АНТИБАКТЕРИАЛЬНЫЕ КОНТАКТНЫЕ ЛИНЗЫ С ПОНИЖЕННОЙ МУТНОСТЬЮ И ИХ ИЗГОТОВЛЕНИЕ
ANTIBACTERIAL CONTACT LENSES WITH REDUCED OPACITY AND THEIR MANUFACTURING

ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ, К КОТОРОЙ ОТНОСИТСЯ ИЗОБРЕТЕНИЕ
Данное изобретение относится к способам изготовления антибактериальных линз.
УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ
Pseudomonas aeruginosa
С 1950-х годов контактные линзы применяют в промышленном масштабе для улучшения зрения. Первые контактные линзы изготавливали из жестких материалов. Пациент использовал их в часы бодрствования и извлекал для очистки. Нововведения в данной области привели к созданию мягких контактных линз, которые можно носить постоянно в течение нескольких дней или более без извлечения для очистки. Несмотря на то, что многим пациентам нравятся такие линзы из-за их повышенной комфортности, данные линзы могут вызывать некоторые неблагоприятные побочные реакции у того, кто их использует. Продолжительное использование подобных линз может содействовать росту на поверхностях мягких контактных линз бактерий или других микроорганизмов, в частности . Рост бактерий или других микроорганизмов может вызывать неблагоприятные побочные реакции, такие как сильное покраснение глаз при использовании контактных линз и ему подобное. Несмотря на то, что проблема роста бактерий и других микроорганизмов наиболее часто обусловлена продолжительным использованием мягких контактных линз, рост бактерий и других микроорганизмов также наблюдается для тех, кто носит жесткие контактные линзы.
Патент US 5820918 раскрывает медицинские приспособления, изготовленные из способного к поглощению воды полимерного материала, содержащего лекарственное соединение, обладающее низкой растворимостью в водных растворах, такое как антисептическое или рентгеноконтрастное соединение. Однако методики, раскрытые в примерах, позволяют получить непрозрачные приспособления, которые не являются подходящими в качестве офтальмологических приспособлений, таких как контактные линзы.
В силу вышесказанного существует потребность в получении контактных линз, которые подавляют рост бактерий или других микроорганизмов и/или адгезию бактерий или других микроорганизмов на/к поверхности контактных линз. Кроме того, существует потребность в получении контактных линз, которые не содействуют адгезии и/или росту бактерий или других микроорганизмов к/на поверхности контактных линз. Помимо этого существует потребность в получении контактных линз, которые подавляют неблагоприятные побочные реакции, связанные с ростом бактерий или других микроорганизмов. Более того, существует потребность в получении упомянутых выше контактных линз способом, которым получают линзы с прозрачностью, подходящей для того, чтобы пользователь мог четко видеть через вышеуказанные линзы. Этим потребностям удовлетворяет нижеследующее изобретение.
КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ РИСУНКА
На Фиг. 1 показана взаимозависимость между отношением молярных концентраций и мутностью.
ПОДРОБНОЕ ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
Данное изобретение охватывает способ получения антибактериальной линзы, содержащей соль металла, состоящей, по существу, из соли металла или состоящей из соли металла, где вышеуказанный способ включает стадии, состоит, по существу, из стадий или состоит из стадий:
(а) обработки отвержденной линзы раствором, содержащим предшественник соли, а также
(б) обработки линзы, полученной на стадии (а), раствором, содержащим металлсодержащий агент, где молярное отношение вышеуказанного металлсодержащего агента в его растворе к вышеуказанному предшественнику соли в его растворе превышает примерно 0,2.
Pseudomonas aeruginosa
Acanthamoeba species
Staphylococcus aureus
Escherichia coli
Staphylococcus epidermidis
Serratia marcesens
В том виде, в котором его используют в данном документе, термин «антибактериальная линза» означает, что линза проявляет одно или несколько из нижеследующих свойств: подавление адгезии бактерий или других микроорганизмов к линзам, подавление роста бактерий или других микроорганизмов на линзах и уничтожение бактерий или других микроорганизмов на поверхности линз или в окружающей линзы области. В рамках настоящего изобретения адгезию бактерий или других микроорганизмов к линзам, рост бактерий или других микроорганизмов на линзах и присутствие бактерий или других микроорганизмов на поверхности линз в совокупности называют «бактериальной колонизацией». Предпочтительно, чтобы линзы по данному изобретению проявляли способность к снижению количества жизнеспособных бактерий или других микроорганизмов, по меньшей мере, примерно 0,25 log, более желательно, по меньшей мере, примерно 0,5 log, наиболее предпочтительно, по меньшей мере, примерно 1,0 log (≥ 90% ингибирование). Подобные бактерии или другие микроорганизмы охватывают те организмы, которые можно обнаружить в глазе, в частности, , , , ,  и , но не ограничены ими.
