具有改进的固化速度和其他性质的有机硅水凝胶的制作方法
【专利摘要】本发明涉及：一种有机硅聚合物，所述有机硅聚合物由含有(i)至少一种有机硅组分和(ii)2-羟基乙基丙烯酰胺的反应性组分形成；一种含有这种有机硅聚合物的有机硅水凝胶；一种含有这种聚合物的生物医疗装置(例如接触镜片)；和一种由这种水凝胶形成的生物医疗装置。
【专利说明】具有改进的固化速度和其他性质的有机硅水凝胶
[0001]相关申请
[0002]本申请要求2011 年 9 月 30 日提交的题为 SILICONE HYDROGELS HAVING IMPROVEDCURING SPEED AND OTHER PROPERTIES 的美国临时专利申请 61/541，556，以及 2012 年9 月 6 日提交的题为 SILICONE HYDROGELS HAVING IMPROVED CURING SPEED AND OTHERPROPERTIES的美国专利申请13/604，680的优先权，所述专利申请的内容以引用方式并入本文。
【技术领域】
[0003]本发明涉及有机硅聚合物/有机硅水凝胶和眼科装置，如由有机硅聚合物/有机硅水凝胶形成的接触镜片。
【背景技术】
[0004]自20世纪50年代起,接触镜片就已被商业化利用以改进视力。第一种接触镜片由硬质材料制得。尽管目前仍然使用这些镜片，但由于其较差的初始舒适度和相对较低的氧气透过性，这些镜片不适用于所有患者。该领域的后续发展产生了基于水凝胶的软性接触镜片，所述软性接触镜片在当今为极为流行。许多使用者发现软性镜片更舒适，增加的舒适水平可允许软性接触镜片使用者比硬质接触镜片的使用者佩戴镜片更长时间。
[0005]水凝胶为含有平衡态的水的水合交联聚合物体系。水凝胶通常为氧气可渗透的和生物相容性的，使得它们成为用于制备生物医疗装置，特别是接触式或眼内镜片的优选材料。
[0006]常规水凝胶由主要含有亲水性单体(如甲基丙烯酸2-羟乙酯(“HEMA”)或N-乙烯基吡咯烷酮(“NVP”))的单体混合物制得。美国专利3，220，960,4, 495，313,4, 889，664和5，039，459公开了常规水凝胶的形成。这种混合物的共混物通常使用热或光活化引发剂进行固化。固化这种共混物所需的时间通常为数分钟至超过24小时。在商业工艺中，优选的是固化时间短。所得聚合物在水中溶胀。吸收的水软化所得水凝胶，并允许一定程度的透氧度。
[0007]本发明涉及如下发现:具有改进的固化速度和其他性质的含有2-羟基乙基丙烯酰胺的有机硅聚合物/有机硅水凝胶以及由其形成的眼科装置，如接触镜片。
【发明内容】
[0008]在一方面，本发明涉及:一种有机硅聚合物，所述有机硅聚合物由含有(i)至少一种有机硅组分和(ii) 2-羟基乙基丙烯酰胺的反应性组分形成；一种含有这种有机硅聚合物的有机硅水凝胶；一种含有这种聚合物的生物医疗装置(例如接触镜片)；和一种由这种水凝胶形成的生物医疗装置。
[0009]通过本发明的【具体实施方式】和权利要求书，本发明的其他特征和优点将显而易见。【具体实施方式】
[0010]据信根据本文的描述，本领域的技术人员可最大限度地利用本发明。如下具体实施例可理解为仅是示例性的，并且无论如何都不会以任何方式限制本公开的其余部分。
[0011]除非另有规定，否则本文使用的所有技术和科学术语都具有本发明所属【技术领域】普通技术人员公知的相同含义。另外，将本文提及的所有出版物、专利申请、专利及其它参考文献以引用方式并入本文。
[0012]定义
[0013]如本文所用，“生物医疗装置”为设计为在哺乳动物组织或流体中或在哺乳动物组织或流体上使用的任何制品。这些装置的例子包括但不限于导管、植入物、支架和眼科装置(如眼内镜片和接触镜片)。
[0014]如本文所用，“眼科装置”为位于眼睛或眼睛的任何部分(包括角膜、眼睑和眼腺)中或位于眼睛或眼睛的任何部分(包括角膜、眼睑和眼腺)上的任何装置。这些装置可提供光学矫正、整容、视觉提高、治疗益处(例如作为绷带)或活性组分(如药物或类药剂营养品组分)的递送，或前述任意者的组合。眼科装置的例子包括但不限于镜片和光学和眼用插入物(包括但不限于泪点塞等)。[0015]如本文所用，术语“镜片”指位于眼睛中或位于眼睛上的眼科装置。术语镜片包括但不限于软性接触镜片、硬质接触镜片、眼内镜片和覆盖镜片。
[0016]在一个实施例中，本发明的生物医疗装置、眼科装置和镜片包括有机硅聚合物或有机硅水凝胶。这些有机硅水凝胶通常含有有机硅组分和/或疏水性和亲水性单体，所述疏水性和亲水性单体在经固化的装置中彼此共价键合。
