包括两性多嵌段共聚物的透镜的制作方法

专利名称：包括两性多嵌段共聚物的透镜的制作方法
包括两性多嵌段共聚物的透镜
背景技术：
含聚二甲基硅氧烷(PDMS)的嵌段共聚物变得越来越重要，原因在于它们独特的 性质产生许多不同的应用。含PDMS大分子的卓越性质包括对热辐射和紫外线辐射的高稳 定性、低的熔点和玻璃转化温度、极低的表面张力和优良的透气性，重要地是，其无毒且具 有生物相容性的。由于这些有用的和大家公认的性质，聚二甲基硅氧烷已经广泛用于许多 生物医疗应用，但是取决于应用，其疏水性往往是个问题。该问题可以通过加入亲水聚合物 来克服，如聚(N，N-二甲基丙烯酰胺)(PDMA)，如果为避免宏观相分离而将其引入到嵌段共 聚物中，将会使PDMS相在水中膨胀，并且成为可润湿的。这两个聚合物的结合还给各种新 的应用提供了方便。例如，对研制新的生物材料存在增长的需要，该新生物材料应具有各种 各样的性质，但需仍然保持生物相容性的基本要求，且往往具有若干其它的性质，如血相容 性、生理惰性、透氧性、湿润性、低模量和热稳定性和氧化稳定性。这些性质往往是在用于如 假肢、植入物和眼科应用材料中的关键参数。致使将PDMS片段引入嵌段共聚物中的合成方法包括使PDMS与各种各样聚合物配 对，所述聚合物包括聚苯乙烯、聚酰胺、亚胺、和若干甲基丙烯酸酯。为了合成这些聚合物， 已经使用了各种方法，包括以活性自由基聚合方法为基础的那些。在它们之中，已最广泛 研究的是可逆加成-断裂链转移(RAFT)聚合反应和原子转移自由基聚合(ATRP)，尤其对 合成包含PDMS的嵌段共聚物来说。例如，Matyjaszewski等人在J. Chem. Rev. 2001，101， 2921-2990中使用ATRP合成PDMS-聚苯乙烯系嵌段共聚物。Haddleton等人在J. Polym. Sci. :Polym. Chem. 2001，39，1833-1842 也使用 ATRP 来合成 PDMS-聚(甲基丙烯酸甲酯) 三嵌段共聚物，以及PDMS-聚(甲基丙烯酸2-二甲氨基乙酯)，并且已经发表了有关它们 的本体和表面特性的初步报告。第三，Pai等人在Polymer 2004，45，4383-4389使用RAFT 方法制备了 PDMS系的三嵌段共聚物，其中外嵌段是统计结构共聚物，其包括两种单体N， N-二甲基丙烯酰胺(DMA)和丙烯酸2-(N-丁基全氟辛烷氟代磺氨基)乙酯。最近Kennedy 等人在 J. Polym. Sci. Part A =Polym. Chem. 2007，45，4284-4290 使用 RAFT 聚合法合成了 PDMA-b-PDMS-b-PDMA三嵌段共聚物，其用作合成新的甲基丙烯酸酯(MA) _遥爪两性五嵌段 MA-b-PHEA-b-PDMA-b-PDMS-b-PDMA-b-PHEA-MA的前体。在这些研究中的每一个中，都使用 了单_或双官能化的PDMS大分子引发剂来增长随后的三嵌段共聚物。虽然二 -和三嵌段共聚物它们自身具有许多重要的性质，但是具有(AB)n形式重 复单元的多嵌段共聚物也具有诱人的性质，以及潜在地可以以不同形态得到它们较简单 的类似物；例如，预期它们在其缩合段中具有次级周期性微畴结构(secondary periodic microdomain structures)。然而，与二-和三-嵌段共聚物相比，因为它们对其合成存在 质疑，因此很少关注到多嵌段聚合物(尤其包含乙烯系单体单元的那些)。已经合成了包含 PDMS和PDMA的两性多嵌段共聚物。医疗器材如眼科透镜一般可被再分成两个主要的类别，即水凝胶和非水凝胶。非 水凝胶不吸收明显量的水，而水凝胶可以吸收并且在平衡状态下保水。水凝胶被广泛用作软质接触镜的材料。众所周知，增加接触镜表面的亲水性可以改善接触镜的湿润性。其又与接触镜改善的戴着舒适感有关。另外，透镜的表面可能影响透 镜对蛋白质和脂质沉积的整体敏感性，所述蛋白质和脂质来源于透镜佩戴期间的泪流。聚 集的沉积物可能引起眼睛的不适或甚至炎症。在延长佩戴透镜(即，所使用的透镜在睡觉 以前不用每日取出)的情况下，表面尤其是重要的，因为延长的佩戴透镜必须设计成在时 间的延长期间具有高标准的舒适性和生物相容性。因此在本领域中仍然期望新的配制物， 其具有能够产生改善表面质量的潜力。MM在本文的实施方案中公开了眼科器件，其包括两性的多嵌段和三嵌段共聚物。尽 管此处的详细说明和实施例所涉及的是PDMS-PDMA嵌段共聚物，但是这些是优选的实施方 案，而非意欲限制本发明。


