包含磺酸基团的有机硅聚合物的制作方法
【专利摘要】本发明涉及一种包含磺酸组分的有机硅聚合物，所述有机硅聚合物由包含(i)至少一种有机硅组分和(ii)至少一种含磺酸组分的反应性组分形成，其中所述含磺酸组分包含不可聚合的疏水性阳离子和可聚合的磺酸。
【专利说明】包含磺酸基团的有机硅聚合物
[0001]相关专利申请
[0002]本申请要求2013年I月4日提交的名称为SILICONE POLYMERS COMPRISINGSULFONIC ACID GROUPS的美国专利申请13/734，775和2012年I月17日提交的名称为SILICONE POLYMERS COMPRISING SULFONIC ACID GROUPS 的美国临时专利申请61/587，288 的优先权，所述专利申请的内容以引用方式并入。
【技术领域】
[0003]本发明涉及有机硅聚合物/有机硅水凝胶和眼科装置，例如由有机硅聚合物/有机硅水凝胶形成的接触镜片。
【背景技术】
[0004]软质接触镜片通常可分为两类:常规水凝胶接触镜片和有机硅水凝胶接触镜片。常规水凝胶镜片通常由亲水性聚合物和共聚物(例如包含甲基丙烯酸羟乙酯(“HEMA”)和甲基丙烯酸(“MAA”)重复单元的那些)形成。由HEMA和MAA的共聚物形成的接触镜片(例如ACUVUE'? 2?接触镜片)显示出大量的溶菌酶吸收。参见如Castillo et al，B1materials v6 (5)，pp338_345 (1985)。据信MAA的阴离子电荷促使阳离子(一种表现出抗菌性能的天然蛋白质)的高度吸附。参见如Ibrhahim et al., J.Agric Food Chem., v39,pp2077-2082 (1991)。 然而，常规水凝胶接触镜片的最大缺点之一在于它们通常具有相对较低的透氧度。
[0005]有机硅水凝胶接触镜片提供的相对于常规水凝胶接触镜片的优点在于它们提高了透氧度，这提高了角膜可用的氧。然而，有机硅单体通常不为阴离子型的，因此不能显示大量的溶菌酶吸收。因此，向有机硅水凝胶中加入阴离子基团有助于天然溶菌酶的吸附将是可取的。
[0006]2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸(“AMPS”)是结合到常规水凝胶镜片中的阴离子单体。参见如美国专利5，451，617和5，011，275以及美国专利申请2008/0114123。然而， 申请人:发现，在尝试将该阴离子单体结合到有机硅水凝胶中时，该单体并非极易溶解的并产生不透明的混合物。本发明涉及发现将AMPS或其他含磺酸组分结合到有机硅聚合物/水凝胶中的方法，这继而可用于制造具有阴离子性能并从其获得有益效果的有机硅水凝胶接触镜片。
【发明内容】
[0007]在一个方面，本发明涉及包含磺酸组分的有机硅聚合物，该有机硅聚合物由包含
(i)至少一种有机硅组分和(ii)至少一种含磺酸组分的反应性组分形成，其中含磺酸组分包含不可聚合的疏水性阳离子和可聚合的磺酸。
[0008]在另一个方面，本发明涉及由包含(i)至少一种有机娃组分和(ii)至少一种含磺酸组分的反应混合物形成的有机硅水凝胶，其中含磺酸组分包含不可聚合的疏水性阳离子和可聚合的磺酸。
[0009]在另一个方面，本发明还涉及包含此类有机硅聚合物和/或此类有机硅水凝胶的生物医学装置(如，接触镜片)。
[0010]通过本发明的【具体实施方式】和权利要求书，本发明的其他方面以及特征和优点将显而易见。
【具体实施方式】
[0011]据信根据本文的描述，本领域的技术人员可最大限度地利用本发明。如下具体实施例可理解为仅是示例性的，并且无论如何都不会以任何方式限制本公开的其余部分。
[0012]除非另有规定，否则本文使用的所有技术和科学术语都具有本发明所属【技术领域】普通技术人员公知的相同含义。另外，将本文提及的所有出版物、专利申请、专利及其它参考文献以引用方式并入本文。
