ГИДРОФОБНЫЕ АКРИЛОВЫЕ МАТЕРИАЛЫ ДЛЯ ИНТРАОКУЛЯРНЫХ ЛИНЗ Российский патент 2015 года по МПК C08L33/08 C08L33/00 G02B1/04 G02C7/04 A61L27/16 

Область техники, к которой относится изобретение

Данное изобретение относится к акриловым материалам для устройств. В частности, данное изобретение относится к акриловым материалам для устройств с низкой липкостью и высоким показателем преломления, особенно подходящим для использования в качестве материалов для интраокулярных линз («ИОЛ»).

Предшествующий уровень техники

В ходе недавних успехов в области хирургии катаракты с малыми разрезами повышенное внимание уделялось разработке мягких складных материалов, подходящих для использования в искусственных линзах. В целом, данные материалы относятся к одной из трех категорий: гидрогели, силиконы и акрилы.

Как правило, гидрогелевые материалы имеют сравнительно малый показатель преломления, что делает их менее предпочтительными по сравнению с другими материалами, поскольку для достижения заданной преломляющей способности необходима более толстая линзовая оптическая система. Силиконовые материалы обычно имеют более высокий показатель преломления, чем гидрогели, но склонны мгновенно разворачиваться при помещении в глаз в сложенном положении. Теоретически, мгновенное разворачивание может повредить эндотелий роговицы и/или вызвать разрыв капсулы естественного хрусталика. Акриловые материалы предпочтительны, так как обычно они имеют более высокий показатель преломления, чем силиконовые материалы, и разворачиваются медленнее или контролируемым образом по сравнению с силиконовыми материалами.

В патенте США № 5290892 раскрыты акриловые материалы с высоким показателем преломления, подходящие для применения в качестве материала для ИОЛ. Данные акриловые материалы включают, в качестве основных компонентов, два арилакриловых мономера. Кроме того, они включают сшивающий компонент. ИОЛы, изготовленные из данных акриловых материалов, можно скатать или сложить для вставки через малые разрезы.

В патенте США № 5331073 раскрыты также материалы для мягких акриловых ИОЛ. Данные материалы включают, в качестве основных компонентов, два акриловых мономера, которые определяются свойствами соответствующим им гомополимеров. Первый мономер определяют как мономер, для которого показатель преломления его гомополимера составляет, по меньшей мере, примерно 1,50. Второй мономер определяют как мономер, для которого температура стеклования его гомополимера составляет примерно менее 22ºС. Данные материалы для ИОЛ включают также сшивающий компонент. Кроме того, данные материалы могут необязательно включать четвертую составляющую, отличающуюся от первых трех составляющих, которую получают из гидрофильного мономера. Предпочтительно данные материалы составляют в сумме примерно менее 15 масс.% от гидрофильного компонента.

В патенте США № 5693095 раскрыты материалы для складных офтальмологических линз, включающие только два основных линзообразующих компонента в количестве, по меньшей мере, 90 масс.%. Первый линзообразующий мономер представляет собой арилакриловый гидрофобный мономер. Другой линзообразующий мономер представляет собой гидрофильный мономер. Материалы линз также включают сшивающий мономер и, необязательно, включают УФ-поглотитель, инициаторы полимеризации, реактивные УФ-поглотители и реактивные поглотители синего света.

В патенте США № 6653422 раскрыты материалы для складных офтальмологических линз, состоящие преимущественно из одного образующего устройство мономера и, по меньшей мере, одного сшивающего мономера. Данные материалы необязательно включают реактивный УФ-поглотитель и, необязательно, включают реактивный поглотитель синего света. Единственный образующий устройство мономер присутствует в количестве, составляющем, по меньшей мере, около 80 масс.%. Образующий устройство мономер представляет собой арилакриловый гидрофобный мономер.

Некоторые из складывающихся акриловых материалов являются липкими. Складные офтальмологические линзы, изготовленные из липких акриловых материалов, сложны в обращении. Предпринимались попытки понизить липкость, чтобы линзы были проще в обработке или обращении, легче складывались или деформировались, и имели меньшие периоды разворачивания. Например, в патенте США № 6713583 раскрыты офтальмологические линзы, изготовленные из материала, который включает разветвленные алкильные группы в количестве, эффективном для снижения липкости. В патенте США № 4834750 раскрыты интраокулярные линзы, изготовленные из материалов, необязательно включающих фторакрилатный компонент для снижения поверхностной липкости. В патенте США № 5331073 раскрыты акриловые материалы, необязательно включающие гидрофильный компонент, который присутствует в количестве, достаточном для снижения липкости данного материала. В патенте США № 5603774 раскрыт способ плазменной обработки для снижения липкости мягкого акрилового изделия. В патенте США № 7585900 раскрыто применение полидиметилсилоксанового макромера с диметакрилоксипропильными терминальными заместителями в качестве снижающей липкость добавки к некоторым акриловым материалам для офтальмологических устройств, включая материалы для ИОЛ.

