侧基封端的低模量阳离子硅氧烷的制作方法

专利名称：：侧基封端的低模量阳离子硅氧烷的制作方法
技术领域：
：本发明涉及可用于制造生物相容医用器件的聚合组合物。更具体地，本发明涉及能聚合形成用于制造眼用器件的具有合乎需要的物理性质的聚合组合物的特定阳离子单体。
背景技术：
：包含聚合硅的材料已经用于各种生物医疗应用中，所述应用包括例如接触镜和人工晶状体。这样的材料一般可分为水凝胶和非水凝胶。含硅的水凝胶构成了能吸收水并在平衡状态下保持水，且一般具有大于约5重量％、更通常约10-约80重量％的含水率的交联聚合体系。这样的材料通常由聚合包含至少一种含硅单体和至少一种亲水性单体的混合物而制备。含硅单体或亲水单体可以起到交联剂的作用(交联剂定义为具有多个可聚合官能的单体)，或者可以使用单独的交联剂。阳离子可聚合硅氧烷预聚物(描述在于2006年1月27日提交的美国专利申请序列号11/341,208、于2006年1月27日提交的11/341,209、于2006年1月6日提交的60/756,637、于2006年1月6日提交的60/756,665、于20006年1月6日提交的60/756,638和于2006年1月6日提交的60/756,982;以上每一篇都转让给本申请的受让人，其每一篇都通过引用结合在此)具有用于生物医疗和眼科应用合乎需要的性质，包括良好的润湿特性、透氧性和亲水性。然而，由于在器件配制中使用相当大量的这些双官能单体引起的增加的交联密度，在保持其它性质的同时降低交联密度及由此的模量是合乎需要的。
发明内容在本发明中，合成了一种其中存在至少一个乙烯基可聚合部分的乙烯基可聚合的聚阳离子硅氧烷。单个乙烯基可聚合部分导致在包含它的聚合的单体混合物中模量降低的非交联预聚物。这种材料可采用本领域熟知的方法合成并通过下式描述:V_L—RRR—x陽式(I)，其中每个L可以相同或者不同，并选自以下组中直接键、尿烷、碳酸酯、氨基甲酸酯、羧基脲基、磺酰基、直链或支链的C1-C30烷基、C1-C30氟烷基、Cl-C20酯基、烷基醚、环烷基醚、环烯基醚、芳基醚、芳基烷基醚、含聚醚的基团、脲基、酰胺基、胺基、取代或未取代的C1-C30垸氧基、取代或未取代的C3-C30环烷基、取代或未取代的C3-C30环烷基烷基、取代或未取代的C3-C30环烯基、取代或未取代的C5-C30芳基、取代或未取代的C5-C30芳基烷基、取代或未取代的C5-C30杂芳基、取代或未取代的C3-C30杂环、取代或未取代的C4-C30杂环烷基、取代或未取代的C6-C30杂芳基烷基、C5-C30氟芳基、或羟基取代垸基醚、及它们的组合；X'为至少带单电荷的抗衡离子；x和y独立地是2-200，n是1到约500的整数；每个R独立地是氢、直链或支链C1-C30烷基、Cl-C30氟烷基、Cl-C20酯基、垸基醚、环垸基醚、环烯基醚、芳基醚、芳基垸基醚、含聚醚的基团、脲基、酰胺基、胺基、取代或未取代的C1-C30烷氧基、取代或未取代的C3-C30环垸基、取代或未取代的C3-C30环烷基烷基、取代或未取代的C3-C30环烯基、取代或未取代的C5-C30芳基、取代或未取代的C5-C30芳基烷基、取代或未取代的C5-C30杂芳基、取代或未取代的C3-C30杂环、取代或未取代的C4-C30杂环烷基、取代或未取代的C6-C30杂芳基烷基、氟、C5-C30氟芳基、或羟基；Z是R或V;以及V是可聚合的烯键式不饱和有机基团。含硅水凝胶将水凝胶的有益性质与含硅聚合物的有益性质相结合(Kunzler禾口McGee,"ContactLensMaterials",Chemistry&Industry,第651-655页，21August1995)。此处公开的含硅水凝胶用于制备结合有聚二甲硅氧烷(PDMS)材料的高氧渗透性与普通非离子水凝胶的舒适、润湿和7-■LRINIR」R—S5IRoi卜、RISILINIR7抗沉淀性的接触镜。本发明提供了能用于制备如包括接触镜的生物医疗器件的制品的新型阳离子的含有机硅的单体。无具体实施例方式"单体"这一术语及类似术语在此用来表示可通过例如自由基聚合聚合的分子量相对较低的化合物，以及具有较高分子量、也被称作"预聚物"、"大单体"和相关术语的化合物。"(甲基)"这一术语在此用来表示任选的甲基取代基。相应地，术语例如"(甲基)丙烯酸酯"表示甲基丙烯酸酯或丙烯酸酯，"(甲基)丙烯酸"则表示甲基丙烯酸或丙烯酸。