FI65271B - Tvaerbunden hydrofil sampolymer till anvaendning vid framstaellning av kontaktlinser - Google Patents

Description

------- Γ-, Μ4Χ KU ULUTUSJULKAISU „ Λ „ ^ ^1) UTLÄCCNINGSSKIUFT 652 71 ?#?ί6 C (45) " ' 1 - L 19 -4 1934

Patent raeddelat /51) Kv.nuVa.3 C 08 F 226/06, & 02 B 1/W, «-/ «. q Q2 G 7/04 SUOMI —FINLAND (21) P»«rttih»k«nu* —PK«oci«öki>tnj 783981 (22) ΗΛ*ΛΛ(«ν·—Aiwetatand·» 22.12.T8 ' 7 (23) AlkuplM—Glltlgh«ttdag 22.12.78 (41) Tullut |ulklMkil — KltvH offwitlif 28.06.79

Pfttantti. j* rekltUri hallitut νλ*μ«ο»ο« l. ku-Uuiku**, »m.-

Patant- och ragistorttyralMn ' ' AnMan ut££Tod» uutkrtfUn pubfearad 30.12.83 (32)(33)(31) Fjr/d·tty tuoOcu» Buglri piorteac 27-12.77 USA(US) 86Π275 Toteermaytetty-Styrkt (71) Schering Corporation, 2000 Galloping Hill Road, Kenilworth, New Jersey 07033, USA(US) (72) Samuel Loshaek, Chicago, Illinois, Chah Moh Shen, Chicago, Illinois, USA(US) (7*0 Berggren Oy Ah (5U) Kontaktilinssien valmistuksessa käytettävä silloitettu hydrofiilinen sekapolymeeri _ Tvärbunden hydrofil sampolymer till användning vid framställning av kontaktlinser

Keksintö koskee silloitettua hydrofiilistä sekapolymeeriä, jota käytetään sellaisten kontaktilinssien valmistukseen, jotka soveltuvat pitkäaikaiseen käyttöön, jotka on hydratoitu 60-95 %:n vesipitoisuuteen ja joiden hapenläpäisykyky on ainakin 2 11 1C cm mlO„ x 10 • j 2 2 T ml x 133Pa ja vetolujuus ainakin 20 N/cm , joka sekapolymeeri on valmistettu vapaaradikaali-initioidun polymeroinnin avulla ainakin yhdestä hydrofiilisestä monomeerista, ainakin yhdestä hydrofobisesta monomeerista ja ainakin yhdestä silloittavasta monomeerista, joka sisältää kaksi tai useampia polyme-roitavia kaksoissidoksia yhtä monomeeriyksikköä kohti.

Silmälääketieteellisellä alalla on tunnettua, että silmän pitää saada happea ilmasta sarveiskalvon aineenvaihduntatarpeita varten. Happea läpäisemättömän kontaktilinssin asettaminen sarveiskalvon päälle voi haitallisesti estää hapen siirtymistä siihen ja aiheuttaa sarveiskalvon vaurioitumisen. Tätä tilannetta on osittain helpotettu kontaktilinssien niin sanotun pumppurakenteen avulla, joka rakenne on omiaan korvaamaan linssin alisen (hiilidioksidia sisältävän) kyynelvirran välittömästi aikaisemmin hapetetulla kyynel- 2 65271 virralla, siten saattaen happea sarveiskalvon käyttöön. Hapen-puuteongelmaa on edelleen helpotettu rajoittamalla sitä aikaa, jona läpäisemätöntä linssiä voidaan jatkuvasti käyttää, päivä-käyttöajan ulottuessa noin neljästä tunnista kuuteentoista tuntiin ko. henkilöstä riippuen, ja ilman käyttöä yöllä nukkumisaikana. Samanaikaisesti on myös tarpeen kuljettaa pois sarveiskalvosta siinä tapahtuvissa aineenvaihduntaprosesseissa muodostunut hiilidioksidi.

On tunnettua, että tietyillä suuren vesipitoisuuden omaavilla hydrofiilisillä geelikontaktilinsseillä on kaasunläpäisevyys, joka on eräitä suuruusluokkia suurempi kuin tavanmukaisilla metyyli-metakrylaattilinsseillä, ja tämä tekee mahdolliseksi yllämainittujen kaasujen kulkemisen linssin läpi sarveiskalvon aineenvaihdunta-tarpeisiin riittävissä määrissä. Tässä käytetty termi "kaasunläpäisevyys" tarkoittaa yleisesti ilman, hapen ja hiilidioksidin läpäisevyyttä. On todettu, että kaasunläpäisevyys suurenee sen hydrofiilin polymeerin vesipitoisuuden lisääntyessä, josta kontak-tilinssi on valmistettu. Suurempi kaasunläpäisevyys tekee mahdolliseksi pidemmät käyttöajat lisäten mukavuutta ja poistaen useimmat niistä haitallisista oireista, joita esiintyy tavanmukaisia linssejä käytettäessä.

