包含磺酸基團(tuán)的有機(jī)硅聚合物的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種包含磺酸組分的有機(jī)硅聚合物，所述有機(jī)硅聚合物由包含(i)至少一種有機(jī)硅組分和(ii)至少一種含磺酸組分的反應(yīng)性組分形成，其中所述含磺酸組分包含不可聚合的疏水性陽(yáng)離子和可聚合的磺酸。
【專利說(shuō)明】包含磺酸基團(tuán)的有機(jī)硅聚合物
[0001]相關(guān)專利申請(qǐng)
[0002]本申請(qǐng)要求2013年I月4日提交的名稱為SILICONE POLYMERS COMPRISINGSULFONIC ACID GROUPS的美國(guó)專利申請(qǐng)13/734，775和2012年I月17日提交的名稱為SILICONE POLYMERS COMPRISING SULFONIC ACID GROUPS 的美國(guó)臨時(shí)專利申請(qǐng)61/587，288 的優(yōu)先權(quán)，所述專利申請(qǐng)的內(nèi)容以引用方式并入。

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0003]本發(fā)明涉及有機(jī)硅聚合物/有機(jī)硅水凝膠和眼科裝置，例如由有機(jī)硅聚合物/有機(jī)硅水凝膠形成的接觸鏡片。

【背景技術(shù)】
[0004]軟質(zhì)接觸鏡片通?？煞譃閮深?常規(guī)水凝膠接觸鏡片和有機(jī)硅水凝膠接觸鏡片。常規(guī)水凝膠鏡片通常由親水性聚合物和共聚物(例如包含甲基丙烯酸羥乙酯(“HEMA”)和甲基丙烯酸(“MAA”)重復(fù)單元的那些)形成。由HEMA和MAA的共聚物形成的接觸鏡片(例如ACUVUE'? 2?接觸鏡片)顯示出大量的溶菌酶吸收。參見如Castillo et al，B1materials v6 (5)，pp338_345 (1985)。據(jù)信MAA的陰離子電荷促使陽(yáng)離子(一種表現(xiàn)出抗菌性能的天然蛋白質(zhì))的高度吸附。參見如Ibrhahim et al., J.Agric Food Chem., v39,pp2077-2082 (1991)。 然而，常規(guī)水凝膠接觸鏡片的最大缺點(diǎn)之一在于它們通常具有相對(duì)較低的透氧度。
[0005]有機(jī)硅水凝膠接觸鏡片提供的相對(duì)于常規(guī)水凝膠接觸鏡片的優(yōu)點(diǎn)在于它們提高了透氧度，這提高了角膜可用的氧。然而，有機(jī)硅單體通常不為陰離子型的，因此不能顯示大量的溶菌酶吸收。因此，向有機(jī)硅水凝膠中加入陰離子基團(tuán)有助于天然溶菌酶的吸附將是可取的。
[0006]2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸(“AMPS”)是結(jié)合到常規(guī)水凝膠鏡片中的陰離子單體。參見如美國(guó)專利5，451，617和5，011，275以及美國(guó)專利申請(qǐng)2008/0114123。然而， 申請(qǐng)人:發(fā)現(xiàn)，在嘗試將該陰離子單體結(jié)合到有機(jī)硅水凝膠中時(shí)，該單體并非極易溶解的并產(chǎn)生不透明的混合物。本發(fā)明涉及發(fā)現(xiàn)將AMPS或其他含磺酸組分結(jié)合到有機(jī)硅聚合物/水凝膠中的方法，這繼而可用于制造具有陰離子性能并從其獲得有益效果的有機(jī)硅水凝膠接觸鏡片。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]在一個(gè)方面，本發(fā)明涉及包含磺酸組分的有機(jī)硅聚合物，該有機(jī)硅聚合物由包含
