专利名称：人造眼晶状体及其制造用聚合物组分的制作方法
技术领域：
本发明涉及眼科学，更具体地说，涉及摘除自然眼晶状体手术后矫正视觉用的人造眼晶状体，以及制造这种人造眼晶状体用的聚合物组分。
已知一些人造眼晶状体，这些晶状体透镜由聚甲基丙烯酸甲酯制成，并可保证摘除自然晶状体后眼的光学矫正。
但是，这些晶状体不能防止眼视网膜遭受紫外线和短波可见光的光学损伤。
与本发明提出的人造眼晶状体最接近的晶状体为“UV-400”(“紫外线吸收眼内晶状体”，H.M.克莱曼，美国眼内移植协会学报，V.10，PP.429～432，1984)，它具有紫外线吸收的晶状体，由以聚甲基丙烯酸甲酯和紫外线吸收材料为基的聚合物组分制成，该紫外线吸收材料为2，4-羟基二苯甲酮。
这些晶状体可以防护眼视网膜免遭短于波长380毫米的光损伤。这种人造眼晶状体在光谱可见范围内接近年龄为25岁以下青年人的自然晶状体，并且在下列波长时透过系数如下400毫微米-1.5%，420毫微米-55%，440毫微米-82%，在460-650毫微米波长范围内的透过率为93-95%。
然而，已知晶状体在上述透过率时，还有波段为400～480毫微米的残余数量光线投入眼内，这就不能完全保证视觉清晰度和彩色感的恢复程度，也不能使年龄超过25岁的病人对短于480毫微米光线损伤眼视网膜的防护达到正常水平。此外，制造用的聚合物组分不能够获得其光谱特性相当于年龄超过25岁人们的自然眼晶状体的人造晶状体。
本发明的基本任务是获得人造眼晶状体和制造其用的聚合物组分，这种组分可制造出光谱特性相当于年龄超过25岁人们眼自然晶状体的人造晶状体，并且植入后能提高视觉清晰度和彩色感的恢复程度。
解决上述任务的方式如下提供一种人造眼晶状体，具有紫外线吸收透镜，根据本发明，制造晶状体的材料在光谱可见部分下列波长时，透过光谱如下400毫微米-10～27%透过率，420毫微米-21～37%，440毫微米-37～55%，460毫微米-52～63%，480毫微米-70～78%，500毫微米-85～90%，520～650毫微米-90～95%。
上述任务也可用下述方式解决在制造眼人造晶状体的聚合物组分中含有聚甲基丙烯酸甲酯和紫外线吸收材料，根据本发明，该聚合物组分以4-烷氧基-2-羟基二苯甲酮或四羟基二苯甲酮作为紫外线吸收材料，还补充含有脂溶性着色剂4-(2，4-二甲基苯偶氮基)-5-甲基-2-苯基-1，2，3-三氮杂戊和邻位苯二甲酸二丁酯作为增塑剂，其组元比例(重量%)如下紫外线吸收材料(4-烷氧基-2-羟基二苯 1.65～3.0甲酮或四羟基二苯甲酮)脂溶性着色剂4-(2，4二甲基苯偶氮基) 0.011～0.016-5-甲基-2-苯基-1，2，3-三氮杂茂邻位苯二甲酸二丁酯 4.8～5.0聚甲基丙烯酸甲酯 余量使用透镜具有上述透过光谱的人造眼晶状体可保证蓝色光线透过，它等于年龄超过25岁人们眼自然晶体的透过率，这样就保证了视觉清晰度和彩色感恢复得更完全，同时还缓和了手术后的愈合期和缩短了时间。此外，本发明的人造眼晶状体可防止眼视网膜提前老化和提高视觉的舒适性。
使用本发明提出的聚合物组分制造人造眼晶状体，由于所选组元质量和数量比例，可以保证获得上述(声明的)人造晶状体光谱特征，这些特征是基于提出的着色剂和紫外线吸收材料的光谱特性的组合，这时在430～650毫微米范围内的光谱特性是借助着色剂的光谱特性来保证的，而在380～430毫微米范围内，是借助着色剂和紫外线吸收材料的光谱特性的组合来保证的。
