可聚合的亲水吸收紫外线单体制造技术

提供亲水吸收紫外线聚合单体。这些单体是可聚合的，可以提供生物相容性的水凝胶，它能够吸收至少９０％的入射到该水凝胶的紫外线。该水凝胶是光学透明的，折射率高，具有长期稳定性。所提供的水凝胶可用在所有可以使用水凝胶的领域，包括眼内晶状体、角膜嵌入物、角膜外贴物、隐形眼镜和类似的应用。（*该技术在2019年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

技术介绍
有关先有技术的叙述眼内晶状体和隐形眼镜形的光学器件商品化已经几十年了。对于隐形眼镜，首要的用途一直是作为改善佩带者视敏度的附属物。这是通过为角膜表面少量增加或减小屈光能力来实现的。此外，隐形眼镜也对散光具有矫正能力。在体温下或低于体温下的含水环境中，隐形眼镜应该是稳定的，是无毒的，而且不含有可浸出的化合物。而对于眼内晶状体，主要的用途是代替由于外伤和/或形成白内障而丧失晶状体的人类和其它哺乳动物的天然晶状体。天然的晶状体一般是双凸面的晶状体，宽度为6～13mm，具有接近20屈光度的可观光学能力。因此，与隐形眼镜相比，替代受损的天然晶状体须要使用更大、更厚的眼内植入晶状体。象隐形眼镜一样，在体温的含水环境中，眼内晶状体应该是稳定的，无毒的，并不含有可浸出的化合物。最初，制造眼内晶状体和隐形眼镜选用的材料是丙烯酸酯和甲基丙烯酸酯，特别是聚甲基丙烯酸甲酯。这些材料形成硬的玻璃状晶状体，容易成型为所需的光学矫正形状。作为隐形眼镜，这些化合物是成功的，一般称为“硬”隐形眼镜。这些硬的玻璃状聚合物必须具有6～13mm的直径才能起到眼内晶状体的作用。因为这些晶状体是硬的，这个限制就要求在眼上切开相应的同样宽度。而早年切除受损晶状体的外科技术采用的是大切口，所以没感觉出大尺寸有多大缺点。但这样的大切口会带来很多并发症，而且拖长治疗时间。现在，切除天然晶状体外科技术的进步能够采用越来越小的切口，可以小到2～3mm。因此，一直在寻找适当的材料用作眼内晶状体，使其可以通过较小的切口插入。为了减缓使用聚丙烯酸酯，如聚甲基丙烯酸甲酯的缺点，开发了各种水凝胶和弹性的聚硅氧烷，它们都是可卷曲、可折叠、可变形的，而且是有回弹性的。当晶状体被折叠或变形时，可以通过小到2～3mm的切口送入眼中。这些材料的回弹性为这些晶状体在植入后提供了重新呈现其初始的双凸面光学形状的能力。在这些软晶状体中使用的材料被证实可以提供光学透明的晶状体，具有足够的折射率，很结实，并有足够的回弹性，经得住为了更小切口所须要的折叠、变形或卷曲操作。为保证较小切口的这些物质的折叠、变形或卷曲能力，对于患者来说在降低对眼睛的损伤、改善术后愈合和减少并发症方面都是重大的改进。柔软性和回弹性并不是所寻求的唯一改进。寻求的另一个改进是防护紫外线(UV)。随着对紫外线曝露研究的进展，我们对许多紫外线曝露的有害影响的理解正在增加。每年开发越来越多的产品来减少或防止在紫外线有害影响下的曝露。对于隐形眼镜和眼内晶状体来说，紫外线的吸收作用至少象为皮肤防晒的紫外线吸收作用一样重要。当把自身的晶状体剥离以后，它所提供的紫外线防护能力就丧失了，如果不恢复这种防护，就增大了视网膜在紫外线下有害曝露的风险。在隐形眼镜中或在眼内晶状体植入体中提供紫外线吸收剂就增强了对眼睛的紫外线防护。在用于隐形眼镜和眼内晶状体的水凝胶中使用紫外线吸收剂同时也带来其它问题。隐形眼镜或眼内晶状体适用的光学水凝胶需要透明性、良好的视觉力、稳定性和回弹性。由于隐形眼镜和眼内晶状体要长期使用，特别是对于眼内晶状体，紫外线吸收化合物应该一直保存在聚合物当中。如果紫外线吸收剂被浸出，周围的组织就有曝露在化学品中的危险。随着时间的进程紫外线吸收能力的下降，也增加了紫外线下暴露的危险。在水凝胶中使用的紫外线吸收剂应该是可以作为水凝胶的共聚单体参与聚合的。二苯甲酮为基础的紫外线吸收剂是可聚合的，但得到的聚合物可能不是热稳定的，特别是在水合时。部分紫外线吸收剂会分解并逸出聚合物。此外，这些紫外线吸收剂是疏水的，在亲水的水凝胶共聚单体和共聚物中不大溶解。