Краткое описание изобретения

В настоящее время найдены улучшенные мягкие, складывающиеся акриловые материалы, которые особенно подходят для применения в ИОЛ, но которые также применимы и в качестве других имплантируемых офтальмологических устройств, таких как кератопротезы, роговичные кольца, роговичные импланты и роговичные вкладки. Данные материалы включают, по меньшей мере, один основной линзообразующий компонент, который представляет собой арилакриловый гидрофобный мономер в количестве 40-80 масс.%. Данные материалы также включают 0,1-3,9 масс.% полидиметилсилоксанового макромера с диметилакрилоксипропильными терминальными заместителями. Важно отметить, что для снижения или устранения помутнения и получения прозрачного, оптически приемлемого материала, сополимерные вещества по настоящему изобретению содержат 5-30 масс.% силоксанового мономера и 3-20 масс.% гидрофильной добавки для снижения бликов. Данный материал также включает сшивающий мономер, соединение, поглощающее УФ-излучение, и, необязательно, соединение, поглощающее синий свет. Полученные сополимерные материалы для устройства являются гидрофобными, что при их применении в настоящем изобретении означает, что они содержат равновесное количество воды при 35ºС, составляющее 4% или менее, предпочтительно, 3% или менее, а более предпочтительно, 2,5% или менее.

В случае ИОЛов недостаточно, чтобы они имели низкую липкость, поскольку необходимо, чтобы они также были оптически прозрачными. Материалы для имплантируемых офтальмологических устройств по настоящему изобретению являются оптически прозрачными, так что они подходят для применения в качестве ИОЛов и они имеют низкую клейкость, малое поверхностное рассеяние и хорошие установочные свойства. В числе прочих факторов, настоящее изобретение основано на открытии того, что многокомпонентный, сополимерный материал для устройств с высоким показателем преломления, полученный сополимеризацией упомянутых выше ингредиентов, является мягким, небликующим, имеющим низкую липкость и низкую мутность, имеет низкое рассеяние света на поверхности, и способен проходить через небольшие (2,5 мм или менее) разрезы с хорошими свойствами разворачивания.

Подробное описание изобретения

Если не указано иначе, количества всех компонентов представлены на основе % масс./масс. (масс.%).

Материалы для офтальмологических устройств в соответствии с настоящим изобретением содержат, по меньшей мере, один составляющий устройство мономер. Для удобства данный составляющий устройство мономер можно называть линзообразующим мономером, в частности, применительно к ИОЛ. Однако материалы по настоящему изобретению также подходят для применения в других имплантируемых офтальмологических устройств, таких как кератопротезы, роговичные кольца, имплантаты и роговичные вкладки.

Арилакриловые гидрофобные мономеры, подходящие для использования в качестве основных линзообразующих мономеров, в материалах настоящего изобретения имеют следующую формулу:

,

в которой:

А представляет собой Н,

В представляет собой (СН₂)_m, S(СН₂)_u, O(СН₂)_v или [O(СН₂)₂]_n,

u равно 1-4,

v равно 1-4,

C представляет собой (СН₂)_w,

m равно 1-6,

n равно 1-10,

Y отсутствует или представляет собой O, S или NR, при условии, что если Y представляет собой O, S или NR, то В представляет собой (СН₂)_m,

R представляет собой Н, СН₃, C_nH_2n+1, где n=1-10, изо-ОС₃Н₇, С₆Н₅, или СН₂С₆Н₅,

w равно 0-6, при условии, что m+w≤8, и

D представляет собой Н, С₁-С₄алкил, С₁-С₄алкокси, С₆Н₅, СН₂С₆Н₅, Br, F, Cl или I.

Предпочтительными арилакриловыми гидрофобными мономерами для использования в материалах настоящего изобретения являются мономеры, в которых В представляет собой (СН₂)_m, m равно 1-5, Y отсутствует или представляет собой O или S, w равно 0-1, а D представляет собой Н. Наиболее предпочтительными являются бензилакрилат, 2-фенилэтилакрилат, 2-феноксиэтилакрилат, 4-фенилбутилакрилат, 5-фенилпентилакрилат, 2-бензилоксиэтилакрилат, 3-бензилоксипропилакрилат, 3-фенилпропилакрилат, 3-феноксипропилакрилат, 2-(фенилтио)пропилакрилат и 2-(фенилтио)этилакрилат. В одном из вариантов осуществления материалы по настоящему изобретению включают только один основной линзообразующий мономер. В другом варианте осуществления материалы по настоящему изобретению включают два основных линзообразующих мономера. Особенно предпочтительными линзообразующими мономерами являются 2-фенилэтилакрилат, 2-феноксиэтилакрилат, бензилакрилат и 2-(фенилтио)этилакрилат.

Мономеры структуры I можно получить известными способами. Например, сопряженный спирт требуемого мономера можно смешать в реакционном сосуде с метилакрилатом, тетрабутилтитанатом (катализатор) и ингибитором полимеризации, таким как 4-бензилоксифенол. После этого данный сосуд можно нагреть для ускорения реакции и отогнать побочные продукты реакции, чтобы довести реакцию до завершения. Другие схемы синтеза включают добавление акриловой кислоты к сопряженному спирту и катализ карбодиимидом, или смешивание сопряженного спирта с акрилоилхлоридом и акцептором HCl, таким как пиридин или триэтиламин.