[0013]定义
[0014]如本文所用，“生物医学装置”为设计成在哺乳动物组织或流体中或在哺乳动物组织或流体上使用的任何制品。这些装置的例子包括但不限于导管、植入物、支架和眼科装置(例如眼内镜片和接触镜片)。
[0015]如本文所用，“眼科装置”为位于眼睛或眼睛的任何部分(包括角膜、眼睑和眼腺)中或位于眼睛或眼睛的任何部分(包括角膜、眼睑和眼腺)上的任何装置。这些装置可提供光学矫正、美容增强作用、视觉提高、治疗有益效果(例如作为绷带)或活性组分(例如药物和类药剂营养品组分)的递送，或前述任意者的组合。眼科装置的例子包括但不限于镜片和光学和眼部插入物(包括但不限于泪点塞等)。
[0016]如本文所用，术语“镜片”指位于眼睛中或位于眼睛上的眼科装置。术语镜片包括但不限于软质接触镜片、硬质接触镜片、眼内镜片和覆盖镜片。
[0017]在一个实施例中，本发明的生物医学装置、眼科装置和镜片包括有机硅聚合物或有机硅水凝胶。这些有机硅水凝胶通常含有有机硅组分和/或疏水性和亲水性单体，所述疏水性和亲水性单体在经固化的装置中彼此共价键合。
[0018]如本文所用，“反应性混合物”指组分(反应性和非反应性)的混合物，所述组分被混合在一起，并经受聚合条件以形成本发明的有机硅水凝胶。反应性混合物包含反应性组分，例如单体、大分子单体、预聚物、交联剂和引发剂，和添加剂(例如润湿剂、脱模剂、染料、光吸收化合物(例如UV吸收剂和光致变色化合物)，所述添加剂中的任意者可为反应性或非反应性的，但能够保留在所得生物医学装置内)，以及药物和类药剂营养品化合物。应当理解可基于所制得的生物医学装置及其预期用途而添加广泛范围的添加剂。反应性混合物的组分的浓度以稀释剂除外的反应混合物中所有组分的重量％给出。当使用稀释剂时，它们的浓度基于反应混合物中所有的组分和稀释剂的量以重量％给出。
[0019]如本文所用，“可聚合的”意指化合物包含至少一种可聚合的官能团，例如丙烯酸酯、甲基丙烯酸酯、丙烯酰胺、甲基丙烯酰胺、乙烯基内酰胺、N-乙烯基内酰胺、N-乙烯基酰胺和苯乙烯基官能团。“不可聚合的”意指化合物不包含此类可聚合的官能团。
[0020]如本文所用，“亲水性”意指在20°C下I克化合物可溶于10ml去离子水中，并且在一些实施例中，在20°C下10克化合物可溶于10ml去离子水中。“疏水性”意指在20°C下I克化合物不能完全溶于10ml去离子水中。化合物的溶解度可通过目测法确定，任何可见的沉淀或浊度表明化合物为疏水性的。有利地在混合或搅拌至少约8小时后测量溶解度。
[0021]如本文所用，除非另外指明，否则术语“烷基”是指I至20个碳原子的烃基。
[0022]有机硅鉬分
[0023]含有机硅的组分(或有机硅组分)为在单体、大分子单体或预聚物中含有至少一个[-S1-O-Si]基团的组分。在一个实施例中，基于含有机硅的组分的总分子量计，Si和连接的O以大于20重量％，例如大于30重量％的量存在于含有机硅的组分中。可用的含有机硅的组分包含可聚合的官能团，例如丙烯酸酯、甲基丙烯酸酯、丙烯酰胺、甲基丙烯酰胺、N-乙烯基内酰胺、N-乙烯基酰胺和苯乙烯基官能团。可用于本发明中的含有机硅的组分的例子可见于美国专利 3，808，178,4, 120，570,4, 136，250,4, 153，641,4, 740，533、5，034，461,5, 962，548,5, 998，498 和 5，070，215，以及欧洲专利 080539 中。
[0024]合适的含有机硅的组分包括式I的化合物
[0025]
【权利要求】
1.一种包含磺酸组分的有机硅聚合物，所述有机硅聚合物由包含α)至少一种有机硅组分和(ii)至少一种含磺酸组分的反应性组分形成，其中所述含磺酸组分包含不可聚合的疏水性阳离子和可聚合的磺酸。
