Способ получения полимеров для контактных линз

(57 Изобр ет я к полученых линз,высить прое относитдля контак зволяет п нию полимероИзобретениеницаемость лполимеризациполиэфирноголы нуфакчуда за счет о перфторщей формунз лтелехеласоединения й Вайнин Ьепвев-, - СопС.4, 3(4),"телехелат Терм ное перфторполиозначает материасиалкиленовые к получелинз. Изобролимеро ние относится ля контактных оединение" щий перфторо основноьэфирноесодержазвенья тинные концевые пи и ре группы, в основн ни ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИПРИ ГКНТ СССР ОПИСАНИЕ(71) Миннесота Майнинг энд Маринг Компани (й 8)(56) 1. Патент СЫА М 3810874кл, 260-75 Н, опублик. 1975,2, 11 атент СЫа М 4085137,кл. 260-561 Н, опублик, 1977.3, Патент СНА У 4080319,кл. 260-78 ТЕ, опублик, 1977.ч. Патент СИА Ъф 4094911,кл. 260-615 А, опублик, 1978,5, Патент СНА Р 3621079,кл. 260-885, опублик. 1975,6. КеГо 3 о Е. РеппеаЬ 111 суво 1 чей Оху 8 еп ТЬгоидй СопСас1, А 11 и 1 ове асейаге ВигугаГеТпсгаоси 1 аг 1 еив щей, 1, 1927.7, Натек 315кл. 260-8 Ь, 76. ь изобретения - повышение прости линз для кислорода.(5 ч) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ПОЛИМЕРОВ Д 3КОНТаКТНЫХ ЛИНЗ ЦИ +:1,О)- -(С Р, М к ак где 1 - СН,О -С,Н, -СО,Н,ОСИ-Ь 6 Нч-сН-ИН, ОН-, НСО-СН-,ОСН-С 6 Н, СН,ОСОО-, С,Нв-с 011 Н-,НС=СН-СН-, -ЬН, -8(ОСНСНу)э,-1 НСО, сбН 6-0 СН, в ; -СН, в , С,НО,-СН,Оковалентная связь,-(С 1) ООСВ 11 К,.ХНСООСН1где К - СН-СН, СООЕ = -11-(1или СЕО-; р = 3-4 ч; 1 = 1, 1 = 1-2.Процесс проводят в форме. Для получения сополимеров указанные соединениясополимеризуют с 2-50% метилметакрилата, М-винилпирролидона, винилиден-.хлорида, метакриловой кислотыили СН.-СНвСОО-С-СвНв, 2-103оксиэтилметакрилата. 2 зи, ф-лы,4 табл.40 0Исн,=с-сын 1сн 3 55 16147нически встряхивали до тех пор, покавеличина рН смеси больше не показывала никакого присутствия непрореагировавшего диамина (15-20 мин), Затемдобавляли 3,05 г этаноламина(0,0500 моль). После встряхивания втечение нескольких часов величина рНсмеси больше не показывала присутствияэтаноламина. Акрилат данного телехелатного перфторполиэфирного мономерас удлиненной цепью и этаноламиновойторцовой проЬкой приготавливали какописаио в е, с испоиевоваииеи20,00 г мономера с удлиненной цепью,1,01 г акрилоилхлорида и 2,24 г триэтиламина. Смесь 4 ч. данного мономера с удлиненной цепью, 0,49 г метилметакрилата, 0,36 г И-винилпирролидона и О, 0200 г 2-окси-метил-фе,описано в примере 2, при облучении солнечной лампой Ю в течение 30 мин.получающийся в результате полимер имел:приведенные ниже свойства и был пригоцен для приготовления контактной линзы: предел прочности при растяжении105 кг/смг) модуль 1680 кг/см ) удлиение 282 и проницаемость для кислоро-,да 103 барреров,30П р и м е р 29,0ПРРЕ НХНС С=СН) получаютСН335за счет добавления 1 г (0,01 моль)свежеперегнанного хпористого метакритоила в интенсивно перемешиваемуюмесь 5 мл 2 н. гидроокиси натрия,20 мл РСи 10 г РРЕЕСнгИНг)г(0,009 экв.), описанного в примере27. 11 осле перемешивания в течение 3 чводную фазу отделяют, ЕСудаляютпутем перегонки с получением желаемого продукта, Его полимеризуют в формедля литья линз аналогично примеру 2,получая полимерную линзу, которая отличается гибкостью, прозрачностью инроницаемостью для кислорода, по меньШей мере, 20 барреров. В качестве группы И в мономере содержится -СН - а2 )в качестве группы Я О О И иН 2 С СН СНОС СГО(СГгСГО)8 З(СГ 20)в СГСОСН 2 СИ СН 2 получают из соответствующего диметилового сложнс го эфира в соответствии соспособом ( 1 путем сложного эфирного оЬмена с применением большогоизьытка аллилового спирта вместо1,1,5-тригидрооктафторпентила, Полученный продукт сополимеризуют с20 мас.