本发明针对软的湿包装人工晶状体(iol)材料。特别地,本发明涉及疏水性丙烯酸材料,这些材料在水合时变软且高度可变形的,具有大于1.55的水合折射率以及最小的反光或没有反光。
背景技术:
随着小切口白内障手术的发展,已将增加的重点放在开发适用于人造晶状体中的软的可折叠材料上。总体上,这些材料属于以下三类之一:水凝胶、硅酮和丙烯酸树脂。
总体上,水凝胶材料具有相对低的折射率,使得它们比其他材料更不是令人希望的,因为实现给定屈光力必需较厚的光学晶状体。常规硅酮材料总体上具有比水凝胶更高的折射率,但是在以折叠位置放入眼中后倾向于爆发性地展开。爆发的展开可潜在地损害角膜内皮和/或使天然晶状体囊破裂。丙烯酸材料是令人希望的,因为它们典型地具有高折射率,且比常规硅酮材料更缓慢或可控地展开。
适合于人工晶状体的丙烯酸材料总体上是软且疏水性的,并且具有按重量计小于5%的平衡水含量。参见,例如,在美国专利号4834750、5,290,892、5,331,073、5,693,095、5,922,821、6241766、6245106、6313187、6,353,069、6528602、6653422、6703466、6780899、6806337、6872793、7585900、7652076、7714039、7790824、7790825、7799845、7847046、8058323、8,362,177、8,466,209、8,449,610、8,557,892(通过引用以其全文结合在此)中描述的那些。然而,软的疏水性丙烯酸材料可是粘性的。总体上令人希望的是减少在旨在用作可折叠人工晶状体的材料中的表面粘性的量。粘性材料可能难以制造、处理和展开。已经做出尝试来减少粘性,使得晶状体更易于加工或处理、更易于折叠或变形、且具有更短的展开时间。例如,美国专利号5,603,774披露了用于减少软丙烯酸材料的粘性的等离子体处理方法。美国专利号6,241,766;6,245,106;7,585,900;7,714,039和8,362,177披露了亲水性组分或添加剂用于减少软丙烯酸材料的粘性的用途。
此外,软的疏水性丙烯酸材料易于具有在体内形成的并且可以不利地影响人工晶状体的光学性能的反光(或微液泡)。反光是存在于iol材料的基质内微小的水夹杂物,并且由于在该iol材料与该iol材料内的水之间的折射指数的差异而可见。据报道含聚乙二醇(peg)的可聚合组分(单体和/或交联剂)(美国专利号5,693,095、6,353,069、以及8,449,610)可用于改进疏水性丙烯酸配制品的反光耐受性。但是,为了使其对丙烯酸材料的折射率的不利影响最小化,经常要求低量的peg二甲基丙烯酸酯或peg单-(甲基)丙烯酸酯浓度。加入peg二甲基丙烯酸酯或peg单-(甲基)丙烯酸酯还倾向于降低所得共聚物的模量和拉伸强度。
美国专利号6,140,438披露了由可聚合组合物获得的耐受反光的软疏水性丙烯酸材料,该可聚合组合物包含含芳环的甲基丙烯酸酯单体、用于改进闪光耐受性的亲水性单体(例如,甲基丙烯酸羟乙酯)、用于改进软疏水性丙烯酸材料的柔性和形状恢复特性的(甲基)丙烯酸烷基酯、以及可交联单体。
美国专利号6,329,485和6,657,032披露了软的可折叠的水凝胶晶状体材料,这些材料具有大约5至30重量百分比的水含量并且由组合物制成,该组合物包含两种主要单体,一种芳香族高折射率单体和大于该芳香族高折射率单体的量的量的一种亲水性(甲基)丙烯酸酯单体(例如,甲基丙烯酸羟乙酯)。
美国专利号6,852,793披露了聚合物组合物,这些聚合物组合物具有从4.5至15重量百分比的水含量、大约1.45或更大的相对高的折射率、以及大约80%或更大的相对高的伸长率,并且通过聚合一种或多种共聚物与一种或多种亲水性单体(优选n,n-二甲基丙烯酰胺)和任选地一种或多种芳香族基单体、疏水单体或其组合而产生的。
技术实现要素:
本发明提供了软的疏水性丙烯酸材料,这些材料适合于制备可通过亚2.0mm切口递送的湿包装的iol。
本发明部分地基于以下发现:含聚(苯基醚)单体可以与含羟基的甲基丙烯酸酯或丙烯酸酯或亲水性甲基丙烯酰胺或丙烯酰胺单体组合以制备聚合物材料,该聚合物材料在水合时变软且高度可变形的(大于100%的断裂伸长率或最大应变、约80mpa或更少的杨氏模量、小于6.0mpa的100%正割模量),并且具有大于1.55的折射率、按重量计小于5.0%的平衡水含量(ewc)、以及由温度变化诱导的对反光的高耐受性(没有明场反光和最低的暗场反光)。因为在室温下在干燥状态下它们的相对刚性的形式,可以显著地减少或消除与疏水性丙烯酸材料的表面粘性相关的制造和处理问题。具有高反光耐受性、高折射率和高柔软度和可变形性,本主题材料适合于用于微切口应用的湿包装iol。
具体实施方式
除非另外定义,否则在此使用的所有技术和科学术语具有与由本发明所属领域的普通技术人员通常所理解的相同的含义。总体上,在此使用的命名法和实验室程序是本领域众所周知的且常用的。将常规的方法用于这些程序,如在本领域和各种通用参考文献中提供的那些。当以单数提供术语时,诸位发明人也考虑了该术语的复数。在此使用的命名法和以下描述的实验室程序是本领域众所周知的且常用的那些。
如在此使用的“约”意思是被称为“约”的数字包括所叙述的数加上或减去那个所叙述的数字的1%-10%。
“任选的”或“任选地”指的是随后描述的事件或情况可能发生或可能不发生,并且指的是该描述包括其中该事件或情况发生的情形以及其中其不发生的情形。
除非另外指出,所有组分量基于%(w/w)基础(“wt.%”)呈现。
术语“烷基”指的是通过从直链或支链烷烃化合物中去除氢原子获得的单价基团。烷基(基团)与在有机化合物中的一个其他基团形成一个键。
术语“亚烷基二价基团”或“亚烷基二基”或“烷基二基”可互换地指代通过从烷基中去除一个氢原子而获得的二价基团。亚烷基二价基团与有机化合物中的其他基团形成两个键。
术语“烷氧基(alkoxy或alkoxyl)”指的是通过从直链或分支烷基醇的羟基基团中去除氢原子而获得的单价基团。烷氧基(基团)与有机化合物中的一个其他基团形成一个键。
