专利名称：稳定硅氧烷水凝胶阻止其水解降解的方法
技术领域：
本发明涉及一种使硅氧烷水凝胶稳定阻止其水解降解的方法。
背景技术：
至少自五十年代以来，在商业上隐形眼镜已经用于提高视力。第一种隐形眼镜由硬质材料组成，但这样的隐形眼镜对用户来说有些不舒服。已经研制出的现代镜片是由较柔软的物质制成的，通常是水凝胶，尤其是硅氧烷水凝胶。水凝胶是水溶胀的聚合物网络，它具有高氧渗透性并且为镜片用户提供了舒适的感觉。由于舒适度增加，这些材料使很多的患者能够佩戴镜片。尽管对于患者这些镜片具有优点，但该镜片的制造却存在特殊的问题。
隐形眼镜，类似其它的卫生器材，贮存在水溶液中。当镜片在室温或高温下贮存在水溶液中时，硅氧烷水凝胶隐形眼镜的机械性能随时间降低。这些降低缩短了硅氧烷水凝胶的保存期限，并可以通过测量拉伸模量的增加量化表征。因此，需要找到一种提高硅氧烷水凝胶隐形眼镜在水溶液中稳定性的方法。本发明满足了该需要。
图1说明了pH值对拉伸模量的影响。
发明的详细说明本发明包括使硅氧烷水凝胶制品稳定阻止其水解降解的方法，本方法包括如下操作、基本上由如下操作式由如下操作组成，即将所述硅氧烷水凝胶贮存在无臭氧、pH值约5.0至小于约7.2、粘度小于大约10厘泊的水溶液中，其中如果该水溶液包含poloxamine或泊洛沙姆表面活性剂，该表面活性剂存在的量小于大约0.005wt％。
这里使用的术语“硅氧烷水凝胶制品”指的是由至少一种硅氧烷单体与亲水单体共聚制成的吸水聚合物。典型的硅氧烷单体的例子包括但不限于3-甲基丙烯酰氧基丙基三(三甲基甲硅氧基)硅烷(TRIS)，和单甲基丙烯酰氧基丙基封端的聚二甲硅氧烷(mPDMS)，间乙烯基[3-[3，3，3-三甲基-1，1双(三甲基甲硅氧基)二硅氧烷基]丙基]氨基甲酸酯，3-甲基丙烯酰氧基丙基双(三甲基甲硅氧基)甲基硅烷，和甲基丙烯酰氧基丙基五甲基二硅氧烷。其他的单体公开于美国专利号4,711,943；3,808,178；4,139,513；5,070,215；5,710,302；5,714,557；5,908,906；4,136,250；4,153,641；4,740,533；5,034,461；5,070,215；5,260,000；5,310,779；和5,358,995，其中包含的硅氧烷单体在此引入作为参考。
亲水单体的例子包括但不限于不饱和羧酸类，例如甲基丙烯酸和丙烯酸；丙烯酸取代的醇，例如甲基丙烯酸-2-羟乙酯和丙烯酸-2-羟乙酯；乙烯基内酰胺，例如N-乙烯基吡咯烷酮；和丙烯酰胺，例如甲基丙烯酰胺和N，N-二甲基丙烯酰胺。更进一步的例子包括β-丙氨酸-N-乙烯基酯，在美国专利号5,070,215公开的亲水的乙烯基碳酸酯或乙烯基氨基甲酸酯单体，和在美国专利号4,910,277；5,070,215和4,910,277公开的亲水噁唑酮单体，其中包含的硅氧烷单体在此引入作为参考。
本发明可用于各种类型的硅氧烷水凝胶制品。当硅氧烷水凝胶包含羧酸官能单体的时候，与水解降解相关的模量提高问题尤其明显。在经历一段时间后，包含具有羧酸官能团单体的硅氧烷水凝胶，比不包含具有羧酸官能团单体硅氧烷水凝胶遭受更大的水解降解。
硅氧烷水凝胶用于制成多种卫生器材，尤其是隐形眼镜和眼内透镜。制备硅氧烷水凝胶隐形眼镜方法的例子可以在以下文献中找到，美国专利号5,260,000，6,037,328，5,998,498，美国专利申请号09/532,943，美国专利申请号09/532,943在2000年8月30日提交的分案申请，美国专利号6,087,415，5,962,548和6,020,445。本发明尤其适合于由acquafilcon A，balafilcon A和lotrafilcon制成的隐形眼镜。
“无臭氧”溶液是那些不包含溶解臭氧的溶液，除非是空气中的臭氧扩散到溶液中。“水溶液”包括但是不局限于任一用于贮存或清洗隐形眼镜的基于水的溶液。典型的溶液包括盐溶液，其它的缓冲溶液，和去离子水。优选的水溶液是盐溶液，其中包含的盐选自氯化钠，硼酸，四硼酸钠，磷酸钠，磷酸氢钠，磷酸二氢钠或相应的钾盐中的一种或多种。通常结合这些盐形成包括酸及其共轭碱的缓冲溶液，所以加入酸和碱仅仅引起pH相对较小的变化。缓冲溶液另外还可以包括2-(N-吗啉基)乙磺酸(MES)，NaOH，2，2-双(羟甲基)-2，2，2′，2″-次氮基三乙醇，HCl，正-三(羟甲基)甲基-2-牛磺酸，柠檬酸，柠檬酸钠，碳酸钠，小苏打，乙酸，乙酸钠。水溶液中盐的浓度为大约0.3至3.0wt％，优选大约0.5至2.0％，更优选大约0.6至1.3％。优选的缓冲溶液为硼酸盐和磷酸盐。
通过加入HCl或NaOH的水溶液，可将水溶液的pH值调节为pH值大约5.0至小于大约7.2。优选的pH值范围为从大约6.0至大约小于7.2，更优选从大约6.8至大约7.2，最优选从大约6.8至大约7.1。水溶液的粘度是小于大约10厘泊，和优选小于大约7厘泊。
