專利名稱：眼用可塑性高分子聚合材料及其應(yīng)用的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種眼用可塑性高分子聚合材料及其應(yīng)用，屬于生物醫(yī)學(xué)材 料中的新型眼科用治療材料及新技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
眼盲是一個(gè)嚴(yán)重的公共衛(wèi)生及社會(huì)問(wèn)題。中國(guó)是全世界盲人最多的國(guó)家，
約有500萬(wàn)盲人，占全世界盲人的18%,預(yù)計(jì)到2020年中國(guó)的盲人數(shù)將增 力口4倍。統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)表明，白內(nèi)障是中國(guó)第一位致盲原因，約占致盲總數(shù)的一 半，其次是青光眼和糖尿病視網(wǎng)膜病變等。白內(nèi)障是老年人和糖尿病人最常 見(jiàn)的眼疾，通常是指45歲以上患者的晶狀體逐漸變性而混濁。隨著老齡人 口的增加，老年性白內(nèi)障患者也日益增加，老年性白內(nèi)障患者約占全部白內(nèi) 障者的50%,絕大多數(shù)發(fā)生眼盲的年齡在56-70歲。常見(jiàn)的老年性白內(nèi)障 發(fā)病機(jī)制可能與年齡老化、紫外線長(zhǎng)期過(guò)度照射、遺傳因素、中毒、眼內(nèi)某 些炎癥、營(yíng)養(yǎng)不良等有關(guān)。
人工晶體(Intraocular Lens, IOL )植入是白內(nèi)障病人重見(jiàn)光明最有效的 方法，這項(xiàng)技術(shù)的發(fā)明給眼科領(lǐng)域帶來(lái)了一次飛躍，具體治療方法是將混 濁了的眼內(nèi)晶體摘除、同時(shí)植入合適的人工晶體并加以固定。世界上第一例 IOL植入是1949年由英國(guó)眼科醫(yī)生瑞德利完成的，揭開(kāi)了 IOL治療白內(nèi)障 發(fā)展的序幕。IOL經(jīng)歷了近50年的發(fā)展，IOL材料是IOL發(fā)展的基礎(chǔ)，因 而長(zhǎng)期以來(lái)受到人們的關(guān)注。
IOL材料主要分為兩大類聚硅酮類材料和丙烯酸酯類。對(duì)于丙烯酸酯類 IOL，根據(jù)材料的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度和材料的親水性強(qiáng)弱，又分為硬性丙烯酸 酯IOL、軟性疏水性丙晞酸酯IOL和軟性親水性丙烯酸酯IOL。近年來(lái)對(duì)材 料的研究， 一方面集中體現(xiàn)在對(duì)現(xiàn)有IOL材料進(jìn)行表面修飾，提高生物相容 性；另一方面是對(duì)主體材料進(jìn)行改性和新材料開(kāi)發(fā)，以改善材料的光學(xué)、力 學(xué)性質(zhì)，完善IOL的植入方式和生理調(diào)節(jié)功能。
人工晶體的材料以具有代表性的聚曱基丙烯酸曱酯(PMMA )最為合適， 它最早^皮人們認(rèn)識(shí)并應(yīng)用于IOL的材料。PMMA透明性好、生物相容性佳、 化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定、易于加工、折光指數(shù)約為1.49,但PMMA為硬性晶體，手 術(shù)切口較大，眼內(nèi)細(xì)胞流失過(guò)多，而且病人需要住院治療，因而存在明顯的 缺點(diǎn)。近年以來(lái)，為了提高手術(shù)效率、減少術(shù)后并發(fā)癥(如術(shù)后散光等)，運(yùn)用超聲乳化抽吸術(shù)的小切口手術(shù)方式得到了普及和重視。作為適用于小切 口的軟性人工晶體材料，用于乳房整形的硅凝膠(聚硅酮)首先得到了應(yīng)用。 聚硅酮玻璃化轉(zhuǎn)變溫度低，室溫下材料比較柔軟，透光性好，彈性高，所制
