БЛОКИРУЮЩАЯ УФ-ИЗЛУЧЕНИЕ СИЛИКОН-ГИДРОГЕЛЕВАЯ КОМПОЗИЦИЯ И СИЛИКОН-ГИДРОГЕЛЕВАЯ КОНТАКТНАЯ ЛИНЗА НА ЕЕ ОСНОВЕ
UV RADIATION BLOCKING SILICONE-HYDROGEL COMPOSITION AND SILICONE-HYDROGEL CONTACT LENS BASED THEREON

Уровень техники настоящего изобретения
Область техники, к которой относится настоящее изобретение
Настоящее изобретение относится к силикон-гидрогелевой композиции. Более конкретно, настоящее изобретение относится к блокирующей УФ-излучение силикон-гидрогелевой композиции и силикон-гидрогелевой контактной линзе, содержащей ее.
Описание предшествующего уровня техники настоящего изобретения
Поскольку контактные линзы, сделанные из силикон-гидрогеля, характеризуются высокой проницаемостью для кислорода и пропускают достаточное количество кислорода непосредственно через линзы к роговице, таким образом обеспечивая достаточное количество кислорода для роговицы. В связи с этим силикон-гидрогелевые контактные линзы могут с меньшей степенью вероятности приводить к гипоксии роговицы из-за недостатка кислорода даже после продолжительного ношения контактных линз. Таким образом, силикон-гидрогель стал одним из предпочтительных компонентов для получения контактных линз.
Общеизвестно, что солнечный свет может поражать человеческий глаз, особенно в связи с образованием катаракт и возрастной дистрофией желтого пятна, что может привести к потере зрения. В спектре солнечного света имеют наибольший интерес длинноволновой диапазон и ближняя ультрафиолетовая область спектра (УФА и УФВ), которые характеризуются длиной волны 285-380 нанометров (нм).
Этот диапазон ультрафиолетового излучения, как известно, поражает глаза человека путем возбуждения химических изменений в линзе и сетчатке. Для минимизации поражения глаз оптические устройства для защиты глаз, в частности очки, широко использовались в течение длительного времени. В технической области медицинского устройства блокирующее УФ-излучение соединение в интраокулярной линзе рассматривается как обеспечивающее наилучшую эффективность блокирования УФ-излучения. Эти линзы обычно изготавливали путем сополимеризации полимеризуемого блокирующего УФ-излучение мономера с составом линзы при условии нагревания. Существовало много заявленных эффективных блокирующих УФ-излучение мономеров, пригодных для включения в материалы линз для защиты от УФ-излучения, в частности на основе бензотриазола или бензофенона, упомянутых в патентах США №№4528311; 4716234; 4719248, 4803254.
Однако сложно производить силикон-гидрогелевую контактную линзу с гидрофильной поверхностью, сделанной из гидрофобного материала на основе силикона, и чрезвычайно сложно производить силикон-гидрогелевую контактную линзу с гидрофильной поверхностью, сделанной из гидрофобного материала на основе силикона и гидрофобного блокирующего УФ-излучение мономера. Таким образом, как производить силикон-гидрогелевую контактную линзу с хорошей эффективностью блокирования УФ-излучения и хорошей гидрофильностью, -  все еще является задачей, стоящей перед данной областью техники.
Краткое раскрытие настоящего изобретения
В связи с задачей, стоящей перед данной областью техники, настоящее раскрытие обеспечивает новую блокирующую УФ-излучение силикон-гидрогелевую композицию, и силикон-гидрогелевая линза, сделанная из силикон-гидрогелевой композиции, может сохранять высокую степень влажности и высокую эффективность блокирования УФ-излучения.
Согласно варианту осуществления настоящего раскрытия обеспечивается блокирующая УФ-излучение силикон-гидрогелевая композиция, содержащая гидрофильный силиконовый макромер, блокирующий УФ-излучение мономер, первый гидрофильный мономер, сшиватель и инициатор полимеризации.
Гидрофильный силиконовый макромер присутствует в количестве от 25 до 55 мас.% на основе всей массы силикон-гидрогелевой композиции и имеет структуру химической формулы (1):
X
V-L-S-(L′-V′) (1),
1
2
2
b
2
c
3
2
2
2
f
2
2
3
4
5
6
где V и V′ по отдельности представляют собой полимеризуемую группу на основе этилена; L и L′ по отдельности представляют собой ковалентную связь или мостик; S представляет собой силоксановую группу, которая представляет собой илигде R представляет собой С1-С12-алкильную группу, R представляет собой -(СН)-O-(СН) или С3-С6-алкильную группу, где b представляет собой целое число от 2 до 4, и с представляет собой целое число от 2 до 4, R представляет собой водород или метильную группу, W представляет собой  или *-CHO(CHCHO)-СНСНОСН, где R представляет собой С1-С4-алкильную группу, R представляет собой С1-С2-алкильную группу, R представляет собой С1-С3-алкильную группу, d представляет собой целое число от 2 до 4, е представляет собой целое число от 2 до 4, f представляет собой целое число от 1 до 20, и * представляет собой положение связи W в химической формуле (1), p представляет собой целое число от 10 до 50, q представляет собой целое число от 0 до 25, m представляет собой целое число от 50 до 100,  n представляет собой целое число от 4 до 50 и x равняется 0 или 1.
