ТРЕХБЛОЧНЫЕ ФОРПОЛИМЕРЫ И ИХ ПРИМЕНЕНИЕ В СВЯЗАННЫХ С СИЛИКОНОВЫМИ ГИДРОГЕЛЯМИ ОБЛАСТЯМИ ПРИМЕНЕНИЯ Российский патент 2021 года по МПК C08F287/00 C08F290/12 C08F293/00 C08F8/10 G02B1/04 G02C7/04 

Настоящая заявка испрашивает приоритет по заявке на патент США № 15/691,829, поданной 31 августа 2017 г., и предварительной заявке на патент США № 62/404,817, поданной 6 октября 2016 г., обе из которых в полном объеме включены в настоящий документ посредством ссылки.

ОБЛАСТЬ ПРИМЕНЕНИЯ ИЗОБРЕТЕНИЯ

[0001] Настоящее изобретение относится к силиконовым гидрогелям, полученным из реакционных смесей мономеров, содержащих трехблочный форполимер и изготовленным из него офтальмологическим устройствам, которые демонстрируют отличные комбинации физических, механических и биологических свойств, включая повышенную проницаемость компонентов слезной пленки.

ПРЕДПОСЫЛКИ СОЗДАНИЯ ИЗОБРЕТЕНИЯ

[0002] Мягкие контактные линзы основаны на гидрогелях. Многие пользователи считают мягкие контактные линзы достаточно удобными, чтобы носить их весь день. Существует два основных класса материалов для мягких контактных линз, обычные мягкие контактные линзы, которые образованы из гидрогелей, не содержащих силикона, и силиконовые гидрогели.

[0003] Силиконовые гидрогели представляют собой набухающие в воде полимерные сетки с высокой кислородной проницаемостью. Такие линзы обеспечивают хороший уровень комфорта для многих пользователей, однако некоторые пользователи страдают от дискомфорта и излишних отложений в глазах, приводящих к потере остроты зрения при использовании таких линз, особенно в продолжительные периоды ношения, такие как несколько дней подряд, к примеру до около 30 дней. Подобный дискомфорт и отложения связывают с гидрофобным характером поверхностей линз и взаимодействием этих поверхностей с белком, липидами и муцином, а также гидрофильной поверхностью глаза.

[0004] Силиконовые гидрогели, как правило, получают путем полимеризации смесей, в состав которых входит по меньшей мере один кремнийорганический мономер или макромер и по меньшей мере один гидрофильный мономер. Такой класс материала линзы является желательным, так как он снижает отек роговицы и гиперваскуляризацию, связанные с традиционно принятыми гидрогелевыми линзами. Производство таких материалов может быть, однако, затруднительно в связи с несовместимостью силиконовых и гидрофильных компонентов.

[0005] Силиконовые гидрогели синтезируют из реакционных смесей мономеров, состоящих из гидрофильных мономеров, кремнийорганических мономеров, инициаторов, сшивающих агентов, разбавителей и других компонентов для конкретных эффектов или свойств, таких как красители, ультрафиолетовые блокаторы и смачивающие агенты. Эти сложные смеси должны быть однородными и химически стабильными. В некоторых случаях первостепенное значение имеют порядок добавления и условия перемешивания. Макромеры или макромономеры были использованы для получения сегментов привитого сополимера внутри силиконового гидрогеля для придания или улучшения некоторых физико-механических свойств. Кроме того, по тем же причинам также были использованы сшивающие агенты с высокой молекулярной массой или многофункциональные форполимеры.

[0006] Однако по мере увеличения числа компонентов шансы на образование гомогенных и стабильных реакционных мономерных смесей уменьшаются, что, в свою очередь, делает формирование контактных линз непредсказуемым или невоспроизводимым. Даже если реакционная мономерная смесь является достаточно гомогенной и стабильной при полимеризации, то полученный силиконовый гидрогель может не обладать свойствами, такими как прозрачность и низкий модуль упругости, для применения в качестве мягкой контактной линзы. В результате в данной области техники существует потребность в разработке реакционных компонентов, улучшающих совместимость с другими компонентами реакционной мономерной смеси, а также для создания прочных промежуточных фаз между разнообразными доменами в полученном силиконовом гидрогеле, что приводит к уникальным физическим, механическим и биологическим свойствам.

[0007] Полимеризация с переносом групп (GTP) представляет собой процесс живущей анионной полимеризации для (мет)акрилатных мономеров с использованием триметилсилилкетенацеталей в качестве инициаторов и нуклеофильных анионов в качестве катализаторов (см. патенты США 4,414,372; 4,417,034; 4,508,880; 4,524,196; и 4,581,428). ГТП продемонстрировал возможность получения широкого диапазона полимеров и блок-сополимеров с хорошим контролем молекулярной массы и ее распределения. Однако GTP не взаимодействует с мономерами с активными атомами водорода, такими как 2-гидроксиэтилметакрилат или метакриловая кислота, и получение полимеров с высокой молекулярной массой иногда проблематично из-за стабилизации полимерной цепи в реакции полимеризации или других событий обрыва цепи (см. J. American Chem. Society 1983, 105, 5706-5707; Macromolecules 1987, 20, 1473-1488; и Adv. Poly Sci. 2004, 167, 1-34).

[0008] GTP используется для получения линейных, разветвленных, блочных и звездообразных макромеров или форполимеров. Форполимеры синтезировали с использованием 2-триметилсилоксиэтилметакрилата в полимеризации GTP с последующим снятием защиты подкисленным водным раствором метанола и ацилированием боковых гидроксильных групп ацилирующим агентом, таким как изопропенил-α,α-диметилбензилизоцианат (TMI). Эти форполимеры были включены в качестве компонентов, улучшающих совместимость, в смесях реакционноспособных мономеров, из которых изготовлены контактные линзы (см. патенты США 4,659,782, 4,659,783, 4,771,116, 5,244,981, 5,314,960, 5,331,067 и 5,371,147). В патенте США № 6,367,929 раскрывается трехблочный форполимер и его применение при изготовлении контактных линз. Данный трехблочный форполимер получали путем последовательного добавления реакционных мономерных смесей с получением трехблочного полимера с концевыми блоками, состоящими из статистических сополимеров 2-гидроксиэтилметакрилата (HEMA) и метилметакрилата (MMA), и средний блок, состоящий из статистического терполимера HEMA, полидиметилсилоксана (mPDMS) с концевыми моно-н-бутилом и монометакрилоксипропилом, и 3-метакрилоксипропил-трис(триметилсилокси)силана (TRIS), с последующей стадией ацилирования с использованием изопропенил-α,α-диметилбензилизоцианат (TMI). Контактные линзы были изготовлены из реакционных смесей мономеров, содержащих этот трехблочный форполимер, диметилакриламид (DMA), поливинилпирролидон (PVP), TRIS и mPDMS. Оценка контактных линз, изготовленных из таких реакционных мономерных смесей, была несогласованной, возможно, потому, что в условиях снятия 2-триметилсилоксиэтилметакрилатной защиты с повторяющихся звеньев в трехблочном сополимере, возможен также гидролиз некоторых повторяющихся звеньев TRIS, и степень такого гидролиза может варьировать от партии к партии. В результате GTP продемонстрировал отсутствие воспроизводимых методов получения определенных трехблочных сополимеров, в частности из мономеров, защищенных силильными группами, и других кремнийорганических мономеров.

[0009] В альтернативном варианте осуществления существует несколько способов живущей радикальной полимеризации (LRP) или контролируемой радикальной полимеризации (CRP), которые позволяют избежать или свести к минимуму некоторые побочные реакции, связанные с GTP (мет)акрилатов, и таким образом обеспечить воспроизводимый синтез трехблочных форполимеров. Эти способы включают в себя нитроксид-опосредованные LRP (см. Chem. Rev. 2001, 101, 3661-3688); металл-катализируемые LRP (см. Chem. Rev. 2001, 101, 3689-3745 и Chem. Rev. 2009, 109, 4963-5050); радикальные полимеризации с переносом атома (ATRP) (см. Chem. Rev. 2001, 101, 2921-2990); полимеризации путем обратимого присоединения и фрагментирования (RAFT) (см. Acc. Chem. Res. 2008, 9, 1133-1142); и свободнорадикальные живущие полимеризации, опосредованные теллурорганическим соединением (TERP) (см. Chem. Rev. 2009, 109, 5051-5068) (см. патенты США №№ 7,276,569; 7,291,690; 7,615,601; и 7,662,899).

[0010] TERP являются универсальными и относительно нечувствительными к типам используемых мономеров и присутствующих функциональных групп. В частности, в отличие от GTP могут использоваться мономеры с активными атомами водорода. Как правило, интересующие мономеры вместе с теллурорганическим агентом передачи цепи смешивают с инициатором термической свободнорадикальной полимеризации или фотоинициатором в стандартных условиях полимеризации или без него для получения полимера с хорошим контролем молекулярной массы (см. JACS 2002, 124, 13666-13667 и JACS 2003, 125, 8720-8721). Блок-сополимеры получают путем последовательного добавления смесей мономеров или реакций фотоиндуцированного радикального связывания (см. J. Poly. Sci. Pt. A Polym. Chem. 2006, 44, 1-12 и JACS 2012, 134, 5536-5539). Полимеры, полученные с помощью TERP, имеют теллурорганическую концевую группу, содержание которой можно снизить, например, с помощью 2,2,6,6-тетраметилпиперин-1-оксил (TEMPO) для создания концевой винилиденовой группы, которая также полимеризуется, превращая таким образом полимер в макромер или макромономер (см. Reactive & Functional Polymers 2009, 69, 416-423).

[0011] Были изучены сополимеры полидиметилсилоксана (PDMS) (см. Chem. Rev. 2010, 110, 1233-1277). Блок-сополимеры PDMS с HEMA были получены с помощью макроинициаторов разнообразными методами (см. Polymer J. 2012, 44, 1087-1097). Также были описаны привитые сополимеры mPDMS с использованием макромеров mPDMS (см. Macromolecules 2002, 35, 5953-5962 и Macromolecules 2003, 36, 4772-4778). Такие привитые сополимеры не подходят в качестве форполимеров из-за отсутствия полимеризуемых групп.

[0012] В данной области техники существует потребность в контактных линзах длительного ношения, требующих наличия силиконовых гидрогелей длительного ношения, которые обладают повышенной проницаемостью компонентов слезной пленки. Также существует потребность в обеспечении кремнийорганических форполимеров, которые совместимы с реакционными мономерными смесями, применяемыми при изготовлении силиконовых контактных линз.

ИЗЛОЖЕНИЕ СУЩНОСТИ ИЗОБРЕТЕНИЯ

[0013] Трехблочные форполимеры, имеющие структуру [A]-[B]-[C], содержат по меньшей мере одну одновалентную реакционноспособную группу, где [A] и [C] независимо содержат полимерные сегменты на основе первого гидрофильного мономера, содержащего функциональную группу, выбранную из группы, состоящей из гидроксиалкила, аминоалкила и их смесей, и [B] содержит полимерный сегмент по меньшей мере одного кремнийорганического макромера и необязательно другого кремнийорганического мономера, и необязательно второго гидрофильного мономера, содержащего функциональную группу, выбранную из группы, состоящей из гидроксиалкила, аминоалкила и их смесей. По меньшей мере одна одновалентная реакционноспособная группа может быть получена во время синтеза трехблочного сополимера, например, путем модификации концевой группы после свободнорадикальной живущей полимеризации, используя теллурорганическое соединение (TERP), и/или затем с помощью последующей реакции ацилирования между трехблочными сополимером и подходящим ацилирующим агентом, таким как метакрилоилхлорид. Содержание одновалентной реакционноспособной группы может варьировать от около 1 мольного процента до около 25 мольных процентов от первоначального содержания, или предварительно ацилированного, гидроксиалкильного или аминоалкильного содержания.

[0014] Свойства трехблочного форполимера контролируются с помощью композиции трехблочного форполимера, в частности, композиции, молекулярной массы и распределения повторяющихся звеньев последовательности сегментов, составляющих трехблочный форполимер, а также содержания одновалентных реакционноспособных групп. Регулируя эти переменные, трехблочные форполимеры могут быть выполнены с возможностью обеспечения совместимости конкретных реакционных смесей мономеров и придания определенных физических, механических и биологических свойств полученным силиконовым гидрогелям, образованных путем полимеризации таких реакционных смесей мономеров. Эти трехблочные форполимеры можно использовать отдельно или в комбинации с другими компонентами реакционных смесей мономеров для получения силиконовых гидрогелей и офтальмологических устройств, изготовленных из них. Силиконовые гидрогели по настоящему изобретению, демонстрируют уникальные комбинации физических, механических и биологических свойств, включая повышенную проницаемость для компонентов слезной жидкости, в особенности белков.

[0015] В первом аспекте, трехблочный форполимер для изготовления биомедицинских устройств содержит формулу [A]-[B]-[C], где [A] и [С] независимо представляют собой сегменты полимерной цепи, образованные из первого гидрофильного мономера, содержащего функциональные группы, выбранные из группы, состоящей из гидроксиалкила, аминоалкила и их смесей, и необязательно одного или более вторых гидрофильных мономеров; [B] представляет собой сегмент полимерной цепи, образованный из кремнийорганического макромера; необязательно, третий гидрофильный мономер, содержащий функциональную группу, выбранную из группы, состоящей из гидроксиалкила, аминоалкила и их смесей; и, необязательно, кремнийорганический мономер; и где указанный трехблочный форполимер содержит по меньшей мере одну одновалентную реакционноспособную группу.

[0016] В другом аспекте силиконовый гидрогель, образованный из реакционной мономерной смеси, содержит: (a) трехблочный форполимер, соответствующий любому трехблочному форполимеру, описанному в настоящем документе; (b) по меньшей мере один другой четвертый гидрофильный мономер, не зависящий от гидрофильных мономеров сегментов [A], [B] и [C]; и (c) по меньшей мере один кремнийорганический компонент, не зависящий от трехблочного форполимера, и необязательный кремнийорганический мономер [B].

[0017] В дополнительном аспекте предложен силиконовый гидрогель, образованный из реакционной мономерной смеси, содержащей: (а) трехблочный форполимер формулы [A]-[B]-[C], где [A] и [C] представляют собой гомополимерные сегменты на основе гидроксиалкил(мет)акрилата, а [B] представляет собой сополимерный сегмент на основе повторяющихся звеньев гидроксиалкил(мет)акрилата и полидиметилсилоксанов с концевыми моно-н-бутилом и монометакрилоксипропилом, имеющими среднечисленную молекулярную массу в диапазоне от около 500 дальтон до около 1500 дальтон, причем указанный трехблочный форполимер содержит по меньшей мере одну одновалентную реакционноспособную группу, выбранную из группы, состоящей из (мет)акрилата, (мет)акриламида, стирила, винила, N-виниллактама, N-виниламидов, O-виниловых эфиров, O-винилкарбонатов и O-винилкарбаматов и их смесей; (b) по меньшей мере один гидрофильный мономер; (c) по меньше мере один кремнийорганический компонент; (d) по меньшей мере один заряженный мономер; (e) и по меньшей мере один полиамид; (f) по меньшей мере один сшивающий агент; (g) по меньшей мере один фотоинициатор; и (h) одно или более из следующего: УФ-поглотитель, поглотитель видимого света, фотохромное соединение, фармацевтическое вещество, нутрицевтическое вещество, антимикробное вещество, краситель, пигмент, сополимеризуемый краситель, неполимеризуемый краситель, антиадгезионный агент и их комбинации.

[0018] Также предложены контактные линзы, изготовленные из силиконовых гидрогелей, описанных в настоящем документе.

[0019] Дополнительный аспект представляет собой способ получения силиконового гидрогеля, включающий: (a) получение любого трехблочного форполимера, описанного в настоящем документе; (b) получение реакционной мономерной смеси из трехблочного форполимера и, необязательно, с другими компонентами; (c) перемещение реакционной мономерной смеси в первую пресс-форму; (d) помещение второй пресс-формы наверх первой пресс-формы, заполненной реакционной мономерной смесью; и (e) отверждение реакционной мономерной смеси путем свободнорадикальной сополимеризации с образованием силиконового гидрогеля в форме контактной линзы.

ОПИСАНИЕ ГРАФИЧЕСКИХ МАТЕРИАЛОВ

[0020] На Фиг. 1 изображена химическая схема и уравнения для иллюстративного примера синтеза трехблочных форполимеров, описанных в настоящем документе, с помощью TERP и последующего ацилирования метакрилоилхлоридом.

ПОДРОБНОЕ ОПИСАНИЕ

[0021] Трехблочные форполимеры для изготовления биомедицинских устройств имеют следующую структуру: [A]-[B]-[C], где [A] и [С] независимо представляют собой сегменты полимерной цепи, оба из которых образованы из первого гидрофильного мономера, содержащего функциональные группы, выбранные из группы, состоящей из гидроксиалкила и аминоалкила, и их смесей и, необязательно, одного или более вторых гидрофильных мономеров; и [B] представляет собой полимерный сегмент на основе кремнийорганического макромера; необязательно, третий гидрофильный мономер, содержащий функциональную группу, выбранную из группы, состоящей из гидроксиалкила, аминоалкила и их смесей; необязательно, кремнийорганический мономер; и где указанный трехблочный форполимер содержит по меньшей мере одну одновалентную реакционноспособную группу. Трехблочный форполимер обычно содержат полимеризуемую концевую группу. Трехблочный форполимер может дополнительно содержать боковые одновалентные реакционноспособные группы. Также предложены способы получения и применения трехблочных форполимеров. Трехблочный форполимеры применяют для изготовления силиконовых гидрогелей, которые, в свою очередь, применяются для изготовления контактных линз.

[0022] Прежде чем перейти к описанию нескольких иллюстративных примеров аспектов настоящего изобретения, следует понимать, что настоящее изобретение не ограничено характеристиками конструкции или стадиями способа, представленными в следующем описании. Настоящее изобретение также имеет другие варианты осуществления и может реализовано на практике или выполнено различными способами.

Определения

[0023] В том, что касается терминов, используемых в настоящем описании, предложены следующие определения. Определения для полимеров согласуются с описанными в справочнике Compendium of Polymer Terminology and Nomenclature, IUPAC Recommendations 2008 под редакцией: Richard G. Jones, Jaroslav Kahovec, Robert Stepto, Edward S. Wilks, Michael Hess, Tatsuki Kitayama и W. Val Metanomski.

[0024] «Субъект» включает в себя людей или иных позвоночных.

[0025] «Биомедицинское устройство» представляет собой любое изделие, выполненное с возможностью использования при нахождении либо в, либо на поверхности тканей или текучих сред млекопитающих и предпочтительно в или на поверхности ткани или текучих сред человека. Примеры таких устройств включают, без ограничений, раневые повязки, биоклеи, тканевые наполнители, системы доставки лекарственных средств, покрытия, противоспаечные барьеры, катетеры, имплантаты, стенты, шовные нити и офтальмологические устройства, такие как интраокулярные линзы и контактные линзы. Биомедицинские устройства представляют собой офтальмологические устройства, такие как контактные линзы, включая контактные линзы, изготовленные из силиконового гидрогеля.

[0026] «Поверхность глаза» включает в себя поверхностный и железистый эпителий роговицы, конъюнктивы, слезных желез, добавочных слезных желез, носослезного канала и мейбомиевых желез, и их апикальные и базальные матрицы, точки и смежные или связанные структуры, в том числе веки, связанные как функциональная система непрерывностью эпителия, иннервацией и эндокринной и иммунной системами.

[0027] Термин «офтальмологическое устройство» относится к любому устройству, которое размещается в или на глазу, или на любой части глаза, включая поверхность глаза. Подобные устройства могут обеспечивать оптическую коррекцию, косметическое улучшение, улучшение зрения, терапевтический эффект (например, в качестве повязки) или доставку активных компонентов, таких как фармацевтические и нутрицевтические компоненты, или любую комбинацию вышеупомянутого. Примеры офтальмологических изделий включают в себя, не ограничиваясь ими, линзы и оптические и глазные вставки, включая, не ограничиваясь ими, окклюдеры слезных точек и т.п. Термин «линзы» включает в себя мягкие контактные линзы, жесткие контактные линзы, гибридные контактные линзы, интраокулярные линзы и маскирующие линзы. Офтальмологическое устройство может содержать контактную линзу.

[0028] «Контактные линзы» относятся к офтальмологическому устройству, которое может быть размещено на роговице глаза пациента. Контактная линза может обеспечивать корректирующий, косметический или терапевтический эффект, включая заживление ран, доставку лекарственных средств или нутрицевтиков, диагностическую оценку или контроль, или блокирование УФ и видимого света, или сокращение влияния слепящего света, или комбинацию вышеперечисленного. Контактная линза может быть изготовлена из любого подходящего материала известного в данной области техники и может представлять собой мягкую линзу, жесткую линзу или гибридную линзу, содержащую по меньшей мере две различные части с разными свойствами, такими как модуль упругости, содержание воды, светопоглощающие свойства или их комбинации.

[0029] Биомедицинские устройства, офтальмологические устройства и линзы настоящего изобретения могут быть выполнены из силиконовых гидрогелей. Такие силиконовые гидрогели обычно содержат силиконовый компонент и гидрофильные и/или гидрофобные мономеры, которые ковалентно связаны друг с другом в отвержденном устройстве.

[0030] Термин «контактная линза из силиконового гидрогеля» относится к контактной линзе, содержащей по меньшей мере один силиконовый гидрогелевый материал. Контактные линзы из силиконового гидрогеля по существу имеют повышенную кислородную проницаемость по сравнению с традиционными гидрогелями. Для доставки кислорода к глазу контактные линзы из силиконового гидрогеля используют как свою водную, так и полимерную составляющие.

[0031] В контексте настоящего документа, термин «около» означает диапазон +/-5% числа, к которому он применяется. Например, фраза «около 10» будет включать как 9,5, так и 10,5.

[0032] Используемый в настоящей заявке термин «(мет)» означает возможное наличие дополнительного метильного заместителя. Таким образом, термин «(мет)акрилаты» указывает как на метакрилаты, так и на акрилаты.

[0033] Следует учитывать, что везде, где даны химические структуры, варианты, представленные как заместители в структуре, могут сочетаться в любой комбинации. Таким образом, если структура содержит заместители R* и R**, каждый из которых имеет три списка потенциальных групп, описаны 9 комбинаций. То же самое относится и к комбинации свойств.

[0034] При использовании нижнего индекса, такого как «n» в стандартной формуле [***]_n, для указания количества повторяющихся звеньев в химической формуле полимера, указанный индекс равен целому числу лучше всего представляющему среднечисленную молекулярную массу макромолекулы. Указанный индекс также известен как «степень полимеризации (DP)».

[0035] «Повторяющееся звено», или «повторяющееся химическое звено», представляет собой наименьшую повторяющуюся группу атомов в полимере, которая возникает в результате полимеризации мономеров и макромеров.

[0036] «Макромолекула» представляет собой органическое соединение, имеющее молекулярную массу более 1500, которое может быть реакционноспособным или нереакционноспособным.

[0037] В контексте настоящего документа термин «целевая макромолекула» представляет собой предполагаемую макромолекулу, синтезированную из реакционной мономерной смеси, содержащей мономеры, макромеры, форполимеры, сшивающие агенты, инициаторы, добавки, разбавители и т.п.

[0038] «Полимер» представляет собой образец макромолекул, состоящих из повторяющихся химических звеньев, связанных друг с другом в структуру с образованием цепи или сети, и состоит из повторяющихся звеньев, являющихся производными мономеров и макромеров, входящих в состав реакционной смеси. Полимеры имеют распределение молекулярной массы.

[0039] «Гомополимер» представляет собой полимер, состоящий из мономеров или макромеров одного типа; «сополимер» представляет собой полимер, состоящий из мономеров, макромеров или их комбинаций двух или более типов; «Терполимер» представляет собой полимер, состоящий из мономеров, макромеров или их комбинаций трех типов. «Блок-сополимер» состоит из различных по своему составу блоков или участков. Диблок-сополимеры имеют блоки двух типов. Триблок-сополимеры имеют блоки трех типов. «Гребенчатые сополимеры» или «привитые сополимеры» состоят из по меньшей мере одного типа макромеров.

[0040] «Полимеризуемый» означает, что соединение содержит по меньшей мере одну одновалентную реакционноспособную группу, которая может подвергаться полимеризации с наращиванием цепи, такой как свободнорадикальная полимеризация. «Неполимеризуемый» означает, что соединение не содержит ни одной такой одновалентной реакционноспособной группы. Полимеризируемые соединения представляют собой реакционноспособные компоненты. Полимеризируемые соединения могут представлять собой мономеры, макромеры, форполимеры, сшивающие агенты и их смеси.

[0041] «Одновалентные реакционноспособные группы» представляют собой группы, которые могут участвовать в полимеризации с ростом цепи, такой как свободнорадикальная, катионная и анионная полимеризация. Типовые примеры одновалентных реакционноспособных групп представляют собой этиленненасыщенные группы. Не имеющие ограничительного характера примеры одновалентных групп включают в себя (мет)акрилаты, стиролы, виниловые эфиры, (мет)акриламиды, N-виниллактамы, N-виниламиды, O-винилкарбаматы, O-винилкарбонаты и другие винильные группы, и их смеси.

[0042] Может быть использован любой тип свободнорадикальной полимеризации, включая, но не ограничиваясь им, массу, раствор, суспензию и эмульсию, а также любые методы контролируемой радикальной полимеризации, такие как полимеризация, инициированная стабильным свободным радикалом, нитроксид-опосредованная живая полимеризация, радикальная полимеризация с переносом атома, полимеризация путем обратимого присоединения и фрагментирования, опосредованная теллурорганическим соединением живая радикальная полимеризация и т.п.

[0043] «Инициатор» представляет собой молекулу, которая может разлагаться на радикалы, которые могут последовательно вступать в реакцию с мономером с инициированием реакции свободнорадикальной полимеризации. Термический инициатор разлагается с определенной скоростью в зависимости от температуры; типовые примеры представляют собой азосоединения, такие как 1,1'-азобисизобутиронитрил и 4,4'-аобис (4-циановалериановая кислота), пероксиды, такие как бензоилпероксид, трет-бутилпероксид, трет-бутилгидропероксид, трет-бутилпероксибензоат, дикумилпероксид и лауроилпероксид, пероксикислоты, такие как перуксусная кислота, и персульфат калия, а также разнообразные окислительно-восстановительные системы. Фотоинициатор разлагается в результате фотохимического процесса; типовые примеры представляют собой производные бензила, бензоина, ацетофенона, бензофенона, камфорхинона и их смеси, а также разнообразные моноацил- и бисацилфосфиноксиды и их комбинации.

[0044] «Мономер» представляет собой одновалентную реакционноспособную группу, которая может подвергаться полимеризации с ростом цепи и, в частности, свободнорадикальной полимеризации, создавая тем самым повторяющееся звено в химической структуре целевой макромолекулы. Некоторые мономеры содержат бифункциональные примеси, которые могут играть роль сшивающих агентов. «Гидрофильный мономер» представляет собой мономер, который дает прозрачный однофазный раствор при смешивании с деионизированной водой при 25°C в концентрации 5% масс.

[0045] «Гидрофильный компонент» представляет собой инициатор, мономер, макромер, сшивающий агент, форполимер, добавку или полимер, который дает прозрачный однофазный раствор при смешивании с деионизированной водой при 25°C в концентрации 5% масс.

