Полимеры и наногелевые материалы, а также способы их получения и применения

1. Способ, включающий приведение контактной линзы в контакт с раствором, содержащим снижающее абсорбцию липидов количество по меньшей мере одного водорастворимого поперечносшитого сополимера в условиях приведения в контакт, подходящих для связывания указанного сополимера с указанной контактной линзой; причем указанный поперечносшитый сополимер содержит множество поперечносшитых первичных полимерных цепей, каждая из которых имеет степень полимеризации в диапазоне от приблизительно 10 до приблизительно 10000, причем указанный поперечносшитый сополимер не содержит повторяющихся звеньев, содержащих группу карбоновой кислоты, непосредственно связанную с основной цепью полимера.
2. Способ по п. 1, в котором указанная контактная линза содержит силикон-гидрогелевую контактную линзу.
3. Способ по п. 1 или 2, в котором указанный водорастворимый поперечносшитый сополимер имеет молярное соотношение агента поперечной сшивки и первичной полимерной цепи в диапазоне от приблизительно 0,01 до приблизительно 3.
4. Способ по п. 1, в котором указанное количество, снижающее абсорбцию липидов, составляет по меньшей мере приблизительно 10 ч/млн.
5. Способ по п. 1, в котором указанное количество, снижающее абсорбцию липидов, находится в диапазоне от приблизительно 10 ч/млн до приблизительно 10000 ч/млн.
6. Способ по п. 1, в котором абсорбция липидов линзой не превышает приблизительно 10 мкг/линза.
7. Способ по п. 1, в котором указанные первичные полимерные цепи выбраны из группы, состоящей из гидрофильных полимеров и сополимеров, полимеров и сополимеров, являющихся донорами протонов, полимеров и сополимеров, являющихся акцепторами протонов, ионных полимеров и сополимеров, комплексообразующих полимеров и сополимеров, чувствительных к внешнему воздействию полимеров и сополимеров, а также их смесей.
8. Способ по п. 7, в котором полимеры и сополимеры, являющиеся донорами протонов, содержат один или более спиртов.
9. Способ по п. 7 или 8, в котором полимеры и сополимеры, являющиеся акцепторами протонов, содержат один или более амидов.
10. Способ по п. 7, в котором ионные полимеры и сополимеры содержат один или более из следующих компонентов: карбоксилата, сульфоната, соли аммония и соли фосфония.
11. Способ по п. 7, в котором комплексообразующие полимеры и сополимеры содержат одну или более функциональных групп бороновой кислоты и/или гидроксильных функциональных групп.
12. Способ по п. 7, в котором чувствительные к внешнему воздействию полимеры и сополимеры содержат полимер, выбранный из группы, состоящей из чувствительных к температуре полимеров, чувствительных к рН полимеров, чувствительных к электролитам полимеров, чувствительных к свету полимеров и их смесей.
13. Способ по п. 12, в котором чувствительный к температуре полимер представляет собой поли(N-изопропилакриламид).
14. Способ по п. 7, в котором сополимеры являются как гидрофильными, так и донорами протонов.
15. Способ по п. 14, в котором сополимеры содержат повторяющиеся звенья, полученные путем полимеризации по меньшей мере одного мономера, выбранного из группы, состоящей из N-винилпирролидона, Ν,N-диметилакриламида и N-гидроксипропилметакриламида.
16. Способ по п. 1, в котором сополимеры образованы из мономеров, выбранных из группы, состоящей из виниламидов, виниллактонов, винилимидов, виниллактамов, гидрофильных (мет)акрилатов, (мет)акриламидов и их смесей.
17. Способ по п. 1, в котором указанные первичные полимерные цепи являются поперечносшитыми с помощью по меньшей мере одного поперечносшивающего агента, выбранного из группы, состоящей из Ν,Ν′-алкиленбис(мет)акриламида, полиалкиленгликольди(мет)акрилата, полиалкиленгликольди(мет)акриламида и их комбинаций.
18. Способ по п. 1, в котором указанный сополимер не содержит повторяющихся звеньев, полученных из замещенной или незамещенной акриловой кислоты.
19. Композиция, содержащая гидрофильный наногелевый материал, содержащий один или более поперечносшитых сополимеров, причем указанный сополимер содержит одну или более первичных полимерных цепей, которые имеют степень полимеризации в диапазоне от приблизительно 10 до приблизительно 10000, и причем указанный(ые) гидрофильный(ые) наногелевый(ые) материал(ы): (а) связывается(ются) с поверхностью и (b) свободен(ны) от концевых сегментов, связывающихся с субстратом.
