 圖21所示為DP-02-047的1H匪R光譜。
具體實施方式
本申請文件公開的是眼科器件，其包括具有包括疏水段和親水段的兩性多嵌段共 聚物，其中該兩性多嵌段共聚物具有至少一個能夠參與自由基反應的硫代羰基硫代基團 (thio carbonyl thio group)。在Kunzler 等人的 US 5，908，906,KunzIer 等人的 US 5，714，557,Kunzler 等人的 US 5，710, 302、Lai 等人的 US 5，708, 094、Bambury 等人的 US 5，616，757、Bambury 等人的 US 5，610，252、Lai 的 US 5，512，205、Lai 的 US 5，449，729、Kunzler 等人的 US 5，387，662 和Lai的US 5，310，779中教導了可用于本發(fā)明的生物質(zhì)的例子，這些專利通過引用結(jié)合在 此，如本文中詳細陳述的。硬質(zhì)透氣性(RGP)材料一般包括疏水性的交聯(lián)聚合物體系，其包含少于5wt. % 的水?？捎糜诒景l(fā)明的RGP材料包括在以下美國專利中所教導的那些材料Ellis的US 4，826，936 ；Ellis 的 US 4，463，149 ；Ellis 的 US4, 604，479 ；Ellis 等人的 US 4，686，267 ； Ellis 的 US 4，826，936 ；Ellis 等人的US 4，996，275 ；Baron等人的US 5, 032, 658 ；Bambury 等人的 US5, 070，215 ；Valint 等人的 US 5，177，165 ；Baron 等人的 US 5，177，168 ；Valint 等 人的 US 5，219，965 ；McGee 和 Valint 的 US 5，336，797 ；Lai 等人的 US 5，358，995 ；Valint 等人的 US 5，364，918 ；Bambury 等人的 US5, 610，252 ；Lai 等人的 US 5，708，094 ；和 US Valint等人的5，981，669。Ellis等人的美國專利US 5，346，976號教導了制造RGP材料的 優(yōu)選方法。本發(fā)明適用于各式各樣的聚合材料，硬質(zhì)的或軟質(zhì)的。尤其優(yōu)選的聚合材料是眼 科器件，包括接觸鏡、有晶狀體眼和無晶狀體眼的人工晶狀體和角膜移植物，盡管預期包括 生物質(zhì)的所有聚合材料均在本發(fā)明的范圍內(nèi)。水凝膠包括在平衡狀態(tài)下水合的、交聯(lián)的含 水聚合物體系。上述水凝膠可以是硅酮水凝膠，其一般具有大于大約5重量％、和更通常具 有約10-約80重量％的含水量。上述材料通常是通過使包含至少一個含硅氧烷的單體和至 少一個親水性單體的混合物聚合而制備的。合適的用于形成硅酮水凝膠的含硅氧烷的單體 單元是本領域所熟知的，在 US 4, 136, 250 ；US 4, 153,641 ；US 4, 740, 533 ；US 5,034, 461 ； US 5，070，215 ；US 5，260，000 ；US 5，310，779 ；和 US 5，358，995 中提供了許多例子。而且， 已經(jīng)發(fā)現(xiàn)了使用具有某些氟化側(cè)基(即-(CF2)-H)的含硅氧烷單體能夠改善親水和含硅氧 烷的單體單元之間的相容性，如在US 5，387，662和5，321，108所描述的。