在本申请中,关于烷基二基或烷基基团的术语“取代”意指该烷基二基或该烷基基团包括至少一个取代基,该至少一个取代基替代该烷基二基或该烷基基团的一个氢原子,并且选自下组,该组由以下各项组成:羟基(-oh)、羧基(-cooh)、-nh2、巯基(-sh)、c1-c4烷基、c1-c4烷氧基、c1-c4烷硫基(烷基硫化物)、c1-c4酰基氨基、c1-c4烷基氨基、二-c1-c4烷基氨基、卤素原子(br或cl)、以及其组合。
总体上,本发明针对在完全水合状态下软且非常可变形且具有高折射率、高反光耐受性和低老化相关的表面光散射的人工晶状体材料。
本发明的人工晶状体材料是可聚合组合物的聚合产物,该可聚合组合物包含:
(a)相对于所有可聚合组分的总量,按重量计从约10%至约30%(优选地从约15%至约25%、更优选地从约18%至约22%)的亲水性单体,其中该亲水性单体是羟乙基甲基丙烯酸酯、羟乙基丙烯酸酯、n-羟乙基甲基丙烯酰胺、n-羟乙基丙烯酰胺、n,n-二甲基丙烯酰胺、n,n-二甲基甲基丙烯酰胺或其组合,
(b)相对于所有可聚合组分的总量,按重量计从约20%至约85%(优选地从约25%至约75%、更优选地从约30%至约65%)的一种或多种具有式(i)的含聚(苯基醚)单体
其中:
r1是h或ch3;
ra、rb、rc、rd、re、rf、rg、rh、和ri彼此独立地是h、c1-c12烷基或c1-c12烷氧基(优选地所有是h);
bp是直接键、(ch2)m1、或(och2ch2)m2,其中m1是2-6并且m2是1-10;
n1是从1至9(优选地从2至6、更优选地从2至4、甚至更优选2或3)的整数;
n2是从0至6(优选地从0至4)的整数;
yp是直接键、o、s、oc(=o)nh、nhc(=o)nh、或nr’,其中r’是h、c1-c10烷基、c6h5、或ch2c6h5,
(c)相对于所有可聚合组分的总量,按重量计从0至约50%(优选地按重量计从约10%至约45%、更优选地按重量计从约20%至约40%)的一种或多种具有式(ii)的芳基丙烯酸单体
其中a1是h或ch3(优选h);b1是(ch2)m1或[o(ch2)2]z1,其中m1是2-6并且z1是1-10;y1是直接键、o、s、或nr',其中r’是h、ch3、其中n'=1-10的cn'h2n'+1、异-oc3h7、c6h5、或ch2c6h5;w1是0-6,前提是m1+w1≤8;并且d1是h、cl、br、c1-c4烷基、c1-c4烷氧基、c6h5、或ch2c6h5,以及
(d)一种或多种可聚合交联剂,
其中这些列出的组分和任何附加的可聚合组分合计为按重量计100%,其中该呈完全水合状态的人工晶状体材料具有:小于22℃(优选地小于17℃或更少、更优选地小于12℃)的玻璃化转变温度、在589nm下并且在室温(23℃±2℃)下测量的1.55或更大的折射率、在从16℃至45℃的温度下按重量计小于5.0%(优选地从约1%至约4.5%、更优选地从约1.5%至约4.0%)的平衡水含量、小于80mpa(优选地从约1mpa至约60mpa、更优选地从约2.5mpa至约40mpa、甚至更优选地从约5mpa至20mpa)的杨氏模量、至少100%(优选地至少110%、更优选地至少120%、甚至更优选地至少130%、最优选地从130%至300%)的伸长率、小于6.0mpa(优选地约4.5mpa或更少、更优选地约3.0mpa或更少)的100%正割模量、以及特征为不具有明场微液泡以及每观察屏约10个或更少的微液泡的反光耐受性。优选地,该人工晶状体材料在10年加速老化(90℃,在来自爱尔康公司(alcon)的平衡盐溶液bss中81天)之后基本上不含或完全不含年龄相关的降解,如通过小于30cct单元(计算机兼容磁带单元(computer-compatible-tapeunit))的低表面光散射测量的。通过最小化或消除这种年龄相关的降解问题,本主题材料适合于制备用于微切口应用的湿包装的、耐受反光的、较高折射率的iol。
根据本发明,本发明的装置材料应在完全水合状态下具有小于22℃(优选地小于17℃、更优选地小于12℃)的玻璃化转变温度。
为了在iol中使用,本发明的呈完全水合状态的材料优选地展示了足够的强度、低刚度和低100%正割模量以允许由它们制成的装置对于微切口应用来说是软的且高度可变形的。因此,本发明的人工晶状体材料将具有:至少100%(优选地至少110%、更优选地至少120%、甚至更优选地至少130%、最优选地从130%到300%)的伸长率(断裂应变%);小于80mpa(优选地从约1mpa至约60mpa、更优选地从约2.5mpa至约40mpa、甚至更优选地从约5mpa至20mpa)的杨氏模量;以及小于6.0mpa(优选地约4.5mpa或更少、更优选地约3.0mpa或更少)的100%正割模量。具有此类特性,由此种材料制成的人工晶状体当折叠时总体上将不破裂、撕裂或分裂。水合的聚合物样品的伸长率在哑铃形拉伸测试样品上进行确定,这些测试试样具有20mm的总长度、4.88mm的夹持区的长度、2.49mm的总宽度、0.833mm的窄部分的宽度、8.83mm的圆角半径以及0.9mm的厚度。使用具有50牛顿负荷传感器的instron材料测试仪(型号4442或等效物),在环境条件(23℃±2℃,50%±5%相对湿度)下对水合样品进行测试。将夹持距离设置为14mm,并且将十字头速度设置为500mm/分钟下,并且拉该样品直到失效。将伸长率(应变)作为失效时的位移相对于原始夹持距离的分数报道。将断裂应变(或最大应变)作为失效时的位移相对于原始夹持距离的分数报道。断裂应力在样品的最大负荷(典型地当样品断裂时的负荷)下计算,假定初始面积保持恒定。杨氏模量是由线性弹性区中应力-应变曲线的瞬时斜率计算的。50%的正割模量作为在应力-应变曲线上在0%应变与50%应变之间绘出的直线的斜率来计算。100%的正割模量作为在应力-应变曲线上在0%应变与100%应变之间绘出的直线的斜率来计算。由于待测试材料基本是软弹性体,将它们载入instron机器内倾向于使得它们弯曲。为了去除材料样品中的松弛,将预载荷放置于该样品上。这有助于减少松弛并且提供更一致的读数。一旦将该样品预负荷至所希望的值(典型地0.03-0.05n),将应变设置为0并开始测试。