图1是从PDMS 二醇开始合成基于酯的多官能大分子RAFT试剂的示意图；图2是端羟基PDMS 3b (A)、端羟基PDMS与三硫代碳酸酯1⑶的缩合粗产物，和纯 化的PDMS大分子RAFT试剂的GPC图；图3是合成基于酰胺的多官能的大分子RAFT试剂6a-C的示意图；图4是合成PDMS-PDMA多嵌段共聚物7a_c和8a_C的示意图；图5是PDMS-PDMA多嵌段共聚物8b的1H匪R光谱；图6是合成基于酯的双官能大分子RAFT试剂lib的示意图；图7是双官能的基于酯的大分子RAFT试剂lib的色谱分析；图8是双官能RAFT试剂1 Ib的1H匪R光谱；图9是双官能RAFT试剂1 Ib的13C匪R光谱；图10是合成基于酰胺的双官能大分子RAFT试剂13b的示意图；图11是由如图5所示的双官能的基于酰胺的大分子RAFT试剂13b的柱式色谱法 获得的GPC图；图12是合成PDMS-PDMA三嵌段共聚物的示意图；图13是基于酯的双官能大分子RAFT试剂lib的延长(extension)；图14是PDMS-PDMA三嵌段共聚物(DMA/大分子RAFT试剂的比值=80)的1H匪R 光谱；图15是PDMS-PDMA三嵌段共聚物(DMA/大分子RAFT试剂的比值=400)的1H NMR 光谱；图16是PDMS-PDMA三嵌段共聚物(DMA/大分子RAFT试剂的比值=80)的1H匪R 光谱；图17是PDMS-PDMA三嵌段共聚物的13C匪R ；图18是摩擦系数(COF)/时间的例证图，其指示了对于静态(峰值)和动态(平 均)COF值获得的数值的来源；图19所示为归一化的静态COF值的图表；图20所示为归一化的动态COF值的图表； 图21所示为DP-02-047的1H匪R光谱。
具体实施方式
本申请文件公开的是眼科器件，其包括具有包括疏水段和亲水段的两性多嵌段共 聚物，其中该两性多嵌段共聚物具有至少一个能够参与自由基反应的硫代羰基硫代基团 (thio carbonyl thio group)。在Kunzler 等人的 US 5，908，906,KunzIer 等人的 US 5，714，557,Kunzler 等人的 US 5，710, 302、Lai 等人的 US 5，708, 094、Bambury 等人的 US 5，616，757、Bambury 等人的 US 5，610，252、Lai 的 US 5，512，205、Lai 的 US 5，449，729、Kunzler 等人的 US 5，387，662 和Lai的US 5，310，779中教导了可用于本发明的生物质的例子，这些专利通过引用结合在 此，如本文中详细陈述的。硬质透气性(RGP)材料一般包括疏水性的交联聚合物体系，其包含少于5wt. % 的水。可用于本发明的RGP材料包括在以下美国专利中所教导的那些材料Ellis的US 4，826，936 ；Ellis 的 US 4，463，149 ；Ellis 的 US4, 604，479 ；Ellis 等人的 US 4，686，267 ； Ellis 的 US 4，826，936 ；Ellis 等人的US 4，996，275 ；Baron等人的US 5, 032, 658 ；Bambury 等人的 US5, 070，215 ；Valint 等人的 US 5，177，165 ；Baron 等人的 US 5，177，168 ；Valint 等 人的 US 5，219，965 ；McGee 和 Valint 的 US 5，336，797 ；Lai 等人的 US 5，358，995 ；Valint 等人的 US 5，364，918 ；Bambury 等人的 US5, 610，252 ；Lai 等人的 US 5，708，094 ；和 US Valint等人的5，981，669。