Материалы по настоящему изобретению включают 40-80%, предпочтительно, 40-74%, и более предпочтительно, 50-72% основного линзообразующего мономера(мономеров).

Помимо основного линзообразующего мономера материалы по настоящему изобретению включают макромерную добавку формулы (II) в количестве, достаточном для снижения липкости данного материала. Как правило, количество макромерной добавки в материалах по настоящему изобретению будет изменяться в интервале от 0,1-3,9 % масс./масс., и предпочтительно, изменяется в интервале 1-3 % масс./масс., наиболее предпочтительно, 1,5-2,5% масс./масс. Данный макромер представляет собой полидиметилсилоксановый макромер с диметилакрилоксипропильными терминальными заместителями, имеющий формулу:

в которой

R₁ и R₂ независимо представляют собой -СН₃, -СН₂СН₃, -СН₂СН₂СН₃, -СН₂СН₂СН₂СН₃, -С₆Н₅, -СН₂С₆Н₅, -СН₂СН₂С₆Н₅, -СН₂СН₂СН₂С₆Н₅ или -СН₂СН₂СН₂СН₂С₆Н₅,

R₃ представляет собой Н, СН₃ или СН₂СН₃,

z равно 2-11, и

х означает число повторяющихся звеньев и определяет молекулярную массу макромера.

Предпочтительными макромерами формулы (II) являются макромеры, в которых

R₁=R₂=СН₃,

R₃ представляет собой Н, СН₃ или СН₂СН₃, и

z=3, и

х=0-43.

Более предпочтительными макромерами формулы (II) являются макромеры, в которых R₁, R₂, R₃ и z такие, как определено выше для предпочтительных макромеров, и х равен 0-22. В одном из вариантов осуществления х равен 5-14 (обычно соответствует молекулярной массе макромера (M_n), составляющей 800-1400). В другом варианте осуществления х равен 2-5 (обычно соответствует молекулярной массе макромера (M_n), составляющей 550-700).

Полидиметилсилоксаны с диметилакрилоксипропильными терминальными заместителями формулы (II) (“PDMS”) так же известные, как полидиметилсилоксаны с метакрилоксипропильными терминальными заместителями, можно получить известными способами. Некоторые PDMS соединения коммерчески доступны от Gelest, Inc. с молекулярной массой в интервале 800-1400 (оценка M_n среднего диапазона составляет 1000). Коммерчески доступны силоксаны с диметилакрилоксипропильными терминальными заместителями с более высокими значениями (M_n 4К-6К, 5К-20К, 20К-30К) и более низкими значениями (M_n 386, 550-700) молекулярной массы. Выбор макромерной добавки ограничен растворимостью (в оставшемся составе полимерного материала) и прозрачностью состава (сополимерный материал должен быть прозрачным). Как правило, используемый в данном изобретении PDMS будет иметь молекулярную массу (M_n) примерно 300 - примерно 3500, а предпочтительно, примерно 350 - примерно 2000. В одном из вариантов осуществления особенно предпочтительный PDMS имеет M_n от около 800 - до около 1400. В другом варианте осуществления особенно предпочтительный PDMS имеет M_n от около 500 - около 700.

Чтобы макромер формулы II и другие компоненты были совместимы в конечной композиции, материалы по настоящему изобретению включают 5-30%, предпочтительно 5-25% и наиболее предпочтительно 5-15% силоксанового мономера формулы (III):

,

в которой

R₄ представляет собой Н или СН₃,

Т отсутствует, представляет собой О(СН₂)_b или ОСН₂СН(ОН)СН₂,

b равен 1-3,

J представляет собой (СН₂)_z, и

K¹, K² и K³ независимо представляют собой СН₃, С₆Н₅ или OSi(СН₃)₃.

Мономеры структуры (III) можно получить известными способами, а в некоторых случаях они являются коммерчески доступными. Предпочтительными мономерами структуры (III) являются мономеры, в которых R₄ представляет собой СН₃, Т отсутствует или представляет собой ОСН₂СН(ОН)СН₂, J представляет собой (СН₂)₃, и K¹, K² и K³ независимо представляют собой СН₃, С₆Н₅ или OSi(СН₃)₃.

Наиболее предпочтительными мономерами структуры (III) являются мономеры, выбранные из группы, включающей:

3-[трис(триметилсилилокси)силил]пропилметакрилат («TRIS»),

3-(метакрилокси-2-гидроксипропокси)пропилметилбис(триметокси)силан (SiMA),

метакрилоксипропилпентаметилдисилоксан,

3-метакрилоксипропилбис(триметилсилокси)метилсилан,

метакрилоксиметилтрис(триметилсилокси)силан,

(метакрилоксиметил)фенилдиметилсилан и

(метакрилоксиметил)бис(триметилсилокси)метилсилан.