Tällaisten hydrofiilisten linssien edellä mainittujen etujen optimoimiseksi tarvitaan hyvin suuren vesipitoisuuden omaavia materiaaleja. Aikaisemmin on kuitenkin hyvin suuret vesipitoisuudet, esim. 60 % - 95 %, omaavien linssien lujuuden todettu olevan pieni, lujuuden (repeämislujuus, puhkaisulujuus jne.) pienetessä asteittain vesipitoisuuden lisääntyessä. Tällaiset linssit vahingoittuvat helposti käsittelyn aikana, eivätkä ne yleensä ole kovinkaan kestäviä ja niillä on huonompi näkötarkkuus. Joissakin tapauksissa tällaiset linssit voi asettaa paikalleen ja poistaa vain asiantunteva praktikko, johtuen niiden hauraudesta. Lisäksi aikaisempaa lajia olevat suuren vesipitoisuuden omaavat linssit eivät voi kestää toistuvaa kuumadesinfiointia tai -sterilointia linssiä vahingoittamatta tai turmelematta. Aikaisempaa lajia olevat polymeerit, joilla on riittävän suuri vesipitoisuus, esim. noin 60-95 paino-% ja erikoisesti yli n. 70 paino-% polymeerin ja veden yhteismäärästä, suuren kaasun läpäisevyyden aikaansaamiseksi, ovat 3 65271 hyvin heikkoja ja helposti repeytyvät tai muulla tavalla fysikaalisesti turmeltuvat käsittelyn aikana. Tällaisia polymeerejä on esitetty esimerkiksi GB-patentissa 1 391 438 sekä US-patenteissa 3 639 524 ja 3 943 045. Nämä polymeerit valmistetaan monomeeri-seoksista, jotka sisältävät suhteellisen suuren määrän silloitus-monomeeriä, jota tarvitaan estämään hydrofiilisen polymeerin oleellisesti liukenemasta vesiväliaineeseen. Tällainen liiallinen silloitus aiheuttaa usein heikon polymeerin.

Tämän keksinnön tarkoituksena on aikaansaada hydrofiilisiä polymeerejä, joista voidaan valmistaa linssejä, joilla on suuri vesi-pitoisuus, suuri lujuus, hyvä kestävyys sekä suuri kaasunläpäise-vyys, ja joita voidaan toistuvasti desinfioida tai steriloida termisillä keinoilla niitä vahingoittamatta tai turmelematta tai huonontamatta niiden optisia ominaisuuksia.

Tämän keksinnön mukaan aikaansaadaan uusia hydrofiilisiä polymeerejä, joista voidaan valmistaa hydrofiilisiä kontaktilinssejä, jotka ovat sopivia pitkäaikaiseen käyttöön, koska ne ovat riittävästi happea läpäiseviä sarveiskalvon aineenvaihduntatarpeiden tyydyttämiseksi. Linssien vesipitoisuus voi olla jopa 95 %, ja niillä on erinomainen lujuus ja optiset ominaisuudet sekä suuri kaasunläpäi-sevyys.

Lisäksi hydrofiiliset polymeerit ja niistä valmistetut kontakti-linssit, vaikka ovatkin riittävän taipuisia ollakseen potilaalle mukavia käyttää, ovat jäykempiä kuin aikaisempaa lajia olevat saman vesipitoisuuden omaavat linssit, omaten sen vuoksi parannetun näkö-tarkkuuden, lujuuden ja kestävyyden, säilyttäen kuitenkin saman suuren hapenläpäisykyvyn.

Keksinnölle on tunnusomaista, että pääosa hydrofiilisestä mono-meerista on heterosyklinen vinyylimonomeeri, joka on N-vinyyli-pyrrolidoni, N-vinyylisukkinimidi, N-vinyyli-e-kaprolaktaami, vinyylipyridiini, N-vinyyliglutaari-imidi tai niiden seos, ja että pääosa hydrofobisesta monomeerista on styreeni, rengassubstituoitu styreeni tai niiden seos, jolloin hydrofiilisen monomeerin määrä on ainakin 75 paino-% ja hydrofobisen monomeerin n. 5-25 paino-% 65271 laskettuna momomeerien kokonaispainosta, poissulkien silloitus-monomeerin painon.

Erityisen edullinen heterosyklinen vinyylimonomeeri on N-vinyy-li-2-pyrrolidoni. Styreeni on sopivin hydrofobinen monomeeri ja diallyyli-itakonaatti sopivin silloitusmonoxneeri.

Kontaktilinssejä, kuten sarveiskalvon kontaktilinssejä, valmistetaan muotoilemalla hydrofiilisiä polymeerejä kuivassa tilassa käyttäen tavanmukaisia tunnettuja menetelmiä ja laitteita sekä sen jälkeen hydratoimalla kuiva linssi lopulliseen muotoonsa.

Kuvio 1 on graafinen kuvio, joka esittää keksinnön mukaisten polymeerien kovuuden eri vesipitoisuuksilla verrattuna aikaisempaa lajia oleviin polymeereihin.

Valmistettaessa hydrofiilinen geelikontaktilinssi, hydrofiilinen sekapolymeeri tehdään polymeroimalla monomeeriset aineosat pelkkänä massana (ilman liuotinta), sopivimmin sellaisessa reak-tiokammiossa, että saatu sekapolymeeri tulee olemaan muodoltaan kiinteää tankoa, josta voidaan leikata sylinterimäisiä kiekkoja tai muita sopivan muotoisia kappaleita, jotka muotoillaan sorvissa ja hiotaan kontaktilinssin muotoon, minkä jälkeen kontaktilinssit hydratoidaan vesivällaineessa, kuten normaalissa keittosuola-liuoksessa. Keksintö aikaansaa parannettuja sekapolymeerejä ja niistä valmistettuja kontaktilinssejä, jotka vesipitoisuuden ollessa välillä 65 % - 95 % ovat taipuisia ja paljon lujempia kuin aikaisemmat tällaisen suuren vesipitoisuuden omaavat hydrofiiliset polymeerit.

