专利名称：一种具自抗菌性的软性角膜接触镜及其制备方法和应用的制作方法
技术领域：
本发明涉及角膜接触镜，特别涉及一种具有自抗菌性的软性水凝胶角膜接触镜及其制备方法和应用。
背景技术：
角膜接触镜是一种主要用于矫正屈光不正的眼科医疗用具。角膜接触镜根据其运用材料的不同以及发展历史可以分为硬性不透气性、硬性透气性、软性非亲水性、软性亲水性角膜接触镜。硬性不透气气性角膜接触镜材料有玻璃和聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)，这些材料本身比较坚硬，人眼佩戴不舒适，而且透氧性能比较差，易引起缺氧性角膜损伤。硬性透气性角膜接触镜材料一般都是透气性较好的高分子聚合物如醋酸纤维素丁酯(CAB)、硅氧烷/甲基丙烯酸酯共聚物(SMA)等，硬性透气性角膜接触镜虽然具有较高的透氧性能但是人眼佩戴不舒适易对角膜产生磨损性伤害。由硅胶材料制成的软性非亲水性角膜接触镜具有良好的透氧性能，但是由于材料本身的非亲水性使得人眼佩戴不舒适，而为了提高硅胶材料的亲水性对其进行的表面改性又降低了材料的透氧性能，因此，这种类型的角膜接触镜运用也不广泛。软性亲水性角膜接触镜材料即水凝胶类角膜接触镜材料具有柔软，透氧性好，配戴舒适等优点，因此是当今市场的主流。水凝胶类角膜接触镜材料主要是甲基丙烯酸羟乙酯(HEMA)、乙烯吡咯烷酮(PVP)、乙烯醇(PVA)、丙烯酰胺(PAAM)为主要单体的均聚物或与其他单体的共聚物。这些由合成高分子物制备的非生物属性的角膜接触镜对人体具有潜在的毒性，另一方面，佩带角膜接触镜会阻断角膜的正常氧供，从而引发微生性角膜炎，角膜外伤，代谢障碍等一系列角膜病变。本发明提供一种具有自抗菌性天然高分子材料为基材的角膜接触镜，旨在缓解于戴镜期间因微生物感染而引起的角膜损伤，同时避免因合成高分子的非生物属性而对人体产生的潜在毒性。
前人的工作已有涉及将天然高分子用于角膜接触镜。美国专利(US4365050，US4532267)公开了用醛类作为交联剂制备天然多糖水凝胶角膜接触镜，或者对天然多糖及其衍生物进行改性之后制备的角膜接触镜。这些专利没有涉及运用有机小分子物作为交联剂与天然多糖相互作用制备物理凝胶类角膜接触镜，也没有涉及具有载药缓释功能的天然多糖角膜接触镜。
发明内容
本发明所要解决的技术问题之一是克服现有技术角膜接触镜材料人眼佩戴不舒适，而且透氧性能比较差，易引起缺氧性角膜损伤，具有潜在毒性，并易引发微生性角膜炎等缺点，提供了一种透氧性好，配戴舒适，具有自抗菌性，且对人体无潜在毒性的天然高分子材料为基材的水凝胶角膜接触镜。本发明要解决的另一技术问题是提供了这种透氧性好，配戴舒适，具有自抗菌性，且对人体无潜在毒性的天然高分子材料为基材的角膜接触镜的制备方法。
本发明提供的一种具有自抗菌性的水凝胶软性角膜接触镜是一种以天然高分子为主要骨架结构，有机小分子物为交联剂的物理凝胶。所说的构成主要骨架结构的物质是天然多糖，分子量为10000-1000000，所说的交联剂有机小分子物是有机多元酸，官能度是2-3，交联剂溶液的浓度是4％-24％。
本发明提供的一种具有自抗菌性的水凝胶软性角膜接触镜的制备方法包括下列步骤(1)将天然多糖(如纤维素及其衍生物，甲壳素及其衍生物)溶解于适当溶剂(如水，乙酸或无机酸)中，超声波震荡待其充分溶解，静置脱泡，真空抽滤除去不溶物，所得溶液小心倾入模具中，将模具放入恒温装置中缓慢蒸发，蒸发温度25℃-55，蒸发时间18-48h。
(2)将所得产物用去离子水浸泡，多次冲洗，然后放入有机多元酸(溶液中浸泡0min-10h)进行交联反应，交联完毕，轻轻取出产物，用去离子水洗净表面。
如在步骤(1)中取出模压预成型，继续放回恒温装置中继续蒸发溶剂，其间反复模压得到所需形状的镜片，可得到所需形状的水凝胶软性接触镜片。取出镜片，用去离子水冲洗，在4％-24％柠檬酸钠溶液中浸泡2-8h，充分交联，保持形状，取出，得到产品。