В целях снижения бликования материалы по настоящему изобретению содержат также гидрофильный мономер, выбранный из группы, состоящей из гидрокси(С₂-С₄алкил)метакрилатов, глицеринметакрилата и N-винилпирролидона (NVP). Предпочтительными являются гидрокси(С₂-С₄алкил)метакрилаты. Наиболее предпочтительным гидрофильным мономером является 2-гидроксиэтилметакрилат. Материалы по настоящему изобретению включают общее количество гидрофильного мономера, составляющее 5-30%, предпочтительно 10-20% и наиболее предпочтительно 13-20%. В одном из вариантов осуществления, материалы по настоящему изобретению содержат, по меньшей мере, один гидрофильный мономер, выбранный из приведенного выше перечня, и, по меньшей мере, один гидрофильный мономер другого типа, такой как макромер на основе монометилового эфира полиэтиленгликоля (Mn~4100 Дальтон), или мономеры и макромеры, описанные в опубликованной патентной заявке США №№ 20090088493, 20090088544 и 20090093604, соответственно. Независимо от их идентичности, общее количество гидрофильных мономеров, содержащихся в материалах настоящего изобретения, должно быть ограниченным, чтобы равновесное содержание воды (при 35ºС) в полимеризованном материале устройства по настоящему изобретению составляло менее 4%.

Сополимерные материалы по настоящему изобретению являются сшитыми. Сополимеризуемый сшивающий агент, используемый в сополимерах данного изобретения, может представлять собой любое терминальное, ненасыщенное по типу этилена соединение, содержащее более одной ненасыщенной группы. Подходящие сшивающие агенты включают, например, низкомолекулярные сшивающие агенты с молекулярной массой от 100-500 Дальтон и высокомолекулярные сшивающие агенты с молекулярной массой от 501-6000 Дальтон. Низкомолекулярные сшивающие агенты обычно будут присутствовать в общем количестве от 0,5-3%, тогда как высокомолекулярные сшивающие агенты обычно будут присутствовать в общем количестве от 2-10%. Как правило, общее количество сшивающего агента в материалах настоящего изобретения будет изменяться от 0,5-10% и предпочтительно будет изменяться от 1-3%. Для определения общего количества сшивающего агента в настоящем изобретении макромер формулы (II) не считается частью сшивающего компонента, и игнорируется. Подходящие низкомолекулярные сшивающие агенты включают: диметилакрилат этиленгликоля, диметилакрилат диэтиленгликоля, аллилметакрилат, 1,3-пропандиолдиметакрилат, 2,3-пропандиолдиметакрилат, 1,6-гександиолдиметакрилат, 1,4-бутандиолдиметакрилат, диметакрилат триэтиленгликоля, и соответствующие им акрилаты. Предпочтительные низкомолекулярные сшивающие мономеры включают 1,4-бутандиолдиметакрилат и диметакрилат триэтиленгликоля. Подходящие высокомолекулярные сшивающие агенты включают диакрилат полиэтиленгликоля (M_n=700 Дальтон) и диметакрилат полиэтиленгликоля (M_n=2000 Дальтон).

В предпочтительном варианте осуществления материалы по настоящему изобретению содержат 0,5-2% диметакрилата триэтиленгликоля (TEGDMA).

Помимо компонента арилакрилового гидрофобного линзообразующего мономера, макромера формулы (II), гидрофильной добавки для уменьшения бликования, силоксанового мономера и сшивающего компонента материалы линз в соответствии с настоящим изобретением включают также реактивные поглотители УФ и/или синего света.

Известно много реактивных поглотителей УФ-света. Предпочтительные реактивные УФ-поглотители представляют собой 2-(2'-гидрокси-3'-металлил-5'-метилфенил)бензотриазол, коммерчески доступный в виде о-металлилтинувина Р (“oMTP”) от Polysciences Inc., Warrington, Пенсильвания, и 3-(2Н-бензо[d][1,2,3]триазол-2-ил)-4-гидроксифенилэтилметакрилат (“Norbloc 7966”). УФ-поглотители обычно присутствуют в количестве от около 0,1-5% масс./масс. В одном из вариантов осуществления, материалы по настоящему изобретению содержат 1,5-2,5%, предпочтительно 1,5-2% реактивного УФ-поглотителя.

Известно много реактивных соединений, поглощающих синий свет. Предпочтительными реактивными соединениями, поглощающими синий свет, являются соединения, описанные в патенте США № 5470932, опубликованной патентной заявке США № 20110003910, и в находящейся в процессе одновременного рассмотрения, принадлежащей тому же патентообладателю патентной заявки США серийный номер 13/008409, полное содержание которых включено настоящим ссылкой. Предпочтительным красителем, поглощающим синий свет, является N-2-[3-(2'-метилфенилазо)-4-гидроксифенил]этилметакриламид. Поглотители синего света обычно присутствуют в количестве от около 0,01-1% масс./масс., предпочтительно 0,02-0,5% масс./масс.

Материалы для имплантируемых офтальмологических устройств по настоящему изобретению получают смешиванием описанных выше ингредиентов и полимеризацией полученной смеси. Подходящие инициаторы полимеризации включают термические инициаторы и фотоинициаторы. Предпочтительные термические инициаторы включают не содержащие перекисей радикальные инициаторы, такие как 2,2'-(диазен-1,2-диил)бис(2,4-диметилпентаннитрил), третбутил(перокси-2-этил)гексаноат и ди(третбутилциклогексил)пероксидикарбонат (коммерчески доступный в виде Perkadox® 16 от Akzo Chemicals Inc., Чикаго, Иллинойс). Предпочтительный фотоинициатор представляет собой фенилфосфорилбис(мезитилметанон), который коммерчески доступен в виде Irgacure 819. Инициаторы обычно присутствуют в количестве примерно 5% масс./масс. или менее, и предпочтительно, примерно 1% или менее. Обычно при определении количеств других ингредиентов в сополимерных композициях общее количество инициатора в нее не включают.