Ellis等人的美国专利US 5，346，976号教导了制造RGP材料的 优选方法。本发明适用于各式各样的聚合材料，硬质的或软质的。尤其优选的聚合材料是眼 科器件，包括接触镜、有晶状体眼和无晶状体眼的人工晶状体和角膜移植物，尽管预期包括 生物质的所有聚合材料均在本发明的范围内。水凝胶包括在平衡状态下水合的、交联的含 水聚合物体系。上述水凝胶可以是硅酮水凝胶，其一般具有大于大约5重量％、和更通常具 有约10-约80重量％的含水量。上述材料通常是通过使包含至少一个含硅氧烷的单体和至 少一个亲水性单体的混合物聚合而制备的。合适的用于形成硅酮水凝胶的含硅氧烷的单体 单元是本领域所熟知的，在 US 4, 136, 250 ；US 4, 153,641 ；US 4, 740, 533 ；US 5,034, 461 ； US 5，070，215 ；US 5，260，000 ；US 5，310，779 ；和 US 5，358，995 中提供了许多例子。而且， 已经发现了使用具有某些氟化侧基(即-(CF2)-H)的含硅氧烷单体能够改善亲水和含硅氧 烷的单体单元之间的相容性，如在US 5，387，662和5，321，108所描述的。此处本发明的两性多嵌段共聚物的疏水段优选是从市售的聚合疏水材料中获得 的，并且选自聚硅氧烷、全氟聚醚和羟基封端的聚二烯。聚硅氧烷是掺混的具有化学式 [R2SiOJn的无机_有机聚合物，其中R =有机基，如甲基、乙基和苯基。这些材料由具有 与硅原子结合的有机侧基的无机硅-氧主链构成，其中硅是四配位的。在某些情况下，可 以使用有机侧基将这些-Si-O-主链中两个或多个连接在一起。通过改变-Si-O-链的长 度、侧基、和交联，可以合成具有多种性质和组成的硅酮。聚硅氧烷可商购自供应厂商如 Morrisville, PA的Gelest，Inc.。全氟聚醚(PFPE)可以通过使由聚合环氧化物而生产的 加成聚合物氟化来制备，其可以Fomblin和Krytox的商品名称在市场上购得，这两种商品 分别由Ausimont和DuPont生产。羟基封端的聚二烯包括端羟基聚丁二烯(HTPB)。HTPB 是在每端用羟基官能团封端的丁二烯的聚合物。其属于一种被称为多元醇的聚合物。HTPB是清澈的粘稠液体，不能精确地说明它的常规性质，因为HTPB是以满足特定要求的不同等 级来生产的。由此，HTPB是一类化合物的统称。 除疏水段之外，此处本发明的两性多嵌段共聚物还可以包含当该嵌段共聚物与含 互补官能团的衬底共价结合时显示出优良表面性质的亲水域(domain)。该亲水域可以包括 至少一个亲水性单体，如HEMA，甲基丙烯酸甘油酯、甲基丙烯酸(“MAA”)、丙烯酸(“AA”)、 甲基丙烯酰胺、丙烯酰胺、N, N’ - 二甲基甲基丙烯酰胺、或N，N’ -二甲基丙烯酰胺；其共聚 物；亲水性预聚物，如烯键式不饱和的聚(环氧烷烃)、环状的内酰胺，如N-乙烯基-2-卩比咯 烷酮(“NVP”)、或其衍生物。另外的例子是亲水性乙烯基碳酸酯(vinyl carbonate)或乙烯 基氨基甲酸酯单体。亲水性单体可以是非离子的单体，如甲基丙烯酸2-羟乙酯(“HEMA”)、 丙烯酸2-羟乙基酯(“HEA”)、(甲基)丙烯酸2-(2_乙氧基乙氧基)乙酯、(甲基)丙烯 酸甘油酯、聚((甲基)丙烯酸乙二醇酯)、(甲基)丙烯酸四氢糠酯、(甲基)丙烯酰胺、N， N’ -二甲基甲基丙烯酰胺、N，N’ -二甲基丙烯酰胺(“DMA”)、N-乙烯基-2-吡咯烷酮(或 其它的N-乙烯基内酰胺)、N-乙烯基乙酰胺、和其组合。