增加或减少进入组分中组元的限度，会引起晶状体的光谱特性偏移出声明的限度，从而降低病人视觉和彩色感的清晰度，并被波长短于380毫微米的光线损伤视网膜。
进入聚合物组分中组元的上述百分比，决定了组分的配方适合于人造晶状体的光谱特性，这时组分配方的界限值取决于晶状体透镜的厚度组分组元的下限值对应于“厚”(500～630微米)晶状体;上限值-对应于“薄”(300～380微米)晶状体;中间值-对应于“中等”(400～480微米)晶状体(如本发明表1所示)。
在提出的组分中，紫外线吸收材料(4-烷氧基-2-羟基二苯甲酮或四羟基二苯甲酮)参与了晶状体光谱特性的形成(限制短波光线进入眼视网膜)，同时也是着色剂的防褪色光稳定剂。邻位苯二甲酸二丁酯除了已知的增塑剂作用外，还是辅助的紫外线吸收材料。
脂溶性着色剂4-(2，4-二甲基苯偶氮基)-5-甲基-2-苯基-1，2，3三氮杂茂的分子式如下
这种着色剂是憎水性的，可以使聚合物组分均匀着色，并保证晶状体具有规定的透过光谱的光学纯度，因为着色剂不反射和散射光线，也不会由晶状体内褪色。
因此，用提出的聚合物材料制造和眼人工晶状体无毒，光学纯洁，其光谱特性相当于年龄超过25岁人们的自然晶状体，植入后可以保证完全恢复病人的视觉功能。
为了更好地理解本发明，举出下列具体实施例。
一种人造晶状体，含有紫外线吸收透镜，制造它的材料在下列波长可见部分的透过光谱如下400毫微米-10～27%透过率，420毫微米-21～37%，440毫微米-37～55%，460毫微米-52～63%，480毫微米-70～80%，500毫微米-85～90%，520～650毫微米-90～95%，而且50%透过点位于430～455毫微米范围内。
为了获得具有这种透过光谱的人造眼晶状体，其透镜采用的聚合物组分含有聚甲基丙烯酸甲酯，紫外线吸收材料，脂溶性着色剂4-(2，4-二甲基苯偶氮基)-5-甲基-2-苯基-1，2，3三氮杂茂和邻位苯二甲酸二丁酯作为增塑剂，上述组元的比例(重量%)如下紫外线吸收材料 -1.65～3.0脂溶性着色剂 -0.011～0.016邻位苯二甲酸二丁酯 -4.8～5.0聚甲基丙烯酸甲酯 余量这时作为紫外线吸收材料的组分含有4-烷氧基-2-羟基二苯甲酮或四羟基二苯甲酮。
制造人造晶状体组分的试样可在装置中用原子团聚合法制造，并以异丁基酸偶氮二腈作为聚合促进剂。
实例1按如下数量称取反应混合物原始组元试料(已称得的部分)甲基丙烯酸甲酯-93.274克，脂溶性着色剂4-(2，4-二甲基苯偶氮基)-5-甲基-2-苯基-1，2，3-三氮杂茂-0.016克，紫外线吸收材料4-烷氧基-2-羟基二苯甲酮-1.65克，增塑剂邻位苯二甲酸二丁酯-5克，促进剂(异丁基酸偶氮二腈-0.06克。将组元盛入玻璃烧瓶内，在室温下用机械搅拌器搅拌至完全溶解于甲基丙烯酸甲酯中。混合物用卡普隆滤纸过滤，在剩余压力为120～140毫米汞柱下抽真空，并浇注入由两层抛光硅酸盐玻璃组成的、周围垫有聚氯乙烯管的铸型中。将铸型与混合物一起装入空气聚合箱中。需进行10～12小时的聚合反应。
