專利名稱：生物醫學裝置的制作方法
技術領域：
本發明通常涉及生物醫學裝置，如眼鏡片。
背景技術：
生物醫學裝置，例如接觸鏡，由各種聚合材料制造而成，包括剛性透氣性材料、軟性彈性材料和柔軟的水凝膠材料。現在市售的接觸鏡大多由柔軟的水凝膠材料制成。水凝膠是一種交聯的聚合體系，它一般能夠吸收和保持10重量百分比至80重量百分比(特別是20至70百分比)的水分。水凝膠鏡片一般通過聚合形成鏡片用的單體混合物來制備， 所述單體混合物包含至少一種親水性單體，例如甲基丙烯酸羥乙酯、N，N-二甲基丙烯酰胺， N-乙烯基-2-吡咯烷酮、甲基丙烯酸甘油酯、甲基丙烯酸。在硅氧烷水凝膠鏡片的情況下， 含硅氧烷的單體與親水性單體共聚。忽略其含水量，水凝膠和非水凝膠的甲硅烷氧基化和 /或氟化接觸鏡趨于具有相對的疏水性、非可潤濕的表面。在生物醫學裝置領域，例如接觸鏡，如透氧性、潤濕性、材料強度和穩定性的各種物理性能和化學性能是必須仔細平衡的一些因素，以提供適用的接觸鏡。例如，角膜是通過與大氣接觸得到氧的供給，因此良好的透氧性對某些接觸鏡材料是一個重要特性。潤濕性也很重要，因為如果鏡片不足夠潤濕，則它不能保持潤滑，就不能被舒適地佩戴于眼睛上。 因此，最佳的接觸鏡應至少具有優異的透氧性和優異的淚液潤濕性。硅氧烷鏡片的一個問題是硅氧烷鏈會在鏡片表面形成疏水區域。這會對潤濕性、 眼球的運動和佩戴者的舒適度產生不利的影響。減輕該問題的一種方法是在硅氧烷水凝膠接觸鏡的表面涂覆一層親水性涂層，例如等離子體涂層。提供改良的生物醫學裝置是令人期望的，比如具有好的生物相容性的并在長時間佩戴時顯現出合適的物理化學特性，例如透氧性、光滑性和可潤濕性的接觸鏡。提供以簡單的、成本有效的方式易于制備的改良的生物醫學裝置也是令人期望的。
發明內容
根據本發明的一個實施方式，提供一種生物醫學裝置，其包含一種混合物的聚合產物，所述混合物包含(a) —種或多種親水性聚合物，其包含親水性單元和可逆加成斷裂鏈轉移(RAFT)試劑的一個或多個硫-羰基-硫片段；和(b) —種或多種形成生物醫學裝置的單體。根據本發明的第二實施方式，提供一種眼鏡片，其包含一種混合物的聚合產物，所述混合物包含(a) 一種或多種親水性聚合物，其包含親水性單元和RAFT試劑的一個或多個硫-羰基-硫片段；以及(b) —種或多種形成眼鏡片的單體。本發明所提及的生物醫學裝置有利地由至少一種或多種親水性聚合物形成，其包含一個或多個親水性單元和RAFT試劑的一個或多個硫-羰基-硫片段。含有一個或多個親水性單元和RAFT試劑的一個或多個硫-羰基-硫片段的所述親水性聚合物是非雙親聚合物，其可以形成具有親水的或光滑的(或者兩者兼具的)表面的生物醫學裝置。諸如接觸鏡的生物醫學裝置的親水的和/或光滑的表面大體上可防止或限制淚液中的脂肪和蛋白質吸附在眼鏡上和防止它們最終被吸收進眼鏡內，從而保持接觸鏡的澄清度。這又保證了其工作質量從而使眼鏡佩戴者感覺更為舒適。
