镜片生产方法

专利名称：镜片生产方法
技术领域：
本发明涉及眼用镜片如接触镜或眼内镜的生产方法。具体地，本发明提供在生产阶段用含有表面活性剂的组合物将碎片从这些镜片上去除。
背景技术：
接触镜由各种聚合材料制成，包括硬质透气材料、软性弹性体材料和软性水凝胶材料。目前出售的大部分接触镜由软性水凝胶材料制成。水凝胶为吸收和保留水分的交联聚合体系，典型地为10-80重量％的水，尤其是20-70重量％。水凝胶镜片通常通过聚合含有至少一种亲水性单体的成镜(lens-forming)单体混合物来制备，所述亲水性单体如甲基丙烯酸2-羟乙酯、N，N-二甲基丙烯酰胺、N-乙烯基-2-吡咯烷酮、甲基丙烯酸甘油酯和甲基丙烯酸。如果是硅酮水凝胶镜片，则将含硅酮单体与亲水性单体共聚。
已知有多种生产接触镜的方法。一种称为静态铸模法，其包括将成镜单体混合物在两部件模具中铸塑。其中一个模具部件包括用于形成镜片正面的铸塑面，另一个模具部件包括用于形成镜片背面的铸塑面。所述单体混合物在两部件模具中聚合或固化，形成接触镜。另一种方法称作旋转模塑法，其包括将成镜单体混合物在一片式前模具(one-piece front mold)中铸塑。所述模具以一定方式旋转以形成镜片背面，当模具旋转时单体混合物聚合。这些铸模方法可用于大规模的生产，包括自动或半自动加工以减少操作者误差和处理，以及降低生产成本。
接触镜铸塑后，将铸塑镜片经过各种后续步骤。如果是非硅酮水凝胶接触镜，通常将镜片用水或水溶液提取以去除全部杂质并使镜片水合。这些提取和水合步骤可以以联合单一的操作或以多个分开的操作形成。然后，典型地手工或自动化操作检查所述镜片，并包装在密封包装中以供出售。如果是硅酮水凝胶接触镜，所述镜片一般需要更严格的提取步骤，需要使用有机溶剂去除杂质如未反应的单体或作为聚合过程的副产物形成的低聚物。然后，镜片经过一个或多个水合步骤，其中使镜片与水或水溶液接触以使镜片水合并置换先前提取步骤中所用的有机溶剂。随后检查并包装镜片。
本发明认识到在镜片的生产过程中会有各种碎片聚积在接触镜上，即使是自动或半自动生产方法也是如此。一种现有方法涉及手工清洗镜片，其中操作者在检查前先轻柔地摩擦镜片以去除碎片。不过，这种方法需要大量劳力，因而涉及更高的生产成本；另外操作者可能损坏镜片。另一种现有方法包括在检查前避免对镜片作任何清洗。然而，这种方法常常导致将污染的镜片当作缺陷品而丢弃，即使镜片除被碎片污染外符合要求。因此，由于仅被碎片污染而无其它缺陷的镜片被丢弃从而降低了产量，因此导致更高的生产成本。
眼内镜也可以通过在模具中将成镜混合物聚合而铸塑。与接触镜的生产相似，典型地眼内镜也要经过检查和包装。
接触镜的常规佩戴过程中，典型地要求佩戴者定期地清洗镜片以去除来自泪膜或周围环境的可能污染镜片的碎片。例如，美国专利4,820,352(Reidhammer等)公开了为接触镜佩戴者设计的包括各种表面活性剂的组合物。在美国专利5,858,937(Richards等)中可以找到为接触镜佩戴者设计的组合物的其它实例。这些专利没有提出将所述组合物用于在生产阶段清洗接触镜。
本发明认识到在生产过程中将碎片从眼用镜片上去除是有利的，以使得改进后续生产阶段、降低生产成本以及提高生产产量。碎片的去除无需手工摩擦镜片即可完成。

发明内容
本发明涉及眼用镜片的生产方法，其依次包括下列步骤通过在模具中将成镜单体混合物聚合而铸塑眼用镜片，并从模具中取出铸塑镜片；使所述铸塑镜片与含有表面活性剂的水溶液接触以去除镜片上的碎片；以及检查并包装镜片。所述水溶液还可以含有缓冲剂和/或氯化钠。优选的表面活性剂包括聚氧乙烯-聚氧丙烯嵌段共聚物，非离子表面活性剂，如泊洛沙姆或poloxamine。本发明方法也可以用于另外的生物医学器件，如眼用植入物，其中在检查和包装该器件前，该器件先与所述溶液接触。