本发明的人工晶状体材料具有跨过16℃-45℃的温度范围的按重量计小于5.0%(优选地从约1%至约4.5%、更优选地从约1.5%至约4.0%)的平衡水含量。装置材料优选地是耐反光的,使得当在45℃下在水中平衡并随后允许冷却至环境温度(大约22℃)时应不产生bf微液泡并且产生至多10个df微液泡,如通过显微镜检查检测的。
用于制备本发明的人工晶状体材料的可聚合组合物包含按重量计从约10%至约30%(优选地从约15%至约25%、更优选地从约18%至约22%)的亲水性单体,该亲水性单体是羟乙基甲基丙烯酸酯、羟乙基丙烯酸酯、n-羟乙基甲基丙烯酰胺、n-羟乙基丙烯酰胺、n,n-二甲基丙烯酰胺、n,n-二甲基甲基丙烯酰胺或其组合(优选地羟乙基甲基丙烯酸酯、羟乙基丙烯酸酯、n-羟乙基丙烯酰胺、n,n-二甲基丙烯酰胺或其组合,更优选地羟乙基甲基丙烯酸酯、羟乙基丙烯酸酯或其组合)。据信甲基丙烯酸羟乙酯可以有利地用于减少在平衡盐溶液中10年加速老化(在90℃下持续81天)后的表面光散射。
具有式(i)的含聚(苯基醚)单体可以由单官能的聚苯基醚(即,具有一个官能团如羟基、氨基或羧基的聚苯基醚)制备。总体上,在本领域技术人员已知的偶联反应条件下,使单官能oh封端的聚(苯基醚)与(甲基)丙烯酸衍生物(如丙烯酰氯、甲基丙烯酰氯、甲基丙烯酸酐或异氰酸基烷基丙烯酸酯或甲基丙烯酸酯)反应。单胺和单羧酸封端的聚苯基醚使用合适的(甲基)丙烯酸衍生物以相似的方式官能化。单官能封端的聚苯基醚可以根据在文献(j.org.chem.[有机化学杂志],1960,25(9),第1590-1595页,通过引用以其全文结合在此)中描述的程序来制备。
在优选的实施例中,在该可聚合组合物中的含聚(苯基醚)单体由式(i)表示,其中n1是2或3。此种优选的含聚(苯基醚)单体的实例包括但不限于:
具有式(ii)的芳基丙烯酸单体可通过本领域中已知的方法制成。例如,可使所希望的单体的共轭醇在反应容器中与丙烯酸甲酯、钛酸四丁酯(催化剂)和聚合抑制剂如4-苄氧基苯酚组合。然后可以将该容器加热以促进该反应并蒸馏出反应副产物以驱使该反应完成。替代合成方案涉及将丙烯酸加入到该共轭醇中并用碳二亚胺催化或将该共轭醇与丙烯酰氯和碱如吡啶或三乙胺混合。
合适的具有式(ii)的芳基丙烯酸单体包括但不限于:丙烯酸2-乙基苯氧基酯;甲基丙烯酸2-乙基苯氧基酯;丙烯酸苯酯;甲基丙烯酸苯酯;丙烯酸苄酯;甲基丙烯酸苄酯;丙烯酸2-苯基乙酯;甲基丙烯酸2-苯基乙酯;丙烯酸3-苯基丙酯;甲基丙烯酸3-苯基丙酯;丙烯酸4-苯基丁酯;甲基丙烯酸4-苯基丁酯;丙烯酸4-甲基苯酯;甲基丙烯酸4-甲基苯酯;丙烯酸4-甲基苄酯;甲基丙烯酸4-甲基苄酯;丙烯酸2-2-甲基苯基乙酯;甲基丙烯酸2,2-甲基苯基乙酯;丙烯酸2,3-甲基苯基乙酯;甲基丙烯酸2,3-甲基苯基乙酯;丙烯酸2,4-甲基苯基乙酯;甲基丙烯酸2,4-甲基苯基乙酯;丙烯酸2-(4-丙基苯基)乙酯;甲基丙烯酸2-(4-丙基苯基)乙酯;丙烯酸2-(4-(1-甲基乙基)苯基)乙酯;甲基丙烯酸2-(4-(1-甲基乙基)苯基)乙酯;丙烯酸2-(4-甲氧基苯基)乙酯;甲基丙烯酸2-(4-甲氧基苯基)乙酯;丙烯酸2-(4-环己基苯基)乙酯;甲基丙烯酸2-(4-环己基苯基)乙酯;丙烯酸2-(2-氯苯基)乙酯;甲基丙烯酸2-(2-氯苯基)乙酯;丙烯酸2-(3-氯苯基)乙酯;甲基丙烯酸2-(3-氯苯基)乙酯;丙烯酸2-(4-氯苯基)乙酯;甲基丙烯酸2-(4-氯苯基)乙酯;丙烯酸2-(4-溴苯基)乙酯;甲基丙烯酸2-(4-溴苯基)乙酯;丙烯酸2-(3-苯基苯基)乙酯;甲基丙烯酸2-(3-苯基苯基)乙酯;丙烯酸2-(4-苯基苯基)乙酯;甲基丙烯酸2-(4-苯基苯基)乙酯;丙烯酸2-(4-苄基苯基)乙酯;甲基丙烯酸2-(4-苄基苯基)乙酯;丙烯酸2-(苯基硫基)乙酯;甲基丙烯酸2-(苯基硫基)乙酯;丙烯酸2-苄氧基乙酯;丙烯酸3-苄氧基丙酯;甲基丙烯酸2-苄氧基乙酯;甲基丙烯酸3-苄氧基丙酯;丙烯酸2-[2-(苄氧基)乙氧基]乙酯;甲基丙烯酸2-[2-(苄氧基)乙氧基]乙酯;或其组合。
优选的具有式(ii)的芳基丙烯酸单体是其中b1是och2ch2、(och2ch2)2、(och2ch2)3、或(ch2)m1,其中m1是2-5,y1是直接键或o,w1是0或1,并且d1是h的那些。最优选的是丙烯酸2-苯基乙酯;丙烯酸3-苯基丙酯;丙烯酸4-苯基丁酯;丙烯酸5-苯基戊酯;丙烯酸2-苄氧基乙酯;丙烯酸3-苄氧基丙酯;丙烯酸2-[2-(苄氧基)乙氧基]乙酯;及它们相应的甲基丙烯酸酯。
用于制备本发明的人工晶状体材料的可聚合组合物进一步包含一种或多种可聚合交联剂。交联剂可以是具有两个或更多个烯键式不饱和基团的任何末端烯键式不饱和化合物。合适的交联剂包括,例如:乙二醇二甲基丙烯酸酯;二乙二醇二甲基丙烯酸酯;三乙二醇二甲基丙烯酸酯、四乙二醇二甲基丙烯酸酯、甲基丙烯酸烯丙酯;1,3-丙二醇二甲基丙烯酸酯;2,3-丙二醇二甲基丙烯酸酯;1,6-己二醇二甲基丙烯酸酯;1,4-丁二醇二甲基丙烯酸酯;乙二醇二丙烯酸酯;二乙二醇二丙烯酸酯;三乙二醇二丙烯酸酯、四乙二醇二丙烯酸酯、丙烯酸烯丙酯;1,3-丙二醇二丙烯酸酯;2,3-丙二醇二丙烯酸酯;1,6-己二醇二丙烯酸酯;1,4-丁二醇二丙烯酸酯;n,n’-六亚甲基双丙烯酰胺;n,n’-六亚甲基双甲基丙烯酰胺;n,n’-二羟基亚乙基双丙烯酰胺;n,n’-二羟基亚乙基双甲基丙烯酰胺;n,n’-亚甲基双丙烯酰胺;n,n’-亚甲基双甲基丙烯酰胺;ch2=c(ch3)c(=o)o-(ch2ch2o)p-c(=o)c(ch3)=ch2,其中p=1-50;ch2=chc(=o)o-(ch2ch2o)p-c(=o)ch=ch2,其中p=1-50;ch2=c(ch3)c(=o)o(ch2)to-c(=o)c(ch3)=ch2,其中t=3-20;以及ch2=chc(=o)o(ch2)to-c(=o)ch=ch2,其中t=3-20。优选的交联单体是1,6-己二醇二丙烯酸酯、1,4-丁二醇二丙烯酸酯、或n,n’-六亚甲基双丙烯酰胺。