a
b
3
3
4
3
3
4
1-5
2
+3
+2
+3
+2
+2
+2
+2
+3
+4
+2
+3
+5
+2
+2
+3
+2
+3
+1
+2
+4
+2
+4
+1
+2
+2
+3
+4
+2
-2
-1
-3
-1
-1
-1
-2
-2
-2
-1
-3
-1
-1
-1
-2
-2
-1
+2
+2
+1
+2
+2
+3
+1
+2
+4
+2
+4
+2
+1
+1
В том виде, в котором его используют в данном документе, под термином «соль металла» подразумевают любую молекулу, обладающую общей формулой [M][X], где Х содержит любой отрицательно заряженный ион, а является величиной ≥ 1, b является величиной ≥ 1, а М представляет собой любой положительно заряженный ион металла, выбираемый из числа нижеследующих Al, Co, Co, Ca, Mg, Ni, Ti, Ti, Ti, V, V, V, Sr, Fe, Fe, Au, Au, Au, Pd, Pd, Pt, Pt, Cu, Cu, Mn, Mn, Mn, Zn и им подобных, но не ограниченный ими. Примеры Х охватывают CO , NO , PO , Cl, I, Br, S, O и им подобные, но не ограничены ими. Кроме того, Х охватывает отрицательно заряженные ионы, содержащие CO , NO , PO , Cl, I, Br, S, O и им подобные, такие как СалкилСО . В том виде, в котором его используют в данном документе, термин соли металлов не охватывает цеолиты, раскрытые в патенте WO03/011351. Данная патентная заявка таким образом включена в своей целостности посредством ссылки. Предпочтительные значения а составляют 1, 2 или 3. Предпочтительные значения b составляют 1, 2 или 3. Предпочтительными ионами металлов являются Mg, Zn, Cu, Cu, Au, Au, Au, Pd, Pd, Pt, Pt, Ag и Ag. В особенности желательный ион металла представляет собой Ag. Примеры подходящих солей металлов охватывают сульфид марганца, оксид цинка, сульфид цинка, сульфид меди и фосфат меди, но не ограничены ими. Примеры солей серебра охватывают нитрат серебра, сульфат серебра, йодат серебра, карбонат серебра, фосфат серебра, сульфид серебра, хлорид серебра, бромид серебра, йодид серебра и оксид серебра, но не ограничены ими. Предпочтительные соли серебра представляют собой йодид серебра, хлорид серебра, а также бромид серебра. Линзы по данному изобретению являются офтальмологическими линзами (ниже приведено подробное описание таких линз) и прозрачность этих линз является тем, что важно для пользователей. Для получения линз, обладающих прозрачностью, подходящей для офтальмологических целей, предпочтительно, чтобы диаметр частиц соли металла не превышал примерно 10 микрон (10 мкм), более желательно не превышал примерно 1 мкм, а еще предпочтительнее не превышал примерно 400 нм. Размер таких частиц в линзе можно определить нижеприведенным способом.
Образцы для анализа профильных срезов методом сканирующей электронной микроскопии («SEM») готовили посредством крепления целой линзы вертикально в алюминиевом удерживающем приспособлении диаметром 25 мм, которое было разрезано пополам и просверлено, а также снабжено двумя мелкими крепежными винтами для зажима образца. Линзу зажимали так, чтобы половина материала находилась сверху поверхности удерживающего приспособления. Затем использовали чистую бритву с одним режущим краем для разрезания линзы пополам одним плавным движением для предотвращения раздирания поверхности разреза. Для обеспечения проводимости такие образы далее покрывали углеродом в установке для напыления. Для лучшей проводимости дальний край подобных образцов обмазывали краской на основе коллоидального углерода.
Для анализа поверхности образцы готовили, беря остающуюся часть линзы и отрезая полосу от части близкой к поперечнику, которую затем аккуратно помещали вогнутой поверхностью, направленной вверх, на удерживающее приспособление диаметром 25 мм с двумя двусторонними углеродными «полосками с клеевым слоем» на верхней поверхности. Кроме того, поверхности линзы анализировали на выпуклой поверхности, также закрепляя остающуюся хорду материала линзы выпуклой стороной вверх на двух «полосках с клеевым слоем». В обоих случаях для прижимания контактной линзы плашмя к углеродным «полоскам с клеевым слоем» использовали лист чистого материала Teflon (толщиной 0,032 дюйма). Кроме того, такие образцы покрывали слоем графита SpecPure толщиной 20 - 40 нм в установке для напыления углерода. Для лучшей проводимости дальний край этих образцов обмазывали краской на основе коллоидального углерода.
Как для выпуклой, так и для вогнутой поверхностей каждой линзы при различных увеличениях получали три фотографии (левая, находящаяся посередине и правая). Фотографии профильных срезов получали при увеличениях 5000х и 12500х. Для каждого положения (левое, находящееся посередине или правое) образца линзы получали примерно от 5 до 10 фотографий в зависимости от толщины линзы, начиная от выпуклого края линзы до вогнутого края линзы. Фотографии «сшивали» для определения размера частиц йодида серебра и информации об их распределении внутри линзы.
Как на поверхности, так и для профильных срезов определение распределений частиц по размерам проводили с помощью программного обеспечения для анализа изображений Scion Image, используя фотографии, снятые при увеличении 5000х. Результаты накапливали для трех линз из каждой партии.
Все фотографии получали при энергии пучка 5 кВ. Несмотря на то, что получали фотографии как для вторичных электронов (SE), так и для отраженных электронов (BSE), благодаря высокому контрасту частиц йодида серебра по сравнению с фоном, для анализа размера частиц использовали только BSE фотографии, снятые при увеличении 5000×.