具体实施例方式
本发明适用于各种眼用镜片，包括接触镜和眼内镜。所述镜片可以由水凝胶共聚物制成。软性水凝胶接触镜由水凝胶聚合材料制成，水凝胶定义为在平衡状态含有水的交联聚合体系。常规的具有代表性的水凝胶接触镜材料通过将含有至少一种亲水性单体的单体混合物聚合而形成，所述亲水性单体包括(甲基)丙烯酸，如甲基丙烯酸和丙烯酸；(甲基)丙烯酸酯化烷基醚，如甲基丙烯酸2-羟乙酯(HEMA)、丙烯酸羟乙酯和甲基丙烯酸甘油酯；烷基(甲基)丙烯酰胺，如N，N-二甲基丙烯酰胺(DMA)和N，N-二甲基甲基丙烯酰胺；N-乙烯基内酰胺，如N-乙烯基吡咯烷酮(NVP)。如果是硅酮水凝胶，制成共聚物的单体混合物除包含亲水性单体外，还含有含硅酮单体。一般地，所述单体混合物将包含交联单体，即具有至少两个可聚合基团的单体，如乙二醇二甲基丙烯酸酯、四乙二醇二甲基丙烯酸酯和甲基丙烯酸2-乙酯-碳酸乙烯酯。或者，含硅酮单体或亲水性单体可以用作交联剂。
类似地，眼内镜也可以由水凝胶共聚物制成。已知的用于眼内镜的其它种类的材料包括非水凝胶硅酮材料和疏水性丙烯酸类。
如上所述，已知多种方法用于生产各种眼用镜片，如接触镜和眼内镜。这些方法包括静态铸模法和旋转模塑法。对于静态铸模法，成镜单体混合物被引入到两部件模具中。一个模具部件包括用于形成镜片正面的铸塑面，另一个模具部件包括用于形成镜片背面的铸塑面。例如通过将模具中的单体混合物接触光能(如紫外辐照)、热能或光能和热能的组合，将单体混合物聚合或固化。对于旋转模塑法，成镜单体混合物被引入到以控制方式旋转的一片式前模具中以形成镜片的背面，在模具旋转的同时单体混合物经受光和/或热能以固化成镜单体混合物。
镜片铸塑后，将镜片从模具中取出以进行后续步骤，包括提取和/或水化、检查并包装。
提取是为了将杂质从铸塑镜片上去除。如果是水凝胶镜片，水合是为了使镜片与水水合。如果是非硅酮水凝胶接触镜，通常将非活性稀释剂加入到成镜单体混合物中，且该稀释剂可以用水溶液从铸塑镜片中提取出来。所述水溶液也可以用作水合步骤，或者提取之后可以有一个分开的水合步骤。对于硅酮水凝胶镜片，镜片通常需要更严格的提取，需要使用有机溶剂来去除杂质例如未反应的单体、作为聚合过程的副产物形成的低聚物和在成镜硅酮单体混合物中所用的任何稀释剂。提取后，将硅酮水凝胶镜片经受一个或多个水合步骤，其中使镜片与水或水溶液接触以使镜片水合并置换前述提取步骤中所用的有机溶剂。
典型地，要进行检查以确保镜片没有任何缺陷，例如裂痕或其它不足之处。检查可以由操作者手工进行或自动化操作进行。随后，将通过检查的镜片包装，典型地包装在密封的水泡包装中。如果是水凝胶，镜片与水溶液一起包装以使镜片储存在包装中仍保持水合。典型地，通过对包装及其内容物高压灭菌而实现对镜片和包装溶液的灭菌。
如上所述，在生产过程中各种碎片可能聚积到镜片上，即使是自动或半自动生产方法也是如此。例如，如果镜片生产中涉及任何机械加工操作，例如对镜片磨边，则诸如灰尘或来自磨边操作的磨光剂的碎片可能粘到镜片上。此外，还有环境的碎片如灰尘。操作者可以通过在他/她的手指间摩擦镜片手工清洗镜片，但这需要大量劳动力，涉及更高的生产成本并引入操作者毁坏镜片的危险。对于自动检查方法，由于镜片上的碎片被系统误认为是缺陷，该碎片可能导致检查系统记录一个“假阳性”缺陷，从而导致降低的生产率和更高的生产成本。
本发明通过在检查前将碎片从镜片上去除而解决了这一问题。