总体上,这些交联组分的总量是按重量计从约1.0%至约4.0%、优选地按重量计从约1.2%至约3.0%、甚至更优选地按重量计从约1.5%至约2.5%。
用于制备本发明的人工晶状体材料的可聚合组合物可以进一步包含含聚(乙二醇)(含peg)的可聚合组分。
除了以上描述的可聚合组分之外,本发明的人工晶状体材料还可以含有其他成分,包括但不限于可聚合uv吸收剂(或uv吸收剂)、可聚合着色染料、硅氧烷单体和其组合。
可聚合紫外(uv)吸收剂还可包含在本发明的材料中。该可聚合uv吸收剂可以是吸收uv光(即具有短于约380nm的波长的光)以及任选地高能量的紫光(hevl)(即,具有在380nm与440nm之间的波长的光)、但不吸收任何大量的具有大于440nm的波长的可见光的任何化合物。将uv吸收化合物结合到该单体混合物内并当单体混合物聚合时截留在聚合物基质中。任何合适的可聚合uv吸收剂可以用于本发明中。用于本发明中的可聚合uv吸收剂包括二苯甲酮部分或优选苯并三唑部分。可聚合的含二苯甲酮的uv吸收剂可以根据在美国专利号3,162,676和4,304,895(通过引用以其全文结合在此)中描述的程序制备或者可以从商业供应商获得。可聚合的含苯并三唑的uv吸收剂可以根据在美国专利号3,299,173、4,612,358、4,716,234、4,528,311、8,153,703、以及us8,232,326(通过引用以其全文结合在此)中描述的程序制备或者可以从商业供应商获得。
优选的可聚合的含二苯甲酮的uv吸收剂的实例包括但不限于:2-羟基-4-丙烯酰氧基烷氧基二苯甲酮、2-羟基-4-甲基丙烯酰氧基烷氧基二苯甲酮、烯丙基-2-羟基二苯甲酮、4-丙烯酰氧基乙氧基-2-羟基二苯甲酮(uv2)、2-羟基-4-甲基丙烯酰氧基二苯甲酮(uv7)或其组合。
优选的可聚合的含苯并三唑的uv吸收剂和uv/hevl吸收剂的实例包括但不限于:2-(2-羟基-5-乙烯基苯基)-2h-苯并三唑、2-(2-羟基-5-丙烯酰氧基苯基)-2h-苯并三唑、2-(2-羟基-3-甲基丙烯酰基酰胺基甲基-5-叔辛基苯基)苯并三唑、2-(2'-羟基-5'-甲基丙烯酰基酰胺基苯基)-5-氯苯并三唑、2-(2'-羟基-5'-甲基丙烯酰基酰胺基苯基)-5-甲氧基苯并三唑、2-(2'-羟基-5'-甲基丙烯酰基氧基丙基-3'-叔丁基-苯基)-5-氯苯并三唑、2-(2'-羟基-5'-甲基丙烯酰基氧基丙基苯基)苯并三唑、2-羟基-5-甲氧基-3-(5-(三氟甲基)-2h-苯并[d][1,2,3]三唑-2-基)苄基甲基丙烯酸酯(wl-1)、2-羟基-5-甲氧基-3-(5-甲氧基-2h-苯并[d][1,2,3]三唑-2-基)苄基甲基丙烯酸酯(wl-5)、3-(5-氟-2h-苯并[d][1,2,3]三唑-2-基)-2-羟基-5-甲氧基苄基甲基丙烯酸酯(wl-2)、3-(2h-苯并[d][1,2,3]三唑-2-基)-2-羟基-5-甲氧基苄基甲基丙烯酸酯(wl-3)、3-(5-氯-2h-苯并[d][1,2,3]三唑-2-基)-2-羟基-5-甲氧基苄基甲基丙烯酸酯(wl-4)、2-羟基-5-甲氧基-3-(5-甲基-2h-苯并[d][1,2,3]三唑-2-基)苄基甲基丙烯酸酯(wl-6)、2-羟基-5-甲基-3-(5-(三氟甲基)-2h-苯并[d][1,2,3]三唑-2-基)苄基甲基丙烯酸酯(wl-7)、4-烯丙基-2-(5-氯-2h-苯并[d][1,2,3]三唑-2-基)-6-甲氧基苯酚(wl-8)、2-{2’-羟基-3’-叔-5’[3”-(4”-乙烯基苄氧基)丙氧基]苯基}-5-甲氧基-2h-苯并三唑、苯酚、2-(5-氯-2h-苯并三唑-2-基)-6-(1,1-二甲基乙基)-4-乙烯基-(uvam)、2-(2'-羟基-5'-甲基丙烯酰基氧基乙基苯基)苯并三唑(2-丙烯酸、2-甲基-、2-[3-(2h-苯并三唑-2-基)-4-羟基苯基]乙酯、norbloc)、2-{2’-羟基-3’-叔丁基-5’-[3’-甲基丙烯酰氧基丙氧基]苯基}-5-甲氧基-2h-苯并三唑(uv13)、2-[2’-羟基-3’-叔丁基-5’-(3’-丙烯酰氧基丙氧基)苯基]-5-三氟甲基-2h-苯并三唑(cf3-uv13)、2-(2’-羟基-5-甲基丙烯酰基酰胺基苯基)-5-甲氧基苯并三唑(uv6)、2-(3-烯丙基-2-羟基-5-甲基苯基)-2h-苯并三唑(uv9)、2-(2-羟基-3-甲代烯丙基-5-甲基苯基)-2h-苯并三唑(uv12)、2-3’-叔丁基-2’-羟基-5’-(3”-二甲基乙烯基甲硅烷基丙氧基)-2’-羟基-苯基)-5-甲氧基苯并三唑(uv15)、2-(2’-羟基-5’-甲基丙烯酰丙基-3’-叔丁基-苯基)-5-甲氧基-2h-苯并三唑(uv16)、2-(2’-羟基-5’-丙烯酰丙基-3’-叔丁基-苯基)-5-甲氧基-2h-苯并三唑(uv16a)、2-甲基丙烯酸3-[3-叔丁基-5-(5-氯苯并三唑-2-基)-4-羟基苯基]-丙酯(16-100,cas#96478-15-8)、2-(3-(叔丁基)-4-羟基-5-(5-甲氧基-2h-苯并[d][1,2,3]三唑-2-基)苯氧基)乙基甲基丙烯酸酯(16-102);苯酚,2-(5-氯-2h-苯并三唑-2-基)-6-甲氧基-4-(2-丙烯-1-基)(cas#1260141-20-5);2-[2-羟基-5-[3-(甲基丙烯酰氧基)丙基]-3-叔丁基苯基]-5-氯-2h-苯并三唑;苯酚,2-(5-乙烯基-2h-苯并三唑-2-基)-4-甲基-,均聚物(9ci)(cas#83063-87-0)。
更优选地,可聚合uv吸收剂是2-(2h-苯并[d][1,2,3]三唑-2-基)-4-甲基-6-(2-甲基烯丙基)苯酚(omtp)、3-[3-叔丁基-4-羟基-5-(5-甲氧基-2-苯并[d][1,2,3]三唑-2-基)苯氧基]丙基甲基丙烯酸酯(uv13)、以及2-[3-(2h-苯并三唑-2-基)-4-羟基苯基]乙基甲基丙烯酸酯(norbloc7966)、或其组合。
除了紫外吸收材料之外,由本发明的共聚物制备的眼科装置可包括着色染料,如在美国专利号5,470,932中披露的黄色染料。