Содержание металла в линзах определяли относительно общей массы линз. В том случае, когда металл представляет собой серебро, предпочтительное содержание серебра составляет примерно от 0,00001 весового процента (0,1 часть/млн) до 10,0 весовых процентов, желательно примерно от 0,0001 весового процента (1 часть/млн) до 1,0 весового процента, наиболее предпочтительно примерно от 0,001 весового процента (10 частей/млн) до 0,1 весового процента, от массы линзы в сухом состоянии. Что касается введения солей металлов, то молекулярная масса солей металлов определяет пересчет содержания иона металла, выраженного в весовых процентах, в содержание соли металла, выраженное в весовых процентах. Предпочтительное содержание соли серебра составляет примерно от 0,00003 весового процента (0,3 части/млн) до 30,0 весовых процентов, желательно примерно от 0,0003 весового процента (3 частей/млн) до 3,0 весовых процентов, наиболее предпочтительно примерно от 0,003 весового процента (30 частей/млн) до 0,3 весового процента, от массы линзы в сухом состоянии.
Термин «раствор» относится к водным или органическим смесям, в которых растворимы предшественники солей. Предпочтительными растворами являются водные растворы. Растворы могут содержать буферные соли, такие как борат натрия/борная кислота, инертные наполнители, поверхностно-активные вещества, смачивающие добавки и им подобные. Термин «предшественник соли» относится к любому соединению или смеси, которое(ая) содержит катион, который может быть замещен ионами металлов. Концентрация предшественника соли в его растворе находится в диапазоне примерно от 0,00001 весового процента до 10,0 весовых процентов (0,1 часть/млн - 100000 частей/млн), более предпочтительно примерно от 0,0001 весового процента до 1,0 весового процента (1 часть/млн - 10000 частей/млн), наиболее желательно примерно от 0,001 весового процента до 0,1 весового процента (10 частей/млн - 1000 частей/млн) от общей массы раствора. Примеры предшественников солей охватывают неорганические молекулы, такие как хлорид натрия, йодид натрия, бромид натрия, сульфид натрия, хлорид лития, йодид лития, бромид лития, сульфид лития, бромид калия, хлорид калия, сульфид калия, йодид калия, йодид рубидия, бромид рубидия, хлорид рубидия, сульфид рубидия, йодид цезия, бромид цезия, хлорид цезия, сульфид цезия, хлорид кальция, бромид кальция, йодид кальция, сульфид кальция, хлорид магния, бромид магния, йодид магния, сульфид магния, тетрахлораргентат натрия и им подобные, но не ограничены ими. Примеры органических молекул охватывают лактат тетраалкиламмония, сульфат тетраалкиламмония, галогениды четвертичного аммония, такие как хлорид, бромид или йодид тетраалкиламмония, но не ограничены ими. Предпочтительный предшественник соли выбирают из группы, в которую входят хлорид натрия, йодид натрия, бромид натрия, хлорид лития, сульфид лития, сульфид натрия, йодид калия, сульфид калия, бромид калия, хлорид калия и тетрахлораргентат натрия, а в особенности желательным предшественником соли является йодид натрия.
Термин «металлсодержащий агент» относится к любой композиции (включая водные растворы), содержащей ионы металлов. Примеры подобных композиций охватывают водные или органические растворы нитрата серебра, трифлата серебра или ацетата серебра, сульфата серебра, тетрафторбората серебра, ацетата цинка, сульфата цинка, ацетата меди, сульфата меди и им подобных, но не ограничены ими, где концентрация металлсодержащего агента в растворе составляет примерно 1 мкг/мл или более. Предпочтительный металлсодержащий агент представляет собой водный раствор нитрата серебра, где концентрация нитрата серебра в растворе превышает или составляет примерно от 0,0001 весового процента до 2 весовых процентов, более желательно превышает примерно 0,001 и составляет примерно до 0,1 весового процента, от общей массы раствора. Термин «обработка» относится к любому способу контакта раствора металлсодержащего агента или раствора предшественника соли с линзой, где предпочтительный способ заключается в погружении линзы в такие растворы. Обработка может включать нагревание линзы в растворе металлсодержащего агента или предшественника соли, однако предпочтительно, чтобы обработку проводили при комнатной температуре. Продолжительность такой обработки может всюду составлять примерно от 30 секунд до 24 часов, предпочтительно примерно от 30 секунд до 15 минут.
В том виде, в котором его используют в данном документе, термин «молярное отношение» относится к отношению содержания металлсодержащего агента к содержанию предшественника соли. Его рассчитывают, деля концентрацию содержащегося в растворе металлсодержащего агента, выраженную в частях/млн, на молекулярную массу металлсодержащего агента для получения первого числа и деля концентрацию содержащегося в растворе предшественника соли, выраженную в частях/млн, на молекулярную массу предшественника соли для получения второго числа. Отношение первого числа ко второму числу представляет собой молярное отношение. Например, если металлсодержащий агент представляет собой нитрат серебра (500 частей/млн, молекулярная масса 169,88), а предшественником соли является йодид натрия (700 частей/млн, молекулярная масса 149,89), то первое число равно 4,67, а второе число равно 2,94. Молярное отношение для этих условий составляет 0,63. Для изготовления линз с подходящей мутностью по данному изобретению предпочтительно, чтобы молярное отношение превышало примерно 0,2, более желательно превышало примерно 0,4, еще предпочтительнее находилось в диапазоне примерно от 0,6 до 2,4, наиболее желательно находилось в диапазоне примерно от 0,6 до 10,0.
В том виде, в котором его используют в данном документе, термин «линза» относится к офтальмологическому приспособлению, которое располагается в глазу или на нем. Такие приспособления могут обеспечить оптическую компенсацию, уход за раной, доставку лекарственных веществ, диагностическую функциональность, косметическое улучшение или косметический эффект либо комбинацию этих свойств. Термин линза охватывает мягкие контактные линзы, жесткие контактные линзы, интраокулярные линзы, поверхностные линзы, офтальмологические вставки, а также оптические вставки, но не ограничен ими. Мягкие контактные линзы изготавливают из силиконовых эластомеров или гидрогелей, которые охватывают силиконовые гидрогели и фторгидрогели, но не ограничены ими.