用于本发明的溶液是水溶液。所述组合物包含作为必要成分的表面活性剂以将碎片从镜片上去除。认为生产过程中聚积在镜片上的碎片与镜片表面具有弱的化学或物理相互作用，从而导致碎片吸附在镜片上，例如来自生产操作的污染物通过范德华力和/或静电吸附在镜片表面。这与结合在旧的接触镜片上的蛋白质或脂质有区别。所述表面活性剂必须能够去除这些生产带来的碎片，优选无需通过操作者手工摩擦镜片。
优选的表面活性剂为非离子水溶性表面活性剂。通常，所述表面活性剂将有在10到35范围内的亲水亲油平衡值(HLB)和在400-20000范围内的分子量。
一类优选的表面活性剂是环氧乙烷和环氧丙烷的嵌段共聚物，其中聚氧乙烯和聚氧丙烯重复单元的比例决定表面活性剂的亲水亲油平衡值(HLB)。作为第一个实例，泊洛沙姆为商品名为Pluronic(BASFWyandotte Corp.，Wyandotte，Michigan)的聚氧乙烯、聚氧丙烯嵌段聚合物。具体的泊洛沙姆包括泊洛沙姆407(Pluronic F-127)和泊洛沙姆108(Pluronic F-38)。另一个实例是meroxapol 105(Pluronic 10 R5)。作为第二个实例，poloxamine为商品名为Tetronic(BASF WyandotteCorp.)的这些聚氧乙烯、聚氧丙烯嵌段聚合物的乙二胺加合物。具体的poloxamine包括分子量为大约7500到大约27000的poloxamine1107(Tetronic 1107)，其中所述加合物至少40重量％为聚(氧乙烯)，和poloxamine 1304(Tetronic 1304)。
另一类表面活性剂为各种十八烷醇的聚乙二醇醚。具体的实例是商品名为Brii 700(ICI Americas)的steareth-100。
其它的非离子表面活性剂包括脂肪酸的聚乙二醇酯，如椰子油(coconut)、聚山梨醇酯、高级烷烃(C12-C18)的聚氧乙烯或聚氧丙烯醚；聚山梨醇酯20(商标名为Tween20)；聚氧乙烯(23)十二烷基醚(商品名Brij35)；聚氧乙烯二醇(40)硬脂酸酯(商品名Myrj52)；聚氧乙烯二醇(20)硬脂酸酯(商品名Myrj49)和聚氧乙烯(25)丙二醇硬脂酸酯(商品名AtlasG 2612)。
根据以前的描述，可从McCutcheon′s Detergents and Emulsifiers(北美版，McCutcheon Division，MC Publishing Co.，Glen Rock，NJ07452)和CTFA International Cosmetic Ingredient Handbook(TheCosmetic，Toiletry，and Fragrance Association出版，Washington，D.C.)容易地确认适用于本发明的各种其它表面活性剂。
优选地，所述表面活性剂的使用总量为大约0.01到大约15重量％，优选0.1到5.0重量％，最优选0.1到1.5重量％。
任选地，所述溶液可以含有缓冲剂，所述缓冲剂对于维持溶液所需pH值是有用的。一般地，pH值优选在大约6到大约8之间，更优选在6.8到7.5之间。合适的缓冲剂包括基于硼酸和/或硼酸钠的硼酸盐缓冲剂；基于Na2HPO4、NaH2PO4和/或KH2PO4的磷酸盐缓冲剂；基于柠檬酸钾和/或柠檬酸的柠檬酸盐缓冲剂；碳酸氢钠；三羟甲基氨基甲烷(tromethamine)；以及它们的组合。一般地，如果存在，缓冲剂的用量范围将为大约0.05到2.5重量％，优选0.1到1.5重量％。