Vaikka pääosa hydrofiilisestä monomeerista on em. heterosyklinen vinyylimonomeeri, voidaan käyttää pienempiä määriä muita hydrofiilisiä monomeerejä sekapolymeerin ominaisuuksien muuntamiseksi.

Tällaisia sopivia hydrofiilisiä monomeerejä ovat mm. akryyli- ja metakryylihappojen hydroksialkyyliesterit, kuten hydroksietyyli-akrylaatti ja -metakrylaatti ja hydroksipropyylimetakrylaatti, sekä akryyli-, metakryyli-, itakoni-, fumaari-, maleiini- ja krotoni- I: 65271 hapot sekä muut olefiinihapot, jotka voidaan kopolymeroida vapaa-radikaalimekanismin avulla muiden sekapolymeerissa olevien mono-meerien kanssa. Kopolymeroituvien happojen pienten määrien, esim.

5 %:iin saakka, käytön on todettu selvästi lisäävän sekapolymeerin vesipitoisuutta. Sellaisten happojen, joita voidaan käyttää, määrää rajoittaa niiden yhteensopivuus hydrofobisen styreenimonomeerin kanssa. Yhteensopimattomuus ilmenee lopullisen sekapolymeerin liiallisena samentumisena.

Hydrofiilisessä sekapolymeerissä käytettävien heterosyklisten vi-nyylimonomeerien pitoisuus (painoprosentteina monoraeerien kokonaispainosta silloitusmonomeeriä lukuunottamatta) tulee riippumaan halutusta vesipitoisuudesta paisutetussa geelissä tasapainotilassa ja käytettyjen silloitusmonomeerien määristä. Kun käytetään hydrofobista monomeeriä kuten styreeniä, heterosyklisen vinyylimonomeerin määrä tulee ulottumaan noin 75 %:sta noin 65 % vettä sisältävässä geelissä noin 95 %:iin noin 95 % vettä sisältävässä geelissä. Pieni määrä heterosyklistä vinyylipolymeeriä voidaan korvata muilla hydrofiilisillä monomeereillä sekapolymeerin tiettyjä ominaisuudenmuutoksia varten.

Monia silloitusmonomeerien tyyppejä voidaan käyttää keksinnön mukaisten sekapolymeerien valmistukseen. Eräs laji sopivia sil-loitusmonomeerejä ovat metakrylaatit ja akrylaatit, joilla on kaksi tai useampia polymeroituvia kaksoissidoksia monomeerimole-kyylissä, kuten esim. etyleeniglykolidimetakrylaatti, tetraety-leeniglykolidimetakrylaatti, 1,6-heksaanidiolidimetakrylaatti, polyetyleeniglykolidimetakrylaatti, bisfenoli-A-bismetakrylaatti, trimetylolipropaanitrimetakrylaatti, glyserolitrimetakrylaatti, pentaerytritolitetrametakrylaatti, pentaerytritolitrimetakrylaatti ja vastaavat akrylaatit. Toinen laji sopivia silloitusmonomeerejä ovat allyylimonomeerit, joilla on kaksi tai useampia polymeroituvia allyylisidoksia monomeerimolekyylissä kuten esim. diallyyli-itako-naatti, diallyylimaleaatti, diallyylifumaraatti, dimetallyylimale-aatti, diallyylidiglykolaatti, dietyleeniglykoli-bis(allyyli-kar-bonaatti), triallyy1isyanuraatti, triallyyli-iso-syanuraatti, tri-allyylitrimellitaatti, N,N-diallyylimelamiini, moniemäksisiä happoja allyylialkoholin kanssa esteröimällä muodostetut, monia reaktiokykyisiä ryhmiä käsittävät allyylimonomeerit, joista esi- 65271 merkkejä ovat diallyylioksalaatti, diallyyliadipaatti, diallyyli-suksinaatti, diallyyliatselaatti, diallyyliftalaatti ja diallyyli-isoftalaatti. Vielä eräs laji sopivia silloitusmonomeerejä ovat allyyliakryyli- tai allyylimetakryyli-sekatyypit, joista esimerkkejä ovat diallyyli-itakonaatti, monoallyyli-itakonaatti, al-lyylimetakrylaatti ja allyyliakrylaatti. Muita sopivia silloitusmonomeere jä ovat metyleeni-bis-akryyliamidi, raetyleeni-bis- metakryyliamidi ja divinyylibentseeni. Sopivimpia silloitusmonomeere jä ovat diallyyli-itakonaatti ja allyylimetakrylaatti.

Yllä mainittujen silloitusmonomeerien seoksia voidaan myöskin käyttää.