Блокирующий УФ-излучение мономер присутствует в количестве от 0,5 до 2 мас. % на основе всей массы силикон-гидрогелевой композиции. Первый гидрофильный мономер присутствует в количестве от 30 до 60 мас. % на основе всей массы силикон-гидрогелевой композиции. Сшиватель присутствует в количестве от 0,2 до 2 мас. % на основе всей массы силикон-гидрогелевой композиции. Инициатор полимеризации присутствует в количестве от 0,2 до 1 мас. % на основе всей массы силикон-гидрогелевой композиции.
Согласно различным вариантам осуществления настоящего раскрытия гидрофильный силиконовый макромер имеет структуру химической формулы (2):
1
2
2
b
2
c
3
2
2
2
f
2
2
3
4
5
6
2
g
2
h
3
2
где R представляет собой С1-С12-алкильную группу; R представляет собой -(СН)-O-(СН) или С3-С6-алкильную группу, где b представляет собой целое число от 2 до 4, и с представляет собой целое число от 2 до 4; R представляет собой водород или метильную группу; W представляет собой  или *-CHO(CHCHO)-CHCHOCH, где R представляет собой С1-С4 алкильную группу, R представляет собой С1-С2 алкильную группу, R представляет собой С1-С3-алкильную группу, d представляет собой целое число от 2 до 4, е представляет собой целое число от 2 до 4, f представляет собой целое число от 1 до 20, и * представляет собой положение связи W в химической формуле (2); Y представляет собой -(CH)- или -СОО(СН), где g представляет собой целое число от 0 до 4, и h представляет собой целое число от 2 до 4; L представляет собой ковалентную связь, амидную связь (-CONH-), карбаматную группу (-NHCOO-) или мочевинную группу (-NHCONH-), которая непосредственно соединяет Y и R; и p представляет собой целое число от 10 до 50, и q представляет собой целое число от 0 до 25.
3
2
Согласно различным вариантам осуществления настоящего раскрытия L химической формулы (2) представляет собой ковалентную связь, непосредственно соединяющую Y и R, и q представляет собой целое число от 1 до 25.
Согласно различным вариантам осуществления настоящего раскрытия гидрофильный силиконовый макромер имеет структуру химической формулы (3):
1
2
2
b
2
c
3
3
2
2
2
f
2
2
3
4
5
6
2
g
2
h
2
2
где R представляет собой С1-С12-алкильную группу; R представляет собой -(СН)-O-(СН) или С3-С6-алкильную группу, где b представляет собой целое число от 2 до 4, и с представляет собой целое число от 2 до 4; R и R′ по отдельности представляют собой водород или метильную группу; W представляет собой  или *-СНО(CHCHO)-СНСНОСН, где R представляет собой С1-С4-алкильную группу, R представляет собой С1-С2-алкильную группу, R представляет собой С1-С3-алкильную группу, d представляет собой целое число от 2 до 4, е представляет собой целое число от 2 до 4, f представляет собой целое число от 1 до 20, и * представляет собой положение связи W в химической формуле (3); Y и Y′ по отдельности представляют собой -(CH)- или -COO(CH), где g представляет собой целое число от 0 до 4, и h представляет собой целое число от 2 до 4; L и L′ по отдельности представляют собой ковалентную связь, амидную связь (-CONH-), карбаматную группу (-NHCOO-) или мочевинную группу (-NHCONH-), которая непосредственно связывает R и Y, или R и Y′, соответственно; и m представляет собой целое число от 50 до 100, n представляет собой целое число от 4 до 50, и соотношение m к n находится в диапазоне 2-15.
Согласно различным вариантам осуществления настоящего раскрытия полимеризуемую группу на основе этилена гидрофильного силиконового макромера выбирают из группы, состоящей из акрилата на основе этилена, метакрилата на основе этилена, акриламида на основе этилена, метакриламида на основе этилена, стирола на основе этилена, винилкарбамата на основе этилена и их комбинации.
Согласно различным вариантам осуществления настоящего раскрытия мостик гидрофильного силиконового макромера имеет главную цепочку и боковую цепочку, и основная цепочка, боковая цепочка или обе содержат полярную функциональную группу.
Согласно различным вариантам осуществления настоящего раскрытия полярную функциональную группу гидрофильного силиконового макромера выбирают из группы, состоящей из гидроксила, амида, карбамата и мочевины.
Согласно различным вариантам осуществления настоящего раскрытия силоксановая группа гидрофильного силиконового макромера имеет более 3 атомов кремния и гидрофильную боковую цепочку.
Согласно различным вариантам осуществления настоящего раскрытия гидрофильную боковую цепочку гидрофильного силиконового макромера выбирают из группы, состоящей из амида, гидроксила, полиэтиленоксида и их комбинации.
Согласно различным вариантам осуществления настоящего раскрытия средняя молекулярная масса гидрофильного силиконового макромера находится в диапазоне 300-20000.
Согласно различным вариантам осуществления настоящего раскрытия блокирующий УФ-излучение мономер представляет собой мономер на основе бензофенона, мономер на основе бензотриазола, мономер на основе 2-гидроксифенил-s-триазина или их комбинацию.
Согласно различным вариантам осуществления настоящего раскрытия мономер на основе бензофенона содержит 4-метакрилокси-2-гидроксибензофенон, 4-(2-акрилоксиэтокси)-2-гидроксибензофенон или их комбинацию.
