專利名稱：用于降低邊緣閃光的可植入眼科透鏡涂料的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及用于可植入眼科透鏡的涂料。特別地，本發(fā)明涉及親水性涂料，該涂料被涂敷到可植入眼科透鏡的邊緣上。
如在美國專利5,755,786中描述的那樣，IOL，特別是設(shè)計(jì)用于通過小切口植入的IOL，會出現(xiàn)邊緣閃光的問題。在該專利中描述的發(fā)明通過在光學(xué)邊緣表面上的裝置(如多個V形凹槽)將接觸邊緣表面的可見光反射遠(yuǎn)離患者的視網(wǎng)膜。
降低邊緣閃光的其它方法包括描述在美國專利Nos.5,693,093、5,769,889、4,808,181和4,605,409中的那些。
本發(fā)明還涉及一種降低可植入眼科透鏡的邊緣閃光的方法。該方法包括將包含可眼用的疏水性(甲基)丙烯酸類聚合物和可眼用的親水聚合物的涂料材料施涂在植入物的光學(xué)邊緣表面上。當(dāng)水合時，該涂料變混濁或不透明，并降低或消除邊緣閃光。發(fā)明詳述除非另外說明，所有的數(shù)量表示為％(w/w)。
在此使用的疏水性“(甲基)丙烯酸類聚合物”表示疏水性甲基丙烯酸類聚合物、疏水性丙烯酸類聚合物、或包含甲基丙烯酸類和丙烯酸類官能團(tuán)兩者的疏水性共聚物。在此使用的“疏水性”表示在室溫下吸收少于大約5％水的材料。
本發(fā)明的涂料材料包括可眼用的疏水性(甲基)丙烯酸類聚合物和親水性聚合物。當(dāng)水合時，所述涂料材料的Tg低于37℃，優(yōu)選低于15℃。涂料材料中的疏水性(甲基)丙烯酸類聚合物成分優(yōu)選是粘性的，以便有助于將涂料材料粘接到基材上。許多可眼用的疏水性(甲基)丙烯酸類聚合物是已知的，包括描述在美國專利Nos.5,290,892、5,693,095和5,331,073中的那些，將其全部內(nèi)容在此引入作為參考。盡管脂族(甲基)丙烯酸酯單體可用于形成疏水性(甲基)丙烯酸類聚合物，但疏水性(甲基)丙烯酸類聚合物優(yōu)選包含至少一種含有芳族基團(tuán)的(甲基)丙烯酸類單體，如在US5,693,095中定義的那些材料 其中X是H或CH3；m是0-6；Y不存在，或是O、S或NR，其中R是H、CH3、CnH2n+1(n＝1-10)、異-OC3H7、C6H5或CH2C6H5；和Ar是任何芳環(huán)，它可以是未取代的或被CH3、C2H5、正-C3H7、異-C3H7、OCH3、C6H11、Cl、Br、C6H5或CH2C6H5取代。
合適的疏水性(甲基)丙烯酸類聚合物包括甲基丙烯酸2-苯基乙酯(2-PEMA)和丙烯酸2-苯基乙酯(2-PEA)的共聚物。
在選擇(甲基)丙烯酸類單體之后，使用引發(fā)劑(一般約2％或更少)形成疏水性(甲基)丙烯酸類聚合物。可以使用任何類型的聚合引發(fā)劑，包括熱引發(fā)劑和光引發(fā)劑。優(yōu)選的引發(fā)劑是苯甲酰基氧化膦引發(fā)劑、2，4，6-三甲基-苯甲?；交趸?“TPO”)，它可以由藍(lán)光或UV輻射活化。合適的熱引發(fā)劑包括常見的過氧化物、過辛酸叔丁酯和偶氮二異丁腈。合適的UV引發(fā)劑包括苯偶姻甲基醚、Darocur 1173和Darocur 4265UV引發(fā)劑。
疏水性(甲基)丙烯酸類聚合物任選地包括選自如下的一種或多種成分可與其它(甲基)丙烯酸類成分共聚的UV吸收劑、可與其它(甲基)丙烯酸類成分共聚的藍(lán)光阻擋著色劑、和鏈轉(zhuǎn)移劑，以使交聯(lián)最小化。
