专利名称：：由无活性的含硅酮预聚物形成的含硅酮聚合物的制作方法由无活性的含硅酮预聚物形成的含硅酮聚合物发明领域本发明涉及由无活性的含硅酮预聚物形成的含硅酮聚合物。
背景技术：
：本发明涉及聚合材料。更具体地，本发明涉及无需额外润湿剂而可用于形成生物医疗器械的预聚物。一种材料是否适用于生物医疗器械^f又决于许多因素，这些因素通常包括材料的湿润性及其与例如蛋白质和脂质等生物材料的粘合或反应倾向。在例如接触透镜和眼内植入物等眼科应用中，透氧度也是一个重要的考虑方面。硅酮水凝胶可为非常理想的用于制备例如接触透镜等生物医疗器械的材料，因为其通常具有良好的透氧性。然而，其憎水性使得由其制备的器械难以润湿。处理该问题的一种方法为用亲水性更强的涂层涂布水凝胶。这额外增加了其制备复杂程度。此外，可能难以选择涂层材料和确定可影响生理性能的合适的涂层厚度、涂层均匀性和其他因素。可通过在用于制备聚合物物体的单体混合物中包含具有憎水部分、亲水部分、链转移剂和不饱和端基的大单体来改变例如接触透镜等聚合物物体的表面性质。所述大单体可包括分子量为500-10，000(最优选为1，000-5,000)的聚-N-乙烯基吡咯烷酮。所述大单体聚合进入水凝胶，确实提高了聚合物的润湿性。然而，所述提高通常不能达到可由水凝胶制备眼镜而不再需要亲水涂层的程度。发明概述本发明涉及由活性混合物形成的聚合物成分，所述混合物包含以下组分、由以下组分组成和基本由以下组分组成(a)至少一种包含含硅酮基团和增容(compatibilizing)基团的基本无活性的预聚物和(b)包含至少一种含酰胺的单体的亲水组分，条件是所述活性混合物基本不含活性预聚物。发明详述本发明聚合物由(a)至少一种包含含硅酮基团和增容基团的基本无活性的预聚物和(b)包含至少一种能与所述预聚物氢键结合的单体的亲水组分形成，条件是所述活性混合物基本不含活性预聚物。本文使用的"生物医疗器械"为设计为在哺乳动物组织或体液之械的实例包括但不限于导管、植入物、支架和眼科器械，例如眼内透镜和接触透镜。在一个实施方案中，所述生物医疗器械为眼科器械，具体为眼科透镜，最具体为接触透镜。本文使用的术语"透镜"和"眼科器械"指在眼中或眼上的器械。这些器械可提供光学校正、创伤保护、药物输送、诊断功能、化妆增强作用或效果或者这些性质的组合。术语透镜包括但不限于软接触透镜、硬接触透镜、眼内透镜，覆盖透镜、眼睛内嵌物和光学内嵌物。除非另有注明，否则本说明书中的所有百分数均为重量百分数。本文使用的短语"不进行表面处理"或"没有表面处理的"指没有对该实施方案器械的外表面进行单独处理以提高所述器械的润湿性。可因本发明而放弃的处理的实例包括等离子处理、接枝和涂布等。然而，可将提供除增强的润湿性外的其他性质的涂层(例如但不限于抗微生物涂层)和色彩或其他化妆增强效果用于本发明器械。本文使用的"基本无活性的"指预聚物在固化过程中本身不会共价结合或与活性混合物中的其他组分共价结合。因此，在一个实施方案中，所述预聚物基本不含能在为制备聚合物和由其制备的任何所需制品而选择的固化和加工条件下形成共价键的基团。在一个实施方案中，本发明预聚物包含小于约10%能在所选固化和加工条件下形成共价键的基团，在另一个实施方案中，小于约5%这样的基团，在另一个实施方案中，小于约1%这样的基团。任何活性含硅酮组分可用于形成本发明预聚物。合适的含硅酮组分在单体、大单体或预聚物中包含至少一个[-Si-O-Si]基团。优选含硅酮组分中的Si和相连的O占含硅酮组分总分子量大于20%重量，更优选大于30%重量。优选有用的含硅酮组分包含至少一个活性基团。可使用能通过任何反应模式反应的任何基团。实例包括能进行热、光或可见光引发的反应、自由基聚合、基团转移聚合、缩合、酯化、原子转移自由基聚合、开环聚合、阴离子聚合和阳离子聚合等的基团。能进行自由基聚合的活性基团的实例包括丙烯酸脂官能团、曱基丙烯酸酯官能团、丙烯酰胺官能团、曱基丙烯酰胺官能团、N-乙烯基内酰胺官能团、N-乙烯基酰胺官能团和苯乙烯基官能团。可用于本发明的含硅酮组分的实例可见美国专利3,808,178、4,120,570、4,136,250、4,153,641、4,740,533、5,034,461和5,070,215、5,998,498和EP080539。通过引用将所有本文引用的专利整体结合到本文。本领域已知其他类型的活性基团，同时也可使用这些活性基团。》克基(甲基)丙婦酸单体(polysiloxanylalkyl(meth)acrylicmonomer):其中R代表H或低级烷基；X代表O或NR4;各R"独立代表氢或曱基，各R^R"独立代表低级烷基或苯基，n为1或3-10。氧烷基这些聚硅氧烷基烷基(曱基)丙烯酸单体的实例包括曱基丙烯酰氧基丙基三(三曱基硅氧基)硅烷、曱基丙烯酸五甲基二硅氧烷基甲酯(pentamethyldisiloxanylmethylmethacrylate)和甲基二(三甲基,圭氧基)曱基丙烯酰氧基曱基硅烷。在某些实施方案中，优选甲基丙烯酰氧基丙基三(三曱基硅氧基)硅烷。