Согласно различным вариантам осуществления настоящего раскрытия мономер на основе бензотриазола выбирают из группы, состоящей из
2-(2-гидрокси-5-метакрилоксиэтилфенил)-2Н-бензотриазола,
2-(2-гидрокси-5-метакрилоксиэтилфенил)-2Н-6-хлорбензотриазола,
2-(2-гидрокси-5-метакрилоксиэтилфенил)-2Н-6-метоксибензотриазола,
2-[3′-трет-бутил-5′-(3″-диметилвинилсилилпропокси)-2′-гидроксифенил]-5-метоксибензотриазола,
2-[3′-трет-бутил-5′-(3″-метакрилоилоксипропил)фенил]-5-хлорбензотриазола,
2-[2′-гидрокси-5′-(γ-метакрилоилоксипропокси)-3′-трет-бутилфенил]-5-метокси-2Н-бензотриазола и их комбинации.
Согласно различным вариантам осуществления настоящего раскрытия мономер на основе 2-гидроксифенил-s-триазина содержит
4-метакрилоксиэтил-2-гидроксифенил-s-триазин,
4-акрилоксиэтил-2-гидроксифенил-s-триазин или их комбинацию.
Согласно различным вариантам осуществления настоящего раскрытия первый гидрофильный мономер содержит N-винилпирролидон (NVP).
Согласно различным вариантам осуществления настоящего раскрытия сшиватель выбирают из группы, состоящей из диметакрилата этиленгликоля, диметакрилата диэтиленгликоля, диметакрилата триэтиленгликоля, диметакрилата тетраэтиленгликоля, аллил-диметакрилата, диаллилового эфира этиленгликоля, диаллилового эфира триэтиленгликоля, диаллилового эфира тетраэтиленгликоля, триаллил-s-триазин-2,4,6(1Н,3Н,5Н)-триона и их комбинации.
Согласно различным вариантам осуществления настоящего раскрытия инициатор полимеризации представляет собой фотоинициатор.
Согласно различным вариантам осуществления настоящего раскрытия фотоинициатор представляет собой инициатор на основе фосфиноксида, инициатор на основе металлоцена титана или их комбинацию.
Согласно различным вариантам осуществления настоящего раскрытия инициатор на основе фосфиноксида выбирают из группы, состоящей из
дифенил-(2,4,6-трифенил)фосфиноксида,
бис(2,4,6-триметилбензоил)фенилфосфиноксида,
бис(2,6-диметоксибензоил)(2,4,4-триметилпентил)фосфиноксида и их комбинации.
Согласно различным вариантам осуществления настоящего раскрытия инициатор на основе металлоцена титана содержит дициклопентадиенил-бис[2,4-дифтор-3-(1-пирролил)фенил]титан.
Согласно различным вариантам осуществления настоящего раскрытия силикон-гидрогелевая композиция также содержит силоксановый мономер в количестве от 5 до 25 мас. % на основе всей массы силикон-гидрогелевой композиции.
Согласно различным вариантам осуществления настоящего раскрытия силоксановый мономер содержит
(3-метакрилокси-2-гидрокси)пропил-бис(триметилсилокси)метилсилан,
(3-метакрилокси-2-гидроксипропокси)пропил-бис(триметилсилокси)метилсилан или их комбинацию.
Согласно различным вариантам осуществления настоящего раскрытия силикон-гидрогелевая композиция также содержит второй гидрофильный мономер в количестве от 5 до 15 мас. % на основе всей массы силикон-гидрогелевой композиции.
Согласно различным вариантам осуществления настоящего раскрытия второй гидрофильный мономер выбирают из группы, состоящей из 2-гидроксиэтилметакрилата, глицерилметакрилата, метакриловой кислоты, акриловой кислоты, N,N-диметилакриламида, N,N-диметилметакриламида, N-винил-N-метилацетамида и их комбинации.
Другой вариант осуществления настоящего раскрытия обеспечивает блокирующую УФ-излучение силикон-гидрогелевую контактную линзу, содержащую тело контактной линзы, состоящее из вышеуказанной силикон-гидрогелевой композиции.
Согласно различным вариантам осуществления настоящего раскрытия коэффициент пропускания УФА (380-316 нм) тела контактной линзы составляет менее 10%, а коэффициент пропускания УФВ (315-285 нм) тела контактной линзы составляет менее 1%.
Следует понимать, что как вышеуказанное общее описание, так и следующее подробное описание являются примерами и предназначены для обеспечения дополнительного пояснения настоящего раскрытия, которое заявляется.
Подробное раскрытие настоящего изобретения
Формы единственного числа, используемые в настоящем документе, включают ссылки на множественное число, если контекст явно не указывает иное. Таким образом, ссылка на, например, металлический слой включает варианты осуществления, имеющие два или более таких металлических слоев, если контекст явно не указывает иное. Ссылка во всем данном описании на "один вариант осуществления" означает, что конкретный признак, структура или характеристика, описанная в сочетании с вариантом осуществления, включена в по меньшей мере один вариант осуществления настоящего раскрытия. Таким образом, появление фраз "согласно одному варианту осуществления" или "согласно варианту осуществления" в различных местах в настоящем описании не обязательно все относятся к одному и тому же варианту осуществления. Кроме того, конкретные признаки, структуры или характеристики можно объединять любым подходящим образом в одном или нескольких вариантах осуществления. Следует иметь в виду, что следующие фигуры нарисованы не в масштабе; скорее, эти фигуры предназначены для иллюстрации.