(i)至少一種有機(jī)硅組分和(ii)至少一種含磺酸組分的反應(yīng)性組分形成，其中含磺酸組分包含不可聚合的疏水性陽(yáng)離子和可聚合的磺酸。
[0008]在另一個(gè)方面，本發(fā)明涉及由包含(i)至少一種有機(jī)娃組分和(ii)至少一種含磺酸組分的反應(yīng)混合物形成的有機(jī)硅水凝膠，其中含磺酸組分包含不可聚合的疏水性陽(yáng)離子和可聚合的磺酸。
[0009]在另一個(gè)方面，本發(fā)明還涉及包含此類有機(jī)硅聚合物和/或此類有機(jī)硅水凝膠的生物醫(yī)學(xué)裝置(如，接觸鏡片)。
[0010]通過(guò)本發(fā)明的【具體實(shí)施方式】和權(quán)利要求書，本發(fā)明的其他方面以及特征和優(yōu)點(diǎn)將顯而易見。

【具體實(shí)施方式】
[0011]據(jù)信根據(jù)本文的描述，本領(lǐng)域的技術(shù)人員可最大限度地利用本發(fā)明。如下具體實(shí)施例可理解為僅是示例性的，并且無(wú)論如何都不會(huì)以任何方式限制本公開的其余部分。
[0012]除非另有規(guī)定，否則本文使用的所有技術(shù)和科學(xué)術(shù)語(yǔ)都具有本發(fā)明所屬【技術(shù)領(lǐng)域】普通技術(shù)人員公知的相同含義。另外，將本文提及的所有出版物、專利申請(qǐng)、專利及其它參考文獻(xiàn)以引用方式并入本文。
[0013]定義
[0014]如本文所用，“生物醫(yī)學(xué)裝置”為設(shè)計(jì)成在哺乳動(dòng)物組織或流體中或在哺乳動(dòng)物組織或流體上使用的任何制品。這些裝置的例子包括但不限于導(dǎo)管、植入物、支架和眼科裝置(例如眼內(nèi)鏡片和接觸鏡片)。
[0015]如本文所用，“眼科裝置”為位于眼睛或眼睛的任何部分(包括角膜、眼瞼和眼腺)中或位于眼睛或眼睛的任何部分(包括角膜、眼瞼和眼腺)上的任何裝置。這些裝置可提供光學(xué)矯正、美容增強(qiáng)作用、視覺提高、治療有益效果(例如作為繃帶)或活性組分(例如藥物和類藥劑營(yíng)養(yǎng)品組分)的遞送，或前述任意者的組合。眼科裝置的例子包括但不限于鏡片和光學(xué)和眼部插入物(包括但不限于淚點(diǎn)塞等)。
[0016]如本文所用，術(shù)語(yǔ)“鏡片”指位于眼睛中或位于眼睛上的眼科裝置。術(shù)語(yǔ)鏡片包括但不限于軟質(zhì)接觸鏡片、硬質(zhì)接觸鏡片、眼內(nèi)鏡片和覆蓋鏡片。
[0017]在一個(gè)實(shí)施例中，本發(fā)明的生物醫(yī)學(xué)裝置、眼科裝置和鏡片包括有機(jī)硅聚合物或有機(jī)硅水凝膠。這些有機(jī)硅水凝膠通常含有有機(jī)硅組分和/或疏水性和親水性單體，所述疏水性和親水性單體在經(jīng)固化的裝置中彼此共價(jià)鍵合。
[0018]如本文所用，“反應(yīng)性混合物”指組分(反應(yīng)性和非反應(yīng)性)的混合物，所述組分被混合在一起，并經(jīng)受聚合條件以形成本發(fā)明的有機(jī)硅水凝膠。反應(yīng)性混合物包含反應(yīng)性組分，例如單體、大分子單體、預(yù)聚物、交聯(lián)劑和引發(fā)劑，和添加劑(例如潤(rùn)濕劑、脫模劑、染料、光吸收化合物(例如UV吸收劑和光致變色化合物)，所述添加劑中的任意者可為反應(yīng)性或非反應(yīng)性的，但能夠保留在所得生物醫(yī)學(xué)裝置內(nèi))，以及藥物和類藥劑營(yíng)養(yǎng)品化合物。應(yīng)當(dāng)理解可基于所制得的生物醫(yī)學(xué)裝置及其預(yù)期用途而添加廣泛范圍的添加劑。反應(yīng)性混合物的組分的濃度以稀釋劑除外的反應(yīng)混合物中所有組分的重量％給出。當(dāng)使用稀釋劑時(shí)，它們的濃度基于反應(yīng)混合物中所有的組分和稀釋劑的量以重量％給出。