此處本發(fā)明的兩性多嵌段共聚物的疏水段優(yōu)選是從市售的聚合疏水材料中獲得 的，并且選自聚硅氧烷、全氟聚醚和羥基封端的聚二烯。聚硅氧烷是摻混的具有化學式 [R2SiOJn的無機_有機聚合物，其中R =有機基，如甲基、乙基和苯基。這些材料由具有 與硅原子結(jié)合的有機側(cè)基的無機硅-氧主鏈構(gòu)成，其中硅是四配位的。在某些情況下，可 以使用有機側(cè)基將這些-Si-O-主鏈中兩個或多個連接在一起。通過改變-Si-O-鏈的長 度、側(cè)基、和交聯(lián)，可以合成具有多種性質(zhì)和組成的硅酮。聚硅氧烷可商購自供應廠商如 Morrisville, PA的Gelest，Inc.。全氟聚醚(PFPE)可以通過使由聚合環(huán)氧化物而生產(chǎn)的 加成聚合物氟化來制備，其可以Fomblin和Krytox的商品名稱在市場上購得，這兩種商品 分別由Ausimont和DuPont生產(chǎn)。羥基封端的聚二烯包括端羥基聚丁二烯(HTPB)。HTPB 是在每端用羥基官能團封端的丁二烯的聚合物。其屬于一種被稱為多元醇的聚合物。HTPB是清澈的粘稠液體，不能精確地說明它的常規(guī)性質(zhì)，因為HTPB是以滿足特定要求的不同等 級來生產(chǎn)的。由此，HTPB是一類化合物的統(tǒng)稱。 除疏水段之外，此處本發(fā)明的兩性多嵌段共聚物還可以包含當該嵌段共聚物與含 互補官能團的襯底共價結(jié)合時顯示出優(yōu)良表面性質(zhì)的親水域(domain)。該親水域可以包括 至少一個親水性單體，如HEMA，甲基丙烯酸甘油酯、甲基丙烯酸(“MAA”)、丙烯酸(“AA”)、 甲基丙烯酰胺、丙烯酰胺、N, N’ - 二甲基甲基丙烯酰胺、或N，N’ -二甲基丙烯酰胺；其共聚 物；親水性預聚物，如烯鍵式不飽和的聚(環(huán)氧烷烴)、環(huán)狀的內(nèi)酰胺，如N-乙烯基-2-卩比咯 烷酮(“NVP”)、或其衍生物。另外的例子是親水性乙烯基碳酸酯(vinyl carbonate)或乙烯 基氨基甲酸酯單體。親水性單體可以是非離子的單體，如甲基丙烯酸2-羥乙酯(“HEMA”)、 丙烯酸2-羥乙基酯(“HEA”)、(甲基)丙烯酸2-(2_乙氧基乙氧基)乙酯、(甲基)丙烯 酸甘油酯、聚((甲基)丙烯酸乙二醇酯)、(甲基)丙烯酸四氫糠酯、(甲基)丙烯酰胺、N， N’ -二甲基甲基丙烯酰胺、N，N’ -二甲基丙烯酰胺(“DMA”)、N-乙烯基-2-吡咯烷酮(或 其它的N-乙烯基內(nèi)酰胺)、N-乙烯基乙酰胺、和其組合。另外的親水性單體的例子是在美國 專利US 5，070，215中公開的乙烯基碳酸酯和乙烯基氨基甲酸酯單體，和在US 4,910, 277 中公開的親水性卩惡唑酮單體。在本文中通過引入這些專利而將其結(jié)合在此。該親水性單 體還可以是陰離子的單體，如2-甲基丙烯酰氧乙基磺酸鹽。還可以使用取代的陰離子親水 性單體，如來源于丙烯酸和甲基丙烯酸的，其中取代基團可以通過溫和的化學方法去除。上 述取代的陰離子親水性單體的非限制例子包括(甲基)丙烯酸的三甲基甲硅烷基酯，其水 解再形成陰離子的羧基。該親水性單體還可以是陽離子單體，其選自3-甲基丙烯酰胺基丙 基-N，N, N-三甲銨鹽，2-甲基丙烯?