Из-за высокой проницаемости для кислорода и повышенной смачиваемости силикон-гидрогелевые линзы получили значительное одобрение среди офтальмологов и стали популярными среди потребителей в качестве выбора линз для коррекции их зрения. В последнее время силикон-гидрогелевые линзы, как заявлялось, занимали 50% рынка. Несмотря на их успех, силикон-гидрогелевые линзы все еще считаются сложными для производства, и существует не так много силикон-гидрогелевых линз, которые считаются комфортными для ношения. Одной из наиболее сложных частей при разработке силикон-гидрогелевых линз является смачиваемость поверхности силиконсодержащей гидрогелевой линзы. Вследствие гидрофобного характера очень сложно получить линзу со смачиваемостью, которая достаточно хороша для успешного ношения пациентом. Плохая смачиваемость может вызывать значительное количество липидоподобных отложений, которые не только вредят зрению, но также делают линзу очень некомфортной для ношения.
Хорошо известно, что солнечный свет может поражать человечекий глаз, в частности в связи с образованием катаракт и возрастной дистрофией желтого пятна, что может привести к потере зрения. В спектре солнечного света имеют наибольший интерес длинноволновой диапазон и ближняя ультрафиолетовая область спектра (УФА и УФВ), которые характеризуются длиной волны 285-380 нанометров (нм). Этот диапазон ультрафиолетового излучения, как известно, поражает глаза человека путем возбуждения химических изменений в линзе и сетчатке. Для минимизации поражения глаз оптические устройства для защиты глаз, в частности очки, широко использовались в течение длительного времени. Однако некоторые обычные силикон-гидрогелевые линзы имеют блокирующую УФ-излучение эффективность. Эти линзы обычно модифицируют при помощи блокирующего УФ-излучение мономера, имеющего бензофеноновую группу, бензотриазольную группу или 2-гидроксифенил-s-триазиновую группу. Структуры бензофенона, бензотриазола и 2-гидроксифенил-s-триазина показаны в виде химической формулы 1, химической формулы 2 и химической формулы 3:
Согласно различным вариантам осуществления настоящего раскрытия силикон-гидрогелевая композиция содержит блокирующий УФ-излучение мономер на основе бензотриазола, такой как соединение с химической формулой 4, в количестве 1,5 мас. % на основе всей массы силикон-гидрогелевой композиции; N-винилпирролидон (NVP); гидрофильный силиконовый макромер; соответствующий сшиватель, такой как диметакрилат этиленгликоля (EGDMA); и инициатор на основе фосфиноксида. Силикон-гидрогелевую контактную линзу с высокой степенью влагосодержания производят согласно фотостимулированному способу отверждения.
Согласно следующим различным вариантам осуществления настоящего раскрытия силикон-гидрогелевая композиция и силикон-гидрогелевая контактная линза обсуждаются более подробно ниже, но не ограничивают объем настоящего раскрытия. Блокирующая УФ-излучение силикон-гидрогелевая композиция содержит гидрофильный силиконовый макромер, блокирующий УФ-излучение мономер, первый гидрофильный мономер, сшиватель и инициатор полимеризации.
Гидрофильный силиконовый макромер присутствует в количестве от 25 до 55 массовых процентов (мас. %) на основе всей массы силикон-гидрогелевой композиции и имеет структуру химической формулы (1):
x
V-L-S-(L′-V′) (1).
В химической формуле (1) V и V′ представляют собой по отдельности полимеризуемую группу на основе этилена. Согласно различным вариантам осуществления настоящего раскрытия полимеризуемую группу на основе этилена гидрофильного силиконового макромера выбирают из группы, состоящей из акрилата на основе этилена, метакрилата на основе этилена, акриламида на основе этилена, метакриламида на основе этилена, стирола на основе этилена, винилкарбамата на основе этилена и их комбинации. Согласно различным вариантам осуществления настоящего раскрытия V и V′ представляют собой одинаковую полимеризуемую группу на основе этилена или различные полимеризуемые группы на основе этилена.
В химической формуле (1) L и L′ представляют собой по отдельности ковалентную связь или мостик. Согласно различным вариантам осуществления настоящего раскрытия L может представлять собой ковалентную связь, непосредственно соединяющую V и S. Согласно различным вариантам осуществления настоящего раскрытия L′ может представлять собой ковалентную связь, непосредственно соединяющую V′ и S. Согласно различным вариантам осуществления настоящего раскрытия мостик гидрофильного силиконового макромера имеет основную цепочку и боковую цепочку, и основная цепочка, боковая цепочка или обе содержат полярную функциональную группу. Согласно различным вариантам осуществления настоящего раскрытия полярную функциональную группу гидрофильного силиконового макромера выбирают из группы, состоящей из гидроксила, амида, карбамата и мочевины.
В химической формуле (1) S представляет собой силоксановую группу. Согласно различным вариантам осуществления настоящего раскрытия силоксановая группа гидрофильного силиконового макромера имеет более 3 атомов кремния и гидрофильную боковую цепочку. Согласно различным вариантам осуществления настоящего раскрытия гидрофильную боковую цепочку гидрофильного силиконового макромера выбирают из группы, состоящей из амида, гидроксила, полиэтиленоксида и их комбинации.
1
2
2
b
2
c
3
2
2
2
f
2
2
3
4
5
6
Согласно различным вариантам осуществления настоящего раскрытия силоксановая группа представляет собой  или  где R представляет собой С1-С12-алкильную группу, R представляет собой -(СН)-O-(СН) или С3-С6-алкильную группу, где b представляет собой целое число от 2 до 4, и с представляет собой целое число от 2 до 4, R представляет собой водород или метильную группу, W представляет собой  или *-CHO(CHCHO)-CHCHOCH, где R представляет собой С1-С4-алкильную группу, R представляет собой С1-С2-алкильную группу, R представляет собой С1-С3-алкильную группу, d представляет собой целое число от 2 до 4, е представляет собой целое число от 2 до 4, f представляет собой целое число от 1 до 20, и * представляет собой положение связи W в химической формуле (1), p представляет собой целое число от 10 до 50, q представляет собой целое число от 0 до 25, m представляет собой целое число от 50 до 100, и n представляет собой целое число от 4 до 50.