Идентичность и количество описанного выше основного линзообразующего мономера, а также идентичность и количество любых других дополнительных компонентов определяют, исходя из требуемых свойств конечной офтальмологической линзы. Предпочтительно, ингредиенты и их процентное соотношение выбирают таким образом, чтобы материалы акриловых линз согласно настоящему изобретению обладали следующими свойствами, которые делают материалы по настоящему изобретению особенно подходящими для применения в ИОЛах, предназначенных для вставки через разрезы размером 2,5 мм или менее, а предпочтительно, 2,0 мм или менее.

Показатель преломления материала линз предпочтительно в сухом состоянии составляет, по меньшей мере, примерно 1,50 при определении на рефрактометре Abbe при 589 нм (источник света - Na лампа). Для данного оптического диаметра оптическая система, изготовленная из материалов, показатель преломления которых меньше 1,50, обязательно толще, чем оптическая система той же мощности, которая изготовлена из материалов с большим показателем преломления. В качестве таковых для оптических устройств ИОЛ, полученных из материалов, показатель преломления которых меньше примерно 1,50, как правило, требуются разрезы относительно большего размера для имплантации ИОЛ.

Температура стеклования (“Tg”) материала линз, оказывающая влияние на характеристики складывания и разворачивания, предпочтительно составляет примерно менее 25ºС, и более предпочтительно, примерно менее 15ºС. Tg измеряют путем дифференциальной сканирующей калориметрии при 10ºС/мин и определяют как полувысоту роста теплоемкости.

Материал линз будет иметь удлинение (деформацию при разрыве), составляющее, по меньшей мере, 100%, предпочтительно, по меньшей мере, 125%, и наиболее предпочтительно, по меньшей мере, 150%. Это свойство свидетельствует о том, что линзы, как правило, не будут трескаться, разрываться или расщепляться при складывании. Удлинение образцов полимеров определяют при помощи образцов для испытания на растяжение в форме гантели общей длиной 20 мм, длиной в области захвата 11 мм, общей шириной 2,49 мм, шириной узкой части 0,833 мм, радиусом сопряжения 8,83 мм и толщиной 0,9 мм. Испытание проводят на образцах в стандартных лабораторных условиях при 23±2ºС и 50±5% относительной влажности с использованием разрывной машины. Расстояние захватывания устанавливают при 11 мм, а скорость ползуна устанавливают при 500 мм/минуту, и растягивают образец до разрыва. Деформацию при разрыве приводят в виде доли смещения при разрыве относительно первоначального расстояния захвата. Разрушающее напряжение рассчитывают при максимальной нагрузке для образца, обычно нагрузке при разрушении образца, предполагая, что начальная площадь остается постоянной. Модуль Юнга рассчитывают из текущего наклона кривой напряжение-деформация в области линейной упругой деформации. 25% секущий модуль рассчитывают в виде наклона прямой линии, проведенной на кривой напряжение-деформация между деформацией 0% и деформацией 25%. 100% секущий модуль рассчитывают в виде наклона прямой линии, проведенной на кривой напряжение-деформация между деформацией 0% и деформацией 100%.

ИОЛы, полученные из материалов по настоящему изобретению, могут иметь любую форму, которую можно скатать или сложить до малого поперечного сечения, способного пройти через разрез относительно меньшего размера. Например, данные ИОЛы могут иметь дизайн, известный как моноблочный или составной дизайн, и включать оптическую и гаптическую компоненты. Оптикой является та часть, которая выполняет функцию линзы. Гаптика связана с оптикой и удерживает оптическую часть на ее надлежащем месте в глазу. Оптическая и гаптическая часть(части) могут быть сделаны из одного и того же или различного материала. Составные линзы называются так потому, что оптическую и гаптическую часть(части) изготавливают отдельно, а затем гаптику соединяют с оптикой. В моноблочных линзах оптическую и гаптическую части изготавливают из одного куска материала. В зависимости от материала, гаптику затем вырезают, или вытачивают из материала, получая ИОЛ.

Далее изобретение будет иллюстрировано следующими примерами, которые подразумеваются как иллюстративные, но не ограничивающие.