Sekapolymeerissä käytettävien silloitusmonomeerien pitoisuus tulee riippumaan osittain niiden tehokkuudesta. Tehokkuutta kuvaa se silloitusmonomeerin määrä, joka on käytettävä sellaisen silloitetun rakenteen aikaansaamiseksi, joka ei liukene liikaa vesipitoisessa ympäristössään. Kuta pienempi silloitusmonomeerin määrä riittää aikaansaamaan tällaisen liukenemattoman rakenteen, sitä suurempi katsotaan sen tehokkuuden olevan.

Sopiva tehokkuuden mittaluku saadaan mittaamalla se ainemäärä painoprosenteissa, joka poistuu silloitetusta sekapolyraeeristä uuttavassa vesiväliaineessa tietyissä standardiolosuhteissa lämpötilan ja ajan suhteen. Koemenetelmä tällaisten polymeeristen geelien arvostelemiseksi selostetaan myöhemmin, ja se käsittää peräkkäisten uuttojen suorittamisen samalle näytteelle ja painohäviön määrityksen prosenteissa kunkin uuton jälkeen. Kontaktilinssin valmistukseen soveltuvan materiaalin painohäviön pitäisi lähestyä nollaa muutamien tällaisten uuttojen jälkeen. Elleivät tietystä geelistä saadut uutokset lähesty nollaa, on odotettavissa, että tällaisesta materiaalista tehty kontaktilinssi kuluu vähitellen loppuun, koska se käytössä on koko ajan vesiväliaineen vaikutuksen alaisena joko säilytyksessä tai silmässä. Polymeerit, joiden uutokset ovat niin suuria kuin 50 % - 60 %, voivat olla sopivia, edellyttäen että nollauutostilanne saavutetaan.

Käytettävä silloitusmonomeerin määrä tulee myös riippumaan halutusta vesipitoisuudesta lopullisessa sekapolymeerissä. Vesi-pitoisuus vähenee silloitusmonomeerin määrien suuretessa.

i: 7 65271

Tietyn vesipitoisuuden omaavassa sekapolymeerissä alhaisempi silloitusaste on edullisempia, ts. hydrofobisen monomeerin ja hydrofiilisen monomeerin tasapainotusta käytetään hyväksi pääasiallisena keinona halutun vesipitoisuuden saavuttamiseksi. Niinpä suuremman tehokkuuden omaavat silloitusmonomeerit, joita voidaan käyttää tuottamaan liukenemattomia polymeeriverkkoja pienemmillä pitoisuuksilla, ovat edullisempia kuin pienemmän tehokkuuden omaavat silloitusmonomeerit. Silloitusmonomeerin tyyppi ja määrä ovat vain eräitä seoksen niistä muuttujista, jotka määräävät lopullisen sekapolymeerin ominaisuudet, niin ettei niiden tyyppi ja määrä ole muita sekapolymeerin komponentteja poissulkeva. Tyypillisesti silloitusmonomeerien pitoisuudet (painoprosent teina monomeerien kokonaispainosta silloitusmonomeeriä lukuunottamatta) ovat noin 0,01 - 5 % halutusta vesipitoisuudesta riippuen. Sopivin alue on kuitenkin 0,01“ 1 %· Pääosa keksinnön mukaisessa sekapolymeerissä käytetystä hydrofobisesta monomeeristä on styreeni tai rengassusbstituoidut styreenit. Sopivia esimerkkejä ovat styreeni, vinyylitolueeni, p-metyylistyreeni, o-metyylistyreeni, muut monoalkyyli- ja dialkyyli-rengassubstituoidut styreenit, kloori-styreeni, 2,5-diklooristyreeni, metoksistyreenit ja etoksistyreenit. Mainittujen yhdisteiden seoksia voidaan käyttää. Styreeni on sopivin hydrofobinen monomeeri. Pienet määrät hydrofobisia styreeni-monomeerejä voidaan korvata muilla polymeroituvilla hydrofobisilla monomeereillä . Esimerkkejä näistä muista monomeereistä ovat metakryyli- ja akryylihappojen alkyyliesterit. On erikoisesti huomattava, että tämän keksinnön mukaisten suuren vesipitoisuuden omaavien sekapolymeerien epätavallinen lujuus on ilmeinen ja on tuloksena styreenimonomeerien käytöstä pääasiallisena hydrofobisena monomeerikomponenttina, jota on oltava läsnä riittävässä määrässä ainutlaatuisten sekapolymeerien aikaansaamiseksi.

On myös huomattava, että nämä sekapolymeerit ja niistä valmistetut kontaktilinssit, vaikka ovatkin riittävän taipuisia ollakseen potilaalle mukavia käyttää, ovat vähemmän taipuisia kuin saman vesipitoisuuden omaavat aikaisemmat polymeerit. Pienempi taipuisuus suurella vesipitoisuudella aikaansaa paremman näkötarkkuuden sekä myös lujuuden ja kestävyyden. Parannettu näkötarkkuus voi johtua siitä 65271 seikasta, että sarveiskalvolla oleva linssi ei taipuile yhtä helposti silmää räpytettäessä, joten näkyvyyden sumentaminen estyy. Mainitut odottamattomat ominaisuuksien parannukset saavutetaan menettämättä hapenläpäisykykyä.

Erot tämän keksinnön mukaisten ja aikaisempaa lajia olevien polymeerien välillä on selvästi osoitettu kuviossa 1. Siinä A-2 durometri-kovuus, mitattuna standardin ASTM D-2240-68 mukaisesti Shore-ko-vuusmittarilla, on esitetty graafisesti vesipitoisuuden funktiona.