；跻一?N，N, N-三甲銨鹽，和含胺的單體，如3-甲 基丙烯酰胺丙基-N，N-二甲胺。其它合適的親水性單體對本領域技術人員來說也是顯而易 見的。能夠參與此處本發(fā)明兩性多嵌段共聚物的自由基反應的硫代羰基硫代基團選自 在控制的自由基聚合中用作轉(zhuǎn)移劑的二硫代羧酸酯、三硫代碳酸酯、二硫代氨基甲酸酯和 黃原酸酯。在本研究中，我們使用S，S，-|(a，α，_二甲基- (α”_乙酸)三硫代碳酸酯 (1)作為三硫代羰基的方便來源。鏈轉(zhuǎn)移劑根據(jù)由Lai等人在Macromolecules 2002,35, 6754-6756所報道的一步合成法來合成。1的對稱結(jié)構(gòu)理想地適合于分子鏈的雙向延伸，并 且因為它在丙烯酸酰胺的自由基聚合中的高鏈轉(zhuǎn)移效率而被選中。由該文獻還可知，使用 嵌入硫代碳酸酯的聚(環(huán)氧乙烷)作為大分子RAFT試劑時，可以成功地制備定義明確的多 嵌段兩性共聚物。這里我們報道了簡單有效地合成新的多官能和雙官能CTA的工序，在該 CTA中硫代羰基硫代基團由羥基封端的_或氨丙基封端的PDMS殘基連接。由此合成的遙爪 聚合物是在N，N- 二甲基氨基丙烯酰胺的可逆加成斷裂鏈轉(zhuǎn)移聚合反應中的大分子鏈轉(zhuǎn)移 齊U，其能夠合成具有單峰分子量分布的不同組成的(AB)n型多嵌段和ABA型三嵌段共聚物。來自二醇-PDMS前體的多官能PDMS大分子RAFT試劑根據(jù)Hillmyer 等人在 Macromolecules 2005，38，7890-7894 所報道的工序略微改 變，將可商購的具有各種摩爾質(zhì)量(Mn = 1000、2100、5000g/mol)的前體端羥基PDMS偶聯(lián) 到三硫代碳酸酯上，以合成多官能的硫代羰基硫代大分子RAFT試劑。RAFT試劑1與草酰氯 在回流下反應3h，隨后在真空中去除過量的氯化劑，從而以定量收率提供乙酰氯。通過聚酯化作用，使用三乙胺作為堿，使α，ω-二羥丙基PDMS與三硫代碳酸酯在二氯甲烷中在0°C 下偶聯(lián)來合成聚合的嵌入有三硫代碳酸酯的PDMS大分子RAFT試劑。用急驟層析法就能使 得從未反應的PDMS 二醇中分離該多官能大分子RAFT試劑，其中其首先被洗提。端羥 基PDMS及其相應的大分子RAFT試劑的數(shù)均分子量(Mn)和多分散度(Mw/Mn) 源自于GPC數(shù)據(jù)，其中PDMS前體數(shù)均分子量(Mn)為2100g/mol，多分散度為1.2。在縮聚 之后，出現(xiàn)了該粗制品的寬分布和多峰分布圖。其表明，期望的具有較高分子量的主產(chǎn)物 與未反應的PDMS 二醇混合，并且還可能分解了由在大分子RAFT試劑中酯基的部分堿水解 而形成的PDMS副產(chǎn)物。經(jīng)確定，純化的PDMS大分子RAFT試劑的分子量和多分散度分別為 7，500g/mol 和 1. 18。通過比較PDMS大分子RAFT試劑與源自GPC的PDMS前體的分子量，計算出存在約 3-4個由三硫代碳酸酯基團連接在一起的預聚物PDMS嵌段。大分子RAFT試劑(PDMS-RAFT) η的1H NMR還證實了三硫代碳酸酯部分被引入到該PDMS預聚合物鏈中。用PDMS 二胺作為起始原料，重復對PDMS 二醇所采用的相同工序，從而得到胼型 RAFT試劑?？缮藤彽亩吩系姆肿恿糠謩e是1000、2000和5000，其多分散度是2. 