Пример 1

Составы ИОЛ

Получали составы, приведенные в таблицах 1-3. Моноблочные ИОЛы и прямоугольные образцы для испытаний размером 20×10×0,9 мм (длина × ширина × толщина) получали путем теплового или фотоотверждения. Отвержденные тепловым способом образцы отверждали с использованием цикла отверждения 70ºС→110ºС. Вкратце, образцы 1) нагревали при линейном возрастании от температуры окружающей среды до 70ºС в течение 15 минут, 2) вымачивали при 70ºС в течение 1 часа, 3) нагревали при линейном возрастании от 70ºС до 110ºС в течение 20 минут и 4) вымачивали при 110ºС в течение 2 часов. Фотоотвержденные образцы отверждали путем предварительного нагревания образцов для испытаний в заполненном азотом сухом боксе в течение 10 минут при 55ºС с последующим облучением 24-дюймовой люминесцентной лампой Philips TLK 40W/03 в течение 60 минут. Отвержденные образцы экстрагировали ацетоном в течение 20 часов при температуре окружающей среды, медленно сушили при температуре окружающей среды в течение 20 часов, а затем сушили в вакууме при низком давлении (0,1 мм рт.ст.) в течение минимум 20 часов при 70ºС. Как показано в таблицах 1-3, в ходе попыток улучшить совместимость PDMS-DMA для получения оптически прозрачных линз использовали широкий ряд алифатических и ароматических мономеров, макромеров и полимеров.

Процентные доли экстрагируемых веществ и прозрачность приведены в таблице 4. Прозрачность определяли на увлажненных линзах при помощи волоконнооптического осветителя Dolan-Jenner Fiber-Lite (модель 190). Сухие и увлажненные линзы помещали на пути световых лучей, вращая образцы в направлении осей x, y и z для определения относительного помутнения. Оценку бликования осуществляли, помещая образцы в деионизированную воду при 45ºС в течение 20 часов, а затем охлаждая до температуры окружающей среды. Образцы исследовали на бликование после 2 часов охлаждения до температуры окружающей среды при помощи оптического микроскопа в условиях темного поля при 100× увеличении. Все прозрачные образцы содержали менее 10 бликов на локализацию. В образцах, оставленных достигать равновесия в воде или BSS солевом растворе приблизительно в течение 1 недели, блики нельзя было обнаружить.

Пример 2

Исследование липкости

Некоторые композиции из примеров 1А-1Т тестировали на липкость с использованием модифицированного тензометрического метода испытания, в котором определяют прилипание полимера к металлу. Значения липкости, превышающие 52 N, считались соответствующими высокой липкости и не могли быть точно определены при использовании данного динамометрического элемента. Значения липкости в интервале 40-52 N считались от умеренных до высоких. Значения липкости в интервале 30-40 N считались приемлемыми. Значения липкости в интервале 20-30 N считались низкими. Данная общая классификация значений липкости является субъективной и служит лишь руководством для предсказания прилипания полимера к металлу. Ее нельзя использовать для предсказания степени эффективности доставки линзы. Успешная доставка линзы будет зависеть от многих факторов, включая композицию линзы, как ее обрабатывали (то есть модификацию поверхности), помимо свойств устройства для доставки.

Методика тестирования на липкость

Тестирование на липкость проводили на механической разрывной машине Instron с использованием специального зажимного приспособления для измерения прилипания или адгезии металл-полимер. Приспособление включает хорошо отполированную цилиндрическую стационарную шпильку из нержавеющей стали диаметром 8 мм, соединенную с неподвижной частью силовой рамы. Верхняя (подвижная) деталь направляющего блока силовой рамы соединена с кольцевой металлической платформой с отверстием в центре. Подвижный направляющий блок опускают, пока нижняя шпилька не покажется в отверстии в центре верхнего зажимного приспособления, и поперечное движение останавливают, когда данная шпилька находится чуть выше металлической платформы. Затем на выступающую шпильку помещают образец полимера. От образца полимера отрезают под нажимом свежий диск диаметром 10 мм и помещают на вершину выступающей шпильки. На поверхность образца помещают груз массой 300 грамм, насаживая образец на шпильку при помощи ровного груза. Через минуту после помещения груза на образец запускают механическую разрывную машину Instron со скоростью разделения 5 мм/мин. Сбор данных осуществляют со скоростью 5 точек/сек до тех пор, пока образец не вытянут со шпильки. Регистрируют максимальное усилие и площадь под кривой (энергия разрыва).

Результаты

Шесть образцов каждого материала тестировали на липкость перед экстракцией и усредняли результаты. Значения представлены в таблице 5 вместе со стандартными величинами отклонения ±1. Значения липкости перед экстракцией, приведенные в таблице 5, как правило, менее достоверны, чем значения липкости после экстракции из-за пластифицирующего действия нереагировавшего исходного вещества, которое отличается для каждого состава. Таким образом, обычно считается, что результаты исследования липкости, представленные в таблице 5, представляют собой наибольшие значения липкости, которые можно ожидать для данного состава.

Таблица 5 Пример Макс. нагрузка (N) 1A ---- 1B 40±3 1C 38±3 1D 30±1 1E 32±1 1F >52 1J 43±8 1Q 50±5 1R >52

Пример 3

Испытание на растяжение

Механические свойства при растяжении измеряли при помощи разрывной машины Instron, а результаты представлены в таблице 6.