Например, термин «линза» охватывает те линзы, которые изготавливают из композиций для мягких контактных линз, описанных в патентах U.S. 5710302, WO 9421698, EP 406161, JP 2000016905, U.S. 5998498, патентной заявке US Pat. App. No. 09/532943, патентах U.S. 6087415, U.S. 5760100, U.S. 5776999, U.S. 5789461, U.S. 5849811 и U.S. 5965631, но не ограничен ими. Помимо этого соли металлов по данному изобретению можно добавлять в коммерческие мягкие контактные линзы. Примеры композиций для мягких контактных линз охватывают композиции этафилкон А, генфилкон А, ленефилкон А, полимакон, аквафилкон А, балафилкон А, галифилкон А, сенофилкон А и лотрафилкон А, но не ограничены ими. Предпочтительные композиции для линз представляют собой этафилкон А, балафилкон А, аквафилкон А, галифилкон А, лотрафилкон А, а также силиконовые гидрогели, как те, которые получали в патенте U.S. 5,998,498, патентной заявке US Ser. No. 09/532,943, частично продолжающейся заявке US Pat App. No. 09/532,943, зарегистрированной 30 августа 2000 года, патентах WO03/22321, U.S. 6087415, U.S. 5760100, U.S. 5776999, U.S. 5789461, U.S. 5849811 и U.S. 5965631. Эти патенты, также как и все другие патенты, раскрытые в этом параграфе, включены таким образом в своей целостности посредством ссылки.
Предпочтительно, чтобы в линзы, изготавливаемые из компонентов, представляющих собой силиконовые гидрогели, вводили соли металлов. Силиконсодержащий компонент представляет собой тот, который содержит, по меньшей мере, одну [-Si-O-Si]-группу в мономере, макромере или форполимере. Предпочтительно, чтобы Si и присоединенный О присутствовали в силиконсодержащем компоненте в количестве, превышающем 20 весовых процентов, а более желательно превышающем 30 весовых процентов, от общей молекулярной массы силиконсодержащего компонента. Предпочтительно, когда пригодные силиконсодержащие компоненты содержат способные к полимеризации функциональные группы, такие как акрилатные, метакрилатные, акриламидные, метакриламидные, N-виниллактамовые, N-виниламидные и стирильные функциональные группы. Примеры силиконовых компонентов, которые можно включать в композиции для получения силиконовых гидрогелей, охватывают силиконовые макромеры, форполимеры и мономеры, но не ограничены ими. Примеры силиконовых макромеров охватывают без ограничения полидиметилсилоксан, метакрилированный боковыми гидрофильными группами, как описано в патентах United States Patents Nos. 4259467, 4260725 и 4261875, полидиметилсилоксановые макромеры со способной(ыми) к полимеризации функциональной(ыми) группой(ами), описанные в патентах U.S. Patents Nos. 4136250, 4153641, 4189546, 4182822, 4343927, 4254248, 4355147, 4276402, 4327203, 4341889, 4486577, 4605712, 4543398, 4661575, 4703097, 4837289, 4954586, 4954587, 5346946, 5358995, 5387632, 5451617, 5486579, 5962548, 5981615, 5981675 и 6039913, полисилоксановые макромеры, включающие гидрофильные мономеры, такие как те, которые описаны в патентах U.S. Patents Nos. 5010141, 5057578, 5314960, 5371147 и 5336797, макромеры, содержащие полидиметилсилоксановые блоки и блоки простого полиэфира, такие как те, которые описаны в патентах U.S. Patents Nos. 4871785 и 5034461, их комбинации и им подобные. Все патенты, упомянутые в данном документе, включены таким образом в своей целостности посредством ссылки.
Кроме того, можно использовать силиконсодержащие и/или фторсодержащие макромеры, описанные в патентах U.S. Patents Nos. 5760100, 5776999, 5789461, 5807944, 5965631 и 5958440. Подходящие силиконсодержащие мономеры охватывают трис(триметилсилокси)силилпропилметакрилат, гидроксилфункциональные силиконсодержащие мономеры, такие как 3-метакрилокси-2-(гидроксипропилокси)пропилбис(триметилсилокси)метилсилан и те, которые раскрыты в патенте WO03/22321, а также mPDMS-содержащие или силоксановые мономеры, описанные в патентах U.S. Patents Nos. 4120570, 4139692, 4463149, 4450264, 4525563, 5998498, 3808178, 4139513, 5070215, 5710302, 5714557 и 5908906.
Дополнительные подходящие силоксансодержащие мономеры охватывают амидные аналоги соединения TRIS, описанные в патенте U.S. 4711943, винилкарбаматные или карбонатные аналоги, описанные в патенте U.S. 5070215, а также мономеры, описанные в патенте U.S. 6020445, полидиметилсилоксаны с концевыми монометакрилоксипропильными группами, полидиметилсилоксаны, 3-метакрилоксипропилбис(триметилсилокси)метилсилан, метакрилоксипропилпентаметилдисилоксан и их комбинации.