Е метилметакрилата в форме длялитья линз с применением способа примера 2, получая гибкие, прозрачныелинзы с проницаемостью для кислорода,по меньшей мере, 20 барреров, В мономере содержится в качестве Я-группыНгс=СНСНг- и в качестве группы И 0 С П р и м е р 31. Смесь из 4,8 г РРЕ(СН ОН) с ММ 2000, полученного в соответствии с 1 1 ) 5,0 г диметилового сложного эфира примера 30 и 3 капли ангидрида трифторметансульфоновой кислоты нагревают в металлической ванне Вуда в непрерывном потоке азота в течение 3 ч до 200 С, выдерживая эту температуру в течение 6 ч. По охлаждении реакционной смеси получают прозрачный полимер, который перерабатывают машинным способом в контактные линзы с проницаемостью для кислорода, по меньшей мере, 20 барреров. В моно- мере в качестве Ц-группы содержится -СООН и -ОН, а в качестве группы Ч0П- СОСи -2П р и м е р 32. 0 0и иНВСНгСНМКССГ(СГСГО)2 9(СГО)СГСХНСНСНВН,полученный согласно способу, описанному для соединения 5 в (1 в количестве 0,005 моль, 5 г, нагревают с 1 г диметиладипата и 3 каплями ангид" рида трифторметансульфоновой кислоты в постоянном потоке азота в металлической ванне Вуда при 200 С в.течение б ч. По охлаждении получают полимерв) из которого машинным способом получа-. ют контактные линзы с проницаемостью для кислорода н/м 20 барреров, В полимере в качестве группы ( содержится -БН) а в качестве группы Иl 1 риме Эфдректив ддая Проницаемость ддля кислорода, баррер ДС ЩЯ,Н д СНСН доля О И ОСН 5 5 БН 5 40 35 25 О 30 10 И ССдСЦ с 0- -сн,сн,йнс 161П р и м е р 37. При повторении примера 36 с применением 0,01 г (0,1%)0,5 г (5,0%) 1 К,д-диэтоксиацетофенонаполучают аналогичные линзы, за исключением того, что в случае составов,"одержащддх менее 0,25% Фотоинициато 1 а, облучение Уф-лучами производятДольше, чем примерно 2 ч.П р и м е р 38, При повторении приддера 6 с применением 0,001 г (0,01%)место 0,02 г диизопропнлпероксидикароната получают аналогичные контактные линзы, Если в качестве термического катализатора применять 0,5 г(5,0%) диизопропилпероксидикарбоната,достигают аналогичных результатов приосудддествддекии полимеризации на водяоной бане при 30 С в течение 24 ч,П р и м е р 39, Пример 9 повторялииспользованием 6,3 г телехелатногоерфторполиэфирного мономера согласноддрддмеру 1, 2,7 г метилметакрилата,г оксиэтилметакрилата и 1 г 0,Ы-диЗтоксиацетофенона. Полученный полимер обладает улучшенной смачиваедддостьд 0 и является пригоцным для изготовления контактных линз,П р и м е р 40, Пример 9 повторяи с использованием 6,86 г телехепатдого перфторполиэфирного мономера согАасддо примеру 1, 2,94 г метилметакрилата, 0,2 г оксиэтилметакрилата и0,2 г Ы,-диэтоксиацетофенона. Полученный полимер обладает улучшеннойслдачиваемостью и является пригодным4 ддя изготовления контактных линз,Зффективньде доли Фтора, используемые в смеси мономеров согласно изобретению, и проницаемость для кислорода полученных линз составлены втабл, 4 Ф о р м у л а и з о б р е т е н и я Способ получения полимеров дляконтактных линз путем полимеризациифторсодержащего ненасьдщенного соединения, о т л и ч а ю щ и й с я тем,что, с целью повышения проницаемости 30линз для кислорода, в качестве фторсодержащего ненасьдщенного соединенияиспользуют телехелатное перфторполиэфирное соединение общей формулы ЦИ 1 СЕ ОЭ ЕСГ ЭК0Игде 1 - НС=С-СО-,-с м) ос нн е,й не ос нОгде - Н 1 И-.Ф -ОСЕ-УЕ-И- или СРО-; р - от 3 до44; 1 - 1; 1 с - от 1 до 2,и процесс осуществляют в форме,2. Способ по п. 1, о т л и ч а ющ и й с я тем, что процесс проводятв присутствии 2-50 Х от массы мономе 3. Способ по п, 2, о т л и ч а ю - , щ и й .