另外的亲水性单体的例子是在美国 专利US 5，070，215中公开的乙烯基碳酸酯和乙烯基氨基甲酸酯单体，和在US 4,910, 277 中公开的亲水性卩恶唑酮单体。在本文中通过引入这些专利而将其结合在此。该亲水性单 体还可以是阴离子的单体，如2-甲基丙烯酰氧乙基磺酸盐。还可以使用取代的阴离子亲水 性单体，如来源于丙烯酸和甲基丙烯酸的，其中取代基团可以通过温和的化学方法去除。上 述取代的阴离子亲水性单体的非限制例子包括(甲基)丙烯酸的三甲基甲硅烷基酯，其水 解再形成阴离子的羧基。该亲水性单体还可以是阳离子单体，其选自3-甲基丙烯酰胺基丙 基-N，N, N-三甲铵盐，2-甲基丙烯酰基氧乙基-N，N, N-三甲铵盐，和含胺的单体，如3-甲 基丙烯酰胺丙基-N，N-二甲胺。其它合适的亲水性单体对本领域技术人员来说也是显而易 见的。能够参与此处本发明两性多嵌段共聚物的自由基反应的硫代羰基硫代基团选自 在控制的自由基聚合中用作转移剂的二硫代羧酸酯、三硫代碳酸酯、二硫代氨基甲酸酯和 黄原酸酯。在本研究中，我们使用S，S，-|(a，α，_二甲基- (α”_乙酸)三硫代碳酸酯 (1)作为三硫代羰基的方便来源。链转移剂根据由Lai等人在Macromolecules 2002,35, 6754-6756所报道的一步合成法来合成。1的对称结构理想地适合于分子链的双向延伸，并 且因为它在丙烯酸酰胺的自由基聚合中的高链转移效率而被选中。由该文献还可知，使用 嵌入硫代碳酸酯的聚(环氧乙烷)作为大分子RAFT试剂时，可以成功地制备定义明确的多 嵌段两性共聚物。这里我们报道了简单有效地合成新的多官能和双官能CTA的工序，在该 CTA中硫代羰基硫代基团由羟基封端的_或氨丙基封端的PDMS残基连接。由此合成的遥爪 聚合物是在N，N- 二甲基氨基丙烯酰胺的可逆加成断裂链转移聚合反应中的大分子链转移 齐U，其能够合成具有单峰分子量分布的不同组成的(AB)n型多嵌段和ABA型三嵌段共聚物。来自二醇-PDMS前体的多官能PDMS大分子RAFT试剂根据Hillmyer 等人在 Macromolecules 2005，38，7890-7894 所报道的工序略微改 变，将可商购的具有各种摩尔质量(Mn = 1000、2100、5000g/mol)的前体端羟基PDMS偶联 到三硫代碳酸酯上，以合成多官能的硫代羰基硫代大分子RAFT试剂。RAFT试剂1与草酰氯 在回流下反应3h，随后在真空中去除过量的氯化剂，从而以定量收率提供乙酰氯。通过聚酯化作用，使用三乙胺作为碱，使α，ω-二羟丙基PDMS与三硫代碳酸酯在二氯甲烷中在0°C 下偶联来合成聚合的嵌入有三硫代碳酸酯的PDMS大分子RAFT试剂。用急骤层析法就能使 得从未反应的PDMS 二醇中分离该多官能大分子RAFT试剂，其中其首先被洗提。端羟 基PDMS及其相应的大分子RAFT试剂的数均分子量(Mn)和多分散度(Mw/Mn) 源自于GPC数据，其中PDMS前体数均分子量(Mn)为2100g/mol，多分散度为1.2。在缩聚 之后，出现了该粗制品的宽分布和多峰分布图。其表明，期望的具有较高分子量的主产物 与未反应的PDMS 二醇混合，并且还可能分解了由在大分子RAFT试剂中酯基的部分碱水解 而形成的PDMS副产物。经确定，纯化的PDMS大分子RAFT试剂的分子量和多分散度分别为 7，500g/mol 和 1. 18。通过比较PDMS大分子RAFT试剂与源自GPC的PDMS前体的分子量，计算出存在约 3-4个由三硫代碳酸酯基团连接在一起的预聚物PDMS嵌段。大分子RAFT试剂(PDMS-RAFT) η的1H NMR还证实了三硫代碳酸酯部分被引入到该PDMS预聚合物链中。用PDMS 二胺作为起始原料，重复对PDMS 二醇所采用的相同工序，从而得到胼型 RAFT试剂。可商购的二胺原料的分子量分别是1000、2000和5000，其多分散度是2. 3。由 质子核磁和碳核磁共振谱学以及GPC分析证实了该产物的结构。