高折光指数的聚甲硅烷氧基硅烷组合物制造技术

本发明专利技术涉及一种透明的、具有高折光指数的聚合物组合物，以及由这种组合物制备的眼内透镜、接触镜、角膜内嵌件等眼科器械。优选的聚合物组合物为由一种或多种甲硅烷氧基硅烷单体聚合，或者一种或多种甲硅烷氧基硅烷单体与一种或多种芳基或非芳基非甲硅烷氧基单体、疏水单体或亲水单体共聚合进行制备。（*该技术在2022年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种用于制备生物相容性的医疗器械的单体。更确切地说，本专利技术涉及一种能够聚合或共聚的甲硅烷氧基硅烷单体，聚合或共聚合后得到的聚合组合物具有理想的物理性能，可用于制备眼科器械。
技术介绍
自从二十世纪四十年代以来，人们就开始使用眼内透镜(IOL，intraocular lens)植入件的眼科器械来医治眼疾或天然眼球晶状体的创伤。多数情况下，都是在进行治疗眼疾或天然眼球晶状体创伤的眼科手术时将眼内透镜植入眼内，如治疗白内障就是这样。几十年来，制备眼内透镜植入件优选的原材料主要是聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)，这是一种刚性的玻璃状聚合物。最近几年，柔韧性更好的眼内透镜植入件越来越受到欢迎。因为这种材料具有较好的可压缩、可折叠、可卷曲或其他形式的形状改变等性能。由这种柔韧性材料制备的眼内透镜植入件在植入眼睛之前，可以使其发生适当的变形，以便通过眼角膜的切口更方便地植入眼睛。在通过切口将眼内透镜放入眼内后，这种眼内透镜材料所具有的形状记忆功能，使眼内透镜能够变回到原来的形状。所述的这种柔韧性眼内透镜植入件能够通过非常小的切口植入眼内，如小于4.0mm的切口，而刚性眼内透镜则需要较大的切口才能植入眼内，如5.5～7.0mm。眼内透镜植入件的刚性越高，则需要的切口也越大，因为透镜必须通过眼角膜上的尺寸稍大于不变形眼内透镜的切口才能植入眼睛。已经发现，较大的切口更容易引起术后并发症，如容易诱发术后眼睛散光，因此，刚性透镜植入件不太受人欢迎，。随着最近几年小切口白内障手术技术的进步，人们越来越重视开发柔性、可折叠的适合于制备人工眼内透镜植入件的材料。一般而言，目前常用的制备眼内透镜的材料不外乎如下三大类硅树脂、亲水丙烯酸树脂和疏水丙烯酸树脂。一般而言，水含量较高的，例如水的体积百分含量为15％或更高含水率的亲水丙烯酸树脂或者说是“水凝胶”的折光指数相对较低，这使得其在减小切口尺寸方面不如其他材料，因为低折光指数的材料需要加厚眼内透镜的光学部分才能达到一定的折光能力。硅树脂材料具有比水含量较高的亲水丙烯酸树脂更高的折光指数，但是，在折叠放入眼内以后，会急剧展开，这会对角膜内皮和/或眼球及眼内其他组织造成潜在的伤害。玻璃化温度较低的疏水丙烯酸树脂材料的性能更好一些，因为它具有较高的折光指数，同时与硅树脂相比，其展开的速度较慢，也更容易控制一些。不幸的是，这种玻璃化温度较低的疏水丙烯酸树脂材料在植入眼睛之前由于含有很少的水或者根本不含水，这样，在植入眼内后，它会吸收眼内的水份，造成光反射或“眩光”。另外，由于有些丙烯酸树脂聚合体的玻璃化温度对温度很敏感，因此，很难获得理想的折叠和展开特性。由于现有的用于制备眼内植入件的聚合物材料具有上述诸多缺点，有必要开发一种具有理想的物理性能的聚合物材料，同时该聚合物材料稳定，并具有生物相容性。
技术实现思路
本专利技术的柔韧的、可折叠的、具有较高折光指数的聚合物组合物是通过一种或多种甲硅烷氧基硅烷单体聚合或者可选地通过一种或多种甲硅烷氧基硅烷单体与一种或多种芳基或非芳基非甲硅烷氧基单体、疏水单体或亲水单体共聚合进行制备。本专利技术的聚合物组合物是一种透明、透气的、具有较高折光指数的材料，而且在手术期间能够长期保持其强度。所述的聚合物组合物特别适合于制备眼科器械，包括但不限于眼内透镜(IOL)植入件、接触镜、角膜镜、角膜环、角膜内嵌物等。用于制备本专利技术的聚合物组合物的优选甲硅烷氧基硅烷单体具有下面化学式1和化学式2所示的结构 化学式1 化学式2其中R是一个可聚合的基团；X选自于以下组中C1-10的烷基、C1-10的烷氧基、C6-36的芳基和C6-36的芳氧基；R1可以相同或不同，选自于以下组中由C1-10的烷基、C1-20的环烷基、C6-36的芳基、C6-36的芳醚、C6-36的杂环、含有一个或多个取代基的C6-36的杂环、C1-10的烷基醚和C6-36的芳氧基；y可以相同或不同，是小于101的非负整数；z可以相同或不同，是小于20的非负整数。