在第一方面中，本发明涉及下式(I)的单体式(I)，<formula>formulaseeoriginaldocumentpage8</formula>其中每个L可以相同或者不同，并选自以下组中直接键、尿烷、碳酸酯、氨基甲酸酯、羧基脲基、磺酰基、直链或支链的C1-C30烷基、C1-C30氟垸基、Cl-C20酯基、垸基醚、环烷基醚、环烯基醚、芳基醚、芳基烷基醚、含聚醚的基团、脲基、酰胺基、胺基、取代或未取代的C1-C30烷氧基、取代或未取代的C3-C30环垸基、取代或未取代的C3-C30环烷基烷基、取代或未取代的C3-C30环烯基、取代或未取代的C5-C30芳基、取代或未取代的C5-C30芳基烷基、取代或未取代的C5-C30杂芳基、取代或未取代的C3-C30杂环、取代或未取代的C4-C30杂环垸基、取代或未取代的C6-C30杂芳基垸基、C5-C30氟芳基、或羟基取代的垸基醚、及它们的组合；X-为至少带单电荷的抗衡离子；x和y独立地是2-200，n是1到约500的整数；每个R独立地是氢、直链或支链C1-C30烷基、Cl-C30氟垸基、Cl-C20酯基、烷基醚、环垸基醚、环烯基醚、芳基醚、芳基垸基醚、含聚醚的基团、脲基、酰胺基、胺基、取代或未取代的C1-C30垸氧基、取代或未取代的C3-C30环垸基、取代或未取代的C3-C30环烷基烷基、取代或未取代的C3-C30环烯基、取代或未取代的C5-C30芳基、取代或未取代的C5-C30芳基烷基、取代或未取代的C5-C30杂芳基、取代或未取代的C3-C30杂环、取代或未取代的C4-C30杂环烷基、取代或未取代的C6-C30杂芳基烷基、氟、C5-C30氟芳基或羟基；Z是R或V;以及V是可聚合的烯键式不饱和有机基团。此处所用的尿烷的代表性实例包括，例如与羧基连接的仲胺，该羧基还可以与其它基团如烷基相连接。同样地，该仲胺也可以与其它基团如烷基相连接。此处所用的碳酸酯的代表性实例包括，例如碳酸垸基酯、碳酸芳基酯等。此处所用的氨基甲酸酯的代表性实例包括，例如氨基甲酸烷基酯、氨基甲酸芳基酯等。此处所用的羧基脲基的代表性实例包括，例如垸基羧基脲基、芳基羧基脲基等。此处所用的磺酰基的代表性实例包括，例如烷基磺酰基、芳基磺酰基等。此处所用的烷基的代表性实例包括，例如，含1到约18个碳原子的包含碳和氢原子的、具有或不具有不饱和部分的、直链或支链烃链基分子的剩余部分，例如甲基、乙基、正丙基、l-甲基乙基(异丙基)、正丁基、正戊基等。此处所用的氟烷基的代表性实例包括，例如，具有一个或多个氟原子连到碳原子上的如上定义的直链或支链的垸基，例如-CF3、-CF2CF3、-CH2CF3、-CH2CF2H、-CF2J^。此处所用的酯基的代表性实例包括，例如，具有1到20个碳原子的羧酸酯等。此处所用的包含醚或聚醚的基团的代表性实例包括，例如，烷基醚、环烷基醚、环烯基醚、芳基醚、芳基烷基醚(其中烷基、环烷基、环烷基烷基、环烯基、芳基和芳基烷基如上定义)，例如氧化烯、聚(氧化烯)如环氧乙烷、环氧丙烷、环氧丁烷、聚(环氧乙垸)、聚(乙二醇)、聚(环氧丙烷)、聚(环氧丁烷)，和其混合物或共聚物、通式-R^OR11的醚或聚醚基团，其中R"为直接键、如上定义的烷基、环垸基或芳基，R"为如上定义的烷基、环烷基或芳基，例如-CH2CH20QH5和-CH2CH20C2H5等。此处所用酰胺基的代表性实例包括，例如，通式-RUC(0)NR"R14的酰胺，其中R12、！^和R"独立地是C广C3o的烃基，例如1112可以是亚垸基、亚芳基、亚环垸基，R。和R"可以是如上定义的烷基、芳基和环浣基等。此处所用的胺基的代表性实例包括，例如，通式-R"NR161117的胺，其中R"是C2-C30的亚烷基、亚芳基或亚环烷基，R"和R"独立地是Cl-C30的烃基例如，如本文定义的烷基、芳基或环烷基等。此处所用的脲基的代表性实例包括，例如，具有一个或多个取代基的脲基或未取代的脲基。脲基优选是1到12个碳原子的脲基。取代基的实例包括垸基和芳基。脲基的实例包括3-甲基脲基、3，3-二甲基脲基和3-苯基脲基。此处所用的烷氧基的代表性实例包括，例如，如上定义的烷基通过氧连接到分子的剩余部分，即通式-OR2其中R^是如上定义的烷基、环烷基、环烯基、芳基或芳基垸基，例如-och3、-0<:2115或-0(:6115等。此处所用的环烷基的代表性实例包括，例如具有约3到约18个碳原子的取代或未取代的非芳族的单环或多环体系，例如环丙基、环丁基、环戊基、环己基、全氢萘基(perhydronapththyl)、金刚垸基(adamantyl)和降冰片基桥接的环状基团或螺二环基，例如螺-(4，4)-壬-2-基等，任选包含一个或多个杂原子，例如O和N等。