一种复合水凝胶角膜接触镜的制作方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种复合水凝胶角膜接触镜，该角膜接触镜包括水凝胶层和透明质酸与壳聚糖衍生物复合层，所述透明质酸与壳聚糖衍生物复合层位于水凝胶层的内表面和/或外表面。本实用新型提供的复合水凝胶角膜接触镜，具有较好的抗蛋白质吸附的能力、良好的亲水性、更好的保水性能和稳定性，其具有较大的社会效益和经济效益。
【专利说明】一种复合水凝胶角膜接触镜
【技术领域】
[0001]本实用新型属于角膜接触镜领域，具体涉及一种复合水凝胶角膜接触镜。
【背景技术】
[0002]角膜接触镜又称为隐形眼镜，近年来发展迅速。制造角膜接触镜的材料可以分为硬性不透气材料、硬性透气性材料、软性非亲水性材料(又称为弹性材料)和软性亲水性材料(又称为水凝胶材料)。其中，采用硬性不透气材料和硬性透气性材料制造的角膜接触镜具有较高的硬度，人眼难以适应，配戴舒适度不高，应用不广泛。采用软性非亲水性材料制造的角膜接触镜与人眼的相容性差，容易粘附蛋白质，从而引起眼镜的炎症，对角膜接触镜表面进行改性是降低其对蛋白质的粘附并提高其生物相容性的一种方法。
[0003]水凝胶是制备软性角膜接触镜的主要原料。传统的水凝胶角膜接触镜是通过引发剂引发单体甲基丙烯酸羟乙酯进行自由基共聚反应形成水凝胶网络。尽管聚甲基丙烯酸羟乙酯具有较好的柔软性和弹性，但是其含水量较低、透氧性能较差，因此这类角膜接触镜不适合长期佩戴。为了改善聚甲基丙烯酸羟乙酯的透氧性能，研究者将亲水性单体如N-乙烯基吡咯烷酮和甲基丙烯酸羟乙酯共聚制备水凝胶，所得水凝胶的含水量增加，这就改善了角膜接触镜的佩戴舒适度；含水量的增加使得水凝胶的透氧量也相应的增加，从而延长了水凝胶角膜接触镜的佩戴时间。然而，过多的含水量又会照成水凝胶的弹性模量下降以及易变形等缺点而无法满足角膜接触镜矫正视力的要求，同时亲水性单体也会增加角膜接触镜的蛋白质吸附，增加滋生细菌的几率。
[0004]点击化学(Click chemistry)的概念是Sharpless等在2001年提出的，指通过C-X-C这样的原子单元高效、可靠、高选择性地合成一系列化合物的新方法。这类反应目前已在新药研究、生物化学、材料制备领域中得到了广泛应用。其中叠氮化物和炔在Cu( I )催化的Huisgenl，3-偶极环加成反应由于具有反应可在水溶液进行、速率快、无副产物、所生成产物在生理条件下稳定且无毒等优点，在组织工程和药物传递领域已得到了越来越多的关注。
【发明内容】
[0005]本实用新型的目的是克服上述传统隐形眼镜的不足，提供一种新的角膜接触镜。
[0006]本实用新型的技术方案是:
[0007]—种复合水凝胶角膜接触镜，该角膜接触镜包括水凝胶层和透明质酸与壳聚糖衍生物复合层，所述透明质酸与壳聚糖衍生物复合层位于水凝胶层的内表面和/或外表面。
[0008]其中，水凝胶层构成角膜接触镜的球面或非球面主体结构。透明质酸与壳聚糖衍生物复合层由一层透明质酸层和壳聚糖衍生物层叠加而成，或者由多层透明质酸层和壳聚糖衍生物层相互交替叠加而成。透明质酸与壳聚糖衍生物复合层中的透明质酸层与所述水凝胶层相连。
[0009]本实用新型中角膜接触镜的直径可以根据需要进行适当调整，其一般为13.5mm ?14.5mm。
[0010]本实用新型中水凝胶层的厚度为0.02?0.20mm，水凝胶层具体可采用pHEMA材质制成。所述透明质酸与壳聚糖衍生物复合层的厚度为0.01?0.20mm,进一步的，其中透明质酸层的单层厚度为0.002?0.100mm，所述壳聚糖衍生物层的单层厚度为0.002?