另一类含硅酮组分为式III所示聚(有机硅氧烷)预聚物式m<formula>formulaseeoriginaldocumentpage7</formula>其中各A独立代表活化的不饱和基团，例如丙烯酸或曱基丙烯酸的酯或酰胺、具有1-8个碳原子(在某些实施方案中为1-3个碳原子)的烷基或具有6-10个碳原子的芳基(条件是一个A包含能进行自由基聚合的活化不饱和基团)；R5、R6、R"和RS各独立选自具有1-18个碳原子(在某些实施方案中为1-5个碳原子)的碳原子间可具有醚键的一价烃基或卣素取代的一价烃基，或一价硅氧烷基；R"代表具有1-22个碳原子的可被醚官能团、羟基官能团、酯官能团取代的二价烃基，m为0或大于或等于1的整数，优选5-400，更优选10-300。一个特定实例为a,to-二曱基丙烯酰氧基丙基聚-二甲基硅氧烷。另一个实例为mPDMS(单甲基丙烯酰氧基丙基封端的单正丁基封端的聚二曱基硅氧烷)。另一类有用的含硅酮组分包括下式含硅酮的碳酸乙烯酯或氨基曱酸乙烯酯单体式IV<formula>formulaseeoriginaldocumentpage7</formula>其中Y代表O、S或NH;RSi代表含硅酮有机基团；R代表-(CH2)qSi[(CH2)sCH3]3;<formula>formulaseeoriginaldocumentpage7</formula><formula>formulaseeoriginaldocumentpage8</formula>氢或曱基；d为l、2、3或4;在某些实施方案中，d为l,q为0或1。合适的含硅酮有机基团Rsi包括以下其中R"为具有1-6个碳原子的烷基或氟烷基；e为1-200;q为1、2、3或4;s为O、1、2、3、4或5。含硅酮的碳酸乙烯酯或氨基曱酸乙烯酯单体具体包括3-[三(三甲基硅氧基)甲硅烷基]丙基烯丙基氨基曱酸酯、3-[三(三甲基硅氧基)曱硅烷基]丙基乙烯基氨基曱酸酯、三曱基曱硅烷基乙基乙烯基碳酸酯和三曱基甲硅烷基甲基乙烯基碳酸酯。含硅酮组分中的硅酮基团可悬挂在预聚物的主链上或可包括在预聚物的骨架中。预聚物中含硅酮组分的量可基于用于制备所述预聚物的所有活性组分，在约10-约95%重量，约20-约90%重量，在某些实施方案中约30-约80%重量变动。预聚物还包含至少一个增容基团。合适的增容基团使预聚物混溶于亲水组分中或与亲水组分混溶。在某些实施方案中，增容基团包含至少一种成氢键参与物(partidpant)，在某些实施方案中，增容基团包含至少一个氢键供给基团。合适的增容基团的实例包括羧基、硫醇、酚、伯胺的酰胺、氨、伯胺的脲，伯胺的氨基甲酸酯、羟基及其组合。<formula>formulaseeoriginaldocumentpage8</formula>容基团包含至少一个羟基，例如但不限于单或二羟基烷基和多元醇。增容基团可为硅酮组分的一部分，或者其可为单独的可聚合组分。包含增容基团的硅酮组分的实例包括2-丙烯酸、2-曱基-，2-羟基-3-[3-[1,3,3,3-四曱基-1-[(三曱基曱硅烷基)氧基]二硅氧烷基]丙氧基]丙酯、羟丙基曱基丙烯酸酯封端的聚二甲基硅氧烷、(3-曱基丙烯酰氧基-2-羟基丙氧基)丙基三(三曱基硅氧基)硅烷、单-(3-甲基丙烯酰氧基-2-羟基丙氧基)丙基封端的、单-丁基封端的聚二曱基硅氧烷及其组合等。在另一个实施方案中，通过包含至少一个如上所定义的增容基团和至少一个活性基团的单独的增容组分将增容基团结合到预聚物中。例如如果通过自由基聚合制备预聚物，可使用能进行自由基聚合的任何活性基团。其他种类反应的活性基团为本领域技术人员所知。合适的增容基团的实例包括N，N-二甲基丙烯酰胺(DMA)、丙烯酸2-轻乙基酯、甲基丙烯酸2-羟乙基酯、甘油甲基丙烯酸酯、2-羟乙基曱基丙烯酰胺、曱基丙烯酸、丙烯酸和亲水的含乙烯基单体(例如N-乙烯基内酰胺(包括N-乙烯基吡咯烷酮(NVP))、N-乙烯基-N-曱基乙酰胺、N-乙烯基-N-乙基乙酰胺、N-乙烯基-N-乙基曱酰胺、N-乙烯基曱酰胺、N-2-羟乙基乙烯基氨基甲酸酯及其组合)等。在一个使用增容组分的实施方案中，增容組分选自N,N-二曱基丙烯酰胺(DMA)、曱基丙烯酸2-羟乙基酯、N-乙烯基吡咯烷酮(NVP)、N-乙烯基-N-甲基乙酰胺及其组合。增容组分中的增容基团可悬挂在预聚物的主链上或可包括在预聚物的骨架中。增容组分可无规分散在整个预聚物结构中，可集中在预聚物的末端，或在嵌段中。在某些预聚物由增容组分和含硅酮组分形成的实施方案中，优选预聚物为无规共聚物。增容基团的量应足以使预聚物和亲水组分在所选溶剂中混溶并在聚合过程中保持相容。增容组分的合适的量包括基于预聚物中所有组分的重量为约1-约50%重量，在某些实施方案中为约3-约25%重量。预聚物还可包含不会降低所得预聚物所需特征的其他组分。硅酮组分和增容组分一起反应形成预聚物。可通过任何已知的聚合反应形成预聚物，包括自由基聚合、阴离子和阳离子聚合、基团转移聚合、缩合、原子转移自由基聚合和开环聚合等。反应条件取决于所选组分和所需分子量。例如，在一个预聚物组分包含自由基活性基团的实施方案中，本发明预聚物可通过以下步骤形成将硅酮组分、增容组分和聚合催化剂与任选的溶剂混合，在适于所选催化剂的条件下聚合所迷混合物。完成反应从而使所得预聚物基本无活性。合适的反应时间包括约lO秒-约1小时，反应一般在惰性气氛中进行。或者，可包括例如链转移剂或封端剂等其他组分。