[0046] «Макромономер» или «макромер» представляет собой макромолекулу, которая имеет одну концевую группу, которая может подвергаться полимеризации с ростом цепи и, в частности, свободнорадикальной полимеризации, создавая тем самым повторяющееся звено в химической структуре целевой макромолекулы. Как правило, химическая структура макромера отличается от химической структуры целевой макромолекулы, то есть повторяющееся звено боковой группы макромера отличается от повторяющегося звена целевой макромолекулы или ее главной цепи. Разница между мономером и макромером заключается лишь в химической структуре, молекулярной массе и распределении молекулярных масс боковой группы. В результате этого и в контексте настоящего документа, в патентной литературе мономеры иногда определяют как полимеризуемые соединения, имеющие относительно низкую молекулярную массу около 1500 дальтон или менее, что объективно включает некоторые макромеры. В частности, к мономерам и макромерам могут относиться полидиметилсилоксан с концевыми моно-н-бутилом и монометакрилоксипропилом (молекулярная масса=500-1500 г/моль) (mPDMS) и полидиметилсилоксан с концевыми моно-(2-гидрокси-3-метакрилоксипропил)-пропилэфирной группой и моно-н-бутилом (молекулярная масса=500-1500 г/моль) (OH-mPDMS). Кроме того, в патентной литературе макромеры иногда определяют как имеющие одну или более реакционноспособных групп, по существу расширяя общее определение макромера для включения форполимеров.

[0047] «Сшивающий агент» представляет собой дифункциональный или многофункциональный мономер, который может участвовать в свободнорадикальной полимеризации в двух или более местах в молекуле, таким образом создавая точки ветвления и образуя полимерную сетку. Распространенные примеры включают в себя этиленгликольдиметакрилат, тетраэтиленгликольдиметакрилат, триметилольпропантриметакрилат, метиленбисакриламид, триаллилцианурат и т.п.

[0048] «Форполимер» представляет собой дифункциональную или многофункциональную макромолекулу или олигомер, способный к дальнейшей полимеризации с участием одновалентных реакционноспособных групп, тем самым внося более одного повторяющегося звена в по меньшей мере один тип цепи целевой макромолекулы. Различие между сшивающим агентом и форполимером состоит лишь в одном из химической структуры, молекулярной массы и распределения молекулярной массы. Например, бис-3-акрилокси-2-гидроксипропилоксипропилполидиметилсилоксан (ac-PDMS) представляет собой часто используемый дифункциональный силоксановый сшивающий агент, который также является форполимером в соответствии с вышеупомянутым определением.

[0049] Трехблочные форполимеры по настоящему изобретению представляют собой трехблочные сополимеры, которые либо имеют одну одновалентную реакционноспособную группу, как правило, в виде концевой группы, которая образует такие трехблочные форполимеры, либо более одной одновалентной реакционноспособной группы, как правило, в виде множества боковых групп и концевых групп.

[0050] «Полимерная сетка» представляет собой поперечно-сшитую макромолекулу, которая может разбухать, но не может раствориться в растворяющих растворителях, поскольку полимерная сетка по существу является единой макромолекулой. «Гидрогели» представляют собой полимерные сетки, которые набухают в воде или водных растворах, обычно поглощая по меньшей мере 10% масс. воды. «Силиконовые гидрогели» представляют собой гидрогели, которые получены из по меньшей меры одного кремнийорганического компонента с по меньшей мере одним гидрофильным компонентом. Гидрофильные компоненты могут также включать в себя нереакционноспособные полимеры.

[0051] «Традиционные гидрогели» относится к полимерным сеткам, полученным из мономеров и других реакционноспособных компонентов, не содержащих силоксильных, силоксановых или карбосилоксановых групп. Традиционные гидрогели получают из реакционных смесей мономеров, преимущественно содержащих гидрофильные мономеры, такие как 2-гидроксиэтилметакрилат («HEMA»), N-винилпирролидон («NVP»), N, N-диметилакриламид («DMA») или винилацетат. В патентах США № 4,436,887, 4,495,313, 4,889,664, 5,006,622, 5,039,459, 5,236,969, 5,270,418, 5,298,533, 5,824,719, 6,420,453, 6,423,761, 6,767,979, 7,934,830, 8,138,290 и 8,389,597 описано получение традиционных гидрогелей. Коммерчески доступные традиционные гидрогели включают в себя, без ограничений, этафилкон, генфилкон, гилафилкон, ленефилкон, несофилкон, омафилкон, полимакон и вифилкон, включая все их варианты.

[0052] «Силиконовые гидрогели» относятся к гидрогелям, получаемым сополимеризацией по меньшей мере одного кремнийорганического компонента с по меньшей мере одним гидрофильным компонентом. Гидрофильные компоненты могут также включать в себя нереакционноспособные полимеры. Каждый из кремнийорганических компонентов и гидрофильных компонентов может представлять собой мономер, макромер, сшивающий агент, форполимер или их комбинации. Кремнийорганический компонент содержит по меньшей мере одну силоксановую или карбосилоксановую группу. Примеры коммерчески доступных силиконовых гидрогелей включают в себя балафилкон, аквафилкон, лотрафилкон, комфилкон, делефилкон, энфилкон, фанфилкон, формофилкон, галифилкон, сенофилкон, нарафилкон, фалкон II, асмофилкон A, самфилкон, риофилкон, стенфилкон, сомофилкон, включая все их варианты, а также силиконовые гидрогели, полученные в патентах США №№ 4,659,782, 4,659,783, 5,244,981, 5,314,960, 5,331,067, 5,371,147, 5,998,498, 6,087,415, 5,760,100, 5,776,999, 5,789,461, 5,849,811, 5,965,631, 6,367,929, 6,822,016, 6,867,245, 6,943,203, 7,247,692, 7,249,848, 7,553,880, 7,666,921, 7,786,185, 7,956,131, 8,022,158, 8,273,802, 8,399,538, 8,470,906, 8,450,387, 8,487,058, 8,507,577, 8,637,621, 8,703,891, 8,937,110, 8,937,111, 8,940,812, 9,056,878, 9,057,821, 9,125,808, 9,140,825, 9156,934, 9,170,349, 9,244,196, 9,244,197, 9,260,544, 9,297,928, 9,297,929, а также WO 03/22321, WO 2008/061992 и US 2010/0048847. Указанные патенты настоящим в полном объеме включены в настоящий документ посредством ссылки.

[0053] «Взаимопроникающие полимерные сетки» (IPN) представляют собой полимеры, содержащие две или более полимерные сетки, которые по меньшей мере частично переплетены на молекулярном уровне, но не связаны друг с другом ковалентно и при этом не могут быть разделены без разрыва химических связей.

[0054] «Полувзаимопроникающие полимерные сетки» или «semi-IPN» представляют собой полимеры, содержащие одну или более полимерную (-ые) сетку (-и) и один или более линейный (-ые) или цепной (-ые) полимер (-ы), характеризуемый (-ые) проникновением на молекулярном уровне в по меньшей мере одну сетку по меньшей мере некоторых из линейных или разветвленных цепей.

[0055] «Реакционноспособная смесь», «реакционная смесь» и «реакционная мономерная смесь» относятся к смеси компонентов (как реакционноспособных, так и нереакционноспособных), которые смешивают друг с другом, и которые в условиях полимеризации образуют силиконовые гидрогели и контактные линзы по настоящему изобретению. Реакционная мономерная смесь содержит реакционноспособные компоненты, такие как мономеры, макромеры, форполимеры, сшивающие агенты, инициаторы, разбавители, и дополнительные компоненты, такие как смачивающие агенты, антиадгезивные агенты, красители, светопоглощающие соединения, такие как УФ-поглотители, пигменты, красители и фотохромные соединения, любой из которых может быть реакционноспособным или нереакционноспособным, но при этом способен удерживаться в получаемом биомедицинском устройстве, также как фармацевтические и нутрицевтические соединения, и любые разбавители. Следует понимать, что на основании типа изготавливаемого биомедицинского устройства и его планируемого назначения может быть использован широкий диапазон добавок. Концентрации компонентов реакционной смеси выражены в массовых долях всех компонентов реакционной смеси, за исключением разбавителя. Когда используются разбавители, их концентрации выражены в массовых долях, основанных на количестве всех компонентов в реакционной смеси и разбавителе.

[0056] «Реакционноспособные компоненты» представляют собой те компоненты в реакционной смеси, которые становятся частью химической структуры полимерной сетки полученного силиконового гидрогеля за счет образования ковалентных связей, водородных связей или формирования взаимопроникающих полимерных сеток. Растворители и технологические вещества, которые не становятся частью структуры полимера, не являются реакционноспособными компонентами.

[0057] В контексте настоящего документа, термин «кремнийорганический компонент» представляет собой инициатор, мономер, макромер, сшивающий агент, форполимер, полимер или добавку в реакционной композиции с по меньшей мере одной кремний-кислородной связью, обычно в форме силоксигрупп, силоксановых групп, карбосилоксановых групп и их смесей.

[0058] Примеры кремнийорганических компонентов, которые являются пригодными для применения по настоящему изобретению можно найти в патентах США №№ 3,808,178, 4,120,570, 4,136,250, 4,153,641, 4,740,533, 5,034,461, 5,070,215, 5,244,981, 5,314,960, 5,331,067, 5,371,147, 5,760,100, 5,849,811, 5,962,548, 5,965,631, 5,998,498, 6,367,929, 6,822,016, 6,943,203, 6,951,894, 7,052,131, 7,247,692, 7,249,848, 7,396,890, 7,461,937, 7,468,398, 7,473,735, 7,538,146, 7,553,880, 7,572,841, 7,666,921, 7,691,916, 7,786,185, 7,825,170, 7,915,323, 7,956,131, 7,994,356, 8,022,158, 8,163,206, 8,273,802, 8,399,538, 8,415,404, 8,420,711, 8,450,387, 8,487,058, 8,568,626, 8,686,099, 8,662,663, 8,772,367, 8,772,422, 8,835,583, 8,937,110, 8,937,111, 8,940,812, 8,974,775, 8,980,972, 9,056,878, 9,125,808, 9,140,825, 9,156,934, 9,170,349, 9,200,119, 9,217,813, 9,244,196, 9,244,197, 9,255,199, 9,260,544, 9,296764, 9,297,928, 9,297,929, и европейском патенте № 080539 и WO2014/123959. Указанные патенты настоящим в полном объеме включены в настоящий документ посредством ссылки.

Трехблочный форполимер

[0059] Трехблочные форполимеры, используемые при изготовлении биомедицинских устройств, имеют формулу:

[0060] [A]-[B]-[C], где

[0061] [A] и [C] независимо представляют собой сегменты полимерной цепи на основе первого гидрофильного мономера, содержащего функциональную группу, выбранную из группы, состоящей из гидроксиалкила и аминоалкила и их смесей, и, необязательно, одного или более вторых гидрофильных мономеров; и

[0062] [B] представляет собой сегмент полимерной цепи на основе кремнийорганического макромера; необязательно, третий гидрофильный мономер, содержащий функциональную группу, выбранную из группы, состоящей из гидроксиалкила, аминоалкила и их смесей; и, необязательно, кремнийорганический мономер; и где указанный трехблочный форполимер содержит по меньшей мере одну одновалентную реакционноспособную группу.

[0063] Одновалентная реакционноспособная группа может представлять собой (мет)акрилат, (мет)акриламид, стирил, винил, N-виниллактам, N-виниламиды, O-виниловые эфиры, O-винилкарбонаты, O-винилкарбаматы и их комбинации.

[0064] Полимерные сегменты [A] и [C] трехблочного форполимера может быть получен независимо от первого гидрофильного мономера, содержащего C₂-C₈ линейный или разветвленный гидроксиалкил(мет)акрилат, C₂-C₈ линейный или разветвленный дигидроксиалкил(мет)акрилат, C₂-C₈ линейный или разветвленный тригидроксиалкил(мет)акрилат, N- C₂-C₆ линейный или разветвленный гидроксиалкил(мет)акриламид, N,N-бис C₂-C₆ линейный или разветвленный гидроксиалкил(мет)акриламид, N-C₂-C₈ линейный или разветвленный дигидроксиалкил(мет)акриламид, N,N-бис C₂-C₈ линейный или разветвленный дигидроксиалкил(мет)акриламид, N-C₂-C₈ линейный или разветвленный тригидроксиалкил(мет)акриламид, N,N-бис C₂-C₈ линейный или разветвленный тригидроксиалкил(мет)акриламид или их смеси.

[0065] Полимерные сегменты [A] и [C] трехблочного форполимера могут быть получены независимо от первого гидрофильного мономера, содержащего 2-гидроксиэтил(мет)акрилат, 2-гидроксипропил(мет)акрилат, 3-гидроксипропил(мет) акрилат, 2,3-дигидроксипропил(мет)акрилат, 2-гидроксибутил(мет)акрилат, 3-гидроксибутил(мет)акрилат, 4-гидроксибутил(мет)акрилат, N-(2-гидроксиэтил)(мет)акриламид, N,N-бис(2-гидроксиэтил)(мет)акриламид, N-(2-гидроксипропил)(мет)акриламид, N,N-бис(2-гидроксипропил)(мет)акриламид, N-(3-гидроксипропил)(мет)акриламид, N-(2-гидроксибутил) (мет)акриламид, N-(3-гидроксибутил)(мет)акриламид, N-(4-гидроксибутил)(мет)акриламид или их смеси.

[0066] Полимерные сегменты [A] и [C] оба могут представлять собой поли(2-гидроксиэтилметакрилат) (PHEMA) и [B] представляет собой полидиметилсилоксан с концевыми поли(моно-н-бутилом и монометакрилоксипропилом) (Poly[mPDMS]), который представляет собой привитый гомополимер mPDMS.

[0067] Сегменты полимерной цепи [A] и [C] оба могут представлять собой поли(2-гидроксиэтилметакрилат) (PHEMA), а [B] представляет собой поли (полидиметилсилоксан-со-2-гидроксиэтилметакрилат с концевыми поли-моно-н-бутилом и монометакрилоксипропилом)(Poly[mPDMS-co-HEMA]), который является привитым сополимером mPDMS и 2-гидроксиэтилметакрилата (HEMA).

[0068] Полимерные сегменты [A] и [C] трехблочного форполимера могут быть образованы из реакционной мономерной смеси, независимо содержащей первый гидрофильный мономер и второй гидрофильный мономер, независимо выбранные из группы, состоящей из акриламида, N,N-диметилакриламида (DMA), N-винилпирролидона (NVP), N-винилацетамида (NVA), N-винил-N-метилацетамида (VMA), N-изопропилакриламида, полиэтиленгликольмоноакрилата, полиэтиленгликольмонометакрилата, акриловой кислоты (AA), метакриловой кислоты (MAA), N-[(этенилокси) карбонил]-β-аланина, 3-акриламидопропановой кислоты (ACA1), 5-акриламидопропановой кислоты (ACA2), 2-(метакрилоилокси)этилтриметиламмонийхлорида (METAC или Q соль), 2-акриламидо-2-метилпропансульфокислоты (AMPS), 1-пропанаминия, N-(2-карбоксиэтил)-N,N-диметил-3- [(1-оксо-2-пропен-1-ил)амино]-, внутренней соли (CBT); 1-пропанаминия, N,N-диметил-N-[3-[(1-оксо-2-пропен-1-ил)амино]пропил]-3-сульфо-, внутренней соли (SBT); 3,5-диокса-8-аза-4-фосфондец-10-ен-1-аминия, 4-гидрокси-N,N,N-триметил-9-оксо-, внутренней соли, 4-оксида (9CI) (PBT) и их смесей.

[0069] Сегменты полимерной цепи [A] и [C] трехблочного форполимера независимо содержат второй гидрофильный мономер в количестве в диапазоне от около 0 до около 50 мольных процентов от [A] и [C]; в количестве, находящемся в диапазоне от около 0 до около 25 мольных процентов от [A] и [С]; в количестве, находящемся в диапазоне от около 0 до около 15 мольных процентов от [A] и [С]; в количестве, находящемся в диапазоне от около 0 до около 10 мольных процентов от [A] и [С]; и наиболее предпочтительно без какого-либо другого гидрофильного мономера.

[0070] Сегмент полимерной цепи [B] трехблочного форполимера может быть образован из кремнийорганического макромера, содержащего одну одновалентную реакционноспособную группу, выбранную из группы, состоящей из (мет)акрилата, (мет)акриламида, стирила, винила, N-виниллактама, N-виниламидов, O-виниловых эфиров, O-винилкарбонатов и O-винилкарбаматов, имеющего от около 1 до около 200 двухвалентных дизамещенных силоксановых повторяющихся звеньев и оканчивающийся от C₁ до C₈ линейной, разветвленной или циклической алкильной группой.

[0071] Кремнийорганический макромер может содержать химическую структуру, проиллюстрированную Формулой I:

Формула I

где Z выбран из O, N, S или NCH₂CH₂O; если Z=O или S, то R² не требуется; где R¹ представляет собой атом водорода или метил; где n равно целому числу между 1 и 200, или между 1 и 100, или между 1 и 50, или между 1 и 20; где R₃ представляет собой алкиленовый сегмент (CH₂)_y, в котором y равно целому числу от 1 до 6, от 1 до 4 или от 2 до 4, и при этом каждая метиленовая группа может бытьнеобязательно и дополнительно замещена группой, выбранной из группы, состоящей из простых эфиров, аминов, сложных эфиров, кетонов, карбонилов, карбоксилатов и карбаматов, или когда y равно 2 или более, то неконцевая метиленовая группа необязательно заменена карбаматной группой; или где R₃ представляет собой оксиалкиленовый сегмент O(CH₂)_z, в котором z равно целому числу от 1 до 3, или где R₃ представляет собой смесь алкиленовых и оксиалкиленовых сегментов и сумма y и z равна между 1 и 9; где R₂ и R₄ независимо представляют собой атом водорода, линейную, разветвленную или циклическую алкильную группу, содержащую между одним и шестью атомами углерода, линейную, разветвленную или циклическую алкоксильную группу, содержащую между одним и шестью атомами углерода, линейную или разветвленную полиэтиленоксиалкильную группу, алкил-силоксанил-алкильную группу, фенильную группу, бензильную группу, замещенную или незамещенную арильную группу, фторалкильную группу, частично фторированную алкильную группу, перфторалкильную группу, атом фтора, моно-, ди- или тригидроксиалкильную группу, содержащую между одним и шестью атомами углерода, или их комбинации; и где R₅ представляет собой замещенную или незамещенную линейную, разветвленную или циклическую алкильную группу, имеющую между 1 и 8 атомами углерода, или арильную группу, любая из которых может быть дополнительно замещена одним или более атомами фтора или триметилсилоксильных групп.

[0072] Не имеющие ограничительного характера примеры этих кремнийорганических макромеров включают полидиметилсилоксаны с концевыми моно-н-алкилом и моно-метакрилоксипропилом, как проиллюстрировано Формулой II, где n равно между 3 и 50; между 3 и 25; и между 3 и 15, а R₅ представляет собой линейную, разветвленную или циклическую алкильную группу, содержащую между 1 и 8 атомов углерода; полидиметилсилоксаны (mPDMS) с концевыми моно-н-бутилом и моно-метакрилоксипропилом, как проиллюстрировано Формулой III, где n равно между 3 и 50; между 3 и 25; или между 3 и 15; и макромеры, имеющие химические структуры, как проиллюстрировано Формулами IV-XI, где R₁представляет собой атом водорода или метильную группу; R₂ и R₄ независимо представляют собой атом водорода, линейную, разветвленную или циклическую алкильную группу, содержащую между одним до шестью атомами углерода, линейную, разветвленную или циклическую алкоксильную группу, содержащую между одним и шестью атомами углерода, линейную или разветвленную полиэтиленоксиалкильную группу, фенильную группу, бензильную группу, замещенную или незамещенную арильную группу, фторалкильную группу, частично фторированную алкильную группу, перфторалкильную группу, атом фтора или их комбинации; и R₅ представляет собой линейную, разветвленную или циклическую алкильную группу, содержащую от 1 до 8 атомов углерода; и где n равно между 3 и 50; между 3 и 25; или между 3 и 15.

Формула II

Формула III (mPDMS)

Формула IV

Формула V

Формула VI

Формула VII

Формула VIII

Формула IX

Формула X

Формула XI

[0073] Примеры подходящих полидиалкилсилоксанов с концевыми моно-алкилом и моно-(мет)акрилоксиалкилом включают полидиметилсилоксан с концевыми моно-н-бутилом и моно(мет)акрилоксипропилом, полидиметилсилоксан с концевыми моно-н-метилом и моно(мет)акрилоксипропилом, полидиэтилсилоксан с концевыми моно-н-бутилом и моно(мет)акрилоксипропилом, полидиэтилсилоксан с концевыми моно-н-метилом и метилакрилоксипропилом, полидиалкилсилоксаны с концевыми моно-алкилом и моно(мет)акриламидоалкилом, полидиарилсилоксаны с концевыми моно-алкилом и моно(мет)акрилоксиалкилом их смеси.

[0074] Кремнийорганический макромер может содержать монофункциональный гидроксил-замещенный поли(диалкилсилоксан) с химической структурой, изображенной Формулой XII

Формула XII

где Z выбран из O, N, S или NCH₂CH₂O; если Z=O или S, то R² не требуется; где R¹ представляет собой атом водорода или метил; где n равно целому числу между 1 и 200; где R² и R⁴ независимо представляют собой атом водорода, линейную, разветвленную или циклическую алкильную группу, содержащую от одного до шести атомов углерода, линейную, разветвленную или циклическую алкоксильную группу, содержащую от одного до шести атомов углерода, линейную или разветвленную полиэтиленоксиалкильную группу, фенильную группу, бензильную группу, замещенную или незамещенную арильную группу, фторалкильную группу, частично фторированную алкильную группу, перфторалкильную группу, атом фтора или их комбинации; и где R₅ представляет собой замещенную или незамещенную линейную, разветвленную или циклическую алкильную группу, имеющую между 1 и 8 атомами углерода, или арильную группу, любая из которых может быть дополнительно замещена одним или более атомами фтора или триметилсилоксильными группами.

[0075] Примеры гидроксил-содержащих макромеров включают полидиметилсилоксаны с моно-(2-гидрокси-3-метакрилоксипропил)-пропиловым эфиром и моно-н-бутилом (OH-mPDMS), как проиллюстрировано в Формулой XIII, где n равно между 4 и 30; между 4 и 8; или между 10 и 20; и макромеры, имеющие химические структуры, как проиллюстрировано Формулами XIV и XV, где R₁представляет собой атом водорода или метильную группу; где n находится между 4 и 30; между 4 и 8; или между 10 и 20; где R₄ независимо представляет собой атом водорода, линейную, разветвленную или циклическую алкильную группу, содержащую между одним и шестью атомами углерода, линейную, разветвленную или циклическую алкоксигруппу, содержащую между одним и шестью атомами углерода, линейную или разветвленную полиэтиленоксиалкильную группу, фенильную группу, бензильную группу, замещенную или незамещенную арильную группу, фторалкильную группу, частично фторированную алкильную группу, перфторалкильную группу, атом фтора или их комбинации, и где R₅ представляет собой замещенную или незамещенную линейную, разветвленную или циклическую алкильную группу, имеющую между 1 и 8 атомами углерода, или арильную группу, любая из которых может быть дополнительно замещена одним или более атомами фтора или триметилсилоксильными группами.

Формула XIII (ОН-mPDMS)

Формула XIV

Формула XV

[0076] Кремнийорганический макромер может содержать химическую структуру, проиллюстрированную Формулой XVI.

Формула XVI

где R¹ представляет собой атом водорода или метил; где n равно целому числу между 1 и 200; где R₄ независимо представляет собой атом водорода, линейную, разветвленную или циклическую алкильную группу, содержащую между одним и шестью атомами углерода, линейную, разветвленную или циклическую алкоксигруппу, содержащую между одним и шестью атомами углерода, линейную или разветвленную полиэтиленоксиалкильную группу, фенильную группу, бензильную группу, замещенную или незамещенную арильную группу, фторалкильную группу, частично фторированную алкильную группу, перфторалкильную группу, атом фтора или их комбинации; где R₅ представляет собой замещенную или незамещенную линейную, разветвленную или циклическую алкильную группу, имеющую между 1 и 8 атомами углерода, или арильную группу, любая из которых может быть дополнительно замещена одним или более атомами фтора или триметилсилоксильными группами; и где R ₆ представляет собой алкиленовый сегмент (CH₂)_y, в котором y равно целому числу от 0 до 6, от 0 до 4 и от 0 до 2, и каждая метиленовая группа может быть необязательно дополнительно и независимо замещена группой, выбранной из группы, состоящей из простых эфиров, аминов, спиртов, сложных эфиров, карбонилов, карбоксилатов и карбаматов.

[0077] Кремнийорганический макромер может представлять собой смесь макромеров, имеющих химические структуры, проиллюстрированные Формулами I-XVI.

[0078] Предпочтительно, кремнийорганический макромер выбирают из группы, состоящей из поли(диалкилсилоксанов) с концевыми моноалкилом и моно(мет)акрилатом, поли(диарилсилоксанов) с концевыми моноалкилом и моно(мет)акрилатом, поли(алкиларилсилоксанов) с концевыми моноалкилом и моно(мет)акрилатом, и их смесей.

[0079] Более предпочтительно, кремнийорганический макромер выбирают из группы, состоящей из полидиметилсилоксана (Формула XIII) с концевыми моно-н-бутилом и монометакрилоксипропилом, полидиметилсилоксана (Формула XIII) с концевыми моно-н-бутилом и моно-(2-гидрокси-3- метакрилоксипропил)-пропиловым эфиром, и их смесей.

[0080] Сегмент полимерной цепи [B] трехблочного форполимера может быть образован из кремнийорганического макромера и другого компонента, выбранного из группы, состоящей из третьего гидрофильного мономера, содержащего функциональную группу, выбранную из группы, состоящей из гидроксиалкила, аминоалкила и их смесей, и кремнийорганического мономера.

[0081] В частности, третий гидрофильный мономер может быть выбран из группы, состоящей из C₂-C₈ линейного или разветвленного гидроксиалкил(мет)акрилата, C₂-C₈ линейного или разветвленного дигидроксиалкил(мет)акрилата, C₂-C₈ линейного или разветвленного тригидроксиалкил(мет)акрилата, N-C₂-C₆ линейного или разветвленного гидроксиалкил(мет)акриламида, N,N-бис C₂-C₆ линейного или разветвленного гидроксиалкил(мет)акриламида, N-C₂-C₈ линейного или разветвленного дигидроксиалкил(мет)акриламида, N,N-бис C₂-C₈ линейного или разветвленного дигидроксиалкил(мет)акриламида, N-C₂-C₈ линейного или разветвленного тригидроксиалкил(мет)акриламида, N,N-бис C₂-C₈ линейного или разветвленного тригидроксиалкил(мет)акриламида, или их смесей.

