包含磺酸基团的聚合物制造技术

本发明专利技术涉及了包含磺酸组分的聚合物和水凝胶，聚合物和水凝胶由包含(i)至少一种疏水性单体和(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由不可聚合的亲水性碱和可聚合的磺酸形成的盐。一个或多个实施方案提供了至少一种疏水性单体包含有机硅组分。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】相关申请本申请要求2014年1月15日提交的美国专利申请序列14/155,678的优先权。
本专利技术涉及包含磺酸基团的聚合物/水凝胶以及眼科装置，诸如由包含磺酸基团的聚合物/水凝胶形成的接触镜片。具体提供了有机硅聚合物和有机硅水凝胶。
技术介绍
软质接触镜片一般可分为两类：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(诸如含有甲基丙烯酸羟乙酯(“HEMA”)和甲基丙烯酸(“MAA”)的重复单元的那些)形成。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。将含磺酸组分结合到用于常规和有机硅水凝胶接触镜片的聚合物中为镜片提供了亲水性，导致镜片具有高水含量。2-丙烯酰氨基-2-甲基丙烷磺酸(“AMPS”)是合到常规水凝胶镜片中的含磺酸单体。参见例如，美国专利5,451,617和5,011,275以及美国专利申请2008/0114123。根据使用的单体的总体混合物和期望的磺酸官能团的量，含磺酸单体可能不总是可溶于反应性单体混合物中。至于有机硅水凝胶，AMPS单体不易溶解，从而产生了混浊的混合物。在有机硅聚合物/水凝胶中结合AMPS或其它含磺酸组分的方法先前通过共同转让的美国专利临时公布2013/0184372(Reboul)进行描述，该案公开了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。此类有机硅聚合物继而可用于制造具有阴离子特性并从其获得有益效果的有机硅水凝胶接触镜片。先前使用不可聚合的疏水性阳离子诸如三戊胺(TPA)来递送以盐的形式的可聚合的磺酸有利地将混浊从反应性单体混合物中除去，但是在制成了有机硅水凝胶接触镜片之后除去阳离子是必要的。存在对提供化学性质以继续具有透明的反应性单体混合物同时还提供有效的方式来除去任何阳离子的需要。
技术实现思路
如本文所提供，申请人已发现，将含磺酸组分递送到反应性单体混合物可通过使用阳离子为亲水性并且弱碱性的含磺酸组分的盐来实现。以这种方式，在镜片形成之后在宽范围条件诸如pH下除去阳离子的效率得到提高。即，例如，使用亲水性芳族胺允许在弱酸性或弱碱性条件下除去亲水性芳族胺，诸如N-甲基咪唑(MIMI)(pKa为约7.01±0.10)，其碱性弱于疏水性三戊基胺(TPA)(pKa为约9.99±0.50)。此外，MIMI相比于TPA可用较小体积的弱酸除去。在一个方面中，本专利技术涉及包含磺酸组分的聚合物，该聚合物由包含(i)至少一种单体和(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由不可聚合的亲水性碱和可聚合的磺酸形成的盐。聚合物作为眼科装置的材料是有效的。在具体实施方案中，此类至少一种疏水性单体包含至少一种有机硅组分，从而形成有机硅聚合物。在另一个方面中，本专利技术涉及由包含(i)至少一种单体和(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由不可聚合的亲水性碱和可聚合的磺酸形成的盐。水凝胶作为眼科装置的材料是有效的。在具体实施方案中，此类至少一种疏水性单体包含至少一种有机硅组分，从而形成有机硅水凝胶。在另一个方面中，本专利技术还涉及包含此类聚合物和/或此类水凝胶的生物医学装置(例如，接触镜片)。通过本专利技术的具体实施方式和权利要求书，本专利技术的其它方面以及特征和优点将显而易见。具体实施方式尽管无意于受理论的束缚，但是认为本文用于形成含磺酸的盐的亲水性并且弱碱性的阳离子使得在接触镜片形成之后更容易地除去阳离子。不可聚合的亲水性碱的示例性类型包括但不限于共轭酸具有9或甚至是7.8或更小的pKa值，或在3和9、4和9、4.5和9或3和7.8、4和7.8或4.5和7.8之间的值的体系。具体地说，具有7.8或更小的pKa值的唑、芳族胺和它们的衍生物是期望的，例如咪唑(pKa为7.18±0.61)、N-甲基咪唑(pKa为7.01±0.10)、吡啶(pKa为5.23±0.10)和苯胺(pKa为4.61±0.10)。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专利技术。以下具体实施方案可理解为仅是例示性的，并且无论如何都不会以任何方式限制本公开的其余部分。除非另有定义，否则本文所用的所有技术和科学术语都具有与本专利技术所属领域的普通技术人员通常所理解的相同含义。另外，本文所提及的所有出版物、专利申请和其它参考文献均以引用方式并入本文。定义如本文所用，“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。