如利用折射率检测的凝胶渗透色谱法所测，本发明预聚物的重均分子量为约50，000-约1,000,000道尔顿，在某些实施方案中为500,000道尔顿,在某些实施方案中为200,000道尔顿。对自由基反应而言，合适的聚合催化剂为本领域所熟知，包括热引发剂和光引发剂。聚合引发剂包括在适度提高的温度下产生自由基的化合物(例如十二烷基过氧化物、苯甲酰过氧化物、异丙基过碳酸酯和偶氮二异丁腈等)和光引发剂体系(例如芳族a-羟基酮、烷氧基氧基安息香、苯乙酮、酰基膦氧化物、二酰基膦氧化物、叔胺和二酮及其混合物等)。光引发剂的示意性实例为1-羟基环己基苯基酮、2-羟基-2-曱基-1-苯基-丙-1-酮，二(2,6-二曱氧基苯曱酰)-2，4-4-三甲基戊基氧化膦(DMBAPO)、二(2，4,6-三曱基苯曱酰基)-苯基氧化膦(Irgacure819)、2，4,6-三曱基节基二苯基氧化膦和2，4，6-三曱基苯甲酰基二苯基氧化膦，安息香曱基酯以及樟脑醌和4-(N，N-二曱基氨基)苯甲酸乙酯的组合。市售的可见光S1发剂体系包括Irgacure819、Irgacure1700、Irgacure1800、Irgacure819、Irgacure1850(均来自CibaSpecialtyChemicals)和LucirinTPO引发剂(来自BASF)。市售的UV光引发剂包括Darocur1173和Darocur2959(CibaSpecialtyChemicals)。第III巻，用于自由基阳离子和阴离子光聚合的光引发剂(PhotoinitiatorsforFreeRadicalCationic&AnionicPhotopolymerization)，第2X反,J.V.Crivello&K.Dietliker著；G.Bradley编辑；JohnWileyandSons;NewYork;1998公开了可使用的这些和其他光引发剂，通过引用将其结合到本文。使用有效量的引发剂以引发含硅酮组分和增容组分的光聚合，例如每100份混合物约0.1-约2重量份引发剂。可合适地选择热、可见光、紫外光或其他方式引发聚合，这取决于所使用的聚合引发剂。或者，可不用光引发剂而是使用例如电子束进行引发。然而，当使用光引发剂时，优选引发剂为二酰基膦氧化物，例如二(2,4，6-三曱基苯曱酰基)-苯基氧化膦(Irgacure819⑧)或者1-轻基环己基苯基酮和二(2，6-二曱氧基苯曱酰基)-2，4-4-三曱基戊基氧化膦DMBAPO)的组合，聚合引发的优选方法为可见光。最优选为二(2,4，6-三曱基苯甲酰)-苯基氧化膦(Irgacure819)。可在预聚物与亲水单体混合前对预聚物进行纯化，例如通过在溶剂中沉淀。或者，可优选在一种如上所述的稀释剂中形成预聚物，使该预聚物/稀释剂混合物与亲水单体混合，而无需纯化预聚物。可例如以连续法形成预聚物/稀释剂溶液，例如通过加热或照射预聚物前体和稀释剂以及合适的引发剂。后一种方法特别适于高速自动制备法。通过在所选预聚物存在下使至少一种亲水组分反应形成聚合物。合适的亲水组分可聚合并能与所述预聚物氢键结合。在某些实施方案中，亲水组分的Hansen溶解度参数S为至少约12,在某些实施方案中为至少约14，在某些实施方案中为至少约15。在某些实施方案中，亲水组分为亲水单体。本文使用的术语"单体"为包含至少一个可聚合基团且利用折射率检测的凝胶渗透色谱法所测平均分子量为约小于2000道尔顿的化合物。因此，单体包括二聚物和低聚物(在某些情况)，所述低聚物包括由一个以上的单体单元制备的低聚物。合适的亲水组分的实例包括具有至少一个可聚合基团和至少一个亲水官能团的亲水单体。可聚合基团为能通过自由基聚合、阴离子和阳离子聚合、基团转移聚合、缩合、原子转移自由基聚合和开环聚合等进行反应的基团。具有可聚合双键的可聚合基团的实例包括丙烯酸双键、曱基丙烯酸双键、丙烯酰胺基双键、曱基丙烯酰胺基双键、富马酸双键、马来酸双键、苯乙烯基双键、异丙烯基苯基双键、O-乙烯基碳酸酯双键、o-乙烯基氨基曱酸酯双键、烯丙基双键、o-乙烯基乙酰基双键和N-乙烯基内酰胺双键和N-乙烯基酰胺基双键。如果其分子中具有两个或多个可聚合双4建，则此类亲水单体本身可用作交联剂。"丙烯酸型"或"含丙烯酸的"单体为包含丙烯酸基团(CR'2H二CR^COX)的单体，其中R'3为H或CH3，R。为H、烷基或羰基，X为O或N,还已知所述单体能轻易聚合，所述单体例如N，N-二曱基丙烯酰胺(DMA)、丙烯酸2-羟乙基酯、甘油曱基丙烯酸酯、2-羟乙基甲基丙烯酰胺、聚乙二醇单甲基丙烯酸酯、甲基丙烯酸、丙烯酸及其混合物。亲水组分也可选自亲水的含乙烯基单体，例如N-乙烯基内酰胺(包括N-乙烯基吡咯烷酮(NVP))、N-乙烯基-N-曱基乙酰胺、N-乙烯基-N-乙基乙酰胺、N-乙烯基-N-乙基曱酰胺、N-乙烯基曱酰胺、N-2-羟乙基乙烯基氨基曱酸酯、N-羧基-p-丙氨酸N-乙烯基酯及其组合等。可用于本发明的其他亲水单体包括一个或多个端羟基被包含可聚合双键的官能团置换的聚氧乙烯多元醇。实例包括一个或多个端羟基被包含可聚合双键的官能团置换的聚乙二醇。