20. Композиция по п. 19, в которой указанные первичные полимерные цепи независимо имеют степень полимеризации в диапазоне от приблизительно 50 до приблизительно 5000.
21. Композиция по п. 19 или 20, в которой указанные первичные полимерные цепи независимо имеют степень полимеризации в диапазоне от приблизительно 100 до приблизительно 1000.
22. Композиция по п. 19, в которой указанные первичные полимерные цепи независимо имеют степень полимеризации в диапазоне от приблизительно 100 до приблизительно 500.
23. Композиция по п. 19, в которой указанные первичные полимерные цепи независимо имеют степень полимеризации в диапазоне от приблизительно 100 до приблизительно 300.
24. Композиция по п. 19, в которой указанный гидрофильный наногель имеет молярное соотношение агента поперечной сшивки и первичной полимерной цепи в диапазоне от приблизительно 0,01 до приблизительно 3.
25. Композиция по п. 19, в которой указанные первичные полимерные цепи являются поперечносшитыми с другими первичными полимерными цепями указанного гидрофильного наногеля, имеющего коэффициенты полидисперсности (PDI) менее чем приблизительно 1,5.
26. Композиция по п. 24, в которой указанные первичные полимерные цепи являются поперечносшитыми путем ковалентного связывания, ионного связывания, водородного связывания или их комбинации.
27. Композиция по п. 19, в которой указанные первичные полимерные цепи выбраны из группы, состоящей из гидрофильных полимеров и сополимеров, полимеров и сополимеров, являющихся донорами протонов, полимеров и сополимеров, являющихся акцепторами протонов, ионных полимеров и сополимеров, комплексообразующих полимеров и сополимеров, чувствительных к внешнему воздействию полимеров и сополимеров, и их смесей.
28. Композиция по п. 19, в которой указанные первичные полимерные цепи образованы из мономеров, выбранных из группы, состоящей из виниламидов, виниллактонов, винилимидов, виниллактамов, гидрофильных (мет)акрилатов, (мет)акриламидов и их смесей.
29. Композиция по п. 19, в которой указанные первичные полимерные цепи являются поперечносшитыми с помощью по меньшей мере одного поперечносшивающего агента, выбранного из группы, состоящей из Ν,Ν′-алкиленбис(мет)акриламида, полиалкиленгликольди(мет)акрилата, полиалкиленгликольди(мет)акриламида и их комбинаций.
30. Композиция по п. 19, в которой поверхность представляет собой силикон-гидрогель, который дает угол смачивания не более чем приблизительно 50° после обработки указанной поверхности указанным гидрофильным наногелевым материалом.
31. Способ, включающий:
(a) формирование реакционной смеси, содержащей по меньшей мере один гидрофильный компонент и по меньшей мере один водорастворимый поперечносшитый сополимер, содержащий множество первичных полимерных цепей, каждая из которых имеет степень полимеризации в диапазоне от приблизительно 10 до приблизительно 10000; и
(b) отверждение указанной реакционной смеси с образованием контактной линзы.
32. Способ по п. 31, в котором указанная реакционная смесь дополнительно содержит по меньшей мере один силиконсодержащий компонент.
33. Способ по пп. 31 или 32, в котором указанная реакционная смесь содержит от приблизительно 0,1 до приблизительно 50 вес.% сополимера.
34. Способ по п. 31, в котором указанная реакционная смесь содержит от приблизительно 1 до приблизительно 20 вес.% сополимера.
35. Способ по п. 31, в котором указанная реакционная смесь содержит от приблизительно 2 до приблизительно 15 вес.% сополимера.
36. Офтальмологическое устройство, содержащее силиконсодержащий полимер и по меньшей мере один водорастворимый поперечносшитый сополимер, содержащий множество первичных полимерных цепей, каждая из которых имеет степень полимеризации в диапазоне от приблизительно 10 до приблизительно 10000, причем указанный сополимер связан по меньшей мере с одной поверхностью указанного офтальмологического устройства и обеспечивает снижение абсорбции липидов указанным офтальмологическим устройством по меньшей мере на приблизительно 20% в сравнении с силиконсодержащим полимером.
37. Офтальмологическое устройство по п. 36, в котором указанная абсорбция липидов составляет менее чем приблизительно 12 мкг/линза.