On todettu, että polymeerin durometrikovuus ja taipuisuus korreloivat hyvin, nimittäin kuta pienempi on kovuusarvo, sitä suurempi on taipuisuus. Kuvion 1 käyrä A saatiin mittauksista, jotka suoritettiin tämän keksinnön mukaisilla, 0,15 % ristikytkevää monomeeriä sisältävillä polymeereillä, kun taas käyrä B saatiin mittauksista, jotka suoritettiin tyypillisillä aikaisempaa lajia olevilla, saman ristikytkentätason omaavilla polymeereillä. Aikaisemmat polymeerit perustuvat vinyylipyrrolidonin ja metyylimetakrylaatin polymeereihin. Nähdään selvästi, että samalla vesipitoisuudella käyrä A edustaa vähemmän taipuisia polymeerejä. Tästä huolimatta hapenläpäisy-kyvyt samalla vesipitoisuusarvolla eivät eroa toisistaan.

Käytetyn styreenimonomeerimäärän suhteen on todettu, että lujimmat polymeerigeelit saadaan, jos sekapolymeeri sisältää hydrofobista monomeeriä likimain suurimman määrän, joka vastaa sekapolymeerin vesipitoisuutta, ts. ristikytkevän monomeerin määrä pidetään niin pienenä kuin on käytännöllistä. Erikoisesti, kun käytetään sopivinta hydrofobista monomeeriä styreeniä, sekapolymeeri sisältää sitä noin 25 % vesipitoisuutta n. 65 % varten ja noin 5 % vesipitoisuutta n. 95 % varten, ristikytkevän monomeerin pitoisuuden ollessa välillä n. 0,01-0,5 %. Kun muita rengassubstituoituja styreenimonomeerejä käytetään, määriä säädetään riippuen ko. substituoidun styreenin hydrofobisuudesta. Niinpä vinyylitolueenia käytetään jonkin verran pienempinä määrinä vastaavan vesipitoisuuden omaavan sekapolymeerin valmistamiseksi.

Keksinnön mukaiset sekapolymeerit valmistetaan käyttämällä tavanmukaisia vapaaradikaalipolymerointimenetelmiä. Tyypillisiä vapaa-radikaali-käynnistysmonomeerejä voidaan käyttää. Esimerkkejä sellaisista ovat bentsoyyliperoksidi, di-t-butyyliperoksidi, t-butyyli-perbentsoaatti, /2,5-dimetyyli-2,5-bis(2-etyyliheksoyyliperoksi)- i.

65271 heksaani/lauroyyliperoksidi, t-butyylihydroperoksidi, atsobisiso-butyronitriili, di-isopropyyliperoksidikarbonaatti, t-buty-peroksipi-valaatti ja sentapaiset. Käytetyt määrät ovat tavanmukaisia ja sellaisia, että ne aikaansaavat hallitun polymeroinnin tavallisissa polymerointilämpötiloissa. Kuten on mainittu, polymerointimenetelmä ja -olosuhteet sekä laitteisto ovat tavanmukaisesti käytettyjä, eikä niiden yksityiskohtaista selostamista tässä pidetä tarpeellisena. Lisäksi nämä olosuhteet eivät ole tarkoitettu rajoittamaan keksinnön mukaisten uusien polymeerien ja kontaktilinssien suoja-piiriä.

Erinomaiset optiset ominaisuudet omaavat lujat kestävät hydrofii-lit geelikontaktilinssit on tehtu käytäntöön soveltuviksi käyttämällä tämän keksinnön mukaisia parannettuja hydrofiilejä polymeerejä, jotka aikaansaavat suuren vesipitoisuuden omaavia geelejä, joilla samanaikaisesti on suuri kaasunläpäisevuus. Nämä kontaktilinssit ovat erikoisen sopivia ja käyttökelpoisia pitkää jatkuvaa päivä-käyttöä sekä jopa yökäyttöä varten nukkumisaikana monille henkilöille. Potilas voi käsitellä kontaktilinssejä siten, että on olemassa vain vähän vahingoittumisen vaaraa. Kontaktilinssejä voidaan toistuvasti desinfioida termisillä tai kemiallisilla keinoilla tai steriloida höyryllä paineen alaisena. Kuivalla sekapolymeerillä on ennen hydratointia hyvä työstettävyys, niin että kontaktilinssejä voidaan helposti muotoilla siitä.

Kontaktilinssit voidaan muodostaa hydratoimattomasta hydrofiili-sestä polymeeristä millä tahansa tavanmukaisella linssinsorvaus-tai -hiontamenetelmillä, suorittaen sen jälkeen jokin tässä tekniikassa tavallisesti käytetyistä hydrataatioista.

Keksintöä selostetaan edelleen seuraavien esimerkkien yhteydessä, jotka esimerkit on esitetty ainoastaan keksinnön kuvaamiseksi ja joissa ainemääräsuhteet ovat painosuhteita, ellei nimenomaan ole toisin mainittu.