紫外吸收發(fā)色團(tuán)可以是任何化合物，它們吸收波長短于約400nm的光，但不吸收任何顯著量的可見光。合適的可共聚的紫外吸收化合物是在美國專利No.4,304,895中公開的取代2-羥基二苯酮和美國專利No.4,528,311中公開的2-羥基-5-丙烯酰氧基苯基-2H-苯并三唑。最優(yōu)選的紫外吸收化合物是2-(3’-甲代烯丙基-2’-羥基-5’-甲基苯基)苯并三唑。合適的可聚合的藍(lán)光阻擋生色團(tuán)包括在美國專利No.5,470,932中公開的那些。如果選擇藍(lán)光活化的聚合引發(fā)劑和加入藍(lán)光阻擋著色劑，則必須調(diào)節(jié)聚合引發(fā)劑的特性或濃度以使任何干擾最小化。
如果存在，鏈轉(zhuǎn)移劑的加入量通常為0.01-0.4％。許多鏈轉(zhuǎn)移劑在本領(lǐng)域是已知的。適宜的鏈轉(zhuǎn)移劑的例子包括1-十二烷硫醇和2-巰基乙醇。
包含在本發(fā)明涂料材料中的親水性聚合物可以是任何可眼用的親水性聚合物。合適的親水性聚合物包括、但不限于聚甲基丙烯酸羥乙酯(聚HEMA)、聚丙烯酰胺、聚甲基丙烯酸甘油酯和聚乙烯基吡咯烷酮(PVP)。最優(yōu)選的親水性聚合物是PVP。這些親水性聚合物是市售的或可以使用已知方法制得和優(yōu)選以精制形式獲得，以使在涂敷的IOL被植入時的可提取物最小化。
親水性聚合物的分子量(重均)優(yōu)選為2,500-100,000。重要的是親水性聚合物的分子量足夠大和在水凝膠涂料材料中以足以形成能分散光的親水性區(qū)域的量存在。親水性聚合物不應(yīng)當(dāng)太小，否則在將涂料涂敷到IOL上之后，可觀量的親水性聚合物會從涂料中浸出。親水性聚合物不應(yīng)當(dāng)太大，否則在一些聚合物從涂料中浸出的情況下，它會影響眼內(nèi)壓力。在PVP的情況下，優(yōu)選是10,000的分子量。
通過如下方式形成涂料材料制備可眼用的疏水性(甲基)丙烯酸類聚合物，然后(如果必須或需要的話)在合適的溶劑中通過萃取來提純已固化的疏水性(甲基)丙烯酸類聚合物，然后在合適的溶劑或溶劑混合物中溶解疏水性(甲基)丙烯酸類聚合物和可眼用的親水性聚合物，以形成涂料溶液。涂料組合物中疏水性(甲基)丙烯酸類聚合物對親水性聚合物的比例取決于涂料所需的水合水含量、所需的涂料厚度、所選擇的疏水性(甲基)丙烯酸類和親水性材料等。一旦選擇了所需的涂料厚度和水含量，就可以通過常規(guī)的計(jì)算和試驗(yàn)確定疏水性(甲基)丙烯酸類聚合物對親水性聚合物的比例。一般情況下，水合涂料的所需水含量為約20-70％，所需的涂料厚度為0.5-1μm。因此，親水性聚合物在涂料材料中的典型濃度為約5-50％，優(yōu)選約15-30％。
應(yīng)當(dāng)選擇用于形成涂料溶液的溶劑或溶劑混合物以得到均勻的涂料溶液。由于涂料用于降低閃光，所以涂料溶液不一定是透明的。不管涂料溶液是否是透明的，在涂料被涂敷到植入物的邊緣和被水合之后，涂料就應(yīng)當(dāng)是半透明到不透明的。在2-PEMA/2-PEA共聚物作為疏水性(甲基)丙烯酸類聚合物和PVP作為親水性聚合物的情況下，適宜的溶劑混合物的例子是2-戊酮/甲醇混合物。一般來說，當(dāng)親水性聚合物是聚HEMA或聚甲基丙烯酸甘油酯時，極性溶劑如醇將是合適的；當(dāng)親水性聚合物是聚丙烯酸胺或PVP時，酮(例如2-戊酮)或二氯甲烷將是合適的。