38. Офтальмологическое устройство по п. 36 или 37, в котором указанная абсорбция липидов составляет приблизительно 10 мкг/линза или менее.
39. Офтальмологическое устройство по п. 36, в котором указанный сополимер имеет молярное соотношение агента поперечной сшивки и первичной полимерной цепи в диапазоне от приблизительно 0,01 до приблизительно 3.
40. Офтальмологическое устройство по п. 36, в котором указанные первичные полимерные цепи независимо имеют степень полимеризации в диапазоне от приблизительно 50 до приблизительно 5000.
41. Офтальмологическое устройство по п. 36, в котором указанные первичные полимерные цепи независимо имеют степень полимеризации в диапазоне от приблизительно 100 до приблизительно 1000.
42. Офтальмологический раствор, содержащий по меньшей мере один водорастворимый поперечносшитый сополимер, содержащий множество первичных полимерных цепей, каждая из которых имеет степень полимеризации в диапазоне от приблизительно 10 до приблизительно 10000, причем указанный сополимер присутствует в количестве, эффективном для ингибирования абсорбции липидов в контактной линзе, замоченной в указанном растворе, и указанный офтальмологический раствор является прозрачным.
43. Офтальмологический раствор по п. 42, в котором указанный сополимер имеет молярное соотношение агента поперечной сшивки и первичной цепи в диапазоне от приблизительно 0,01 до приблизительно 3.
44. Офтальмологический раствор по п. 42 или 43, в котором указанный по меньшей мере один сополимер присутствует в количестве в диапазоне от приблизительно 0,005 до приблизительно 2 вес.%.
45. Офтальмологический раствор по п. 42, в котором указанный по меньшей мере один сополимер присутствует в количестве в диапазоне от приблизительно 0,01 до приблизительно 0,5 вес.%.
46. Офтальмологический раствор по п. 42, в котором каждая указанная первичная полимерная цепь имеет степень полимеризации в диапазоне от приблизительно 50 до приблизительно 1000.
47. Офтальмологический раствор по п. 42, в котором каждая указанная первичная полимерная цепь имеет степень полимеризации в диапазоне от приблизительно 100 до приблизительно 500.
48. Композиция, содержащая водорастворимые поперечносшитые полимеры, имеющие первичные цепи ζ, представленные формулой:
,
1
где R представляет собой двухвалентную группу, выбранную из группы, состоящей из необязательно замещенного алкилена; необязательно замещенных насыщенных, ненасыщенных или ароматических карбоциклических или гетероциклических колец; необязательно замещенного алкилтио; необязательно замещенного алкокси; или необязательно замещенного диалкиламино;
1
4
2
2
U независимо выбран из группы, состоящей из водорода, галогена, С-С алкила, который может быть необязательно замещен гидроксилом, алкокси, арилокси (OR′′), карбокси, ацилокси, ароилокси (OCR′′), алкоксикарбонилом, арилоксикарбонилом (COR′′) и их комбинациями;
2
2
2
2
V независимо выбран из группы, состоящей из R′′, -COR′′, -COR′′, -CN, -CONH, CONHR′′, -CONR′′, -OCR′′, -OR′′, а также циклических и ациклических N-виниламидов и их комбинаций;
1
18
2
18
R′′ независимо выбран из группы, состоящей из необязательно замещенного C-C алкила, С-С алкенила, арила, гетероциклила, алкарила, причем заместители независимо выбраны из группы, состоящей из эпокси, гидроксила, алкокси, ацила, ацилокси, карбокси, карбоксилата, сульфоновой кислоты и сульфоната, алкокси- или арилоксикарбонила, изоцианато, циано, силила, галогено и диалкиламино; фосфорных кислот, фосфатов, фосфоновых кислот, фосфонатов и их комбинаций;
15
15
′
R  и R представляют собой остатки гидрофильных реакционноспособных свободнорадикальных поперечносшивающих агентов;
18
R представляет собой агент регулируемой радикальной полимеризации;
ι
ζ представляет собой другую первичную цепь, мольная доля α составляет от приблизительно 0,85 до приблизительно 0,999, β не равно 0, мольные доли β и γ в совокупности составляют от приблизительно 0,15 до приблизительно 0,001.
49. Композиция, содержащая водорастворимые поперечносшитые полимеры, имеющие первичные цепи ζ, представленные формулой:
1
15
15
где R, U, V, R, R, α, β, γ и m определены, как указано в п. 48.