с я тем, что процесс проводят в присутствии 2-10 от массы мономеров оксизтилметакрилата,Составитель В, ПоляковаТехред Л.Сердюкова . Корректор Л. Патай Редактор Н. Киштулинец Заказ 3901 Тираж 446 ПодписноеВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям прн ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 45 Производственно-издательский комбинат "Патент", г.ужгород, ул. Гагарина,10с рф,)с)с),), сс).)с)с;1 о в еср ес)с)се В с)с) с)в;)о )е)сь.11 оп)мернадин) тепехепатного соеднения проводят, применяя инициаторы, которые дают свободые радикалы приприпожении актссв)русощейс энергии, как обычо испопьзун)т при попимеризации этипеново-енасыщеных мономеров, Свободно-радикальные инициаторы высочают известные термически активированные инициаторы, такие как органические перекиси и органические пщроиерекиси, 11 римерами таких инициаторов являются перекись безоила, третичньй бутиппер - 15 бензоат, дииэопропиппереоксидикарбонат, гидроперекись кумопа, азобис (изобутиронитрип) и другие. Обычно используют от примерно 0,1 до 5% по массе термического инициатора, 20Дсся инициироваия попимеризации также можно исгсопьзовать фотоинициаторы. 11 редпочтитепьными инициаторами являются фотоинициаторы, которые ускоряют попимеризацию, когда композиция 25 обпучена. Прилерами таких инициаторов являются аципоин и его производные, такие как бензоин, бензоинметиповый эфир, бензоинэтиповьй эфир, бензоинизопропиповьй эфир, бепзоинизобутиповьй эФир и апьфа-метипбензоин; дике- тоны, такие ка.к бензип и диацетип и т.д.; кетоны, такие как ацетофенон, )(,1),/-трихлорацетофенон.Ы,О,К-трибролсЬацетофенон, СС,Ы-диэтоксиацетофеносс,35 (1)ЕАР), 2-окси-метип-Фенип-пропапон, О-нитрс-с),0 ф-трссбромацетофенон, бензоренон и и , и -тетралсетилР)диаминобензофенон; 06-ацспоксилссые сложные эфиры, такие как бесзип-(О- - этоксикарбоннп)-а - моноксим; кетонами новые сочетания, такие как бензофенон (11-лсетипдиэтанолсслин), бенэосренон/трибутипалси и бензоуенон/кетон Михпера; и бензипкетапи, такие как бензи)диметилкета)ь, бензисдиэтилкеталь и 2,5-дихпорбензилдиметипкетапь.Обычно Фотоинициаторы используют в количествах от примерно 0,01 до 5 лсас.% от массы опигомерной композиции. Когда количество менее, чем 0,01 лас.%, степень фотополимеризации стаовится чрезвы;аппо низкой, Еспи аотоисссцссатор используется в избытке 5 лсас,%, соотсетствующий улучшенный55 эсофект не сс 6 лсо;ается. 11 редпочтитепьо, используется примерно 0,25-1,0% фотс)нн)циатор п попимеризуемой компоэицпи,1 оппмернзации можно прс)вопить вмассе )сзс)естньли способамн,Когда активирующей энергией : впяется упьтрафиопетовьй свет, облучениеобычно проводят при температуре примерно 0-50 С в течение от 0,5 миндо 5 ч ини более, Вслед за ультрафиолетовым излучением композицию можнонагревать при 50-1000 дпя завершенияпопимернзации,Когда активирующей энергией являет я только тепло, попимеризацию обычно проводят при температуре от примерно 40 до 140 С в течение примерно отдо 50 ч, 11 опимеризацию также можнопроводить стадиями. Таким образом, напервои стадии композицию можно нагревать при 40 до ОО С в течение примерано 5 до 25 ч и на второй стадии ееоможно нагревать при 50-100 С в течениеээ чаОднако условия попимеризации не ограничиваются такими температурами ивременем, а также применением ультрафиолета или нагревания в качестве инициирующей энергии,Подходящлсе катализаторы ипи инициаторы термическои попимеризации вкпючают киспотые вупканизующие агенты,такие как кислоты Бронстеда и Льюиса,например, хпористый апюминий,.