Таблица 6 Пример
(N≥3) Разрушающее напряжение (МПа) Деформация при разрыве (%) Модуль Юнга (МПа) Секущий модуль 25% (МПа) Секущий модуль 100% (МПа) 1F 5,0±0,2 168±4 22,0±0,5 3,11±0,04 2,10±0,02 1G 3,4±0,4 145±8 21,0±0,6 3,7±0,1 1,97±0,05 1H 3,4±0,5 137±11 17,0±0,8 3,11±0,04 2,10±0,02 1I 3,7±0,2 174±3 20±2 3,4±0,2 1,68±0,05 1J 2,8±0,2 153±2 19±1 2,95±0,07 1,47±0,03

Пример 4

Измерения рассеяния на поверхности

Повышенное рассеяние света на поверхности ИОЛ недавно отмечалось несколькими выдающимися хирургами в области офтальмологии в качестве нежелательного свойства, связанного с высококачественными Acrysoft ИОЛами. Метод Шеймпфлюг-фотографии представляет собой метод, обычно используемый для количественной оценки количества рассеянного света. Вкратце, Шеймпфлюг-камеру применяют для фиксации изображения имплантированной ИОЛ. После этого можно количественно оценить интенсивность рассеянного света, измеренную в значениях ССТ. В настоящее время цель авторов изобретения заключалась в создании линз, проявляющих <30 ССТ через 10 лет ускоренного старения. В данном исследовании из составов 1А-1О изготавливали моноблочные ИОЛы с оптической силой 21 диоптрия. Сначала ИОЛы подвергали старению в условиях ускоренного старения в солевом растворе BSS при 90ºС, затем промывали в деионизированной воде для удаления солей, а затем сушили. Измерения рассеянного света проводили на образцах, оставленных для набухания в солевом растворе BSS в течение 20 часов при температуре окружающей среды. В некоторых случаях измерения проводили на сухих образцах. Как показано в таблице 7, различные составы линз проявляли малое рассеяние на поверхности, составляющее менее требования в 30 ССТ.

Пример 6

Оценка установки линзы

Линзы оптической силы 40 диоптрий из состава 1L устанавливали при помощи картриджей Monarch III D с использованием наконечников Н4 и вязкоэластичного раствора Viscoat. Установку линзы проводили при 18ºС и 23ºС в воде температуры 25ºС без учета времени пребывания. Оценки после установки включали уровень давления, вызванного наконечником картриджа. В целом, приемлемыми были усилия по ручной установке для N=6 линз. После установки не наблюдалось слипания гаптической части, а оптическая часть разворачивалась в течение 2 секунд. Уровень давления, вызванного насадкой, оценивали как уровень 4 по шкале 0-5. Немного повышенное давление, вызванное насадкой, относили за счет повышенной концентрации НЕМА и сшивающего агента в составе 1L, что приводило к сравнительно жесткому материалу с малым удлинением. Возможно, это привело к тому, что в 1 установке из 6 произошло растрескивание основной гаптики после установки. Предшествующие композиции с более низким модулем Юнга и более высоким % деформации при разрыве привели к значениям давления, вызванного насадкой, в интервале 0-2 (данные не представлены) с желательными свойствами разворачивания. Конкретные примеры в данном описании не ограничивают рамки изобретения и представляют лишь малый подкласс свойств материала, который можно получить при помощи подхода, раскрытого в данном патентном сообщении. В будущем будет проведена дальнейшая оптимизация некоторых составов, поскольку авторы изобретения стремятся создать ИОЛы, лучшие в своем классе по всем категориям.

Поскольку теперь изобретение описано полностью, следует понимать, что его можно осуществить в других конкретных формах, не выходя из его духа или существенных признаков. Соответственно, описанные выше варианты осуществления следует считать во всех аспектах иллюстративными, а не ограничивающими, при этом рамки данного изобретения определены прилагаемой формулой изобретения, а не предшествующим описанием, и подразумевается, что все изменения, которые попадают в значения и интервал эквивалентности формулы изобретения, входят в нее.

Изобретение относится к сополимерному материалу для офтальмологического устройства и к интраокулярной линзе, включающей указанный сополимерный материал. Сополимерный материал включает один или более арилакриловых гидрофобных мономеров в качестве основных мономеров, образующих устройство, макромерную добавку, снижающую липкость, и добавку, снижающую бликование. Помимо их применения в качестве материалов для интраокулярных линз настоящие материалы также подходят для применения в других имплантируемых офтальмологических устройствах. Технический результат - сополимерный материал является мягким, небликующим, имеющим низкую липкость и низкую мутность, низкое рассеяние света на поверхности и характеризуется хорошими свойствами разворачивания при прохождении через небольшие разрезы. 2 н. и 17 з.п. ф-лы, 7 табл., 6 пр.

1. Сополимерный материал для офтальмологического устройства, полученный полимеризацией с помощью инициатора полимиризации смеси, включающей
а) 40-80 мас.% или более арилакрилового гидрофобного мономера формулы (I)