[0019]如本文所用，“可聚合的”意指化合物包含至少一種可聚合的官能團(tuán)，例如丙烯酸酯、甲基丙烯酸酯、丙烯酰胺、甲基丙烯酰胺、乙烯基內(nèi)酰胺、N-乙烯基內(nèi)酰胺、N-乙烯基酰胺和苯乙烯基官能團(tuán)?！安豢删酆系摹币庵富衔锊话祟惪删酆系墓倌軋F(tuán)。
[0020]如本文所用，“親水性”意指在20°C下I克化合物可溶于10ml去離子水中，并且在一些實(shí)施例中，在20°C下10克化合物可溶于10ml去離子水中?！笆杷浴币庵冈?0°C下I克化合物不能完全溶于10ml去離子水中?；衔锏娜芙舛瓤赏ㄟ^(guò)目測(cè)法確定，任何可見的沉淀或濁度表明化合物為疏水性的。有利地在混合或攪拌至少約8小時(shí)后測(cè)量溶解度。
[0021]如本文所用，除非另外指明，否則術(shù)語(yǔ)“烷基”是指I至20個(gè)碳原子的烴基。
[0022]有機(jī)硅鉬分
[0023]含有機(jī)硅的組分(或有機(jī)硅組分)為在單體、大分子單體或預(yù)聚物中含有至少一個(gè)[-S1-O-Si]基團(tuán)的組分。在一個(gè)實(shí)施例中，基于含有機(jī)硅的組分的總分子量計(jì)，Si和連接的O以大于20重量％，例如大于30重量％的量存在于含有機(jī)硅的組分中?？捎玫暮袡C(jī)硅的組分包含可聚合的官能團(tuán)，例如丙烯酸酯、甲基丙烯酸酯、丙烯酰胺、甲基丙烯酰胺、N-乙烯基內(nèi)酰胺、N-乙烯基酰胺和苯乙烯基官能團(tuán)?？捎糜诒景l(fā)明中的含有機(jī)硅的組分的例子可見于美國(guó)專利 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，以及歐洲專利 080539 中。
[0024]合適的含有機(jī)硅的組分包括式I的化合物
[0025]

【權(quán)利要求】
1.一種包含磺酸組分的有機(jī)硅聚合物，所述有機(jī)硅聚合物由包含α)至少一種有機(jī)硅組分和(ii)至少一種含磺酸組分的反應(yīng)性組分形成，其中所述含磺酸組分包含不可聚合的疏水性陽(yáng)離子和可聚合的磺酸。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的有機(jī)硅聚合物，其中所述可聚合的磺酸選自2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸、對(duì)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-羥丙基磺酸、烯丙基磺酸、3-甲基丙烯酰氧基丙磺酸、乙烯基磺酸、以及它們的組合。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的有機(jī)硅聚合物，其中所述疏水性陽(yáng)離子選自烷基胺、甲硅烷氧基烷基胺和芳基烷基胺。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的有機(jī)硅聚合物，其中至少一種有機(jī)硅組分選自式I的化合物:
其中: R1獨(dú)立地選自一價(jià)反應(yīng)性基團(tuán)、一價(jià)烷基基團(tuán)、或一價(jià)芳基基團(tuán)，上述任何基團(tuán)還可以包含選自羥基、氣基、氧雜基、竣基、烷基竣基、烷氧基、酸胺基、氣基甲酸酷基、碳酸酷基、齒素或它們的組合的官能團(tuán)；并且一價(jià)硅氧烷鏈包含I至100個(gè)S1-O重復(fù)單元，所述重復(fù)單元還可以包含選自烷基、羥基、氨基、氧雜基、羧基、烷基羧基、烷氧基、酰胺基、氨基甲酸酯基、鹵素或它們的組合的官能團(tuán)； 其中b = O至500，其中應(yīng)當(dāng)理解，當(dāng)b不為O時(shí)，b為眾數(shù)等于指定值的分布；并且 其中至少I個(gè)R1包含一價(jià)反應(yīng)性基團(tuán)。