[0082] Более конкретно, третий гидрофильный мономер может быть выбран из группы, состоящей из 2-гидроксиэтил(мет)акрилата, 2-гидроксипропил(мет)акрилата, 3-гидроксипропил(мет) акрилата, 2,3-дигидроксипропил(мет)акрилата, 2-гидроксибутил(мет)акрилата, 3-гидроксибутил(мет)акрилата, 4-гидроксибутил(мет)акрилата, N-(2-гидроксиэтил)(мет)акриламида, N,N-бис(2-гидроксиэтил)(мет)акриламида, N-(2-гидроксипропил)(мет)акриламида, N,N-бис(2-гидроксипропил)(мет)акриламида, N-(3-гидроксипропил)(мет)акриламида, N-(2-гидроксибутил)(мет)акриламида, N-(3-гидроксибутил)(мет)акриламида, N-(4-гидроксибутил)(мет)акриламида или их смесей. Наиболее предпочтительно, третий гидрофильный мономер представляет собой 2-гидроксиэтилметакрилат.

[0083] Сегмент полимерной цепи [B] трехблочного форполимера содержит третий гидрофильный мономер в количестве в диапазоне от около 0 до около 50 мольных процентов [B]; в количестве, находящемся в диапазоне от около 0 до около 25 мольных процентов [B]; в количестве, находящемся в диапазоне от около 0 до около 15 мольных процентов [B]; в количестве, находящемся в диапазоне от около 0 до около 10 мольных процентов [B]; в количестве, находящемся в диапазоне от около 0 до около 5 мольных процентов [B]; и наиболее предпочтительно в количестве, находящемся в диапазоне от около 1 до около 5 мольных процентов [B].

[0084] Полимерный сегмент [B] трехблочного форполимера может дополнительно содержать кремнийорганический мономер, который выбран из группы, состоящей из 3-метакрилоксипропил-трис(триметилсилокси)силана, 3-акрилоксипропил-трис(триметилсилокси)силана, 3-метакриламидопропил-трис(триметилсилокси)силана, 3-акриламидопропил-трис(триметилсилокси)силана, трис(триметилсилокси)силилстирола, 2-метил-2-гидрокси-3-[3-[1,3,3,3-тетраметил-1-[(триметилсилил)окси]дисилоксанил]пропокси]пропилового эфира, N-(2,3-дигидроксилпропил)-N-(3-тетра (диметилсилокси)диметилбутилсилан)пропил)акриламида и их смесей.

[0085] Предпочтительно трехблочный форполимер состоит из повторяющихся звеньев кремнийорганического макромера в диапазоне от около 30 до около 80% масс.; между около 30 и около 70% масс.; между около 40 и около 70% масс.;

[0086] Более предпочтительно, сегмент полимерной цепи [B] трехблочного форполимера содержит сополимер, в котором сополимер, имеющий повторяющиеся звенья силоксансодержащего макромера, составляет от около 75 до около 99% масс. [B]; между около 85 и около 99% масс. [B]; между около 90 и около 99% масс. [B]; между около 50 и около 99 мольных процентов [B]; между около 50 и около 75 мольных процентов [B]; между около 60 и около 75 мольных процентов [B];

[0087] Полимерный сегмент [B] может дополнительно содержать повторяющиеся звенья кремнийорганического мономера в количестве в диапазоне от около 1 до около 50 мольных процентов [B]; в количестве, находящемся в диапазоне от около 1 до около 25 мольных процентов [B]; в количестве, находящемся в диапазоне от около 1 до около 15 мольных процентов [B]; в количестве, находящемся в диапазоне от около 1 до около 10 мольных процентов [B];

[0088] Все сегменты полимерной цепи [A], [B] и [C] трехблочного форполимера могут быть гомополимерами; или все сегменты полимерной цепи [A], [B] и [C] трехблочного форполимера могут быть сополимерами; Сегменты полимерной цепи [A], [B] и [C] трехблочного форполимера могут быть независимо выбраны из группы, состоящей из гомополимеров, сополимеров и терполимеров. Наиболее предпочтительно, сегменты полимерной цепи [A] и [C] являются гомополимерами, а сегмент полимерной цепи [B] является сополимером.

[0089] В частности, оба сегмента полимерной цепи [A] и [C] могут быть как гомополимерами гидроксиалкил(мет)акрилата, а сегмент полимерной цепи [B] представляет собой сополимер, содержащий повторяющиеся звенья, полученные из полидиметилсилоксана (mPDMS) с концевыми моно-н-бутилом и монометакрилоксипропилом или полидиметилсилоксана (OH-mPDMS) с концевыми моно-н-бутилом и моно- (2-гидрокси-3-метакрилоксипропил)пропиловым эфиром и аналогичного гидроксиалкил(мет)акрилата, как было использовано для получения сегментов [A] и [C].

[0090] Наиболее предпочтительно, сегменты полимерной цепи [A] и [C] представляют собой гомополимеры 2-гидроксиэтилметакрилата, а сегмент полимерной цепи [B] представляет собой сополимер, содержащий повторяющиеся звенья, полученные из полидиметилсилоксана (mPDMS) с концевыми моно-н-бутилом и монометакрилоксипропилом, и 2- гидроксиэтилметакрилата (HEMA).

[0091] Сегменты полимерной цепи [A] и [C] могут быть гомополимерами 2-гидроксиэтилметакрилата, а сегмент полимерной цепи [B] представляет собой терполимер, содержащий повторяющиеся звенья, полученные из полидиметилсилоксана с концевыми моно-н-бутилом и монометакрилоксипропилом,полидиметилсилоксана с концевым моно- (2-гидрокси-3-метакрилоксипропил)пропиловым эфиром и 2-гидроксиэтилметакрилата.

[0092] Трехблочный форполимер может иметь среднечисленную молекулярную массу в диапазоне от около 10 до около 100 кДа; в диапазоне от около 20 до около 80 кДа, в диапазоне от около 20 до около 60 кДа, в диапазоне от около 20 до около 50 кДа; и может использоваться для обеспечения совместимости компонентов реакционной мономерной смеси для изготовления офтальмологических устройств. Такая совместимая реакционная мономерная смесь при воздействии условий полимеризации образует силиконовый гидрогель, который является эффективным для формирования офтальмологического устройства.

[0093] Трехблочный форполимер может быть образован в присутствии теллурорганического медиатора живущей радикальной полимеризации (TERP), и необязательно и последовательно образуется в присутствии ацилирующего агента, содержащего (мет)акрилоилхлорид, (мет)акриловый ангидрид, 2-изоцианатоэтил(мет)акрилат, 3-изопропенил-α,α-диметилбензилизоцианат и их смеси, имеющие содержание одновалентных реакционноспособных групп, образованных ацилирующим агентом, в диапазоне от около 1 мольного процента до около 25 мольных процентов от исходного содержания предварительно ацилированного гидроксиалкила или аминоалкила или, предпочтительно, имеющий содержание одновалентных реакционноспособных групп в диапазоне от около 1 мольных процентов до около 10 мольных процентов от содержания исходного, предварительно ацилированного, гидроксиалкила или аминоалкила.

[0094] Иллюстративный пример синтеза трехблочного форполимера по настоящему изобретению схематично изображен на Фиг. 1, в котором «теллур-содержащий медиатор» используется для контроля сополимеризации в TERP с использованием азобисизобутиронитрила (AIBN). Три различных реакционных мономерных смеси, обозначенных A, B и C, добавляют последовательно с образованием соответствующих сегментов A_x, B_y и C_z, где x, y и z представляют степень полимеризации или число повторяющихся звеньев в сегменте. Концевую группу теллура «теллур-содержащего сополимера» удаляют 2,2,6,6-тетраметилпиперин-1-оксилом (TEMPO) или аналогичными реагентами для создания «трехблочного полимера 1», имеющего полимеризуемую концевую группу. Трехблочный форполимер 1 представляет собой монофункциональный или макромерный вариант трехблочного форполимера по настоящему изобретению. Полимеризуемая концевая группа, проиллюстрированная на Фиг. 1, представляет собой полимеризуемую концевую группу, связанную с повторяющимся звеном, образованным из 2-гидроксиэтилметакрилата, и применяемую только в целях иллюстрации; различные мономеры образуют различные повторяющиеся звенья и концевые группы. Сополимер-предшественник может быть дополнительно функционализирован различными реакциями ацилирования, включая, например, полимеризуемые ацилирующие агенты, такие как метакрилоилхлорид, как изображено на Фиг. 1, и гидроксильные группы трехблочного форполимера с образованием многофункционального варианта трехблочного форполимера по настоящему изобретению, а именно «трехблочного форполимера 2».

Силиконовый гидрогель

[0095] Силиконовый гидрогель, полученный из реакционной мономерной смеси, содержит: любой трехблочный форполимер [A]-[B]-[C], где [A] и [С] независимо представляют собой сегменты полимерной цепи, которые образованы из первого гидрофильного мономера, содержащего функциональные группы, выбранные из группы, состоящей из гидроксиалкила и аминоалкила, и их смесей и, необязательно, одного или более второго гидрофильного мономера; [B] представляет собой сегмент полимерной цепи на основе кремнийорганического макромера; необязательно, третий гидрофильный мономер, содержащий функциональную группу, выбранную из группы, состоящей из гидроксиалкила, аминоалкила и их смесей; и, необязательно, кремнийорганический мономер; и где указанный трехблочный форполимер содержит по меньшей мере одну одновалентную реакционноспособную группу; по меньшей мере один другой четвертый гидрофильный мономер, не зависящий от гидрофильных мономеров сегментов [A], [B] и [C] в трехблочном форполимере; и по меньшей мере один кремнийорганический компонент, не зависящий от трехблочного форполимера, и необязательный кремнийорганический мономер [B]. Силиконовые гидрогели могут необязательно содержать один или более из следующих компонентов: по меньшей мере один заряженный мономер, по меньшей мере один полиамид и по меньшей мере один сшивающий агент.

[0096] Трехблочный форполимер может присутствовать в реакционной мономерной смеси в количестве в диапазоне от около 1% масс. до около 99% масс., предпочтительно в диапазоне от около 5% масс. до около 40% масс.; и наиболее предпочтительно в диапазоне от около 10% масс. до около 30% масс.

[0097] Четвертый гидрофильный мономер может представлять собой любые гидрофильные мономеры пригодные для изготовления гидрогелей. Примеры подходящих семейств гидрофильных мономеров включают (мет)акрилаты, стиролы, виниловые эфиры, (мет)акриламиды, N-виниллактамы, N-виниламиды, N-винилимиды, N-винилмочевины, O-винилкарбаматы, O-винилкарбонаты, другие гидрофильные винильные соединения и их смеси.

[0098] Не имеющие ограничительного характера примеры гидрофильных (мет)акрилатных и (мет)акриламидных мономеров включают: акриламид, N-изопропилакриламид, N,N-диметиламинопропил(мет)акриламид, N,N-диметилакриламид (DMA), 2-гидроксиэтилметакрилат (HEMA), 2-гидроксипропил(мет)акрилат, 3-гидроксипропил(мет)акрилат, 2,3-дигидроксипропил(мет)акрилат, 2-гидроксибутил(мет)акрилат, 3-гидроксибутил(мет)акрилат, 4-гидроксибутил(мет)акрилат, N-(2-гидроксиэтил)(мет)акриламид, N,N-бис(2-гидроксиэтил)(мет)акриламид, N-(2-гидроксипропил)(мет)акриламид, N,N-бис(2-гидроксипропил)(мет)акриламид, N-(3-гидроксипропил)(мет)акриламид, N-(2-гидроксибутил) (мет)акриламид, N-(3-гидроксибутил)(мет)акриламид, N-(4-гидроксибутил)(мет)акриламид, 2-аминоэтил(мет)акрилат, 3-аминопропил(мет)акрилат, 2-аминопропил(мет)акрилат, N-2-аминоэтил(мет)акриламиды), N-3-аминопропил(мет)акриламид, N-2-аминопропил(мет)акриламид, N,N-бис-2-аминоэтил(мет)акриламиды, N,N-бис-3-аминопропил(мет)акриламид), N,N-бис-2-аминопропил(мет)акриламид, глицеринметакрилат, полиэтиленгликольмонометакрилат, (мет)акриловая кислота, винилацетат, акрилонитрил и их смеси.

[0099] Гидрофильные мономеры также могут быть ионными, включая анионные, катионные, цвиттерионы, бетаины и их смеси. Не имеющие ограничительного характера примеры таких заряженных мономеров включают (мет)акриловую кислоту, N-[(этенилокси)карбонил]-β-аланин (VINAL), 3-акриламидопропановую кислоту (ACA1), 5-акриламидопропановую кислоту (ACA2), 3-акриламидо-3-метилбутановую кислоту (AMBA), 2- (метакрилоилокси)этилтриметиламмонийхлорид (Q-соль или METAC), 2-акриламидо-2-метилпропансульфоновую кислоту (AMPS), 1-пропанаминий, N-(2-карбоксиэтил)-N, N-диметил-3-[(1-оксо-2-пропен-1-ил) амино]-, внутреннюю соль (СBT), 1-пропанаминий, N,N-диметил-N-[3-[(1-оксо-2-пропен-1-ил) амино]пропил]-3-сульфо-, внутреннюю соль (SBT), 3,5-диокса-8-аза-4-фосфонаундец-10-ен-1-аминий, 4-гидрокси-N,N,N-триметил-9-оксо-, внутреннюю соль, 4-оксид (9CI) (PBT), 2-метакрилоилоксиэтилфосфорилхолин, 3-(диметил(4-винилбензил)аммонио)пропан-1-сульфонат (DMVBAPS), 3-((3-акриламидопропил)диметиламмонио)пропан-1-сульфонат (AMPDAPS), 3-((3-метакриламидопропил)диметиламмонио)пропан-1-сульфонат (MAPDAPS), 3-((3-(акрилоилокси)пропил)диметиламмонио)пропан-1-сульфонат (APDAPS) и метакрилоилокси)пропил)диметиламмонио)пропан-1-сульфонат (MAPDAPS).

[00100] Не имеющие ограничительного характера примеры гидрофильных N-виниллактамовых и N-виниламидных мономеров включают в себя: N-винилпирролидон (NVP), N-винил-2-пиперидон, N-винил-2-капролактам, N-винил-3-метил-2-капролактам, N-винил-3-метил-2-пиперидон, N-винил-4-метил-2-пиперидон, N-винил-4-метил-2-капролактам, N-винил-3-этил-2-пирролидон, N-винил-4,5-диметил-2-пирролидон, N-винилацетамид (NVA), N-винил-N-метилацетамид (VMA), N-винил-N-этилацетамид, N-винил-N-этилформамид, N-винилформамид, N-винил-N-метилпропионамид, N-винил-N-метил-2-метилпропионамид, N-винил-2-метилпропионамид, N-винил-N,N'-диметилмочевина, 1-метил-3-метилен-2-пирролидон, 1-метил-5-метилен-2-пирролидон, 5-метил-3-метилен-2-пирролидон; 1-этил-5-метилен-2-пирролидон, N-метил-3-метилен-2-пирролидон, 5-этил-3-метилен-2-пирролидон, 1-N-пропил-3-метилен-2-пирролидон, 1-N-пропил-5-метилен-2-пирролидон, 1-изопропил-3-метилен-2-пирролидон, 1-изопропил-5-метилен-2-пирролидон, N-винил-N-этилацетамид, N-винил-N-этилформамид, N-винилформамид, N-винилизопропиламид, N-винилкапролактам, N-винилимидазол и их смеси.

[00101] Не имеющие ограничительного характера примеры гидрофильных мономеров O-винилкарбаматов и O-винилкарбонатов включают N-2-гидроксиэтилвинилкарбамат и N-виниловый эфир N-карбокси-β-аланина. Дополнительные примеры гидрофильных винилкарбонатных или винилкарбаматных мономеров описаны в патенте США № 5,070,215. Гидрофильные оксазолоновые мономеры описаны в патенте США № 4,910,277.

[00102] Другие гидрофильные винильные соединения включают в себя этиленгликольвиниловый эфир (EGVE), ди(этиленгликоль)виниловый эфир (DEGVE), аллиловый спирт, 2-этилоксазолин.

[00103] Четвертые гидрофильные мономеры также могут представлять собой макромеры или форполимеры линейного или разветвленного поли(этиленгликоля), поли (пропиленгликоля) или статистических или блок-сополимеров этиленоксида и пропиленоксида, имеющих полимеризуемые фрагменты, такие как (мет)акрилаты, стиролы, виниловые эфиры, (мет)акриламиды, (мет)акриламиды, N-виниламиды и т.п. Макромеры таких полиэфиров имеют одну или более одновалентную реакционноспособную группу; форполимеры имеют две или более реакционноспособные группы.

[00104] Предпочтительные четвертые гидрофильные мономеры, по настоящему изобретению представляют собой DMA, NVP, HEMA, VMA, NVA и их смеси. Специалистам в данной области будут очевидны другие приемлемые гидрофильные мономеры.

[00105] По существу, в отношении количества присутствующего в реакционной смеси четвертого гидрофильного мономера нет никаких особых ограничений. Количество гидрофильного мономера может быть выбрано на основании необходимых характеристик получаемого гидрогеля, включая содержание воды, прозрачность, смачиваемость, поглощение белков и т.п. Смачиваемость может быть измерена с помощью угла смачивания. Желаемые углы смачивания составляют менее чем около 100°, менее чем около 80° и менее чем около 60°. Гидрофильный мономер может присутствовать в количестве в диапазоне от около 0,1 до около 80% масс., включая в диапазоне от около 5 до около 65% масс., и в диапазоне от около 10 до около 45% масс. в расчете на суммарную массу реакционных компонентов в реакционной мономерной смеси.

Кремнийорганический компонент

[00106] Кремнийорганический компонент может представлять собой мономер или макромер и может содержать по меньшей мере одну одновалентную реакционноспособную группу и по меньшей мере одну силокси, силоксановую группу или карбосилоксановую группу. Силиконсодержащие компоненты могут иметь по меньшей мере четыре силоксановых повторяющихся звена, которые могут представлять собой любую из описанных ниже групп. Силиконсодержащий компонент может также содержать по меньшей мере один атом фтора.

[00107] Кремнийорганический компонент может быть выбран из полидизамещенного силоксанового макромера Формулы XVII

`

Формула XVII

где по меньшей мере один R₇ представляет собой одновалентную реакционноспособную группу, а остальные R₇ группы независимо выбраны из одновалентных реакционноспособных групп; одновалентные алкильные группы; одновалентные арильные группы; Из которых любые указанные выше группы могут дополнительно содержать функциональную группу, выбранную из гидрокси, амино, оксо, карбокси, алкилкарбокси, алкокси, амидо, карбамат, карбонат, галоген или их комбинации; фторалкилалкильных или арильных групп; частично фторированных алкильных или арильных групп; галогенов; линейных, разветвленных или циклических алкоксильных или арилоксильных групп; линейных или разветвленных полиэтиленоксиалкильных групп, полипропиленоксиалкильных групп или поли(этиленокси-со-пропиленокси)алкильных групп; и одновалентные силоксановые цепи, содержащие между одним и одной сотней силоксановых повторяющихся звеньев, которые могут дополнительно включать функциональность, выбранную из алкила, алкокси, гидрокси, амино, окса, карбокси, алкилкарбокси, амидо, карбамата, галогена или их комбинаций; где n равно от 0 до 500, или от 0 до 200, или от 0 до 100, или от 0 до 20, причем предполагается, что, если n отлично от нуля, то n равно числу, которое наилучшим способом соответствует среднечисленной молекулярной массе макромера.

[00108] В Формуле XVII от одного до трех фрагментов R₇ могут содержать одновалентные реакционноспособные группы. Подходящие одновалентные алкильные и арильные группы включают незамещенные и замещенные линейные, разветвленные или циклические C₁-С₆, такие как замещенный и незамещенный метил, этил, пропил, бутил, замещенные или незамещенные C₆-С₁₄ арильные группы или замещенную или незамещенную C₆ арильную группу, где заместители включают амидо, простые эфирные, амино, галогенные, гидроксильные, карбоксильные, карбонильные группы; или фенильную или бензильную группы, их комбинации и т.п.

[00109] Если один R₇ представляет собой одновалентную реакционноспособную группу, кремнийорганические соединения могут быть выбраны из полидизамещенного силоксанового макромера Формулы I или полидизамещенного карбосилоксанового макромера Формулы XI или стирил-полидизамещенного силоксанового макромера Формулы XVI.

Формула I

Формула XI

Формула XVI

где Z выбран из O, N, S или NCH₂CH₂O; если Z=O или S, то R² не требуется; где R¹ представляет собой атом водорода или метил; где n равно целому числу между 1 и 200; 1 и 100; 4 и 50; или 5 и 25; где R₃ представляет собой алкиленовый сегмент (CH₂)_y, в котором y равно целому числу от 1 до 6, от 1 до 4, и от 2 до 4, и каждая метиленовая группа может быть необязательно дополнительно и независимо замещена группой, выбранной из группы, состоящей из простых эфиров, аминов, сложных эфиров, кетонов, карбонилов, карбоксилатов и карбаматов. или где R₃ представляет собой оксиалкиленовый сегмент O(CH₂)_z, в котором z равно целому числу от 1 до 3, или где R₃ представляет собой смесь алкиленовых и оксиалкиленовых сегментов и сумма y и z равна между 1 и 9; где R₂ и R₄ независимо представляют собой атом водорода, линейную, разветвленную или циклическую алкильную группу, содержащую от одного до шести атомов углерода, линейную, разветвленную или циклическую алкоксильную группу, содержащую от одного до шести атомов углерода, линейную или разветвленную полиэтиленоксиалкильную группу, фенильную группу, бензильную группу, замещенную или незамещенную арильную группу, фторалкильную группу, частично фторированную алкильную группу, перфторалкильную группу, атом фтора или их комбинации; и где R₅ представляет собой замещенную или незамещенную линейную, разветвленную или циклическую алкильную группу, имеющую от 1 до 8 атомов углерода, или арильную группу, любая из которых может быть дополнительно замещена одним или более атомами фтора или триметилсилоксильных групп; и где R₆ представляет собой алкиленовый сегмент (CH₂)_y, в котором y равно целому числу от 0 до 6, от 0 до 4 и от 0 до 2, и каждая метиленовая группа может быть необязательно дополнительно и независимо замещена группой, выбранной из группы, состоящей из простых эфиров, аминов, спиртов, сложных эфиров, карбонилов, карбоксилатов и карбаматов.

[00110] Если один R₇ представляет собой одновалентную реакционноспособную группу, то дополнительные кремнийорганические соединения могут быть выбраны из полидизамещенных силоксановых макромеров Формул XVIII-XX.

Формула XVIII

Формула XIX

Формула XX

где Z выбран из O, N, S или NCH₂CH₂O; если Z=O или S, то R² не требуется; где R¹ представляет собой атом водорода или метил; где n₁ и n₂ независимо равны целому числу между 1 и 200; 1 и 100; 4 и 50; или 5 и 25; где n₃ равно целому числу между 1 и 50; 1 и 20; или 1 и 10; где q равно целому числу между 1 и 50; 5 и 30; или 10 и 25; где R₃ представляет собой алкиленовый сегмент (CH₂)_y, в котором y равно целому числу от1 до 6, от 1 до 4 и от 2 до 4, и каждая метиленовая группа может быть необязательно дополнительно и независимо замещена группой, выбранной из группы, состоящей из простых эфиров, аминов, сложных эфиров, кетонов, карбонилов, карбоксилатов и карбаматов. или где R₃ представляет собой оксиалкиленовый сегмент O(CH₂)_z, в котором z равно целому числу от 1 до 3, или где R₃ представляет собой смесь алкиленовых и оксиалкиленовых сегментов и сумма y и z равна между 1 и 9; где R₂ и R₄ независимо представляют собой атом водорода, линейную, разветвленную или циклическую алкильную группу, содержащую от одного до шести атомов углерода, линейную, разветвленную или циклическую алкоксильную группу, содержащую от одного до шести атомов углерода, линейную или разветвленную полиэтиленоксиалкильную группу, фенильную группу, бензильную группу, замещенную или незамещенную арильную группу, фторалкильную группу, частично фторированную алкильную группу, перфторалкильную группу, атом фтора или их комбинации; и где R₅ представляет собой замещенную или незамещенную линейную, разветвленную или циклическую алкильную группу, имеющую от 1 до 8 атомов углерода, или арильную группу, любая из которых может быть дополнительно замещена одним или более атомами фтора или триметилсилоксильных групп.

[00111] Не имеющие ограничительного характера примеры этих кремнийорганических макромеров включают полидиметилсилоксаны с концевыми моно-н-алкилом и моно-метакрилоксипропилом, как проиллюстрировано ниже Формулой II, где n равно между 3 и 50; между 3 и 25; и между 3 и 15, а R₅ представляет собой линейную, разветвленную или циклическую алкильную группу, содержащую между 1 и 8 атомов углерода; полидиметилсилоксаны (mPDMS) с концевыми моно-н-бутилом и моно-метакрилоксипропилом, как проиллюстрировано Формулой III, где n равно между 3 и 50; между 3 и 25; И между 3 и 15; и макромеры, имеющие химические структуры, как проиллюстрировано Формулами IV-XI, также как Формулой XXI, где R₁ представляет собой атом водорода или метильную группу; R2 и R₄ независимо представляют собой атом водорода, линейную, разветвленную или циклическую алкильную группу, содержащую между одним до шестью атомами углерода, линейную, разветвленную или циклическую алкоксильную группу, содержащую между одним и шестью атомами углерода, линейную или разветвленную полиэтиленоксиалкильную группу, фенильную группу, бензильную группу, замещенную или незамещенную арильную группу, фторалкильную группу, частично фторированную алкильную группу, перфторалкильную группу, атом фтора или их комбинации; и R₅ представляет собой линейную, разветвленную или циклическую алкильную группу, содержащую от 1 до 8 атомов углерода; и где n равно между 3 и 50; между 3 и 25; или между 3 и 15, а m равно между 1 и 50; 1 и 20; или 1 и 10;

Формула II

Формула III (mPDMS)

Формула IV

Формула V

Формула VI

Формула VII

Формула VIII

Формула IX

Формула X (SA2; n=4 и R₅=nBu)

Формула XI

Формула XXI

[00112] Примеры подходящих моно(мет)акрилоксиалкилполидиалкилсилоксанов включают в себя полидиметилсилоксан с моно(мет)акрилоксипропильной и моно-н-бутильной концевыми группами, полидиметилсилоксан с моно(мет)акрилоксипропильной и моно-н-метильной концевыми группами, полидиэтилсилоксан с моно(мет)акрилоксипропильной и моно-н-бутильной концевыми группами, полидиэтилсилоксан с моно(мет)акрилоксипропильной и моно-н-метильной концевыми группами, моно(мет)акриламидоалкилполидиалкилсилоксаны, моноалкилполидиарилсилоксаны с моно(мет)акрилоксиалкильной концевой группой и их смеси.