В дополнение к композициям для мягких контактных линз можно использовать композиции для жестких контактных линз. Примеры композиций для жестких контактных линз представляют собой композиции, состоящие из полимеров, которые включают полимеры полиметилметакрилата, кремнийсодержащих акрилатов, силиконакрилатов, фторсодержащих акрилатов, простых фторсодержащих эфиров, полиацетиленов и полиимидов, но не ограничены ими, где описание получения композиций, представляющих собой типичные примеры, можно найти в патентах JP 200010055, JP 6123860 и U.S. Patent 4330383. Интраокулярные линзы по данному изобретению можно изготовить, используя известные материалы. Например, линзы можно изготовить из жесткого материала, включающего без ограничения полиметилметакрилат, полистирол, поликарбонат или им подобные, а также их комбинации. Кроме того, можно использовать эластичные материалы, включая без ограничения гидрогели, силиконовые материалы, акриловые материалы, фторуглеродные материалы и им подобные или их комбинации. Типичные интраокулярные линзы описаны в патентах WO 0026698, WO 0022460, WO 9929750, WO 9927978, WO 0022459, а также JP 2000107277, U.S. 4301012, 4872876, 4863464, 4725277, 4731079. Все литературные источники, упомянутые в данной заявке, включены таким образом в своей целостности посредством ссылки.
Было обнаружено, что при введении соли металла согласно идеям настоящего изобретения получают офтальмологические приспособления, которые, по существу, не обладают нежелательной мутностью. Предпочтительно, чтобы линзы по настоящему изобретению являлись оптически прозрачными с оптической прозрачностью сравнимой с линзами, такими как линзы, изготовленные из этафилкона А, генфилкона А, галифилкона А, ленефилкона А, полимакона, аквафилкона А, балафилкона А и лотрафилкона А. В частности, линзы по настоящему изобретению обладают степенью мутности, величина которой, выраженная в процентах, не превышает примерно 200%, предпочтительно не превышает примерно 150%, более желательно не превышает примерно 100%, еще предпочтительнее не превышает 60%, еще более желательно не превышает примерно 50%.
Степень мутности, выражаемую в процентах, определяют, используя описанный ниже способ. Гидратированную испытываемую линзу в боратном буфере (SSPS) помещают в прозрачную стеклянную ячейку с размерами 20×40×10 мм, находящуюся при комнатной температуре поверх плоского черного фона, освещая снизу оптико-волоконной лампой (оптико-волоконный источник света с диаметром светового волокна 0,5 дюйма, установленный на установочную мощность 4-5,4 производства фирмы Titan Tool Supply Co.) под углом 66° по отношению к нормали ячейки для линзы и фотографируя линзу сверху под прямым углом к ячейке для линзы с помощью видеокамеры (DVC 1300C : 19130 RGB камера с объективом Navitar TV Zoom 7000, способным плавно менять фокусное расстояние, сохраняя резкость изображения), помещенной на расстоянии 14 мм выше платформы для линзы. Фоновое рассеяние вычитают из рассеяния, создаваемого линзой, путем введения поправки на рассеяние, получаемое при фотографировании пустой ячейки, используя программное обеспечение EPIX XCAP V 1.0. Фотографию рассеянного света с учтенным фоном количественно анализируют, интегрируя по 10 мм центральной части линзы, и сравнивая затем с данными для линзы CSI Thin Lens с диоптрией - 1,00, для которой произвольно устанавливают степень мутности, равной 100, при отсутствии линз, для которых степень мутности устанавливают равной 0. Анализируют пять линз, а результаты усредняют для получения степени мутности, выражаемой в процентах от мутности для стандартной линзы CSI.
Термин «отверждение» относится к любому из ряда способов, применяемых для осуществления взаимодействия смеси компонентов линзы (то есть мономеров, форполимеров, макромеров и им подобных), приводящих к получению линзы. Линзы можно отверждать посредством воздействия света или тепла. Предпочтительный способ отверждения заключается в воздействии излучения, желательно УФ- или видимого света, а наиболее предпочтительно видимого света. Композиции для линз по настоящему изобретению можно получать любым из способов, известных тем специалистам, которые квалифицированы в данной области техники, такими как тряска или перемешивание, и применяемых для получения полимерных изделий или приспособлений известными способами.
Например, антибактериальные линзы по данному изобретению можно получать смешением реакционноспособных компонентов и любого(ых) разбавителя(ей) с инициатором полимеризации и отверждением при подходящих условиях для получения продукта, которому можно затем придать подходящую форму посредством обработки обтачиванием, резанием и им подобных. С другой стороны, реакционную смесь можно поместить в пресс-форму и затем отверждать в соответствующее изделие.
Известны различные способы переработки композиции для линзы при получении контактных линз, включая отливку при вращении и «статическую» отливку. Способы отливки при вращении раскрыты в патентах U.S. 3408429 и 3660545, а способы «статической» отливки раскрыты в патентах U.S. 4113224 и 4197266. Предпочтительный способ получения антибактериальных линз по данному изобретению заключается в формовании. В случае линз из гидрогелей при таком способе композицию для линз помещают в пресс-форму с формой, приблизительно соответствующей форме конечной желаемой линзы, и создают для композиции для линзы условия, при которых происходит полимеризация компонентов, что приводит к получению твердого диска, который подвергают ряду различных стадий переработки, включая обработку заполимеризованной линзы жидкостями (такими как вода, неорганические соли или органические растворы) для набухания или иначе приводят данную линзу в равновесное состояние перед помещением такой линзы в ее конечную упаковку. Такие способы дополнительно описаны в патентах U.S. Pat. Nos. 4495313, 4680336, 4889664 и 5039459, которые таким образом включены в данный документ посредством ссылки. Заполимеризованные линзы, которые не набухли или иначе не были приведены в равновесное состояние, представляют собой рассматриваемые в рамках данного изобретения отвержденные линзы.