此处所用的环烷基烷基的代表性实例包括，例如，取代或未取代的含有约3到约18个碳原子的包含环状环的基，其直接连接到垸基上，然后以烷基的任一碳连接到单体的主结构上，从而产生稳定的结构，例如，环丙基甲基、环丁基乙基、环戊基乙基等，其中环状环可任选包含一个或多个杂原子，例如O和N等。此处所用的环烯基的代表性实例包括，例如，取代或未取代的包含10环状环的基，该环状环包含具有至少一个碳-碳双键的约3至约18个碳原子，例如，环丙烯基、环丁烯基、环戊烯基等，其中环状环可任选包含一个或多个杂原子，例如O和N等。此处所用的芳基的代表性实例包括，例如，取代或未取代的包含大约5到大约25个碳原子的单芳族或多芳族基团，例如，苯基、萘基、四氢萘基、茚基、联苯基等，其任选含一个或多个杂原子，例如O和N等。此处所用的芳基垸基的代表性实例包括，例如，直接连接到如上定义的垸基上的、如上定义的取代或未取代的芳基，例如，-CH2C6H5、《2115(:6&等，其中芳基可任选包含一个或多个杂原子，例如O和N等。此处所用的氟芳基的代表性实例包括，例如，具有一个或多个氟原子连接到芳基上的如上定义的芳基。此处所用的杂环基的代表性实例包括，例如，取代或未取代的稳定的3到15元环基，其包含碳原子和一到五个杂原子，例如氮、磷、氧、硫和其混合物。此处所用的合适的杂环可以是单环、二环的或三环的体系，它可以包括稠合的、桥接的或螺环体系，杂环基中的氮、磷、碳、氧或硫原子可任选氧化到各种氧化态。此外，氮原子可任选季铵化的；环基可以是部分或完全饱和的(即，杂芳族或杂芳基芳化合物)。这样的杂环基的实例包括但不局限于氮杂环丁烷基、吖啶基、苯并二氧杂环戊烯基、苯并二氧杂噁烷基、苯并呋喃基、咔唑基、噌啉基、二氧杂环戊基、刚嗪基、萘啶基、全氢吖庚因基(perhydmazepinyl)、吩嗪基、吩噻嗪基、吩噁嗪基、二氮杂萘基、吡啶基、蝶啶基、嘌呤基、喹唑啉基、喹喔啉基、喹啉基、异喹啉基、四唑基、咪唑啉基、tetrahydroisouinolyl、哌啶基、哌嗪基、2-氧合哌嗪基、2-氧合哌啶基、2-氧合吡咯垸基、2-氧合吖庚因基、吖庚因基、吡咯基、4-哌啶酮基、吡咯烷基、吡嗪基、嘧啶基、哒嗪基、噁唑基、噁唑啉基、噁唑垸基(oxasolidinyl)、三唑基、茚满基、异噁唑基、异噁唑烷基、吗啉基、噻唑基、噻唑啉基、噻唑烷基、异噻唑基、奎宁环基、异噻唑垸基、吲哚基、异吲哚基、二氢吲哚基、异二氢刚哚基、八氢吲哚基、八氢异吲哚基、喹啉基、异喹啉基、十氢异喹啉基、苯并咪唑基、噻二唑基、苯并吡喃基、苯并噻唑基、苯并噁唑基、呋喃基、四氢呋喃基、四氢吡喃基、噻吩基、苯噻吩基、硫代吗啉基、硫代吗啉基亚砜、硫代吗啉基砜、二氧杂膦杂环戊烷基、噁二唑基、苯并二氢吡喃基、异苯并二氢吡喃基等和其混合物。此处所用的杂芳基的代表性实例包括，例如，如上定义的取代或未取代的杂环基。该杂芳环基可以以任一杂原子或碳原子连接到主结构上，从而产生稳定的结构。此处所用的杂芳基烷基的代表性实例包括，例如，直接连接到如上定义的烷基上的如上定义的取代或未取代的杂芳基环基。该杂芳基烷基可以从烷基的任意碳原子连接到主结构上，从而产生稳定的结构。此处所用的杂环基的代表性的实例包括，例如，如上定义的取代或未取代的杂环基。该杂环基可以以任一杂原子或碳原子连接到主结构上，从而产生稳定的结构。此处所用的杂环垸基的代表性的实例包括，例如，直接连接到如上定义的垸基上的如上定义的取代或未取代的杂环基。该杂环烷基可以烷基中的碳原子连接到主结构上，从而产生稳定的结构。"可聚合的烯键式不饱和有机基团"的代表性实例包括，例如，包含(甲基)丙烯酸酯的基团、包含(甲基)丙烯酰胺的基团、包含乙烯基碳酸酯的基团、包含乙烯基氨基甲酸酯的基团、包含苯乙烯的基团等。在一个实施方案中，可聚合的烯键式不饱和有机基团可由如下通式表示其中R"是氢、氟或甲基；R"独立地是氢、氟、1到6个碳原子的烷基或-CO-Y-R"基团，其中Y是-O-、-S-或-NH-，R^为具有1到约10个碳原子的二价亚垸基。'取代烷基'、'取代烷氧基'、'取代环垸基'、'取代环烷基垸基'、'取代环烯基'、'取代芳基垸基'、'取代芳基'、'取代杂环'、'取代杂芳基环'、'取代杂芳基烷基，、'取代杂环垸基环，、'取代环状环，和'取代羧酸衍生物'中的取代基可以相同或不同，并包括一种或多种取代基，如氢、羟基、卤素、羧基、氰基、硝基、氧代(K))、硫代^S)、取代或未取代的垸基、取代或未取代的烷氧基、取代或未取代的烯基、取代或未取代的炔基、取代或未取代的芳基、取代或未取代的芳基烷基、取代或未取代的环烷12基、取代或未取代的环烯基、取代或未取代的氨基、取代或未取代的芳基、取代或未取代的杂芳基、取代的杂环垸基环、取代或未取代的杂芳基垸基、取代或未取代的杂环、取代或未取代的胍、-COORx、-C(O)Rx、-C(S)Rx、-C(O)NRxRy、-C(O)ONRxRy、陽NRxCONRyRz、-N(Rx)SORy、-N(Rx)S02Ry、-(=N-N(Rx)Ry)、國NRxC(O)ORy、-NRxRy、陽NRxC(O)Ry画、-NRxC(S)Ry-NRxC(S)NRyRz、腸SONRxRy-、-S02NRxRy-、-ORx、-ORxC(O)NRyRz、-ORxC(O)ORy-、-OC(O)Rx、-OC(O)NRxRy、-RxNRyC(O)Rz、-RxORy、-RxC(O)ORy、画RxC(O)NRyRz、-RxC(O)Rx、-RxOC(O)Ry、-SRx、-SORx、-S02Rx、-ON02，其中上述每一基团中的Rx、Ry和Rz可以相同或不同，并可以是氢原子、取代或未取代的烷基、取代或未取代的垸氧基、取代或未取代的烯基、取代或未取代的炔基、取代或未取代的芳基、取代或未取代的芳基垸基、取代或未取代的环烷基、取代或未取代的环烯基、取代或未取代的氨基、取代或未取代的芳基、取代或未取代的杂芳基、'取代杂环垸基环'、取代或未取代的杂芳基烷基、或者取代或未取代的杂环。具有以下结构的单体可用于形成医用器件S-o—(ch2)3—+-ch2-c-NH—(ch2)3*&h2ch3c|-CH3-Si—O"h3CH3H3卜一！i"H7I-'S卜0十Si—(CH2)3-N——C—CH2—N+-(CH2)3-OHICH3CH3CH3Cl.CH30I^IIHO-<CH2)3—n+-ch2—c-NhMCH2)CH3cr式(n)、o11H3OIICH^—C—0—(CH2)2—CH2—C_NH—<CH2)4'CH2CH3Br"CHHO-(CH2)3—卜"姻一(CH2>2CH3Br-CH3CH3uOCH3-S卜O十Si—(CH2)4-N——C—CH2—N+-(CH2)2-OHCH3CH，CH3式(m)、HO-(CH2)3—n*-ch2—c-NH_(ch2)3CH3Br式(IV)。(ch2)3.-Si-。■I1■Si-O+Si—'CH^-N.~~C—CH2—N+-(CH2)3-OHCH3ch3CH3BrHHBH+一H32oic13<formula>formulaseeoriginaldocumentpage14</formula>可使用的其它封端试剂如下:<formula>formulaseeoriginaldocumentpage14</formula>制造本申请中公开的新型阳离子含硅单体的合成方法的示意图由以下给出<formula>formulaseeoriginaldocumentpage14</formula><formula>formulaseeoriginaldocumentpage15</formula>在第二方面中，本发明包括由包含式(I)单体的单体混合物形成的器件所制得的制品。根据优选的实施方案，该制品为包含上述阳离子单体和至少一种第二单体的混合物的聚合产物。优选的制品为光学上清澈的，并可用作接触镜。一种制备包含此处单体的制品的方法包括提供包含式(I)单体和至少一种第二单体的单体混合物，使该单体混合物处于聚合条件下以提供聚合的器件，抽提(extmcting)该聚合的器件，包装和消毒聚合的器件。由这些材料制得的可用的制品可能要求疏水性的、可能是含硅单体。优选的组成同时具有亲水性和疏水性的单体。本发明适用于多种聚合材料，硬质或柔质均可。特别优选的聚合物材料为包括接触镜、有晶状体眼和无晶状体眼的人工晶状体以及角膜植入物的镜片，尽管本发明范围内构思了包括生物材料的所有聚合物材料。特别优选为含硅水凝胶。本发明还提供医用器件如心脏瓣膜和薄膜、外科器件、血管代用品、宫内器具、膜片、隔膜、外科植入物、血管、人造输尿管、人造乳房组<formula>formulaseeoriginaldocumentpage15</formula>织、在体外与体液接触的膜片，例如用于肾透析机的膜片、用于心/肺机器的膜片、导管、护唇、假牙内衬、眼科器件，以及特别是接触镜含硅水凝胶通过聚合包含至少一种含硅单体和至少一种亲水性单体的混合物而制备。含硅单体可起交联剂的作用(交联剂定义为具有多个可聚合官能的单体)，或者可单独使用交联剂。含硅接触镜材料的早期实例公开于美国专利US4,153,641(Deichert等，转让给Bausch&LombIncorporated)。镜片由聚(有机硅氧烷)单体制得，该单体通过二价烃基a、co末端键合到聚合的活化不饱和基团上。各种疏水性含硅预聚物如l,3-双(甲基丙烯酰氧烷基)聚硅氧烷与已知的亲水性单体如甲基丙烯酸2-羟乙酯(HEMA)共聚。