3。由 質(zhì)子核磁和碳核磁共振譜學以及GPC分析證實了該產(chǎn)物的結(jié)構(gòu)。PDMS-PDMA多嵌段共聚物的合成在THF中在60°C下進行在基于PDMS的大分子RAFT試劑存在下DMA的全部聚合。 首先我們將單體與RAFT試劑的摩爾比設置在80 1，并將引發(fā)劑與RAFT的摩爾比設置在 大約1 10和1 5之間，以便最小化源自AIBN的鏈的分數(shù)。其次，我們在相同的條件 (THF, 60 0C，AIBN)下聚合DMA，僅僅改變了單體/RAFT試劑的摩爾比。將所有聚合繼續(xù)進 行，直到達到高的轉(zhuǎn)化率(70-90% )。通過將THF溶液再沉淀到己烷或二乙醚里來分離和純化該聚合物。由于這兩個單 體在嵌段共聚物中的溶解度被改變，所以盡管GPC分析較復雜，但是我們也能夠獲得基本 的GPC數(shù)據(jù)。來源于基于酯的大分子RAFT試劑的聚合物與從基于酰氨基的大分子RAFT中 獲得的聚合物相比，具有低的多分散度(通常1.2-1. 4)，而后者的PD是約2. 3。該洗脫圖 是單峰和對稱的，尤其對于從酯RAFT中獲得的聚合物而言，除在具有最高分子質(zhì)量的聚合 物情況下之外，其GPC圖通常在高摩爾質(zhì)量側(cè)上呈現(xiàn)小的肩部。雙官能的硫代羰基硫代RAFT試劑是通過雙步驟工序合成的，其涉及根據(jù)由 Lai等人在Macromolecules 2002，35，6754-6756中報道的一步法工序制備S-I-十二燒 基-S，，α，_二甲基-α，α ” -乙酸)_三硫代碳酸酯，隨后在偶聯(lián)之前通過轉(zhuǎn)換成相 應的?；榷罨腜DMS 二醇二酯化。相對于PDMS前體的羥基添加1. 25倍摩爾過量的 ?；?，以確保PDMS端基的完全轉(zhuǎn)化。在反應結(jié)束時用過量添加的甲醇終止(quench)剩 余的?；?。結(jié)果形成一些三硫代碳酸酯二酸的一些甲酯副產(chǎn)物。合成基于酰胺的大分子RAFT試劑。平順地將可商購的末端二胺(Mn = 2500g/mol) 用?；弱０坊?，以便在硅膠上使用己烷/CH2Cl2作為洗脫劑(梯度洗脫，50-100v/v%己烷 /CH2Cl2)的粗反應混合物的柱色譜法之后，提供80%分離產(chǎn)率的產(chǎn)物。由質(zhì)子和碳核磁共 振譜學以及GPC分析證實了該大分子RAFT試劑的結(jié)構(gòu)。該可聚合的組合物可以進一步根據(jù)需要和在不損害本發(fā)明目的和效果的范圍內(nèi) 包含不同添加劑，如抗氧化劑、著色劑、紫外線吸收劑和潤滑劑。
在本發(fā)明中，根據(jù)最終用途和所得成型聚合物制品的用途，可以通過使用一種或 至少兩種上述共聚單體和低聚物以及官能化的表面活性劑、以及當時機需要時使用一種或 多種交聯(lián)劑來制備該可聚合的組合物。 當成型聚合物制品是例如醫(yī)學產(chǎn)品、尤其是接觸鏡時，適宜地從一種或多種硅化 合物、例如硅氧烷基(甲基)丙烯酸酯、硅氧烷基(甲基)丙烯酰胺和硅酮低聚物制備該可 聚合的組合物，以獲得具有高透氧性的接觸鏡。本發(fā)明的單體混合物可以包括另外的組分，如交聯(lián)劑、內(nèi)潤濕劑、親水性單體單 元、增韌劑、和本領域公知的其它組分。