本发明所公开的天然高分子水凝胶角膜接触镜在制备过程中，高分子溶液的浓度要适中，高分子溶液浓度太大会产生高分子溶解不充分，溶液不均匀，气泡等不良现象，影响镜片产品的透光率，浓度太小又会造成镜片太轻薄，强度太低从而影响耐用性能。因此，本发明涉及的天然多糖角膜接触镜制备过程中多糖的浓度是在0.5％-7％范围之间。
本发明所涉及的交联剂有机多元酸在对天然高分子水凝胶进行交联的过程中，有机多元酸浓度太小会使水凝胶交联不充分，浓度太大又会使有机多元酸与高分子膜表面基团反应过于迅速，阻碍有机酸向凝胶网络结构内部的扩散使得交联不充分，从而导致凝胶网络结构不规整，不均匀，影响镜片的含水量和脱水行为。
本发明所制备的水凝胶软性角膜接触镜透光率在90％以上，折射率1.4左右，含水量50％左右，透氧系数均值是17.82*10-11(cm2/s)(mLO2/mL*kPa)。保持了生物多糖的天然抗菌性能，使水凝胶软性角膜接触镜具有自抗菌性。
本发明所公开的天然高分子水凝胶角膜接触镜在制备过程中，将模型药物(盐酸林可霉素，氧氟沙星滴眼液，托吡卡胺滴眼液等)加入到滤液中混合均匀再倾入模具中，可得到具有药物缓释功能的软性角膜接触镜产品。载药镜片完全缓释时间在3500min以上，有望作为日抛型药物缓释角膜接触镜。
具体实施例方式
下面结合具体实施例，进一步阐述本发明。应理解，这些实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围。此外应理解，在阅读了本发明讲授的内容之后，本领域技术人员可以对本发明作各种改动或修改，这些等价形式同样落于本申请所附权利要求书所限定的范围。
实施例1将1.6g壳聚糖加入100ml0.1M的醋酸溶液中，搅拌，待其充分溶解，静置脱泡，过滤，滤液到入模具中30℃蒸发24h，取出，用去离子水冲洗，然后放入8％苹果酸溶液中交联4h，取出，得到产品。
实施例2将4g壳聚糖加入100ml0.1M的醋酸溶液中，搅拌，待其充分溶解，静置脱泡，过滤，滤液到入模具中35℃蒸发36h，取出，用去离子水冲洗，然后放入16％柠檬酸钠溶液中交联10h，取出，得到产品。
实施例3将2g纤维素醚加入100ml水溶液中，搅拌，待其充分溶解，静置脱泡，过滤，滤液到入模具中40℃蒸发18h，取出，用去离子水冲洗，然后放入4％琥珀酸溶液中交联1h，取出，得到产品。
实施例4将0.3g壳聚糖用5ml2M醋酸溶液充分混合，超声波振荡，静置脱泡，倒入模具中，45℃恒温装置中蒸发4h，取出模压预成型，继续放回恒温装置中继续蒸发溶剂24h，其间其间多次模压，得到所需形状的水凝胶软性接触镜片。取出镜片，用去离子水冲洗，在20％柠檬酸钠溶液中浸泡8h，充分交联，保持形状，取出，得到产品。
实施例5将4g壳聚糖加入100ml0.1M的醋酸溶液中，搅拌，待其充分溶解，静置脱泡，过滤，滤液到入凹形模具中45℃蒸发12h，在磨具上部盖上具有一定曲率和形状的耐酸透湿凹形5模具，继续蒸发至干燥，取出，用去离子水冲洗，然后放入16％柠檬酸钠溶液中交联10h，取出，得到产品。
实施例6将2g壳聚糖加入100ml醋酸溶液中，搅拌，待其充分溶解，静置脱泡，过滤，将模型药物(盐酸林可霉素，氧氟沙星滴眼液，托吡卡胺滴眼液等)加入到滤液中混合均匀，滤液倒入模具中蒸发24h，取出，用去离子水冲洗，然后放入8％琥珀酸溶液中交联2h，取出，得到具有药物缓释功能的软性角膜接触镜产品。
权利要求
1.一种具自抗菌性的软性角膜接触镜，其特征在于是以天然高分子为主要骨架结构镜片，有机小分子物为交联剂的水凝胶，所述的天然高分子是天然多糖，分子量为10000-1000000，所述的交联剂有机小分子物是有机多元酸，官能度是2-3，交联剂溶液的浓度是4％-24％。