優(yōu)選通過如下方式之一或這兩種方式將涂料材料連接到基材IOL上(1)疏水性或“物理”(即非共價)交聯(lián)和(2)互穿聚合物網(wǎng)絡(luò)。涂料材料通過非共價交聯(lián)而內(nèi)部交聯(lián)?；蛘撸苛喜牧峡梢酝ㄟ^交聯(lián)劑共價交聯(lián)到IOL上。
通過常規(guī)技術(shù)，如旋轉(zhuǎn)涂敷或浸涂工藝或在光學(xué)材料的預(yù)成型棒周圍澆鑄涂料層，將涂料溶液涂敷到植入物的邊緣表面上。優(yōu)選是浸涂。植入物優(yōu)選在一定的速率下浸漬以使由涂料溶液中的溶劑所引起的植入物的任何溶脹最小化。
在將涂料涂敷到植入物上之后，將涂料干燥。優(yōu)選是兩階段干燥工藝。首先，允許涂敷的植入物在空氣中干燥直到大部分溶劑或所有的溶劑已經(jīng)蒸發(fā)(一般≤15分鐘)。其次，將涂敷的植入物在升高的溫度，約40-100℃下烘焙，以除去盡可能多的剩余溶劑。優(yōu)選的干燥工藝包括室溫空氣干燥15分鐘，隨后在90℃下烘焙約20-60分鐘。如果將共價交聯(lián)劑加入到涂料溶液中，則以完全活化交聯(lián)劑的方式干燥涂料。
可以通過各種有機(jī)溶劑或溶劑混合物，包括在涂料溶液制備中用作基礎(chǔ)物的相同溶劑，容易地除去涂料。然而，不能通過水除去涂料。
適于采用本發(fā)明親水性涂料涂敷的植入物優(yōu)選由疏水性(甲基)丙烯酸類材料制成，但也可由硅氧烷或硅氧烷-(甲基)丙烯酸類共聚物構(gòu)成。優(yōu)選的疏水性(甲基)丙烯酸類材料是在美國專利Nos.5,290,892和5,693,095中描述的那些聚合物材料，該文獻(xiàn)的整個內(nèi)容在此引入作為參考。在植入物是IOL的情況下，本發(fā)明的涂料可與希望用作“硬”IOL(即以未折疊的狀態(tài)插入)或“可折疊”或“軟”IOL(即以折疊或壓縮的狀態(tài)插入)的基材材料結(jié)合使用。要涂敷的適宜的IOL材料包括在美國專利Nos.5,693,095或5,331,073中公開的那些。如在此使用的，“植入物”包括接觸透鏡。
當(dāng)使用共價交聯(lián)劑時，可能必須或希望的是如此制備植入物的表面，即在涂敷涂料溶液之前，通過將植入物的表面曝露于反應(yīng)性等離子氣體，使該表面接收涂料。適宜的反應(yīng)性等離子氣體是氧化氣體，如氧氣。合適的等離子室是由Advanced Plasma Systems，Inc.制造的P2CIMB-Series等離子室。使用這樣的室，合適的等離子體參數(shù)包括功率＝400W，等離子氣體＝氧氣；等離子氣體的壓力＝225毫托；曝露時間＝4-6分鐘。
以下實(shí)施例是說明性的而不是限制性的。實(shí)施例1疏水性(甲基)丙烯酸類聚合物和親水性聚合物的混合物。
使用Darocur 4265(0.06重量份)作為引發(fā)劑，制備2-PEMA(1.5重量份)和2-PEA(3.24重量份)的共聚物。使用Kulzer Palatray CU藍(lán)光單元(12-14mW/cm2)通過曝露于藍(lán)光一小時，在聚丙烯板模具(10mm×20mm×0.9mm)中固化共聚物。然后將固化的共聚物(0.8345g)在甲醇中在室溫下萃取過夜。將萃取的共聚物在空氣中干燥，但不脫除甲醇溶劑。干燥之后，將該板溶于2-戊酮和甲醇的混合物，形成如下的涂料溶液成分 量(重量份)2-PEMA/2-PEA共聚物0.88PVP(10,000MW) 0.33甲醇 1.382-戊酮 12.46單獨(dú)地，使用1.8％Perkadox-16作為熱引發(fā)劑，制備包含65％2-PEA、30％2-PEMA、1.8％鄰甲代烯丙基Tinuvin P和3.2％二丙烯酸1，4-丁二醇酯的共聚物。