хпористьй цинк, пентафторид ртути, бис(трифторметансупьфонип)метан и др,; аддукты кислоты Лсюиса, Гакие как диэтилэтерат трифтористого. бора, аддуктытрифтористого бора/амина, адцукт пентахпорида ртути/анилина, оповоапкипкарбокси соединения, такие как дибутипоповодиацетат и др,; неорганическиекислоты, такие как фосфорная кислота,и основания Льюиса, такие как диэтанопамин, бензипдиметипамин и триэтипамин, Обычно используют от 1 до5 мас.% по массе катализатора, Многиекатализаторы дают экзотермические реакции и сшивают полностью в течениенескольких часов без подведения внешнего тепла, Многие другие катализаторы, в частности аддукты амина, даютколпозиции, котсрые стабильны при хранении в течение долгих месяцев, а затем могут быть попимерпзованы путемприложения тепла в течесе несколькихминут до нескольких часов при температурах до 250 С.Когда применяют аст)руюсее изпучеие дпя полисерэ) ) ) с )о)олеров,ге Ц группа является покси-груп1 О 1 ь 14766 ложенной на расстоянии 18 см, Через5 мин Форму поворачивали на 80 С иоблучение продолжали еще в течение555 мин, Было найдено, что пояучепныепрозрачные формованные полимеры имелисвойства, приведенные в табл, 1,Таблица 1 Проницаемость для О, (баррерф+) Процент удлин енияУМодуль,кг/см Предел прочности прирастяжении,кг/см Массовое атношение вторированного полимера к ММА 60 30 10 45 55 45 2 960 5 780 9 860 169 201 254 ЬО/20 70/30 50/50 1,38 1,40 1,43Измеренный в соответствии с методикой АБТМ Д. ф Измеренный в соответствии с методикой АБТМ Д. ф Измеренная в соответствии сметодикой КеГоо и др.,приведено выше.П р и м е р 6. Смесь 7,0 г телехе латного перфторполиэфирного мономера примера 1, 3,0 г метилметакрилата и 0,02 г диизопропилпероксндкарбоната смешивали и деоксигенировали в соответствии с процедурой примера 2,Смесь 30 переносили в рукавичном мешке, заполненном азотом, в стеклянный сосуд (внутренний диаметр 14 мм, длина 50 мм). Сосуд закрывали крышкой и нагревали в печи при 30 фС в течение 24 ч с последующим нагреванием при 50 УС в течение дополнительных 24 ч. Было найдено, что получающаяся в результате светлая полимерная пробка имела твердость по Шору Д 50, и ее подвергали механической обработке с помощью общепринятых средств с получением контактных линз.П р и м е.р 7. Осуществляли аналогично примеру 6 с использованием сме-си 5,0 г телехелатного перфторполиэфирного мономера примера 1, 5,0. г метилметакрилата и 0,02 г диизопропилпероксидикарбоната. Полученную светлую пробку легко преобразовывали путем механической обработки с помощью обычных средств в контактные линзы,П р и м е р 8, Смачиваемость формованных полимеров примера 5, полученных из смесей телехелатного перфторполиэфирного мономера примера 1 и метилметакрилата (ММА), улучшалась путем подверждения вормовочных поверхностей действию плазмы с тлеющим разрядом Та блица 2 Контактный уголь,с водой Массовое отноношение фторированного полимера к ММА после обраЬотки перед обработкой поповерхности верхности 87,57883 80/20 70/30 50/50 69 56 49 не, позволяя осуществлять загрузкушприцом и давая возможность пузырькамвыходить. После загрузки форм ихзакрепляли вместе, подвешивали в вертикальном положении и подвергали облучению от солнечной лампы КБ, распоГАС 60 Гц в среде гелия при низком давлении (400 мторр). До и после обработки поверхности измеряли контактные углы с водянои каплей Безз 11 е (с использованием ИКЬ контактного углового гониометра, модель А, фирмы КашеНагг, 1 пс.).Результаты приведены в табл. 2,Эти данные показывают полезность обраЬотки тлеющим разрядом для улуч" шения поверхностной смачиваемости иэделий (приборов), содержащих телехелатный.