具體實施例方式本發明旨在提供用于與人體組織或體液直接接觸的生物醫學裝置。此處使用的術語“生物醫學裝置”是指設計用于哺乳動物組織或體液之中或者之上，優選地用于人體組織或體液之中或者之上的制品。代表性的生物醫學裝置的例子包括但不僅限于人工輸尿管、 隔膜、宮內節育器、心臟瓣膜、導管、假牙襯墊、假肢裝置、眼鏡片，所述鏡片是用于直接放置在眼睛里或者眼睛上，例如，眼內裝置和接觸鏡。優選的生物醫學裝置是眼科裝置，特別是接觸鏡，最優選的為由水凝膠制成的接觸鏡。此處所使用術語“眼科裝置，，是指放在眼睛內或者眼睛上的裝置。這些裝置可以提供視力矯正、損傷護理、藥物釋放、診斷功能、化妝強化或化妝效果以及這些性能的組合。 有用的眼科裝置包括但不限于眼鏡片如軟性接觸鏡(例如軟性水凝膠鏡片、軟性非水凝膠鏡片及其類似物)、剛性接觸鏡(例如剛性透氣鏡片材料及其類似物)、人工晶狀體、覆蓋透鏡、眼用膜劑、光學插入物等。按本領域技術人員理解，如果鏡片可以向后折疊至自身上而不折斷，則認為該鏡片是軟的。本發明所述的生物醫學裝置由一種混合物的聚合物形成，所述混合物包含(a) 一種或多種親水性聚合物，其包含一個或多個親水性單元和可逆加成斷裂鏈轉移(RAFT) 試劑的一個或多個硫-羰基-硫片段；以及(b) —種或多種形成生物醫學裝置的單體。此處所用的術語“親水性聚合物”應當理解成含有極性或帶電官能團使其能溶于水的親水性聚合物。在一個實施方式中，本發明的生物醫學裝置含有一種混合物的聚合物，所述混合物包含(a) —種或多種親水性聚合物，其包含一個或多個親水性單元和可逆加成斷裂鏈轉移(RAFT)試劑的一個或多個硫_羰基-硫片段；以及(b) —種或多種形成生物醫學裝置的單體。在一個實施方式中，本發明的生物醫學裝置含有一種混合物的聚合物，所述混合物包含(a) —種或多種親水性聚合物，其包含一個或多個親水性單元和可逆加成斷裂鏈轉移(RAFT)試劑的一個或多個硫_羰基-硫片段；以及(b) —種或多種形成生物醫學裝置的單體，其中所述一種或多種親水性聚合物不含有聚碳酸酯嵌段。在一個實施方式中，本發明的生物醫學裝置含有一種混合物的聚合物，所述混合物包含(a) —種或多種親水性聚合物，其包含一個或多個親水性單元和可逆加成斷裂鏈轉移(RAFT)試劑的一個或多個硫_羰基-硫片段；以及(b) —種或多種形成生物醫學裝置的單體，其中所述生物醫學裝置不是熱塑性的。在一個實施方式中，本發明的生物醫學裝置含有一種混合物的聚合物，所述混合物包含(a) —種或多種親水性聚合物，其包含一個或多個親水性單元和可逆加成斷裂鏈轉移(RAFT)試劑的一個或多個硫_羰基-硫片段；以及(b) —種或多種形成生物醫學裝置的單體，其中所述生物醫學裝置是水凝膠。
所述的包含一個或多個親水性單元和可逆加成斷裂鏈轉移(RAFT)試劑的一個或多個硫-羰基-硫片段的所述一種或多種親水性聚合物是通過RAFT聚合反應制備的，例如，單體通過一種RAFT機理聚合形成親水性聚合物，如嵌段共聚物或無規共聚物，其中每個嵌段和整個聚合物的分子量能被精確控制。因此，RAFT聚合反應是一種能夠制備具有特定分子結構和低分散度的聚合物的自由基聚合技術。適用于本發明的RAFT試劑是基于硫-羰基-硫化學，這是本領域普通技術人員所熟知的。RAFT試劑例如可以是含黃原酸酯的化合物、含三硫代碳酸酯的化合物、含二硫代氨基甲酸酯的化合物、或含二硫代酯的化合物，其中每個化合物含有硫-羰基-硫片段。此處可用的一類RAFT試劑的通式如下
權利要求
1.一種生物醫學裝置，其包含一種混合物的聚合產物，該混合物包含(a) —種或多種親水性聚合物，所述親水性聚合物包含一個或多個親水性單元和可逆加成斷裂鏈轉移 (RAFT)試劑的一個或多個硫_羰基-硫片段；以及(b) —種或多種形成生物醫學裝置的單體。