PDMS-PDMA多嵌段共聚物的合成在THF中在60°C下进行在基于PDMS的大分子RAFT试剂存在下DMA的全部聚合。 首先我们将单体与RAFT试剂的摩尔比设置在80 1，并将引发剂与RAFT的摩尔比设置在 大约1 10和1 5之间，以便最小化源自AIBN的链的分数。其次，我们在相同的条件 (THF, 60 0C，AIBN)下聚合DMA，仅仅改变了单体/RAFT试剂的摩尔比。将所有聚合继续进 行，直到达到高的转化率(70-90% )。通过将THF溶液再沉淀到己烷或二乙醚里来分离和纯化该聚合物。由于这两个单 体在嵌段共聚物中的溶解度被改变，所以尽管GPC分析较复杂，但是我们也能够获得基本 的GPC数据。来源于基于酯的大分子RAFT试剂的聚合物与从基于酰氨基的大分子RAFT中 获得的聚合物相比，具有低的多分散度(通常1.2-1. 4)，而后者的PD是约2. 3。该洗脱图 是单峰和对称的，尤其对于从酯RAFT中获得的聚合物而言，除在具有最高分子质量的聚合 物情况下之外，其GPC图通常在高摩尔质量侧上呈现小的肩部。双官能的硫代羰基硫代RAFT试剂是通过双步骤工序合成的，其涉及根据由 Lai等人在Macromolecules 2002，35，6754-6756中报道的一步法工序制备S-I-十二烧 基-S，，α，_二甲基-α，α ” -乙酸)_三硫代碳酸酯，随后在偶联之前通过转换成相 应的酰基氯而活化的PDMS 二醇二酯化。相对于PDMS前体的羟基添加1. 25倍摩尔过量的 酰基氯，以确保PDMS端基的完全转化。在反应结束时用过量添加的甲醇终止(quench)剩 余的酰基氯。结果形成一些三硫代碳酸酯二酸的一些甲酯副产物。合成基于酰胺的大分子RAFT试剂。平顺地将可商购的末端二胺(Mn = 2500g/mol) 用酰基氯酰胺化，以便在硅胶上使用己烷/CH2Cl2作为洗脱剂(梯度洗脱，50-100v/v%己烷 /CH2Cl2)的粗反应混合物的柱色谱法之后，提供80%分离产率的产物。由质子和碳核磁共 振谱学以及GPC分析证实了该大分子RAFT试剂的结构。该可聚合的组合物可以进一步根据需要和在不损害本发明目的和效果的范围内 包含不同添加剂，如抗氧化剂、着色剂、紫外线吸收剂和润滑剂。
在本发明中，根据最终用途和所得成型聚合物制品的用途，可以通过使用一种或 至少两种上述共聚单体和低聚物以及官能化的表面活性剂、以及当时机需要时使用一种或 多种交联剂来制备该可聚合的组合物。 当成型聚合物制品是例如医学产品、尤其是接触镜时，适宜地从一种或多种硅化 合物、例如硅氧烷基(甲基)丙烯酸酯、硅氧烷基(甲基)丙烯酰胺和硅酮低聚物制备该可 聚合的组合物，以获得具有高透氧性的接触镜。本发明的单体混合物可以包括另外的组分，如交联剂、内润湿剂、亲水性单体单 元、增韧剂、和本领域公知的其它组分。尽管不是必需的，本发明范围内的组合物可以包括增韧剂，一般其用量优选小于 约80重量％，例如从约5至约80重量％，和更典型从约20至约60重量％。适合的增韧剂 的实例描述于美国专利US 4，327，203中。这些试剂包括丙烯酸环烷基酯或甲基丙烯酸环 烷基酯，如丙烯酸甲酯和甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸叔丁基环己酯、丙烯酸异丙基环戊 酯、甲基丙烯酸叔戊基环庚酯、丙烯酸叔丁基环己酯、丙烯酸异己基环戊酯和丙烯酸甲基异 戊基环辛酯。适合的增韧剂的另外的例子描述于US 4，355，147中。该参考文献描述了多环 丙烯酸酯或甲基丙烯酸酯，如丙烯酸异冰片酯和甲基丙烯酸异冰片酯、丙烯酸二环戊二烯 酯和甲基丙烯酸二环戊二烯酯、丙烯酸金刚烷酯和甲基丙烯酸金刚烷酯、及丙烯酸异松菔 (isopinocamphyl)酯和甲基丙烯酸异松菔酯。增韧剂的另外的实例提供于US 5，270，418 中。该参考文献描述了支链烷基羟基环烷基的丙烯酸酯、甲基丙烯酸酯、丙烯酰胺和甲基丙 烯酰胺。