实例包括聚乙二醇与一或几摩尔当量封端基团(例如异氰酰基乙基甲基丙烯酸酯(isocyanatoethylmethacrylate"IEM，，)、曱基丙烯酸酐、甲基丙烯酰氯或乙烯基苯曱酰氯等)反应生成具有一个或多个可聚合的烯属端基的聚乙烯多元醇，其中所述烯属端基通过例如氨基曱酸酯基团或酯基团等连接部分与聚乙烯多元醇结合。进一步的实例为美国专利5,070,215公开的亲水的碳酸乙烯基酯或氨基曱酸乙烯基酯单体、美国专利4,910,277公开的亲水的噁唑酮单体以及例如2-乙基-2-噁唑啉等亲水的噁唑啉单体。其他合适的亲水单体对本领域技术人员而言显而易见。在一个实施方案中，亲水组分包含至少一种含酰胺或氨基甲酸酯的亲水单体，在另一个实施方案中，包含至少一种含酰胺的单体。合适的含酰胺的亲水单体的实例包括N，N-二曱基丙烯酰胺(DMA)、2-羟乙基曱基丙烯酰胺、N-乙烯基吡咯烷酮(NVP)、N-乙烯基-N-曱基乙酰胺(VMA)、N-乙烯基乙酰胺、N-乙烯基-N-曱基丙酰胺、N-乙烯基-N-甲基-2-曱基丙酰胺、N-乙烯基-2-曱基丙酰胺、N-乙烯基-N,N'-二曱基脲及其组合等。在一个实施方案中，亲水单体包含DMA、NVP、VMA或其混合物。应包含以下量的亲水组分当与剩余组分混合时，所述亲水组分使所得聚合物具有至少约20%，优选至少约25%的含水量。在某些实施方案中，亲水组分的量基于活性混合物中所有组分的重量高达约60%重量，约10-约60%重量，约20-约60%重量。本发明聚合物由活性混合物形成。本文使用的活性混合物为包含至少一种基本无活性的预聚物、亲水组分和对于提供活性混合物或具有所需性质的成品聚合物必须或理想的任何其他组分的混合物。合适其他组分包括但不限于UV吸收剂、药剂、营养剂(nutraceuticalagent)、抗微生物化合物、活性染料(reactivetint)、颜料、可共聚的和不可聚合的染料、脱模剂、润湿剂、增容组分、交联剂、链转移试剂及其组合等。在另一个实施方案中，其他组分包括但不限于UV吸收剂、药剂、营养剂、抗微生物化合物、活性染料、颜料、可共聚的和不可聚合的染料、脱模剂、交联剂、链转移剂及其组合等。在一个实施方案中，除预聚物外，活性混合物基本不含硅酮组分。在另一个实施方案中，除预聚物外，活性混合物包含基于所有活性组分的重量小于5%重量，小于1%重量的硅酮组分。活性混合物还可包含稀释剂。合适的稀释剂溶解活性混合物中的所有组分。一般而言，可通过确定预聚物、亲水组分和稀释剂的Hansen溶解度参数选择合适的稀释剂。Hansen溶解度参数描述聚合物液体间的相互作用，可为每种溶剂和聚合物分配描述其相互作用的三参数组5H、Sp和5d。该体系的描述见聚合物液体相互作用参数和溶解度参数手册(HandbookofPolymerLiquidInteractionParametersandSolubilityParameter),CRCPress,Inc.1990和溶解度参数和其他内聚参数手册(HandbookofSolubilityParametersandOtherCohesionParameters),A.F.M.Barton,CRCPress,1985,表5。每个三参数组限定三维溶解性空间中的一个点。对用作给定预聚物/亲水组分组合的溶剂的液体而言，理想的是溶剂的HSP参数在预聚物和亲水组分的HSP参数之间。可通过溶解性测试测定特定预聚物的Hansen溶解度参数，其中将预聚物样品保存在多种不同溶剂中。通过观察预聚物是否溶解、溶胀或没有变化，可在溶解度空间中标绘出特定预聚物的溶解度球，基本如Hansen溶解度参凄史(HansenSolubilityParameters);用户手册(aUser'sHandbook),CharlesM.Hansen,43-53页，CRCPress2000和计算用CMH球(CMH，sSphere)计算机程序所述。在一个实施方案中，在三维溶解度空间中，溶剂到预聚物和亲水组分中每一种的距离不应超过以下值Sd約5-约10，Sp约4-约12,Sh約10-约6。因此，应当理解的是预聚物和亲水组分的极性增大，待使用的溶剂的极性也应增大。在某些实施方案中，可能需要对预聚物和亲水组分进行选择从而使其极性相近。在一个实施方案中，合适的稀释剂包括同时具有亲水性和憎水性的稀释剂。亲水性可利用Kamleta值(也称作cc值)，通过给氢能力表征。稀释剂的憎水性可通过Hansen溶解度参数Sp表征。本发明合适的稀释剂为良好的氢键给体，同时其极性在预聚物和亲水组分之间。本文使用的"良好的"氢键给体至少如3-甲基-3-戊醇那样轻易地给予氢。对某些稀释剂而言，可通过测量Kamleta值(或者如本文使用的"a值")测定氢键供给能力。合适的a值包括约0.05-约1，优选约0.1-约0.9。应当理解的是所选预聚物和憎水组分的性质可能影响将提供所需增容作用的稀释剂的性质。例如，如果反应混合物仅包含中等极性的组分，可使用具有适中Sp的稀释剂。然而，如果反应混合物包含强极性的组分，稀释剂可能需要具有高Sp。可使用的具体稀释剂的实例包括但不限于l-乙氧基-2-丙醇、二异丙基氨基乙醇、异丙醇、3,7-二甲基-3-辛醇、l-癸醇、l-十二烷醇、l-辛醇、l-戊醇、2-戊醇、l陽己醇、2-己醇、2-辛醇、3-曱基-3-戊醇、叔戊醇、叔丁醇、2-丁醇、l-丁醇、2-甲基-2-戊醇、2-丙醇、l-丙醇、乙醇、2-乙基-l-丁醇、l-叔丁氧基-2-丙醇、3,3-二曱基-2-丁醇、叔丁氧基乙醇、2-辛基-l-十二烷醇、癸酸、辛酸、十二烷酸、2-(二异丙基氨基)乙醇及其混合物等。