任选地，所述溶液可以含有抗微生物剂。所述抗微生物剂用于各种接触镜护理液中，当没有佩带时接触镜佩带者用上述护理液对他们的镜片进行消毒。在本发明所用的溶液中，无需对镜片进行消毒。不过，如果需要的话，可以用抗微生物剂来阻止在生产过程中储存时溶液中微生物的生长。合适的抗微生物剂包括聚[(二甲亚氨)-2-丁烯-1，4-二基氯]和[4-三(2-羟基乙基)氨基]-2-丁烯基-w-[三(2-羟基乙基)氨基]二氯(化学制品登记号为75345-27-6)，一般作为Polyquaternium 1(ONYX公司)获得；缩二胍及其盐，如阿来西定和聚亚己基缩二胍(如PHMB，商品名为Cosmocil CQ，得自ICIAmericas，Inc.，Wilmington DE)；苯扎氯铵(BAK)；以及山梨酸。如果存在，抗微生物剂以有效地保护所述溶液和阻止微生物生长的量使用。
所述组合物可以含有多种其它成分，包括螯合剂和/或多价螯合剂和重量克分子渗透浓度调节剂。螯合剂也叫多价螯合剂，常常与抗微生物剂联合使用。螯合剂的例子包括乙二胺四乙酸(EDTA)及其盐，尤其是乙二胺四乙酸二钠。这些试剂如果存在，可以以大约0.01到大约2.0重量％的量使用。其它合适的多价螯合剂包括葡糖酸、柠檬酸、酒石酸以及它们的盐，例如钠盐。重量克分子渗透浓度调节剂的例子包括氯化钠和氯化钾；单糖如葡萄糖；氯化钙和氯化镁；以及低分子量多羟基化合物，如甘油和丙二醇。这些试剂各自的用量为大约0.01到5重量％，优选为大约0.1到大约2重量％。氯化钠特别优选。
镜片可以通过浸渍与溶液接触。例如，多个镜片可以放置在盘子或篮子中，优选盘子或篮子含有单个隔室以将各个镜片单独放置，其中所述整个盘子或篮子然后被浸渍到溶液浴槽中，使得每个镜片都被溶液漂洗。合适盘子的例子在WO 01/32408(相应于2000年10月10日提交的US 09/684,644)和2002年3月28日提交的美国临时申请60/368,623中有描述，这些文献的公开内容引入本文作为参考。如果必要，可以搅拌溶液浴槽以更有效地从镜片上去除碎片。例如，所述浴槽可以配备有搅拌器或超声搅拌。
碎片从镜片上去除后，然后可以检查并包装镜片。
作为本发明的例证，下面提供了几个实施例。这些实施例仅仅是为了进一步例证本发明的各个方面而不应该曲解为限制本发明。
实施例1-6下面是可用于本发明的代表性溶液。
表1

进行下述实验以测试表1中实施例1-6的溶液。从同一生产批次获得70个硅酮水凝胶镜片。在本实验前，这些镜片用静态铸模方法铸塑，并且经过提取和水合。这些镜片为由共聚物balafilcon A制得的商品硅酮水凝胶接触镜，共聚物balafilcon A在美国专利5,260,000(Nandu等)中有更全面地描述，该文献的公开内容引入本文作为参考。
上述70个镜片分成7小组，每个小组有10个镜片。对于每一个小组，将实施例1-6的每个溶液100毫升放入到一400毫升的烧杯中，然后将10个镜片放入到这个相同的烧杯中并浸泡10分钟。作为对照，将100毫升与实施例1-6溶液相同但缺少任何表面活性剂的溶液放入到一400毫升烧杯中，并将10个镜片放入到这个相同的烧杯中。待各个小组的镜片浸泡在特定溶液(实施例1-6和对照溶液)中后，将镜片立即转移到含有纯净水的单个小室中，之后转移到检查站。评价镜片的清洁效率。
对于浸渍在实施例1-6的溶液中的每个小组，所有10个镜片都是足够干净的，无须用手指摩擦。观察发现浸渍在实施例1的溶液中的镜片显著地更干净。浸渍在对照溶液中的镜片上粘附有黑色颗粒，需要用手指清洗。
表2