这些装置的示例包括但不限于导管、植入物、支架和眼科装置诸如眼内镜片和接触镜片。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)中或位于这些上的任何装置。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(诸如药物和类药剂营养品组分)的递送，或前述任意者的组合。眼科装置的示例包括但不限于镜片以及光学和眼部插入物，包括但不限于泪点塞等等。如本文所用，术语“镜片”是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。在一个实施方案中，本专利技术的生物医学装置、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，此类疏水性和亲水性单体在经固化的装置中彼此共价键合。如本文所用，“反应性混合物”是指组分(反应性和非反应性)的混合物，此类组分被混合在一起，并经受聚合条件以形成本专利技术的有机硅水凝胶。反应性混合物包含反应性组分，诸如单体、大分子单体、预聚物、交联剂和引发剂，和添加剂(诸如润湿剂、剥离剂、染料、吸光化合物(诸如UV吸收剂和光致变色化合物)，它们中的任何一种可以是反应性的或非反应性的，但是能够保留在所得生物医学装置中)，以及药物和类药剂营养品化合物。应当理解，可基于所制成生物医学装置和它的预期用途来添加广泛范围的添加剂。反应性混合物的组分的浓度以除稀释剂之外的反应混合物中所有组分的重量％给出。当使用稀释剂时，它们的浓度以基于反应混合物中所有的组分和稀释剂的量的重量％给出。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。如本文所用，“亲水性”意指在25℃下在弱酸性(pH>5<7)或弱碱性(pH>7<9)条件下至少5克的化合物可溶于100ml的去离子水中，并且在一些实施方案中，在25℃下在弱酸性或弱碱性条件下10克的化合物可溶于100ml的去离子水中。“疏水性的”意指在25℃下在弱酸性或弱碱性条件下5克的化合物不能完全溶解于100ml的去离子水中。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。如本文所用，除非另外指明，否则术语“烷基”是指1至20个碳原子的烃基。如本文本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种包含磺酸组分的含有机硅聚合物，所述含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由不可聚合的亲水性碱和可聚合的磺酸形成的盐。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2014.01.15 US 14/1556781.一种包含磺酸组分的含有机硅聚合物，所述含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由不可聚合的亲水性碱和可聚合的磺酸形成的盐。2.根据权利要求1所述的含有机硅聚合物，其中所述可聚合的磺酸选自由以下项组成的组：2-丙烯酰氨基-2-甲基丙烷磺酸、对苯乙烯磺酸、2-甲基丙烯酰氧基乙基磺酸、3-甲基丙烯酰氧基-2-羟丙基磺酸、烯丙基磺酸、3-甲基丙烯酰氧基丙基磺酸、乙烯基磺酸、以及它们的组合。3.根据权利要求1所述的含有机硅聚合物，其中所述亲水性碱包含共轭酸具有9或更小的pKa的组分。4.根据权利要求1所述的含有机硅聚合物，其中所述亲水性碱包含共轭酸具有7.8或更小的pKa的芳族胺。5.根据权利要求4所述的含有机硅聚合物，其中所述芳族胺选自由以下项组成的组：咪唑、苯胺、吡啶、以及它们的衍生物，包括N-甲基咪唑。6.根据权利要求1所述的含有机硅聚合物，其中所述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，前述任何基团还可包含选自羟基、氨基、氧杂、羧基、烷基羧基、烷氧基、酰氨基、氨基甲酸酯基、碳酸酯基、卤素或它们的组合的官能团；并且一价硅氧烷链包含1-100个Si-O重复单元，此类重复单元还可包含选自烷基、羟基、氨基、氧杂、羧基、烷基羧基、烷氧基、酰氨基、氨基甲酸酯基、卤素或它们的组合的官能团；其中b=0至500，其中应当理解，当b不为0时，b为众数等于指定值的分布；并且其中至少一个R1包含一价反应性基团。7.根据权利要求1所述的含有机硅聚合物，其中所述至少一种有机硅组分选自由以下项组成的组：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。8.根据权利要求1所述的含有机硅聚合物，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...

【专利技术属性】
技术研发人员：S马哈德范，TL马吉奥，BM希利，LK索诺达，MC图纳格，H瓦斯，
申请(专利权)人：庄臣及庄臣视力保护公司，
类型：发明
国别省市：美国;US