即便这些化合物稍微能溶解于亲水共聚单体和共聚物，当在水凝胶中发生水合时，它们倾向于从微相分离状发生凝聚。此凝聚现象使材料变成雾状，使其不能用作晶状体。另一类一般的紫外线吸收剂是苯基苯并三唑类化合物，比如2-(2’-羟基-5’-甲基丙烯酰氧基乙基苯基)-2H-苯并三唑及其衍生物。这些衍生物是可聚合的，对水解是稳定的，可是象苯酚基的紫外线吸收剂一样，这些化合物倾向于疏水。疏水特性导致微相分离和雾化。紫外线吸收剂的疏水性也降低了水凝胶中吸收水的量。吸水量的减少造成水凝胶材料更硬，回弹性更差。为了克服这些缺点，要尽量减少紫外线吸收剂的用量，以得到有回弹性和光学透明的水凝胶。结果，当前在光学透明材料中使用的疏水紫外线吸收剂不能得到具有显著紫外线吸收特性的水凝胶。在当前有关环境管理规定中，在372nm或短于此波长处的光吸收作用达至少90％时，才是显著的紫外线吸收。因此，本专利技术的一个目的是提供一种增大了亲水性的稳定性可聚合的吸收紫外线单体。本专利技术的另一个目的是提供一种具有光学透明性和回弹性，同时能显著吸收紫外线，提高了亲水性的稳定吸收紫外线水凝胶。从下面的公开和说明，对本专利技术的其它目的和优点将不言而喻。专利技术概要通过提供一种适合于与其它共聚单体和共聚物共聚的新型可聚合亲水紫外线吸收组分，本专利技术实现了上述的目标和其它目标。本专利技术的共聚物在交联和水合以后，提供具有高度光学透明性、高水含量、高折射率的水凝胶，这种水凝胶是稳定的且有良好回弹性，在400nm和更短的波长处能吸收至少90％的入射紫外线。在本说明书中，光学透明性指的是在可见光光谱的波长范围内有90％以上的光透射率。该水凝胶是无毒的适合于植入生命系统中。特别是这些水凝胶适合于用来制作吸收紫外线的隐形眼镜和眼内晶状体。新型的亲水紫外线吸收组分包括2-(2’-羟基-5’-丙烯酰氧基烷氧基烷基苯基)-2H-苯并三唑。这些新型亲水紫外线吸收组分的例子是2-(2’-羟基-5’-甲基丙烯酰氧基乙氧基甲基苯基)-2H-苯并三唑。环氧乙烷基团也可以是线形重复单元，可重复直至10个环氧乙烷基团。苯并三唑为基础的紫外线吸收剂，象其它的紫外线吸收组合物一样，一般是疏水的，并且不溶解于水。环氧乙烷重复单元是本专利技术新型组合物亲水特性的来源，通过调节重复的疏水亚甲基数目的同时，调节环氧乙烷重复单元的数目，就可以调节这些新型紫外线吸收剂的亲水性，以用于不同的领域。作为例子的化合物2-(2’-羟基-5’-甲基丙烯酰氧基烷氧基烷基苯基)-2H-苯并三唑可以在0～10℃下，在吡啶存在下，在乙醚和二氯甲烷的混合溶剂中，以相应的2-(2’-羟基-5’-羟基烷氧基烷基苯基)-2H-苯并三唑与甲基丙烯酰氯反应来合成。选择用于本专利技术水凝胶的其它共聚单体可以是丙烯酸的衍生物，比如丙烯酸酯、甲基丙烯酸酯、丙烯酰胺或甲基丙烯酰胺、乙烯基取代的酰胺、或带有不饱和侧链取代基，如乙烯基或丙烯酰基的含氮杂环化合物。本专利技术的水凝胶材料包括至少一种亲水或水溶性单体形成的共聚物。另外的附加的共聚单体可以是疏水的或者是亲水的。特定的例子是各种丙烯酸酯和丙烯酰胺化合物，如甲基丙烯酸2-羟基乙酯、N，N-二甲基丙烯酰胺和N-苄基-N-甲基丙烯酰胺与交联化合物，如二甲基丙烯酸乙二醇酯的共聚物。让这些化合物经过充分的交联，经水合达到水合平衡水含量，即大约15％至大约65％，并具有1.41～1.52的湿折射率nD20。这些共聚单体与大约1％至大约5％的本专利技术可聚合亲水吸收紫外线共聚单体聚合，得到稳定的无毒水凝胶，它在400nm或更短的波长处显示出至少90％的紫外线吸收率。这些光学透明的吸收紫外线水凝胶本文档来自技高网...

【技术保护点】
如下通式的单体＊＊＊其中：Ｘ是氢或卤素；ｎ是１～１０的数；Ｒ↓［１］是１～６个碳原子的非分支烷基；Ｒ↓［２］是１～５烷基；以及Ｒ↓［３］是氢或甲基。

【技术特征摘要】
...

【专利技术属性】
技术研发人员：X廖，GS李，SQ周，
申请(专利权)人：法马西亚及厄普约翰格罗宁根有限公司，
类型：发明
国别省市：NL[荷兰]