перфторполиэфирный полимер,П р и м е р 9. Смесь 7,0 г телехелатного перфторполиэфирного мономера примера 1, 3,0 г метилметакрилата, 0,8 г оксиэтилметакрилата и 0,06 г ф,К-диэтоксиацетофенона полимеризовали в соответствии с процедурой примемощью шприца в форму для контактной линзы. формованный материал был подходящим образцом прозрачным по отношению к ультрафиолетовому облучению, таким образом, смесь оставляли полимеризоваться в течение 1 ч при ультрафиолетовом облучении низкой интенсивности. Полученная в результате линза была прозрачной, гибкой, свободной от 10 пузырьков воздуха и имела кислородную проницаемость 48 барреров и п 1,395.П р и м е р 17. Полимерную пленку 70/30 примера 5 оценивали на адсорбцию 15 сработанного (разорванного на клочки) протеина следующим образомПриготавливали раствор, имитирукнции сработан- ность, который содержал следующие компоненты на каждый литр водного 20 раствора, г:Хлористый натрийХлористый кальцийфосфат натрия (рН 7,4)Глютаминовая кислота 25ЛизозимАльбумин Таблица 3 8,40,081,380,0751,73,9 Альбу- . мин30 -Глобулиндизозим 0,90-Глобулин 1,05Радиоактивные протеины приготавливали с помощью смещения 5 мг каждогопротеина со 100 мкс 3 Н - М-сукцинимидилпропионата и хранения реакционной смеси при 00 С в течение 1 ч. И-.сукцинимидилпропионат, который не присоединился ковалентно к протеину, от;,делялея от протеина с помощью хроматографии гельпроницаемости,Приготавливали три раствора. Каждыйраствор имел только один протеиновыйкомпонент, который бып радиоактивный; два других протеиновых компонента быпи нерадиоактивными,Образцы полиоксиэтилметакрилатарНЕМА) в виде листов и 70/30 сополий.мера разрезали на куски размером 0,4 сми уравновешивали в солевом растворе(8,3 г хлористого натрия/1,0 л воды). 2,5 3,0 0,30 0,48 Эти данные показывают, что коли чество протеина, поглощенного 70/30сополимером, составляет гораздо меньше, чем количество протеина, адсорбированного НЕМА.П р и м е р 18. Смесь.7, 27 г телехелатного перфторполиэфирного мономера примера 1,2, 19 г метилметакрилата, 0,54 г 2-оксиэтилметакрилата и0,05 г 2-окси-метил-фенил-про панона приготавливали для полимериза"ции с помощью приемов замораживания//таяния примера 2. Композицию затемполимеризовали с преобразованием впленку, как описано в примере 5. Его 50 предел прочности при растяжении сос,тавлял 140 кг/ем, удлинение 41%, мо,дуль эластичности 4015 кг/ем, п1,410. Пленка была оптически чистойи имелаугол контакта с водой 47 ипроницаемость для кислорода 45 барреров.П р и м е р 19. Смесь 4,8 г телехелатного перфторполиэфирного мономера, имеющего формулу Полимерные образцы индивидуально . помещали в отдельные сосуды, каждый из которых содержал 0,4 мл отработанного раствора, На верхнюю часть водного споя наслаивали липидную смесь в количестве 20 мкл.Липидная смесь имела следующий состав, мкг:Бутилстеарат 0,23.Холестерилолеат 0,16.Холестерилпальминат 0,16 Трипальмитин 0,04 Цетиловый спирт 0,03 Олеиновая кислота 0,1 Лецитин 0,16 Сосуды помещали во встряхиваемый аппарат в водяной ванне, которую поддерживали при 3 С. Полимерные образцы пропитывали в течение 1 сут. В конце указанного периода времени полимерные образцы удаляли из сосудов и прополаскивали солевым раствором, Полимерный материал помещали в сцинтилляционный сосуд и исследовали на содержание трития. С помощью использования данной процедуры было определено, что количество протеина, отложенного на . полимерном материале, было спедующим (см. табл. 3). Протеин Количество протеина мкг/смйполимера 70/30 Сополимер , рНЕМА