В химической формуле (1) x равняется 0 или 1. Согласно различным вариантам осуществления настоящего раскрытия средняя молекулярная масса гидрофильного силиконового макромера находится в диапазоне 300-20000.
Согласно различным вариантам осуществления настоящего раскрытия блокирующий УФ-излучение мономер представляет собой мономер на основе бензофенона, мономер на основе бензотриазола, мономер на основе 2-гидроксифенил-s-триазина или их комбинацию.
Согласно различным вариантам осуществления настоящего раскрытия мономер на основе бензофенона содержит 4-метакрилокси-2-гидроксибензофенон, 4-(2-акрилоксиэтокси)-2-гидроксибензофенон или их комбинацию.
Согласно различным вариантам осуществления настоящего раскрытия мономер на основе бензотриазола выбирают из группы, состоящей из
2-(2-гидрокси-5-метакрилоксиэтилфенил)-2Н-бензотриазола,
2-(2-гидрокси-5-метакрилоксиэтилфенил)-2Н-6-хлор-бензотриазола,
2-(2-гидрокси-5-метакрилоксиэтилфенил)-2Н-6-метоксибензотриазола,
2-[3′-трет-бутил-5′-(3″-диметилвинилсилилпропокси)-2′-гидроксифенил]-5-метоксибензотриазола,
2-[3′-трет-бутил-5′-(3″-метакрилоилоксипропил)фенил]-5-хлорбензотриазола,
2-[2′-гидрокси-5′-(γ-метакрилоилоксипропокси)-3′-трет-бутилфенил]-5-метокси-2Н-бензотриазола и их комбинации.
Согласно различным вариантам осуществления настоящего раскрытия мономер на основе 2-гидроксифенил-s-триазина содержит
4-метакрилоксиэтил-2-гидроксифенил-s-триазин,
4-акрилоксиэтил-2-гидроксифенил-s-триазин или их комбинацию.
Согласно различным вариантам осуществления настоящего раскрытия блокирующий УФ-излучение мономер присутствует в количестве от 0,5 до 2 мас. % на основе всей массы силикон-гидрогелевой композиции.
Согласно различным вариантам осуществления настоящего раскрытия первый гидрофильный мономер содержит N-винилпирролидон (NVP). Первый гидрофильный мономер присутствует в количестве от 30 до 60 мас. % на основе всей массы силикон-гидрогелевой композиции.
Согласно различным вариантам осуществления настоящего раскрытия сшиватель выбирают из группы, состоящей из диметакрилата этиленгликоля, диметакрилата диэтиленгликоля, диметакрилата триэтиленгликоля, диметакрилата тетраэтиленгликоля, аллил-диметакрилата, диаллилового эфира этиленгликоля, диаллилового эфира триэтиленгликоля, диаллилового эфира тетраэтиленгликоля, триаллил-s-триазин-2,4,6(1Н,3Н,5Н)-триона и их комбинации. Согласно различным вариантам осуществления настоящего раскрытия сшиватель присутствует в количестве от 0,2 до 2 мас. % на основе всей массы силикон-гидрогелевой композиции.
Согласно различным вариантам осуществления настоящего раскрытия инициатор полимеризации представляет собой фотоинициатор. Согласно различным вариантам осуществления настоящего раскрытия фотоинициатор представляет собой инициатор на основе фосфиноксида, инициатор на основе металлоцена титана или их комбинацию.
Согласно различным вариантам осуществления настоящего раскрытия инициатор на основе фосфиноксида выбирают из группы, состоящей из
дифенил(2,4,6-трифенил)фосфиноксида,
бис(2,4,6-триметилбензоил)фенилфосфиноксида,
бис(2,6-диметоксилбензоил)(2,4,4-триметилпентил)фосфиноксида и их комбинации. Согласно различным вариантам осуществления настоящего раскрытия продукционное название инициатора на основе фосфиноксида включает ТРО, Irgacure-403, Irgacure-819, Irgacure-1700, Irgacure-1800 или подобные.
Согласно различным вариантам осуществления настоящего раскрытия инициатор на основе металлоцена титана содержит дициклопентадиенил-бис[2,4-дифтор-3-(1-пирролил)фенил]титан. Согласно различным вариантам осуществления настоящего раскрытия продукционное название инициатора на основе металлоцена титана включает Irgacure-784 или подобное. Согласно различным вариантам осуществления настоящего раскрытия инициатор полимеризации присутствует в количестве от 0,2 до 1 мас. % на основе всей массы силикон-гидрогелевой композиции.
Согласно различным вариантам осуществления настоящего раскрытия путем облучения силикон-гидрогелевой композиции видимым светом активируют фотоинициатор, а затем проводят полимеризацию.
Согласно различным вариантам осуществления настоящего раскрытия силикон-гидрогелевая композиция также содержит гидрофильный силоксановый мономер в количестве от 5 до 25 мас. % на основе всей массы силикон-гидрогелевой композиции. Согласно различным вариантам осуществления настоящего раскрытия силоксановый мономер содержит (3-метакрилокси-2-гидрокси)пропил-бис(триметилсилокси)метилсилан, показанный в виде химической формулы 5, (3-метакрилокси-2-гидроксипропокси)пропил-бис(триметилсилокси)метилсилан, показанный в виде химической формулы 6, или их комбинацию.