美国专利US5，358,995(Lai等)记载了一种含硅水凝胶，该含硅水凝胶包含丙烯酸酯封端的聚硅氧烷预聚物和至少一种亲水性单体，预聚物是用大的聚硅氧烷基(甲基)丙烯酸酯单体聚合的。Lai等将其转让给Bausch&LombIncorporated,其全部内容通过引用结合在此。常称作M2DX的该丙烯酸酯封端的聚硅氧烷预聚物由两个丙烯酸酯端基和"x"个重复二甲基硅氧烷单元组成。优选较大的(甲基)丙烯酸聚硅氧垸基烷基酯单体为TRIS-型(甲基丙烯酰氧丙基三(三甲基甲硅垸氧基)硅烷)，亲水性单体为含丙烯酸或含乙烯基的。可用于本发明的含硅单体混合物的其它实例包括如下如公开于美国专利US5,070,215和5，610，252(Bambury等)的乙烯基碳酸酯和乙烯基氨基甲酸酯单体混合物；如公开于美国专利US5,321,108;5,387,662和5,539,016(Kunzler等)的氟硅单体混合物；如公开于美国专利US5,374,662;5,420,324和5，496,871(Lai等)的富马酸单体混合物，以及如公开于美国专利US5,451,651;5,648,515;5,639,908和5，594，085(Lai等)的氨基甲酸酯单体混合物，所有这些都共同被转让给此处的受让人Bausch&LombIncorporated,它们的全部内容通过引用结合在此。非硅疏水性材料的实例包括丙烯酸垸基酯和甲基丙烯酸垸基酯。作为非限制实例，本发明的单乙烯基可聚合的二阳离子硅氧垸可与各种单体共聚以制备硅水凝胶镜片。例如，第二单体可选自不饱和羧酸类；甲基丙烯酸、丙烯酸；丙烯酸取代的醇类；甲基丙烯酸2-羟乙酯、丙烯酸2-羟乙酯；乙烯基内酰胺；N-乙烯基吡咯垸酮(NVP)N-乙烯基己内酯；丙烯酰胺；甲基丙烯酰胺、N，N-二甲基丙烯酰胺；甲基丙烯酸酯；二甲基丙烯酸乙二醇酯、甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸烯丙酯；亲水性乙烯基碳酸酯、亲水性乙烯基氨基甲酸酯单体；亲水性的噁唑酮单体、3-甲基丙烯酰氧丙基三(三甲基硅氧基)硅垸、二甲基丙烯酸乙二醇酯(EGDMA)、甲基丙烯酸烯丙酯(AMA)和其混合物。合适的亲水性单体包括不饱和羧酸类，如甲基丙烯酸和丙烯酸；丙烯酸取代醇类，如甲基丙烯酸2-羟乙酯和丙烯酸2-羟乙酯；乙烯基内酰胺，如N-乙烯基吡咯烷酮(NVP)和l-vinylazonan-2-one;和丙烯酰胺类，如甲基丙烯酰胺和N，N-二甲基丙烯酰胺(DMA)。更进一步的实例是公开于美国专利US5,070,215的亲水性乙烯基碳酸酯或乙烯基氨基甲酸酯单体，和公开于美国专利US4,910,277的亲水性噁唑酮单体。其它合适的亲水性单体对于本领域技术人员而言是显而易见的。疏水性交联剂可以包括甲基丙烯酸酯类，如二甲基丙烯酸乙二醇酯(EGDMA)和甲基丙烯酸烯丙酯(AMA)。与常规的硅水凝胶单体混合物相比，包含本发明的例如单乙烯基可聚合二阳离子硅氧烷的单体混合物是相对水溶性的。此特征提供的与常规的硅水凝胶单体混合物相比优点在于引起模糊的镜片不相容性相分离的风险较小，且聚合的材料可用水抽提。然而，当需要时，还可使用常规的有机抽提方法。而且，抽提的镜片表现出透氧性(Dk)和低模量的优良组合，这已知对于获得期望的接触镜性能来说是重要的。此外，由本发明的单乙烯基可聚合二阳离子硅氧垸制得的镜片即使不进行表面处理也是可湿润的，其提供了干的脱模，在单体混合物中不需要溶剂(尽管可以使用溶剂如丙三醇)，抽提的聚合材料无细胞毒性，接触时表面润滑。在含本发明的单乙烯基可聚合二阳离子硅氧烷的聚合单体混合物不显示出期望的撕裂强度的情况下，可将增韧剂如TBE(4-叔丁基-2-羟基环己基甲基丙烯酸酯)加入到该单体混合物中。其它增强剂对于本领域技术人员来说是公知的，需要时也可使用。尽管本发明的单乙烯基可聚合的二阳离子硅氧垸的优点在于它们是相对水溶性的，而且可溶于它们的共聚单体中，但是在原料单体混合物中也可以包含有机稀释剂。此处所用的术语"有机稀释剂"包括将在初始单体混合物中组分的不相容性最小化，且对于初始混合物中的组分基本上是非反应活性的有机化合物。此外，所述有机稀释剂可用来使由聚合单体混合物制得的聚合产物的相分离减到最低程度。还有，该有机稀释剂通常相对不可燃。预期的有机稀释剂包括叔丁醇(TBA);二醇，如乙二醇和多元醇，如丙三醇。优选有机稀释剂充分地可溶于抽提溶剂中，以促使在抽提步骤中从固化的制品中将其除去。其它适宜的有机稀释剂对于本领域技术人员来说是显而易见的。有机稀释剂以有效量加入，以提供期望的效果。