因此，本专利技术的一个目的是提供具有理想的物理性能、适合于制备眼科器械的透明的、具有生物相容性的聚合物组合物。本专利技术的第二个目的是提供具有较高折光指数的聚合物组合物。本专利技术的第三个目的是提供适合于制备眼科植入件的聚合物组合物。本专利技术的第四个目的是提供比较柔韧、透明性好的聚合物组合物。本专利技术的最后一个目的是提供制备方法较为简单的聚合物组合物。通过以下详细说明和权利要求，本专利技术的这些目的和其他目的以及优点将会更加明确，其中一些目的和优点得到了特别详细的描述。具体实施例方式本专利技术涉及甲硅烷氧基硅烷单体，以及用这种单体制备具有理想的物理性能和生物相容性、适合制备眼科器械的聚合物组合物。本专利技术的甲硅烷氧基硅烷单体可用如下的化学式1和化学式2表示 化学式1 化学式2其中R是一个可聚合的官能团，选自于以下组中甲基丙烯酸酯、丙烯酸酯、丙烯酰胺基、甲基丙烯酰胺基、苯乙烯基、衣康酸酯、富马酰基、乙烯基、乙烯氧基、氨基甲酸乙烯酯、碳酸乙烯酯；X选自于以下组中C1-10的烷基，例如但不限于甲基、丙基、庚基，C1-10的烷氧基，例如但不限于乙氧基、丁氧基或辛氧基，C6-36的芳基，例如但不限于苯基或萘基，以及C6-36的芳氧基，例如但不限于苯氧基或萘氧基；R1可以相同或不同，选自于以下组中C1-10的烷基，例如但不限于甲基、丙基或戊基，为增加稳定性优选为丙基，C1-20的环烷基，例如但不限于环己烷基或环庚烷基，C6-36的芳基，例如但不限于苯基或萘基，C6-36的芳醚，例如但不限于苯基醚或萘基醚，C6-36的杂环，例如但不限于吡啶、喹啉、呋喃或噻吩，为增加折光指数优选为吡啶，含有一个或多个取代基的上述C6-36的杂环，所述的取代基例如但不限于氯、氟、氨基、酰胺基、羰基、或C1-3的烷基如甲基或丙基，C6-36的芳氧基，例如但不限于苯氧基或萘氧基，以及C1-10的烷基醚，如甲基醚或丙基醚；y可以相同或不同，是小于101的非负整数；z可以相同或不同，是小于20的非负整数。如上述化学式1和化学式2所示的本专利技术的甲硅烷氧基硅烷单体，可以按照下述流程附图说明图1所示的流程，在酸清除剂存在下通过共水解反应制备。 流程图1如流程图1所示，以N，N-二甲基氨基吡啶(DMAP)为酸清除剂，由1，3-甲基丙烯酰氧基丙基氯硅烷和氯基苯基二甲基硅烷共水解，制备3-甲基丙烯酰氧基丙基-三(苯基二甲基甲硅烷氧基)硅烷。按照上述方法制备的本专利技术的甲硅烷氧基硅烷单体的示例不是用于限定本专利技术，其中所述甲硅烷氧基硅烷单体包括但不限于m-乙烯基苄基三(三甲基甲硅烷氧基)硅烷、p-乙烯基苄基三(三甲基甲硅烷氧基)硅烷、m-乙烯基苄基三(二甲基苯基甲硅烷氧基)硅烷、p-乙烯基苄基三(二甲基苯基甲硅烷氧基)硅烷、3-甲基丙烯酰氧基丙基三(三苯基甲硅烷氧基)硅烷、3-(三苯基甲硅烷基)丙基乙烯基醚、3，3-二苯基丙基马来酰亚胺、2-溴苄基-4-乙烯基苯基醚、3-苯基二甲基甲硅烷基丙基-4-乙烯基苯基醚、3-丙烯酰氧基丙基-1，1-二苯基-2-萘基硅烷。虽然由一种或多种本专利技术的甲硅烷氧基硅烷单体聚合或共聚能够形成交联的三维网状结构，然而，如果需要，在进行聚合或共聚之前，可以向其中加入一种或多种交联剂，本文档来自技高网...

【技术保护点】
甲硅烷氧基硅烷单体，包括：＊＊＊其中：Ｒ是一个可聚合的基团；Ｘ选自于以下组中：Ｃ↓［１－１０］的烷基、Ｃ↓［１－１０］的烷氧基、Ｃ↓［６－３６］的芳基和Ｃ↓［６－３６］的芳氧基；Ｒ↓［１］可以相同或不 同，选自于以下组中：Ｃ↓［１－１０］的烷基、Ｃ↓［１－２０］的环烷基、Ｃ↓［６－３６］的芳基、Ｃ↓［６－３６］的芳醚、Ｃ↓［６－３６］的杂环、含有一个或多个取代基的Ｃ↓［６－３６］的杂环、Ｃ↓［１－１０］的烷基醚和Ｃ↓［６－３６］的芳氧基；ｙ可以相同或不同，是小于１０１的非负整数。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：约瑟夫C萨拉莫内，杰伊F孔茨勒，理查德M厄扎克，戴维E西利，
申请(专利权)人：博士伦公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]