Кроме того, данное изобретение охватывает способ получения антибактериальной линзы, содержащей соль металла, состоящей, по существу, из соли металла или состоящей из соли металла, где вышеуказанный способ включает стадии, состоит, по существу, из стадий или состоит из стадий:
(а) обработки отвержденной линзы раствором, содержащим металлсодержащий агент, и
(б) обработки линзы, полученной на стадии (а), раствором, содержащим предшественник соли, где молярное отношение вышеуказанного металлсодержащего агента в его растворе к молярному отношению вышеуказанного предшественника соли в его растворе превышает примерно 0,2.
Все термины «антибактериальная линза», «соль металла», «предшественник соли», «металлсодержащий агент», «раствор», «молярное отношение», а также «обработка» обладают своими указанными выше значениями и предпочтительными диапазонами.
Более того, данное изобретение охватывает антибактериальную линзу, содержащую соль металла, состоящую, по существу, из соли металла или состоящую из соли металла, изготавливаемую посредством способа, включающего стадии, состоящего, по существу, из стадий или состоящего из стадий:
(а) обработки отвержденной линзы раствором, содержащим предшественник соли, и
(б) обработки линзы, полученной на стадии (а), раствором, содержащим металлсодержащий агент, где молярное отношение вышеуказанного металлсодержащего агента в его растворе к молярному отношению вышеуказанного предшественника соли в его растворе превышает примерно 0,2.
Все термины «антибактериальная линза», «соль металла», «предшественник соли», «металлсодержащий агент», «раствор», «молярное отношение», а также «обработка» обладают своими указанными выше значениями и предпочтительными диапазонами.
Более того, данное изобретение охватывает антибактериальную линзу, содержащую соль металла, состоящую, по существу, из соли металла или состоящую из соли металла, изготавливаемую посредством способа, включающего стадии, состоящего, по существу, из стадий или состоящего из стадий:
(а) обработки отвержденной линзы раствором, содержащим металлсодержащий агент, и
(б) обработки линзы, полученной на стадии (а), раствором, содержащим предшественник соли, где молярное отношение вышеуказанного металлсодержащего агента в его растворе к молярному отношению вышеуказанного предшественника соли в его растворе превышает примерно 0,2.
Все термины «антибактериальная линза», «соль металла», «предшественник соли», «металлсодержащий агент», «раствор», «молярное отношение», а также «обработка» обладают своими указанными выше значениями и предпочтительными диапазонами.
Несмотря на то, что мутность является одним из показателей прозрачности линзы, линза может обладать низкой суммарной прозрачностью, но может содержать локальные области металлсодержащих агентов, содержащих осажденные металлсодержащие агенты («локальные области осаждения»). Одно из преимуществ линз по данному изобретению и способов их получения заключается в уменьшении локальных областей осаждения. Это можно продемонстрировать методом темнопольной микроскопии согласно приведенным ниже способам.
Гидратированную испытываемую линзу, которую необходимо изучить, помещают в кристаллизационную ванну фирмы Kimble Glass, Inc. [KIMAX 23000 5035, 50×35 мм]. В ванну добавляют боратный буферный раствор сульфата натрия (SSPS, 10-12 мл), отфильтрованный через фильтр с размером пор ≤ 0,45 мкм. Линзу помещают вблизи центра ванны для минимизации артефактов, возникающих на фотографии из-за отраженного света. Для исследования используют микроскоп Nikon SMZ 1500. Ванну, содержащую линзу, помещают на подсвеченный предметный столик. Устанавливают наибольшую интенсивность источника света, а для микроскопа задают режим темного поля D.F. (Dark Field). Апертуру света микроскопа полностью открывают. Программное обеспечение, используемое для регистрации фотографий, называется «Aquinto made by http://www.olympus-sis.com/» (прежде известное под названием Aquinto). Для получения фотографий используют цифровой фотоаппарат Nikon DXM1200F при нижеследующих настройках фотоаппарата (установленных в Program Aquinto): «Exposure time = 53.0555 ms», «Color Filter» = «gray», «Capture mode» = «960x768», «Mirror horz», «Mirror vert», «Logarithmic» и «Auto refresh» отменены. В списке «Optimize» (в Program Aquinto) все настройки фильтров устанавливают на «No filter». Полученные фотографии анализируют для нахождения областей локального осаждения.
Следующие ниже примеры включены для иллюстрации данного изобретения. Эти примеры не ограничивают данное изобретение. Подразумевают, что они предлагают способ осуществления данного изобретения на практике. Те специалисты, которые обладают знаниями в области контактных линз, а также других специализированных товаров могут найти другие способы осуществления данного изобретения на практике. Однако полагают, что такие способы находятся в пределах объема данного изобретения.
ПРИМЕРЫ
В примерах использовали приведенные ниже обозначения и исходные компоненты.