合适的稀释剂种类包括但不限于具有2-20个碳原子的醇，衍生自伯胺的具有10-20个碳原子的酰胺和具有8-20个碳原子的羧酸。在某些实施方案中，优选伯醇和叔醇。优选的种类包括具有5-20个碳原子的醇和具有10-20个碳原子的羧酸。当亲水组分包含乙烯基时，合适的稀释剂包括3，7-二甲基-3-辛醇、l-十二烷醇、l-癸醇、l-辛醇、l-戊醇、l-己醇、2-己醇、2-辛醇、l-十二烷醇、3画曱基-3-戊醇、l-戊醇、2-戊醇、叔戊醇、叔丁醇、2-丁醇、l-丁醇、2-曱基-2-戊醇、2陽乙基-l匿丁醇、乙醇、3，3-二甲基-2-丁醇、2-辛基-l-十二烷醇、癸酸、辛酸、十二烷酸及其混合物等。可使用稀释剂的混合物。在某些实施方案中，可能有利的是使用具有不同性质的稀释剂。此外，应当理解的是当使用混合物时，所述混合物可包含具有本文所指定性质的稀释剂和一种或多种不具有所限定性质的稀释剂，或者可包含各自仅具有一种所指定性质的稀释剂。稀释剂的用量可为活性混合物中所有组分的多达约50%重量。更优选稀释剂的用量为活性混合物中所有组分的小于约45%重量，更优选为约15-约40%重量。当所选亲水组分可自由基聚合时，也可使用聚合催化剂。可使用上文就预聚物合成所述的任何聚合催化剂。也可将一种或多种交联剂(也称作交联单体)包括在活性混合物中。合适的交联剂的实例包括具有两个或多个可聚合双键的单体，例如乙二醇二曱基丙烯酸酯("EGDMA")、三羟曱基丙烷三甲基丙烯酸酯("TMPTMA，，)、甘油三曱基丙烯酸酯、聚乙二醇二曱基丙烯酸酯(其中优选所述聚乙二醇的分子量高达例如约5000)以及其他聚丙烯酸酯和聚曱基丙烯酸酯(例如上述包含两个或多个端曱基丙烯酸酯部分的封端的聚氧乙烯多元醇)。以常量使用交联剂，例如活性混合物中每IOO克的活性组分使用约0.0004-约0.02摩尔交联剂。或者，如果亲水组分作为交联剂，则可任选向反应混合物加入交联剂。可作为交联剂的亲水单体的实例包括上述包含两个或多个端曱基丙烯酸酯部分的聚氧乙烯多元醇。本发明聚合物可用于制备包括但不限于眼科器械的医疗器械，例如眼科透镜和泪小管栓子(punctualplugs),在某些实施方案中具体为接触透镜。本发明聚合物也可用作药物和营养化合物的载体。本发明活性混合物可通过本领域技术人员所知的任何方法(例如振摇或搅拌)形成，并通过已知方法用于形成聚合物制品或器械。当预聚物特别粘稠时，可能需要长时间混合或搅拌混合物以形成溶液，例如约2-约100小时。在某些实施方案中，可能需要在高温度混合或搅拌混合物，例如约30-约70。C。例如，本发明生物医疗器械可通过以下步骤制备使聚合引发剂包含于活性混合物中，利用合适条件固化以形成产物，然后可通过车和削等方法将该产物成形为合适形状。或者，可将活性混合物置于铸模中，接着固化为合适的制品。在另一个实施方案中，可将活性混合物铸成并固化为其他制品，例如膜、纤维、片材、板材、模制部件和模制品以及用于前述任何制品的涂层。在另一个实施方案中，可固化和研磨本发明聚合物以用作活性试剂(例如药物和营养化合物)的载体。可基于亲水组分上的活性基团选择合适的聚合条件。当亲水组分包含自由基活性基团时，一般包含引发剂。合适的引发剂包括热引发剂和光引发剂，并为US6,822,016所公开。参考本发明公开内容和实施例，本领域技术人员将会理解亲水组分与其他活性官能团的聚合条件。在一个实施方案中，活性混合物用于制备接触透镜。已知在接触透镜制备中用于加工活性混合物的各种方法，包括旋转浇铸和静态浇铸。美国专利3,408,429和3,660,545公开了旋转浇铸法，美国专利4,113,224和4,197,266公开了静态浇铸法。制备包含本发明聚合物的接触透镜的优选方法如下模塑低成本的硅酮水凝胶，对水化透镜的最终形状进行精确控制。为实施该方法，将活性混合物置于具有最终所需硅酮水凝胶(即水溶胀的聚合物)形状的铸模中，并使反应混合物经受单体聚合的条件，从而制备为最终所需产物形状的聚合物/稀释剂混合物。然后，用溶剂处理该聚合物/稀释剂混合物以去除稀释剂，并最终用水代替，从而制备最终大小和形状与最初模制的聚合物/稀释剂制品的大小和形状非常相近的硅酮水凝胶。该方法可用于形成接触透镜，美国专利4,495,313、4,680,336、4，889，664和5,039,459进一步描述了该方法，通过引用将其结合到本文。本发明生物医疗器械尤其是眼科透镜具有均衡的性质，这使其非常有用。此类性质包括透明、含水量、透氧性和接触角。因此，在一个实施方案中，生物医疗器械为含水量大于约17%的接触透镜，在某些实施方案中含水量大于约20%,在其他实施方案中含水量大于约25%。本文使用的"透明"指基本没有可见混浊。透明透镜的雾度小于约200%,在某些实施方案中小于约150%。应当理解的是并不是所有由本发明聚合物形成的制品都需要透明。然而，对透明很重要的制品(例如眼科器械)而言，可制备具有本文所述透明度的制品。含硅酮透镜的合适透氧性为大于约40barrer，在某些实施方案中大于约60barrer。