盡管不是必需的，本發(fā)明范圍內(nèi)的組合物可以包括增韌劑，一般其用量優(yōu)選小于 約80重量％，例如從約5至約80重量％，和更典型從約20至約60重量％。適合的增韌劑 的實例描述于美國專利US 4，327，203中。這些試劑包括丙烯酸環(huán)烷基酯或甲基丙烯酸環(huán) 烷基酯，如丙烯酸甲酯和甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸叔丁基環(huán)己酯、丙烯酸異丙基環(huán)戊 酯、甲基丙烯酸叔戊基環(huán)庚酯、丙烯酸叔丁基環(huán)己酯、丙烯酸異己基環(huán)戊酯和丙烯酸甲基異 戊基環(huán)辛酯。適合的增韌劑的另外的例子描述于US 4，355，147中。該參考文獻描述了多環(huán) 丙烯酸酯或甲基丙烯酸酯，如丙烯酸異冰片酯和甲基丙烯酸異冰片酯、丙烯酸二環(huán)戊二烯 酯和甲基丙烯酸二環(huán)戊二烯酯、丙烯酸金剛烷酯和甲基丙烯酸金剛烷酯、及丙烯酸異松菔 (isopinocamphyl)酯和甲基丙烯酸異松菔酯。增韌劑的另外的實例提供于US 5，270，418 中。該參考文獻描述了支鏈烷基羥基環(huán)烷基的丙烯酸酯、甲基丙烯酸酯、丙烯酰胺和甲基丙 烯酰胺。典型的實例包括甲基丙烯酸4-叔丁基-2-羥基環(huán)己酯(TBE)；甲基丙烯酸4-叔 丁基-2-羥基環(huán)戊酯；甲基丙烯酰氧基氨基-4-叔丁基-2-羥基環(huán)己烷；甲基丙烯酸6-異 戊基-3-羥基環(huán)己酯；和甲基丙烯酰氧基氨基-2-異己基-5-羥基環(huán)戊烷。內(nèi)潤濕劑也可以用于增加上述水凝膠組合物的濕潤性。適合的內(nèi)潤濕劑的實例包 括如在US 4，652，622中描述的N-烯?；榛坠柰榛坊a(chǎn)物。這些試劑可以由下列 通式表示CH2 = C (E) C (0) N (H) CH (G) (CH2) qC (0) OSi (V) 3其中E是氫或甲基，G 是(CH2) rC (0) OSi (V) 3 或氫，V是甲基、乙基或丙基，q是1至15的整數(shù)形式，r是1至10的整數(shù)形式，q+r是1至15的整數(shù)形式，以下簡稱NATA。丙烯酰氧基-和甲基丙烯酰氧基_、單-和二羧基的氨基酸、以下的NAA給聚硅 氧烷聚合物賦予了所希望的表面潤濕特性，但是在聚合前不包含硅氧烷單體的單體混合物 完全沉淀析出完成。NAA可以被改性以形成三烷基甲硅烷基酯，其更容易被引入聚硅氧烷 聚合物中。優(yōu)選的NAA是三甲基甲硅烷基-N-甲基丙烯酰氧基谷氨酸酯、三乙基甲硅烷 基-N-甲基丙烯酰氧基谷氨酸酯、三甲基-N-甲基丙烯酰氧基-6-氨基己酸酯、三甲基甲硅 烷基-N-甲基丙烯酰氧基-氨基十二酸酯、和雙三甲基_甲硅烷基-N-甲基丙烯酰氧基天 門冬胺酸酯。
優(yōu)選的潤濕劑還包括丙烯酸和甲基丙烯酸、及其衍生物。通常，上述潤濕劑占少于 該組合物的5重量％。