Согласно различным вариантам осуществления настоящего раскрытия силикон-гидрогелевая композиция также содержит второй гидрофильный мономер в количестве от 5 до 15 мас. % на основе всей массы силикон-гидрогелевой композиции. Согласно различным вариантам осуществления настоящего раскрытия второй гидрофильный мономер выбирают из группы, состоящей из 2-гидроксиэтилметакрилата, глицерилметакрилата, метакриловой кислоты, акриловой кислоты, N,N-диметилакриламида, N,N-диметилметакриламида, N-винил-N-метилацетамида и их комбинации.
Согласно различным вариантам осуществления настоящего раскрытия первый гидрофильный силиконовый макромер имеет структуру химической формулы (2):
1
2
2
b
2
c
3
2
2
2
f
2
2
3
4
5
6
2
g
2
h
3
2
где R представляет собой С1-С12-алкильную группу; R представляет собой -(СН)-O-(СН) или С3-С6-алкильную группу, где b представляет собой целое число от 2 до 4, и с представляет собой целое число от 2 до 4; R представляет собой водород или метильную группу; W представляет собой  или *-CHO(CHCHO)-CHCHOCH, где R представляет собой С1-С4-алкильную группу, R представляет собой С1-С2-алкильную группу, R представляет собой С1-С3-алкильную группу, d представляет собой целое число от 2 до 4, е представляет собой целое число от 2 до 4, f представляет собой целое число от 1 до 20, и * представляет собой положение связи W в химической формуле (2); Y представляет собой -(CH)- или -СОО(СН), где g представляет собой целое число от 0 до 4, и h представляет собой целое число от 2 до 4; L представляет собой ковалентную связь, амидную связь (-CONH-), карбаматную группу (-NHCOO-) или мочевинную группу (-NHCONH-), которая непосредственно связывает Y и R; и p представляет собой целое число от 10 до 50, и q представляет собой целое число от 0 до 25.
3
2
Согласно различным вариантам осуществления настоящего раскрытия L химической формулы (2) представляет собой ковалентную связь, непосредственно связывающую Y и R, и q представляет собой целое число от 1 до 25.
Согласно различным вариантам осуществления настоящего раскрытия второй гидрофильный силиконовый макромер имеет структуру химической формулы (3):
1
2
2
b
2
c
3
3
где R представляет собой С1-С12-алкильную группу; R представляет собой -(СН)-O-(СН) или С3-С6-алкильную группу, где b представляет собой целое число от 2 до 4, и с представляет собой целое число от 2 до 4; R и R′ представляют собой по отдельности водород или метильную группу; W представляет собой
2
2
2
f
2
2
3
4
5
6
2
g
2
h
2
2
или *-СНО(CHCHO)-CHCHOCH, где R представляет собой С1-С4-алкильную группу, R представляет собой С1-С2-алкильную группу, R представляет собой С1-С3-алкильную группу, d представляет собой целое число от 2 до 4, е представляет собой целое число от 2 до 4, f представляет собой целое число от 1 до 20, и * представляет собой положение связи W в химической формуле (3); Y и Y′ представляют собой по отдельности -(CH)- или -СОО(СН), где g представляет собой целое число от 0 до 4, и h представляет собой целое число от 2 до 4; L и L′ представляют собой по отдельности ковалентную связь, амидную связь (-CONH-), карбаматную группу (-NHCOO-) или мочевинную группу (-NHCONH-), которая непосредственно связывает R и Y, или R и Y′, соответственно; и m представляет собой целое число от 50 до 100, n представляет собой целое число от 4 до 50, и соотношение m к n находится в диапазоне 2-15.
Согласно различным вариантам осуществления настоящего раскрытия силикон-гидрогелевая композиция может одновременно содержать первый гидрофильный силиконовый макромер и второй гидрофильный силиконовый макромер.
Вариант осуществления 1: получение силикон-гидрогелевой контактной линзы
Получали реакционную смесь, которая содержит N-винилпирролидон (NVP), 2-гидроксиэтилметакрилат (НЕМА), N,N-диметиланилин (DMA), (3-метакрилокси-2-гидроксипропокси)пропил-бис(триметилсилокси)метилсилан, первый гидрофильный силиконовый макромер, показанный в виде химической формулы (2), со средней молекулярной массой 1500, бис(2,4,6-триметилбензоил)-фенилфосфиноксид, диметакрилат этиленгликоля, триаллил-s-триазин-2,4,6(1Н,3Н,5Н)-трион и 2-(2-гидрокси-5-метакрилоксиэтилфенил)-2Н-бензотриазол в количестве 1,5 мас. % на основе всей массы реакционной смеси.
Реакционную смесь отливали между двумя полипропиленовыми формами и отверждали под видимым светом с получением силикон-гидрогелевой контактной линзы. Силикон-гидрогелевую контактную линзу затем высвобождали сухой из форм.
После экстракции при помощи изопропанола и промывки водным раствором силикон-гидрогелевую контактную линзу помещали в блистерную упаковку, заполненную боратным буферным раствором, и стерилизовали.
Согласно этому процессу производства силикон-гидрогелевая контактная линза имела содержание воды, попадающее в диапазон 46-54%. Согласно различным вариантам осуществления настоящего раскрытия силикон-гидрогелевая контактная линза имела содержание воды 48%, проницаемость для кислорода 101 DK, и модуль 0,73 МПа определяли и изучали также для других ключевых свойств.