本发明的人工晶状体材料通过常规聚合方法制备。例如,制备亲水性单体、一种或多种具有式(i)的单体、一种或多种具有式(ii)的单体和交联剂(呈所希望的比例)连同任何其他可聚合组分(如uv吸收剂、黄色染料和常规热引发剂(或光引发剂))的混合物。然后可以将该混合物引入到所希望形状的模具内,并且热地(即,通过加热)或光化学地(即,通过光化辐射,例如,uv辐射和/或可见辐射)进行聚合以活化引发剂。优选地,热固化该混合物。发现光固化可能导致较高的本体雾度。
合适的热引发剂的实例包括但不限于:偶氮腈,如2,2’-偶氮双(2,4-二甲基戊腈)、2,2’-偶氮双(2-甲基丙腈)、2,2’-偶氮双(2-甲基丁腈)、2,2’-偶氮双(异丁腈)(aibn);过氧化物,如过氧化苯甲酰;过氧化碳酸酯,如双-(4-叔丁基环己基)过氧二碳酸酯,以及类似物。优选的引发剂是aibn,更优选luperoxa98(过氧化二苯甲酰)。发现luperoxa98比aibn更好,尤其对于防止没有晶片等离子体处理的预释放。
当光化学地进行聚合时,模具应对能够引发聚合的波长的光化辐射是透明的。还可引入常规光引发剂化合物例如二苯甲酮型或双酰基氧化膦(bapo)光引发剂以促进该聚合。合适的光引发剂是安息香甲醚、二乙氧基苯乙酮、苯甲酰基氧化膦、1-羟基环己基苯基酮、darocur和irgacur型光引发剂(优选darocur
一旦本发明的人工晶状体材料已固化,将它们在合适的溶剂中萃取以尽可能多地去除材料的未反应组分。合适溶剂的实例包括丙酮、甲醇和环己烷。优选的用于萃取的溶剂是丙酮。
由所披露的人工晶状体材料构造的iol可具有能够卷起或折叠成可适合通过相对较小的切口的小横截面的任何设计。例如,iol可以具有所谓的一片或多片设计。典型地,iol包括光学部分(optic)和至少一个支撑部分(haptic)。光学部分是充当晶状体的那部分,并且支撑部分附着于光学部分上并像手臂一样将光学部分保持在眼中的其合适位置上。该光学部分和一个或多个支撑部分可以具有相同或不同的材料。多片式晶状体如此得名,因为分别制备该光学部分和一个或多个支撑部分并且然后将这些支撑部分附着于该光学部分上。在单片式晶状体中,该光学部分和这些支撑部分由一片材料形成。取决于材料,然后从该材料中切割或用车床加工出这些支撑部分以生产iol。
除了iol之外,本发明的人工晶状体材料还适用于其他装置中,包括接触晶状体、人工角膜、角膜内晶状体、角膜嵌入物或环和青光眼过滤装置。
这些iol材料可以用于形成具有低表面粘性和高折射率的人工晶状体。由这些材料制备的晶状体是柔性的且透明的,可通过相对小的切口插入到眼睛内,并在已经插入之后恢复它们的原始形状。
尽管已经使用特定的术语、设备和方法描述了本发明的各个实施例,但此类描述仅用于说明目的。所使用的词语是描述性而不是限制性的词语。应当理解,可以由本领域技术人员在不背离在以下权利要求书中阐述的本发明的精神或范围的情况下作出改变和变化。此外,应理解,各个实施例的多个方面可以整体地或部分地互换或者可以按照任何方式组合和/或一起使用,如下文所说明的:
1.一种聚合物人工晶状体材料,该材料是可聚合组合物的聚合产物,该可聚合组合物包含
(a)相对于所有可聚合组分的总量,按重量计从约10%至约30%的亲水性单体,其中该亲水性单体是羟乙基甲基丙烯酸酯、羟乙基丙烯酸酯、n-羟乙基甲基丙烯酰胺、n-羟乙基丙烯酰胺、n,n-二甲基丙烯酰胺、n,n-二甲基甲基丙烯酰胺或其组合,
(b)相对于所有可聚合组分的总量,按重量计从约20%至约85%的一种或多种具有式(i)的含聚(苯基醚)单体
其中:
r1是h或ch3;
ra、rb、rc、rd、re、rf、rg、rh、和ri彼此独立地是h、c1-c12烷基或c1-c12烷氧基(优选地所有是h);
bp是直接键、(ch2)m1、或(och2ch2)m2,其中m1是2-6并且m2是1-10;
n1是从1至9(优选地从2至6、更优选地从2至4、甚至更优选2或3)的整数;
n2是从0至6(优选地从0至4)的整数;
yp是直接键、o、s、oc(=o)nh、nhc(=o)nh、或nr’,其中r’是h、c1-c10烷基、c6h5、或ch2c6h5,
(c)相对于所有可聚合组分的总量,按重量计从0至约50%的一种或多种具有式(ii)的芳基丙烯酸单体
其中a1是h或ch3(优选h);b1是(ch2)m1或[o(ch2)2]z1,其中m1是2-6并且z1是1-10;y1是直接键、o、s、或nr',其中r’是h、ch3、其中n'=1-10的cn'h2n'+1、异-oc3h7、c6h5、或ch2c6h5;w1是0-6,前提是m1+w1≤8;并且d1是h、cl、br、c1-c4烷基、c1-c4烷氧基、c6h5、或ch2c6h5,以及
(d)一种或多种可聚合交联剂,
其中这些列出的组分和任何附加的可聚合组分合计为按重量计100%,
其中该呈完全水合状态的人工晶状体材料具有:小于22℃的玻璃化转变温度、在589nm下并且在室温(23℃±2℃)下测量的1.55或更大的折射率、在从16℃至45℃的温度下按重量计小于5.0%的平衡水含量、小于80mpa的杨氏模量、至少100%的伸长率、小于6.0mpa的100%正割模量、以及特征为不具有明场微液泡以及每观察屏约10个或更少的微液泡的反光耐受性。
2.根据实施例1所述的人工晶状体材料,其中该呈完全水合状态的人工晶状体材料在10年加速老化(90℃,在来自爱尔康公司的平衡盐溶液bss中81天)之后基本上不含(优选地不含)年龄相关的降解,如通过小于30cct单元(计算机兼容磁带单元)的低表面光散射测量的。
3.根据实施例1或2所述的人工晶状体材料,其中该可聚合组合物包含按重量计从约15%至约25%的该亲水性单体。
4.根据实施例1或2所述的人工晶状体材料,其中该可聚合组合物包含按重量计从约18%至约22%的该亲水性单体。
5.根据实施例1至4中任一项所述的人工晶状体材料,其中该亲水性单体是羟乙基甲基丙烯酸酯、羟乙基丙烯酸酯、n-羟乙基丙烯酰胺、n,n-二甲基丙烯酰胺或其组合。
6.根据实施例1至5中任一项所述的人工晶状体材料,其中该亲水性单体是羟乙基甲基丙烯酸酯、羟乙基丙烯酸酯或其组合。
7.根据实施例1至6中任一项所述的人工晶状体材料,其中该亲水性单体是羟乙基甲基丙烯酸酯。