Консервирующий раствор сульфата натрия (SSPS)
2
Раствор SSPS содержит нижеследующие компоненты, представляющие собой растворы в деионизованной HO:
1,40% (вес.) раствор сульфата натрия
1330-43-4
0,185% (вес.) раствор бората натрия [], Mallinckrodt
10043-35-3
0,926% (вес.) раствор борной кислоты [], Mallinckrodt
0,005% (вес.) раствор метилцеллюлозы
Раствор нитрата серебра с концентрацией 700 частей/млн
0,7 г нитрата серебра
1000 мл деионизованной воды
Раствор йодида натрия
1,1 г йодида натрия
1000 г деионизованной воды (содержащей метилцеллюлозу, концентрация которой составляет 50 частей/млн)
Пример 1
Получение антибактериальных линз из отвержденных линз
Отвержденные и гидратированные линзы из галифилкона А помещают в мерную емкость, в которой находится раствор йодида натрия с концентрацией последнего 1100 частей/млн, содержащий метилцелюлозу, концентрация которой составляет 50 частей/млн (1 линза на 3 мл раствора, концентрация которого составляет 1100 мкг/мл). Линзы переносили из мерной емкости в блистерную упаковку, где удаляли избыток раствора йодида натрия. В блистерную упаковку на промежуток времени от двух до пяти минут вводили раствор нитрата серебра (800 мкл раствора нитрата серебра в деионизованной воде, концентрация которого составляла 700 мкг/мл). Удаляли раствор нитрата серебра, а линзы помещали в мерную емкость, содержащую деионизованную воду, и оставляли приблизительно на тридцать минут. Деионизованную воду замещали на свежую деионизованную воду и предоставляли возможность линзе находиться в ней в течение дополнительных 30 минут. Затем раствор замещали на раствор сульфата натрия в боратном буфере (SSPS). Линзы переносили в блистерные упаковки, содержащие раствор SSPS. Блистерные упаковки герметизировали и автоклавировали при температуре 125°С в течение 18 минут, а также анализировали для определения степени мутности и содержания серебра. Определено, что среднее содержание серебра в линзе составляет приблизительно 16,0 мкг.
Содержание серебра в линзах после автоклавирования линз определяли методом инструментального нейтронно-активационного анализа (Instrumental Neutron Activation Analysis) «INAA». Анализ INAA представляет собой качественный и количественный метод элементного анализа, основанный на искусственном вызывании образования определенных радионуклидов посредством облучения нейтронами в ядерном реакторе. За облучением образца следует количественное измерение характеристического гамма-излучения, испускаемого распадающимися радионуклидами. Регистрируемое гамма-излучение определенной энергии указывает на присутствие конкретного радионуклида, позволяя проводить определение с высокой степенью специфичности. Becker, D.A.; Greenberg, R.R.; Stone, S.F. J. Radioanal. Nucl. Chem. 1992, 160(1), 41-53; Becker, D.A.; Anderson, D.L.; Lindstrom, R.M.; Greenberg, R.R.; Garrity, K.M.; Mackey, E.A. J. Radioanal. Nucl. Chem. 1994, 179(1), 149-54. В методике анализа INAA, применяемой для количественного определения содержания серебра в материале контактной линзы, используются две нижеследующие ядерные реакции:
110
109
1. При вызываемой при воздействии облучения реакции изотоп Ag образуется из стабильного изотопа Ag (распространенность изотопа = 48,16%) после захвата радиоактивного нейтрона, образующегося в ядерном реакторе.
110
1/2
2. При реакции распада изотоп Ag (τ = 24,6 секунд) распадается в первую очередь путем эмиссии электрона, которая пропорциональна начальной концентрации, с энергетической характеристикой такого радионуклида (657,8 кэВ).
110
Гамма-излучение, характерное для распада изотопа Ag облученных стандартов и образцов, измеряют с помощью метода гамма-резонансной спектроскопии, представляющего собой хорошо разработанный способ анализа амплитуд импульсов, дающий оценку концентрации определяемого элемента.
Пример 2
Сильная мутность
Линзы из галифилкона А обрабатывали, как описано в примере 1, используя для достижения содержания серебра 16,7 ± 0,4 мкг и степени мутности 175,7 ± 18,8% CSI растворы с нижеследующими концентрациями: раствор йодида натрия с концентрацией 5000 частей/млн и раствор нитрата серебра с концентрацией 500 частей/млн. Молярное отношение составляет 0,09.
Пример 3
Слабая мутность
Линзы из галифилкона А обрабатывали, как описано в примере 1, используя для достижения содержания серебра 16,0 ± 0,3 мкг и степени мутности 37,6 ± 7,8% CSI растворы с нижеследующими концентрациями: раствор йодида натрия с концентрацией 1100 частей/млн и раствор нитрата серебра с концентрацией 700 частей/млн. Молярное отношение составляет 0,56.
Пример 4
Получение антибактериальных линз из отвержденных линз
Отвержденные и гидратированные линзы из галифилкона А помещают в мерную емкость, в которой находится раствор йодида натрия, содержащий метилцелюлозу, концентрация которой составляет 50 частей/млн (1 линза на 3 мл раствора). Линзы переносили из мерной емкости в блистерную упаковку, где удаляли избыток раствора йодида натрия. В блистерную упаковку на промежуток времени от двух до пяти минут вводили раствор нитрата серебра (800 мкл) (см. Таблицу 1, в которой приведены концентрация и время). Удаляли раствор нитрата серебра, а линзы помещали в мерную емкость, содержащую деионизованную воду, и оставляли приблизительно на тридцать минут. Деионизованную воду замещали на свежую деионизованную воду и предоставляли линзе возможность находиться в ней в течение дополнительных 30 минут. Затем раствор замещали на раствор сульфата натрия в боратном буфере (SSPS). Линзы переносили в блистерные упаковки, содержащие раствор SSPS. Блистерные упаковки герметизировали и автоклавировали при температуре 125ºС в течение 18 минут, а также анализировали для определения степени мутности и содержания серебра. На Фиг. 1 показано графическое представление результатов, приведенных в Таблице. На этом рисунке продемонстрировано, что отношения молярных концентраций примерно 0,2 или выше понижают степень мутности линз, выражаемую в процентах.