成的IOL表面光潔，成像性能優(yōu)越。然而，"硅凝膠人工晶體"具有抗撕裂 強(qiáng)度相對(duì)較差，材料的折光指數(shù)相對(duì)較低，約在1.40左右，復(fù)原回復(fù)力強(qiáng)容 易損傷眼嚢內(nèi)細(xì)胞，而且術(shù)后固定性差、術(shù)后炎癥及混濁多發(fā)等缺點(diǎn)(Keates et al. US Pat 4,619,657)。
為了克服上述"硅凝膠人工晶體"的缺點(diǎn)，美國(guó)與日本等國(guó)家開(kāi)始對(duì)軟 性疏水性丙烯酸酯進(jìn)行了研究。軟性疏水性丙烯酸酯材料與PMMA相似， 具有很好的光學(xué)與生物學(xué)特性。軟性疏水性丙烯酸酯容易被延長(zhǎng)，外力釋放 后10s內(nèi)恢復(fù)到原來(lái)的長(zhǎng)度和形狀?，F(xiàn)有技術(shù)公開(kāi)了一種n-烷基丙烯酸酯 (n-Alkyl (metha ) acrylate )與交聯(lián)劑合成而成的軟性人工晶體，這種軟性人 工晶體屈光率高、有使晶體的厚度得以控制的優(yōu)點(diǎn)。但由于晶體折疊后表面 粘著、不易分離，致使存在不太容易植入眼內(nèi)等缺點(diǎn)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提供一種眼用可塑性高分子聚合材料，其目的是解決現(xiàn)有的軟性 疏水性丙烯酸酯在折疊后表面粘著、不易分離，致使存在不太容易植入眼內(nèi) 等缺點(diǎn)。
為達(dá)到上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案是所述聚合材料的玻璃化轉(zhuǎn) 變溫度大于或等于l(TC,小于或等于25。C;折光率大于或等于1.47,小于 或等于1.53;分子量大于或等于IOO萬(wàn)道爾頓，小于或等于200萬(wàn)道爾頓； 恢復(fù)度為在20 ~ 60秒內(nèi)舒展復(fù)原為穩(wěn)定狀態(tài)；
所述聚合材料以符合化學(xué)通式(I)的一種或兩種單體和符合化學(xué)通式(II) 的一種單體為原料，在游離基引發(fā)劑和交聯(lián)劑的作用下共聚得到；
CH2=C-C-0- (CH2),,-CH3 0
(I)
式(I)中，R,為H或者CH3基團(tuán)；n為2或者3，符合化學(xué)通式(I)的 一種或兩種單體的重量為原^F重量的70% ~90%;<formula>formula see original document page 6</formula>
式(II)中，R2為H或者CH3基團(tuán)；含量為原料重量的10% ~30%;
并且，當(dāng)所述Rt為H時(shí)，R2為CH3基團(tuán)；當(dāng)所述R4為CH3時(shí)，R2為H。
為達(dá)到上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案是 一種眼用可塑性高分子聚 合材料的應(yīng)用，所述聚合材料作為可塑性疏水丙烯酸酯人工晶體、角膜接觸 鏡、羊膜隱型接觸鏡支架、有晶體眼屈光晶體、角膜接觸環(huán)與嵌入物，以及 青光眼裝置的應(yīng)用。
上述技術(shù)方案中的有關(guān)內(nèi)容解釋如下
1、上述方案中，所述聚合材料的原料中還含有防止紫外線穿透的物質(zhì)， 該物質(zhì)符合化學(xué)通式(III)
<formula>formula see original document page 6</formula>式中，113為H或者CH3基團(tuán)；X為Cl或者Br,含量為原料重量的1 ~
2、 上述方案中，所述符合化學(xué)通式(I)的單體具體為曱基丙烯酸正丙酯、 甲基丙烯酸正丁酯、丙烯酸正丙酯或者丙烯酸正丁酯。
3、 上述方案中，所述符合化學(xué)通式(I)的單體具體為丙烯酸苯乙酯或者 甲基丙烯酸苯乙酯。