聚合结束后，将铸型由聚合箱中取出，从硅酸盐玻璃上取下制好的试样，获得下列组元的聚合物组分(重量%)聚甲基丙烯酸甲酯 93.334
紫外线吸收材料4-烷氧基-2-羟基 1.65二苯甲酮脂溶性着色剂4-(2，4-二甲基苯 0.016偶氮基)-5-甲基-苯基-1，2，3-二氮杂茂邻位苯二甲酸二丁酯 5.0实例2称取反应混合物原始组元试样，其数量如下甲基丙烯酸甲酯-92.926克，脂溶性着色剂4-(2，4-二甲基苯偶氮基)-5-甲基-2-苯基-1，2，3-三氮杂茂-0.014克，紫外线吸收材料四羟基二苯甲酮-2.10克，增塑剂邻位二甲酸二丁酯-4.9克，促进剂异丁基酸偶氮二腈-0.06克。按实例1所示方法混合组元和进行反应混合物的聚合。获得下列组元的聚合物组分(重量%)聚甲基丙烯酸甲酯 92.986紫外线吸收材料四羟基二苯甲酮 2.10脂溶性着色剂4-(2，4-二 0.014甲基苯偶氮基)-5-甲基-2-苯基-1，2，3-三氮杂茂邻位苯二甲酸二丁酯 4.9实例3称取反应混合物原始组元试料，其数量如下甲基丙烯酸甲酯-92.528克，脂溶性着色剂4-(2，4-二甲基苯偶氮基)-5-甲基-2-苯基-1，2，3-三氮杂茂-0.012克，紫外线吸收材料4-烷氧基-2-羟基二苯甲酮-2.60克，增塑剂邻位苯二甲酸二丁酯-4.8克，促进剂异丁基酸偶氮二腈-0.06克。按实例1所示方法混合组元和进行聚合反应。获得下列组元的聚合物组分(重量%)聚甲基丙烯酸甲酯 92.588紫外线吸收材料4-烷氧基 2.60-2-羟基二苯甲酮脂溶性着色剂4-(2，4 0.012-二甲基苯偶氮基)-5-甲基-2-苯基-1，2，3-三氮杂茂邻位苯二甲酸二丁酯 4.80实例4称取反应混合物原始组元试料，其数量如下甲基丙烯酸甲酯-92.129克，脂溶性着色剂4-(2，4-二甲基苯偶氮基)-5-甲基-2-苯基-1，2，3-三氮杂茂-0.011克，紫外线吸收材料四羟基二苯甲酮-3.00克，邻位苯二甲酸二丁酯-4.8克，促进剂异丁基酸偶氮二腈-0.06克，按实例1所示方法混合组元和进行聚合反应。获得下列组元的聚合物组分(重量%)聚甲基丙烯酸甲酯 92.189紫外线吸收材料四羟基二苯甲酮 3.00脂溶性着色剂4-(2，4-二甲基 0.011苯偶氮基)-5-甲基-2-苯基-
1，2，3-三氮杂茂邻位苯二甲酸二丁酯 4.80按照实例1～4的聚合物组分制造的人造眼晶状体，具有规定的透过光谱，其参数由进入组分中组元的比例来保证，以及由晶状体的厚度来保证(由人造晶状体具体型号的屈光度和厚度来保证)。例如，表1列出了人造晶状体透镜的透光率数据与聚合物组分中上述着色剂含量的关系。
表 1
当增加或降低上述屈光度所示的着色剂数量的界限值时，晶状体的光谱特性将会超出声明的限度，这样就会降低病人的视觉和彩色感的清晰度。
根据试验，采用具有所示光谱特性的人造晶状体透镜材料，与原型相比，可提高视觉清晰度的恢复程度10～25%。表2列出了对12名患有假无晶状体畸形中老年病人的试验结果。
视觉清晰度按能区别表格中兰道尔特环距离的比例来评定，观察时通过具有声明的光谱特性和原型光谱特性的两种滤光镜进行，选用一种通行的方法。测量时使用日光照明。
表 2
根据表中的数据，与原型相比较视觉清晰度的增加百分平均为25.4%±2.7(对于声明的晶状体光谱特性的长波界限值)和11%±1.5(对于短波界限值)。
