用于生物醫學器件的聚硅氧烷預聚物制造技術

一種由以下通式表示的預聚物：　　　　Ｍ（↑［＊］Ｄｉｉ↑［＊］ＰＳ）↓［ｘ］↑［＊］Ｄｉｉ↑［＊］Ｍ　　（Ⅰ）　　　　其中：　　　　每個Ｍ獨立地為可聚合的烯鍵式不飽和基；　　　　每個Ｄｉｉ獨立地為二異氰酸酯的雙基殘基；　　　　每個ＰＳ獨立地為聚硅氧烷－二醇或聚硅氧烷－二胺的雙基殘基；　　　　每個↑［＊］獨立地為－ＮＨ－ＣＯ－ＮＨ－、－ＮＨ－ＣＯＯ－或－ＯＣＯ－ＮＨ－；和　　　　ｘ至少是２。

【技術實現步驟摘要】
【國外來華專利技術】
本專利技術涉及可用于形成生物醫學器件，尤其是包括接觸鏡、人工晶狀體和眼內植入物的眼科器件的聚硅氧烷預聚物。本專利技術還涉及由該預聚物形成的共聚物，特別是水凝膠共聚物。
技術介紹
水凝膠代表一類用來制造各種生物醫學器件，包括眼科器件如接觸鏡的理想的材料。水凝膠是水合交聯聚合物體系，其在平衡狀態下含有水。水凝膠透鏡具有想要的生物相容性和舒適度。有機硅水凝膠是一類已知的水凝膠，其特征在于包括含有機硅的材料。通常，含有機硅的單體與親水性單體通過自由基聚合進行共聚合，其中或者含有機硅的單體或者親水性單體用作交聯劑(交聯劑定義為含有多個可聚合官能度的單體)，或者可使用單獨的交聯劑。有機硅水凝膠與非有機硅水凝膠相比的優點在于由于包括含有機硅的單體而使有機硅水凝膠通常具有較高的透氧性。已經公開了多種含有脲或氨基甲酸酯聯接的基于聚硅氧烷的預聚物作為用于有機硅水凝膠的潛在含有機硅的單體。這些各種預聚物在其制備方法和物理特征/性質上可以不同，并因此可以在與用于水凝膠共聚物的其它單體結合時顯示出不同的性質。一類含氨基甲酸酯或含脲的聚硅氧烷預聚物包括由具有異氰酸酯基的烯鍵式不飽和單體如甲基丙烯酸異氰酸根合乙酯(IEM)封端的聚硅氧烷-二醇或聚硅氧烷-二胺。例如，通過使IEM與羥基封端的聚二甲基硅氧烷反應而形成預聚物。通常，該類預聚物作為不含氨基甲酸酯聯接的相應預聚物顯示出與親水性單體類似的相容性，尤其是對于較高分子量預聚物。此外，這些預聚物在室溫下通常為液體。該類預聚物的實例可在美國專利4,605,712(Mueller等)中找到。第二類含氨基甲酸酯的聚硅氧烷預聚物使用二異氰酸酯以產生氨基甲酸酯聯接。通常，這些預聚物通過使2摩爾二異氰酸酯與羥基封端的聚二甲基硅氧烷反應，然后用甲基丙烯酸2-羥乙酯(HEMA)封端而制備。這類預聚物根據聚硅氧烷的分子量而在與親水性單體如N，N-二甲基丙烯酰胺(DMA)相容性上顯示出輕微的改進。此外，這類預聚物在室溫下通常為液體。該類預聚物的實例可在美國專利4,136,250(Mueller等)中找到。美國專利5,034,461(Lai等)公開了多種含聚硅氧烷的氨基甲酸酯或脲預聚物。通常，這些預聚物衍生于短鏈二醇，羥基封端的聚二甲基硅氧烷和二異氰酸酯，從而使結構類似于嵌段聚氨酯彈性體；這些預聚物用可聚合的烯鍵式不飽和基來封端，如HEMA與異氰酸酯反應。這些預聚物可以與親水性共聚單體進行共聚合以形成可用作接觸鏡材料或其它生物醫學器件應用的有機硅水凝膠共聚物。US5,034,461的優選預聚物由軟聚硅氧烷鏈段(在該專利的分子式中由A表示)和極硬鏈段(在該專利的分子式中由*D*G*D表示)組成并且由可聚合的烯鍵式不飽和基封端。本專利技術的含聚硅氧烷的預聚物與美國專利4,136,250或4,605,712相比每聚硅氧烷分子量包含更強極性的氨基甲酸酯或脲聯接，并且聚硅氧烷軟鏈段通過提供兩個氨基甲酸酯/脲聯接的二異氰酸酯與可聚合的基團聯接，而在4,605,712的情況中二異氰酸酯僅提供一個氨基甲酸酯/脲聯接，并且因此與親水性單體更加相容。本專利技術的含聚硅氧烷的預聚物比US5,034,461中的優選預聚物包含相對較不硬鏈段。已發現這導致了幾個優點。首先，本專利技術的預聚物在室溫下趨于具有更低的粘度；實際上它們是流體，這使它們與諸如US5,034,461中公開的僅具有強硬鏈段的預聚物相比在澆鑄生物醫學器件中更易于加工。第二，該排列允許形成具有更高有機硅含量的預聚物，從而允許形成比US4,136,250或4,605,712中公開的預聚物具有更高透氧性的共聚物。在公開于這些專利中的預聚物中，使用更高量的聚硅氧烷通常在為了澆鑄而混合單體混合物時導致不相容性。第三，在某些情況下，可以得到具有更高透氧性且沒有高模量的共聚物。