4 、上述方案中，所述交聯(lián)劑為二曱基丙烯酸丁 二醇酯 (Butanedioledimethacrylate )、 二曱基丙烯酸乙二醇酯(EGDMA)或者1, 4-丁二醇二曱基丙烯酸酯(l-4Butanedioledimethacrylate),含量為原料重量的 0.1 ~ 2%。
5、上述方案中，所述交聯(lián)劑，促進(jìn)符合化學(xué)通式(I), (II)的聚合。交 聯(lián)劑常是分子中含多個(gè)官能團(tuán)的物質(zhì)，如有機(jī)二元酸、多元醇。交聯(lián)劑能在線型分子間起架橋作用從而使多個(gè)線型分子相互鍵合交聯(lián)成網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的物質(zhì)。
6、 上述方案中，對(duì)于非晶體聚合物，對(duì)它施加恒定的力，觀察它所發(fā)生 的形變與溫度的關(guān)系，通常特稱為溫度形變曲線或熱機(jī)械曲線。非晶體聚合 物有三種力學(xué)狀態(tài)，它們是玻璃態(tài)、高彈態(tài)和粘流態(tài)。在溫度較低時(shí)，材料 為剛性固體狀，與玻璃相似，在外力作用下只會(huì)發(fā)生非常小的形變，此狀態(tài) 即為玻璃態(tài)。當(dāng)溫度繼續(xù)升高到一定范圍后，材料的形變明顯地增加，并在 隨后的一定溫度區(qū)間形變相對(duì)穩(wěn)定，此狀態(tài)即為高彈態(tài)。溫度繼續(xù)升高形變 量又逐漸增大，材料逐漸變成粘性的流體，此時(shí)形變不可能恢復(fù)，此狀態(tài)即 為粘流態(tài)。我們通常把玻璃態(tài)與高彈態(tài)之間的轉(zhuǎn)變，稱為玻璃化轉(zhuǎn)變，它所 對(duì)應(yīng)的轉(zhuǎn)變溫度即是玻璃化轉(zhuǎn)變溫度，或是玻璃化溫度。
7、 上述方案中、所述眼用高分子聚合材料的用途 按照眼生理結(jié)構(gòu)應(yīng)用分類
眼內(nèi)人工晶體、有晶體眼屈光晶體、青光眼裝置；
眼表角膜接觸鏡、角膜接觸環(huán)與嵌入物、羊膜隱型接觸鏡。
按照功能應(yīng)用分類
治療白內(nèi)障人工晶體；
治療近視、遠(yuǎn)視等屈光不正性疾病角膜接觸鏡、有晶體眼屈光晶體； 治療青光眼青光眼裝置；
治療角膜疾病角膜接觸環(huán)與嵌入物、羊膜隱型接觸鏡。
人工晶體(IOL)是一種植入眼內(nèi)的可折疊疏水人造透鏡(晶狀體)，取 代天然的已經(jīng)混濁的晶狀體的作用，用于治療白內(nèi)障。
有晶體眼屈光晶體是一種植入眼內(nèi)的人工透鏡，植在天然晶狀體與角膜 之間，用于矯正近視、遠(yuǎn)視等屈光不正。
青光眼裝置用于青光眼的房水引流，降低眼內(nèi)壓力。
角膜接觸環(huán)與嵌入物(Contact Ring )是一種人工制造的環(huán)，插入角膜中 用于治療各種角膜疾病，如圓錐角膜病。
角膜接觸鏡(Contact lens, CL)直接貼附在角膜的淚液層上，與人眼生 理相容，用于矯正近視、遠(yuǎn)視等屈光不正。
羊膜隱形接觸鏡(Amniotic Contact Lens, AMCL ):是一種粘附有胎盤(pán)內(nèi) 膜的角膜接觸鏡，用于治療角膜創(chuàng)傷疤痕致盲的產(chǎn)品。
8、 上述方案中，自由基引發(fā)劑主要為過(guò)氧化物，偶氮系列引發(fā)劑包括偶氮二異丁腈、偶氮二異戊腈、偶氮二異庚腈、偶氮二異丁酸二曱酯、偶氮二 異丁基脒鹽酸鹽等，苯曱酮，過(guò)碳酸物等。
9、上述方案中，當(dāng)本發(fā)明-眼用高分子聚合材料制作成人工晶體等產(chǎn)品 時(shí)，為了減小眼部手術(shù)創(chuàng)口，會(huì)將人工晶體等產(chǎn)品折疊后植入眼內(nèi)，所述恢 復(fù)度是指當(dāng)其植入后去除外力時(shí)，舒展復(fù)原為穩(wěn)定狀態(tài)所需要的時(shí)間，這段 時(shí)間過(guò)短，人工晶體等產(chǎn)品會(huì)造成眼睛的其他部分劃傷，過(guò)長(zhǎng)，會(huì)不能達(dá)到 有效的治療目的。