另外，生物医疗器械尤其是眼科器械和接触透镜的动态接触角(前进角)小于约90°C，在某些实施方案中小于约80°C。在某些实施方案中，本发明制品具有上述透氧性、含水量和接触角的组合。认为上述范围的所有组合均在本发明范围内。以下非限定性的实施例进一步描述本发明。实施例润湿性通过测量动态接触角或DCA测定，通常在23。C，使用硼酸盐緩冲盐，并利用Wilhdmy天平(Wilhelmybalance)测定。当将从透镜中部剪切下来的样带以100微米/秒速度浸入或拉出硼酸盐緩冲盐时，利用Wilhelmy微天平(Wilhelmymicrobalance)测量透镜表面和緩冲盐间的润湿力。使用以下等式F=2ypcos0或6=cos-1(F/2yp)其中F为润湿力，y为探针液体的表面张力，p为样品弯月面周长，e为接触角。通常从动态润湿实验获得两个接触角-前进接触角和后退接触角。前进接触角从将样品浸入探针液体中的润湿实验部分获得，本文报导的是前进接触角数值。测量各成分的至少四个透镜，并报导平均值。使用恒速运动型拉伸试验机的十字头测量模量，该拉伸试验机装有已降低至最初标高的装料槽。合适的试验机包括Instron1122型。将长0.522英寸、"耳"宽0.276英寸、"颈"宽0.213英寸的狗骨形样品装入夹具(grip)，并以2英寸/分钟的恒速张力拉伸直到其断裂。测量样品的最初标长(Lo)和样品断裂长度(Lf)。测量各成分的十二个样品并取平均值。在应力/应变曲线的最初直线部分测量拉伸模量。如下测定雾度将水化测试透镜置于在平整黑色背景上方环境温度下的透明20x40x10mm玻璃皿中的硼酸盐緩冲盐溶液中，与透镜皿成66°角从下方用光学纤维灯(TitanToolSupplyCo.光学纤维灯，带有0.5"直径光导，功率设置为4-5.4)照明，用置于透镜平台上方14mm处的4聂^f象机(具有NavitarTVZoom7000变焦镜头的DVC1300C:19130RGB摄像机)垂直于透镜皿从上方捕获透镜图像。用EPIXXCAPVl.O软件，通过减去空白皿的图像，从透镜散射中减去背景散射。通过在透镜中心10mm范围积分，然后与雾度值任意设为100的1.00屈光度CSIThinLens⑧对比，定量分析减去后的散射光图像，没有透镜设为O雾度值。分析5个透镜，将结果平均得到以标准CSI透镜百分比计的雾度值。含水量测量如下将待测透镜置于包装溶液(packingsolution)中24小时。用顶端有海棉的药签将3个测试透镜中的每个透镜从包装溶液中取出，将透镜放置在已用包装溶液润湿的吸湿擦拭物(blottingwipe)上。使透镜两面与擦拭物接触。用镊子将测试透镜置于称量盘中称重。再制备两组样品并如上称重。将盘称重3次，平均值为湿重。通过将样品盘置于已经预热至6CTC并保持30分钟的真空千燥箱中测量干重。抽真空，直至达到至少0.4英寸汞柱。关闭真空阀和泵，干燥透镜4小时。开启放气阀，使干燥箱达到常压。取出盘，称重。含水量计算如下湿重=盘加透镜的湿重-称盘的重量干重=盘加透镜的干重-称盘的重量含水量％=[(湿重_干重)/湿重]X100计算样品含水量的平均值和标准偏差，并报导。通过在ISO9913-l:1996(E)中概括描述的极谱法测定透氧度(Dk)，只是在含2.1%氧的环境中进行测量。通过配备1800ml/min氮气输入和200ml/min空气输入的测试室产生该环境。用经调节的po2计算t/Dk。以barrer报导所得Dk值。在以下实施例中使用以下缩写SiGMA2-丙烯酸，2-曱基-，2-羟基-3-[3-[l,3,3，3-四曱基-l-[(三曱基甲硅烷基)氧基]二硅氧烷基]丙氧基]丙酯DMAN,N-二曱基丙烯酰胺HEMA曱基丙烯酸2-轻乙基酯mPDMS800-1000MW(MJ单曱基丙烯酰氧基丙基封端的单正丁基封端的聚二甲基硅氧烷NVPN乙烯基吡咯烷酮IPA异丙醇MeOH曱醇EtOAc乙酸乙酯D303,7-二曱基-3-辛醇TEGDMA四甘醇二曱基丙烯酸酯TRIS3-曱基丙烯酰氧基丙基三(三曱基硅氧基)硅烷CGI819二(2,4,6-三曱基苯曱酰基)-苯基氧化膦DAROCUR1173a-羟基-a,a-二甲基苯乙酮DPMA二(丙二醇)曱基醚乙酸酯实施例1-预聚物A将54gmPDMS、6gHEMA、200mgCGI819和50ml己醇放入两个琥珀色瓶子中的每一个内。混合1小时后，通过将这些溶液置于约80mmHg真空室中1小时，每15分钟用氮气填充真空室解除真空，使这些溶液脱气。然后在氮气气氛中、室温和高于溶液约14英寸的位置从上方用来自PhilipsTL03焚光灯泡的可见光照射所述溶液l小时。然后合并溶液，通过加入约500mlMeOH使产物沉淀。倾析所得上层，通过力口入MeOH洗涤下层3次，振摇，倾析上层。将下层溶解在200ml乙酸乙酯中，用约500ml曱醇沉淀。倾析上层，用200mlMeOH再洗涤下层两次，然后在55。C旋转蒸发仪中减压旋干挥发物得80g预聚物A无色固体。将预聚物A(21.1g)混入23.9gD30中形成预聚物A溶液。实施例2由55.5%(重量)预聚物A(固体形式)、39%DMA、4%TEGDMA、1.5%CGI819和D30以70/30比率(预聚物和活性组分与D30稀释剂的重量比)形成透明溶液。