ИСКУССТВЕННЫЙ ХРУСТАЛИК ГЛАЗА Российский патент 2001 года по МПК A61F2/16 

Полезная модель относится к области медицины, а конкретно к офтальмологии.

Известен искусственный хрусталик глаза [1], содержащий оптическую и опорную части из полимерного материала на основе метакрилатов. Полимерный материал изготовлен путем фотоотверждения композиции, приготовленной из смеси:
олигоуретанметакрилата следующего строения:

где

где m = 60-150,
метакрилового эфира метилкарбитола

метакриловой кислоты

и 2,2-диметокси-2-фенилацетофенона

при этом указанные компоненты взяты в следующем соотношении, мас.%:
2,2-диметокси-2-фенилацетофенон - 0,1-0,8
метакриловая кислота - 2-10
метакриловый эфир метилкарбитола - 10-40
олигоуретанметакрилат - 49,2-87,9
Недостатком этого хрусталика являются: недостаточная прочность и недостаточная эластичность из-за присутствия в составе композиции олигоуретанметакрилата, содержащего в молекуле фрагменты используемого во время синтеза ароматического 2,4- толуилидендиизоцианата, а также отсутствие в составе композиции более низкомолекулярных бифункциональных метакрилатов.

Известен искусственный хрусталик глаза [2], содержащий оптическую и опорную части из полимерного материала на основе метакрилатов. Полимерный материал изготовлен из композиции, приготовленной из смеси: 2,2-диметокси-2-фенилацетофенон формулы

олигоуретанметакрилат следующего строения:

где

m = 17-52, олигоэфирметакрилат следующего строения:

метакриловый эфир метилкарбитола

при этом указанные компоненты взяты в следующем соотношении, мас.%:
2,2-диметокси-2-фенилацетофенон - 0,1-1,1
олигоуретанметакрилат - 31-67
олигоэфирметакрилат - 28-58
метакриловый эфир метилкарбитола - 5-10
Недостатками этого хрусталика являются: недостаточная прочность и недостаточная эластичность из-за использования в составе композиции олигоуретанметакрилата, содержащего в молекуле фрагменты 2,4- толуилидендиизоцианата и отсутствия метакриловой кислоты. Метакриловая кислота способствует образованию водородных связей, увеличивающих адгезию и когезию.

Техническим решением, на достижение которого направлено предложение, является получение более прочного и эластичного хрусталика глаза.

Для достижения этого предлагается искусственный хрусталик глаза, содержащий оптическую и опорные части из полимерного материала на основе метакрилата, при этом полимерный материал изготовлен из композиции, приготовленной из смеси олигоуретанметакрилата следующего строения:

где

m = 50-180, октилметакрилата

олигокарбонатметакрилата

где R =(-CH₂-CH₂-O-CH₂-CH₂-),
метакриловои кислоты

2,2-диметокси-2-фенилацетофенона

при этом вышеуказанные компоненты взяты в следующем соотношении, мас.%:
2,2-диметокси-2-фенилацетофенон - 0,1-0,8
метакриловая кислота - 2-10
олигокарбонатметакрилат - 2-10
октилметакрилат - 10-30
олигоуретанметакрилат - 49,2-85,9
Предложение поясняется чертежами, на которых представлены: фиг. 1 - искусственный хрусталик глаза на нижней части литьевой формы (вид сверху); фиг. 2 - литьевая форма в сборе, заполненная композицией (разрез А-А); фиг. 3 - приспособление для изготовления испытуемых образцов. Искусственный хрусталик глаза содержит оптическую часть 2 и опорные части 3 (фиг. 1).

Искусственный хрусталик глаза изготавливается фотоотверждением композиции, приготовленной из смеси олигоуретанметакрилата следующего строения:

где

m = 50 - 180;
октилметакрилата

олигокарбонатметакрилат

где R-CH₂-CH₂-O-CH₂-CH₂-,
метакриловой кислоты

2,2-диметокси-2-фенилацетофенона

при этом вышеуказанные компоненты взяты в следующем соотношении, мас.%
2,2-диметокси-2-фенилацетофенон - 0,1-0,8
метакриловая кислота - 2-10
олигокарбонатметакрилат - 2-10
октилметакрилат - 10-30
олигоуретанметакрилат - 49,2-85,9
Изготовление хрусталика может быть осуществлено следующим образом.