2.如权利要求1所述的一种具自抗菌性的软性角膜接触镜，其特征在于所述的水凝胶软性角膜接触镜透光率在90％-100％，折射率1.4，含水量50％，透氧系数均值是17.82*10-11(cm2/s)(mL02/mL*kPa)。
3.如权利要求1所述的一种具自抗菌性的软性角膜接触镜，其特征在于所述的天然多糖为纤维素及其衍生物或甲壳素及其衍生物。
4.如权利要求3所述的一种具自抗菌性的软性角膜接触镜，其特征在于所述的天然多糖为纤维素醚或壳聚糖。
5.如权利要求1所述的一种具自抗菌性的软性角膜接触镜，其特征在于所述的交联剂为苹果酸，柠檬酸钠或琥珀酸。
6.如权利要求1-5所述的一种具自抗菌性的软性角膜接触镜，其特征在于水凝胶中含有模型药物。
7.一种具自抗菌性的软性角膜接触镜的制备方法，其特征在于包括下列步骤(1)将天然多糖溶解于溶剂中，脱泡，蒸发溶剂，模压成型，蒸发温度25℃-55，蒸发时间4-48h；(2)将所得产物用去离子水浸泡，多次冲洗，然后放入有机多元酸溶液中浸泡30min-10h，取出产物，用去离子水洗净表面。
8.如权利要求6所述的一种具自抗菌性的软性角膜接触镜的制备方法，其特征在于步骤(1)中所述天然多糖浓度为0.5％-7％。
9.如权利要求6所述的一种具自抗菌性的软性角膜接触镜的制备方法，其特征在于步骤(1)中所述溶剂为水，乙酸或无机酸。
10.如权利要求6所述的一种具自抗菌性的软性角膜接触镜的制备方法，其特征在于步骤(1)中所述的天然多糖为纤维素醚或壳聚糖。
11.如权利要求6所述的一种具自抗菌性的软性角膜接触镜的制备方法，其特征在于步骤(2)中所述的交联剂为8％苹果酸。
12.如权利要求6所述的一种具自抗菌性的软性角膜接触镜的制备方法，其特征在于步骤(2)中所述的交联剂为16％柠檬酸钠。
13.如权利要求6所述的一种具自抗菌性的软性角膜接触镜的制备方法，其特征在于步骤(2)中所述的交联剂为4％或16％琥珀酸。
14.如权利要求6所述的一种具自抗菌性的软性角膜接触镜的制备方法，其特征在于步骤(1)中模压成型后，继续蒸发溶剂，其间反复模压得到所需形状的镜片，将镜片在4％-24％的柠檬酸钠溶液中浸泡2-48h。
15.如权利要求6所述的一种具自抗菌性的软性角膜接触镜的制备方法，其特征在于步骤(1)中将脱泡溶剂过滤，滤液到入凹形模具中蒸发12h，在磨具上部盖上具有一定曲率和形状的耐酸透湿凹形5模具，继续蒸发至干燥。
16.如权利要求6所述的一种具自抗菌性的软性角膜接触镜的制备方法，其特征在于步骤(1)中将模型药物加入到滤液中混合均匀再倾入模具中进行模压成型。
17.如权利要求16所述的一种具自抗菌性的软性角膜接触镜的制备方法，其特征在于模型药物为盐酸林可霉素，氧氟沙星滴眼液或托吡卡胺滴眼液。
18.一种如权利要求16所述的制备方法制备得到的可载药软性角膜接触镜在作为日抛型药物缓释角膜接触镜中的应用。
全文摘要
本发明涉及一种水凝胶软性角膜接触镜，以天然高分子为主要骨架结构，有机小分子物为交联剂，其中天然高分子是天然多糖，分子量为10000－1000000，交联剂有机小分子物是有机多元酸，官能度是2－3，交联剂溶液的浓度是4％－24％。其制备过程包括天然多糖溶解于溶剂中，脱泡，蒸发溶剂，模压成型，再蒸发至完全成型；所得产物用去离子水冲洗，再放入有机多元酸溶液中浸泡，得产物。所得产物保持了生物多糖的天然抗菌性能。如将模型药物加入到天然多糖溶液中混合均匀再倾入模具中，可得到具有药物缓释功能的软性角膜接触镜产品。
文档编号C08L5/00GK101075022SQ20071004282
公开日2007年11月21日 申请日期2007年6月27日 优先权日2007年6月27日
发明者张蕾, 张紫东, 沈青 申请人:东华大学