2.根據權利要求1中所述的生物醫學裝置，其中所述一個或多個硫-羰基-硫片段是包含下列基團的RAFT試劑的片段二硫代酯基團、黃原酸酯基團、二硫代氨基甲酸酯基團或三硫代碳酸酯基團。
3.根據權利要求1和2所述的生物醫學裝置，其中所述RAFT試劑進一步包含含羧酸的基團。
4.根據權利要求1-3所述的生物醫學裝置，其中所述RAFT試劑進一步包含含羧酸的基團。
5.根據權利要求1-4所述的生物醫學裝置，其中所述一個或多個硫-羰基-硫片段是選自以下組的RAFT試劑的片段芐基十二烷基三硫代碳酸酯、乙基-2-(十二烷基三硫代羰基)丙酸酯、S-仲丙酸0-乙基黃原酸酯、α-乙基咕噸基苯基乙酸、乙基α-(ο-乙基咕噸基)丙酸酯、乙基α-(乙基咕噸基)苯基乙酸酯、乙基2-(十二烷基三硫代羰基)苯基乙酸酯、乙基2-(十二烷基三硫代羰基)丙酸酯、2_(十二烷基硫代羰基硫醇)丙酸及其混合物。。
6.根據權利要求1-5所述的生物醫學裝置，其中所述親水性單元衍生自親水性單體， 所述親水性單體選自不飽和羧酸、丙烯酰胺、乙烯內酰胺、聚(亞烷基氧)(甲基)丙烯酸酯、(甲基)丙烯酸、含羥基(甲基)丙烯酸酯、親水性碳酸乙烯酯、親水性氨基甲酸乙烯酯單體、親水性噁唑酮單體及其混合物。
7.根據權利要求1-6所述的生物醫學裝置，其中所述親水性單元包含10至約3000個單元。
8.根據權利要求1-7所述的生物醫學裝置，其中所述親水性單元衍生自親水性單體， 所述親水性單體選自具有開環反應官能度的能進一步和親水性單體反應的烯鍵式不飽和可聚合單體、烯鍵式不飽和可聚合烷氧基化的聚合物及其組合。
9.根據權利要求1-8所述的生物醫學裝置，其中所述一種或多種親水性聚合物進一步包含衍生自烯鍵式不飽和可聚合烷氧基化聚合物的單元，所述烯鍵式不飽和可聚合烷氧基化聚合物可選自聚乙二醇(PEG)-200甲基丙烯酸酯，PEG-400甲基丙烯酸酯，PEG-600甲基丙烯酸酯，PEG-1000甲基丙烯酸酯及其混合物。
10.根據權利要求1-9所述的生物醫學裝置，其中所述一種或多種親水性聚合物是無規共聚物或嵌段共聚物。
11.根據權利要求1-10所述的生物醫學裝置，其中所述一種或多種形成生物醫學裝置的單體是含硅氧烷單體。
12.根據權利要求1-11所述的生物醫學裝置，其中所述混合物進一步包含親水性單體、疏水性單體或兩者兼具。
13.根據權利要求1-12所述的生物醫學裝置，其中所述一種或多種形成生物醫學裝置的單體是親水性單體或疏水性單體。
14.根據權利要求1-13所述的生物醫學裝置，其中所述裝置選自接觸鏡、剛性透氣接觸鏡、軟性接觸鏡、水凝膠接觸鏡、人工晶狀體和角膜植入物。
15.根據權利要求1-13所述的生物醫學裝置，其中所述生物醫學裝置是水凝膠。
全文摘要
本發明公開了從一種混合物的聚合產物形成的例如接觸鏡的生物醫學裝置，該混合物包含(a)一種或多種親水性聚合物，所述親水性聚合物包含一個或多個親水性單元和可逆加成斷裂鏈轉移(RAFT)試劑的一個或多個硫-羰基-硫片段；以及(b)一種或多種形成生物醫學裝置的單體。
文檔編號G02B1/04GK102460223SQ201080026657
公開日2012年5月16日 申請日期2010年6月14日 優先權日2009年6月16日
發明者D·A·希普, D·M·阿蒙, I·M·努涅斯, J·A·麥吉, J·F·孔茨勒, J·G·林哈特, J·亨特, M·奧爾頓 申請人:博士倫公司