典型的实例包括甲基丙烯酸4-叔丁基-2-羟基环己酯(TBE)；甲基丙烯酸4-叔 丁基-2-羟基环戊酯；甲基丙烯酰氧基氨基-4-叔丁基-2-羟基环己烷；甲基丙烯酸6-异 戊基-3-羟基环己酯；和甲基丙烯酰氧基氨基-2-异己基-5-羟基环戊烷。内润湿剂也可以用于增加上述水凝胶组合物的湿润性。适合的内润湿剂的实例包 括如在US 4，652，622中描述的N-烯酰基三烷基甲硅烷基胺化产物。这些试剂可以由下列 通式表示CH2 = C (E) C (0) N (H) CH (G) (CH2) qC (0) OSi (V) 3其中E是氢或甲基，G 是(CH2) rC (0) OSi (V) 3 或氢，V是甲基、乙基或丙基，q是1至15的整数形式，r是1至10的整数形式，q+r是1至15的整数形式，以下简称NATA。丙烯酰氧基-和甲基丙烯酰氧基_、单-和二羧基的氨基酸、以下的NAA给聚硅 氧烷聚合物赋予了所希望的表面润湿特性，但是在聚合前不包含硅氧烷单体的单体混合物 完全沉淀析出完成。NAA可以被改性以形成三烷基甲硅烷基酯，其更容易被引入聚硅氧烷 聚合物中。优选的NAA是三甲基甲硅烷基-N-甲基丙烯酰氧基谷氨酸酯、三乙基甲硅烷 基-N-甲基丙烯酰氧基谷氨酸酯、三甲基-N-甲基丙烯酰氧基-6-氨基己酸酯、三甲基甲硅 烷基-N-甲基丙烯酰氧基-氨基十二酸酯、和双三甲基_甲硅烷基-N-甲基丙烯酰氧基天 门冬胺酸酯。
优选的润湿剂还包括丙烯酸和甲基丙烯酸、及其衍生物。通常，上述润湿剂占少于 该组合物的5重量％。
括2-异 丙烯基-4，4- 二甲基-P恶唑啉-5-酮(IPDMO)、2_乙烯基-4，4- 二甲基-2-嗯唑啉-5-酮 (VDMO)、环己烷螺-4，- (2，-异丙烯基-2，-嗯唑-5，-酮)(IPCO)、环己烷-螺_4，- (2，-乙 烯基-2，-蝶唑-5，-酮)作0))、和2-(1-丙烯基)-4，4-二甲基-聰唑-5-酮(PDMO)。上 述聰唑酮的制备是本领域已知的，并且描述于US 4，810，764中。这些优选的内润湿剂具有使其成为特别理想的润湿剂的两个重要特征(1)它们 是相对非极性的，并且与疏水性单体(聚硅氧烷和增韧剂)相容，和(2)当温和水解时它们 转变成高度极性的氨基酸，其赋予显著的润湿特性。当在其它组分的存在下聚合时，形成了 共聚物。这些内润湿剂通过碳_碳双键与聚硅氧烷单体的封端以及与增韧剂聚合，从而形 成特别可用于生物医学器件、尤其是接触镜的共聚材料。如指出的，本主题的水凝胶组合物包括亲水性单体单元。适当的亲水性单体单 元包括那些在 US 4，259，467 ；4，260，725 ；4，440，918 ；4，910，277 ；4，954，587 ；4，990，582 ； 5,010，141 ；5，079，319 ；5, 310, 779 ；5，321，108 ；5，358，995 ；5，387，662 中所描述的；在此
将上述所有专利通过引用结合在此。优选的亲水性单体的实例包括含丙烯酸和乙烯基的单 体，如亲水性的含丙烯酸_、甲基丙烯酸_、衣康酸_、苯乙烯基_、丙烯酰胺基_、甲基丙烯酰 胺基-和乙烯基-的单体。优选的亲水性单体可以含丙烯酸基或含乙烯基的。上述亲水性单体本身可以用作 交联剂。术语“乙烯基型”或“含乙烯基”单体是指包含乙烯基(CH2 = CQH)的单体，并且它 们通常是高反应性的。上述亲水性的含乙烯基的单体已知是相对容易聚合的。“丙烯酸型” 或“含丙烯酸”的单体是那些包含由以下通式所代表的含丙烯酸基的单体
权利要求
1.一种眼科器件，该器件包括聚合的共聚单体混合物，其包括有包含疏水段和亲水段的两性多嵌段共聚物，其中该 两性多嵌段共聚物具有至少一种能够参与自由基反应的硫代羰基硫代基团。
2.权利要求1的眼科器件，其中该眼科器件是接触镜。
3.权利要求2的眼科器件，其中该接触镜是硬质透气性接触镜。
4.权利要求2的眼科器件，其中该接触镜是软质接触镜。
5.权利要求2的眼科器件，其中该接触镜是水凝胶接触镜。