[00113] Примеры стирил-содержащих макромеров проиллюстрированы ниже химическими формулами XXII-XXVII, где n равно целому числу между 1 и 200; 1 и 100; 4 и 50; или 5 и 25;

Формула XXII

Формула XXIII

Формула XXIV

Формула XV

Формула XXVI

Формула XXVII

[00114] Не содержащие гидроксила, кремнийорганические компоненты могут быть дифункциональными (сшивающие агенты) или многофункциональными (форполимеры). Примеры таких дифункциональных кремнийорганических компонентов проиллюстрированы химическими формулами XXVIII-XXXII, где Z выбран из О, N, S или NCH₂CH₂O; если Z=O или S, то R² не требуется; где R¹ представляет собой атом водорода или метил; где R₂ и R₄ независимо представляют собой атом водорода, линейную, разветвленную или циклическую алкильную группу, содержащую от одного до шести атомов углерода, линейную, разветвленную или циклическую алкоксильную группу, содержащую от одного до шести атомов углерода, линейную или разветвленную полиэтиленоксиалкильную группу, фенильную группу, бензильную группу, замещенную или незамещенную арильную группу, фторалкильную группу, частично фторированную алкильную группу, перфторалкильную группу или атом фтора; где n₁ и n₂ независимо выбраны от 4 до 100; от 4 до 50; или от 4 до 25; где n₃ выбирают из от 1 до 50; или от 1 до 20; где m выбирают из от 1 до 100; от 1 до 50; от 1 до 20; или 1 -10; и где q выбирают из от 1 до 50; от 5 до 30; или от 10 до 25;

Формула XXVIII

Формула XXIX

Формула XXX

Формула XXXI

Формула XXXII

[00115] От одного до четырех R₇ в Формуле XVII могут содержать винилкарбонатный или винилкарбаматный фрагмент, имеющий химическую структуру, как проиллюстрировано Формулой XXXIII, где Y обозначает O, S или NH, а R₁ обозначает атом водорода или метильную группу; а p равно 0 или 1;

Формула XXXIII

[00116] Силикон-содержащие винилкарбонатные или винилкарбаматные мономеры конкретно включают в себя 1,3-бис[4-(винилоксикарбонилокси)бут-1-ил]тетраметилдисилоксан; 3-(винилоксикарбонилтио)пропил-[трис(триметилсилокси)силан]; 3-[трис(триметилсилокси)силил]пропилаллилкарбамат; 3-[трис(триметилсилокси)силил]пропилвинилкарбамат; триметилсилилэтилвинилкарбонат; триметилсилилметилвинилкарбонат и сшивающий агент Формулы XXXIV.

Формула XXXIV

[00117] Другой подходящий кремнийорганический макромер представляет собой соединение Формулы XXXV, в которой сумма x и y равна целому числу в диапазоне от 10 до 30, образованной при реакции фторэфира, полидиметилсилоксана с концевым гидроксилом, изофорондиизоцианата и изоцианатоэтилметакрилата.

Формула XXXV

[00118] Силиконсодержащий компонент, не содержащий гидроксильной группы, может быть выбран из акриламидсиликонов, не содержащих гидроксильной группы, согласно патенту США № 8,415,405. Другие силиконовые компоненты, которые могут быть использованы в настоящем изобретении, включают в себя описанные в WO 96/31792, такие как макромеры, содержащие полисилоксан, простой полиалкиленовый эфир, диизоцианат, полифторированный углеводород, простой полифторированный эфир и полисахаридные группы. Другой класс приемлемых силиконсодержащих компонентов включает в себя силиконсодержащие макромеры, полученные способом полимеризации с переносом группы (GTP), такие как описанные в патентах США № 5,314,960, 5,331,067, 5,244,981, 5,371,147 и 6,367,929. В патентах США № 5,321,108, 5,387,662 и 5,539,016 описаны полисилоксаны с полярной фторированной привитой или боковой группой, имеющей атом водорода, присоединенный к концевому дифторзамещенному атому углерода. В опубликованной патентной заявке US 2002/0016383 описаны гидрофильные силоксанилметакрилаты, содержащие простые эфирные и силоксанильные связи, и способные к поперечному сшиванию мономеры, содержащие полиэфирные и полисилоксанильные группы. Любой из вышеупомянутых полисилоксанов также может быть использован в настоящем изобретении в качестве силиконсодержащего компонента.

[00119] Не содержащий гидроксильной группы, кремнийорганический компонент может быть выбран из группы, состоящей из линейного полидиалкилсилоксана с концевым монометакрилоксипропилом и моно-н-алкилом, линейного полидиалкилсилоксана с концевым диметакрилоксипропилом и их смесями. Не содержащий гидроксильной группы, кремнийорганический компонент может быть выбран из полидиметилсилоксанов с концевым монометакрилатом; и их смесей. Силиконовый компонент, не содержащий гидроксильной группы, может иметь среднюю молекулярную массу от около 400 до около 4000 Дальтонов.

[00120] Кремнийорганический мономер может присутствовать в количестве в диапазоне от около 0,1 до около 60% масс., предпочтительно, в диапазоне от около 10 до около 50% масс., в расчете на суммарную массу реакционных компонентов в реакционной мономерной смеси.

[00121] Содержание элементарного Si в гидроксил-содержащем кремнийорганическом компоненте составляет более чем около 20% масс.; между от около 20 до около 38% масс. от общей молекулярной массы гидроксил-содержащего кремнийорганического компонента.

[00122] Гидроксил-содержащие кремнийорганические компоненты включают монофункциональные гидроксил-замещенные поли(диалкилсилоксан)(ы) Формулы XII

Формула XII

где Z выбран из O, N, S или NCH₂CH₂O; если Z=O или S, то R² не требуется; где R¹ представляет собой атом водорода или метил; где n равно целому числу между 1 и 200; где R₂ и R₄независимо представляют собой атом водорода, линейную, разветвленную или циклическую алкильную группу, содержащую от одного до шести атомов углерода, линейную, разветвленную или циклическую алкоксильную группу, содержащую от одного до шести атомов углерода, линейную или разветвленную полиэтиленоксиалкильную группу, фенильную группу, бензильную группу, замещенную или незамещенную арильную группу, фторалкильную группу, частично фторированную алкильную группу, перфторалкильную группу, атом фтора или их комбинации; и где R₅ представляет собой замещенную или незамещенную линейную, разветвленную или циклическую алкильную группу, имеющую между 1 и 8 атомами углерода, или арильную группу, любая из которых может быть дополнительно замещена одним или более атомами фтора или триметилсилоксильными группами.

[00123] Примеры гидроксил-содержащих кремнийорганических компонентов включают макромеры, проиллюстрированные Формулами X, XIII, XIV и XV. Один предпочтительный макромер представляют собой полидиметилсилоксаны (OH mPDMS) с концевыми моно-(2-гидрокси-3-метакрилоксипропил)пропиловым эфиром и моно-н-бутилом, как проиллюстрировано Формулой XIII. Другие не имеющие ограничительного характера примеры гидроксил-содержащих кремнийорганических макромеров проиллюстрированы Формулами XXXVI-XXXX, где R₁ представляет собой атом водорода или метил; где n₁, n₂ и n₃ независимо равны от 4 до 100; от 4 до 50; или от 4 до 25; R₂ и R₄ независимо представляют собой атом водорода, линейную, разветвленную или циклическую алкильную группу, содержащую между одним и шестью атомами углерода, линейную, разветвленную или циклическую алкоксигруппу, содержащую между одним и шестью атомами углерода, линейную или разветвленную полиэтиленоксиалкильную группу, фенильную группу, бензильную группу, замещенную или незамещенную арильную группу, фторалкильную группу, частично фторированную алкильную группу, перфторалкильную группу, атом фтора, полигидроксильные группы, выбранные из линейных или разветвленных групп C₁-C₈, имеющих формулу C_fH_g(OH)_h, где f=1-8 и g+h=2f+1, и циклические группы C₁-C₈, имеющие формулу C_fH_g(OH)_h, где f=1-8 и g+h=2f-1, и их комбинации; или R₅ может быть выбран из метил-, бутил- или гидроксилзамещенного C₂-C₅ алкила, включая гидроксиэтил, гидроксипропил, гидроксибутил, гидроксипентил и 2,3-дигидроксипропил, и где a и b равны между 4-100; 4-50; 4-25; или 4-8.

Формула XXXVI

Формула XXXVII

Формула XXXVIII

Формула XXXIX

Формула XXXX

[00124] Кремнийорганический компонент также может представлять собой дифункциональный гидроксилзамещенный поли(диалкилсилоксан), как схематически проиллюстрировано Формулой XXXXI, и их смеси

Формула XXXXI

где Z выбран из O, N, S или NCH₂CH₂O; где R₁ независимо представляет собой атом водорода или метильную группу; причем для Z=O и S R₂ не требуется; где R₂, R₄, R₈, R₉, R₁₀ независимо представляют собой атом водорода; линейную, разветвленную или циклическую алкильную группу, содержащую от одного до восьми атомов углерода, любая из которых может быть дополнительно замещена по меньшей мере одной гидроксильной группой, которая при этом может быть необязательно замещена амидной, простой эфирной, амино, карбоксильной, карбонильной группами и их комбинациями; линейную или разветвленную алкиленоксильную группу, в частности этиленоксильные группы, [CH₂CH₂O]_r, где r составляет от 1 до 200, или от 1 до 100, или от 1 до 50, или от 1 до 25, или от 1 до 20, необязательно замещенные одной или более гидроксильной, амино, амидной, эфирной, карбонильной, карбоксильной группами и их комбинациями; C₁-C₆ линейных или разветвленных фторалкильных групп, необязательно замещенных одной или более гидроксильной, амино, амидной, эфирной, карбонильной, карбоксильной группами и их комбинациями; замещенных или незамещенных арильных групп, в частности фенильных групп, где заместители выбраны из галогена, гидроксила, алкоксила, алкилкарбонила, карбоксила и линейных, разветвленных или циклических алкильных групп, которые могут быть дополнительно замещены гидроксильными, алкоксильными, алкилкарбонильными и карбоксильными группами и их комбинациями; и где a, b, c, x, y и z независимо равны между 0 и 100, между 0 и 50, между 0 и 20, между 0 и 10 или между 0 и 5, и могут быть упорядочены в любой молекулярной последовательности для получения широкого диапазона замещенных гидроксил-окса-алкиленовых цепей; и n равно числу силоксановых повторяющихся звеньев и составляет от 10 до 500; от 10 до 200; от 10 до 100; от 10 до 50; или от 10 до 20;

[00125] Более конкретно кремнийорганический компонент может содержать смесь первого монофункционального гидроксил-замещенного поли(диалкилсилоксана) Формулы VIII, где n равно от 4 до 8 силоксановым повторяющимся звеньев, и второго гидроксил-замещенного поли(диалкилсилоксана), выбранного из группы, состоящей из монофункционального гидроксил-замещенного поли(диалкилсилоксана) Формулы VIII, где n равно от 10 до 20 силоксановых повторяющихся звеньев, дифункционального гидроксилзамещенного поли(диалкилсилоксана) формулы XXXXII и их смесей.

Формула XXXXII

где R₁ независимо представляет собой атом водорода или метильную группу; где R₄ независимо представляет собой линейную, разветвленную или циклическую алкильную группу, содержащую от одного до восьми атомов углерода, любая из которых может быть дополнительно замещена по меньшей мере одной гидроксильной группой и при этом может быть необязательно замещена амидной, простой эфирной, карбонильной группами и их комбинациями; где n выбирают из от 10 до 500; от 10 до 200; от 10 до 100; от 10 до 50; от 10 до 20.

[00126] Примеры мультифункциональных гидроксил-содержащих кремнийорганических соединений включают α-(2 гидрокси-1-метакрилоксипропилоксипропил)-ω бутилдекаметилпентасилоксан и дифункциональные полисилоксаны Формул XXXXIII и XXXXV, причем n, n₁, n₂, n₃, a, b и c независимо равны между 0 и 200; 0 и 100; 0 и 50; или 0 и 20; где Z выбран из O, N, S или NCH₂CH₂O; причем для Z=O и S R₂ не требуется; где R₁ независимо представляет собой атом водорода или метильную группу; где R₂ независимо представляет собой атом водорода; линейную, разветвленную или циклическую алкильную группу, содержащую от одного до восьми атомов углерода, любая из которых может быть дополнительно замещена по меньшей мере одной гидроксильной группой, которая при этом может быть необязательно замещена амидной, простой эфирной, амино, карбоксильной, карбонильной группами и их комбинациями; линейную или разветвленную алкиленоксильную группу, в частности этиленоксильные группы, [CH₂CH₂O]_r, где r составляет от 1 до 200, или от 1 до 100, или от 1 до 50, или от 1 до 25, или от 1 до 20, необязательно замещенные одной или более гидроксильной, амино, амидной, эфирной, карбонильной, карбоксильной группами и их комбинациями; C₁-C₆ линейных или разветвленных фторалкильных групп, необязательно замещенных одной или более гидроксильной, амино, амидной, эфирной, карбонильной, карбоксильной группами и их комбинациями; замещенные или незамещенные арильные группы, в частности фенильные группы, где заместители выбирают из галогена, гидроксила, алкоксила, алкилкарбонила, карбоксила и линейных, разветвленных или циклических алкильных групп, которые могут быть дополнительно замещены гидроксильными, алкоксильными, алкилкарбонильными и карбоксильными группами и их комбинациями.

Формула XXXXIII

Формула XXXXIV

Формула XXXXV

[00127] Кремнийорганический мономер может присутствовать в количестве в диапазоне от около 0,1 до около 60% масс., предпочтительно, в диапазоне от около 10 до около 50% масс., в расчете на суммарную массу реакционных компонентов в реакционной мономерной смеси.

[00128] Силиконсодержащий компонент может дополнительно включать в себя силиконсодержащие мономеры с разветвленными силоксановыми группами. Примеры включают в себя трис(триметилсилокси)силилстирол (Styryl-TRIS), 3-трис(триметилсилокси)силилпропилметакрилат (TRIS), N-[3-трис(триметилсилокси)силил]-пропилакриламид (TRIS-Am), 2-гидрокси-3-[3-метил-3,3-ди(триметилсилокси)силилпропокси]-пропилметакрилат (SiMAA или SiGMA) и другие пространственно затрудненные кремнийорганические мономеры, такие как проиллюстрированные Формулами XXXXVI-LIV, где R₁₁ независимо представляет собой линейные, разветвленные или циклические алкильные группы, содержащие от одного до восьми атомов углерода, или триметилсилоксильную группу.

Формула XXXXVI

Формула XXXXVII

Формула XXXXVIII

Формула XXXXIX

Формула L

Формула LI

Формула LII

Формула LIII

Формула LIV

Полиамиды

[00129] Реакционная мономерная смесь может включать в себя по меньшей мере один полиамид. Используемый в настоящем документе термин «полиамид» относится к полимерам и сополимерам, содержащим повторяющиеся звенья, в состав которых входят амидные группы. Полиамид может содержать циклические амидные группы, ациклические амидные группы и их комбинации и может представлять собой любой полиамид, известный специалистам в данной области техники.

[00130] Ациклические полиамиды содержат боковые амидные группы и способны вступать в ассоциацию с гидроксильными группами. Циклические полиамиды содержат циклические амидные группы и способны вступать в ассоциацию с гидроксильными группами.

[00131] Примеры подходящих ациклических полиамидов включают полимеры и сополимеры, содержащие повторяющиеся звенья Формул LV и LVI:

Формула LV

Формула LVI

где X представляет собой непосредственную связь, -(CO)- или -(CONHR₁₆)-, где R₁₆ представляет собой C₁-C₃ алкильную группу; R₁₂ выбирают из H, линейных или разветвленных, замещенных или незамещенных C₁-C₄ алкильных групп; R₁₃ выбирают из H, линейных или разветвленных, замещенных или незамещенных C₁-C₄ алкильных групп, аминогрупп, содержащих не более двух атомов углерода, амидных групп, содержащих не более четырех атомов углерода, и алкоксильных групп, содержащих не более двух атомов углерода; R₁₄ выбирают из H, линейных или разветвленных, замещенных или незамещенных C₁-C₄ алкильных групп; или метила, этокси, гидроксиэтила и гидроксиметила; R₁₅ выбирают из H, линейных или разветвленных, замещенных или незамещенных C₁-C₄ алкильных групп; или метила, этокси, гидроксиэтила и гидроксиметила; где количество атомов углерода в R₁₂ и R₁₃, взятых вместе, равно 8 или менее, включая 7, 6, 5, 4, 3 или менее; и где число атомов углерода в R₁₄ и R₁₅ взятых вместе, равно 8 или менее, включая 7, 6, 5, 4, 3 или менее. Число атомов углерода в R₁₂ и R₁₃, взятых вместе, может составлять 6 или менее или 4 или менее. Число атомов углерода в R₁₄ и R₁₅, взятых вместе, может составлять 6 или менее. В контексте настоящего документа замещенные алкильные группы включают алкильные группы, замещенные амино, амидными, эфирными, гидроксильными, карбонильными, карбоксильными группами или их комбинациями.

[00132] R₁₂ и R₁₃ могут быть независимо выбраны из H, замещенных или незамещенных C₁-C₂ алкильных групп. X может представлять собой непосредственную связь, а R₁₆ и R₁₇ могут быть независимо выбраны из H, замещенных или незамещенных C₁-C₂ алкильных групп.

[00133] R₁₄ и R₁₅ могут быть независимо выбраны из H, замещенных или незамещенных C₁-C₂ алкильных групп, метила, этокси, гидроксиэтила и гидроксиметила.

[00134] Ациклические полиамиды по настоящему изобретению могут содержать большинство повторяющихся звеньев Формулы LV или Формулы LVI, или ациклические полиамиды могут содержать по меньшей мере 50 мольных процентов повторяющихся звеньев Формулы LV или Формулы LVI, включая по меньшей мере около 70 мольных процентов и по меньшей мере около 80 мольных процентов.

[00135] Конкретные примеры повторяющихся звеньев Формулы LV и Формулы LVI включают повторяющиеся звенья, являющиеся производными N-винил-N-метацетамида, N-винилацетамида, N-винил-N-метилпропионамида, N-винил-N-метил-2-метилпропионамида, N-винил-2-метилпропионамида, N-винил-N,N'-диметилмочевины, N, N-диметилакриламида, метакриламида и ациклических амидов Формул LVII и LVIII:

Формула LVII

Формула LVIII

[00136] Примеры приемлемых циклических амидов, которые могут быть использованы для получения циклических полиамидов настоящего изобретения, включают α-лактам, β-лактам, γ-лактам, δ-лактам и ε-лактам. Примеры подходящих циклических полиамидов включают полимеры и сополимеры, содержащие повторяющиеся звенья Формулы LIX:

Формула LIX

где R₁ представляет собой атом водорода или метильную группу; где f равно целому числу от 1 до 10; где X представляет собой непосредственную связь, -(CO)- или -(CONHR₁₆)-, где R₁₆ представляет собой C₁-C₃ алкильную группу; В Формуле LIXI f может быть равно 8 или менее, включая 7, 6, 5, 4, 3, 2 или 1. В Формуле LIX f может быть равно 6 или менее, включая 5, 4, 3, 2 или 1. В Формуле LIX f может быть равно от 2 до 8, включая 2, 3, 4, 5, 6, 7 или 8. В Формуле LIX f может быть равно 2 или 3.

[00137] Если X представляет собой прямую связь, f может составлять 2. В таких случаях циклический полиамид может представлять собой PVP.

[00138] Циклические полиамиды по настоящему изобретению могут содержать 50 мольных процентов или более повторяющегося звена Формулы LIX, или циклические полиамиды могут включать по меньшей мере 50 мольных процентов повторяющегося звена формулы LIX, включая по меньшей мере 70 мольных процентов, и по меньшей мере 80 мольных процентов.

[00139] Конкретные примеры повторяющихся звеньев Формулы LIX включают в себя повторяющиеся звенья, полученные из поливинилпирролидона (РVP).

[00140] Полиамиды также могут представлять собой сополимеры, содержащие повторяющиеся звенья циклических и ациклических амидов. Дополнительные повторяющиеся звенья могут быть образованы из мономеров, выбранных из гидроксиалкил(мет)акрилатов, алкил(мет)акрилатов или других гидрофильных мономеров, и силоксанов, замещенных (мет)акрилатами. Любой из мономеров, указанных выше как приемлемые гидрофильные мономеры, может быть использован в качестве сомономера для получения дополнительных повторяющихся звеньев. Конкретные примеры дополнительных мономеров, которые могут использоваться для образования полиамидов, включают 2-гидроксиэтил(мет)акрилат, винилацетат, акрилонитрил, гидроксипропил(мет)акрилат, метил(мет)акрилат и гидроксибутил(мет)акрилат, дигидроксипропил(мет)акрилат, полиэтиленгликольмоно(мет)акрилат и т.п., и их смеси. Также могут быть введены ионные мономеры. Примеры ионных мономеров включают в себя (мет)акриловую кислоту, N-[(этенилокси)карбонил]-β-аланин (VINAL, номер CAS 148969-96-4), 3-акриламидопропионовую кислоту (ACA1), 5-акриламидопропионовую кислоту (ACA2), 3-акриламидо-3-метилмасляную кислоту (AMBA), 2-(метакрилоилокси)этилтриметиламмония хлорид (Q соль или METAC), 2-акриламидо-2-метилпропансульфоновую кислоту (AMPS), 1-пропанаминий, N-(2-карбоксиэтил)-N,N-диметил-3-[(1-оксо-2-пропен-1-ил)амино]-, внутреннюю соль (CBT, карбоксибетаин; CAS 79704-35-1), 1-пропанаминий, N,N-диметил-N-[3-[(1-оксо-2-пропен-1-ил)амино]пропил]-3-сульфо-, внутреннюю соль (SBT, сульфобетаин, CAS 80293-60-3), 3-диокса-8-аза-4-фосфаундец-10-ен-1-аминий, 4-гидрокси-N,N,N-триметил-9-оксо-, внутреннюю соль, 4-оксид (9CI) (PBT, фосфобетаин, CAS 163674-35-9), 2-метакрилоилоксиэтилфосфорилхолин, 3-(диметил(4-винилбензил)аммонио)пропан-1-сульфонат (DMVBAPS), 3-((3-акриламидопропил)диметиламмонио)пропан-1-сульфонат (AMPDAPS), 3-((3-метакриламидопропил)диметиламмонио)пропан-1-сульфонат (MAMPDAPS), 3-((3-(акрилоилокси)пропил)диметиламмонио)пропан-1-сульфонат (APDAPS), метакрилоилокси)пропил)диметиламмонио)пропан-1-сульфонат (MAPDAPS).

[00141] Реакционная смесь мономера может содержать как ациклический полиамид, так и циклический полиамид или их сополимеры. Ациклический полиамид может быть любым из описанных в настоящем документе ациклических полиамидов или их сополимеров, а циклический полиамид может быть любым из описанных в настоящем документе циклических полиамидов или их сополимеров. Полиамид может быть выбран из группы, состоящей из поливинилпирролидона (PVP), поливинилметацетамида (PVMA), полидиметилакриламида (PDMA), поливинилацетамида (PNVA), поли(гидроксиэтил(мет)акриламида), полиакриламида и их сополимеров и смесей.

[00142] Общее количество всех полиамидов в реакционной смеси составляет более 15% масс. в расчете на суммарную массу реакционной мономерной смеси. Реакционная мономерная смесь может содержать полиамид в количестве в диапазоне от 15,1% масс. до около 35% масс., включая в диапазоне от около 16% масс. до около 30% масс., и в диапазоне от около 20% масс. до около 30% масс. в расчете на суммарную массу реакционных компонентов в реакционной мономерной смеси.

[00143] Безотносительно какой-либо конкретной теории полиамид в получаемом силиконовом гидрогеле выступает в роли внутреннего смачивающего агента. Полиамиды по настоящему изобретению могут быть неполимеризуемыми, и в этом случае их вводят в силиконовые гидрогели в качестве полувзаимопроникающих полимерных сеток. Полиамиды захватываются или физически удерживаются внутри силиконовых гидрогелей. Альтернативно полиамиды по настоящему изобретению могут быть полимеризуемыми, например представлять собой полиамидные макромеры или форполимеры, и в данном случае, являются ковалентно встроенными в силиконовые гидрогели.

[00144] Полиамид улучшает смачиваемость линз из силиконовых гидрогелей без обработки их поверхности. В составах силиконовых гидрогелей предыдущего уровня техники введение смачивающих агентов в количествах более 15% было затруднительно в силу естественной несовместимости силиконовых компонентов, которые являются гидрофобными, и смачивающего агента, который является гидрофильным и имеет молекулярные массы более 100 000, а часто и более 1 000 000 дальтон. Эта несовместимость становится особенно проблемной для тех составов, в которых необходимо получить кислородные проницаемости (Dk) более 80, 90 или 100 баррер. Авторы настоящего изобретения неожиданно обнаружили, что включение смеси по меньшей мере двух функционализированных гидроксилом полидиалкилсилоксанов обеспечивает силиконовые гидрогели, имеющие очень высокие концентрации внутренних смачивающих агентов. В некоторых случаях функционализированный гидроксилом полидиалкилсилоксан с более низкой молекулярной массой может быть замещен кремнийорганическим мономером вместо полидиалкилсилоксанового макромера.

[00145] В контексте настоящего документа, фраза «без обработки поверхности» означает, что внешние поверхности устройств (например, силиконовых гидрогелей, контактных линз) по настоящему изобретению не обрабатывают отдельно для повышения смачиваемости устройства. Возможные способы обработки включают плазменную обработку, привитую сополимеризацию, нанесение покрытия и т.п. Однако на устройства по настоящему изобретению могут быть нанесены покрытия, которые обеспечивают другие свойства, помимо улучшенной смачиваемости, такие как, без ограничений, не подверженность загрязнению, цвет, оттенок, рисунок или другое косметическое улучшение.

[00146] Когда полиамиды вводят в состав реакционной мономерной смеси, они имеют среднечисленную молекулярную массу по меньшей мере 100 000 дальтон; более около 150 000; между от около 150 000 дальтон до около 2 000 000 дальтон; между от около 300 000 дальтон до около 1 800 000 дальтон;

[00147] Полиамиды также могут содержать по меньшей мере одну одновалентную реакционноспособную группу. В полиамиды с молекулярными массами 10 000 дальтон может быть включена единичная одновалентная реакционноспособная группа. В полиамиды с молекулярными массами более чем около 10 000 дальтон, более чем около 30 000 дальтон или более чем около 100 000 дальтон может быть включено более одной одновалентной реакционноспособной группы. Также могут быть использованы смеси полимеризуемых, реакционноспособных и нереакционноспособных полиамидов.

Сшивающие агенты

[00148] По существу в реакционную смесь желательно добавить один или более сшивающих агентов, также называемых поперечносшивающими мономерами, многофункциональными макромерами и форполимерами. Сшивающие агенты могут быть выбраны из бифункциональных сшивающих агентов, трифункциональных сшивающих агентов, тетрафункциональных сшивающих агентов и их смесей, включая кремнийорганические и не являющиеся кремнийорганическими сшивающие агенты. Не являющиеся кремнийорганическими, поперечносшивающие агенты включают этиленгликольдиметакрилат (EGDMA), тетраэтиленгликольдиметакрилат (TEGDMA), триметилолпропанатриметакрилат (TMPTMA), триаллилцианурат (TAC) и полиэтиленгликольдиметакрилат, причем полиэтиленгликоль имеет молекулярную массу до около 5000 дальтон. Поперечносшивающие агенты применяются в обычных количествах, например, от приблизительно 0,000415 до приблизительно 0,0156 моль на 100 граммов реакционноспособных компонентов в реакционной смеси. Альтернативно, если гидрофильные мономеры и/или кремнийорганические компоненты являются многофункциональными из-за структуры молекулы или из-за наличия примесей, то дополнительное введение в реакционную смесь сшивающего агента является необязательным. Примеры гидрофильных мономеров и макромеров, которые могут выступать в роли сшивающих агентов и которые, при их наличии, не требуют введения в реакционную смесь дополнительных сшивающих агентов, включают в себя полиэфиры с (мет)акрилатными и (мет)акриламидными концевыми группами.

[00149] Специалистам в данной области известны и другие сшивающие агенты, которые могут быть использованы для получения силиконовых гидрогелей настоящего изобретения.