使用表2的溶液进行下述实验。注意表2中实施例7A和7B的溶液对应于表1中的实施例1。从同一生产批次获得250个硅酮水凝胶接触镜(balafilcon A)，这些接触镜在实验前用静态铸模方法铸塑并经过提取和水合。这些镜片分成每50个镜片为一组的5个小组，一个小组用作对照。槽中装满大约7加仑表2中所述各个溶液。放在盘中的每个小组的接触镜在槽中浸渍表2中所示时间。槽配备有超声搅拌不过搅拌没有使用。每组镜片在特定溶液中浸泡规定的时间(10分钟或20分钟)后，镜片立即转移到纯净水槽中保持10分钟，之后转移到检查站。评价镜片的清洁效率。
对于浸渍在实施例7A、7B、8A和8B的溶液中的各组，所有镜片都是足够干净的，无须手指摩擦。因此，10分钟的浸渍时间是足够的，并且0.5重量％的表面活性剂溶液也是足够的。所有50个对照镜片都需要手指清洗。
将理解，本发明各个方面除用于眼用镜片的生产外，还用于各种生物医学器件的制备，例如眼用植入物。因此，本发明还提供在检查和包装制品前，使该生物医学器件与含有表面活性剂的水溶液接触以从该器件中去除碎片的方法。
尽管例证了多个优选实施方式，但对本领域技术人员来说，本发明的许多其它修改和改变是可能的。因此应理解，在本发明权利要求范围内，除了本文具体描述的方式外，本发明还可以用其他方式实施。
权利要求
1.一种眼用镜片的生产方法，其依次包括通过在模具中将成镜单体混合物聚合以铸塑眼用镜片，并从模具中取出铸塑镜片；使所述铸塑镜片与含有表面活性剂的水溶液接触以去除镜片上的碎片；以及检查并包装镜片。
2.根据权利要求1的方法，其中所述水溶液还含有缓冲剂。
3.根据权利要求2的方法，其中所述缓冲剂含有至少一种选自硼酸盐缓冲剂、磷酸盐缓冲剂和柠檬酸盐缓冲剂的成员。
4.根据权利要求2的方法，其中所述水溶液还含有氯化钠。
5.根据权利要求2的方法，其中所述水溶液还含有硼酸盐缓冲剂和氯化钠。
6.根据权利要求1的方法，其中所述表面活性剂为亲水亲油平衡值在10-35范围内的非离子表面活性剂。
7.根据权利要求6的方法，其中所述表面活性剂包括聚氧乙烯-聚氧丙烯嵌段共聚物。
8.根据权利要求7的方法，其中所述表面活性剂包括泊洛沙姆。
9.根据权利要求7的方法，其中所述表面活性剂包括poloxamine。
10.根据权利要求1的方法，其中所述镜片手工检查。
11.根据权利要求1的方法，其中所述镜片自动化操作检查。
12.根据权利要求1的方法，其中所述镜片通过浸渍在所述溶液中而与水溶液接触。
13.根据权利要求1的方法，其中不手工摩擦接触镜而将碎片从所述镜片上去除。
14.根据权利要求1的方法，其中所述镜片为接触镜。
15.根据权利要求14的方法，其中所述镜片为水凝胶接触镜。
16.根据权利要求15的方法，其中所述镜片为硅酮水凝胶接触镜。
17.根据权利要求1的方法，其中所述镜片为眼内镜。
18.一种生物医学器件的生产方法，其包括使所述器件与含有表面活性剂的水溶液接触以从所述器件上去除碎片；并且随后检查并包装该制品。
19.根据权利要求18的方法，其中所述器件为水凝胶接触镜。
20.根据权利要求18的方法，其中所述器件为眼用植入物。
全文摘要
一种眼用镜片的生产方法包括在检查和包装镜片前先使镜片与含有表面活性剂的水溶液接触以去除镜片上的碎片。所述水溶液还可含有缓冲剂和/或氯化钠。优选的表面活性剂包括聚氧乙烯－聚氧丙烯嵌段共聚物，非离子表面活性剂，如泊洛沙姆或poloxamine。所述方法也可用于另外的生物医学器件，如眼用植入物。
文档编号B29D11/02GK1732079SQ200380107434
公开日2006年2月8日 申请日期2003年12月17日 优先权日2002年12月23日
发明者夏尔宁, 埃里克·M.·因德拉, 威廉·J.·阿普尔顿, 桑贾伊·拉斯图吉, 凯文·霍尔, 马亨德拉·P.·南杜, 多米尼克·V.·鲁肖 申请人:博士伦公司