Sekapolymeerien ja polymeeristen geelien valmistukseen käytetyt polymerointimenetelmä ja hydratointi-uutto-menetelmä sekä esimerkkien polymeerien arvosteluun käytetyt fysikaaliset kokeet olivat seuraavat: 65271 10 A. Polyinero In t imene telinä

Ristikytkevää ja käynnistävää monomeeriä sekä 0,4 % yhdistettä 2,5-dimetyyli-/2,5-bis (2-etyyliheksoyyliperoksi) heksaani/, laskettuna monomeerien painosta ristikytkevää monomeeriä lukuunottamatta, punnittiin pulloon, sekoitettiin ja suoritettiin ilmanpoistoa 15 minuutin ajan. Seos kaadettiin sen jälkeen läpimitaltaan 25 mm olevaan koeputkeen 1 cm:n etäisyyteen sen yläreunasta, koeputki suljettiin tulpalla ja asetettiin vesihauteeseen lämpötilaan 35°C. Koeputkea pidettiin vesihauteessa vielä kolme vuorokautta sen jälkeen kun monomeerien geeliksi hyytelöityminen oli tapahtunut. Sitten kopeputki poistettiin hauteesta, ja sitä kuumennettiin uunissa lämpötilassa 50°C 24 tuntia, lämpötilassa 70°C 4 tuntia ja lopuksi lämpötilassa 110°C 2 tuntia. Sen jälkeen kuumennus lopetettiin ja koeputki jäähdytettiin vähitellen huoneen lämpötilaan. Lasiputki rikottiin, ja saatiin kiinteä polymeeritanko.

B. Hydratointi-uutto-menetelmä

Sylinterimäisiä kiekkoja, mitoiltaan 10,2 mm x 1,3 mm paksuus, leikattiin kustakin tangosta, ja ne hiottiin hiekalla sileiksi. Punnitut kiekot (kuivapaino) asetettiin hydratointivesivällaineeseen lämpötilassa 95°C neljäksi tunniksi, minkä jälkeen ne jäähdytettiin huoneen lämpötilaan. Sitten kiekot asetettiin vesiväliai-neeseen seitsemäksi vuorokaudeksi, minkä jälkeen kirkkojen märkäpai-no mitattiin. Kun kiekkoja oli kuivattu yön yli lämpötilassa 110°C, ne punnittiin uudelleen jälkikuivapainon määrittämiseksi. Vesipitoisuus prosentteina lasketaan kaavassa 100 x (märkäpaino - jälki-kuivapaino)/(märkäpaino) ja uutos saadaan prosentteina kaavasta 100 x (kuivapaino - jälkikuivapaino)/(kuivapino). Hydratointi-uuttoja toistettiin kunnes ei enää olennaista painohäviötä esiintynyt, yleensä kahden tai kolmen uuton jälkeen.

C- Hapenläpäisevyys

Kunkin materiaalin hapenläpäisevyysmittaus suoritettiin hydratoi-duilla linsseillä. Käytettiin hapenvirtausmittaria. Tämän mittauksen yksityiskohdat on selostettu I. Fatt'in kirjoituksessa "Polaro-graphic Oxygen Sensors", jonka on julkaissut CRC Press 1976. Tämä mittari aikaansaa sähkövirtalukeman, joka on verrannollinen linssin läpi kulkevan hapen määrään. Seuraavassa taulukossa I esitettyjen läpäisevyysarvojen yksikkönä on CM2 ml 02 x 1011 s ml 133 Pa 6 5 ^ 7 11 D. Lujuus- ja venyvyysluoklttelu Käsinvetokokeita suoritettiin hydratoiduilla kontaktilinsseillä, joiden paksuus keskeltä oli '0,2 mm ja läpimitta 14 mm. Linssiin tartuttiin molemmin käsin pitäen sitä peukalon ja etusormen välissä siten, että peukalojen välinen etäisyys oli noin 7 mm. Linssiä venytettiin millimetriasteikon yläpuolella, ja murtovenymä todettiin. Venymä prosentteina on lopullisen pituuden ja alkuperäisen pituuden erotuksen suhde alkuperäiseen pituuteen kerrottuna 100:11a. Kontrollilinssinä oli polyhydroksimetyylimetakrylaatti-tyyppiä oleva kaupallinen geelilinssi (kauppanimi DuraSoft), jonka paksuus keskeltä oli 0,2 mm ja vesipitoisuus 30 %. Sen lujuusarvo on 10 asteikossa 0-10, vastaten vetolujuutta noin 98 N/cm2, ja sen murtovenymä on noin 400 %. Linssit, joiden lujuusarvot ovat vähintään noin 2-3, ovat käyttökelpoisia. Keksinnön mukaisista polymeereistä tehdyt linssit ovat lujia, mutta niillä on suhteellisen pienet veny-vyydet. Pienempi venyvyys ei ole haitta näin suuren lujuuden omaavilla linsseillä.

C. Durometri (tyyppi A-2) Käytettiin menetelmää ASTM D-2240-68. Mittaukset tehtiin Shore-kovuusmittarilla ja hetkellistä arvoa käytettiin.

Polymeerien koostumus on ilmoitettu painoprosentteina sekapolymee-reissä olevista monomeereistä ristikytkevää monomeeriä lukuunottamatta. Ristikytkevän monomeerin määrä on ilmoitettu painoprosentteina, perusarvon ollessa 100 osaa polymeeriä ristikytkevää monomeeriä lukuunottamatta.