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的有機(jī)硅聚合物，其中所述至少一種有機(jī)硅組分選自甲基丙烯酰氧基丙基封端的單正烷基封端的聚二烷基硅氧烷；雙-3-丙烯酰氧基-2-羥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；單-(3-甲基丙烯酰氧基_2_羥基丙氧基)丙基封端的單烷基封端的聚二烷基硅氧烷；以及它們的混合物。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的有機(jī)硅聚合物，其中所述至少一種有機(jī)硅組分選自單甲基丙烯酸酯封端的聚二甲基硅氧烷；雙-3-丙烯酰氧基-2-羥基丙氧基丙基聚二烷基硅氧烷；單-(3-甲基丙烯酰氧基-2-羥基丙氧基)丙基封端的單丁基封端的聚二烷基硅氧烷；以及它們的混合物。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的有機(jī)硅聚合物，其中所述至少一種有機(jī)硅組分包括3-甲基丙烯酸氧基_2_羥基丙氧基_正丁基封端的聚二烷基硅氧烷。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的有機(jī)硅聚合物，其中所述反應(yīng)性組分還包含至少一種非離子親水性含丙烯酸類的單體。
9.根據(jù)權(quán)利要求7所述的有機(jī)硅聚合物，其中所述至少一種非離子親水性含丙烯酸類的單體包括HEMA、DMA以及它們的混合物。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的有機(jī)硅聚合物，其中(i)所述至少一種有機(jī)硅組分和(ii)所述含磺酸組分的比率小于約lOOkg/mol。
11.一種有機(jī)硅水凝膠，包含根據(jù)權(quán)利要求1所述的有機(jī)硅聚合物。
12.一種由包含(i)至少一種有機(jī)硅組分和(ii)至少一種含磺酸組分的反應(yīng)混合物形成的有機(jī)硅水凝膠，其中所述含磺酸組分包含不可聚合的疏水性陽(yáng)離子和可聚合的磺酸。
13.根據(jù)權(quán)利要求12所述的有機(jī)硅水凝膠，其中所述至少一種含磺酸組分的磺酸鹽基團(tuán)相對(duì)于稀釋劑除外的所有組分以小于2mol/kg的濃度存在。
14.根據(jù)權(quán)利要求12所述的有機(jī)硅水凝膠，其中所述反應(yīng)混合物還包含聚酰胺。
15.一種接觸鏡片，包含根據(jù)權(quán)利要求1所述的有機(jī)硅聚合物。
16.一種接觸鏡片，其由根據(jù)權(quán)利要求12所述的有機(jī)硅水凝膠形成。
17.根據(jù)權(quán)利要求15所述的接觸鏡片，其中所述接觸鏡片具有至少50μ8/鏡片的溶菌酶吸收。
18.根據(jù)權(quán)利要求16所述的接觸鏡片，其中所述接觸鏡片具有至少50μ8/鏡片的溶菌酶吸收。
19.一種生物醫(yī)學(xué)裝置，包含根據(jù)權(quán)利要求1所述的有機(jī)硅聚合物。
20.一種生物醫(yī)學(xué)裝置，其由根據(jù)權(quán)利要求12所述的有機(jī)硅水凝膠形成。
【文檔編號(hào)】C08L83/04GK104053725SQ201380005838
【公開日】2014年9月17日 申請(qǐng)日期:2013年1月14日 優(yōu)先權(quán)日:2012年1月17日
【發(fā)明者】A.C.雷鮑爾, S.馬哈德范, M.C.圖納格 申請(qǐng)人:莊臣及莊臣視力保護(hù)公司