通常，稀释剂以基于单体混合物5-60重量％加入，特别优选为10-50重量％。根据本方法，将包含至少一种亲水性单体、至少一种单乙烯基官能化的二阳离子硅氧烷和任选存在的有机稀释剂的单体混合物通过常规方法如静态浇注或旋转浇注成形并固化。可通过如偶氮二异丁腈(AIBN)和过氧化物催化剂、使用引发剂并在如由此引入作为参考的US3,808,179中提出的条件下自由基聚合形成镜片。单体混合物的光引发聚合反应在本领域中是公知的，也可用于本文公开的形成制品的方法中。着色剂等可在单体聚合反应前加入。随后，将大量未反应的单体和如果存在的有机稀释剂从固化制品中去除，以提高制品的生物相容性。戴眼镜时未聚合的单体释放到眼睛中可能会导致刺激及其它问题。与其它必须使用可燃溶剂如异丙醇抽提的单体混合物不同，由于本发明公开的新型单乙烯基可聚合二阳离子硅氧烷的性质，可将包括水的不可燃溶剂用于抽提工艺。一旦由聚合的包含此处公开的单乙烯基可聚合二阳离子硅氧烷的单体混合物形成的生物材料形成，就对其进行抽提，以准备用于包装及最终用途。抽提通过将聚合材料暴露于各种溶剂如水、叔丁醇等以不同的时间而实现。例如，一种抽提工艺是将聚合材料浸入水中约三分钟，除去水，然后将聚合材料浸入另一等分部分的水中约三分钟，除掉那部分水，然后在水或缓冲溶液中对聚合材料进行高压处理。在抽提出未反应的单体和任何有机稀释剂后，将成形的制品例如RGP镜片任选通过现有技术中己知的各种工艺任选进行机械加工。机械加工步骤包括车床切削镜片表面、车床切削镜片边缘、抛光镜片边缘或磨光镜片边缘或表面。本方法对于将镜片表面进行车床切削的方法特别有利，因为当镜片表面发粘或为橡胶状时，其机械加工特别难于进行。通常，这样的机械加工处理在将制品从模具部件中取出之前进行。在机械加工后，可将透镜从模具部件中取出并对其进行水合化。或者，可在将制品从模具中取出后进行机械加工，然后水合化。所有的溶剂和试剂均从Sigma-Aldrich，Milwaukee,WI获得，并以获得时的状态使用，除了卯O-IOOO和3000g/mol的氨丙基封端的聚(二甲基硅氧烷)是从Gelest，Inc.，Morrisville，PA获得，甲基丙烯酰氧丙基三(三甲基甲硅烷氧基)硅烷从SilarLaboratories,Scotia,NY获得，二者均未进行进一步提纯而使用。单体甲基丙烯酸2-羟乙酯和l-乙烯基-2-吡咯烷酮使用标准技术提纯。分析测试WM:力-核磁共振(NMR)表征使用400MHzVarian光谱仪、使用本领域的标准技术进行。将样品溶于氘代氯仿(99.8原子％的氘)，除非另有说明。通过赋值在7.25ppm的剩余氯仿峰值而测定化学位移。峰面积和质子比通过分离峰值基线积分而测定。当峰存在且清晰可分辨时，记录分离模式(s:单峰、(1=双峰、t-三重峰、cp四重峰、m-多重峰、bF宽)和偶合常数(J/Hz)。SEC:尺寸排阻色谱法(SEC)分析是在35'C下向PolymerLabsPLGelMixedBedE(x2)柱中注入lOOuL溶解于四氢呋喃(THF)(5-20mg/mL)中的样品来进行，使用Waters515HPLC泵和HPLC级THF流动相，流速为1.0mL/分钟，且在35°C下采用Waters410DifferentialRefractometer检测。Mn、Mw和多分散性(PD)通过与PolymerLab的聚苯乙烯窄分布标样进行对照来确定。￡57-rOFMS:电喷雾(ESI)飞行时间(TOF)MS分析在AppliedBiosystemsMariner仪器上进行。该仪器以正离子方式操作。该仪器使用标准溶液进行质量校准，该标准溶液包含赖氨酸、血管紧张肽素原、血管舒缓激肽(片段l-5)和万-亲血管舒缓激肽。此混合物提供从147到921m/z的七点校准。施加的电压参数由从同一标准溶液获得的信号优化。将聚合物样品的原液制备成在四氢呋喃(THF)中的lmg/mL。从这些原液中，将用于ESI-TOFMS分析的样品制备成在异丁醇(IPA)中30uM的溶液，另外加入在IPA中2体积％的饱和NaCl。样品以35uL/分钟的速度直接注入ESI-TOFMS仪器中。教激丝激浙遂禽丝模量和伸长试验使用Instron(型号4502)拉伸机根据ASTMD-1708a进行，其中将水凝胶薄膜样品浸渍到硼酸盐缓冲的盐水中，薄膜样品的适当尺寸测量为长度22毫米、宽度4.75毫米，其中该样品还具有形成八字试块(dogbone)形状的末端，以适应用Instron拉伸仪的夹具对样品的抓握，样品厚度为200+50微米。透氧性(也称Dk)按以下方法测定。也可以使用其他方法和/或仪器，只要由此获得相当于所述方法的透氧性值。