1
50. Композиция по п. 48 или 49, в которой R выбран из группы, состоящей из функциональных групп необязательно замещенного бензила, необязательно замещенного фенила, этаноата, необязательно замещенного пропионата, 4-цианопентаноата или изобутироата.
1
51. Композиция по п. 48 или 49, в которой R выбран из группы, состоящей из 4-цианопентаноата, изобутироата или бензиловой группы.
1
52. Композиция по п. 48 или 49, в которой R выбран из группы, состоящей из цианометильной или кумиловой группы.
1
53. Композиция по п. 48 или 49, в которой R является поливалентным.
54. Композиция по п. 48 или 49, в которой U выбран из H или метила.
2
2
2
2
2
2
2
2
2
2
2
2
2
2
2
2
2
2
2
2
2
2
2
2
2
2
2
3
2
2
3
2
2
2
3
2
2
2
2
3
2
2
2
2
2
3
3
2
2
2
3
2
2
3
2
2
2
3
2
2
2
2
2
2
3
2
2
2
2
2
2
2
3
2
2
2
2
3
2
2
3
2
2
2
2
3
2
2
2
3
2
2
2
2
3
2
2
3
2
2
2
2
3
2
2
2
3
2
2
2
3
2
2
3
2
2
2
3
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
+
-
+
-
+
-
+
-
+
-
+
-
+
-2
+
-2
55. Композиция по п. 48 или 49, в которой R′′ выбран из группы, состоящей из метила, -CHOH, -CHCHOH, -СНСНСНОН, -СН-CO , -СНСН-CO , -СНСНСН-CO , -СНСНСНСН-CO , -CHCHCHCHCH-CO , -CH-SO , -CHCH-SO , -CHCHCH-SO , -CHCHCHCH-SO , -CHCHCHCHCH-SO , -(СН)-СН-СО , -(CH)-CH-SOH, -CHCHCH-N(CH)-CHCH-CO , -CHCH-N(CH)-CHCH-CO , -CHCHCH-N(CH)-CHCHCH-SO , -CHCH-N(CH)-СНСНСН-SO , -CHCHCH-N(CH)-CHCHCH-SO , -CHCH-N(CH)-CHCHCH-PO , -CHCHCH-N(CH)-CHCH-PO  -CHCH-N(CH)-CHCH-PO  и их комбинаций.
56. Композиция по п. 54, в которой V выбран из группы, состоящей из пирролидонила, пиперидонила, 2-капролактама, 3-метил-2-капролактама, 3-метил-2-пиперидонила, 4-метил-2-пиперидонила, 4-метил-2-капролактама, 3-этил-2-пирролидонила, 4,5-диметил-2-пирролидонила, имидазолила, N-N-диметиламидо, амидо, N,N-бис(2-гидроксиэтил)амидо, -циано, N-изопропиламидо, ацетата, карбоксиполиэтиленгликоля, N-(2-гидроксипропил)амидо, N-(2-гидроксиэтил)амидо, карбоксиэтилфосфорилхолина, 3-(диметил(4-бензил)аммонио)пропан-1-сульфоната, 3-((3- амидопропил)диметиламмонио)пропан-1-сульфоната, (карбокси)пропил)диметиламмонио)пропан-1-сульфоната метилацетамида, ацетамида, N-метилпропионамида, N-метил-2-метилпропионамида, 2-метилпропионамида, Ν,Ν′-диметилмочевины и т.п., а также их смесей.
3
2
3
2
3
3
57. Композиция по п. 54, в которой V выбран из группы, состоящей из -N-(CH), пирролидонила, -CON(CH), Ν-(2-гидроксиэтил) амидо или -N(CH)СОСН.
15
15
′
58. Композиция по п. 48 или 49, в которой поперечносшивающие агенты R и R  свободны от диметилсилоксановых групп.
15
15
′
59. Композиция по п. 48 или 49, в которой R и R  представляют собой остатки полимеризации по меньшей мере одного поперечносшивающего агента, выбранного из группы, состоящей из N,N′-алкиленбис(мет)акриламидов; полиалкиленгликольди(мет)акрилатов, полиалкиленгликольди(мет)акриламидов, триаллилцианурата, 1,3-дивинилимидазолидин-2-она и 3,3′′ алкиленбис(1-винилпирролидин-2-она), причем алкилен имеет 1-12 атомов углерода, а также их смесей.