此外，本发明包括对于水解稳定的硅氧烷凝胶隐形眼镜，该隐形眼镜是通过包括如下操作，基本由如下操作组成或由如下操作组成的方法得到的，即将所述硅氧烷水凝胶贮存在无臭氧、pH值从大约5.0至小于大约7.2、粘度小于大约10厘泊的水溶液中，其中如果该水溶液包含poloxamine或泊洛沙姆表面活性剂，该表面活性剂存在的量小于大约0.005wt％。术语硅氧烷水凝胶和水溶液具有上述的含义和优选的范围。“水解稳定”是指镜片的拉伸模量增加小于由相同材料制成并贮存在pH值为大于大约7.3溶液中的镜片的拉伸模量增加。
为了举例说明本发明，包含了下列实施例。这些实施例不是对本发明的限制，仅仅是提出实施本发明的方法。在隐形眼镜和其它专业中的技术人员可以找到其它的实践本发明的方法。然而，那些方法均被认为是在本发明的保护范围之内。
实施例下面的缩写词用于实施例中镜片A＝acquafilcon A镜片B＝balafilcon ADI＝去离子水EDTA＝乙二胺四乙酸磷酸盐缓冲盐水，pH7.4±0.2＝PBS；磷酸盐缓冲盐水，含有0.05％吐温80，pH7.4±0.2＝TPBS；实施例1测量镜片A在不同pH值下的机械性能按照下述方法测定拉伸模量。将十二个镜片切成哑铃形状，并使用INSTRONTMModel 1122拉伸测试机测定模量和断裂伸长率。在马上进行测试之前，使用原包装溶液水合该镜片。算出12个镜片拉伸模量的平均数，得到平均模量。当在调制之前测试的时候，镜片A的模量为85.6±10.3psi。由8.48g/l NaCl，9.26g/l硼酸，1.00g/l四硼酸钠和0.10g/l EDTA在水中制备盐溶液。通过加入少量的50％ NaOH溶液或37％ HCl溶液将该溶液的pH值调节至6.0，6.5，7.0，7.5和8.0。将镜片放置在密闭小瓶中的每个pH值溶液中，并且将该混合物加热至95℃。在此温度下一和两周之后，测定这些镜片的机械性能(拉伸模量)。结果列于表1和图表1中。
表1
镜片的模量值与其水解稳定性成反比模量值越低，镜片越稳定。结果表明随着贮存溶液的PH值降低，硅氧烷水凝胶的机械稳定性升高。
实施例2测量镜片B在不同pH值下的机械性能测定镜片B的机械性能。当在调制之前测试的时候，镜片B的模量为155(20)psi。将镜片投入装有实施例1制备的pH值为6.0，7.0和8.0的盐溶液的密闭小瓶中，并加热到95℃。在此温度下一和两周之后，测定这些镜片的机械性能。
表2
实施例3将初始模量为73.1±7.2psi的Vifilcon(甲基丙烯酸2-羟乙酯，甲基丙烯酸，N-乙烯基吡咯烷酮和二甲基丙烯酸乙二醇酯的无硅氧烷共聚物)，投入装有实施例1制备的pH值为6.0，7.0和8.0盐溶液的密闭小瓶中，并加热到95℃。在此温度下两周之后，测定这些镜片的机械性能。表3中的结果表明与那些硅氧烷水凝胶不同，在加速老化试验时无硅氧烷水凝胶模量变化极少，并且事实上在较高pH值下轻微地降低。
表3
权利要求
1.一种使硅氧烷水凝胶制品稳定阻止其水解降解的方法，包括将所述硅氧烷水凝胶贮存在无臭氧、pH值约5.0至小于约7.2、粘度小于大约10厘泊的水溶液中，其中如果该水溶液包含poloxamine或泊洛沙姆表面活性剂，该表面活性剂存在的量小于大约0.005wt％。
2.根据权利要求1的方法，其中水溶液是盐溶液，包含选自氯化钠、硼酸、四硼酸钠、磷酸钠、磷酸氢钠、磷酸二氢钠或相应的钾盐中的一种或多种盐
3.根据权利要求2的方法，其中盐的浓度大约是0.3至3.0wt％。
4.根据权利要求1的方法，其中水溶液的pH值大约是6.8至大约7.2。
5.根据权利要求1的方法，其中硅氧烷水凝胶制品包括隐形眼镜。
6.根据权利要求5的方法，其中该隐形眼镜包括acquafilcon A，balafilcon A或lotrafilcon。
7.根据权利要求1的方法，其中粘度小于大约7cps。
8.一种硅氧烷水凝胶隐形眼镜，通过以下方法制备，该方法包括将所述硅氧烷水凝胶贮存在无臭氧、pH值约5.0至小于约7.2、粘度小于大约10厘泊的水溶液中，其中如果该水溶液包含poloxamine或泊洛沙姆表面活性剂，该表面活性剂存在的量小于大约0.005wt％。
9.根据权利要求8的隐形眼镜，其中水溶液的pH值大约是6.8至大约7.1。
10.权利要求8的隐形眼镜，其中所述隐形眼镜进一步包含acquafilcon A，balafilcon A和lotrafilcon。
全文摘要
一种提高硅氧烷水凝胶在水溶液中存放期限的方法。
文档编号A61F9/00GK1527951SQ01818903
公开日2004年9月8日 申请日期2001年10月29日 优先权日2000年11月15日
发明者D·G·范德拉安, D G 范德拉安, S·L·加拉斯, 加拉斯 申请人:庄臣及庄臣视力保护公司