[00150] Для формирования сеток силиконового гидрогеля может быть желательным выбирать сшивающие агенты, которые имеют реакционноспособные группы со скоростями протекания реакции, близкими к скоростям других компонентов. Таким образом, может быть желательным выбирать сшивающие агенты с по меньшей мере одной реакционноспособной группой, которая совпадает с реакционноспособными группами, содержащимися в остальных реакционноспособных компоненты. На структуру и морфологию получаемого силиконового гидрогеля может также оказывать влияние наличие разбавителя(-ей) и используемые условия полимеризации.

[00151] Многофункциональные кремнийорганические компоненты, включая макромеры, сшивающие агенты, форполимеры, также могут быть использованы для дополнительного повышения модуля упругости при сохранении прочности на разрыв. Кремнийорганические сшивающие агенты могут быть использованы самостоятельно или в комбинации с другими сшивающими агентами. Примером кремнийорганического мономера, который действует как сшивающий агент, и чье присутствие не требует добавления дополнительных сшивающих агентов в реакционную смесь, является α,ω-бисметакрилоилпропилполидиметилсилоксан.

[00152] Не имеющие ограничительного характера примеры кремнийорганических сшивающих агентов проиллюстрированы Формулами XXVIII-XXXII, XXXIV, XXXV и XXXXI-XXXXV, и следующими химическими формулами LX-LXX, где n равно между 1 и 200, предпочтительно n равно между 50 и 150, более предпочтительно между 50 и 100 и наиболее предпочтительно n равно между 10 и 50.

Формула LX

Формула LXI

Формула LXII

Формула LXIII

Формула LXIV

Формула LXV

Формула LXVI

Формула LXVII

Формула LXVIII

Формула LXIX

Формула LXX

[00153] Указанные выше кремнийорганические сшивающие агенты могут также иметь акрилатные, метакрилатные, O-винилкарбонатные или метакриламидные одновалентные реакционноспособные группы. Эти одновалентные реакционноспособные группы могут быть заменены на любую другую одновалентную реакционноспособную группу, способную участвовать в свободнорадикальной полимеризации, такую как стиролы, виниловые эфиры, N-виниллактамы, N-виниламиды, N-винилимиды, N-винилмочевины, O-винилкарбаматы и другие виниловые соединения. В некоторых вариантах осуществления предпочтительными являются силиконовые сшивающие агенты со стирильными реакционноспособными группами.

[00154] Также могут быть использованы сшивающие агенты, которые имеют жесткие химические структуры и одновалентные реакционноспособные группы, участвующие в свободнорадикальной полимеризации. Не имеющие ограничительного характера примеры приемлемых жестких структур включают в себя сшивающие агенты, содержащие фенильное и бензильное кольцо, такие как 1,4-фенилендиакрилат, 1,4-фенилендиметакрилат, 2,2-бис(4-метакрилоксифенил)-пропан, 2,2-бис[4-(2-акрилоксиэтокси)фенил]пропан, 2,2-бис[4-(2-гидрокси-3-метакрилоксипропокси)фенил]пропан и 4-винилбензилметакрилат и их комбинации. Жесткие сшивающие агенты могут быть введены в количествах между около 0,5 и около 15, или 2-10, 3-7 в расчете на суммарную массу всех реакционных компонентов.

[00155] Физические и механические свойства силиконовых гидрогелей настоящего изобретения могут быть оптимизированы для конкретного применения путем корректирования компонентов реакционной смеси.

Дополнительные составляющие

[00156] Реакционная мономерная смесь может содержать дополнительные компоненты, такие как, без ограничений, разбавители, УФ-поглотители, поглотители видимого света, фотохромные соединения, фармацевтики, нутрицевтики, противомикробные средства, красители, пигменты, сополимеризуемые красители и неполимеризуемые красители, антиадгезивные агенты и их комбинации.

[00157] Классы приемлемых разбавителей для реакционных смесей силиконовых гидрогелей включают в себя спирты, имеющие от 2 до 20 атомов углерода, амиды, имеющие от 10 до 20 атомов углерода, полученных из первичных аминов, и карбоновые кислоты, имеющие от 8 до 20 атомов углерода. Разбавители могут представлять собой первичные, вторичные и третичные спирты.

[00158] По существу, реакционноспособные компоненты смешивают с разбавителем для образования реакционной смеси. Приемлемые разбавители известны специалистам в данной области. Приемлемые разбавители для силиконовых гидрогелей описаны в WO 03/022321 и US6020445, описание которых включено в настоящий документ путем ссылки.

[00159] Классы приемлемых разбавителей для реакционных смесей силиконовых гидрогелей включают в себя спирты, имеющие от 2 до 20 атомов углерода, амиды, имеющие от 10 до 20 атомов углерода, полученных из первичных аминов, и карбоновые кислоты, имеющие от 8 до 20 атомов углерода. Могут быть использованы первичные и третичные спирты. Предпочтительные классы включают спирты, имеющие от 5 до 20 атомов углерода, и карбоновые кислоты, имеющие от 10 до 20 атомов углерода.

[00160] Конкретные разбавители, которые могут быть использованы, включают в себя 1-этокси-2-пропанол, диизопропиламиноэтанол, изопропанол, 3,7-диметил-3-октанол, 1-деканол, 1-додеканол, 1-октанол, 1-пентанол, 2-пентанол, 1-гексанол, 2-гексанол, 2-октанол, 3-метил-3-пентанол, трет-амиловый спирт, трет-бутанол, 2-бутанол, 1-бутанол, 2-метил-2-пентанол, 2-пропанол, 1-пропанол, этанол, 2-этил-1-бутанол, (3-ацетокси-2-гидроксипропилокси)пропилбис(триметилсилокси)метилсилан, 1-трет-бутокси-2-пропанол, 3,3-диметил-2-бутанол, трет-бутоксиэтанол, 2-октил-1-додеканол, декановую кислоту, октановую кислоту, додекановую кислоту, 2-(диизопропиламино)этанол, их смеси и т.п.

[00161] Предпочтительные разбавители включают в себя 3,7-диметил-3-октанол, 1-додеканол, 1-деканол, 1-октанол, 1-пентанол, 1-гексанол, 2-гексанол, 2-октанол, 3-метил-3-пентанол, 2-пентанол, трет-амиловый спирт, трет-бутанол, 2-бутанол, 1-бутанол, 2-метил-2-пентанол, 2-этил-1-бутанол, этанол, 3,3-диметил-2-бутанол, 2-октил-1-додеканол, декановую кислоту, октановую кислоту, додекановую кислоту, их смеси и т.п.

[00162] Более предпочтительные разбавители включают в себя 3,7-диметил-3-октанол, 1-додеканол, 1-деканол, 1-октанол, 1-пентанол, 1-гексанол, 2-гексанол, 2-октанол, 1-додеканол, 3-метил-3-пентанол, 1-пентанол, 2-пентанол, трет-амиловый спирт, трет-бутанол, 2-бутанол, 1-бутанол, 2-метил-2-пентанол, 2-этил-1-бутанол, 3,3-диметил-2-бутанол, 2-октил-1-додеканол, их смеси и т.п.

[00163] По существу, нет никаких специальных ограничений на количество присутствующего разбавителя, если разбавитель наличествует. Если использован разбавитель, он может присутствовать в количестве в диапазоне от около 2 до около 70% масс., включая в диапазоне от около 5 до около 50% масс., и в диапазоне от около 15 до около 40% масс. в расчете на суммарную массу реакционных смесей (включая реакционноспособные и нереакционноспособные компоненты). Могут быть использованы смеси разбавителей.

[00164] В реакционной смеси может быть использован инициатор полимеризации. Инициаторы полимеризации могут включать в себя по меньшей мере один из лаурилпероксида, бензоилпероксида, изопропилперкарбоната, азобисизобутиронитрила и т.п., которые генерируют свободные радикалы при умеренно повышенных температурах, и фотосенсибилизирующие системы, такие как ароматические альфа-гидроксикетоны, алкоксиоксибензоины, ацетофеноны, акрилфосфиноксиды, бисацилфосфиноксиды и третичный амин плюс дикетон, их смеси и т.п. Примерами фотоинициаторов являются 1-гидроксициклогексилфенилкетон, 2-гидрокси-2-метил-1-фенил -пропан-1-он, бис(2,6-диметоксибензоил)-2,4-4-триметилфенилфосфиноксид (DMBAPO), бис(2,4,6-триметилбензоил)-фенилфосфиноксид (Irgacure 819), 2,4,6-триметилбензилдифенилфосфиноксид и 2,4,6-триметилбензоилдифенилфосфиноксид, бензоинметиловый эфир и комбинация камфорахинона и этил 4-(N,N-диметиламино)бензоата, и их комбинации.

[00165] Коммерчески доступные инициаторы видимого света включают в себя Irgacure® 819, Irgacure® 1700, Irgacure® 1800, Irgacure® 819, Irgacure® 1850 (все производства Ciba Specialty Chemicals) и инициатор Lucirin® TPO (производства BASF). Коммерчески доступные УФ-фотоинициаторы включают в себя Darocur® 1173 и Darocur® 2959 (Ciba Specialty Chemicals). Эти и другие фотоинициаторы, которые могут применяться, описаны в томе III Photoinitiators for Free Radical Cationic & Anionic Photopolymerization, том III, 2-е издание J. V. Crivello и K. Dietliker; edited by G. Bradley; John Wiley and Sons; New York; 1998. Инициатор используют в реакционной смеси в эффективных количествах для инициирования фотополимеризации реакционной смеси, например, от около 0,1 до около 2 частей по массе на 100 частей реакционной мономерной смеси. Полимеризация реакционной смеси может быть инициирована с помощью грамотно подобранного нагрева, или видимого или ультрафиолетового света, или других способов в зависимости от используемого инициатора полимеризации. В альтернативном варианте осуществления инициирование можно проводить электронным лучом без фотоинициатора. Однако если используют фотоинициатор, то предпочтительными инициаторами являются бисацилфосфиноксиды, такие как бис(2,4,6-триметилбензоил)-фенилфосфиноксид (Irgacure® 819) или комбинация 1-гидроксициклогексилфенилкетона и бис(2,6-диметоксибензоил)-2,4-4-триметилфенилфосфиноксида (DMBAPO).

Отверждение силиконовых гидрогелей и производство линзы

[00166] Контактная линза содержит силиконовый гидрогель, полученный из реакционной мономерной смеси, содержащей любой из трехблочных полимеров, описанных в настоящем документе. Силиконовый гидрогель может иметь кислородную проницаемостью (Dk) по меньшей мере 80 баррер; по меньшей мере 85 баррер.

[00167] Реакционные смеси могут быть образованы любым способом, известным в данной области техники, таким как взбалтывание или перемешивание, и применяться для образования полимерных изделий или устройств известными способами. Для образования реакционной смеси реакционные компоненты (гидрофильный мономер, силиконовый компонент, содержащий гидроксильную группу, сшивающий агент, полиамид и т.д.) смешивают друг с другом с добавлением или без добавления разбавителя.

[00168] Например, силиконовые гидрогели могут быть получены путем смешивания реакционных компонентов и, необязательно, разбавителя (-ей) с инициатором полимеризации и отверждением в соответствующих условиях с образованием продукта, которому впоследствии можно придать соответствующую форму путем токарной обработки, фрезеровки и т.п. Альтернативно реакционная смесь может быть помещена в матрицу и впоследствии полимеризована в соответствующее изделие.

[00169] Способ изготовления силиконовых гидрогелевых контактных линз включает в себя получение трехблочного форполимера; получение реакционной мономерной смеси из трехблочного форполимера и, необязательно, с другими компонентами; перемещение реакционной мономерной смеси в первую пресс-форму; помещение второй пресс-формы наверх первой пресс-формы, заполненной реакционной мономерной смесью; и отверждение реакционной мономерной смеси путем свободнорадикальной сополимеризации с образованием силиконового гидрогеля в форме контактной линзы.

[00170] Реакционная смесь может быть отверждена посредством любого известного способа формования реакционной смеси при изготовлении контактных линз, включая центробежное литье и статическое литье. Способы центробежного литья описаны в патентах США № 3408429 и 3660545, а способы статического литья описаны в патентах США № 4113224 и 4197266. Контактные линзы настоящего изобретения могут быть образованы путем прямого формования силиконовых гидрогелей, что является экономичным и позволяет точно контролировать окончательную форму гидратированной линзы. При использовании данного способа реакционную смесь помещают в матрицу, параметры которой необходимо придать необходимому конечному силиконовому гидрогелю, и реакционную смесь подвергают воздействию условий, посредством которых полимеризуются мономеры, таким образом получая полимер, форма которого приблизительно соответствует необходимой форме готового продукта.

[00171] После полимеризации линзу могут подвергать экстрагированию для удаления непрореагировавших компонентов, после чего линзу извлекают из матрицы. Экстрагирование может быть проведено с использованием обычных экстрагентов, таких как органические растворители, например спирты, или может быть проведено с использованием водных растворов.

[00172] Водные растворы представляют собой растворы, содержащие воду. Водные растворы по настоящему изобретению могут содержать по меньшей мере около 20% масс. воды или по меньшей мере около 50% масс. воды, или по меньшей мере около 70% масс. воды, или по меньшей мере около 95% масс. воды. Водные растворы могут также включать в себя дополнительные растворимые в воде компоненты, такие как неорганические соли или антиадгезивные агенты, смачивающие агенты, антифрикционные добавки, фармацевтические и нутрицевтические компоненты, их комбинации и т.п. Разделительные агенты представляют собой соединения или смеси соединений, которые в сочетании с водой сокращают время, необходимое для извлечения контактной линзы из матрицы, по сравнению со временем, необходимым для извлечения такой линзы с использованием водного раствора, не содержащего разделительный агент. Водные растворы могут не требовать специального обращения, например очистки, переработки или специальных процедур утилизации.

[00173] Экстрагирование может выполняться, например, путем погружения линзы в водный раствор или путем воздействия на линзу потока водного раствора. Экстракция может также включать, например, одно или более из: нагревания водного раствора; перемешивания водного раствора; повышения уровня вспомогательного разделительного агента в водном растворе до уровня, достаточного для извлечения линзы; механического или ультразвукового перемешивания линзы; и введения в водный раствор по меньшей мере одного выщелачивающего вспомогательного средства до уровня, достаточного для облегчения эффективного удаления непрореагировавших компонентов из линзы. Вышеупомянутые процессы можно проводить последовательно или непрерывно с дополнительным воздействием или без дополнительного воздействия нагреванием, перемешиванием или и тем и другим.

[00174] Для облегчения выщелачивания и извлечения может потребоваться физическое перемешивание. Например, та часть матрицы, к которой прикреплена готовая линза, может быть подвергнута вибрации или движению вперед-назад внутри водного раствора. Другие способы могут включать в себя пропускание ультразвуковых волн через водный раствор.

[00175] Линзы могут быть стерилизованы известными способами, таким как, без ограничений, автоклавирование.

[00176] В дополнение к отображению желаемой стабильности линзы по настоящему изобретению также показывают совместимость с компонентами человеческих слез.

[00177] Следует понимать, что все описанные в настоящем документе тесты имеют определенную собственную погрешность. Соответственно, приведенные результаты должны рассматриваться не как абсолютные значения, а как диапазоны числовых значений, ограниченные точностью конкретного теста.

Способы тестирования

[00178] Следует понимать, что все установленные в настоящем документе тесты имеют определенную долю собственной погрешности. Соответственно, приведенные в настоящем документе результаты должны рассматриваться не как абсолютные значения, а как диапазоны числовых значений, основанные на величине погрешности конкретного теста.

[00179] Значения молекулярной массы полимеров определяли с помощью гель-проникающей хроматографией с анализом многоуглового рассеяния (SEC-MALS). Типичная установка SEC MALS использовала подходящий растворитель, такой как 1-пропанол (или ТГФ) с (или без) 10 мМ LiBr (или другой широко используемой солью) в качестве подвижной фазы со скоростью потока 0.6 мл/мин при 65 °C. Последовательно использовали три колонки TSK-gel Tosoh Biosciences [SuperAW3000 4 мкм, внутренний диаметр 6,0 мм x 15 см (эксклюзионный предел PEO/DMF=60 000 г/моль), SuperAW4000 6 мкм, внутренний диаметр 6,0 мм x 15 см (эксклюзионный предел PEO/DMF=400 000 г/моль) и SuperAW5000 7 мкм, внутренний диаметр 6,0 мм x 15 см (эксклюзионный предел PEO/DMF=4 000 000 г/моль)] с онлайн-детектором с диодной матрицей Agilent 1200 UV/VIS, интерферометрическим рефрактометром Wyatt Optilab rEX и детектором Wyatt mini-DAWN Treos с многоугольным лазерным рассеянием (MALS) (λ=658 нм). Для определения абсолютной молекулярной массы использовали значение dη/dc равное 0.0074 мл/г при температуре 30°C (λ=658 нм). Данные по абсолютным молекулярным массам и полидисперсности рассчитывали с помощью программного пакета Wyatt ASTRA 6.1.1.17 SEC/LS.

[00180] Мутность измеряли, помещая гидратированную тестируемую линзу в забуференный боратом солевой раствор в прозрачной стеклянной ячейке при комнатной температуре на черный плоский фон, подсвечивая снизу волоконно-оптической лампой (Dolan-Jenner PL-900 волоконно-оптический источник света со световым волноводом диаметром 0,5 дюйма) под углом 66° перпендикулярно ячейке с линзой и снимая сверху, перпендикулярно стеклянной ячейке, видеокамерой (камера DVC 131°C RGB или аналогичная с объективом с переменным фокусным расстоянием), установленной на расстоянии 14 мм над держателем линзы. Фоновое рассеяние вычитали из рассеяния тестируемой линзы, вычитая изображение пустой ячейки с буферизированным боратами солевым раствором (базовой линии) при помощи программного обеспечения EPIX XCAP V 3.8. Корректируя интенсивность света до нахождения в диапазоне от 900 до 910 средней величины по шкале серого цвета, добивались получения величины верхнего предела рассеяния (матовое стекло). Величину фонового рассеяния измеряли с использованием заполненной солевым раствором стеклянной ячейки. Вычтенное изображение рассеянного света анализировали количественно, интегрируя по центральной части тестируемой линзы размером 10 мм, и затем сравнивали со стандартом матового стекла. Корректируя интенсивность/настройки мощности света, добивались получения средней величины по шкале серого цвета в диапазоне от 900 до 910 для стандарта матового стекла; при таких параметрах средняя величина по шкале серого цвета для базовой линии находилась в диапазоне 50-70. Среднюю величину по шкале серого цвета для базовой линии и для стандарта матового стекла фиксировали и использовали для построения шкалы от нуля до 100 соответственно. В анализе по шкале серого цвета фиксировали средние величины и их стандартные отклонения для базовой линии, матового стекла и каждой тестируемой линзы. Для каждой линзы рассчитывали значение по шкале согласно следующему уравнению: величина по шкале равна разности средних значений по шкале серого цвета для линзы и для базовой линии, деленной на разность средних значений по шкале серого цвета для матового стекла и для базовой линии и умноженной на 100. Анализировали от трех до пяти тестируемых линз и усредняли полученные результаты.

[00181] Содержание воды измеряли гравиметрически. Линзы выдерживали в растворе для хранения в течение 24 часов. Каждую из трех тестируемых линз удаляют из раствора для хранения с использованием аппликатора с губкой на конце и помещают на промокательные салфетки, смоченные раствором для хранения. Обе стороны линзы промокают салфеткой. Используя пинцет, тестируемые линзы помещают на тарированную чашу весов и взвешивают. Еще два набора образцов готовят и взвешивают. Все измерения массы повторяли трижды и в дальнейших вычислениях использовали среднее полученных величин. Массу во влажном состоянии определяют как общую массу чаши весов и влажных линз минус масса только чаши весов.

[00182] Сухую массу измеряли, помещая чаши с образцами в вакуумную печь, которая была предварительно нагрета до 60°C, на 30 минут. Вакуум применяли до тех пор, пока давление не достигнет по меньшей мере 1 дюйма рт.ст.; допустимы и меньшие давления. Вакуумный клапан и насос выключают и линзы сушат в течение по меньшей мере 12 часов; обычно в течение ночи. Открывают продувочный клапан, давая доступ сухому воздуху или сухому азоту. Печи дают достичь атмосферного давления. Чаши удаляют и взвешивают. Массу в сухом состоянии определяют как общую массу чаши весов и сухих линз минус масса только чаши весов. Содержание воды тестируемой линзы вычисляли следующим образом: % содержания воды=(влажная масса - сухая масса)/влажная масса х 100. Вычисляли среднюю величину и стандартное отклонение для содержания воды и указывали среднее значение как процентное содержание воды в тестируемой линзе.

[00183] Коэффициент преломления (RI) контактной линзы измеряли на рефрактометре Leica ARIAS 500 Abbe в ручном режиме или на рефрактометре Reichert ARIAS 500 Abbe в автоматическом режиме с зазором между призм 100 микрон. Прибор калибровали по деионизированной воде при температуре 20°C (+/- 0,2°C). Открывали призменный узел и помещали тестируемую линзу на нижнюю призму между ближайшими к источнику света магнитными точками. Если линза была сухой, на нижнюю призму наносили несколько капель солевого раствора. Передняя криволинейная поверхность линзы была размещена напротив нижней призмы. Затем призменный узел закрывали. После корректировки элементов управления до появления теневой линии в визирном поле измеряли коэффициент преломления. Измерение RI проводили для пяти тестируемых линз. Вычисленное по результатам пяти измерений среднее значение RI фиксировали как коэффициент преломления вместе с его стандартным отклонением.

[00184] Кислородную проницаемость (Dk) измеряли полярографическим методом, по существу описанным в ISO 9913-1:1996 и ISO 18369-4:2006, но со следующими модификациями. Измерение проводили в среде, содержащей 2,1% кислорода, создаваемую путем установки на тестовую камеру входных патрубков для азота и воздуха, настроенных на соответствующий расход газа, например 1800 мл/мин. азота и 200 мл/мин. воздуха. Величину t/Dk рассчитывают с использованием скорректированной концентрации кислорода. Использовали буферизированный боратом солевой раствор. Темновой ток измеряли, используя чистую увлажненную азотную среду вместо применения ММА линз. Линзы не были использованы перед измерением. Вместо использования линз различной толщины (t), измеряемой в сантиметрах, сложили друг на друга четыре линзы. Использовали вместо плоского датчика изогнутый датчик с радиусом 7,8 мм. Вычисления для датчика радиусом 7,8 мм и относительного расхода воздуха 10% (об/об) проводили следующим образом:

[00185] Dk/t=(измеренный ток - темновой ток) × (2.97×10-8 мл O2/(мкА-сек-см²-мм рт.ст.)

[00186] Коррекция по краю зависела от величины Dk материала.

[00187] Для всех значений Dk меньше 90 баррер:

[00188] t/Dk (коррекция по краю)=[1+(5,88 х t)] × (t/Dk)

[00189] Для значений Dk от 90 до 300 баррер:

[00190] t/Dk (коррекция по краю)=[1+(3,56 х t)] × (t/Dk)

[00191] Для значений Dk больше 300 баррер:

[00192] t/Dk (коррекция по краю)=[1+(3,16 х t)] × (t/Dk)

[00193] Величины Dk без коррекции по краю вычисляли из обратной величины углового коэффициента, полученного линейнорегрессионным анализом данных, в которых переменная x представляла собой толщину центральной части в сантиметрах, а переменная y представляла собой величину t/Dk. С другой стороны, величины Dk с коррекцией по краю вычисляли из обратной величины углового коэффициента, полученного линейным регрессионным анализом данных, в которых переменная x представляла собой толщину центральной части в сантиметрах, а переменная y представляла собой значение t/Dk с коррекцией по краю. Измеренные значения Dk приводились в баррерах.

[00194] Смачиваемость линз определяли модифицированным методом на пластине Вильгельми с использованием калиброванного тензиометра Kruss K100 при комнатной температуре (23±4°C) и с использованием в качестве зондового раствора забуференного солевого раствора без поверхностно-активного вещества. Все оборудование должно быть чистым и сухим; колебания могут быть минимальными вокруг инструмента во время испытаний. Смачиваемость обычно приводят в виде краевого угла натекания (DCA). Тензиометр был снабжен генератором влажности, а датчик температуры и влажности был помещен в камеру тензиометра. Относительную влажность поддерживают на уровне 7±5%. Эксперимент проводили путем погружения образца линзы с известным периметром в раствор для хранения с известным поверхностным натяжением и измеряя точными весами действующую на образец силу, вызванную смачиванием. Угол смачивания при натекании раствора для хранения на линзу определяли по данным величины силы, полученным при погружении образца. Угол смачивания при стекании определяли по данным величины силы, полученным при извлечении образца из жидкости. Метод пластины Вильгельми основан на следующей формуле: Fg=γρcosθ - B, где F=сила смачивания между жидкостью и линзой (мг), g=ускорение силы тяжести (980,665 см/сек²), γ=поверхностное натяжение зондовой жидкости (дин/см), ρ=периметр контактной линзы по мениску жидкость/линза (см), θ=динамический краевой угол смачивания (градусы) и B=гидростатическая подъемная сила (мг). Величина B равна нулю при нулевой глубине погружения. Как правило, тестовую полоску вырезали из центральной области контактной линзы. Каждая полоска была приблизительно 5 мм в ширину и 14 мм в длину, прикреплена к металлическому зажиму с помощью пластикового пинцета, пробита крючком из металлической проволоки и доведена до равновесия в растворе для хранения в течение по меньшей мере 3 часов. Затем с каждым образцом провели по четыре цикла измерения и результаты усреднили для получения углов смачивания линз при натекании и стекании. Типовые измеряемые скорости составляли 12 мм/мин. Образцы полностью погружали в раствор для хранения во время сбора и анализа данных без прикосновения к металлическому зажиму. Значения от пяти отдельных линз были усреднены, чтобы получить сообщенные значения краевого угла натекания и отступающего угла экспериментальной линзы.

[00195] Механические свойства контактных линз измеряли с использованием разрывной испытательной машины, такой как Instron модели 1122 или 5542, оборудованной устройствами управления тензометрическим датчиком и пневматическими захватами. Линза с диоптрией минус один является предпочтительной геометрией линзы благодаря равномерной толщине центрального профиля. Вырезанный из линзы с оптической силой -1,00 образец в форме гантели, имеющий длину 0,522 дюйма, ширину «ушка» 0,276 дюйма и ширину «шейки» 0,213 дюйма, устанавливали в зажимы и растягивали с постоянной скоростью натяжения 2 дюйма/мин. до разрыва. Перед испытаниями толщину центра гантелеобразного образца измеряли с использованием электронного толщиномера. Измеряли исходную длину образца (Lo) и длину образца при разрыве (Lf). Измеряли по меньшей мере по пять образцов каждой композиции и использовали средние значения для вычисления относительного удлинения на разрыв в процентах: относительное удлинение в процентах=[(Lf - Lo)/Lo] × 100. Модуль упругости при растяжении вычисляли как угловой коэффициент начального линейного участка кривой напряжение-деформация; единицами измерения модуля упругости являются фунты на квадратный дюйм (psi). Прочность на разрыв вычисляли из пиковой нагрузки и исходной области поперечного сечения: прочность на разрыв=пиковая нагрузка, деленная на исходную область поперечного сечения; единицами измерения прочности на разрыв являются фунты на квадратный дюйм. Жесткость при растяжении вычисляли из энергии на разрыв и исходного объема образца: жесткость при растяжении=энергия на разрыв, деленная на исходный объем образца; единицами измерения жесткости при растяжении являются фунты/дюйм³.