將此共聚物(“基材共聚物”)在與上述相同的板模具中固化，然后在丙酮中萃取(過夜，然后在空氣中干燥大約2小時，然后在100℃下干燥大約2小時)。同樣，獲得市售的ACRYSOFIOL。然后將板和IOL浸漬在涂料溶液中，在空氣中干燥大約5-10分鐘，然后在90℃下烘焙20-90分鐘。固化的涂料是光學(xué)透明的。在涂料水合之后，由于水在涂料組合物中均勻地分布，所以涂料是半透明的/不透明的。涂料厚度通常為0.5-1微米。在保持水合9個月之后，涂料的混濁度或不透明度并沒有減少，并保持粘連在基材板或IOL上。實(shí)施例2實(shí)施例1的涂料材料的水含量為測量用于實(shí)施例1的水合涂料材料的水含量，在聚丙烯板模具中澆鑄實(shí)施例1中定義的涂料溶液的多層膜。在涂敷每一層之后，在加入下一層之前，允許它在室溫下在空氣中干燥。在制備四或五層之后，將多層膜在100℃下干燥1小時。將干燥的膜稱重，然后在室溫下放置在去離子水中。監(jiān)測膜重量隨時間的變化。結(jié)果見下表1。在水合184小時之后，將膜從去離子水中取出，稱重，萃取，干燥和再次稱重。該膜得到5.7％(按重量計(jì))的可提取物，水含量(水合的)為52.6％(重量)。將膜再在去離子水中放置432小時(從試驗(yàn)開始，616小時的總水合時間)。在616小時的時候計(jì)算的水含量為59.5％(重量)。
表1
實(shí)施例3(對比例)疏水性(甲基)丙烯酸類單體和親水性單體的共聚物。
向3.25克2-PEA中加入1.50克2-PEMA、1.81克N-乙烯基吡咯烷酮和0.06克Darocur 4265。涂料材料的‘吡咯烷酮’含量與用于實(shí)施例1的涂料材料的該值相同[27.3％0.33/(0.88+0.33)＝1.81/(3.25+1.5+1.81+0.06)]。將獲得的涂料材料在與實(shí)施例1中所述相同的聚丙烯板模具中固化。使用Palatray CU單元，在12-14mW/cm2的通量下，進(jìn)行1小時的藍(lán)光固化。將獲得的共聚物溶于2-戊酮中，以得到共聚物含量為6重量％的涂料溶液。
將實(shí)施例1的基材共聚物的預(yù)萃取(丙酮)板在涂料溶液中浸漬，在室溫下空氣干燥10分鐘，和在90℃下用烘箱固化75分鐘。將涂敷的板放入去離子水中，其水合性能隨時間變化。結(jié)果見下表2。
表2
在425小時之后的水含量＝12.3％(最終水合重量-最終干燥重量)/最終水合重量含水的可提取物＝0.6％如表1和2所示，實(shí)施例1和3得到顯著不同的結(jié)果。水合的PEMA-PVP聚合物混合物涂料材料是不透明的和具有高的水含量，而水合的無規(guī)PEMA-NVP共聚物是透明的和具有低的水吸收量。
已經(jīng)參見某些優(yōu)選的實(shí)施方案描述了本發(fā)明；然而，應(yīng)當(dāng)理解在不背離本發(fā)明精神或必要特征情況下，可以以其它具體的形式或變化方式實(shí)施。因此認(rèn)為上述實(shí)施方案在所有方面是說明性的和不是限制性的，本發(fā)明的范圍由所附的權(quán)利要求而不是由上述描述指示。
權(quán)利要求
1.一種降低具有光學(xué)邊緣的可植入眼科透鏡中邊緣閃光的方法，包括將親水性涂料材料涂敷到光學(xué)邊緣的步驟，其中涂料材料包含可眼用的疏水性(甲基)丙烯酸類聚合物和可眼用的親水性聚合物，其用量是當(dāng)水合該涂料材料時足以降低或消除邊緣閃光，和其中當(dāng)水合時該涂料材料的Tg低于37℃。