Esimerkit 1-19

Sarja erilaiset koostumukset omaavia sekapolymeerejä ja linssejä valmistettiin sekä koestettiin kuten edellä on selostettu. Kunkin polymeerin koostumus ja koetulokset on esitetty taulukossa I, jossa vinyylipyrrolidonin lyhennusmerkkinä on VP, metakryylihapon MAA, styreenin STY, diallyyli-itakonaatin DAI ja allyylimetakrylaatti AMA.

12 6 5 2 71

Taulukko I

Vesi-

Pitoi- Koostumus Läpäi- ± Lu- Venvmä

Esi- suus ____(paino-%)__ se- Uutos juus- merkki % VP STY DM MAA AMA vyys % arvo % 1 95 95 5 0,15 0 0 52 12 3 80 2 90 90 10 0,05 0 0 47 17 3 40 3 60 95 5 3,00 0 0 14 7 5 < 40 4 85 90 10 0,20 0 0 39 18 5 40 5 85 87,5 12,5 0,10 0 0 39 11 5 40 6 83 85 15 0,10 0 0 35 13 6-7 40 7 81 85 15 0,15 0 0 33 8 7 < 40 8 80 90 10 0,50 0 0 31 15 7 < 40 9 77 80 20 0,10 0 0 28 8 9 < 40 10 74 90 10 1,00 0 0 24 15 6 <T 40 11 68 85 15 1,00 0 0 19 20 7 < 40 12 82 90 10 0 0 0,50 34 9 6 40 13 80 84 16 0 0 0,20 31 11 7 < 40 14 74 90 10 0 0 1,00 24 10 6 <40 15 70 85 15 0 0 1,00 20 12 7 <40 16 81 77 20 0,10 3 0 33 10 7 < 40 17 88 83 15 0,10 2 0 44 10 3-4 40 18 79 78 20 0,10 1 0 30 12 7 < 40 19 78 79 20 0,10 1 0 31 11 8 < 40 1. Painoprosenttia poistunut polymeeristä yleensä kolmen uuton jälkeen. Mitään olennaista uutoksen lisääntymistä ei todettu viimeisen ja sitä edeltävän uuton välillä.

Esimerkki 20

Polymeeri, joka käsitti 90 osaa vinyylipyrrolidonia, 10 osaa vi-nyylitolueenia ja 0,5 osaa divinyylibentseeniä, valmistettiin ja koestettiin edellä esitettyjen menetelmien mukaisesti. Hydratoidun polymeerin vesipitoisuus oli 80 % ja uutos 18 %. Polymeeristä valmistettiin hydrofiilejä kontaktilinssejä, jotka olivat laadultaan hyviä.

Esimerkki 21

Esimerkin 20 koe toistettiin, paitsi että vinyylitolueeni korvattiin yhtä suurella painomäärällä styreeniä. Hydratoidun polymeerin vesipitoisuus oli 81 % ja uutos 16 %. Siitä valmistetulla linssillä l· 652 71 oli hyvä laatu ja konkin verran suurempi kirkkaus kuin esimerkin 20 linssillä.

Esimerkki 22

Polymeeri, joka käsitti 82 osaa vinyylipyrrolidonia, 18 osaa styreeniä ja 1 osan divinyylibentseeniä, valmistettiin edellä esitetyn menetelmän mukaisesti. Hydratoidun polymeerin vesipitoisuus oli 60 % ja uutos 16 %. Siitä valmistettiin tyydyttävä hydratoitu kontaktilinssi.

Esimerkki 23

Esimerkki 22 toistettiin, paitsi että 2 osaa styreeniä korvattiin 2 osalla metyylimetakrylaattia. Hydratoidun polymeerin vesipitoisuus oli 66 % ja uutos 22 %. Tämä osoittaa, että pieni määrä metyylimetakrylaattia vähensi styreenin hydrofobista vaikutusta. Tämän esimerkin polymeeristä tehdyn hydrofiilin kontaktilinssin lujuus oli jonkin verran pienempi kuin esimerkin 22 linssin, mutta oli tyydyttävä.

Esimerkki 24

Esimerkki 16 toistettiin valmistamalla sarja polymeerejä, paitsi että metakryylihappo korvattiin erikseen ja peräkkäin yhtä suurella painomäärällä akryylihappoa, itakonihappoa, maleiinianhydridiä, krotonihappoa ja fumaarihappoa. Kussakin tapauksessa saatiin samanlaiset ominaisuudet omaava hydratoitu polymeeri.

Esimerkki 25

Esimerkki 4 toistettiin, paitsi että 10 osaa vinyylipyrrolidonia korvattiin yhtä suurella painomäärällä hydroksietyylimetakrylaattia. Saatiin sopiva polymeeri, jolla oli jonkin verran suurempi vesipitoisuus ja jonkin verran pienempi lujuus.

Esimerkki 26

Esimerkki 4 toistettiin valmistamalla kaksi polymeeriä, paitsi että diallyyli-itakonaatti korvattiin peräkkäin yhtä suurella paino-määrällä monoallyyli-itakonaattia ja seosta, joka käsitti 80 % diallyyli-itakonaattia ja 20 % monoallyyli-itakonaattia. Sopiva hydratoitu polymeeri saatiin kummassakin tapauksessa.