[0017]如本文所用，“反应性混合物”指组分(反应性和非反应性)的混合物，所述组分被混合在一起，并经受聚合条件以形成本发明的有机硅水凝胶。反应性混合物包含反应性组分，如单体、大分子单体、预聚物、交联剂和引发剂，和添加剂(如润湿剂、脱模剂、染料、光吸收化合物(如UV吸收剂和光致变色化合物)，所述添加剂中的任意者可为反应性或非反应性的，但能够保留在所得生物医疗装置内)，以及药物和类药剂营养品化合物。应理解可基于所制得的生物医疗装置及其预期用途而添加广泛范围的添加剂。反应性混合物的组分的浓度以除了稀释剂之外的反应混合物中所有组分的重量％给出。当使用稀释剂时，它们的浓度基于反应混合物中所有的组分和稀释剂的量以重量％给出。
[0018]有机硅鉬分
[0019]含有机硅的组分(或有机硅组分)为在单体、大分子单体或预聚物中含有至少一个[一Si—O— Si]基团的组分。在一个实施例中，以含有机硅的组分的总分子量计，Si和附接的O以大于20重量％，如大于30重量％的量存在于含有机硅的组分中。可用的含有机硅的组分包含可聚合的官能团，如丙烯酸酯、甲基丙烯酸酯、丙烯酰胺、甲基丙烯酰胺、N-乙烯基内酰胺、N-乙烯基酰胺和苯乙烯基官能团。可用于本发明中的含有机硅的组分的例子可见于美国专利 3，808，178 ;4，120，570 ;4，136，250 ;4，153，641 ;4，740，533 ;5，034，461 ；5，962，548 ;5，998，498 ;和 5，070，215，以及欧洲专利 080539 中。
[0020]合适的包含有机硅组分包括式I的化合物
[0021]
【权利要求】
1.一种具有至少约90%的全光透射率的有机硅聚合物，所述聚合物由包含(i)至少一种有机硅组分和(ii) 2-羟基乙基丙烯酰胺的反应性组分形成。
2.根据权利要求1所述的有机硅聚合物，其中所述至少一种有机硅组分包含至少一种二烷基甲娃烷氧基甲娃烷基基团。
3.根据权利要求1所述的聚合物，其中至少一种有机硅组分选自式I的化合物:
4.根据权利要求1所述的聚合物，其中所述至少一种有机硅组分选自单甲基丙烯酰氧基丙基封端的单-正烷基封端的聚二烷基硅氧烷；双-3-丙烯酰氧基-2-羟基丙氧基丙基聚二烷基硅氧烷；甲基丙烯酰氧基丙基封端的聚二烷基硅氧烷；单-(3-甲基丙烯酰氧基_2_羟基丙氧基)丙基封端的单_烷基封端的聚二烷基硅氧烷；以及它们的混合物。
5.根据权利要求1所述的聚合物，其中所述至少一种有机硅组分选自单甲基丙烯酸酯封端的聚二甲基硅氧烷?’双-3-丙烯酰氧基-2-羟基丙氧基丙基聚二烷基硅氧烷；和单-(3-甲基丙烯酰氧基-2-羟基丙氧基)丙基封端的单-丁基封端的聚二烷基硅氧烷；以及它们的混合物。
6.根据权利要求1所述的聚合物，其中所述至少一种有机硅组分包括单-(3-甲基丙烯酰氧基-2-羟基丙氧基)丙基封端的单-丁基封端的聚二烷基硅氧烷。
7.根据权利要求1所述的聚合物，其中所述反应性组分还包含至少一种其他亲水性含丙烯酸类的单体。
8.根据权利要求7所述的聚合物，其中所述至少一种其他亲水性含丙烯酸类的单体为HEMA和/或DMA。
9.根据权利要求1所述的聚合物，其中(i)所述至少一种有机硅组分与(ii)所述2-羟基乙基丙烯酰胺的重量比为约50:1至约1:5。
10.根据权利要求1所述的聚合物，其中2-羟基乙基丙烯酰胺以至多约10重量％的量存在。
11.根据权利要求1所述的聚合物，其中所述反应混合物还包含至少一种下式的单体
12.—种有机娃水凝胶,其包含权利要求1的有机娃聚合物。
13.一种有机硅水凝胶，其由包含(i)至少一种有机硅组分和(ii)2-羟基乙基丙烯酰胺的反应混合物形成。
14.根据权利要求13所述的水凝胶，其中所述2-羟基乙基丙烯酰胺以约I至约25%的重量百分比存在。
15.根据权利要求13所述的水凝胶，其中所述反应混合物还包含聚酰胺。
16.一种接触镜片，其包含权利要求1的聚合物。
17.一种接触镜片，其由权利要求13的水凝胶形成。
18.根据权利要求16所述的接触镜片，其中所述接触镜片具有至少200%的伸长率。
19.根据权利要求17所述的接触镜片，其中所述接触镜片具有至少200%的伸长率。
20.根据权利要求16所述的接触镜片，其中所述接触镜片具有小于120psi的模量。
21.根据权利要求17所述的接触镜片，其中所述接触镜片具有小于120psi的模量。
22.—种生物医疗装置，其包含权利要求1的聚合物。
23.一种生物医疗装置，其由权利要求14的水凝胶形成。
【文档编号】C08G77/04GK103958570SQ201280059334
【公开日】2014年7月30日 申请日期:2012年9月25日 优先权日:2011年9月30日
【发明者】D.G.范德拉安 申请人:庄臣及庄臣视力保护公司