有机硅水凝胶的透氧性由极谱法(ANSIZ80,20-1998)使用201T型02渗透仪(Createch，Albany,CaliforniaUSA)测量，该测量仪器具有在其末端包含中心、环状金阴极和与阴极绝缘的银阳极的探头。测试仅仅在预先检查无小孔的、平坦的、150-600微米的三个不同中心厚度的有机硅水凝胶薄膜样品上进行。薄膜样品的中心厚度可使用RehderET-I电子测厚仪测量。通常，薄膜样品具有圆盘形状。测量的进行是将薄膜样品和探头浸入含有在35°C±0.2°T平衡的循环磷酸盐缓冲盐水(PBS)的池中。在将探头和薄膜样品浸入PBS池中前，将薄膜样品放入阴极上并以阴极为中心，该阴极用平衡的PBS预先湿润，以确保没有气泡或过多的PBS存在于阴极和薄膜样品之间，然后将薄膜样品用固定帽固定到探头上，使探头的阴极部分仅与薄膜样品接触。对于有机硅水凝胶薄膜，可在探头阴极和薄膜样品之间使用特氟隆聚合物膜，例如具有圆盘形状的。在这样的情况下，先将特氟隆膜放在预先湿润的阴极上，然后将薄膜样品放到特氟隆膜上，确保没有气泡或过多的PBS存在于特氟隆膜或薄膜样品下。一旦测试汇总，只将相关系数值(R2)为0.97或更高的数据记入Dk数值的计算。每个厚度获得至少两个Dk测量结果，并满足R2值。使用已知的回归分析法，由具有至少三个不同厚度的薄膜样品计算透氧性(Dk)。将用不同于PBS的溶液水合的任何薄膜样品先浸泡入纯净水中，并平衡至少24小时，再浸泡到PHB中，并使其得平衡至少12小时。将仪器定期清洁并用RGP标准物定期校准。上限和下限通过计算储存值的±8.8%建立，该储存值是根据WilliamJ.Benjamin等人在OptomVisSci7(12s):95(1997)的TheOxygenPermeabilityofReferenceMaterials建立，其公开内容的全部在此引入材料名称储存值下限上限Fluoroperm3026.22429Meni,EX62,45666QuantumII92.985101縮写NVPl-乙烯基-2-吡咯烷酮TRIS甲基丙烯酰氧丙基三(三甲基甲硅烷氧基)硅垸HEMA甲基丙烯酸2-羟乙酯v-642,2'-偶氮(2-甲基丙腈)除非另有特别说明或清楚地给出使用说明，实施例中所用的全部数字都应当视为用术语"约，，修饰，并且为重量百分数。根据如下反应图示制备预聚物<formula>formulaseeoriginaldocumentpage22</formula>实施例2包含阳离子硅氧烷预聚物的薄膜的聚合、加工和性能。将包含阳离子封端的聚(二甲基硅氧垸)预聚物(来自上述实施例1)以及在眼用材料中通常使用的其它单体和引发剂的液体单体溶液以不同的厚度夹在硅垸化的玻璃板之间，使用热分解型自由基生成剂在氮气环境下在10(TC加热2小时以进行聚合。列在下表1中的配方都提供了透明的、不发粘的、不溶性的薄膜。<formula>formulaseeoriginaldocumentpage22</formula>表7包#銜蓐子封端覆〈二伊基疆禽萄游紀方<table>tableseeoriginaldocumentpage23</column></row><table>将薄膜从玻璃板中取出，并在去离子H20中水合/抽提至少4小时，再转移到新鲜的去离子H20中，并在12rC下高压消毒30min。然后分析冷却的薄膜在眼科材料中关注的选定性质。机械测试按照上面提到的ASTMD-1708a在硼酸盐缓冲盐水中进行。权利要求1、一种式(I)的单体id="icf0001"file="A2007800357970002C1.tif"wi="120"he="44"top="46"left="33"img-content="drawing"img-format="tif"orientation="portrait"inline="yes"/>式(I)，其中每个L可以相同或者不同，并选自以下组中直接键、尿烷、碳酸酯、氨基甲酸酯、羧基脲基、磺酰基、直链或支链的C1-C30烷基、C1-C30氟烷基、C1-C20酯基、烷基醚、环烷基醚、环烯基醚、芳基醚、芳基烷基醚、含聚醚的基团、脲基、酰胺基、胺基、取代或未取代的C1-C30烷氧基、取代或未取代的C3-C30环烷基、取代或未取代的C3-C30环烷基烷基、取代或未取代的C3-C30环烯基、取代或未取代的C5-C30芳基、取代或未取代的C5-C30芳基烷基、取代或未取代的C5-C30杂芳基、取代或未取代的C3-C30杂环、取代或未取代的C4-C30杂环烷基、取代或未取代的C6-C30杂芳基烷基、C5-C30氟芳基、或羟基取代的