Esimerkki 27

Esimerkki 4 toistettiin valmistamalla sarja polymeerejä sillä poik- 65271 14 keuksella, että vinyylipyrrolidoni korvattiin erikseen ja peräkkäin ekvivalentilla painomäärällä N-vinyylisukkiini-imidiä, N-vi-nyyli-s-kaprolaktaamia, N-vinyylipyridiiniä ja N-vinyyliglutaari-imidiä. Sopiva hydrofiili polymeeri saatiin kussakin tapauksessa.

Esimerkki 28

Edellä esitettyä polymerointimenetelmää käytettiin esimerkkien 7 ja 12 mukaisten seosten valmistamiseen, paitsi että käynnistysmonomee-ri korvattiin peräkkäin 0,3 %:lla 2-bisatsoisobutyronitriiliä ja 0,3 %:lla bentsoyyliperoksidia. Kummassakin tapauksessa saatiin ekvivalentit ominaisuudet omaava sekapolymeeri.

Esimerkki 29

Esimerkki 12 toistettiin sillä poikkeuksella, että 0,5 osaa dial-lyyli-itakonaattia korvattiin erikseen ja peräkkäin yhtä suurella painomäärällä etyleeniglykolidimetakrylaattia, 1,6-heksaanidioli-akrylaattia, diallyylimaleaattia, diallyylidiglykolaattia, trial-lyylisyanuraattia, N,N-diallyylimelamiinia, metyleeni-bis-akryyli-amidia, diallyyliadipaattia ja diallyyliftalaattia. Kaikissa tapauksissa saatiin samanlaiset sopivat polymeerit.

Esimerkki 30

Kaksi kontaktilinssiä, joilla oli asianmukaiset peruskaarevuussäde, läpimitta ja optometriset ominaisuudet, valmistettiin esimerkin 4 mukaisesta seoksesta sorvaamalla. Linssit hydratoitiin edellä selostetun menetelmän mukaan. Saadut linssit asetettuina potilaan silmiin aikaansaivat erinomaisen mukavuuden ja näkökyvyn, ja sopivan adaptaation jälkeen linssejä voitiin käyttää jatkuvasti jopa useita viikkoja niitä välillä poistamatta.

Esimerkki 31

Esimerkki 7 toistetaan sillä poikkeuksella, että vinyylipyrroli-donin pitoisuus on 75 paino-% ja styreenin pitoisuus 25 paino-%. Hydratoitu linssi valmistetaan tästä kopolymeeristä. Linssin vesipitoisuus on 65 % ja hapenläpäisevyys noin 15 x 10-^ cm^ ml O2 - . Linssi on melko jäykkä ja luja, ja sitä ei voida s ml 133 Pa venyttää käsinvetokokeessa.

1.

Claims (4)

15 65271

1. Silloitettu hydrofiilinen sekapolymeeri, jota käytetään sellaisten kontaktilinssien valmistukseen, jotka soveltuvat pitkäaikaiseen käyttöön, jotka on hydratoitu 60-95^%:n vesipitoisuuteen ja joiden hapenläpäisykyky on ainakin 15 ml02 x 10 s mix 133Pa • 2 ja vetolujuus ainakin 20 N/cm , joka sekapolymeeri on valmistettu vapaaradikaali-initioidun polymeroinnin avulla ainakin yhdestä hyd-rofiilisestä monomeerista, ainakin yhdestä hydrofobisesta monomee-pista ja ainakin yhdestä silloittavasta monomeerista, joka sisältää kaksi tai useampia polymeroitavia kaksoissidoksia yhtä monomeeri-yksikköä kohti, tunnettu siitä, että pääosa hydrofiilises-tä monomeerista on heterosyklinen vinyylimonomeeri, joka on N-vinyylipyrrolidoni, N-vinyylisukkinimidi, N-vinyyli-e-kaprolaktaami, vinyylipyridiini, N-vinyyliglutaari-imidi tai niiden seos, ja että pääosa hydrofobisesta monomeerista on styreeni, rengassubstituoitu styreeni tai niiden seos, jolloin hydrofiilisen monomeerin määrä on ainakin 75 paino-% ja hydrofobisen monomeerin n. 5-25 paino-% laskettuna monomeerien kokonaispainosta, poissulkien silloitusmono-meerin painon.

2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen polymeeri, tunnettu siitä, että heterosyklinen vinyylimonomeeri on N-vinyyli-2-pyrro-lidoni.

3. Patenttivaatimuksen 1 mukainen polymeeri, tunnettu siitä, että hydrofiilisenä monomeerina lisäksi käytetään akryyli-hapon tai metakryylihapon C^-C^-hydroksialkyyliesteriä.

4. Patenttivaatimuksen 1 mukainen polymeeri, tunnettu siitä, että heterosyklinen vinyylimonomeeri on N-vinyyli-2-pyrro-lidoni, jonka määrä on 75-95 paino-%, hydrofobinen monomeeri on styreeni, jonka määrä on 5-25 paino-% ja silloitusaine on diallyyli-itakonaatti, jonka määrä on 0,01-5 paino-%, painomäärien perustuessa monomeerien kokonaispainoon, poissulkien silloitusmonomeerin painon. 16 65271