括2-異 丙烯基-4，4- 二甲基-P惡唑啉-5-酮(IPDMO)、2_乙烯基-4，4- 二甲基-2-嗯唑啉-5-酮 (VDMO)、環(huán)己烷螺-4，- (2，-異丙烯基-2，-嗯唑-5，-酮)(IPCO)、環(huán)己烷-螺_4，- (2，-乙 烯基-2，-蝶唑-5，-酮)作0))、和2-(1-丙烯基)-4，4-二甲基-聰唑-5-酮(PDMO)。上 述聰唑酮的制備是本領域已知的，并且描述于US 4，810，764中。這些優(yōu)選的內(nèi)潤濕劑具有使其成為特別理想的潤濕劑的兩個重要特征(1)它們 是相對非極性的，并且與疏水性單體(聚硅氧烷和增韌劑)相容，和(2)當溫和水解時它們 轉(zhuǎn)變成高度極性的氨基酸，其賦予顯著的潤濕特性。當在其它組分的存在下聚合時，形成了 共聚物。這些內(nèi)潤濕劑通過碳_碳雙鍵與聚硅氧烷單體的封端以及與增韌劑聚合，從而形 成特別可用于生物醫(yī)學器件、尤其是接觸鏡的共聚材料。如指出的，本主題的水凝膠組合物包括親水性單體單元。適當?shù)挠H水性單體單 元包括那些在 US 4，259，467 ；4，260，725 ；4，440，918 ；4，910，277 ；4，954，587 ；4，990，582 ； 5,010，141 ；5，079，319 ；5, 310, 779 ；5，321，108 ；5，358，995 ；5，387，662 中所描述的；在此
將上述所有專利通過引用結(jié)合在此。優(yōu)選的親水性單體的實例包括含丙烯酸和乙烯基的單 體，如親水性的含丙烯酸_、甲基丙烯酸_、衣康酸_、苯乙烯基_、丙烯酰胺基_、甲基丙烯酰 胺基-和乙烯基-的單體。優(yōu)選的親水性單體可以含丙烯酸基或含乙烯基的。上述親水性單體本身可以用作 交聯(lián)劑。術語“乙烯基型”或“含乙烯基”單體是指包含乙烯基(CH2 = CQH)的單體，并且它 們通常是高反應性的。上述親水性的含乙烯基的單體已知是相對容易聚合的?！氨┧嵝汀?或“含丙烯酸”的單體是那些包含由以下通式所代表的含丙烯酸基的單體
權利要求
1.一種眼科器件，該器件包括聚合的共聚單體混合物，其包括有包含疏水段和親水段的兩性多嵌段共聚物，其中該 兩性多嵌段共聚物具有至少一種能夠參與自由基反應的硫代羰基硫代基團。
2.權利要求1的眼科器件，其中該眼科器件是接觸鏡。
3.權利要求2的眼科器件，其中該接觸鏡是硬質(zhì)透氣性接觸鏡。
4.權利要求2的眼科器件，其中該接觸鏡是軟質(zhì)接觸鏡。
5.權利要求2的眼科器件，其中該接觸鏡是水凝膠接觸鏡。
6.權利要求1的眼科器件，其中該透鏡是人工晶狀體。
7.權利要求6的眼科器件，其中該透鏡是有晶狀體眼的人工晶狀體。
8.權利要求6的眼科器件，其中該透鏡是無晶狀體眼的人工晶狀體。
9.權利要求1的眼科器件，其中該器件是角膜移植物。
10.權利要求1的器件，其中該疏水段選自聚硅氧烷、全氟聚醚和聚二烯。
11.權利要求1的器件，其中該親水段由選自以下組分的聚合單體形成甲基丙烯酸 2-羥乙酯、甲基丙烯酸甘油酯、甲基丙烯酸、丙烯酸、甲基丙烯酰胺、丙烯酰胺、N，N’ - 二甲 基甲基丙烯酰胺、N，N’_ 二甲基丙烯酰胺；烯鍵式不飽和聚(環(huán)氧烷烴)、環(huán)狀內(nèi)酰胺、N-乙 烯基-2-吡咯烷酮、親水性乙烯基碳酸酯、親水性乙烯基氨基甲酸酯單體、丙烯酸2-羥乙 酯、(甲基)丙烯酸2-乙氧基乙氧基)乙酯、(甲基)丙烯酸甘油酯、聚((甲基)丙烯 酸乙二醇酯)、(甲基)丙烯酸四氫糠酯、N-乙烯基乙酰胺、它們的共聚物、衍生物及組合。
12.權利要求1的器件，其中能夠參與自由基反應的硫代羰基硫代基團選自二硫代羧 酸酯、三硫代碳酸酯、二硫代氨基甲酸酯和黃原酸酯。
13.權利要求1的眼科器件，其還包括有機硅化合物作為共聚單體混合物的一部分。