Вариант осуществления 2: измерение коэффициента пропускания УФ-излучения силикон-гидрогелевой контактной линзы
Измерение коэффициента пропускания УФ-излучения силикон-гидрогелевой контактной линзы проводили при помощи спектрофотометра УФ-видимой области спектра Cary 50. Силикон-гидрогелевую контактную линзу со средней толщиной в центре 80 микрон устанавливали соответствующе в кювете, заполненной боратным буферным раствором.
Коэффициенты пропускания УФА и УФВ силикон-гидрогелевых контактных линз варианта осуществления 1 перечислены в таблице 1.
Таблица 1
В таблице 1 средние коэффициенты пропускания УФА и УФВ силикон-гидрогелевых контактных линз варианта осуществления 1 составляли по отдельности 7,78% и 0,24%. Этот результат согласуется со способностью блокирования УФ-излучения класса I, как определено Управлением по санитарному надзору за качеством пищевых продуктов и медикаментов Соединенных Штатов.
Вариант осуществления 3: измерение гистерезиса краевого угла силикон-гидрогелевой линзы
Измерения краевого угла проводили при помощи способа прилипшего пузырька, подробности которого раскрыты в статье М. Read и соавт. "Динамический анализ краевого угла силикон-гидрогелевых линз" в Journal of Biomaterials Applications, опубликованном в интернете 10 марта 2010 г. Согласно этому способу силикон-гидрогелевую контактную линзу соответствующе зажимали между двумя твердыми пластмассовыми карточками так, что центральная часть линзы становилась относительно плоской, и затем линзу погружали в небольшой резервуар, заполненный раствором боратного буфера. Пузырек затем соответствующим образом вводили на поверхность линзы и устанавливали на поверхности. Фотографию делали при помощи цифровой камеры, и затем при помощи компьютерной программы получали левый и правый краевые углы исходя из изображения, и среднее левого и правого краевого угла записывали.
В таблице 2 перечислен гистерезис краевых углов силикон-гидрогелевой контактной линзы варианта осуществления 1 и коммерчески доступных силикон-гидрогелевых линз, таких как Senofilcon A, Narafilcon A, Galyfilcon A, Enfilcon A, Clariti (Somofilcon А), имеющих блокирующую УФ-излучение эффективность (класс I и II).
Таблица 2
Хорошо известно, что когда гистерезис составляет приблизительно 15° или менее, смачиваемость поверхности гидрогелевой линзы рассматривается как превосходная. В таблице 2 гистерезис для контактной линзы варианта осуществления 1 (9°) выше, чем таковой всех других коммерчески доступных контактных линз, и он относится к наилучшей группе силикон-гидрогелевых линз со смачивающейся поверхностью с гистерезисом приблизительно 15° или менее.
С одной стороны, отличные от варианта осуществления I фотоотвержденные силикон-гидрогелевые контактные линзы характеризуются способностью блокирования УФ-излучения класса I, и ни одна из них не имеет N-винилпирролидон в своей композиции. Термически отвержденные силикон-гидрогелевые контактные линзы характеризуются способностью блокирования УФ-излучения класса II, и они не характеризуются хорошим гистерезисом (в 24-49°). Логично утверждать, что реакция отверждения для производства силикон-гидрогелевой контактной линзы путем стимулированного теплом процесса отверждения может снижать степень смачиваемости поверхности силикон-гидрогелевой контактной линзы так, что гистерезис увеличивается.
Вариант осуществления 4: измерение липидных отложений
1. Получали солевой и модельный липидно-солевой растворы. 10,8 г NaCl растворяли в 1200 мл деионизированной воды с получением 0,9% солевого раствора. 0,1 г холестерина (CAS 57-88-5) растворяли в 10 г этанола, и затем его добавляли в 1000 мл 0,9% солевого раствора вместе с 1,5 г дезоксихолата натрия.
2. Обеспечивали градуировочную кривую ВЭЖХ. 0, 1, 2, 3, 4 и 5 мл вышеуказанного раствора отбирали, и их разбавляли до 10 мл раствора при помощи 0,9% солевым раствором. После тщательного перемешивания их вводили в ВЭЖХ для получения градуировочной кривой.
3. Проводили тест на поглощение. 8 гидратированных линз обеспечивали, и их помещали в стеклянные пробирки, заполненные 2 мл стандартного липидного раствора, по одной в каждую пробирку. Заполненные стеклянные пробирки закрывали и выдерживали в печи при 37°С в течение 8 часов. После вышеуказанного процесса гидратированные линзы отмачивали 2 мл 0,9% солевого раствора в течение 30 минут. Затем их по отдельности объединяли с 4 мл раствора и вводили в ВЭЖХ. Разницу концентрации между стандартным липидным раствором и тестовым раствором использовали для расчета количества липида, поглощенного линзой.
4. Контактную линзу очищали МЦР. Эти протестированные контактные линзы со стадии 3 отмачивали 2 мл МЦР Biotrue в течение 8 часов.
5. На 7-й, 14-й, 21-й и 30-й дни такие же тесты проводили путем повторения стадий 3 и 4.
го
6. Разница между поглощениями контактных линз для различных дней тестирования относительно 1 дня представляла собой массу, накопленную в линзе, которую нельзя удалить из линзы при помощи Biotrue (т.е. остаточные отложения). Общие и остаточные липидные отложения для силикон-гидрогелевых контактных линз после различных периодов тестирования перечислены в таблице 3.
