[发明专利]以胶原蛋白为基质的生物相容的光学透明的聚合材料及其制备方法

说明书

相关的申请

本申请是1994年7月22日申请的美国专利申请号08/279,303的一件部分后续申请，前述申请No.08/279,303在此作为参考文献全文引入。

本发明的领域

本发明涉及一种生物相容的聚合物，含有疏水的和亲水的丙烯酸型和/或烯丙基型单体的混合物和以糖蛋白和蛋白多糖初步提纯的调聚胶原蛋白。该材料可用于生产软的眼球内透镜，折光的眼球内接触透镜和标准的接触透镜，这些透镜用于例如矫正无晶状体、近视和远视。

发明的背景

普通的聚合物，以纯粹的非多烯丙烯酸酯或烯丙基型单体为基材，其表面不含有水溶性离子层，该水溶性离子层可作为抗蛋白质吸附的缓冲介质，已知聚合物表面的水溶性离子层是有益的。因为这样的离子层将较大地改善透镜与受体眼睛的细胞膜之间的生物相容性。

为了生产水溶性层，可以用水溶性离子多烯单体，但是这将降低这样的共聚物抗溶胀的能力。例如，以丙烯酰胺或丙烯酸与HEMA为基本的多烯共聚物体系倾向于沿周边过度溶胀，这种情况的发生是因为该体系中所含的纯粹均聚物、聚丙烯酰胺或聚丙烯酸溶于水。因此，生产一种能形成这样的一个至关重要的水溶性层而不影响聚合物抗溶胀能力的聚合物，将是一种优势。

有关胶原蛋白的接枝共聚物的参考文献包括美国专利US4,388,428(1983年6月14日)和US4,452,925(1994年6月5日)。在这些专利中，使用了水溶性单体和调聚的胶原蛋白体系，但是，该体系并不是水解稳定的，也没有足够的光学透明度。在US4,452,925中，一点也没提到生产透明的聚合物所需的特定光学条件，这篇专利中公开的一种水溶性的调聚胶原蛋白不具有在有机单体溶液中形成凝胶的能力，因而胶原蛋白沉淀或凝固了。

本发明的概要

本发明的一个目的是提供一种以调聚的胶原蛋白为基材的生物相容的光学透明的聚合材料。

本发明的另一个目的是提供一种生物相容的聚合物，该聚合物含有疏水的和亲水的丙烯酸型和/或烯丙基型单体的混合物与调聚的胶原蛋白的共聚产物。

本发明的又一个目的是提供一种以胶原蛋白为基材的生物相容的、光学透明的聚合物材料的制备方法。

本发明还有一个目的是提供一种制备一种生物相容的聚合物的方法，该聚合物含有疏水的和亲水的丙烯酸型和/或烯丙基型单体的混合物与调聚的胶原蛋白的共聚产物。

本发明涉及制备以胶原蛋白为基材的生物相容的聚合物材料的方法，该材料用于可变形透镜的生产。

本发明也涉及由本发明的光学透明的生物相容的聚合材料组成的可变形透镜。

本发明还涉及制造可变形透镜的方法。

本发明也涉及通过在病人的眼中外科植入本发明的可变形透镜而矫正病人的无晶状体、近视或远视。

按照本发明的生物相容的聚合材料是疏水的和亲水的丙烯型和/或烯丙基型单体的混合物与调聚的胶原蛋白接枝聚合而制成的共聚产物。例如，一种或多种疏水的丙烯酸型和/或烯丙型单体与一种或多种亲水的丙烯酸型和/或烯丙基型体混合，所得的溶液再与溶解于一种或多种亲水的丙烯型和/或烯丙基型单体中的调聚的胶原蛋白混合，然后辐照该混合物，形成本发明的生物相容的光学透明的聚合材料。

用于本发明的调聚的胶原蛋白主要是从猪眼巩膜或角膜得到的IV型胶原蛋白。胶原蛋白是天然稳定的多烯，含有疏水的，羟基的的和极性的氨基酸(Matsumura，T.，“胶原蛋白的氨基酸组成与分化之间的关系”(Relationship Between Amino-Acid Compositionand Differentiationof Collagen)，Lut.J.Biochem，3(15)：265-274(1972)，和Traub W.和Pie K.A.，“胶原蛋白的化学和结构，蛋白质化学进展”(The Chemistry andStructure of Collagen，Advances in  ProteinChem)25：243-352，(1971)。按照本发明，体系中不宜使用改性的胶原蛋白，因为这种胶原蛋白随时间而生物降解(美国专利US4,978,352，1990年12月8日)。

以疏水的和亲水的单体和调聚的胶原蛋白的混合物为基材，所得的生物相容的聚合材料是一种弹性的生物聚合物，与单独以亲水的单体为基材的聚合物相比，疏水单体和亲水单体的共聚产物表现了较高的水解稳定性和较高的折光系数。