Таблица
Йодид натрия (части/млн)
Нитрат серебра (части/млн)
Время, на которое вводили раствор нитрата серебра (минуты)
Усредненная степень мутности,% от мутности линзы CSI
Стандартное отклонение для степени мутности (%)
Среднее содержание серебра (мкг)
Стандартное отклонение для содержания серебра (мкг)
Моль [I]
Моль [Ag]
Отношение [Ag]/[I]
1500
150
3,5
60,35
0,38
7,1
0,7
10,01
0,88
0,09
700
225
2
32,68
1,13
9,3
0,5
4,67
1,32
0,28
1500
225
5
71,9
9,8
11,9
0,3
10,01
1,32
0,13
1100
150
2
52,94
1,73
6,6
1,1
7,34
0,88
0,12
700
300
3,5
30,07
3,27
9,9
0,1
4,67
1,77
0,38
1100
225
3,5
73,86
11,34
12,4
0,6
7,34
1,32
0,18
1100
300
5
44,44
8,12
14,8
0,4
7,34
1,77
0,24
1100
300
2
54,06
15,39
14,1
0,4
7,34
1,77
0,24
1100
225
3,5
78,85
8,81
12,7
0,4
7,34
1,32
0,18
1100
225
3,5
67,31
1,7
13
0,2
7,34
1,32
0,18
700
150
3,5
58,12
3,23
8,5
0,2
4,67
0,88
0,19
700
225
5
34,4
3,76
9,3
0,4
4,67
1,32
0,28
1500
300
3,5
92,19
19,38
16,6
0,3
10,01
1,77
0,18
1100
150
5
52,32
2,56
8,5
0,7
7,34
0,88
0,12
1500
225
2
81,65
19,31
11,7
0,6
10,01
1,32
0,13
10000
1000
5
292,58
96,85
40,0
3,4
66,71
5,89
0,09
5000
500
5
175,74
18,82
16,7
0,4
33,36
2,94
0,09
1300
700
5
48,13
12,03
17,4
2,3
8,67
4,12
0,48
1100
700
2
37,55
7,83
16,0
0,3
7,34
4,12
0,56
1300
700
5
52,39
8,23
18,2
0,3
8,67
4,12
0,48
1100
500
5
54,97
15,08
15,1
0,3
7,34
2,94
0,40
1100
700
2
43,65
8,79
15,4
0,4
7,34
4,12
0,56
1100
500
5
59,28
16,50
15,2
0,4
7,34
2,94
0,40
1300
500
2
56,94
17,24
17,3
1,0
8,67
2,94
0,34
1300
500
2
65,80
13,78
17,4
0,2
8,67
2,94
0,34
700
900
2
37,88
4,65
10,3
0,2
4,67
5,30
1,13
700
700
2
31,78
5,52
9,7
0,5
4,67
4,12
0,88
800
1100
2
39,88
6,81
12,2
0,2
5,34
6,48
1,21
1000
1000
2
40,25
7,85
15,5
0,5
6,67
5,89
0,88
1100
700
2
47,98
12,42
17,1
0,3
7,34
4,12
0,56
1000
1000
2
39,50
2,40
15,0
0,3
6,67
5,89
0,88
700
900
2
33,4
6,05
11,0
0,2
4,67
5,30
1,13
700
700
2
34,64
6,63
10,0
1,3
4,67
4,12
0,88
1100
800
2
44,49
11,57
16,0
0,6
7,34
4,71
0,64
1100
700
2
37,38
9,60
16,7
0,5
7,34
4,12
0,56
800
1100
2
44,49
6,57
13,1
0,2
5,34
6,48
1,21
1100
800
2
44,49
3,49
15,5
1,4
7,34
4,71
0,64
10000
1000
5
377,69
38,45
35,3
3,7
66,71
5,89
0,09
10000
1000
5
280,97
40,4
29,3
8,3
66,71
5,89
0,09
700
300
2
26,93
2,21
11,5
0,4
4,67
1,77
0,38
700
300
2
35,64
11,56
11,7
0,5
4,67
1,77
0,38
700
500
2
24,55
1,71
11,7
0,2
4,67
2,94
0,63
700
500
2
22,95
2,45
11,8
0,6
4,67
2,94
0,63
700
1200
2
29,17
4,56
11,9
0,4
4,67
7,06
1,51
700
1200
2
26,23
1,23
11,4
0,4
4,67
7,06
1,51
700
1800
2
30,89
2,85
13,8
3,1
4,67
10,60
2,27
700
1800
2
30,43
4,44
11,4
0,5
4,67
10,60
2,27
1100
700
2
29,90
2,95
18,6
0,1
7,34
4,12
0,56
1100
700
2
32,50
4,33
17,8
1,1
7,34
4,12
0,56
1100
700
2
24,82
3,66
18,0
0,3
7,34
4,12
0,56
700
700
2
25,57
2,32
11,6
0,1
4,67
4,12
0,88
700
700
2
25,53
1,70
10,9
0,2
4,67
4,12
0,88
700
700
2
26,14
3,05
11,8
1,0
4,67
4,12
0,88