在40mmHg使该纟参和物脱气20分钟，然后在PhilipsTL03灯下、5CTC、TOPAZ前壁和聚丙烯后壁的接触透镜铸模中固化1小时。打开铸模，取出透镜并将其放入50:50(重量)的IPA和水的溶液中。用IPA提取透镜2小时，然后转移至75:25、50:50、25:75和0:100的IPA和水的溶液中(每种溶液中保持20分钟)。所得透镜的性能见下表l。实施例3依据实施例2的方法制备透镜，但使用表l配方，结果见表l。表1<table>tableseeoriginaldocumentpage21</column></row><table><table>tableseeoriginaldocumentpage22</column></row><table>*没有测量实施例4-预聚物B溶液制备54gmPDMS、5gHEMA、50mgCGI819和50g叔戊醇的掺和物，并将其置于氮气环境中几小时。在氮气中、室温、高于溶液约5英寸的位置利用来自PhilipsTL03灯泡的可见光照射掺和物约1小时。将所得粘稠溶液倒入200mlMeOH中。搅拌后，倾析上层，向下层加入100mlMeOH。再次搅拌该混合物，倾析上层。向下层加入240mlIPA以形成溶液。加入250mlMeOH，再次倾析上层。向下层加入200mlIPA以制备透明溶液，接着加入400mlMeOH以沉淀聚合物，再次倾析上层。在旋转蒸发仪上旋干下层中的挥发物得21.1g透明、非常粘稠的油状产物。将该油状物溶解在23.9gD30中得45g预聚物B溶液。实施例5-预聚物C溶液制备54gTRIS、5gHEMA、50mgCGI819和50g叔戊醇的掺和物，通过抽真空(30mmHg)脱气约5分钟，用氮气填充烧瓶，然后在氮气气氛中贮藏溶液过夜。在氮气中、室温下，利用置于高于溶液约14英寸位置的PhilipsTL20W/03T照射溶液1小时。将所得粘稠溶液倒入200mlMeOH中。搅拌后，倾析上层，向下层加入100mlMeOH。再次搅拌该混合物，倾析上层。加入150mlIPA以形成溶液。加入200mlMeOH,再次倾析上层。向下层加入150mlIPA，接着加入300mlMeOH，再次倾析上层。在旋转蒸发仪上旋干下层中的挥发物得29.5g透明、粘稠的油状产物。将该油状物溶解在D30中得43%(重量)预聚物和57%D30的溶液。实施例6将3.35g预聚物A溶液与1.10gDMA、40plTEGDMA和14plDAROCUR1173混合形成透明掺和物。通过在溶液上方约5英寸，于室温下、氮气中、在PhilipsTL20W/09N荧光UV灯泡下，于TOPAZ/聚丙烯铸模中固化30分钟，形成透镜。打开铸模，取出透镜并将其放入70/30的IPA/水中，更换新鲜溶液两次，然后将其置于硼酸盐緩冲盐溶液中。透镜稍稍不透明。实施例7将3.35g预聚物A溶液与1.10gNVP、40plTEGDMA和14plDAROCUR1173混合形成透明掺和物。通过在溶液上方约5英寸，于室温下、氮气中、在PhilipsTL20W/09N荧光UV灯泡下，于TOPAZ/聚丙烯铸模中固化30分钟，形成透镜。打开铸模，取出透镜并将其放入70/30的IPA/水中，更换新鲜溶液两次，然后将其置于硼酸盐緩沖盐溶液中。透镜不透明。实施例8将3.35g预聚物B溶液与1.10gDMA、40piTEGDMA和14)ilDAROCUR1173混合形成透明掺和物。通过在TOPAZ/聚丙烯铸模中和PhilipsTL20W/09N焚光UV灯泡下固化30分钟形成透镜。打开铸模，取出透镜并将其放入70/30的IPA/水中，更换新鲜溶液两次，然后将其置于硼酸盐緩冲盐溶液中。透镜不透明。实施例9-SiGMA预聚物溶液当用可见光照射29.5gSiGMA、25mgCGI819和25g叔戊醇的脱气溶液时，形成不溶凝胶，但是，当在室温、氮气中用PhilipsTL03灯泡类似地照射25gSiGMA、75mgCGI819和44g乙酸异丙酯的溶液1小时时，则形成透明、粘稠的聚合物溶液。将溶液倒入100ml乙腈中，倾析所得上层。加入20mlEtOAc以形成透明溶液。再加入100ml乙腈，倾析上层。向下层加入35mlEtOAc以形成透明溶液，加入100ml乙腈以再次沉淀。倾析上层。向下层加入20gD30,然后在旋转蒸发仪中旋干形成39.4g透明、稍粘稠的49%预聚物和51%D30的溶液("SiGMA预聚物溶液")。实施例10由4gSiGMA预聚物溶液、1.31gDMA、0.05gTEGDMA和10^tlDAROCUR1173形成透明溶液。通过在TOPAZ和聚丙烯接触透4竟铸模中、利用Philips20W/09NUV荧光灯泡、在氮气中、室温固化1小时形成透镜。打开铸模，取出透镜，在70/30的IPA/水中提取。(更换2次)，然后置于盐水中，高压消毒。这些透镜的性能见表2。表2<table>tableseeoriginaldocumentpage24</column></row><table>实施例11使SiGMA和CGI819依据实施例9的方法进行反应，只是最终沉淀后将聚合物分离为10.5g透明粘稠液体，不加入D30。将1.16g该预聚物与0.81gNVP、0.04gTEGDMA、0.03gCGI819和0.80gEtOAc稀释剂混和过^^以形成透明:容液。