15
15
′
60. Композиция по п. 48 или 49, в которой R и R  представляют собой остатки полимеризации по меньшей мере одного поперечносшивающего агента, выбранного из группы, состоящей из Ν,Ν′-метиленбис(мет)акриламида; Ν,N′-этиленбис(мет)акриламида; Ν,Ν′-пропиленбис(мет)акриламида; Ν,N′-бутиленбис(мет)акриламида; N,N′-пентаметиленбис(мет)акриламида; Ν,Ν′-гексаметиленбис(мет)акриламида; этиленгликольди(мет)акрилата, триэтиленгликольди(мет)акрилата, тетраэтиленгликольди(мет)акрилата; Ν,Ν′-(оксибис(этан-2,1-диил))диакриламида, Ν,Ν′-(((оксибис(этан-2,1-диил))бис(окси))бис(этан-2,1-диил))диакриламида, триаллилцианурата, 1,3-дивинилимидазолидин-2-она и их смесей.
18
61. Композиция по п. 48 или 49, в которой R представляет собой регулирующий агент RAFT, TERP, NMP или ATRP.
62. Композиция по п. 48 или 49, в которой α составляет от приблизительно 0,92 до приблизительно 0,999, а совокупная мольная доля β и γ составляет от приблизительно 0,08 до приблизительно 0,001.
63. Композиция по п. 48 или 49, в которой α составляет от приблизительно 0,95 до приблизительно 0,999, а совокупная мольная доля β и γ составляет от приблизительно 0,05 до приблизительно 0,001.
64. Композиция по п. 48 или 49, в которой α составляет от приблизительно 0,97 до приблизительно 0,999, а совокупная мольная доля β и γ составляет от приблизительно 0,025 до приблизительно 0,001.
65. Композиция по п. 48 или 49, в которой указанный водорастворимый поперечносшитый полимер имеет степень полимеризации в диапазоне от приблизительно 25 до приблизительно 5000.
66. Композиция по п. 48 или 49, в которой указанный водорастворимый поперечносшитый полимер имеет степень полимеризации в диапазоне от приблизительно 100 до приблизительно 1000.
67. Композиция по п. 48 или 49, в которой указанный водорастворимый поперечносшитый полимер имеет степень полимеризации в диапазоне от приблизительно 100 до приблизительно 500.
68. Композиция по п. 48 или 49, в которой указанный водорастворимый поперечносшитый полимер имеет степень полимеризации в диапазоне от приблизительно 100 до приблизительно 300.
69. Композиция по п. 48 или 49, в которой указанный водорастворимый поперечносшитый полимер свободен от блоков, способных к образованию связи с субстратом.
ι
70. Композиция по п. 48 или 49, в которой указанная первичная цепь ζ имеет PDI менее чем приблизительно 1,5.
71. Композиция по п. 48 или 49, в которой по меньшей мере приблизительно 20% V получены из Ν-(2-гидроксипропил)(мет)акриламида.
72. Композиция по п. 48 или 49, в которой V содержит повторяющиеся звенья, полученные из сомономеров.
73. Композиция по п. 48 или 49, в которой V по существу свободен от анионных групп.
74. Композиция по п. 48 или 49, в которой V свободен от анионных групп.
75. Композиция по п. 72, в которой указанные сомономеры выбраны из группы, состоящей из гидрофильных мономеров, гидрофобных мономеров, анионных мономеров, катионных мономеров, цвиттер-ионных мономеров, чувствительных к внешнему воздействию мономеров и их комбинаций.
76. Композиция по п. 72, в которой указанные сомономеры выбраны из группы, состоящей из анионных мономеров, цвиттер-ионных мономеров и их комбинаций.
77. Способ по п. 1, в котором указанный по меньшей мере один водорастворимый поперечносшитый сополимер свободен от реакционноспособных групп.
78. Композиция по п. 20, в которой указанный по меньшей мере один водорастворимый поперечносшитый сополимер свободен от реакционноспособных групп.
79. Офтальмологическое устройство по п. 37, в котором указанный по меньшей мере один водорастворимый поперечносшитый сополимер свободен от концевых сегментов, способных к образованию связи.
80. Офтальмологический раствор по п. 42, в котором указанный по меньшей мере один водорастворимый поперечносшитый сополимер свободен от концевых сегментов, способных к образованию связи.