由于上述技術(shù)方案運(yùn)用，本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比具有下列優(yōu)點(diǎn)和效果 本發(fā)明得到的材料折光率〉1.49 。當(dāng)眼內(nèi)軟性折疊晶體植入后去除外力時(shí)， 其光學(xué)部分不發(fā)生粘連，并在20~60秒的適度時(shí)間內(nèi)舒展復(fù)原為穩(wěn)定狀態(tài) 的疏水聚合物。
具體實(shí)施例方式
下面結(jié)合實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步描述 實(shí)施例一 一種眼用可塑性高分子聚合材料
用200毫升的三角燒杯取70g的曱基丙烯酸正丁酯(Butylmethacrylate ); 然后再同樣取29.6g的丙烯酸苯乙酯(Pheny固acrylate );以及0.4g的1 ， 4-丁二醇二曱基丙烯酸酯(l-4Butanedioledimethacrylate)。在以上混合物中加 入O.lg的偶氮二異丁腈作為自由基引發(fā)劑在超聲波清洗機(jī)上進(jìn)行5分鐘的 超聲波震動(dòng)混合。然后，將此液體移至直徑約15mm長(zhǎng)的200毫升的試管中。 將氮?dú)馔ㄈ氪嘶旌衔颕O分鐘(將氣體出氣口插入混合液中，氣體吹泡而出)。 在此狀態(tài)密封、并將此試管中的液面沉入60。C的水槽里。如此狀態(tài)放置12 小時(shí)。然后，將試管從水槽中取出，放入60。C的空氣烤爐中干燥8小時(shí)，再 放入90。C的烤爐中進(jìn)行12小時(shí)的加熱。將試管破碎取出硬化物。將此硬化 物在冷凍車床上加工，即可成為直徑6mm，中心厚為0.8mm的人工晶體。 所得材料的恢復(fù)度為26秒，折射率為1.51,分子量為125萬(wàn)道爾頓。玻璃 化轉(zhuǎn)變溫度為l(TC.
實(shí)施例二 一種眼用可塑性高分子聚合材料
將95克曱基丙烯酸正丙酯、5克分子式為
<formula>formula see original document page 8</formula>的物質(zhì)，1.2克分子式為
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的防止紫外線穿透的物質(zhì)，0.8克的交聯(lián)劑二曱基丙烯酸乙二醇酯 (EGDMA)和O.l克苯曱酮，按照實(shí)施例一的工藝步驟和條件制作角膜接觸 鏡。所得材料的恢復(fù)度為38秒，折射率為1.49，分子量為150萬(wàn)道爾頓。 玻璃化轉(zhuǎn)變溫度為25°C。
實(shí)施例三 一種眼用可塑性高分子聚合材料
70克丙烯酸正丙酯，30克分子式為
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的物質(zhì)，2.5克分子式為<formula>formula see original document page 9</formula>
的防止紫外線穿透的物質(zhì)，1.8克的交聯(lián)劑二曱基丙烯酸乙二醇酯(EGDMA) 和O.lg的偶氮二異丁腈按照實(shí)施例一的工藝步驟和條件制作有晶體眼屈光 晶體。所得材料的恢復(fù)度為29秒，折射率為1.51,分子量為170萬(wàn)道爾頓。 玻璃化轉(zhuǎn)變溫度為20°C。
實(shí)施例四 一種眼用可塑性高分子聚合材料
45克丙烯酸正丙酯和45克丙蹄酸正丁酯，20克分子式為 9的物質(zhì):
1.8克分子式為 ho、
h
h7c
h2 h h2
c 一o一c一n—c 一 II
o
的防止紫外線穿透的物質(zhì)，1.2克的交聯(lián)劑二曱基丙烯酸丁二醇酯 (Butanedioledimethacrylate )和0.1 g的偶氮二異丁腈按照實(shí)施例 一 的工藝步 驟和條件制作羊膜隱形接觸鏡。