通过在ZEONOR和聚丙烯接触透镜铸模中、利用PhilipsTL20w/03T荧光灯泡、在氮气中、6CTC固化1小时，形成透镜。打开铸模，取出透镜，在IPA/水中提取，然后置于盐水中。所述水合透镜中等混浊。实施例12依据实施例ll的方法，由U6gSiGMA预聚物、0.79gNVP、0.03gTEGDMA、0.03gCGI819和0.82gDPMA稀释剂形成透镜。所得水合透镜稍稍混浊。实施例13在25。C搅拌150g八曱基环四硅氧烷、22.6g(3,3，3-三氟丙基)曱基环三硅氧烷、17.4g1,3,5,7-四曱基环四硅氧烷、0.05g六曱基二硅氧烷、200g氯仿和1.5g三氟甲磺酸的混合物24小时，然后用纯化水重复洗涤直至混合物的pH变为中性。分离出水后，减压蒸干氯仿。将残留液溶解在异丙醇中，用曱醇再沉淀，接着真空去除分离液体中的挥发性组分得透明粘稠液体。所述透明粘稠液体为具有氢硅烷基团的聚硅氧烷。将48g该聚硅氧烷、11.6g烯丙醇、96g异丙醇、0.04g乙酸钾、10mg氯铂酸和10mg二叔丁基甲酚的混合物装入具有回流冷凝器的烧瓶中，50。C加热搅拌3小时。过滤反应混合物，然后减压蒸干异丙醇，接着用曱醇/水的混合物洗涤。进一步真空去除挥发性組分得透明粘稠液体。所得液体为具有醇基团的聚硅氧烷预聚物。实施例14由55.5%(重量)实施例13的聚硅氧烷预聚物、39%DMA、4%TEGDMA、1.5。/。CGI819与D30以70/30比率(预聚物和活性组分与D30稀释剂的重量比)形成透明活性混合物。在40mmHg使该活性混合物脱气20分钟，然后在TOPAZ前壁和聚丙烯后壁接触透镜铸模中、PhilipsTL03光下、于5。C固化1小时。打开铸模，取出透镜并将其放入50:50(重量)的IPA和水的溶液中。用IPA提取透镜2小时，然后转移至75:25、50:50、25:75和0:100的IPA和水的溶液中(每种;容液中保持20分钟)。权利要求1.一种由活性混合物形成的聚合物成分，所述混合物包含(a)至少一种包含含硅酮基团和增容基团的基本无活性的预聚物和(b)包含至少一种能与所述预聚物氢键结合的单体的亲水组分，条件是所述活性混合物基本不含活性预聚物。2.权利要求1的聚合物，其中所述预聚物包含至少约50%重量含氟、硅酮或其混合物的基团。3.权利要求1的聚合物，其中所述预聚物包含至少约70%重量含氟、硅酮或其混合物的基团。4.权利要求1的聚合物，其中所述预聚物包含至少约90%重量含氟、硅酮或其混合物的基团。5.权利要求1的聚合物，其中所述预聚物的重均分子量为约50,000-约1,000,000。6.权利要求1的聚合物，其中所述预聚物的重均分子量为约50,000-约500,000。7.权利要求1的聚合物，其中所述预聚物的重均分子量为约50,000-约200,000。8.权利要求1的聚合物,其中所述预聚物包含小于约1%重量活性基团。9.权利要求1的聚合物，其中所述亲水组分包含至少一种含酰胺的单体。10.权利要求2的聚合物，其中所述亲水组分包含至少约50%重量含酰胺的单体。11.权利要求9的聚合物，其中所述亲水组分包含至少约75%重量含酰胺的单体。12.权利要求9的聚合物，其中所述亲水组分包含至少约90%重量含酰胺的单体。13.权利要求l的聚合物，其中所述亲水组分包含至少一种氢键参与物。14.权利要求l的聚合物，其中所述增容基团为氢键供给基团。15.权利要求l的聚合物，其中所述增容基团选自羧基、硫醇、酚、伯胺的酰胺、氨、伯胺的脲、伯胺的氨基甲酸酯、羟基及其组合。16.权利要求l的聚合物，其中所述增容基团包括羟基。17.权利要求1的聚合物，其中所述聚合物的透氧度为至少约3018.权利要求1的聚合物，其中所述聚合物的透氧度为至少约40barrer。19.权利要求1的聚合物，其中所述聚合物的透氧度为至少约60barrer。20.权利要求1的聚合物，其中所述亲水组分包含至少一种酰胺单体、氨基曱酸酯单体或其混合物。21.权利要求1的聚合物，其中所述亲水组分包含至少一种含酰胺的单体。22.权利要求1的聚合物，其中所述亲水组分选自N,N-二曱基丙烯酰胺、2-羟乙基甲基丙烯酰胺、N-乙烯基吡咯烷酮、N-乙烯基-N-曱基乙酰胺、N-乙烯基乙酰胺、N-乙烯基-N-曱基丙酰胺、N-乙烯基"^-曱基-2-曱基丙酰胺、N-乙烯基-2-曱基丙酰胺、N-乙烯基-N,N'-二甲基脲及其混合物。23.权利要求1的聚合物，其中所述亲水组分选自N,N-二甲基丙烯酰胺、N-乙烯基吡咯烷酮、N-乙烯基-N-曱基乙酰胺及其混合物。24.—种接触透镜，所述接触透镜由权利要求1的聚合物形成。25.—种生物医疗器械，所述器械由权利要求1的接触透镜形成。全文摘要本发明涉及由活性混合物形成的聚合物成分，所述混合物包含至少一种包含含硅酮基团和增容基团的基本无活性的预聚物以及包含至少一种能与所述预聚物氢键结合的单体的亲水组分。文档编号G02B1/04GK101389364SQ200680053505公开日2009年3月18日申请日期2006年12月15日优先权日2005年12月30日发明者A·阿利,D·C·特纳,F·F·小莫洛克,J·D·福德,S·马哈德文申请人:庄臣及庄臣视力保护公司