в которой:
А представляет собой Н,
В представляет собой (СН₂)_m, S(CH₂)_u, O(CH₂)_v или [O(СН₂)₂]_n,
u равно 1-4,
v равно 1-4,
С представляет собой (СН₂)_w,
m равно 1-6,
n равно 1-10,
Y отсутствует или представляет собой О, S или NR, при условии, что если Y представляет собой О, S или NR, то В представляет собой (СН₂)_m,
R представляет собой Н, СН₃, C_nH_2n+1, где n=1-10, изо-OC₃H₇, С₆Н₅ или СН₂С₆Н₅,
w равно 0-6, при условии, что m+w≤8, и
D представляет собой Н, С₁-С₄алкил, С₁-С₄алкокси, С₆Н₅, СН₂С₆Н₅, Br, F, Cl или I;
b) 0,1-3,9 мас.% макромера формулы (II)
(II),
в которой
R₁ и R₂ независимо представляют собой -СН₃, -СН₂СН₃, -СН₂СН₂СН₂СН₃, -С₆Н₅,
-СН₂С₆Н₅, -СН₂СН₂С₆Н₅, -СН₂СН₂СН₂С₆Н₅ или -CH₂CH₂CH₂CH₂C₆H₅,
R₃ представляет собой Н, СН₃, или СН₂СН₃,
z равно 2-11, и
х обозначает число повторяющихся звеньев и определяет молекулярную массу макромера, и является таким, чтобы молекулярная масса макромера составляла примерно от 300 до примерно 3500;
с) 5-30 мас.% силоксанового мономера формулы (III)

в которой
R₄ представляет собой Н или СН₃,
Т отсутствует, представляет собой O(СН₂)_b или ОСН₂СН(ОН)СН₂,
b равен 1-3,
J представляет собой (CH₂)_z, где z равно 2-11, и
K¹, K² и K³ независимо представляют собой СН₃, С₆Н₅ или OSi(CH₃)₃;
d) 5-30 мас.% гидрофильного мономера, выбранного из группы, включающей: гидрокси(С₂-С₄ алкил)метакрилаты, глицеринметакрилат и N-винилпирролидон;
e) сшивающий мономер, и
f) реактивный УФ-поглотитель;
где в указанном сополимерном материале для офтальмологического устройства равновесное содержание воды при 35°C составляет менее 4 мас.%.

2. Сополимерный материал для устройства по п. 1, в котором арилакриловый гидрофобный мономер выбирают из группы, включающей: бензилакрилат, 2-фенилэтилакрилат, 2-феноксиэтилакрилат, 4-фенилбутилакрилат, 5-фенилпентилакрилат, 2-бензилоксиэтилакрилат, 3-бензилоксипропилакрилат, 3-фенилпропилакрилат, 3-феноксипропилакрилат, 2-(фенилтио)пропилакрилат и 2-(фенилтио)этилакрилат.

3. Сополимерный материал для устройства по п. 2, в котором арилакриловый гидрофобный мономер выбирают из группы, включающей: 2-фенилэтилакрилат, 2-феноксиэтилакрилат, бензилакрилат и 2-(фенилтио)этилакрилат.

4. Сополимерный материал для устройства по п. 1, в котором смесь содержит 40-74 мас.% арилакрилового гидрофобного мономера.

5. Сополимерный материал для устройства по п. 4, в котором смесь содержит 50-72% мас./мас. арилакрилового гидрофобного мономера.

6. Сополимерный материал для устройства по п. 1, в котором смесь содержит 1-3 мас.% макромера формулы (II).

7. Сополимерный материал для устройства по п. 6, в котором смесь содержит 1,5-2,5 мас.% макромера формулы (II).

8. Сополимерный материал для устройства по п. 1, в котором молекулярная масса макромера формулы (II) составляет 350-2000.

9. Сополимерный материал для устройства по п. 8, в котором молекулярная масса макромера формулы (II) составляет 800-1400.

10. Сополимерный материал для устройства по п. 8, в котором молекулярная масса макромера формулы (II) составляет 550-700.

11. Сополимерный материал для устройства по п. 1, в котором смесь содержит 5-25 мас.% силоксанового мономера формулы (III).

12. Сополимерный материал для устройства по п. 11, в котором смесь содержит 5-15 мас.% силоксанового мономера формулы (III).

13. Сополимерный материал для устройства по п. 1, в котором гидрофильный мономер представляет собой гидрокси(С₂-С₄алкил)метакрилат, а смесь содержит 10-20 мас.% гидрофильного мономера.

14. Сополимерный материал для устройства по п. 13, в котором гидрофильный мономер представляет собой 2-гидроксиэтилметакрилат, а смесь содержит 13-20 мас.% гидрофильного мономера.

15. Сополимерный материал для устройства по п. 1, в котором смесь содержит 0,5-10 мас.% сшивающего агента.

16. Сополимерный материал для устройства по п. 15, в котором смесь содержит 1-3 мас.% сшивающего агента, и сшивающий агент выбирают из группы, включающей: диметилакрилат этиленгликоля, диметилакрилат диэтиленгликоля, аллилметакрилат, 1,3-пропандиолдиметакрилат, 2,3-пропандиолдиметакрилат, 1,6-гександиолдиметакрилат, 1,4-бутандиолдиметакрилат, диметакрилат триэтиленгликоля, и соответствующие им акрилаты.

17. Сополимерный материал для устройства по п. 16, в котором сшивающий агент выбирают из группы, включающей 1,4-бутандиолдиметакрилат и диметакрилат триэтиленгликоля.

18. Сополимерный материал для устройства по п. 1, в котором смесь дополнительно содержит реактивное соединение, поглощающее синий свет.

19. Интраокулярная линза, включающая сополимерный материал для устройства по п. 1.