[发明专利]可湿的聚硅氧烷水凝胶组合物及其制法

说明书

本发明涉及适用于生产生物医学装置特别是接触镜片的改进的可湿聚合物水凝胶组合物。

水凝胶已经是用于制备生物医学装置的所需要的一类材料，并且至少自Wichterle等人的美国专利U.S.3220960开始已为人们所知晓，该专利披露了包含丙烯酸羟烷基酯或甲基丙烯酸羟烷基酯的含水聚合物并被相应的二酯(聚甲基丙烯酸羟乙酯，它以poly-HEMA而知名)所交联的水凝胶。

在本领域中，任何含水的交联聚合物体系常称作水凝胶。因此，水凝胶的物理性能可以有很大的变化，而且主要取决于它们的水分。因为水凝胶显示优异的生物配伍性，因此人们对把水凝胶用作生物医学装置特别是接触镜片，具有浓厚的兴趣。

在接触镜片领域，各种因素必须综合起来以形成具有合适性能的材料。氧透过性，可湿性，材料强度及稳定性是但只是少数必须仔细平衡的因素，以获得有用的最终结果的接触镜片。因为角膜独自从与大气的接触中获及氧的供应，所以好的氧透过性是任何接触镜片材料的一种关键性能。

人们发现，某些交联聚合物材料可被水化，并维持其水份。人们还进一步发现，由这些交联水凝胶聚合物制成的接触镜片内的水份越高则通过镜片到达眼睛及其角膜氧透过性越大。

高含水水凝胶有时显示出不期望的机械性能。例如，这种水凝胶常常不易生成对水解稳定的镜片。此外，这种材料由于抗张强度不好导致有时被撕裂或破损。需要的是耐用的高可湿的高氧透过性材料。可湿性是重要的，因为假若镜片不是充分可湿的，则它不会保持润滑，因而不能舒服地带在眼中。理想的接触镜片应不仅具有优异的氧透过性，而且具有优异的泪液可湿性。

含聚硅氧烷的材料被试用作为可行的接触镜片材料，并显示出很好的氧透过性及耐久性。然而，大多数含聚硅氧烷的材料是很疏水的，因此不是充分可湿的。此外，人们认为，这种疏水性引引起了类脂类物质高沉积的问题，后者当用某些含聚硅氧烷聚合物制成的镜片时也会导致不舒服。

因此，具有理想刚性、高的氧透过性及高度可湿性的用作生物医学装置例如接触镜片的最理想水凝胶材料，至今尚未为人知晓。

根据本发明，水凝胶例如含聚硅氧烷的水凝胶，更具体说聚氨酯-聚硅氧烷水凝胶及烯属封端的聚硅氧烷水凝胶，经加进含乙烯基亲水单体和含丙烯酸亲水单体，可明显提高其表面可湿性。人们相信这些单体起润湿剂的作用，并与单体混合物中占优势的疏水含聚硅氧烷单体起作用，生成具有理想刚性的高可湿性水凝胶。所得的这类水凝胶特别适用作为接触镜片材料。

图1和图2描绘了当NVP对DMA的组成比例改变时对聚氨酯膜的模数的影响。

图3描绘了当NVP对DMA的组成比例改变时甲基丙烯酸酯封端的聚硅氧烷膜的模数的影响。

本发明涉及改进水凝胶，具体说是具有理想刚性、适用于生物医药应用例如接触镜片的含聚硅氧烷水凝胶的可湿性。本发明的润湿剂是结合至少一个含乙烯基亲水单体和至少一个含丙烯酸基亲水单体的结果。

术语“含乙烯基”化合物是指含乙烯基(CH₂=CH-)，并且通常是高活性的化合物。已经知道这类乙烯基是相对易于聚合的。“含丙烯酸基”化合物是指含有丙烯酸基(CH₂=CRCOX)的化合物，也已知它们是容易聚合的。

用于本发明的含乙烯基单体包括亲水单体例如N-乙烯基吡咯烷酮，N-乙烯基-N-甲基乙酰胺，N-乙烯基-N-乙基乙酰胺，N-乙烯基-N-甲基甲酰胺，N-乙烯基-甲酰胺，其中N-乙烯基吡咯烷酮(NVP)是最优选的。

用于本发明的含丙烯酸基单体包括亲水单体例如甲基丙烯酸2-羟乙酯，甘油甲基丙烯酸酯，2-羟乙基甲基丙烯酰胺，N,N-二甲基(甲基)丙烯酰胺，二丙酮丙烯酰胺，甲基丙烯酸及丙烯酸，其中N,N-二甲基丙烯酰胺(DMA)是最优选的。

最好加入一种交联剂组合物，后者含有至少一个可聚合乙烯基和至少一个可聚合丙烯酸基或苯乙烯基，它披露在共同待审和共同转让的美国申请序号07/758047和07/758647中，以及在共同待审和共同转让的美国申请中，它们相应于代理备审案件目录号P00904,P00918,P00919(近来提出的申请，它的美国序号尚未给出)，此交联剂具有下列通式Ⅰ：

           Ⅰ    AαSsVvR₁式中：

V代表

A代表