Приготавливают фотоотверждаемую композицию следующего состава, мас.%
2,2-диметокси-2-фенилацетофенон - 0,1-0,8
метакриловая кислота - 2-10
октилметакрилат - 10-30
олигокарбонатметакрилат - 2-10
олигоуретанметакрилат - 49,2-85,9
После смешения компонентов приготовленную композицию заливают в литьевую форму 1, 4 (фиг. 2), содержащую нижнюю часть 1, верхнюю часть 4 и ограничительную прокладку 9, выполненную в форме кольца из силиконовой резины. Затем производят полимеризацию путем облучения формы ультрафиолетовым излучением (на чертеже не показано), которое сначала фиксируют в центре формующей полости, а затем распространяют на ее периферию. При этом литьевую форму 1,4 облучают ультрафиолетовым излучением с длиной волны 320 - 380 нм, а заданное распространение облучения по объему формующей полости осуществляют с помощью диафрагмы.

После полимеризации литьевую форму раскрывают, готовый искусственный хрусталик 5 извлекают из формы и промывают в растворителе, например в этиловом или изоприловом спирте. Так как измерение физико-механических параметров изготовленных вышеуказанным способом хрусталиков затруднительно из-за их малых размеров, были изготовлены образцы фотоотверждаемой композиции в виде пленок. Образцы изготавливают следующим образом.

Пример 1.

В реакционную колбу, снабженную мешалкой, последовательно вводят олигоуретанметакрилат с количеством групп m = 70-85,7 г, октилметакрилат - 10,2 г, олигокарбонатметакрилат - 2 г, метакриловую кислоту - 2 г, фотоинициатор (2,2-диметокси-2-фенилацетофенон) - 0,1 г. Полученную смесь перемешивают при t = 25^oC±1 в течение 40 минут до полного растворения фотоинициатора. После перемешивания композицию отфильтровывают и откачивают с помощью вакуумного насоса при давлении 0,5-1 мм рт.ст. до полного прекращения газовыделения.

Образцы для определения параметров относительного удлинения и разрывной прочности готовим на приспособлении для изготовления испытуемых образцов следующим образом.

На стекло 6 (фиг. 3) размером 100/100/5 мм прикрепляли рамку 7 из силиконовой резины толщиной 0,15 мм. В объем, ограниченный рамкой 7, наливали дозированное количество откаченной композиции и накрывали таким же стеклом 8 с антиадгезионным покрытием.

Образец облучали ультрафиолетовым светом длиной волны 320-380 нм. Облучение проводили в течении 600 сек. Далее это приспособление раскрывали и извлекали фотоотвержденный образец композиции.

Для всех последующих примеров, кроме примеров N 18, 19, 20, композицию готовили, как в примере 1, при следующем соотношении компонентов, г (см. табл. 1):
где
ОУМА - олигоуретанметакрилат
ОМА - октилметакрилат
ОКМ - олигокарбонатметакрилат
МАК - метакриловая кислота
ФИ - 2,2-диметокси-2-фенилацетофенон
В примерах 18, 19, 20 композицию готовили из состава, заявленного в прототипе, при соотношении компонентов, мас.%:
2,2 - диметокси-2-фенилацетофенон - 0,1-0,8
метакриловая кислота - 2-10
метакриловый эфир метилкарбитола - 10-40
олигоуретанметакрилат - 49,2-87,9
Пример 18
В реакционную колбу, снабженную мешалкой, последовательно вводят олигоуретанметакрилат с количеством групп m = 60-87,9 г, метакриловый эфир метилкарбитола - 10 г, метакриловую кислоту - 2 г и 2,2-диметокси-2-фенилацетофенон - 0,1 г. Полученную смесь перемешивают при t^o = 25^oC±1 в течение 40 минут до полного растворения фотоинициатора. После перемешивания композицию отфильтровывают и откачивают с помощью вакуумного насоса при давлении 0,5 - 1 мм рт.ст. до полного прекращения газовыделения.

Пример 19
В реакционную колбу, снабженную мешалкой, последовательно вводят олигоуретанметакрилат с количеством групп m = 60-69,4 г, метакриловый эфир метилкарбитола - 25 г, метакриловую кислоту - 5 г и 2,2-диметокси-2- фенилацетофенон - 0,6 г. Полученную смесь перемешивают при t^o = 25^oC±1 в течение 40 минут до полного растворения фотоинициатора. После перемешивания композицию отфильтровывают и откачивают с помощью вакуумного насоса при давлении 0,5 - 1 мм рт.ст. до полного прекращения газовыделения.