2.根据权利要求1所述的有机硅聚合物，其中所述可聚合的磺酸选自2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸、对苯乙烯磺酸、2-甲基丙烯酰氧基乙磺酸、3-甲基丙烯酰氧基-2-羟丙基磺酸、烯丙基磺酸、3-甲基丙烯酰氧基丙磺酸、乙烯基磺酸、以及它们的组合。
3.根据权利要求1所述的有机硅聚合物，其中所述疏水性阳离子选自烷基胺、甲硅烷氧基烷基胺和芳基烷基胺。
4.根据权利要求1所述的有机硅聚合物，其中至少一种有机硅组分选自式I的化合物:
其中: R1独立地选自一价反应性基团、一价烷基基团、或一价芳基基团，上述任何基团还可以包含选自羟基、氣基、氧杂基、竣基、烷基竣基、烷氧基、酸胺基、氣基甲酸酷基、碳酸酷基、齒素或它们的组合的官能团；并且一价硅氧烷链包含I至100个S1-O重复单元，所述重复单元还可以包含选自烷基、羟基、氨基、氧杂基、羧基、烷基羧基、烷氧基、酰胺基、氨基甲酸酯基、卤素或它们的组合的官能团； 其中b = O至500，其中应当理解，当b不为O时，b为众数等于指定值的分布；并且 其中至少I个R1包含一价反应性基团。
5.根据权利要求1所述的有机硅聚合物，其中所述至少一种有机硅组分选自甲基丙烯酰氧基丙基封端的单正烷基封端的聚二烷基硅氧烷；双-3-丙烯酰氧基-2-羟基丙氧基丙基聚二烷基硅氧烷；甲基丙烯酰氧基丙基封端的聚二烷基硅氧烷；单-(3-甲基丙烯酰氧基_2_羟基丙氧基)丙基封端的单烷基封端的聚二烷基硅氧烷；以及它们的混合物。
6.根据权利要求1所述的有机硅聚合物，其中所述至少一种有机硅组分选自单甲基丙烯酸酯封端的聚二甲基硅氧烷；双-3-丙烯酰氧基-2-羟基丙氧基丙基聚二烷基硅氧烷；单-(3-甲基丙烯酰氧基-2-羟基丙氧基)丙基封端的单丁基封端的聚二烷基硅氧烷；以及它们的混合物。
7.根据权利要求1所述的有机硅聚合物，其中所述至少一种有机硅组分包括3-甲基丙烯酸氧基_2_羟基丙氧基_正丁基封端的聚二烷基硅氧烷。
8.根据权利要求1所述的有机硅聚合物，其中所述反应性组分还包含至少一种非离子亲水性含丙烯酸类的单体。
9.根据权利要求7所述的有机硅聚合物，其中所述至少一种非离子亲水性含丙烯酸类的单体包括HEMA、DMA以及它们的混合物。
10.根据权利要求1所述的有机硅聚合物，其中(i)所述至少一种有机硅组分和(ii)所述含磺酸组分的比率小于约lOOkg/mol。
11.一种有机硅水凝胶，包含根据权利要求1所述的有机硅聚合物。
12.一种由包含(i)至少一种有机硅组分和(ii)至少一种含磺酸组分的反应混合物形成的有机硅水凝胶，其中所述含磺酸组分包含不可聚合的疏水性阳离子和可聚合的磺酸。
13.根据权利要求12所述的有机硅水凝胶，其中所述至少一种含磺酸组分的磺酸盐基团相对于稀释剂除外的所有组分以小于2mol/kg的浓度存在。
14.根据权利要求12所述的有机硅水凝胶，其中所述反应混合物还包含聚酰胺。
15.一种接触镜片，包含根据权利要求1所述的有机硅聚合物。
16.一种接触镜片，其由根据权利要求12所述的有机硅水凝胶形成。
17.根据权利要求15所述的接触镜片，其中所述接触镜片具有至少50μ8/镜片的溶菌酶吸收。
18.根据权利要求16所述的接触镜片，其中所述接触镜片具有至少50μ8/镜片的溶菌酶吸收。
19.一种生物医学装置，包含根据权利要求1所述的有机硅聚合物。
20.一种生物医学装置，其由根据权利要求12所述的有机硅水凝胶形成。
【文档编号】C08L83/04GK104053725SQ201380005838
【公开日】2014年9月17日 申请日期:2013年1月14日 优先权日:2012年1月17日
【发明者】A.C.雷鲍尔, S.马哈德范, M.C.图纳格 申请人:庄臣及庄臣视力保护公司