14.權利要求13的眼科器件，其中該硅化合物選自硅氧烷基(甲基)丙烯酸酯、硅氧烷 基(甲基)丙烯酰胺、硅氧烷基乙烯基氨基甲酸酯、可聚合的硅氧烷低聚物和大單體、及它 們的混合物。
15.權利要求13的眼科器件，其還包括至少一種選自以下的成分作為單體混合物的一 部分交聯(lián)劑、內(nèi)潤濕劑、親水性單體和增韌劑。
16.權利要求15的眼科器件，其中該親水性單體選自親水性的含丙烯酸基-、甲基丙烯 酸基_、衣康酸基_、苯乙烯基_、丙烯酰胺基_、甲基丙烯酰胺基_、和乙烯基-的單體，及它 們的混合物。
17.權利要求16的眼科器件，其中該親水性單體選自由以下通式表示的含丙烯酸基團 的單體、及它們的混合物
18.權利要求16的眼科器件，其中含乙烯基的親水性單體選自N-乙烯基內(nèi)酰胺、N-乙烯基吡咯烷酮、N-乙烯基-N-甲基乙酰胺、N-乙烯基-N-乙基乙酰胺、N-乙烯基-N-乙基 甲酰胺、N-乙烯基甲酰胺、及它們的混合物。
19.權利要求16的眼科器件，其中該親水性單體選自N，N-二甲基丙烯酰胺、甲基丙烯 酸2-羥乙酯、甲基丙烯酸甘油酯、2-羥乙基甲基丙烯酰胺、甲基丙烯酸、丙烯酸、及它們的 混合物。
20.權利要求1的眼科器件，其還包括選自以下組分的烯鍵式不飽和親水性單體作為 共聚單體混合物的一部分烯鍵式不飽和聚環(huán)氧烷烴；烯鍵式不飽和聚丙烯酰胺；烯鍵式 不飽和聚乙烯吡咯烷酮；烯鍵式不飽和聚乙烯醇；烯鍵式不飽和聚(甲基丙烯酸羥乙酯)； 烯鍵式不飽和N-烷基-N-乙烯基乙酰胺、及它們的混合物。
21.權利要求20的眼科器件，其中該烯鍵式不飽和性由選自以下的基團來提供(甲 基)丙烯酸酯基、(甲基)丙烯酰胺基、苯乙烯基、鏈烯基、乙烯基碳酸酯基、乙烯基氨基甲 酸酯基、及它們的混合物。
22.權利要求1的眼科器件，其還包括疏水性單體。
23.權利要求22的眼科器件，其中該疏水性單體選自(甲基)丙烯酸烷基酯、N-烷基 (甲基)丙烯酰胺、乙烯基碳酸烷基酯、乙烯基氨基甲酸烷基酯、(甲基)丙烯酸氟烷基酯、 N-氟烷基(甲基)丙烯酰胺、N-氟烷基乙烯基碳酸酯、N-氟烷基乙烯基氨基甲酸酯、含硅酮 的(甲基)丙烯酸酯、(甲基)丙烯酰胺、乙烯基碳酸酯、乙烯基氨基甲酸酯、苯乙烯類單體 如苯乙烯、α -甲基苯乙烯、ρ -甲基苯乙烯、P -叔丁基一氯苯乙烯和P -叔丁基二氯苯乙 烯；聚氧亞丙基(甲基)丙烯酸酯、甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸十二烷基酯、甲基丙烯酸八 氟戊酯、甲基丙烯酸全氟辛酯、甲基丙烯?；醣?三甲基甲硅烷氧基)硅烷(TRIS)、 及它們的混合物。
24.權利要求1的眼科器件，其還包括選自有機過氧化物的自由基熱聚合引發(fā)劑，如 過氧化乙酰、過氧化月桂酰、過氧化癸酰、過氧化硬脂酰、過氧化苯甲酰、過氧化新戊酸叔丁 酯、過氧二碳酸酯、及它們的混合物。
25.權利要求1的眼科器件，其還包括紫外光引發(fā)劑。
26.一種形成眼科器件的方法，其包括提供包括兩性多嵌段共聚物的可聚合的混合物，該多嵌段共聚物包括疏水段和親水 段，其中該兩性多嵌段共聚物具有至少一種能夠參與自由基反應的硫代羰基硫代基團；使該可聚合的混合物處于聚合條件下；和，將該可聚合的混合物成型為期望形狀的眼科器件。
27.權利要求沈的方法，其中該疏水段選自聚硅氧烷、全氟聚醚和聚二烯。