8.根据实施例1至7中任一项所述的人工晶状体材料,其中该可聚合组合物包含按重量计从约25%至约75%的所述一种或多种具有式(i)的含聚(苯基醚)单体。
9.根据实施例1至8中任一项所述的人工晶状体材料,其中该可聚合组合物包含按重量计从约30%至约65%的所述一种或多种具有式(i)的含聚(苯基醚)单体。
10.根据实施例1至9中任一项所述的人工晶状体材料,其中在式(i)中,ra、rb、rc、rd、re、rf、rg、rh、和ri彼此独立地是h。
11.根据实施例1至10中任一项所述的人工晶状体材料,其中在式(i)中,n1是从2至6的整数(优选地从2至4的整数、更优选整数2或3)。
12.根据实施例1至11中任一项所述的人工晶状体材料,其中在式(i)中,n2是从0至4的整数。
13.根据实施例1至12中任一项所述的人工晶状体材料,其中所述一种或多种具有式(i)的含聚(苯基醚)单体选自下组,该组由以下各项组成:
14.根据实施例1至13中任一项所述的人工晶状体材料,其中该可聚合组合物包含按重量计从约10%至约45%的所述一种或多种具有式(ii)的芳基丙烯酸单体。
15.根据实施例1至14中任一项所述的人工晶状体材料,其中该可聚合组合物包含按重量计从约20%至约40%的所述一种或多种具有式(ii)的芳基丙烯酸单体。
16.根据实施例1至15中任一项所述的人工晶状体材料,其中所述一种或多种芳基丙烯酸单体是:丙烯酸2-乙基苯氧基酯;甲基丙烯酸2-乙基苯氧基酯;丙烯酸苯酯;甲基丙烯酸苯酯;丙烯酸苄酯;甲基丙烯酸苄酯;丙烯酸2-苯基乙酯;甲基丙烯酸2-苯基乙酯;丙烯酸3-苯基丙酯;甲基丙烯酸3-苯基丙酯;丙烯酸4-苯基丁酯;甲基丙烯酸4-苯基丁酯;丙烯酸4-甲基苯酯;甲基丙烯酸4-甲基苯酯;丙烯酸4-甲基苄酯;甲基丙烯酸4-甲基苄酯;丙烯酸2-2-甲基苯基乙酯;甲基丙烯酸2,2-甲基苯基乙酯;丙烯酸2,3-甲基苯基乙酯;甲基丙烯酸2,3-甲基苯基乙酯;丙烯酸2,4-甲基苯基乙酯;甲基丙烯酸2,4-甲基苯基乙酯;丙烯酸2-(4-丙基苯基)乙酯;甲基丙烯酸2-(4-丙基苯基)乙酯;丙烯酸2-(4-(1-甲基乙基)苯基)乙酯;甲基丙烯酸2-(4-(1-甲基乙基)苯基)乙酯;丙烯酸2-(4-甲氧基苯基)乙酯;甲基丙烯酸2-(4-甲氧基苯基)乙酯;丙烯酸2-(4-环己基苯基)乙酯;甲基丙烯酸2-(4-环己基苯基)乙酯;丙烯酸2-(2-氯苯基)乙酯;甲基丙烯酸2-(2-氯苯基)乙酯;丙烯酸2-(3-氯苯基)乙酯;甲基丙烯酸2-(3-氯苯基)乙酯;丙烯酸2-(4-氯苯基)乙酯;甲基丙烯酸2-(4-氯苯基)乙酯;丙烯酸2-(4-溴苯基)乙酯;甲基丙烯酸2-(4-溴苯基)乙酯;丙烯酸2-(3-苯基苯基)乙酯;甲基丙烯酸2-(3-苯基苯基)乙酯;丙烯酸2-(4-苯基苯基)乙酯;甲基丙烯酸2-(4-苯基苯基)乙酯;丙烯酸2-(4-苄基苯基)乙酯;甲基丙烯酸2-(4-苄基苯基)乙酯;丙烯酸2-(苯基硫基)乙酯;甲基丙烯酸2-(苯基硫基)乙酯;丙烯酸2-苄氧基乙酯;丙烯酸3-苄氧基丙酯;甲基丙烯酸2-苄氧基乙酯;甲基丙烯酸3-苄氧基丙酯;丙烯酸2-[2-(苄氧基)乙氧基]乙酯;甲基丙烯酸2-[2-(苄氧基)乙氧基]乙酯;或其组合。
17.根据实施例16所述的人工晶状体材料,其中所述一种或多种芳基丙烯酸单体是:丙烯酸2-苯基乙酯;丙烯酸3-苯基丙酯;丙烯酸4-苯基丁酯;丙烯酸5-苯基戊酯;丙烯酸2-苄氧基乙酯;丙烯酸3-苄氧基丙酯;丙烯酸2-[2-(苄氧基)乙氧基]乙酯;它们相应的甲基丙烯酸酯,或其组合。
18.根据实施例1至17中任一项所述的人工晶状体材料,其中该可聚合组合物包含按重量计从约1.0%至约4.0%的该可聚合交联剂。
19.根据实施例1至18中任一项所述的人工晶状体材料,其中该可聚合组合物包含按重量计从约1.2%至约3.0%的该可聚合交联剂。
20.根据实施例1至19中任一项所述的人工晶状体材料,其中该可聚合组合物包含按重量计从约1.5%至约2.5%的该可聚合交联剂。
21.根据实施例1至20中任一项所述的人工晶状体材料,其中该可聚合交联剂选自下组,该组由以下各项组成:乙二醇二甲基丙烯酸酯;二乙二醇二甲基丙烯酸酯;三乙二醇二甲基丙烯酸酯、四乙二醇二甲基丙烯酸酯、甲基丙烯酸烯丙酯;1,3-丙二醇二甲基丙烯酸酯;2,3-丙二醇二甲基丙烯酸酯;1,6-己二醇二甲基丙烯酸酯;1,4-丁二醇二甲基丙烯酸酯;乙二醇二丙烯酸酯;二乙二醇二丙烯酸酯;三乙二醇二丙烯酸酯、四乙二醇二丙烯酸酯、丙烯酸烯丙酯;1,3-丙二醇二丙烯酸酯;2,3-丙二醇二丙烯酸酯;1,6-己二醇二丙烯酸酯;1,4-丁二醇二丙烯酸酯;n,n’-六亚甲基双丙烯酰胺;n,n’-六亚甲基双甲基丙烯酰胺;n,n’-二羟基亚乙基双丙烯酰胺;n,n’-二羟基亚乙基双甲基丙烯酰胺;n,n’-亚甲基双丙烯酰胺;n,n’-亚甲基双甲基丙烯酰胺;ch2=c(ch3)c(=o)o-(ch2ch2o)p-c(=o)c(ch3)=ch2,其中p=1-50;ch2=chc(=o)o-(ch2ch2o)p-c(=o)ch=ch2,其中p=1-50;ch2=c(ch3)c(=o)o(ch2)to-c(=o)c(ch3)=ch2,其中t=3-20;ch2=chc(=o)o(ch2)to-c(=o)ch=ch2,其中t=3-20,以及其组合。
22.根据实施例1至21中任一项所述的人工晶状体材料,其中该可聚合交联剂选自下组,该组由以下各项组成:1,6-己二醇二丙烯酸酯、1,4-丁二醇二丙烯酸酯、n,n’-六亚甲基双丙烯酰胺及其组合。
23.根据实施例1至22中任一项所述的人工晶状体材料,其中该呈完全水合状态的人工晶状体材料具有小于17℃的玻璃化转变温度。
24.根据实施例1至23中任一项所述的人工晶状体材料,其中该呈完全水合状态的人工晶状体材料具有小于12℃的玻璃化转变温度。
25.根据实施例1至24中任一项所述的人工晶状体材料,其中该呈完全水合状态的人工晶状体材料具有在从16℃至45℃的温度下按重量计从约1%至约4.5%的平衡水含量。
26.根据实施例1至25中任一项所述的人工晶状体材料,其中该呈完全水合状态的人工晶状体材料具有在从16℃至45℃的温度下按重量计从约1.5%至约4.0%的平衡水含量。