0.100mm。
[0011]本实用新型的复合水凝胶角膜接触镜可以先制备含炔基的透明质酸衍生物以及含叠氮的壳聚糖衍生物；再将含炔基的透明质酸衍生物利用环氧氯丙烷接枝到水凝胶表面；然后将含叠氮基团的壳聚糖衍生物、含炔基的透明质酸衍生物采用层层自主装的方法组装到水凝胶表面制备壳聚糖和透明质酸的多层膜，每层膜之间通过点击化学的方法交联。其制备过程如图3所示。
[0012]本实用新型提供的复合水凝胶角膜接触镜，具有较好的抗蛋白质吸附的能力、良好的亲水性、更好的保水性能和稳定性，其具有较大的社会效益和经济效益。
【专利附图】
【附图说明】
[0013]图1是本实用新型的一种复合水凝胶角膜接触镜结构示意图。
[0014]图2是本实用新型的另一种复合水凝胶角膜接触镜结构示意图。
[0015]图3是本实用新型的复合水凝胶角膜接触镜的制备示意图。
[0016]图中，I为水凝胶层，2为透明质酸与壳聚糖衍生物复合层。
【具体实施方式】
[0017]下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步的说明。
[0018]如图所示，本复合水凝胶角膜接触镜由水凝胶层I和透明质酸与壳聚糖衍生物复合层2构成。其中水凝胶层I构成角膜接触镜的球面或非球面主体结构，水凝胶层的厚度为0.02?0.20mm，其中间厚度可根据需要略有降低。
[0019]所述透明质酸与壳聚糖衍生物复合层2可设于水凝胶层的外表面(如图2)、位于水凝胶层的内表面或者设于水凝胶层的内外表面(如图1)，透明质酸与壳聚糖衍生物复合层2的形状依赖于水凝胶层1，其厚度可根据具体需求或者根据透明质酸层和壳聚糖衍生物层的叠加数目在0.01?0.20mm范围内进行调整。进一步的，透明质酸与壳聚糖衍生物复合层2由至少一层透明质酸层和壳聚糖衍生物层叠加而成，其以多层(如10层以上)透明质酸层和壳聚糖衍生物层相互交替叠加为佳。单层透明质酸层或单层壳聚糖衍生物层的厚度可在0.002?0.1OOmm范围内调整。水凝胶层I与透明质酸与壳聚糖衍生物复合层2之间是通过透明质酸层相连。从微观角度讲，如图3所示，透明质酸层通过其含有的炔基利用环氧氯丙烷接枝到水凝胶表面，而壳聚糖衍生物进一步通过其含有的叠氮基团连接在透明质酸层上，进而可以一层一层地制备多层膜。
[0020]以下提供一种复合水凝胶角膜接触镜的制备方法，但本实用新型中的复合水凝胶角膜接触镜并不局限于下述方法:
[0021]1.含炔基的透明质酸:0.5g透明质酸溶解在IOOmL水中，再向其中加入
11.4mL0.5mol/L氢氧化钠水溶液,剧烈搅拌30min后,再滴加450 μ L溴丙炔。于60°C下反应4h。半透膜透析72h，冷冻干燥，最终得到含炔基的透明质酸水溶液。[0022]2.含叠氮的壳聚糖衍生物:在1.0mL的离心管中，0.4707g NaN3溶于1.1768mL含0.0058g四丁基溴化铵水溶液，四丁基溴化铵作为相转移催化剂，然后加入0.57mL环氧氯丙烷，避光，在室温使用磁力搅拌器搅拌过夜。50mL烧瓶中，0.12g壳聚糖溶解于7.50mL水,含5%醋酸，再加入盐酸使溶液中最终盐酸的浓度为0.5%v/v和前一步的反应溶液。室温避光磁力搅拌24h。半透膜透析72h，冷冻干燥，最终得叠氮化壳聚糖。