[00196] Уровень поглощения PQ1 измеряли хроматографически. ВЭЖХ анализатор калибровали, используя серию стандартных растворов PQ1 с концентрациями 2, 4, 6, 8, 12 и 15 мкг/мл. Линзы помещали в полипропиленовые футляры для контактных линз с 3 мл раствора Optifree Replenish или аналогичного раствора для линз (концентрация PQ1=10 микрограмм/мл) коммерчески доступного от компании Alcon. Также приготовили контрольный футляр для линзы, содержащий 3 мл раствора без контактной линзы. Линзы и контрольные растворы выдерживали при комнатной температуре в течение 72 часов. Из каждого из образцов и контрольных образцов удалили по 1 мл раствора и смешали с трифторуксусной кислотой (TFA) (10 мкл). Анализ проводили с использованием высокоэффективной жидкостной хроматографии/испарительного детектора светорассеяния и колонок Phenomenex Luna С5 (с размером частиц 4,6 мм × 5 мм; 5 μм), используя следующее оборудование и условия: ВЭЖХ анализатор Agilent 1200 или его эквивалент с испарительным детектором светорассеяния (ELSD), работающим при температуре T=100°C, усилении=12, давлении=4,4 бар, постоянной времени фильтра=3с; параметры ELSD могут меняться от прибора к прибору; используя в качестве подвижной фазы A воду (0,1% ТФК) и в качестве подвижной фазы B - ацетонитрил (0,1% ТФК), температурой колонки 40°C и введенным объемом 100 μл. Использовали профиль элюции, приведенный в Таблице A. Калибровочную кривую строили, откладывая значение площади пиков в зависимости от концентрации стандартных растворов PQ1. Затем концентрацию PQ1 в образце вычисляли путем решения квадратного уравнения, представляющего калибровочную кривую. Для каждого анализа использовали по три линзы и усреднили результаты. Поглощение PQ1 приведено как процентная доля убыли PQ1 после вымачивания с линзой по сравнению с количеством PQ1, присутствующем в контрольном образце без линзы.

Таблица A. Профиль элюции ВЭЖХ

Время (минуты) %A %B Скорость потока (мл/мин) 0,00 100 0 1,2 1,00 100 0 1,2 5,00 0 100 1,2 8,50 0 100 1,2 8,60 100 0 1,2 11,00 100 0 1,2

[00197] Количество поглощенного контактной линзой холестерина определяли методом жидкостной хроматографии с масс-спектрометрией (ЖХ-МС) (уровень поглощения липидов в таблицах с данными). Линзы замачивали в растворе холестерина и затем экстрагировали дихлорметаном. Дихлорметановый экстракт выпаривали и восстанавливали в гептановой/изопропаноловой смеси с последующим ЖХ-МС анализом. Полученные результаты приведены в микрограммах холестерина на линзу. Для повышения точности и достоверности способа использовали внутренний стандарт дейтерированного холестерина.

[00198] Маточный раствор холестерина готовили, помещая 15,0 ± 0,5 миллиграммов холестерина в широкогорлый стеклянный мерный сосуд объемом 10 мл, затем разводя его изопропанолом.

[00199] Раствор холестерина для замачивания линз готовили, помещая 0,430 ± 0,010 граммов лизоцима (чистота=93%), 0,200 ± 0,010 граммов альбумина и 0,100 ± 0,010 граммов β-лактоглобулина в стеклянный мерный сосуд объемом 200 мл, добавляя в сосуд приблизительно 190 миллилитров фосфатно-солевого буферного раствора (PBS) и перемешивая для растворения содержимого. Затем добавляли 2 миллилитра маточного раствора холестерина и разбавляли до конечного объема, добавляя PBS. Мерный сосуд закрывали крышкой и хорошо встряхивали. Концентрация холестерина в растворе для замачивания линз составляла около 15 мкг/мл. Примечание: Массы данных компонентов могут быть скорректированы для учета изменений чистоты от партии к партии так, чтобы получить целевые концентрации.

[00200] Шесть контактных линз извлекали из упаковок и промакивали безворсовыми бумажными полотенцами для удаления излишков раствора для хранения. Линзы помещали в шесть отдельных стеклянных флаконов объемом 8 мл (по линзе во флакон) и в каждый флакон добавляли по 3,0 мл раствора холестерина для замачивания линз. Флаконы закрывали крышками и помещали в шейкер-инкубатор New Brunswick Scientific на 72 часа при температуре 37°C и 100 об/мин. После инкубации каждую линзу трижды промывали с PBS в лабораторных стаканах объемом 100 мл и помещали в сцинтиляционный флакон объемом 20 мл.

[00201] В каждый сцинтилляционный флакон с линзой добавляли по 5 мл дихлорметана и 100 мкл раствора внутреннего стандарта. После минимум 16 часов экстрагирования отстоянную всплывающую жидкость переносили в одноразовую стеклянную культуральную пробирку объемом 5 мл. Пробирку устанавливали в испаритель Turbovap и полностью выпаривали растворитель. Затем в культуральные пробирки добавляли по 1 мл разбавителя для повторного растворения содержимого. Вышеуказанным разбавителем была смесь гептана и изопропанола в соотношении 70:30 (об/об). Разбавитель также являлся подвижной фазой. Полученный раствор осторожно переносили во флакон автоматического пробоотборника и подготавливали к ЖХ-МС анализу.

[00202] Маточный раствор внутреннего стандарта готовили дозированием приблизительно 12,5+2 мг дейтерированного холестерина (2,2,3,4,4,6-d₆-холестерина) в мерном сосуде объемом 25 мл с последующим разведением разбавителем. Концентрация маточного раствора внутреннего стандарта составляла приблизительно 500 μг/мл.

[00203] Раствор внутреннего стандарта готовили, помещая 1,0 мл маточного раствора внутреннего стандарта в мерный сосуд объемом 50 мл с последующим разведением разбавителем до конечного объема. Концентрация этого промежуточного раствора внутреннего стандарта составляла приблизительно 10 μг/мл.

[00204] Маточный раствор эталонного стандарта готовили дозированием приблизительно 50+5 мг холестерина в мерный сосуд объемом 100 мл с последующим разведением разбавителем. Концентрация холестерина в данном маточном растворе эталонного стандарта составляла приблизительно 500 μг/мл.

[00205] Затем рабочие стандартные растворы готовили согласно Таблице В, помещая соответствующие количества стандартных растворов в перечисленные мерные сосуды объемами 25 мл, 50 мл или 100 мл. После добавления стандартных растворов в мерные сосуды смеси разводили разбавителем до конечного объема и хорошо перемешивали.

Таблица B. Составы рабочих стандартных растворов

Рабочий
Стандартный
Название Объем раствора внутреннего стандарта (мл) Объем маточного раствора эталонного стандарта (мкл) Конечный
объем
(мл) Приблизительная
концентрация холестерина
(μг/мл) Стандарт 1 10 20 100 0,10 Стандарт 2 5 25 50 0,25 Стандарт 3 5 50 50 0,50 Стандарт 4 5 100 50 1,00 Стандарт 5 2,5 125 25 2,50 Стандарт 6 2,5 250 25 5,00

[00206] Провели следующий ЖХ-МС анализ:

[00207] Сделали 6 введений «Стандарта 4» для оценки пригодности системы. Для прохождения теста на пригодность системы относительное стандартное отклонение (RSD%) площадей пиков для рабочих стандартов и внутренних стандартов должно составлять < 5%, а RSD% отношений площадей их пиков должно быть < 7%.

[00208] Ввели рабочие стандарты 1-6 для создания калибровочной кривой. Квадрат корреляционного коэффициента (r²) должен быть > 0,99.

[00209] Ввели тестируемые образцы с последующим введением контрольного стандарта (Стандарт 4). Отношение площадей пиков контрольного стандарта должно отличаться не более чем на ±10% от усредненного отношения площадей пиков для образцов, введенных для проверки пригодности системы.

[00210] Построили калибровочную кривую, откладывая отношение площадей пиков (эталонный стандарт/внутренний стандарт), которое соответствует концентрации каждого рабочего стандартного раствора. Концентрацию холестерина в образце вычисляют путем решения квадратного уравнения. Стандартное оборудование для проведения ЖХ-МС анализа и его параметры перечислены ниже и приведены в таблицах C и D. Значения параметров настройки прибора могут быть изменены при каждой настройке масс-спектрометра.

[00211] Условия испарения в системе Turbovap:

[00212] Температура: 45°C

[00213] Время: 30 минут или более до высушивания

[00214] Газ: азот при @ 5 фунт. кв. дюйм

[00215] Условия ВЭЖХ:

[00216] ВЭЖХ: Прибор ВЭЖХ Thermo Accela или его эквивалент

[00217] Колонка ВЭЖХ: Agilent Zorbax NH2 (4,6 мм x 150 мм; размер частиц 5 μм)

[00218] Подвижная фаза: 70% гептана и 30% изопропанола

[00219] Температура колонки: 30°C

[00220] Объем введенной пробы: 25 μл

[00221] Скорость потока: 1000 μл/мин

Таблица С. Условия проведения масс-спектрометрии

Thermo Finnigan TSQ Quantum Ultra Настройки МС Значение Ионизация APCI Полярность Положительная Тип сканирования SIM Положение зонда APCI D Масса (m/z) эталонных стандартов 369,2 Масса (m/z) внутренних стандартов 375,3 Ширина по массе (m/z) 1,0 Время сканирования (с) 0,10 Тип данных Центр масс Ширина пика Q3 (FWHM) 0,40 Смещение скиммера (В) 10

Таблица D. Параметры настройки

Параметры настройки прибора Значение Ток разряда (условные единицы) 20 Температура капилляра (°C) 240 Температура испарителя (°C) 500 Смещение пробирки с линзой (В) 68 Давление защитного газа (условные единицы) 20 Расход вспомогательного газа (условные единицы) 15

[00222] Уровень поглощения лизоцима контактной линзой измеряли методом ВЭЖХ в УФ диапазоне. Уровень поглощения лизоцима определяли как разницу содержания лизоцима в фосфатно-солевом буферном растворе (PBS) до погружения в него контактных линз и концентрации в тестируемом растворе после 72 часов погружения линзы при температуре 37°C.

[00223] Раствор лизоцима для замачивания готовили, помещая 0,215 ± 0,005 граммов лизоцима (чистота=93%) в мерный сосуд объемом 100 мл с последующим добавлением 50 мл PBS для растворения лизоцима при перемешивании с последующим разведением до конечного объема с PBS. Полученный раствор лизоцима для замачивания фильтровали/стерилизовали, используя устройство для фильтрации Millipore Stericup. Концентрация раствора лизоцима для замачивания составляла около 2000 мкг/мл. Масса лизоцима может быть скорректирована для учета изменений чистоты от партии к партии так, чтобы получить концентрацию 2000 мкг/мл.

[00224] Три контактные линзы извлекали из упаковок и промакивали безворсовыми бумажными полотенцами для удаления излишков раствора для хранения. Линзы помещали в три отдельных стеклянных флакона объемом 8 мл (по линзе во флакон). В каждый флакон добавляли по 1,5 мл раствора лизоцима для замачивания линз. Флаконы закрывали крышками и осматривали, чтобы убедиться, что каждая линза полностью погружена в раствор для замачивания. В качестве контрольных образцов в три отдельных стеклянных флакона объемом 8 мл поместили по 1,5 мл раствора лизоцима для замачивания линз. Затем образцы инкубировали в шейкере-инкубаторе New Brunswick Scientific в течение 72 часов при температуре 37°C и 100 об/мин.

[00225] Разбавитель готовили смешиванием 900 мл воды, 100 мл ацетонитрила и 1 мл трифторуксусной кислоты в стеклянной бутыли объемом 1 л.

[00226] Маточный раствор лизоцима готовили, помещая 0,240 ± 0,010 граммов лизоцима (чистота=93%) в мерный сосуд объемом 100 мл с последующим разведением разбавителем до конечного объема. Концентрация маточного раствора лизоцима составляла приблизительно 2200 μг/мл.

[00227] Как показано в таблице E, последовательность рабочих стандартных растворов готовили, смешивая соответствующие количества маточного раствора лизоцима с разбавителем, используя мерные сосуды объемом 5 мл.

Таблица E. Рабочие стандарты

Рабочий
Стандартный
Название Объем маточного раствора
(мл) Конечный
объем
(мл) Приблизительная
концентрация лизоцима
(μг/мл) Стандарт 1 1,135 5 500 Стандарт 2 1,815 5 800 Стандарт 3 2,725 5 1200 Стандарт 4 3,635 5 1600 Стандарт 5 4,540 5 2000 Стандарт 6 (маточный) - - 2200

[00228] Приготовили 10% (об/об) раствор, добавив 1 мл трифторуксусной кислоты (TFA) в стеклянный мерный сосуд объемом 10 мл с последующим разведением водой для ВЭЖХ. Образцы для анализа ВЭЖХ в УФ диапазоне готовили следующим образом: (1) помещали 1000 мкл тестируемого образца и 10 мкл 10% раствора TFA во флакон автоматического пробоотборника или (2) помещали 1000 мкл эталонного стандарта и 10 мкл разбавителя эталонного стандарта во флакон автоматического пробоотборника.

[00229] Анализ включал в себя следующие стадии:

[00230] Провели 6 введений «Стандарта 4» для оценки пригодности системы. RSD% пиковых областей и время удержания должны быть < 0,5% для прохождения теста на пригодность системы.

[00231] Ввели рабочие стандарты 1-6 для создания калибровочной кривой. Квадрат корреляционного коэффициента (r²) должен быть > 0,99.

[00232] Ввели тестируемые образцы с последующим введением контрольного стандарта (Стандарт 4). Пиковая область контрольного стандарта должна составлять ±1% средних пиковых областей от введенных для проверки пригодности системы проб.

[00233] Построили калибровочную кривую, откладывая значение площади пиков, которое соответствует концентрации каждого рабочего стандартного раствора лизоцима. Концентрацию лизоцима в тестируемом образце вычисляли путем решения линейного уравнения. Стандартное оборудование и его параметры перечислены ниже или приведены в таблице F.

[00234] Прибор: Анализатор Agilent 1200 с УФ детектором (или эквивалентная система ВЭЖХ в УФ диапазоне)

[00235] Обнаружение: УФ @ 280 нм (ширина полосы 5 нм)

[00236] Колонка ВЭЖХ: Phenomenex Luna C5 (50×4,6 мм) или Agilent PLRP-S (50×4,6 мм)

[00237] Подвижная фаза A: H2O (0,1% TFA)

[00238] Подвижная фаза B: Ацетонитрил (0,1% TFA)

[00239] Температура колонки: 40°C

[00240] Объем введенной пробы: 10 μл

Таблица F. Условия ВЭЖХ

Время (минуты) %A %B Скорость потока (мл/мин) 0,0 95 5 1,2 4,0 5 95 1,2 4,1 95 5 1,2 6,5 95 5 1,2

[00241] Альтернативно уровень поглощения лизоцима измеряли следующим образом. Раствор лизоцима готовили из белка куриного яйца (Sigma, L7651) в концентрации 2 мг/мл в фосфатно-солевом буферном растворе с добавлением 1,37 г/л бикарбоната натрия и 0,1 г/л D-глюкозы.

[00242] Для каждого тестируемого образца тестировали по три линзы с каждым из белковых растворов, а еще три линзы тестировали с PBS в качестве контрольного раствора. Тестируемые линзы промокали стерильной марлей для удаления раствора для хранения и в стерильных условиях с использованием стерильного пинцета переносили в стерильные 24-луночные культуральные планшеты (по одной линзе в лунку), содержащие по 2 мл раствора лизоцима в каждой лунке. Каждую линзу полностью погружали в раствор. В качестве контрольного образца в лунки помещали по 2 мл раствора лизоцима без контактной линзы.

[00243] Планшеты запечатывали парафильмом для предотвращения испарения, дегидратации и помещали на орбитальный шейкер и инкубировали при температуре 35°C с перемешиванием частотой 100 об/мин в течение 72 часов. После окончания 72-часового периода инкубации линзы промывали от 3 до 5 раз путем погружения линз в 200 мл PBS. Затем линзы промокали бумажным полотенцем для удаления излишнего PBS и переносили в стерильные конические пробирки (по 1 линзе в пробирку), причем каждая пробирка содержала PBS в объеме, определенном на основе оценки ожидаемого уровня поглощения лизоцима в зависимости от композиции каждой линзы. Концентрация лизоцима в каждой тестируемой пробирке должна быть в пределах диапазона альбуминовых стандартов в соответствии с описанием производителя (от 0,05 микрограммов до 30 микрограммов). Образцы, для которых известный уровень поглощения лизоцима составлял менее 100 мкг на линзу, разбавляли 5 раз. Образцы, для которых известные уровни поглощения лизоцима составляли более 500 мкг на линзу, разбавляли 20 раз.

[00244] Поглощение лизоцима определяли, применяя к линзе способ бицинхониновой кислоты с использованием набора QP-BCA (Sigma, QP-BCA) по методике, описанной производителем и рассчитывали путем вычитания оптической плотности, измеренной на линзе, пропитанной раствором ФСБ, из оптической плотности, определенной на линзе, пропитанной раствором лизоцима. Оптическую плотность измеряли на считывающем устройстве для микропланшетов Synergy II, способном измерять оптическую плотность на 562 нм.

[00245] Изобретение будет описано ниже со ссылкой на следующие примеры. Прежде чем перейти к описанию нескольких примеров осуществления настоящего изобретения, следует понимать, что настоящее изобретение не ограничено характеристиками конструкции или стадиями способа, представленными в следующем описании. Настоящее изобретение также имеет другие варианты осуществления и может реализовано на практике или выполнено различными способами.

[00246] В тексте методик получения и примеров будут применяться следующие сокращения, значения которых приведены ниже.

[00247] BC: пластиковая матрица задней криволинейной поверхности

[00248] FC: пластиковая матрица передней криволинейной поверхности

[00249] Да: дальтон или г/моль

[00250] кДа: килодальтон или атомная единица массы, равная 1000 дальтон

[00251] NVP N-винилпирролидон (Acros или Aldrich)

[00252] DMA: N,N-диметилакриламид (Jarchem)

[00253] MMA: метилметакрилат

[00254] HEMA: 2-гидроксиэтилметакрилат (Bimax)

[00255] HPMA: 2-гидроксипропилметакрилат

[00256] HEA: 2-гидроксиэтилакрилат

[00257] HEAA: 2-гидроксиэтилакриламид

[00258] Бис-HEAA: N,N-бис-(2-гидроксиэтил)акриламида

[00259] GMMA: 2,3-дигидроксипропилметакрилат

[00260] HBMA: 2-гидроксибутилметакрилат

[00261] VMA: N-винил N-метилацетамид (Aldrich)

[00262] AA: акриловая кислота

[00263] MAA: метакриловая кислота (Acros)

[00264] VINAL: N-[(этенилокси)карбонил]-β-аланин; CAS 148969-96-4

[00265] ACA1: 3-акриламидопропионовая кислота

[00266] ACA2: 5-акриламидопропановая кислота

[00267] Q соль или METAC: 2-(метакрилоилокси)этилтриметиламмония хлорид

[00268] AMPS: 2-акриламидо-2-метилпропансульфоновая кислота

[00269] CBT: 1-Пропанаминий, N-(2-карбоксиэтил)-N,N-диметил-3-[(1-оксо-2-пропен-1-ил)амино]-, внутренняя соль; карбоксибетаин; CAS 79704-35-1

[00270] SBT: 1-Пропанаминий, N,N-диметил-N-[3-[(1-оксо-2-пропен-1-ил)амино]пропил]-3-сульфо-, внутренняя соль; сульфобетаин; CAS 80293-60-3

[00271] PBT: 3,5-диокса-8-аза-4-фосфаундек-10-ен-1-аминий, 4-гидрокси-N,N,N-триметил-9-оксо-, внутренняя соль, 4-оксид (9CI); фосфобетаин; CAS 163674-35-9

[00272] Голубой HEMA: 1-амино-4-[3-(4-(2-метакрилоилоксиэтокси)-6-хлортриазин-2-иламино)-4-сульфофениламино]антрахинон-2-сульфоновая кислота, как описано в патенте США № 5,944,853

[00273] Стирил-TRIS: трис(триметилсилокси)силилстирол (Melrob)

[00274] PVMA: поли(N-винил-N-метилацетамид)

[00275] PVP: поли (N-винилпирролидон) (ISP Ashland)

[00276] EGDMA: этиленгликольдиметакрилат (Esstech)

[00277] TEGDMA: тетраэтиленгликольдиметакрилат (Esstech)

[00278] TMPTMA: триметилольпропантриметакрилат (Esstech)

[00279] MBA: метиленбисакриламид (Aldrich)

[00280] TAC: триаллилцианурат (Polysciences)

[00281] Tegomer V-Si 2250: диакрилоксиполидиметилсилоксан (Evonik)

[00282] Irgacure 819: бис(2,4,6-триметилбензоил)-фенилфосфиноксид (BASF или Ciba Specialty Chemicals)

[00283] Irgacure 1870: смесь бис(2,6-диметоксибензоил)-2,4,4-триметилпентилфосфиноксида и 1-гидроксициклогексилфенилкетона (BASF или Ciba Specialty Chemicals)

[00284] AIBN: азобисизобутиронитрил

[00285] Te-Ме: этил-2-метил-2-(метилтелланил)пропаноат

[00286] Te-Bu: этил 2-метил-2- (бутилтеланил)пропаноат

[00287] TEMPO: (2,2,6,6-тетраметилпиперидин-1-ил)оксил, свободный радикал; CAS 2564-83-2

[00288] TERP: органотеллурий-опосредованная живая радикальная полимеризация

[00289] MCL: метакрилоилхлорид

[00290] TMI: изопропенил-α,α-диметилбензилизоцианат

[00291] IEM: 2-изоцианатоэтилметакрилат

[00292] mPDMS: полидиметилсилоксан с концевыми моно-н-бутилом и монометакрилоксипропилом (молекулярная масса 800-1000) (Gelest)

[00293] ac-PDMS: бис-3-акрилокси-2-гидроксипропилоксипропилполидиметилсилоксан

[00294] HO-mPDMS: полидиметилсилоксан с концевыми моно-н-бутилом и моно- (2-гидрокси-3-метакрилоксипропил)пропил эфиром (молекулярная масса 400-1000) (Ortec или DSM-Polymer Technology Group)

[00295] TRIS: 3-метакрилоксипропилтрис(триметилсилокси)силан

[00296] ac-TRIS: 3-акрилоксипропил трис(триметилсилокси)силан

[00297] am-TRIS: 3-акриламидопропил-три(триметилсилокси)силан

[00298] SiMAA: 2-пропеновой кислоты, 2-метил-2-гидрокси-3-[3- [1,3,3,3-тетраметил-1-[(триметилсилил)окси] дисилоксанил]пропокси]пропиловый эфир (Toray), также известный как 3-(3- (1,1,1,3,5,5,5-гептаметилтрисилоксан-3-ил)пропокси) -2-гидроксипропилметакрилат или 2-гидрокси-3- [3-метил-3,3-ди(триметилсилокси)силилпропокси]пропилметакрилат

[00299] SA2: N-(2,3-дигидроксипропил)-N-(3-тетра(диметилсилокси) диметилбутилсилан)-пропил)акриламид или N-3-(бутил-пентадиметилсилоксанил)пропил-N-(2,3- гидроксипропил)акриламид

[00300] mPEG 950: полиэтиленгликольмонометакрилат (Aldrich)

[00301] D3O: 3,7-диметил-3-октанол (Vigon)

[00302] TAM: трет-амиловый спирт (BASF)

[00303] 3E3P: 3-этил 3-пентанол

[00304] ТГФ: тетрагидрофуран

[00305] TPME: монометиловый эфир трипропиленгликоля

[00306] DA: декановая кислота

[00307] ДИ вода: деионизованная вода

[00308] MeOH: метанол

[00309] IPA: изопропиловый спирт

[00310] Norbloc: 2-(2'-гидрокси-5-метакрилоксиэтилфенил)-2H-бензотриазол (Janssen)

[00311] К-KAT 348: висмут карбоксилатный катализатор

[00312] PP: полипропилен, который представляет собой гомополимер пропилена

[00313] TT: Tuftec, который представляет собой гидрированный стирол-бутадиеновый блок-сополимер (Asahi Kasei Chemicals)

[00314] Z: Zeonor, который представляет собой полициклоолефиновый термопластичный полимер (Nippon Zeon Co Ltd)

[00315] TL03 источники света: Лампы Phillips TLK 40W/03

[00316] Забуференный боратом раствор для хранения: 18,52 граммов (300 ммоль) борной кислоты, 3,7 граммов (9,7 ммоль) декагидрата бората натрия и 28 граммов (197 ммоль) сульфата натрия растворили в количестве деионизированной воды достаточном для заполнения 2 литровой мерного сосуда.

[00317] TS: прочность на разрыв (фунты/ кв. дюйм)

[00318] M: Модуль упругости (psi)

[00319] ETB: Удлинение при растяжении на разрыв (%)

[00320] T; Жесткость (дюйм-фунт/дюйм³)

Примеры

[00321] Получение 1 - Синтез этил-2-метил-2-(метилтелланил) пропаноата (Те-Ме)

[00322] 50,0 г (39,2 ммоль) порошка теллура ввели в реакцию с 14,4 мл 3,0 М раствора метилития (43,1 ммоль) в безводном ТГФ с образованием промежуточного соединения теллуролата, которое ввели реакцию с 8,82 г (45,1 ммоль) этил-α-бромизобутирата с образованием медиатора TERP, 2-метил-2-метилтелланилпропаноата. Реакцию проводили на ледяной бане на стадии обмена металла. После добавления этил-α-бромизобутирата реакционную смесь нагревали и поддерживали при комнатной температуре до завершения реакции (около 2 часов). Затем при пониженном давлении на роторном испарителе удалили ТГФ. Неочищенный продукт подвергали вакуумной перегонке при 50-55°C (1-2 мбар) с получением TERP-медиатора Te-Me и характеризовали методом спектроскопии протонного ядерного магнитного резонанса. Аналогичный способ применяли для получения этил-2- метил-2-(бутилтелланил)пропаноата (Te-Bu) путем замены метиллития на бутиллитий. Te-Bu очищали вакуумной перегонкой при 80-85°C (1-2 мбар) и характеризовали методом спектроскопии протонного ядерного магнитного резонанса.