28.權利要求沈的方法，其中該親水段由選自以下組分的聚合單體形成甲基丙烯酸 2-羥乙酯、甲基丙烯酸甘油酯、甲基丙烯酸、丙烯酸、甲基丙烯酰胺、丙烯酰胺、N，N’ - 二甲 基甲基丙烯酰胺、Ν，Ν’_ 二甲基丙烯酰胺、烯鍵式不飽和聚(環(huán)氧烷烴)、環(huán)狀內(nèi)酰胺、N-乙 烯基-2-吡咯烷酮、親水性乙烯基碳酸酯、親水性乙烯基氨基甲酸酯單體、丙烯酸2-羥乙 酯、(甲基)丙烯酸2- -乙氧基乙氧基)乙酯、(甲基)丙烯酸甘油酯、聚((甲基)丙烯 酸乙二醇酯)、(甲基)丙烯酸四氫糠酯、N-乙烯基乙酰胺、它們的共聚物、衍生物及組合。
29.權利要求沈的方法，其中能夠參與自由基反應的硫代羰基硫代基團選自二硫代羧 酸酯、三硫代碳酸酯、二硫代氨基甲酸酯和黃原酸酯。
30.權利要求沈的方法，其中在使該可聚合的混合物處于聚合條件下之后進行成型的步驟。
31.權利要求沈的方法，其中該成型步驟包括切割、車床切削、拋光、及它們的組合。
32.權利要求沈的方法，其中在使該可聚合的混合物處于聚合條件下的步驟之前，該 方法還包括將該可聚合的混合物置于模具中的步驟，所述可聚合的混合物包括至少一種可 聚合的表面活性劑，其選自具有至少一個官能化末端的泊洛沙姆、具有至少一個官能化末 端的反泊洛沙姆、具有至少一個官能化末端的泊洛沙胺、具有至少一個官能化末端的反向 泊洛沙胺、及它們的混合物。
33.權利要求32的方法，其中聚合步驟在選自旋轉(zhuǎn)模具和靜止模具的模具中進行。
34.權利要求沈的方法，其中聚合步驟在合適的模具或容器中進行，以形成紐扣狀物、 盤狀物或棒狀物。
35.權利要求沈的方法，其還包括水合該聚合的混合物的步驟。
36.權利要求沈的方法，其中形成的眼科器件選自硬質(zhì)透氣性接觸鏡、軟質(zhì)接觸鏡、人 工晶狀體、有晶狀體眼的人工晶狀體、無晶狀體眼的人工晶狀體和角膜移植物。
37.一種兩性多嵌段共聚物，其包括疏水段和親水段，其中兩性多嵌段共聚物具有至少 一個能夠參與自由基反應的硫代羰基硫代基團。
38.權利要求37的兩性多嵌段共聚物，其中該疏水段選自聚硅氧烷、全氟聚醚和聚二火布。
39.權利要求37的兩性多嵌段共聚物，其中該親水段由選自以下組分的聚合單體形 成甲基丙烯酸2-羥乙酯、甲基丙烯酸甘油酯、甲基丙烯酸、丙烯酸、甲基丙烯酰胺、丙烯酰 胺、N，N’ - 二甲基甲基丙烯酰胺、N，N’ - 二甲基丙烯酰胺、烯鍵式不飽和聚(環(huán)氧烷烴)、環(huán) 狀內(nèi)酰胺、N-乙烯基-2-吡咯烷酮、親水性乙烯基碳酸酯、親水性乙烯基氨基甲酸酯單體、 丙烯酸2-羥乙酯、(甲基)丙烯酸2- -乙氧基乙氧基)乙酯、(甲基)丙烯酸甘油酯、聚 ((甲基)丙烯酸乙二醇酯)、(甲基)丙烯酸四氫糠酯、N-乙烯基乙酰胺、它們的共聚物、衍 生物及組合。
40.權利要求37的兩性多嵌段共聚物，其中能夠參與自由基反應的硫代羰基硫代基團 選自二硫代羧酸酯、三硫代碳酸酯、二硫代氨基甲酸酯和黃原酸酯。
全文摘要
本發(fā)明描述了包括疏水段和親水段的兩性多嵌段共聚物用作形成眼科器件，如接觸鏡、人工晶狀體、角膜移植物等等中的共聚單體的應用，該兩性多嵌段共聚物具有至少一個能夠參與自由基反應的硫代羰基硫代基團。
文檔編號G02B1/04GK102066986SQ200980109536
公開日2011年5月18日 申請日期2009年3月17日 優(yōu)先權日2008年3月17日
發(fā)明者D·A·希普, D·帕夫洛維奇, J·F·孔茨勒, J·G·林哈特 申請人:博士倫公司