6.权利要求1的眼科器件，其中该透镜是人工晶状体。
7.权利要求6的眼科器件，其中该透镜是有晶状体眼的人工晶状体。
8.权利要求6的眼科器件，其中该透镜是无晶状体眼的人工晶状体。
9.权利要求1的眼科器件，其中该器件是角膜移植物。
10.权利要求1的器件，其中该疏水段选自聚硅氧烷、全氟聚醚和聚二烯。
11.权利要求1的器件，其中该亲水段由选自以下组分的聚合单体形成甲基丙烯酸 2-羟乙酯、甲基丙烯酸甘油酯、甲基丙烯酸、丙烯酸、甲基丙烯酰胺、丙烯酰胺、N，N’ - 二甲 基甲基丙烯酰胺、N，N’_ 二甲基丙烯酰胺；烯键式不饱和聚(环氧烷烃)、环状内酰胺、N-乙 烯基-2-吡咯烷酮、亲水性乙烯基碳酸酯、亲水性乙烯基氨基甲酸酯单体、丙烯酸2-羟乙 酯、(甲基)丙烯酸2-乙氧基乙氧基)乙酯、(甲基)丙烯酸甘油酯、聚((甲基)丙烯 酸乙二醇酯)、(甲基)丙烯酸四氢糠酯、N-乙烯基乙酰胺、它们的共聚物、衍生物及组合。
12.权利要求1的器件，其中能够参与自由基反应的硫代羰基硫代基团选自二硫代羧 酸酯、三硫代碳酸酯、二硫代氨基甲酸酯和黄原酸酯。
13.权利要求1的眼科器件，其还包括有机硅化合物作为共聚单体混合物的一部分。
14.权利要求13的眼科器件，其中该硅化合物选自硅氧烷基(甲基)丙烯酸酯、硅氧烷 基(甲基)丙烯酰胺、硅氧烷基乙烯基氨基甲酸酯、可聚合的硅氧烷低聚物和大单体、及它 们的混合物。
15.权利要求13的眼科器件，其还包括至少一种选自以下的成分作为单体混合物的一 部分交联剂、内润湿剂、亲水性单体和增韧剂。
16.权利要求15的眼科器件，其中该亲水性单体选自亲水性的含丙烯酸基-、甲基丙烯 酸基_、衣康酸基_、苯乙烯基_、丙烯酰胺基_、甲基丙烯酰胺基_、和乙烯基-的单体，及它 们的混合物。
17.权利要求16的眼科器件，其中该亲水性单体选自由以下通式表示的含丙烯酸基团 的单体、及它们的混合物
18.权利要求16的眼科器件，其中含乙烯基的亲水性单体选自N-乙烯基内酰胺、N-乙烯基吡咯烷酮、N-乙烯基-N-甲基乙酰胺、N-乙烯基-N-乙基乙酰胺、N-乙烯基-N-乙基 甲酰胺、N-乙烯基甲酰胺、及它们的混合物。
19.权利要求16的眼科器件，其中该亲水性单体选自N，N-二甲基丙烯酰胺、甲基丙烯 酸2-羟乙酯、甲基丙烯酸甘油酯、2-羟乙基甲基丙烯酰胺、甲基丙烯酸、丙烯酸、及它们的 混合物。
20.权利要求1的眼科器件，其还包括选自以下组分的烯键式不饱和亲水性单体作为 共聚单体混合物的一部分烯键式不饱和聚环氧烷烃；烯键式不饱和聚丙烯酰胺；烯键式 不饱和聚乙烯吡咯烷酮；烯键式不饱和聚乙烯醇；烯键式不饱和聚(甲基丙烯酸羟乙酯)； 烯键式不饱和N-烷基-N-乙烯基乙酰胺、及它们的混合物。
21.权利要求20的眼科器件，其中该烯键式不饱和性由选自以下的基团来提供(甲 基)丙烯酸酯基、(甲基)丙烯酰胺基、苯乙烯基、链烯基、乙烯基碳酸酯基、乙烯基氨基甲 酸酯基、及它们的混合物。
22.权利要求1的眼科器件，其还包括疏水性单体。
23.权利要求22的眼科器件，其中该疏水性单体选自(甲基)丙烯酸烷基酯、N-烷基 (甲基)丙烯酰胺、乙烯基碳酸烷基酯、乙烯基氨基甲酸烷基酯、(甲基)丙烯酸氟烷基酯、 N-氟烷基(甲基)丙烯酰胺、N-氟烷基乙烯基碳酸酯、N-氟烷基乙烯基氨基甲酸酯、含硅酮 的(甲基)丙烯酸酯、(甲基)丙烯酰胺、乙烯基碳酸酯、乙烯基氨基甲酸酯、苯乙烯类单体 如苯乙烯、α -甲基苯乙烯、ρ -甲基苯乙烯、P -叔丁基一氯苯乙烯和P -叔丁基二氯苯乙 烯；聚氧亚丙基(甲基)丙烯酸酯、甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸十二烷基酯、甲基丙烯酸八 氟戊酯、甲基丙烯酸全氟辛酯、甲基丙烯酰基氧丙基三(三甲基甲硅烷氧基)硅烷(TRIS)、 及它们的混合物。
24.权利要求1的眼科器件，其还包括选自有机过氧化物的自由基热聚合引发剂，如 过氧化乙酰、过氧化月桂酰、过氧化癸酰、过氧化硬脂酰、过氧化苯甲酰、过氧化新戊酸叔丁 酯、过氧二碳酸酯、及它们的混合物。