Примеры 1-13

[00323] Пример 1: 13,5 г (103,7 ммоль) HEMA, 907 мг (3,5 ммоль) Te-Me и 578 мг (3,5 ммоль) AIBN добавляли в 1-л реактор и растворяли в 80 г 1-пропанола. Раствор дегазировали путем барботирования газообразного азота через систему в течение 15 минут при комнатной температуре. Реакционную смесь затем нагревали при 60-62°C в атмосфере азота в течение около 3 часов, пока все реагенты не были израсходованы. 3,0 г (23 ммоль) HEMA и 30,0 г (33,3 ммоль) mPDMS растворяли в 30 г 1-пропанола, дегазировали путем барботирования газообразного азота через систему в течение 15 минут при комнатной температуре, загружали в реакционный сосуд и нагревали при 70-72°С при постоянном перемешивании в течение около 6 часов, пока все реагенты не были израсходованы. Наконец, 13,5 г (103,7 ммоль) HEMA растворяли в 30 г 1-пропанола, дегазировали путем барботирования газообразного азота через систему в течение 15 минут при комнатной температуре, загружали в реакционный сосуд и нагревали при 60-62°C при постоянном перемешивании в течение около 4 часов, пока все реагенты не были израсходованы. Летучие компоненты реакционной смеси удаляли при пониженном давлении в роторном испарителе. Неочищенный продукт реакции повторно растворяли в 400 мл толуола при температуре 60°C и охлаждали до комнатной температуры. Систему смешанных растворителей удаляли путем выпаривания на роторном испарителе с получением неочищенного продукта, не содержащего 1-пропанола. Неочищенный продукт содержал концевую группу метилтеллура («теллур-содержащий сополимер»). Для удаления этой металлоорганической концевой группы неочищенный продукт растворяли в 250 мл толуола, содержащего количество свободнорадикального TEMPO, представляющем в 3,5 раз кратное от теоретического молярное количества метилтеллура. Данный раствор нагревали при 88°C в течение 4 часов. Реакционной смеси дали остыть, а затем летучие компоненты выпаривали при 60-65°C на роторном испарителе с получением темно-оранжевого остатка. Остаток растворяли в 1000 мл ацетонитрила при 72°C в течение 30 минут с образованием мутного раствора. Мутный раствор охлаждали до комнатной температуры и оставляли для осаждения в течение по меньшей мере 1 часа. Растворитель декантировали. Этот процесс очистки повторяли три раза. Затем «трехблочный форполимер 1» сушили под вакуумом при 60-70°C. «Трехблочный форполимер 1» охарактеризовали методом спектроскопии протонного ядерного магнитного резонанса и гель-фильтрационной хроматографии с использованием многоугольного лазерного светорассеивающего детектора. Во время синтеза отбирали аликвоты для определения состава и среднечисленной молекулярной массы блоков. Элементный анализ (индуктивно связанная плазменная масс-спектроскопия) также использовали для определения эффективности удаления теллурорганической концевой группы, которая в среднем составляла более 90% снижения содержания теллура. В некоторых случаях эффективность удаления теллура была более чем 95%. Необязательно, «трехблочный форполимер 1» можно дополнительно очищать путем растворения «трехблочного форполимера 1» в ТГФ в концентрации 1 г сополимера-предшественника на 5 мл ТГФ в присутствии суспендированного порошка угля и целита в течение по меньшей мере 2 часов. Массовая доля «трехблочного форполимера 1» по отношению к порошку угля составляет 5:1, а массовая доля «трехблочного форполимера 1» и целита составляет 10:1. Затем смесь отфильтровали под вакуумом и осадок на фильтре промыли небольшим количеством ТГФ. Фильтрат по каплям добавляли к одному литру деионизированной воды при интенсивном перемешивании для осаждения очищенного «трехблочного форполимера 1». Очищенный «трехблочный форполимер 1» выделяли путем вакуумной фильтрации, промывали деионизированной водой и сушили под вакуумом при 60-65°C до достижения постоянной массы.

[00324] В результате удаления теллурорганической концевой группы образуется полимеризуемая двойная связь, как проиллюстрировано на Фиг. 1; точная химическая структура полимеризуемой двойной связи зависит от концевого повторяющегося звена; На Фиг. 1 проиллюстрирована полимеризуемая двойная связь, предполагающая, что HEMA является концевым повторяющимся звеном. Как продемонстрировано в Таблице 1, аналогичные методики использовали для изготовления другого «трехблочного форполимера 1» с концевыми блоками поли(HEMA) и средними блоками поли(mPDMS-co-HEMA) различных теоретических молекулярных масс или степеней полимеризации (DP, т.е. числа повторяющихся звеньев в сегменте). Во всех случаях были разработаны концевые блоки, имеющие среднечисленную молекулярную массу с одинаковым числом с образованием симметричного трехблочного сополимера; однако настоящее изобретение включает «трехблочный форполимер 1» с концевыми блоками различными значениями среднечисленных молекулярных масс. Фактические значения среднечисленной молекулярной массы (M_n) и полидисперсности (PD=M_w/M_n) «трехблочного форполимера 1», измеренные с помощью SEC-MALS, приведены в Таблице 2.

Таблица 1

Трехблочный форполимер 1 Теоретическая DP Теоретический% HEMA в среднем блоке Теоретическая общая масса,%, mPDMS Концевые блоки Средние блоки Мольный процент к mPDMS Процент общей массы Пр. 1 15,3 19,4 67 15 50 Пр. 2 17,5 15 58 10 50 Пр. 3 20 11 41 5 50 Пр. 5 21 7 12 1 50 Пр. 6 20 11 41 5 50 Пр. 7* 30 16 41 5 50 Пр. 8* 39 21 41 10 50 Пр. 9 30 16 41 5 50 Пр. 10 30 16 41 5 50 Пр. 11 30 16 41 5 50 Пр. 12 30 16 41 5 50 Пр. 13 30 16 41 5 50

*Примечание: Теллур-содержащие концевые группы в примерах 7 и 8 не были удалены с помощью TEMPO.

В результате примеры 7 и 8 представляют собой «теллурсодержащие сополимеры».

Таблица 2

Трехблочный форполимер 1 Измеренная молекулярная масса трехблочного форполимера 1 Молекулярная масса M_n (г/моль) Полидисперсность (PD)
M_w/M_n Пр. 1 23 400 1,20 Пр. 2 28 500 1,49 Пр. 3 20 500 1,35 Пр. 5 15 600 1,05 Пр. 6 22 100 1,08 Пр. 7* 40 900 1,09 Пр. 8* 35 000 1,06 Пр. 9 21 400 1,21 Пр. 10 38 900 1,20 Пр. 11 23 400 1,04 Пр. 12 43 600 1,15 Пр. 13 44 200 1,17

*Примечание: Теллур-содержащие концевые группы в примерах 7 и 8 не были удалены с помощью TEMPO.

В результате примеры 7 и 8 представляют собой «теллурсодержащие сополимеры».

Примеры 14-26

[00325] Пример 14 - Ацилирование с метакрилоилхлоридом. 68,0 г (содержащего 261,4 ммоль гидроксильных групп) трехблочного форполимера 1 PHEMA-b-poly [HEMA-co-mPDMS]-b-PHEMA и 2,90 г триэтиламина (28,7 ммоль) растворяли в 400 мл безводного ТГФ, и охлаждали в ледяной бане. Медленно добавили 2,73 грамма (26,1 ммоль) метакрилоилхлорида (MCL), чтобы получить 10 мольных процентов ацилирования боковыми метакрилатными группами. Раствор перемешивали при температуре ледяной бани в течение дополнительных 15 минут, а затем нагревали до комнатной температуры. Реакционную смесь перемешивали в течение минимум 3 часов для завершения реакции.

[00326] Смесь разбавляли 300 мл IPA. Добавляли 32 г порошка угля и 50 г целита, и полученную суспензию перемешивали при комнатной температуре в течение по меньшей мере 2 часов. Реакционную смесь профильтровали и фильтровальный осадок промывали 50 мл IPA. Фильтрат сконцентрировали на роторном испарителе. Концентрированную реакционную смесь медленно добавляли в два литра деионизированной воды при интенсивном перемешивании. Трехблочный форполимер 2 выпадал в осадок из раствора и отделялся с помощью фильтрования. Трехблочный форполимер 2 промывали 500 мл деионизированной воды в фильтрационной воронке и сушили под вакуумом при 60-65°C. Трехблочный форполимер 2 охарактеризовали методом спектроскопии протонного ядерного магнитного резонанса и гель-фильтрационной хроматографии с применением многоугольного лазерного светорассеивающего детектора (M_w=43,1 кДа; M_w/M _n=1,08).

[00327] Различные трехблочные форполимеры 2 были получены с использованием аналогичной схемы синтеза и перечислены в Таблице 3.

Таблица 3

Трехблочный форполимер 2 Трехблочный форполимер 1 Целевой% ацилирования Измеренная M_w (кДа) PD Пр. 14 Пр. 9 10 43,1 1,08 Пр. 15 Пр. 5 10 22,5 1,20 Пр. 16 Пр. 3 10 19,7 1,26 Пр. 17 Пр. 2 10 Не измеряли Не измеряли Пр. 18 Пр. 6 10 34,0 1,11 Пр. 19 Пр. 7* 10 45,4 1,11 Пр. 20 Пр. 8* 10 62,0 1,22 Пр. 21 Пр. 10 10 55,5 1,30 Пр. 22 Пр. 11 10 34,0 1,05 Пр. 23 Пр. 12 5,5 47,7 1,14 Пр. 24 Пр. 13 5 51,8 1,17

*Примечание: Теллур-содержащие концевые группы в примерах 7 и 8 не были удалены с помощью TEMPO.

В результате примеры 7 и 8 представляют собой «теллурсодержащие сополимеры».

[00328] Другие ацилирующие агенты можно применять для функционализации сополимеров-предшественников, включая, без ограничений, метакриловый ангидрид, изопропенил-α,α-диметилбензилизоцианат (TMI) и 2-изоцианатиноэтилметакрилат (IEM), а также любые стандартные реагенты и катализаторы.

[00329] Пример 25-1,51 г (15,1 ммоль) метилметакрилата, 10,3 г (79,1 ммоль) HEMA, 922 мг (3,56 ммоль) Te-Me и 587 мг (3,57 ммоль) AIBN добавляли в реактор объемом 1 л и растворяли в 236 г 1-пропанола. Раствор дегазировали путем барботирования газообразного азота через систему в течение 15 минут при комнатной температуре. Реакционную смесь затем нагревали при 60-62°C в атмосфере азота в течение около 3 часов, пока все реагенты не были израсходованы. 2,01 г (20,1 ммоль) метилметакрилата, 13,7 г (105 ммоль) HEMA и 39,5 г (43,9 ммоль) mPDMS растворяли в 30 г 1-пропанола, дегазировали путем барботирования газообразного азота через систему в течение 15 минут при комнатной температуре, загружали в реакционный сосуд и нагревали при 75°С при постоянном перемешивании в течение около 6 часов, пока все реагенты не были израсходованы. Наконец, 10,3 г (79,1 ммоль) HEMA растворяли в 30 г 1-пропанола, дегазировали путем барботирования газообразного азота через систему в течение 15 минут при комнатной температуре, загружали в реакционный сосуд и нагревали при 60-62°C при постоянном перемешивании в течение около 4 часов, пока все реагенты не были израсходованы. Летучие компоненты реакционной смеси удаляли при пониженном давлении в роторном испарителе. Неочищенный продукт реакции повторно растворяли в 400 мл толуола при температуре 60°C и охлаждали до комнатной температуры. Систему смешанных растворителей удаляли путем выпаривания на роторном испарителе с получением неочищенного продукта, не содержащего 1-пропанола. Неочищенный продукт содержал концевую группу метилтеллура («теллур-содержащий сополимер»). Для удаления этой металлоорганической концевой группы неочищенный продукт растворяли в 250 мл толуола, содержащего количество свободнорадикального TEMPO, представляющем в 5,5 раз кратное от теоретического молярного количества метилтеллура (2,99 г или 19,1 ммоль). Данный раствор нагревали при 88°C в течение 4 часов. Реакционной смеси дали остыть, а затем летучие компоненты выпаривали при 60-65°C на роторном испарителе с получением темно-оранжевого остатка. Остаток растворяли в 1000 мл ацетонитрила при 72°C в течение 30 минут с образованием мутного раствора. Мутный раствор охлаждали до комнатной температуры и оставляли для осаждения в течение по меньшей мере 1 часа. Растворитель декантировали. Этот процесс очистки повторяли три раза. Трехблочный форполимер 1 сушили в вакууме при 60-70°C с получением 49 г продукта. «Трехблочный форполимер 1» охарактеризовали методом спектроскопии протонного ядерного магнитного резонанса и гель-фильтрационной хроматографии с использованием многоугольного лазерного светорассеивающего детектора [M_n=46 кДа; M_w=57 кДа].

[00330] 23,6 г трехблочного форполимера 1, 2,46 г (11,9 ммоль) TMI и 15 мг K-KAT 348 растворяли в 200 мл толуола и нагревали до 85-88°C в течение 3 часов. Реакционной смеси дали остыть и растворитель удалили на роторном испарителе при 60 °C. Неочищенный продукт затем растворяли в 500 мл ацетонитрила при 68-70°C и давали остыть при 4°C в холодильнике для осаждения трехблочного форполимера. Надосадочную жидкость декантировали и выбрасывали. Остаток сушили в вакууме при 60-65°C с получением трехблочного форполимера 2 с концевыми остатками TMI.

[00331] Пример 26-5,0 г трехблочного форполимера 1, полученного в примере 25, 389 мг (2,51 ммоль) IEM и 2,1 мг K-KAT 348 растворяли в 25 мл безводного ТГФ и нагревали до 60-65°C в течение 3 часов. Реакционной смеси дали остыть до комнатной температуры, а затем медленно выливали в 400 мл деионизированной воды при интенсивном перемешивании. Полученную суспензию перемешивали при комнатной температуре в течение 30 минут, а неочищенный продукт отделили вакуумным фильтрованием. Фильтровальный осадок промывали деионизированной водой и сушили под вакуумом при 60°C до достижения постоянной массы с получением трехблочного форполимера 2 с концевыми остатками IEM.

Примеры 27-34

[00332] Основную реакционную смесь мономеров получили путем смешивания реакционных компонентов, перечисленных в Таблице 4. Разнообразные количества метакриловой кислоты добавляли к аликвотам около 10 мл этой основной партии с получением композиций, перечисленных в Таблице 5, с различными значениями массовой доли MAA в диапазоне от 0,5% масс. до 3,0% масс. Этот состав фильтровали через фильтр 3 мкм, используя нагретый или не нагретый шприц из нержавеющей стали или стекла, и дегазировали, применяя вакуум (около 40 мм рт.ст.) при температуре окружающей среды в течение около 10 минут. Затем в перчаточном боксе в атмосфере азота при содержании кислорода менее 0,1-0,2 процента при комнатной температуре, используя пипетку Eppendorf, наносили 75-100 мкл реакционной смеси на FC, изготовленную из Zeonor, Tuftec, полипропилена или их смесей. BC, как правило, изготовленный из Zeonor, Tuftec, полипропилена или их смесей, затем помещали на FC. Как правило, FC изготавливали из смеси 55:45 (масс./масс.) из Z:PP, в то время как BC получали только из Z. Перед нанесением дозы формы для литья приводили в равновесие в течение минимум двенадцати часов в перчаточном боксе. Планшет переносили в соседний перчаточный бокс, поддерживаемый при 60-65°С, и линзы отверждали сверху в течение 15-20 минут с использованием ламп TL03, имеющих интенсивность 5,0-5,5 мВт/см². Источник излучения находился над поддонами на высоте около пятнадцати сантиметров (шести дюймов).

[00333] Линзы формовали вручную, при этом большинство линз прилипало к FC и извлекали путем суспендирования линз в около одном литре 70 процентного IPA в течение около одного или двух часов с последующей промывкой два раза с использованием 70 процентного IPA, два раза с 25 процентным IPA, два раза с DI и наконец, два раза с забуференным боратом упаковочным раствором. Каждый этап промывки длился около 30 минут. Специалист обычной квалификации определит, что данный процесс извлечения линзы может быть изменен в зависимости от состава линзы и материалов матрицы, с учетом концентрации водных растворов изопропанола, количества промывок каждым растворителем и продолжительности каждого этапа. Целью процесса извлечения линз является извлечение всех линз без нанесения повреждений и переход от разбухших сеток разбавителя к разбухшим сеткам раствора для хранения. Линзы переносили во флаконы и стерилизовали автоклавированием при 122°C в течение 30 минут. Измеряли физические и механические свойства стерильных линз и перечислили их в Таблице 5.

Таблица 4

Компонент Массовая доля Трехблочный форполимер 2 (Пр. 17) 18 mPDMS: 38,5 DMA 28 HEMA 5,25 MAA Варьирует PVP K90 7,5 TEGDMA 1 Norbloc 1,5 Голубой HEMA 0,02 CGI 1870 0,23 Разбавитель D3O 23

Таблица 5

Пример ММас
совая доля
MMA Ионизация
(мольный процент) % массы воды % мут
ности Динами
ческий краевой угол смачи
вания (DCA)
(adv) Механические характерис
тики Кисло
родная проница
емость Dk Поглощение лизоцима
(мкг/
линза) Липиды
Поглощение (мкг/
линза) М (фунтов на кв. дюйм) %ETB Пр. 27 0,5 1,5 49 < 10 64 72 114 83 18 6,76 Пр. 28 0,75 2,25 50 < 10 52 78 107 83 57 7,54 Пр. 29 1 3 53 < 10 59 67 133 88 102 7,56 Пр. 30 1,25 3,75 53 < 10 51 70 118 86 149 6,25 Пр. 31 1,5 5,5 54 < 10 46 68 123 81 229 9,51 Пр. 32 2 6 56 < 10 50 58 129 60 413 11,41 Пр. 33 2,5 7,5 58 < 10 77 67 86 80 505 13,2 Пр. 34 3 11 60 < 10 80 58 130 78 583 14,9

[00334] Как содержание воды, так и поглощение лизоцима линейно возрастали по отношению к массовой доле MAA в составе. Поглощение липидов также возрастало. Примеры 29-31 имеют хороший баланс физических, механических и биологических свойств.

Примеры 35-38

[00335] Реакционные смеси были получены путем смешивания реакционных компонентов, перечисленных в Таблице 6, с использованием различные трехблочные форполимеры 2, как продемонстрировано в Таблице 7. Этот состав фильтровали через фильтр 3 мкм, используя нагретый или не нагретый шприц из нержавеющей стали или стекла, и дегазировали, применяя вакуум (около 40 мм рт.ст.) при температуре окружающей среды в течение около 10 минут. В перчаточном боксе в атмосфере азота при содержании кислорода менее 0,1-0,2 процента при комнатной температуре, используя пипетку Eppendorf, наносили 75-100 мкл реакционной смеси на FC, обычно изготовленную из Zeonor, Tuftec, полипропилена или их смесей. BC, как правило, изготовленный из Zeonor, Tuftec, полипропилена или их смесей, затем помещали на FC. Как правило, FC изготавливали из смеси 55:45 (масс./масс.) из Z:PP, в то время как BC получали только из Z. Перед нанесением дозы формы для литья приводили в равновесие в течение минимум двенадцати часов в перчаточном боксе. Планшет переносили в соседний перчаточный бокс, поддерживаемый при 60-65°С, и линзы отверждали сверху в течение 15-20 минут с использованием ламп TL03, имеющих интенсивность 5,0-5,5 мВт/см². Источник излучения находился над поддонами на высоте около пятнадцати сантиметров (шести дюймов).

[00336] Линзы формовали вручную, при этом большинство линз прилипало к FC и извлекали путем суспендирования 64 линз в около одном литре 70 процентного IPA в течение около одного или двух часов с последующей промывкой два раза с использованием 70 процентного, два раза с 25 процентным IPA, два раза с DI и наконец, два раза с забуференным боратом упаковочным раствором. Каждый этап промывки длился около 30 минут. Специалист обычной квалификации определит, что данный процесс извлечения линзы может быть изменен в зависимости от состава линзы и материалов матрицы, с учетом концентрации водных растворов изопропанола, количества промывок каждым растворителем и продолжительности каждого этапа. Целью процесса извлечения линз является извлечение всех линз без нанесения повреждений и переход от разбухших сеток разбавителя к разбухшим сеткам раствора для хранения. Линзы переносили во флаконы и стерилизовали автоклавированием при 122°C в течение 30 минут. Измеряли физические и механические свойства стерильных линз и перечислили их в Таблице 7.

Таблица 6

Компонент Массовая доля в Примере 35 Массовая доля в Примерах 36-38 Трехблочный форполимер 2 (варьирует) 18 17,8 mPDMS: 38,8 38 DMA 28 27,4 HEMA 4,75 4,65 MAA 1 1 METAC 1 1 PVP K90 7,8 7,5 TEGDMA 0,9 0,9 Norbloc 1,5 1,5 CGI 1870 0,23 0,23 Разбавитель D3O 30 23

Таблица 7

Пример Трехблочный форполимер 2, Пример № и M_w (кДа) % массы воды % мутности Динамический краевой угол смачивания (DCA)
(adv) Механические характеристики Кислородная проницаемость Dk Лизоцим
Поглощение
(мкг/линза) Поглощение PQ1
(%) М (фунтов на кв. дюйм) %ETB Пр. 35 Пр. 16
40,2 51 14 61 79 138 108 105 6 Пр. 36 Пр. 18
40,7 54 8 74 50 206 82 202 3 Пр. 37 Пр. 19
50,9 52 9 54 53 162 91 174 4 Пр. 38 Пр. 20
77,5 51 8 35 73 153 88 148 1

[00337] Примеры 35-38 показали хороший баланс физических, механических и биологических свойств, при котором Dk и поглощение PQ1 уменьшались по мере увеличения молекулярной массы трехблочного форполимера. В частности, пример 38 обладает исключительным балансом свойств.

Примеры 39-45

[00338] Основную реакционную смесь мономеров получили путем смешивания реакционных компонентов, перечисленных в Таблице 8. Различные количества MAA и METAC добавляли к аликвотам около 10 г этой основной партии для получения составов, перечисленных в Таблице 9, с различными молярными соотношениями этих двух мономеров с сохранением концентрации MAA с 1% масс. и изменением количества METAC для достижения желаемого молярного соотношения. Этот состав фильтровали через фильтр 3 мкм, используя нагретый или не нагретый шприц из нержавеющей стали или стекла, и дегазировали, применяя вакуум (около 40 мм рт.ст.) при температуре окружающей среды в течение около 10 минут. В перчаточном боксе в атмосфере азота при содержании кислорода менее 0,1 процента при комнатной температуре, используя пипетку Eppendorf, наносили 75-100 мкл реакционной смеси на FC, изготовленную из Zeonor, Tuftec, полипропилена или их смесей. BC, как правило, изготовленный из Zeonor, Tuftec, полипропилена или их смесей, затем помещали на FC. Как правило, FC изготавливали из смеси 55:45 (масс./масс.) из Z:PP, в то время как BC получали только из Z. Перед нанесением дозы формы для литья приводили в равновесие в течение минимум двенадцати часов в перчаточном боксе. Планшет переносили в соседний перчаточный бокс, поддерживаемый при 60-65°С, и линзы отверждали сверху в течение 15-20 минут с использованием ламп TLO3, имеющих интенсивность 5,0-5,5 мВт/см². Источник излучения находился над поддонами на высоте около пятнадцати сантиметров (шести дюймов).

[00339] Линзы формовали вручную, при этом большинство линз прилипало к FC и извлекали путем суспендирования 64 линз в около одном литре 70 процентного IPA в течение около одного или двух часов с последующей промывкой два раза с использованием 70 процентного, два раза с 25 процентным IPA, два раза с DI и наконец, два раза с забуференным боратом упаковочным раствором. Каждый этап промывки длился около 30 минут. Специалист обычной квалификации определит, что данный процесс извлечения линзы может быть изменен в зависимости от состава линзы и материалов матрицы, с учетом концентрации водных растворов изопропанола, количества промывок каждым растворителем и продолжительности каждого этапа. Целью процесса извлечения линз является извлечение всех линз без нанесения повреждений и переход от разбухших сеток разбавителя к разбухшим сеткам раствора для хранения. Линзы переносили во флаконы и стерилизовали автоклавированием при 122°C в течение 30 минут. Измеряли физические и механические свойства стерильных линз, и перечислили их в Таблице.

Таблица 8

Компонент Массовая доля в Примере 39 Массовая доля в Примере 40 Массовая доля в Примере 41 Массовая доля в Примерах 42-45 Трехблочный форполимер 2 (Пр. 14) 18 18 18 18 mPDMS: 38 0 0 0 OH-mPDMS (M_n=1000 г/моль) 38 38 38 DMA 28,4 28,4 28,4 28,4 HEMA 4,95 4,95 4,95 4,95 (1 массовая доля) MAA Молярное соотношение 1:1 Молярное соотношение 1:1 Молярное соотношение 1:1 Молярное соотношение варьирует METAC (массовая доля варьирует для достижения молярного соотношения) PVP K90 8 8 8 8 TEGDMA 0,9 0,9 0,9 0,9 Norbloc 1,5 1,5 1,5 1,5 Голубой HEMA 0,02 0,02 0,02 0,02 CGI 1870 0,23 0 0 0 CGI 819 0 0,23 0,23 0,23 Разбавитель D3O 23 23 23 23

Таблица 9

Свойство Пр. 39 Пр. 40 Пр. 41 Пр. 42 Пр. 43 Пр. 44 Пр. 45 MAA:METAC
(моль:моль) 1:1 1:1 1:1 1,5:1 2:1 3:1 4:1 Модуль упругости (psi) 81 82 94 76 79 69 69 %ETB 264 263 180 217 218 221 221 Прочность при растяжении на разрыв (фунтов на кв. дюйм) 72 67 71 58 61 56 56 Жесткость при растяжении 110 103 74 74 79 71 70 % масс. воды 47 47,6 67 50,8 52,1 52,1 51,5 Кислородная проницаемость Dk 83 74 67 - 71 60 70 DCA (°) (adv) 97 87 82 - 85 90 82 Поглощение лизоцима (мкг/линза) Не измерялось 82 118 212 215 Уровень поглощения PQ1 (%) 1,37 5,01 10,98 12,73

[00340] На физические и механические свойства не оказывалось существенное влияние при замене инициатора или использовании гидроксил-силоксанового макромера. В примере 40 использовали другой инициатор I819; в примере 41 использовали другой инициатор I819 и другой силиконовый макромер, а именно OH-mPDMS (M_n=1000 г/моль), как проиллюстрировано Формулой II. Поглощение лизоцима увеличилось по мере увеличения количества метакриловой кислоты в реакционной мономерной смеси.

[00341] Пример 46

[00342] 0,254 г (2,56 ммоль) DMA, 2,12 г (13,3 ммоль) bis-HEAA, 164 мг (0,64 ммоль) Te-Me и 104 мг (0,64 ммоль) AIBN добавляли в 250 мл реактор и растворяли в 28,7 г 1-пропанола. Раствор дегазировали путем барботирования газообразного азота через систему в течение 15 минут при комнатной температуре. Реакционную смесь затем нагревали при 60-62°C в атмосфере азота в течение около 3,5 часов, пока все реагенты не были израсходованы. 1,42 г (8,92 ммоль) bis-HEAA и 6,18 г (10,3 ммоль) SA2 дегазировали путем барботирования газообразного азота через систему в течение 15 минут при комнатной температуре, загружали в реакционный сосуд и нагревали при 70-72°С при постоянном перемешивании в течение около 14 часов, пока все реагенты не были израсходованы. Наконец, 0,255 г (2,56 ммоль) DMA и 2,11 г (13,3 ммоль) bis-HEAA дегазировали путем барботирования газообразного азота через систему в течение 15 минут при комнатной температуре, загружали в реакционный сосуд и нагревали при 65°C при постоянном перемешивании в течение около 4 часов, пока все реагенты не были израсходованы. Летучие компоненты реакционной смеси удаляли при пониженном давлении в роторном испарителе. Неочищенный продукт повторно растворяли в 100 мл толуола при температуре 60°C и оставляли охлаждаться до комнатной температуры. Систему смешанных растворителей удаляли путем выпаривания на роторном испарителе с получением неочищенного продукта, не содержащего 1-пропанола. Неочищенный продукт растворили в 25 мл толуола, содержащего 150 мг (0,96 ммоль) свободнорадикального TEMPO. Данный раствор нагревали при 88°C в течение 3,5 часов. Реакционную смесь оставляли охлаждаться, а затем летучие компоненты выпаривали при 60-65°C на роторном испарителе. Остаток растворяли в небольшом объеме IPA, разбавляли 150 мл ацетонитрила, интенсивно перемешивали в течение 15 минут и оставляли осаждаться в течение по меньшей мере 30 минут. Растворитель декантировали. Этот процесс очистки повторяли три раза. Затем трехблочный форполимер 1, в котором все три блока были сополимерами, сушили под вакуумом при температуре от 60-70°C до постоянной массы.