Пример 20
В реакционную колбу, снабженную мешалкой, последовательно вводят олигоуретанметакрилат с количеством групп m = 60-49,2 г, метакриловый эфир метилкарбитола - 40 г, метакриловую кислоту - 10 г и 2,2-диметокси-2-фенилацетофенон - 0,8 г. Полученную смесь перемешивают при t^o = 25^oC±1 в течении 40 минут до полного растворения фотоинициатора. После перемешивания композицию отфильтровывают и откачивают с помощью вакуумного насоса при давлении 0,5 - 1 мм рт.ст. до полного прекращения газовыделения.

В таблице 2 приведены значения предела прочности (σ, кг/см²) [3] и предельной деформации при разрушении ( ε, %) [3] фотоотвержденных образцов композиций, определенных на разрывной машине РМИ-2.

Из каждого состава готовили не менее 10 образцов и определяли среднее значение ε и σ.
Толщина образцов составляла 0,15 мм ± 0,01. Погрешность оценки физико-механических показателей в пределах выбранного метода измерений и составляет 5-8%.

Образцы для испытаний физико-механических параметров получены путем фотоотверждения композиции в условиях, сходных с условиями формирования искусственного хрусталика глаза.

Из анализа табличных данных видно, что увеличение или уменьшение концентрации олигоуретанметакрилата за пределы 49,2 - 85,9 (примеры 12 и 13 соответственно) приводит к уменьшению значений ε и σ образцов. Из сравнительного анализа примеров 1-11 и примеров 18-20 видно, что использование в композиции для хрусталиков олигоуретанметакрилата, синтезированного с помощью 5-изоцианато-1(изоцианатметан)-1,3,3-триметилциклогексана вместо обычного 2,4-толуилидендиизоцианата, как в прототипе, приводит к увеличению прочности и эластичности фотоотвержденных образцов композиции, что связано с более гибкой структурой олигоуретанметакрилата, содержащего не ароматические, а алифатические фрагменты диизоцианатов. Оптические и токсикологические параметры хрусталиков, полученных из предлагаемой композиции, остались без изменения по сравнению с хрусталиками, полученными из композиции, заявленной в прототипе.

Таким образом, предлагаемый искусственный хрусталик глаза обладает повышенной прочностью и эластичностью.

Литература
1. Патент РФ N 2074673, МПК A 61 F 2/16.

2. Патент РФ N 2052983, МПК A 61 F 2/16.

3. Виноградов А. Я. Реология полимеров, М., 1977.

Изобретение может быть использовано в офтальмологии. Искусственный хрусталик глаза содержит оптическую и опорные части из полимерного материала на основе метакрилата, при этом полимерный материал изготовлен путем фотоотверждения композиции, приготовленной из смеси: олигоуретанметакрилата следующего строения

где

m = 50 - 180; октилметакрилата

олигокарбонатметакрилала

где R - CH₂ - CH₂ - O - CH₂ - CH₂ -; метакриловой кислоты

2,2-диметокси-2-фенилацетофенона

при этом вышеуказанные компоненты взяты в следующем соотношении, мас.%: 2,2-диметокси-2-фенилацетофенон 0,1 - 0,8, метакриловая кислота 2 - 10, олигокарбонатметакрилат 2 - 10, октилметакрилат 10 - 30, олигоуретанметакрилат 49,2 - 85,9. Искусственный хрусталик обладает высокой прочностью и эластичностью. 3 ил., 2 табл.

Искусственный хрусталик глаза, содержащий оптическую и опорные части из полимерного материала на основе метакрилата, отличающийся тем, что полимерный материал изготовлен из композиции, приготовленной из смеси олигоуретанметакрилата следующего строения

где М

m = 50 - 180;
октилметакрилата
,
олигокарбонатметакрилата

где R = -CH₂ - CH₂ - O - CH₂ - CH₂-,
метакриловой кислоты

2,2-диметокси-2-фенилацетофенона

при этом вышеуказанные компоненты взяты в следующем соотношении, мас.%:
2,2-Диметокси-2-фенилацетофенон - 0,1 - 0,8
Метакриловая кислота - 2 - 10
Октилметакрилат - 10 - 30
Олигокарбонатметакрилат - 2 - 10
Олигоуретанметакрилат - 49,2 - 85,97