27.根据实施例1至26中任一项所述的人工晶状体材料,其中该呈完全水合状态的人工晶状体材料具有从约1mpa至约60mpa的杨氏模量。
28.根据实施例1至27中任一项所述的人工晶状体材料,其中该呈完全水合状态的人工晶状体材料具有从约2.5mpa至约40mpa的杨氏模量。
29.根据实施例1至28中任一项所述的人工晶状体材料,其中该呈完全水合状态的人工晶状体材料具有从约5mpa至20mpa的杨氏模量。
30.根据实施例1至29中任一项所述的人工晶状体材料,其中该呈完全水合状态的人工晶状体材料具有至少110%的断裂伸长率。
31.根据实施例1至30中任一项所述的人工晶状体材料,其中该呈完全水合状态的人工晶状体材料具有至少至少120%的断裂伸长率。
32.根据实施例1至31中任一项所述的人工晶状体材料,其中该呈完全水合状态的人工晶状体材料具有至少130%的断裂伸长率。
33.根据实施例1至32中任一项所述的人工晶状体材料,其中该呈完全水合状态的人工晶状体材料具有从130%至300%的断裂伸长率。
34.根据实施例1至33中任一项所述的人工晶状体材料,其中该呈完全水合状态的人工晶状体材料具有约4.5mpa或更少的100%正割模量。
35.根据实施例1至34中任一项所述的人工晶状体材料,其中该呈完全水合状态的人工晶状体材料具有约3.0mpa或更少的100%正割模量。
36.根据实施例1至35中任一项所述的人工晶状体材料,其中该可聚合组合物包含可聚合uv吸收剂。
37.根据实施例36所述的人工晶状体材料,其中该可聚合uv吸收剂是2-(2h-苯并[d][1,2,3]三唑-2-基)-4-甲基-6-(2-甲基烯丙基)苯酚、n-[2-[4-羟基-3-[2-(2-甲基苯基)二氮烯基]苯基]乙基]甲基丙烯酰胺、或其组合。
38.一种包含根据实施例1至37中任一项所述的人工晶状体材料或主要该人工晶状体材料组成的湿包装的人工晶状体。
上述披露内容应使本领域普通技术人员能够实践本发明。为了使读者能够更好地理解其具体实施例及优点,建议参考以下非限制性实例。然而,以下实例不应解读为限制本发明的范围。
实例1
材料
p4e3ea=2-{4-[3-(苯氧基)苯氧基]苯基}乙基丙烯酸酯
degmba=2-[2-(苄氧基)乙氧基]乙基丙烯酸酯
pea=丙烯酸2-苯基乙酯
hema=甲基丙烯酸2-羟乙酯
bdda=1,4-丁二醇二丙烯酸酯
tegdma=三乙二醇二甲基丙烯酸酯
omtp=2-(2h-苯并[d][1,2,3]三唑-2-基)-4-甲基-6-(2-甲基烯丙基)苯酚
蓝色阻断剂=n-[2-[4-羟基-3-[2-(2-甲基苯基)二氮烯基]苯基]乙基]甲基丙烯酰胺
lrgacure819=苯基双(2,4,6-三甲基苯甲酰基)氧化膦
微液泡测试
使sn60wf晶状体经受45℃-21℃的δt暗场微液泡测试。将样品在bss中在45℃下保持持续48小时,并且然后移除至室温(约21℃)。2小时后,在olympusbx60显微镜下在约250×放大倍率下在暗场模式中检查样品。每个晶状体在三个不同的区中进行评估,并且最高的dfmv在大约1000×1000μm2成像区内计数。
对再现性研究的测试进行了45℃至37℃的δt明场微液泡测试。
表面散射和本体雾度测试
在制备表面散射和本体雾度测试时,将晶状体放置在无菌条件下填充有bss的单独顶部卷曲的小瓶中。将它们在90℃下老化持续0、40和81天,这相当于在35℃下0、5和10年。通过nidekeas1000scheimpflug进行评估。
建立了scheimpflug图像捕获系统用于iol的一致表面光散射(sls)分析。组装为特定目的设计的暗眼模型,该模型将保持正在检查的iol并且可以在室温下用空气或用平衡盐溶液(bss,爱尔康实验室公司(alconlaboratories,inc.))填充。使用以下设置用eas-1000眼前节分析系统(尼德克有限公司(nidekco.ltd.))捕获模型眼和iol的图像:200w闪光、10.00mm狭缝长度、0.08mm狭缝宽度和与光束路径45度的固定摄像机角度位置。在范围从0(最不强烈的)至255(最强烈的)的计算机兼容磁带(cct)单元中测量表面光散射密度测定法。对于沿着垂直于该iol光学部分的中心越过的线的轴线的iol的前表面和后表面,测量sls密度测定法值。对于沿着在中心3.0mm光学区内3条线的轴线的前表面和后表面,测量峰散射强度,每个iol产生6个测量值,然后对其进行平均。表面光散射用干燥、湿润(在平衡盐溶液中大约2分钟后)和水合的(在平衡盐溶液中24小时后)的iol测量。
拉伸测试
为了确定所得材料的拉伸特性,从每种测试材料的板坯样品中切下8-12个微型狗骨形物(dogbone),在微量离心机小瓶中在bss中水合,并在水浴中平衡至18℃。使用biopuls环境室进行温度控制的拉伸测试,该室安装在lnstron5943材料测试仪上。经由循环温度控制的水浴将biopuls室调节至18℃。仅仅在测试之前,将微型狗骨形物从18℃水浴中移除并放置在拉伸测试仪的十字头中。将biopuls室升高越过十字头,并且将样品进一步在biopuls室中平衡持续2min。以50mm/min的速率拉伸微型狗骨形物至断裂点以测量拉伸特性。从每种材料配制品的8-12次运行的平均值确定拉伸强度(极限拉伸应力)、断裂伸长率(最大应变)和杨氏模量和正割模量值。
平衡水含量
在%可萃取物确定之后,将相同的样品放置到玻璃小瓶内,浸入平衡盐溶液(bss,爱尔康公司)中并放置到35℃水浴内持续至少24小时,然后移除并重新称重以确定%平衡水含量(ewc)。在一些情况下,通过在mv测试之前和之后称量样品来确定水含量。
玻璃化转变温度
呈干燥或完全水合状态的材料的玻璃化转变温度(tg)通过差示扫描量热法以5℃/分钟测量,并在热通量曲线的转变中点处确定。
折射率(ri)
材料的折射率使用bausch&lomb折射计(目录#33.46.10)在589nm和35℃下测量。将测试板坯样品在去离子水或bss中水合持续最少24小时,吸干,并且然后放置在样品台上。测量在放置在台上的5分钟内进行。
实例2