上述實(shí)施例只為說(shuō)明本發(fā)明的技術(shù)構(gòu)思及特點(diǎn)，其目的在于讓熟悉此項(xiàng) 技術(shù)的人士能夠了解本發(fā)明的內(nèi)容并據(jù)以實(shí)施，并不能以此限制本發(fā)明的保 護(hù)范圍。凡根據(jù)本發(fā)明精神實(shí)質(zhì)所作的等效變化或修飾，都應(yīng)涵蓋在本發(fā)明 的保護(hù)范圍之內(nèi)。
h
c
c
c=o
一
o
2
He
權(quán)利要求
1、一種眼用可塑性高分子聚合材料及其應(yīng)用，其特征在于所述聚合材料的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度大于或等于10℃，小于或等于25℃；折光率大于或等于1.47，小于或等于1.53；分子量大于或等于100萬(wàn)道爾頓，小于或等于200萬(wàn)道爾頓；恢復(fù)度為在20～60秒內(nèi)舒展復(fù)原為穩(wěn)定狀態(tài)；所述聚合材料以符合化學(xué)通式(I)的一種或兩種單體和符合化學(xué)通式(II)的一種單體為原料，在游離基引發(fā)劑和交聯(lián)劑的作用下共聚得到；式(I)中，R1為H或者CH3基團(tuán)；n為2或者3，符合化學(xué)通式(I)的一種或兩種單體的重量為原料重量的70％～90％；式(II)中，R2為H或者CH3基團(tuán)；含量為原料重量的10％～30％；并且，當(dāng)所述R1為H時(shí)，R2為CH3基團(tuán)；當(dāng)所述R1為CH3時(shí)，R2為H。
2、根據(jù)權(quán)利要求1所述的眼用可塑性高分子聚合材料，其特征在于所述 聚合材料的原料中還含有防止紫外線穿透的物質(zhì)，該物質(zhì)符合化學(xué)通式(III)<formula>formula see original document page 2</formula>(III)式中，R3為H或者CH3基團(tuán)；X為Cl或者Br,含量為原料重量的1 3.
3、 根據(jù)權(quán)利要求l所述的眼用可塑性高分子聚合材料，其特征在于所述 符合化學(xué)通式(I)的單體具體為曱基丙烯酸正丙酯、曱基丙烯酸正丁酯、丙烯酸正丙酯或者丙烯酸正丁酯。
4、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的眼用可塑性高分子聚合材料，其特征在于所述符合化學(xué)通式(II)的單體具體為丙烯酸苯乙酯或者曱基丙烯酸苯乙酯。
5、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的眼用可塑性高分子聚合材料，其特征在于所述 交聯(lián)劑為二曱基丙烯酸丁二醇酯、二曱基丙烯酸乙二醇酯或者1, 4-丁二醇二 曱基丙烯酸酯，含量為原料重量的0.1-2°/。。
6、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的眼用可塑性高分子聚合材料的應(yīng)用，其特征在于 所述聚合材料作為可塑性疏水丙烯酸酯人工晶體、角膜接觸鏡、羊膜隱型接觸 鏡支架、有晶體眼屈光晶體、角膜接觸環(huán)與嵌入物或者青光眼裝置的應(yīng)用。
全文摘要
一種眼用可塑性高分子聚合材料，以符合化學(xué)通式(I)的一種或兩種單體和符合化學(xué)通式(II)的一種單體為主要原料，在游離基引發(fā)劑和交聯(lián)劑的作用下共聚得到。該聚合材料性質(zhì)穩(wěn)定。本發(fā)明得到的聚合材料折光率＞1.49。當(dāng)眼內(nèi)軟性折疊晶體植入后去除外力時(shí)，其光學(xué)部分不發(fā)生粘連，并在20～60秒的適度時(shí)間內(nèi)舒展復(fù)原為穩(wěn)定狀態(tài)的疏水聚合物。
文檔編號(hào)C08F220/00GK101318029SQ20081012307
公開(kāi)日2008年12月10日 申請(qǐng)日期2008年6月20日 優(yōu)先權(quán)日2008年6月20日
發(fā)明者輝 周 申請(qǐng)人:周 輝;王 瑩