进入聚合物组分中滤光添加剂组元的比例，以及声明的人造晶状体透镜的屈光度使制造出的人造晶状体考虑到眼自然晶状体预见的年龄变化。
由此可见，本发明的基本特征是在波长420～520毫微米范围内的透光系数，它由提出的聚合物组分的数量和质量成分来保证。表3列出了声明的人造晶状体和原型晶状体的透光系数的比较数据。
表3
对人的自然晶状体、提出的人造晶状体和原型透过光谱的分析表明，声明的晶状体按光谱特性相当于年龄50岁和更高龄人们的眼自然晶状体。借助于提出的人造晶状体的这种透镜可以保证眼视网膜正常程度的光学保护，防止中老年人遭受420～480毫微米范围内的光学损伤，他们的视网膜在很大程度上易受光学损伤。因此在420～480毫微米范围内视网膜蓝敏锥体吸收光的数量可降低40%(与原型相比)。这就意味着声明的晶状体可保证病人彩色感更完全的恢复和更好地保护视网膜免遭光损作用。考虑到人的自然晶状体预见的年龄变化，本发明的人造晶状体适合于任何年龄的病人移植之用。
权利要求
1.人造眼晶状体，具有紫外线吸收透镜，其特征在于晶状体(透镜)所用的材料在下列波长可见光谱部分具有如下的透光率400毫微米-10～27%透光率，420毫微米-21～37%，440毫微米-37～55%，460毫微米-52～63%，480毫微米-70～78%，500毫微米-85～90%，520～650毫微米-90～95%。
2.制造人造眼晶状体的聚合物组分，含有聚甲基丙烯酸甲酯和紫外线吸收材料，其特征在于它以4-烷氧基-2-羟基二苯甲酮或四羟基二苯甲酮作为紫外线吸收材料，补充含有脂溶性着色剂4-(2，4-二甲基苯偶氮基)-5-甲基-2-苯基-1，2，3-三氮杂茂和邻位苯二甲酸二丁酯作为增塑剂，其组元比例(重量%)如下紫外线吸收材料(4-烷氧基-2- 1.65～3.0羟基二苯甲酮或四羟基二苯甲酮)脂溶性着色剂4-(2，4-二甲基 0.011～0.016苯偶氮基)-5-甲基-2-苯基-1，2，3-三氮杂茂邻位苯二甲酸二丁酯 4.8～5.0聚甲基丙烯酸甲酯 余量
全文摘要
眼人工晶状体，具有紫外线吸收透镜，它由下列聚合物组分(重量％)制成紫外线吸收材料4-烷氧基-2-羟基二苯甲酮或四羟基二苯甲酮 1.65～3.0脂溶性着色剂4-(2，4-二甲基苯偶氮基-5-甲基-2-苯基-1，2，3-三氮杂茂 0.011～0.016邻位苯二甲酸二丁酯 4.8～5.0聚甲基丙烯酸甲酯 余量这种成分可以获得其光谱特性相当于年龄超过25岁人的自然眼晶状体的人造晶状体(透镜)。
文档编号B29D11/02GK1052256SQ89109069
公开日1991年6月19日 申请日期1989年12月5日 优先权日1989年12月5日
发明者斯亚托斯洛夫·尼克罗维奇·纷朵夫, 罗尼德·凡多斯维奇·列尼克, 杰维·大卫多维奇·史米斯烈维奇, 瓦来提那·瑟杰维亚·斯师尼娃, 彼维里·彼罗维奇·杰克, 米克哈里·亚克弟维奇·沃斯多维斯卡, 伊娜·包雷斯尼亚·凡多雷维奇, 瓦列提尼·阿雷维亚·罗斯列克娃, 瓦列提·瓦西里维奇·哥瑟夫, 亚历山大·伊万诺维奇·多什卡, 伊雷亚·伊万诺维奇·阿弗娜斯娃, 维亚·瑟杰娜·礼杰斯娜, 伊格尼·伊万诺维奇·多杰提夫 申请人:苏联科学院化学物理研究所, 眼显微外科跨部门科学技术综合所