Вариант осуществления 4: измерение белковых отложений
2
4
2
2
4
2
2
1. Получали солевой раствор и модельный раствор белков. 10 г NaCl, 7,7 г NaHPO·12HO и 0,634 г NaHPO·2HO растворяли в 1200 мл деионизированной воды для получения буферного раствора с рН 7,4 и осмотическим давлением 310 мосм/кг HO. 1,9 г лизоцима, 0,2 г альбумина бычьей сыворотки и 0,1 г γ-глобулина растворяли в 1000 мл полученного буферного раствора.
2. Устанавливали кривую поглощения УФ-излучения. 0,1 мл, 0,3 мл, 0,5 мл, 0,7 мл, 0,9 мл, 1,0 мл, 1,2 мл, 1,5 мл и 2,0 мл вышеуказанного белкового раствора разбавляли буферным раствором до 10 мл раствора. После тщательного перемешивания поглощение УФ-излучения измеряли при 280 нм.
3. Проводили тесты на поглощение. 8 гидратированных линз обеспечивали и каждую из них помещали в стеклянную пробирку, заполненную 2 мл стандартного белкового раствора, по отдельности. Заполненные стеклянные пробирки закрывали и выдерживали в печи при 37°С в течение 8 часов. После вышеуказанных процессов линзы отдельно отмачивали 2 мл 0,9% физиологического раствора в течение 30 минут и затем объединяли 4 мл раствора. Поглощения УФ-излучения линзами измеряли. Различия в концентрации между стандартным белковым раствором и тестовым раствором составляло количество белка, поглощенного линзами.
4. Контактная линза, очищенная МЦР. Протестированную линзу со стадии 3 отмачивали в 2 мл МЦР Biotrue в течение 8 часов.
й
й
й
й
5. На 7, 14, 21 и 30 дни тесты проводили путем повторения стадий 3 и 4.
ого
6. Различия между концентрациями поглощений УФ-излучения контактными линзами для различного дня тестирования относительно 1 дня составляло массу, накопленную в линзе, которую нельзя удалить из линзы при помощи Biotrue (т.е. остаточные отложения). Общие и остаточные белковые отложения из силикон-гидрогелевых контактных линз после различных периодов тестирования перечислены в таблице 3.
В таблице 3 перечислены липидные отложения и белковые отложения силикон-гидрогелевых контактных линз.
Таблица 3
й
й
В таблице 3 общее липидное отложение на силикон-гидрогелевой контактной линзе настоящего раскрытия в 1 день составляло 185,2 мкг/линзу, что было подобно общим липидным отложениям коммерчески доступных контактных линз Senofilcon А и Comfilcon А. Однако после повторения процессов очистки при помощи МЦР и тестов на повторное осаждение, остаточное липидное отложение силикон-гидрогелевой контактной линзы настоящего раскрытия на 30 день составляет 1,77 мкг/линзу, что значительно ниже, чем у коммерчески доступных контактных линз Senofilcon А (3,95 мкг/линзу) и Comfilcon А (3,66 мкг/линзу). Следовательно, по сравнению с коммерчески доступными контактными линзами Senofilcon А и Comfilcon А силикон-гидрогелевая контактная линза настоящего раскрытия имеет большую гидрофильность.
й
В таблице 3 показано, что все три линзы, Senofilcon A, Comfilcon А и силикон-гидрогелевая контактная линза настоящего раскрытия, имели значительно меньше белковых отложений (0,568 мкг/линзу), что показывало, что силикон-гидрогелевые контактные линзы имели очень существенную эффективность против отложений белков. С другой стороны, остаточное белковое отложение силикон-гидрогелевой контактной линзы настоящего раскрытия на 30 день составляло 0,033 мкг/линзу, что было выше, чем у коммерчески доступных контактных линз, Senofilcon А (0,21 мкг/линзу) и Comfilcon А (0,25 мкг/линзу). Таким образом, по сравнению с коммерчески доступными контактными линзами Senofilcon А и Comfilcon А силикон-гидрогелевая контактная линза настоящего раскрытия характеризуется лучшей гидрофильностью.
Согласно различным вариантам осуществления настоящего раскрытия коэффициент пропускания УФА (380-316 нм) силикон-гидрогелевой контактной линзы составлял менее 10%, а коэффициент пропускания УФВ (315-285 нм) силикон-гидрогелевой контактной линзы составлял менее 1%, что соответствует способности контактных линз к блокированию УФ-излучения класса I, как определено Управлением по санитарному надзору за качеством пищевых продуктов и медикаментов Соединенных Штатов.
С другой стороны, из-за того, что силикон-гидрогелевая контактная линза является гидрофобной контактной линзой по природе, силикон-гидрогелевая контактная линза легко поглощает липиды так, что вызывает затуманенное зрение или дискомфорт при ношении. Силикон-гидрогелевая контактная линза настоящего раскрытия содержит гидрофильные боковые цепочки, полярные функциональные группы или их комбинацию так, что по сравнению с коммерчески доступными контактными линзами силикон-гидрогелевая контактная линза настоящего раскрытия характеризуется лучшей гидрофильностью и смачиваемостью для эффективного препятствования липидным и белковым отложениям.
Хотя настоящее раскрытие было описано довольно подробно со ссылкой на его конкретные варианты осуществления, возможны другие варианты осуществления. Таким образом, сущность и объем приложенной формулы изобретения не будут ограничены описанием вариантов осуществления, содержащихся в настоящем документе.
Будет очевидно для специалистов в данной области техники, что различные модификации и изменения можно сделать в структуре настоящего раскрытия без отклонения от объема и сущности настоящего раскрытия. С учетом вышесказанного предполагается, что настоящее раскрытие охватывает модификации и изменения настоящего раскрытия при условии, что они попадают в объем нижеследующей формулы изобретения.