[00343] Пример 47

[00344] 0,25 г (2,56 ммоль) DMA, 2,13 г (13,4 ммоль) bis-HEAA, 160 мг (0,62 ммоль) Te-Me и 100 мг (0,60 ммоль) AIBN добавляли в 250 мл реактор и растворяли в 28,4 г 1-пропанола. Раствор дегазировали путем барботирования газообразного азота через систему в течение 15 минут при комнатной температуре. Реакционную смесь затем нагревали при 60-62°C в атмосфере азота в течение около 3,5 часов, пока все реагенты не были израсходованы. 1,26 г (7,90 ммоль) bis-HEAA и 6,20 г (6,2 ммоль) mPDMS дегазировали путем барботирования газообразного азота через систему в течение 15 минут при комнатной температуре, загружали в реакционный сосуд и нагревали при 70-72°С при постоянном перемешивании в течение около 14 часов, пока все реагенты не были израсходованы. Наконец, 0,254 г (2,56 ммоль) DMA и 2,13 г (13,4 ммоль) bis-HEAA дегазировали путем барботирования газообразного азота через систему в течение 15 минут при комнатной температуре, загружали в реакционный сосуд и нагревали при 65°C при постоянном перемешивании в течение около 4 часов, пока все реагенты не были израсходованы. Летучие компоненты реакционной смеси удаляли при пониженном давлении в роторном испарителе. Неочищенный продукт повторно растворяли в 100 мл толуола при температуре 60°C и оставляли охлаждаться до комнатной температуры. Систему смешанных растворителей удаляли путем выпаривания на роторном испарителе с получением неочищенного продукта, не содержащего 1-пропанола. Неочищенный продукт растворили в 50 мл толуола, содержащего 375 мг (2,40 ммоль) свободнорадикального TEMPO. Этот раствор нагревали при 88°C в течение 3 часов. Реакционную смесь оставляли охлаждаться, а затем летучие компоненты выпаривали при 60-65°C на роторном испарителе. Остаток растворяли в 5 мл IPA, разбавляли 150 мл ацетонитрила, интенсивно перемешивали в течение 15 минут и оставляли для оседания в течение по меньшей мере 30 минут. Растворитель декантировали. Этот процесс очистки повторяли три раза. Затем трехблочный форполимер 1, в котором все три блока были сополимерами, сушили под вакуумом при температуре от 60-70°C до постоянной массы.

Примеры 46-47 обобщены в Таблице 10.

Таблица 10

Трехблочный форполимер 1 Композиция Теоретическая DP А блок B блок С блок А блок B блок С блок Пр. 46 DMA/Bis-HEAA SA2/Bis-HEAA DMA/Bis-HEAA 25 30 25 Пр. 47 DMA/Bis-HEAA mPDMS/Bis-HEAA DMA/Bis-HEAA 25 24 25

[00345] Пример 48

[00346] 2,87 г трехблочного форполимера 1 из Примера 46, 257 мг (1,3 ммоль) TMI и 1 мг K-KAT 348 растворяли в 25 мл толуола и нагревали до 85-88°C в течение 4 часов. Реакционной смеси дали остыть и растворитель удалили на роторном испарителе при 60 °C. Неочищенный продукт затем растворяли в около 50 мл ацетонитрила при 68-70°C и оставляли охлаждаться при 4°C в холодильнике для осаждения трехблочного форполимера. Надосадочную жидкость декантировали и выбрасывали. Остаток сушили в вакууме при 60-65°C с получением трехблочного форполимера 2 с концевыми группами TMI.

[00347] Пример 49

[00348] 6,28 г трехблочного форполимера 1 из Примера 47, 553 мг (2,75 ммоль) TMI и 2 мг K-KAT 348 растворяли в 50 мл толуола и нагревали до 85-88°C в течение 4 часов. Реакционной смеси дали остыть и растворитель удалили на роторном испарителе при 60°C. Неочищенный продукт затем растворяли в около 50 мл ацетонитрила при 68-70°C и оставляли охлаждаться при 4°C в холодильнике для осаждения трехблочного форполимера. Надосадочную жидкость декантировали и выбрасывали. Для удаления нерастворимых частиц неочищенный продукт затем растворяли в 50 мл 1-пропанола и добавляли 5 г порошка угля и 5 г целита. Суспензию перемешивали и фильтровали под вакуумом. Фильтрат переносили в круглодонную колбу и удаляли растворитель путем выпаривания на роторном испарителе. Твердое вещество сушили под вакуумом при 60-65°C с получением трехблочного форполимера 2 с концевыми группами TMI. Примеры 48 и 49 обобщены в Таблице 11, в которой проиллюстрирована измеренная среднечисленная молекулярная масса, измеренная с помощью SEC-MALS.

Таблица 11

Трехблочный форполимер 2 Композиция % Si M_w (кДа) PD А блок B блок С блок Пр. 48 DMA/Bis-HEAA SA2/Bis-HEAA DMA/Bis-HEAA 11,7 25 1,11 Пр. 49 DMA/Bis-HEAA mPDMS/Bis-HEAA DMA/Bis-HEAA 16 66,4 1,15

[00349] Примеры 50-51

[00350] Реакционные смеси получали путем смешивания реакционных компонентов, перечисленных в Таблице 12. Этот состав фильтровали через фильтр 3 мкм, используя нагретый или не нагретый шприц из нержавеющей стали или стекла, и дегазировали, применяя вакуум (около 40 мм рт.ст.) при температуре окружающей среды в течение около 10 минут. В перчаточном боксе в атмосфере азота при содержании кислорода менее 0,1-0,2 процента при комнатной температуре, используя пипетку Eppendorf, наносили 75-100 мкл реакционной смеси на FC, обычно изготовленную из Zeonor, Tuftec, полипропилена или их смесей. BC, как правило, изготовленный из Zeonor, Tuftec, полипропилена или их смесей, затем помещали на FC. Как правило, FC изготавливали из смеси 55:45 (масс./масс.) из Z:PP, в то время как BC получали только из Z. Перед нанесением дозы формы для литья приводили в равновесие в течение минимум двенадцати часов в перчаточном боксе. Планшет переносили в смежный перчаточный бокс, в котором поддерживали температуру 60 °C, и линзы отверждали сверху в течение 15 минут, используя лампы TL03 с интенсивностью 5,0 мВт/см². Источник излучения находился над поддонами на высоте около пятнадцати сантиметров (шести дюймов).

[00351] Линзы формовали вручную, при этом большинство линз прилипало к FC и извлекали путем суспендирования 64 линз в приблизительно одном литре 70% IPA в течение приблизительно одного или двух часов с последующей промывкой с использованием 70% IPA, два раза с DI и наконец, два раза с забуференным боратом упаковочным раствором. Каждый этап промывки длился около 30 минут. Специалист обычной квалификации определит, что данный процесс извлечения линзы может быть изменен в зависимости от состава линзы и материалов матрицы, с учетом концентрации водных растворов изопропанола, количества промывок каждым растворителем и продолжительности каждого этапа. Целью процесса извлечения линз является извлечение всех линз без нанесения повреждений и переход от разбухших сеток разбавителя к разбухшим сеткам раствора для хранения. Линзы переносили во флаконы и стерилизовали автоклавированием при 122°C в течение 30 минут. Измеряли физические и механические свойства стерильных линз и перечислили их в Таблице 13.

Таблица 12

Компонент Массовая доля в Примере 50 Массовая доля в Примере 51 Трехблочный форполимер 2 - Пр. 48 18 0 Трехблочный форполимер 2 - Пр. 49 0 18 mPDMS: 38 38 DMA 27,4 27,4 HEMA 4,95 4,95 MAA 1 1 METAC 1 1 PVP K90 7 7 TEGDMA 0,9 0,9 Norbloc 1,5 1,5 Голубой HEMA 0,02 0,02 CGI 1870 0,23 0,23 Разбавитель D3O 30 30

Таблица 13

Пример % массы воды % мутности Динамический краевой угол смачивания (DCA)
(adv,°) Механические характеристики Кисло
родная проницаемость Dk Лизоцим
Поглощение
(мкг/
линза) Абсорбция липидов
(мкг/
линза) TS (фунтов
на кв. дюйм) М (фунтов на кв. дюйм) %ETB Жесткость Пр. 50 53 47 62 57 98 116 39 80 420 3,73 Пр. 51 53 15 62 55 91 145 48 69 223 4,46

Изобретение относится к силиконовым гидрогелям, полученным из реакционных смесей, содержащих трехблочный форполимер, и изготовленным из них офтальмологическим устройствам. Предложен трехблочный форполимер, имеющий химическую структуру [A]-[B]-[C], содержащий по меньшей мере одну одновалентную реакционноспособную группу, где сегменты [A] и [C] независимо содержат полимерные сегменты, образованные из гидрофильного мономера, выбранного из гидроксизамещенных (мет)акрилатов и акриламидов, и [B] представляет собой сегмент полимерной цепи, образованный из полидиметилсилоксана с концевыми моно-н-бутилом и монометакрилоксипропилом, причем указанный трехблочный форполимер содержит по меньшей мере одну концевую одновалентную реакционноспособную группу, и где трехблочный форполимер образован с использованием теллурорганического медиатора живущей радикальной полимеризации (TERP). Эти форполимеры могут применяться отдельно или в комбинации с другими компонентами в реакционных мономерных смесях для изготовления силиконовых гидрогелей и изготовленных из них офтальмологических устройств, включая контактные линзы. Технический результат – полученные с использованием предложенного трехблочного форполимера контактные линзы демонстрируют отличную комбинацию физических, механических и биологических свойств, включаю повышенную проницаемость компонентов слезной пленки. 5 н. и 38 з.п. ф-лы, 1 ил., 13 табл., 51 пр.

1. Трехблочный форполимер для получения биомедицинских устройств, содержащий формулу

[A]-[B]-[C], где

[A] и [С] независимо представляют собой сегменты полимерной цепи, образованные из гидрофильного мономера, выбранного из гидроксизамещенных (мет)акрилатов и акриламидов; и

[B] представляет собой сегмент полимерной цепи, образованный из полидиметилсилоксана с концевыми моно-н-бутилом и монометакрилоксипропилом; и

причем указанный трехблочный форполимер содержит по меньшей мере одну концевую одновалентную реакционноспособную группу,

и где трехблочный форполимер образован с использованием теллурорганического медиатора живущей радикальной полимеризации (TERP).

2. Трехблочный форполимер по п. 1, отличающийся тем, что содержание одновалентной реакционноспособной группы находится в диапазоне от около 1 до около 25 мольных процентов от содержания предварительно ацилированного гидроксиалкила или аминоалкила.

3. Трехблочный форполимер по п. 1 или 2, имеющий среднечисленную молекулярную массу в диапазоне от около 10 до около 100 кДа.

4. Трехблочный форполимер по п. 3, имеющий среднечисленную молекулярную массу в диапазоне от около 20 до около 80 кДа.

5. Трехблочный форполимер по п. 4, имеющий среднечисленную молекулярную массу в диапазоне от около 20 до около 60 кДа.

6. Трехблочный форполимер по п. 5, имеющий среднечисленную молекулярную массу в диапазоне от около 20 до около 50 кДа.

7. Трехблочный форполимер по любому из пп. 1-6, отличающийся тем, что гидрофильный мономер содержит C₂-C₈ линейный или разветвленный гидроксиалкил(мет)акрилат, C₂-C₈ линейный или разветвленный дигидроксиалкил (мет)акрилат, C₂-C₈ линейный или разветвленный тригидроксиалкил(мет) акрилат, N-C₂-C₆ линейный или разветвленный гидроксиалкил(мет)акриламид, N,N-бис C₂-C₆ линейный или разветвленный гидроксиалкил(мет)акриламид, N-C₂-C₈ линейный или разветвленный дигидроксиалкил(мет)акриламид, N,N-бис C₂-C₈ линейный или разветвленный дигидроксиалкил(мет)акриламид, N-C₂-C₈ линейный или разветвленный тригидроксиалкил(мет)акриламид, N,N-бис C₂-C₈ линейный или разветвленный тригидроксиалкил(мет)акриламид или их смеси.

8. Трехблочный форполимер по п. 7, отличающийся тем, что первый гидрофильный мономер содержит 2-гидроксиэтил(мет)акрилат, 2-гидроксипропил(мет)акрилат, 3-гидроксипропил(мет) акрилат, 2,3-дигидроксипропил(мет)акрилат, 2-гидроксибутил(мет)акрилат, 3-гидроксибутил(мет)акрилат, 4-гидроксибутил(мет)акрилат, N-(2-гидроксиэтил)(мет)акриламид, N,N-бис(2-гидроксиэтил)(мет)акриламид, N-(2-гидроксипропил)(мет)акриламид, N,N-бис(2-гидроксипропил)(мет)акриламид, N-(3-гидроксипропил)(мет)акриламид, N-(2-гидроксибутил) (мет)акриламид, N-(3-гидроксибутил)(мет)акриламид, N-(4-гидроксибутил)(мет)акриламид или их смеси.

9. Трехблочный форполимер по любому из пп. 1-8, отличающийся тем, что гидрофильный мономер обоих сегментов [A] и [C] представляет собой 2-гидроксиэтил(мет)акрилат.

10. Трехблочный форполимер по любому из пп. 1-9, отличающийся тем, что сегмент [B] имеет среднечисленную молекулярную массу более чем 500 дальтон.

11. Трехблочный форполимер по п. 10, отличающийся тем, что сегмент [B] имеет среднечисленную молекулярную массу между около 500 дальтон и около 20 000 дальтон.

12. Трехблочный форполимер по п. 11, отличающийся тем, что сегмент [B] имеет среднечисленную молекулярную массу между около 500 дальтон и около 10 000 дальтон.

13. Трехблочный форполимер по п. 12, отличающийся тем, что сегмент [B] имеет среднечисленную молекулярную массу между около 500 дальтон и около 5000 дальтон.

14. Трехблочный форполимер по п. 13, отличающийся тем, что сегмент [B] имеет среднечисленную молекулярную массу между около 500 дальтон и около 2000 дальтон.

15. Трехблочный форполимер по любому из пп. 1-14, отличающийся тем, что повторяющиеся звенья сегмента [B] присутствуют в диапазоне от около 30 до около 80% масс. от общей массы трехблочного форполимера.

16. Трехблочный форполимер по п. 15, отличающийся тем, что повторяющиеся звенья сегмента [B] присутствуют в диапазоне от около 30 до около 70% масс. от общей массы трехблочного форполимера.

17. Трехблочный форполимер по п. 16, отличающийся тем, что повторяющиеся звенья сегмента [B] присутствуют в диапазоне от около 40 до около 70% масс. от общей массы трехблочного форполимера.

18. Трехблочный форполимер по п. 1, отличающийся тем, что все сегменты [A], [B] и [C] все являются гомополимерами.

19. Трехблочный форполимер по п. 1, отличающийся тем, что сегменты [A] и [C] независимо выбраны из группы, состоящей из гомополимеров и сополимеров.

20. Трехблочный форполимер по любому из пп. 1-19, отличающийся тем, что сегменты [A] и [C] представляют собой гомополимеры 2-гидроксиэтил(мет)акрилата.

21. Трехблочный форполимер по любому из пп. 1-20, отличающийся тем, что является эффективным, чтобы совместить компоненты реакционной мономерной смеси для изготовления офтальмологических устройств.

22. Трехблочный форполимер по любому из пп. 1-21, отличающийся тем, что при воздействии условий сшивания образуется силиконовый гидрогель, который эффективен для формирования офтальмологического устройства.

23. Силиконовый гидрогель для биомедицинских устройств, образованный из реакционной мономерной смеси, содержащей:

(a) трехблочный форполимер по любому из пп. 1-22;

(b) по меньшей мере один другой гидрофильный мономер, не зависящий от гидрофильных мономеров сегментов [A], [B] и [C]; и

(c) по меньшей мере один кремнийорганический компонент, не зависящий от трехблочного форполимера и кремнийорганического мономера [B].

24. Силиконовый гидрогель по п. 23, отличающийся тем, что другой гидрофильный мономер содержит акриловую кислоту, метакриловую кислоту, N,N-диметилакриламид, N-винилпирролидон, N-винилацетамид, N-винил-N-метилацетамид, монометакрилат полиэтиленгликоля, 2-гидроксиэтил(мет)акрилат, 2-гидроксипропил(мет)акрилат, 3-гидроксипропил(мет)акрилат, 2,3-дигидроксипропил(мет)акрилат, 2-гидроксибутил(мет)акрилат, 3-гидроксибутил(мет)акрилат, 4-гидроксибутил(мет)акрилат, N-(2-гидроксиэтил)(мет)акриламид, N,N-бис(2-гидроксиэтил)(мет)акриламид, N-(2-гидроксипропил)(мет)акриламид, N,N-бис(2-гидроксипропил)(мет)акриламид, N-(3-гидроксипропил)(мет) акриламид, N-(2-гидроксибутил) (мет)акриламид, N-(3-гидроксибутил)(мет)акриламид, N-(4-гидроксибутил)(мет)акриламид или их смеси.

25. Силиконовый гидрогель по п. 23, отличающийся тем, что другой гидрофильный мономер содержит один или более алкиламиновых мономеров, выбранных из группы, состоящей из 2-аминоэтил(мет)акрилата, 3-аминопропил(мет)акрилата, 2-аминопропил(мет)акрилата, N-2-аминоэтил(мет) акриламидов), N-3-аминопропил(мет)акриламида, N-2-аминопропил(мет)акриламида, N,N-бис-2-аминоэтил(мет)акриламидов, N,N-бис-3-аминопропил(мет)акриламида), N,N-бис-2-аминопропил(мет)акриламида, и их смесей.

26. Силиконовый гидрогель по любому из пп. 23-25, отличающийся тем, что по меньшей мере один кремнийорганический компонент выбирают из группы, состоящей из полидиметилсилоксана (mPDMS) с концевыми моно-н-бутилом и монометакрилоксипропилом, полидиметилсилоксана (HO-mPDMS) с концевыми моно-н-бутилом и моно-(2-гидрокси-3-метакрилоксипропил)пропиловым эфиром, 2-гидрокси-3-[3-метил-3,3-ди(триметилсилокси)силилпропокси]-пропилметакрилата (SiMAA), N-(2,3-дигидроксипропил)-N- (3-тетра(диметилсилокси)диметилбутилсилан)пропил) акриламида (SA2), 3-метакрилоксипропил-трис(триметилсилокси)силана, 3-акрилоксилпропил-трис(триметилсилокси)силана, 3-метакриламидопропил-три(триметилсилокси)силана, 3-акриламидопропил-три(триметилсилокси)силана, трис(триметилсилокси)силилстирола и их смесей.

27. Силиконовый гидрогель по любому из пп. 23-26, имеющий кислородную проницаемость (Dk) по меньшей мере 80 баррер.

28. Силиконовый гидрогель по п. 26, отличающийся тем, что кислородная проницаемость составляет по меньшей мере 85 баррер.

29. Силиконовый гидрогель по п. 23, отличающийся тем, что реакционная мономерная смесь содержит в массовых долях компоненты реакционной мономерной смеси, за исключением любых разбавителей:

(а) трехблочный форполимер в количестве в диапазоне от около 1% до около 99%;

(b) по меньшей мере один другой гидрофильный мономер в количестве в диапазоне от около 0,1% до около 80%; и

(c) по меньшей мере один кремнийорганический компонент в количестве в диапазоне от около 0,1% до около 60%.

30. Силиконовый гидрогель по п. 29, отличающийся тем, что реакционная мономерная смесь содержит в массовых долях компоненты реакционной мономерной смеси, за исключением любых разбавителей:

(а) трехблочный форполимер в количестве в диапазоне от около 5% до около 40%;

(b) по меньшей мере один другой гидрофильный мономер в количестве в диапазоне от около 5% до около 65%;

(c) по меньшей мере один кремнийорганический компонент в количестве в диапазоне от около 10% до около 50%.

31. Силиконовый гидрогель по п. 30, отличающийся тем, что реакционная мономерная смесь содержит в массовых долях компоненты реакционной мономерной смеси, за исключением любых разбавителей:

(а) трехблочный форполимер в количестве в диапазоне от около 10% до около 30%;

(b) по меньшей мере один другой гидрофильный мономер в количестве в диапазоне от около 10% до около 45%;

(c) по меньшей мере один кремнийорганический компонент в количестве в диапазоне от около 10% до около 40%.

32. Силиконовый гидрогель для биомедицинских устройств, образованный из реакционной мономерной смеси, содержащей:

(а) трехблочный форполимер формулы [A]-[B]-[C], где [A] и [C] представляют собой гомополимерные сегменты на основе гидроксиалкил(мет)акрилата, а [B] представляет собой сегмент на основе полидиметилсилоксана с концевыми моно-н-бутилом и монометакрилоксипропилом, имеющего среднечисленную молекулярную массу в диапазоне от около 500 Да до около 1500 Да, и где указанный трехблочный форполимер содержит по меньшей мере одну концевую одновалентную реакционноспособную группу, и где трехблочный форполимер образован с использованием теллурорганического медиатора живущей радикальной полимеризации (TERP);

(b) и по меньшей мере один другой гидрофильный мономер;

(c) по меньшей мере один кремнийорганический компонент;

(d) по меньшей мере один заряженный мономер;

(e) и по меньшей мере один полиамид;

(f) по меньшей мере один сшивающий агент;

(g) по меньшей мере один фотоинициатор; и

(h) одно или более из следующего: УФ-поглотитель, поглотитель видимого света, фотохромное соединение, фармацевтическое вещество, нутрицевтическое вещество, антимикробное вещество, краситель, пигмент, сополимеризуемый краситель, неполимеризуемый краситель, антиадгезионный агент и их комбинации.

33. Силиконовый гидрогель по п. 32, отличающийся тем, что полиамид выбирают из группы, состоящей из поли(N-винилпирролидона), поли(N,N-диметилакриламида), поли(N-винил-N метилацетамида) и их смесей.

34. Силиконовый гидрогель по п. 32, отличающийся тем, что полиамид представляет собой сополимер, содержащий два или более мономера, выбранных из группы, состоящей из N-винилпирролидона (NVP), N,N диметилакриламида (DMA), N-винил-N-метилацетамида (VMA) и N-винилацетамида (NVA).

35. Силиконовый гидрогель по п. 32, отличающийся тем, что другой гидрофильный мономер выбирают из группы, состоящей из: N,N-диметилакриламида, N-винилпирролидона, N винилацетамида, N-винил-N-метилацетамида, полиэтиленгликольмонометакрилата, 2-гидроксиэтил(мет)акрилата, 2-гидроксипропил(мет)акрилата, 3-гидроксипропил(мет)акрилата, 2,3-дигидроксипропил(мет)акрилата, 2-гидроксибутил(мет)акрилата, 3-гидроксибутил(мет)акрилата, 4-гидроксибутил(мет)акрилата, N-(2-гидроксиэтил)(мет)акриламида, N,N-бис(2-гидроксиэтил)(мет)акриламида, N-(2-гидроксипропил)(мет)акриламида, N,N-бис(2-гидроксипропил)(мет)акриламида, N-(3-гидроксипропил)(мет)акриламида, N-(2-гидроксибутил)(мет)акриламида, N-(3-гидроксибутил)(мет)акриламида, N-(4-гидроксибутил)(мет)акриламида и их смесей.

36. Силиконовый гидрогель по п. 32, отличающийся тем, что кремнийорганический компонент выбирают из группы, состоящей из полидиметилсилоксана (mPDMS) с концевыми моно-н-бутилом и монометакрилоксипропилом, полидиметилсилоксана (HO-mPDMS) с концевыми моно-н-бутилом и моно-(2-гидрокси-3-метакрилоксипропил)пропиловым эфиром, 2-гидрокси-3-[3-метил-3,3-ди(триметилсилокси)силилпропокси]-пропилметакрилата (SiMAA), N-(2,3-дигидроксипропил)-N- (3-тетра(диметилсилокси)диметилбутилсилан)пропил) акриламида (SA2), 3-метакрилоксипропил-трис(триметилсилокси)силана, 3-акрилоксилпропил-трис(триметилсилокси)силана, 3-метакриламидопропил-три(триметилсилокси)силана, 3-акриламидопропил-три(триметилсилокси)силана и их смесей.

37. Силиконовый гидрогель по п. 32, отличающийся тем, что заряженный мономер выбирают из группы, состоящей из акриловой кислоты, метакриловой кислоты, N-(этенилокси)карбонил-β аланина, 3-акриламидопропановой кислоты, 5-акриламидопропановой кислоты, 2-(метакрилоилокси) этилтриметиламмонийхлорида, 2-акриламидо-2-метилпропансульфокислоты, 1-пропанаминия, N-(2-карбоксиэтил)-N,N-диметил-3 - [(1-оксо-2-пропен-1-ил)амино]-, внутренней соли; карбоксибетаина, 1-пропанаминия, N,N-диметил-N-[3- [(1-оксо-2-пропен-1-ил)амино]пропил]-3-сульфо-, внутренней соли; 3,5-диокса-8-аза-4-фосфаундец-10-ен-1-аминия, 4-гидрокси-N,N,N-триметил-9-оксо-, внутренней соли, 4-оксида (9CI), [2-метакрилоилокси)этил] триметиламмонийхлорида и их смесей.

38. Контактная линза, содержащая силиконовый гидрогель по любому из пп. 23-37.

39. Контактная линза по п. 38, в которой поглощение лизоцима составляет более 100 мкг/линза.

40. Контактная линза по п. 38, в которой поглощение липидов составляет менее чем 15%, или даже менее чем 10%.

41. Контактная линза по п. 38, в которой краевой угол натекания составляет менее чем 100 градусов, или менее 80 градусов, или менее 60 градусов.

42. Способ получения силиконового гидрогеля, включающий:

(a) получение трехблочного форполимера по любому из пп. 1-22;

(b) получение реакционной мономерной смеси из трехблочного форполимера и, необязательно, с другими компонентами;

(c) введение реакционной мономерной смеси в первую пресс-форму;

(d) помещение второй пресс-формы наверх первой пресс-формы, заполненной реакционной мономерной смесью; и

(e) отверждение реакционной мономерной смеси путем свободнорадикальной сополимеризации с образованием силиконового гидрогеля в форме контактной линзы.

43. Способ по п. 42, отличающийся тем, что трехблочный форполимер образован с использованием медиатора опосредованной теллурорганическим соединением живущей радикальной полимеризации (TERP).