[0023]3.角膜接触镜:在圆底烧瓶中依次加入一片pHEMA水凝胶(干重约30mg)和IOml异丙醇，磁力搅拌下滴加0.25ml环氧氯丙烷，并立即滴加5.82mL 0.55mol/L Na0H/H20溶液，反应4.5h后进入模具制备符合特定形状和尺寸的水凝胶片。
[0024]将水凝胶片放入IOml0.5%含炔基的透明质酸衍生物水溶液中，继续反应4.5h,用去离子水洗涤数次后得到表面接枝透明质酸的水凝胶角膜接触镜。在透明质酸的溶液中还可以溶解一定量的硫酸铜和维生素C使最终CuSO4的浓度0.33mM和维生素C的为0.48mM。
[0025]将已处理好的水凝胶片在lmg/ml含叠氮的壳聚糖衍生物中浸泡20min，使水凝胶片表面吸附一层壳聚糖层，吸附过程完成后取出水凝胶，用去含0.1M的氯化钠溶液冲洗水凝胶片，以去除游离的壳聚糖衍生物分子，用氮气吹干后浸入到带有负电的透明质酸衍生物溶液中浸泡20min，使水凝胶片表面带有吸附负电荷分子透明质酸衍生物，同时让叠氮基团和炔基反应，形成稳定的交联点，用去含0.1M的氯化钠溶液冲洗水凝胶片，以去除游离透明质酸分子。重复上述步骤10次，可制备含10个双层的多层膜。
[0026]4.性能测试:所得的膜的接触角为25°，比pHEMA水凝胶(40° )低，说明改性后的水凝胶表面更具亲水性能。所得的膜吸附的溶菌酶为80 μ g、牛血清白蛋白为150 μ g，比pHEMA水凝胶(溶菌酶为170 μ g、牛血清白蛋白为350 μ g)低，说明改性后的水凝胶有着更好的抗蛋白质吸附的能力。所得的膜的平衡含水量为53%比pHEMA水凝胶(47%)高，失水速率比pHEMA水凝胶更慢，说明改性后的水凝胶有着更好的保水性能。所得膜分别在PBS防置I周，2周以及4周后的平衡含水量、接触角、抗蛋白质吸附的值均和刚刚组装完的水凝胶片类似，说明这种基于点击化学的层层自组装多层膜具有很好的稳定性。
【权利要求】
1.一种复合水凝胶角膜接触镜，其特征在于该角膜接触镜包括水凝胶层和透明质酸与壳聚糖衍生物复合层，所述透明质酸与壳聚糖衍生物复合层位于水凝胶层的内表面和/或外表面。
2.根据权利要求1所述的复合水凝胶角膜接触镜，其特征在于所述透明质酸与壳聚糖衍生物复合层由一层透明质酸层和壳聚糖衍生物层叠加而成，或者由多层透明质酸层和壳聚糖衍生物层相互交替叠加而成。
3.根据权利要求2所述的复合水凝胶角膜接触镜，其特征在于所述透明质酸与壳聚糖衍生物复合层中的透明质酸层与所述水凝胶层相连。
4.根据权利要求1所述的复合水凝胶角膜接触镜，其特征在于所述水凝胶层构成角膜接触镜的球面或非球面主体结构。
5.根据权利要求1所述的复合水凝胶角膜接触镜，其特征在于该角膜接触镜的直径为13.5mm ?14.5mm。
6.根据权利要求1所述的复合水凝胶角膜接触镜，其特征在于所述水凝胶层的厚度为0.02?0.20mm,所述透明质酸与壳聚糖衍生物复合层的厚度为0.01?0.20mm。
7.根据权利要求2所述的复合水凝胶角膜接触镜，其特征在于所述透明质酸层的单层厚度为0.002?0.100mm，所述壳聚糖衍生物层的单层厚度为0.002?0.100mm。
【文档编号】G02C7/04GK203502692SQ201320599126
【公开日】2014年3月26日 申请日期:2013年9月26日 优先权日:2013年9月26日
【发明者】胡小红, 董岩, 顾明月, 陈频, 王昕 , 马小涵 申请人:金陵科技学院