3-(4-苯氧基苯氧基)苯酚的合成
向1l圆底烧瓶中装入4-苯氧基苯酚(186g,1.0mol)、thf(150ml)、氢氧化钠(48g,1.2mol)和di水(100ml)。将该混合物在室温下磁力搅拌持续一小时,接着是在减压下去除溶剂。然后将白色固体在真空(70毫托)下在150℃下干燥过夜并冷却至室温。然后向该烧瓶中加入3-(苄氧基)-1-溴苯(263g,1.0mol)和无水吡啶(150ml)。将该混合物用氮气吹扫持续15min,接着是加入氯化亚铜(10g,0.1mol)。然后将该混合物用氮气吹扫持续附加的15min,并且然后在氮气下密封并在130℃油浴中磁力搅拌持续一周。在真空下去除吡啶后,将粗产物溶解于二氯甲烷(600ml)中,并且用2nhci(200ml×3)、2nnaoh(200ml×3)洗涤。在减压下去除溶剂后,将粗产物从甲醇/乙酸乙酯(9/1,v/v)中重结晶。然后将产物在100psi下在thf中使用碳上10%钯作为催化剂进行氢化,以给出粗3-(4-苯氧基苯氧基)苯酚。然后将该粗产物在真空下蒸馏以给出呈白色晶体的产物(200g,72%,经两个步骤)
2-{4-[3-(4-苯氧基苯氧基)苯氧基]苯基}乙醇的合成
向1l圆底烧瓶中装入3-(4-苯氧基苯氧基)苯酚(167g,0.72mol)、thf(150ml)、氢氧化钠(28.8g,0.72mol)和di水(100ml)。将该混合物在室温下磁力搅拌持续一小时,接着是在减压下去除溶剂。然后将白色固体在真空(70毫托)下在150℃下干燥过夜并冷却至室温。然后向该烧瓶中加入1-溴-4-[2-(苯基甲氧基)-乙基]-苯(197g,0.68mol)和无水吡啶(120ml)。将该混合物用氮气吹扫持续15min,接着是加入氯化亚铜(15g,0.15mol)。然后将该混合物用氮气吹扫持续附加的15min,并且然后在氮气下密封并在130℃油浴中磁力搅拌持续一周。在真空下去除吡啶后,将粗产物溶解于二氯甲烷(600ml)中,并且用2nhci(200ml×3)、2nnaoh(200ml×3)洗涤。在减压下去除溶剂后,将粗产物从甲醇中重结晶。然后将产物在100psi下在thf中使用碳上10%钯作为催化剂进行氢化,以给出粗2-(4-(4-苯氧基苯氧基)苯基]乙醇。然后将该粗产物在真空下蒸馏、接着是从己烷/乙酸乙酯(9/1,v/v)中重结晶,以给出呈白色晶体的产物(158g,66%,经两个步骤)。
2-{4-[3-(4-苯氧基苯氧基)苯氧基]苯基}乙基丙烯酸酯(p4e3ea)的合成
向配备有机械搅拌器的1l三颈圆底烧瓶中装入2-{4-[3-(4-苯氧基苯氧基)苯氧基]苯基}乙醇(158g,0.41mol)、无水三乙胺(100ml,0.70mol)和无水二氯甲烷(500ml)。将该溶液在冰/盐浴中在干空气层下冷却持续15min。通过加料漏斗在90min内将丙烯酰氯(44ml,0.54mol)加入到剧烈搅拌的冷溶液中,并且调节加入速率以将该反应混合物的温度保持低于10℃。加入之后,将该反应混合物在冰/盐浴中搅拌持续附加的两小时,接着是加入2mhci(300ml)进行淬灭。将该混合物用乙酸乙酯(300ml×3)萃取,并且将合并的有机层用di水(200ml×3)、水性碳酸氢钠(200ml×2)洗涤,并且经mgso4干燥。在减压下过滤和去除溶剂给出呈浅棕色油的粗产物,将该粗产物使用己烷/二氯甲烷(3/2,v/v)作为洗脱剂在硅胶上纯化,以给出呈白色固体的p4e3ea(144g,81%)。
实例3
2-[2-(苄氧基)乙氧基]乙基丙烯酸酯(degmba)的合成:向配备有机械搅拌器的1l三颈圆底烧瓶中装入二乙二醇单苄醚(98.0g,0.5mol)、无水三乙胺(120ml,0.85mol)和无水thf(300ml)。将该溶液在冰/盐浴中在干空气层下冷却持续15分钟。通过加料漏斗在90分钟内将丙烯酰氯(55ml,0.68mol)加入到剧烈搅拌的冷溶液中,并且调节加入速率以将该反应混合物的温度保持低于10℃。加入之后,将该反应混合物在冰/盐浴中搅拌持续附加的两小时,接着是加入2mhci(400ml)进行淬灭。将该混合物用乙酸乙酯(300ml×3)萃取,并且将合并的有机层用di水(200ml×3)、水性碳酸氢钠(200ml×2)洗涤,并且经mgso4干燥。在减压下过滤和去除溶剂给出呈浅棕色油的粗产物,将该粗产物使用己烷/乙酸乙酯(4/1,v/v)作为洗脱剂在硅胶上纯化,以给出呈无色油的最终产物(105.0g,0.42mol,产率:84%)。
实例4
交联聚合物
如表1中示出的,配制来自实例2和3的单体。将测量0.9mm厚度的测试样品在55℃下蓝光固化持续1小时。将样品在丙酮中在室温下萃取持续20小时,并且然后在环境温度下缓慢干燥持续20小时,接着是在70℃下真空(0.1mmhg)持续最少20小时。
表1
将以上制备的样品在23℃下的水浴中水合,并且在23℃下确定%ewc(平衡水含量)和折射率。
还在19℃下使用水合的测试样品如下进行评估以上制备的样品的拉伸特性。使用模具和压机从每个样品组中切下呈“狗骨状”样式的拉伸棒试样。每个板坯典型地制备3个试样,并且每种配制品制备总共9个试样。使用instron5543伸长计在500mm/min十字头速度下测量拉伸特性。获得了断裂应力、%断裂应变、杨氏模量和100%正割模量数据。
通过将每种配制品的三个晶状体放置到含有约20ml去离子水的20ml小瓶内并将它们在45℃下的水浴中培育24小时来确定反光耐受性。将样品小瓶从该水浴中移除并放置于实验室工作台上以冷却至室温(典型地23℃-24℃)。冷却至室温后,使用olympusbx60显微镜在明场(bf)和暗场(dfa)设置下用2倍放大镜对每个晶状体进行成像10次。
如下确定可萃取物的重量百分比。对于%可提取物,称量每种固化配制品的三至五个聚合物板坯。将这些聚合物板坯在环境温度下在丙酮中萃取持续至少16小时,其中在第一小时之后一种溶剂更换,并且然后允许在环境温度下用铝箔覆盖的同时干燥持续8小时。将板坯在60℃下在减压气氛下进一步干燥持续至少16小时。将板坯移除并且冷却至室温(23℃)。对于%可提取物,再次称重先前称量的板坯。
结果报告在表2中。
表2