2.權(quán)利要求1的方法，其中親水性聚合物選自聚甲基丙烯酸羥乙酯、聚丙烯酰胺、聚甲基丙烯酸甘油酯和聚乙烯基吡咯烷酮。
3.權(quán)利要求2的方法，其中親水性聚合物是聚乙烯基吡咯烷酮。
4.權(quán)利要求1的方法，其中親水性聚合物的重均分子量為2,500-100,000。
5.權(quán)利要求4的方法，其中親水性聚合物是重均分子量為10,000的聚乙烯基吡咯烷酮。
6.權(quán)利要求1的方法，其中涂料材料中親水性聚合物的量為約5-50％重量。
7.權(quán)利要求1的方法，其中涂料材料的水合水含量為約20-70％。
8.權(quán)利要求1的方法，其中疏水性(甲基)丙烯酸類聚合物包含具有如下通式的單體 其中X是H或CH3；m是0-6；Y不存在，或是O、S或NR，其中R是H、CH3、CnH2n+1(n＝1-10)、異-OC3H7、C6H5或CH2C6H5；和Ar是任何芳環(huán)，它可以是未取代的或被CH3、C2H5、正-C3H7、異-C3H7、OCH3、C6H11、Cl、Br、C6H5或CH2C6H5取代。
9.一種用于外科植入物的親水性涂料材料，其中涂料材料包含可眼用的疏水性(甲基)丙烯酸類聚合物和可眼用的親水性聚合物，和其中當(dāng)水合時涂料材料的Tg低于37℃。
10.權(quán)利要求9的涂料材料，其中親水性聚合物選自聚甲基丙烯酸羥乙酯、聚丙烯酰胺、聚甲基丙烯酸甘油酯和聚乙烯基吡咯烷酮。
11.權(quán)利要求9的涂料材料，其中親水性聚合物是聚乙烯基吡咯烷酮。
12.權(quán)利要求9的涂料材料，其中親水性聚合物的重均分子量為2,500-100,000。
13.權(quán)利要求12的涂料材料，其中親水性聚合物是重均分子量為10,000的聚乙烯基吡咯烷酮。
14.權(quán)利要求9的涂料材料，其中涂料材料中親水性聚合物的量為約5-50％重量。
15.權(quán)利要求14的涂料材料，其中涂料材料中親水性聚合物的量為約15-30％重量。
16.權(quán)利要求9的涂料材料，其中涂料材料的水合水含量為約20-70％。
17.權(quán)利要求9的涂料材料，其中疏水性(甲基)丙烯酸類聚合物包含具有如下通式的單體 其中X是H或CH3；m是0-6；Y不存在，或是O、S或NR，其中R是H、CH3、CnH2n+1(n＝1-10)、異-OC3H7、C6H5或CH2C6H5；和Ar是任何芳環(huán)，它可以是未取代的或被CH3、C2H5、正-C3H7、并-C3H7、OCH3、C6H11、Cl、Br、C6H5或CH2C6H5取代。
18.權(quán)利要求17的涂料材料，其中疏水性(甲基)丙烯酸類聚合物包含選自丙烯酸2-苯基乙酯和甲基丙烯酸2-苯基乙酯的單體。
19.權(quán)利要求9的涂料材料，其中疏水性(甲基)丙烯酸類聚合物任選地包含選自如下的一種或多種成分UV吸收劑、藍(lán)光阻擋著色劑、和鏈轉(zhuǎn)移劑。
全文摘要
本發(fā)明公開了用于可植入眼科透鏡的親水性涂料。該涂料被涂敷到眼科透鏡的邊緣表面上,其包括疏水性(甲基)丙烯酸類聚合物和親水性聚合物。當(dāng)水合時,該涂料降低或消除邊緣閃光。
文檔編號A61L27/34GK1423570SQ00818360
公開日2003年6月11日 申請日期2000年12月6日 優(yōu)先權(quán)日2000年1月12日
發(fā)明者A·R·勒伯夫, J·W·希茨 申請人:愛爾康公司