烷基醚、及它们的组合；X-为至少带单电荷的抗衡离子；x和y独立地是2-200，n是1到约500的整数；每个R独立地是氢、直链或支链的C1-C30烷基、C1-C30氟烷基、C1-C20酯基、烷基醚、环烷基醚、环烯基醚、芳基醚、芳基烷基醚、含聚醚的基团、脲基、酰胺基、胺基、取代或未取代的C1-C30烷氧基、取代或未取代的C3-C30环烷基、取代或未取代的C3-C30环烷基烷基、取代或未取代的C3-C30环烯基、取代或未取代的C5-C30芳基、取代或未取代的C5-C30芳基烷基、取代或未取代的C5-C30杂芳基、取代或未取代的C3-C30杂环、取代或未取代的C4-C30杂环烷基、取代或未取代的C6-C30杂芳基烷基、氟、C5-C30氟芳基、或羟基；Z是R或V；V是可聚合的烯键式不饱和有机基团。2、权利要求i的单体，其中x-选自以下组中cr、Br\r、CF3C02'、CH3C02-、HC(V、CH3S04-、对甲苯磺酸根、HSCV、H2P04_、N03'、CH3CH(OH)CCV、S042\CO,、HP042\及它们的混合物。3、权利要求l的单体，其中X为至少一种单电荷的抗衡离子，并选自以下组中Cr、Br\r、CF3C02-、CH3C02-、HCCV、CH3SCV、对甲苯磺酸根、HS(V、H2P(V、N(V和CH3CH(OH)C02-、及它们的混合物。4、权利要求l的单体，其中所述单体具有选自以下组中的结构<formula>formulaseeoriginaldocumentpage3</formula>5.<image>imageseeoriginaldocumentpage3</image>6、权利要求5的单体混合物，除第二单体外，该单体混合物还包含疏水性单体和亲水性单体。7、权利要求5的单体混合物，其中所述第二单体选自以下组中不饱和羧酸；甲基丙烯酸、丙烯酸；丙烯酸取代的醇；甲基丙烯酸2-羟乙酯、丙烯酸2-羟乙酯；乙烯基内酰胺；N-乙烯基吡咯垸酮(NVP)、N-乙烯基己内酯；丙烯酰胺；甲基丙烯酰胺、N,N-二甲基丙烯酰胺；甲基丙烯酸酯；二甲基丙烯酸乙二醇酯、甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸烯丙酯；亲水性碳酸乙烯酯、亲水性乙烯基氨基甲酸酯单体；亲水性噁唑酮单体、3-甲基丙烯酰氧丙基三(三甲基甲硅烷氧基)硅垸、二甲基丙烯酸乙二醇酯(EGDMA)、甲基丙烯酸烯丙酯(AMA)、及它们的混合物。8、一种器件，其包含权利要求1的单体作为聚合共聚单体。9、权利要求8的器件，其中所述器件为接触镜。10、权利要求8的器件，其中所述接触镜是硬质透气性接触镜。11、权利要求8的器件，其中所述接触镜为软质接触镜。12、权利要求8的器件，其中所述接触镜为水凝胶接触镜。13、权利要求8的器件，其中所述接触镜为人工晶状体。14、权利要求13的器件，其中所述接触镜为有晶状体眼人工晶状体。15、权利要求13的器件，其中所述接触镜为无晶状体眼人工晶状体。16、权利要求8的器件，其中所述器件是角膜植入物。17、权利要求8的器件，其中所述器件选自以下组中心脏瓣膜、人工晶状体、薄膜、外科器件、血管代用品、宫内器具、膜片、隔膜、外科植入物、血管、人造输尿管、人造乳房组织、用于肾透析机的膜片、用于心/肺机器的膜片、导管、护唇、假牙内衬、眼科器件和接触镜。18、一种制造器件的方法，其包括提供包含权利要求1的单体和至少一种第二单体的单体混合物；使所述单体混合物处于聚合条件下，以提供聚合的器件；抽提聚合的器件；和包装并消毒该聚合的器件。19、权利要求18的方法，其中所述抽提的步骤用不可燃溶剂实施。20、权利要求18的方法，其中所述抽提的溶剂为水。21、一种含硅单体，该单体包含烯键式不饱和基团和至少两个阳离子亲水性基团。22、权利要求21的含硅单体，其中所述至少两个阳离子亲水性基团为含铵基团。23、权利要求22的含硅单体，其具有至少一个选自以下组中的抗衡离子Cr、Br-、r、CF3C02-、CH3C02-、HC(V、CH3S(V、对甲苯磺酸根、HS04、H2P04-、N(V、CH3CH(OH)C02-、S042-、C032_、HPO隱、及它们的混合物。全文摘要本发明涉及具有至少一个可聚合的乙烯基部分的亲水性二阳离子硅氧烷预聚物，制得具有降低交联密度和模量而不劣化其它性质的接触镜和/或生物医用器件。文档编号G02B1/04GK101516971SQ200780035797公开日2009年8月26日申请日期2007年9月18日优先权日2006年9月27日发明者D·A.·朔斯兹曼,J·F·金茨勒申请人:博士伦公司