25.权利要求1的眼科器件，其还包括紫外光引发剂。
26.一种形成眼科器件的方法，其包括提供包括两性多嵌段共聚物的可聚合的混合物，该多嵌段共聚物包括疏水段和亲水 段，其中该两性多嵌段共聚物具有至少一种能够参与自由基反应的硫代羰基硫代基团；使该可聚合的混合物处于聚合条件下；和，将该可聚合的混合物成型为期望形状的眼科器件。
27.权利要求沈的方法，其中该疏水段选自聚硅氧烷、全氟聚醚和聚二烯。
28.权利要求沈的方法，其中该亲水段由选自以下组分的聚合单体形成甲基丙烯酸 2-羟乙酯、甲基丙烯酸甘油酯、甲基丙烯酸、丙烯酸、甲基丙烯酰胺、丙烯酰胺、N，N’ - 二甲 基甲基丙烯酰胺、Ν，Ν’_ 二甲基丙烯酰胺、烯键式不饱和聚(环氧烷烃)、环状内酰胺、N-乙 烯基-2-吡咯烷酮、亲水性乙烯基碳酸酯、亲水性乙烯基氨基甲酸酯单体、丙烯酸2-羟乙 酯、(甲基)丙烯酸2- -乙氧基乙氧基)乙酯、(甲基)丙烯酸甘油酯、聚((甲基)丙烯 酸乙二醇酯)、(甲基)丙烯酸四氢糠酯、N-乙烯基乙酰胺、它们的共聚物、衍生物及组合。
29.权利要求沈的方法，其中能够参与自由基反应的硫代羰基硫代基团选自二硫代羧 酸酯、三硫代碳酸酯、二硫代氨基甲酸酯和黄原酸酯。
30.权利要求沈的方法，其中在使该可聚合的混合物处于聚合条件下之后进行成型的步骤。
31.权利要求沈的方法，其中该成型步骤包括切割、车床切削、抛光、及它们的组合。
32.权利要求沈的方法，其中在使该可聚合的混合物处于聚合条件下的步骤之前，该 方法还包括将该可聚合的混合物置于模具中的步骤，所述可聚合的混合物包括至少一种可 聚合的表面活性剂，其选自具有至少一个官能化末端的泊洛沙姆、具有至少一个官能化末 端的反泊洛沙姆、具有至少一个官能化末端的泊洛沙胺、具有至少一个官能化末端的反向 泊洛沙胺、及它们的混合物。
33.权利要求32的方法，其中聚合步骤在选自旋转模具和静止模具的模具中进行。
34.权利要求沈的方法，其中聚合步骤在合适的模具或容器中进行，以形成纽扣状物、 盘状物或棒状物。
35.权利要求沈的方法，其还包括水合该聚合的混合物的步骤。
36.权利要求沈的方法，其中形成的眼科器件选自硬质透气性接触镜、软质接触镜、人 工晶状体、有晶状体眼的人工晶状体、无晶状体眼的人工晶状体和角膜移植物。
37.一种两性多嵌段共聚物，其包括疏水段和亲水段，其中两性多嵌段共聚物具有至少 一个能够参与自由基反应的硫代羰基硫代基团。
38.权利要求37的两性多嵌段共聚物，其中该疏水段选自聚硅氧烷、全氟聚醚和聚二火布。
39.权利要求37的两性多嵌段共聚物，其中该亲水段由选自以下组分的聚合单体形 成甲基丙烯酸2-羟乙酯、甲基丙烯酸甘油酯、甲基丙烯酸、丙烯酸、甲基丙烯酰胺、丙烯酰 胺、N，N’ - 二甲基甲基丙烯酰胺、N，N’ - 二甲基丙烯酰胺、烯键式不饱和聚(环氧烷烃)、环 状内酰胺、N-乙烯基-2-吡咯烷酮、亲水性乙烯基碳酸酯、亲水性乙烯基氨基甲酸酯单体、 丙烯酸2-羟乙酯、(甲基)丙烯酸2- -乙氧基乙氧基)乙酯、(甲基)丙烯酸甘油酯、聚 ((甲基)丙烯酸乙二醇酯)、(甲基)丙烯酸四氢糠酯、N-乙烯基乙酰胺、它们的共聚物、衍 生物及组合。
40.权利要求37的两性多嵌段共聚物，其中能够参与自由基反应的硫代羰基硫代基团 选自二硫代羧酸酯、三硫代碳酸酯、二硫代氨基甲酸酯和黄原酸酯。
全文摘要
本发明描述了包括疏水段和亲水段的两性多嵌段共聚物用作形成眼科器件，如接触镜、人工晶状体、角膜移植物等等中的共聚单体的应用，该两性多嵌段共聚物具有至少一个能够参与自由基反应的硫代羰基硫代基团。
文档编号G02B1/04GK102066986SQ200980109536
公开日2011年5月18日 申请日期2009年3月17日 优先权日2008年3月17日
发明者D·A·希普, D·帕夫洛维奇, J·F·孔茨勒, J·G·林哈特 申请人:博士伦公司