技術實現思路
本專利技術提供可用于形成生物醫學器件的聚硅氧烷預聚物。該預聚物由通式(I)表示M(*Dii*PS)x*Dii*M(I)其中每個M獨立地為可聚合烯鍵式不飽和基；每個Dii獨立地為二異氰酸酯的雙基殘基；每個PS獨立地為聚硅氧烷-二醇或二胺的雙基殘基；每個*獨立地為-NH-CO-NH-、-NH-COO-或-OCO-NH-；和x至少是2。本專利技術還提供共聚物，其為包含所述預聚物與共聚單體的單體混合物的聚合產物。一個優選的共聚單體為親水性單體，另一個優選共聚單體為含有機硅的單官能單體。優選的共聚物為水凝膠，即包含預聚物的單體混合物與親水性共聚單體的水合聚合產物。特別優選水凝膠共聚物含水量至少為20重量％，模量不大于100g/mm2和/或透氧性至少為100barrer。本專利技術還提供包含所述共聚物的生物醫學器件，尤其是眼科器件如接觸鏡或人工晶狀體。具體實施例方式本專利技術的預聚物由下式(I)表示M(*Dii*PS)x*Dii*M(I)其中每個M獨立地為可聚合的烯鍵式不飽和基；每個Dii獨立地為二異氰酸酯的雙基殘基；每個PS獨立地為聚硅氧烷-二醇或二胺的雙基殘基；每個*獨立地為-NH-CO-NH-、-NH-COO-或-OCO-NH-；和x至少是2。通常，式(I)中的*Dii*PS嵌段可以被表征為由較不硬鏈段(由*Dii*代表)和軟鏈段(由PS代表)組成。該預聚物包括含聚硅氧烷的軟鏈段，其在式(I)中由PS表示。更具體而言，該含聚硅氧烷的鏈段衍生于由羥基或氨基封端的聚硅氧烷 其中每個A為羥基或氨基；每個R獨立地選自具有1-10個碳原子的亞烷基，其中碳原子之間可以包括醚、氨基甲酸酯或脲聯接；每個R’獨立地選自氫、一價烴基或鹵素取代的一價烴基，其中烴基具有其間可以包括醚聯接的1-20個碳原子；和a至少為1。優選的R基為任選由醚基取代的亞烷基。優選的R’基包括烷基、苯基、氟取代的烷基和烯基、任選取代的醚基。特別優選的R’基包括烷基如甲基；或任選包括醚聯接的氟代烷基如-CH2-CH2-CH2-O-CH2-(CF2)z-H，其中z為1-6。優選a為約10-100，更優選約15-60。PS的Mn的范圍為1000-8000，更優選2000-6000。各種聚硅氧烷-二醇和聚硅氧烷-二胺可以市購。此外，在本實施例中給出了聚硅氧烷的代表性合成。上述含聚硅氧烷的鏈段經由與含聚硅氧烷鏈段中的羥基官能團或氨基官能團反應的二異氰酸酯聯接。通常，可以使用任何二異氰酸酯。這些二異氰酸酯可以為脂族或芳族的，包括優選在脂族或芳族部分中具有6-30個碳原子的烷基、烷基環烷基、環烷基、烷基芳基和芳基二異氰酸酯。具體實例包括異佛爾酮二異氰酸酯、六亞甲基-1，6-二異氰酸酯、4，4’-二環己基甲烷二異氰酸酯、甲苯二異氰酸酯、4，4’-二苯基二異氰酸酯、4，4’-二苯基甲烷二異氰酸酯、對亞苯基二異氰酸酯、1，4-亞苯基4，4’-二苯基二異氰酸酯、1，3-二(4，4’-異氰酸甲基)環己烷和環己烷二異氰酸酯。在式(I)中，x至少為2，更優選至少為3。所述預聚物在兩端用在式(I)中由M表示的可聚合的烯鍵式不飽和基封端。代表性的M基可以通過下式表示 其中R23為氫或甲基；每個R24為氫、具有1-6個碳原子的烷基或-CO-Y-R26基，其中Y為-O-、-S-或-NH-；R25為具有1-10個碳原子的二價亞烷基；R26為具有1-12個碳原子的烷基；Q表示-CO-、-本文檔來自技高網...

【技術保護點】

【技術特征摘要】
【國外來華專利技術】

【專利技術屬性】
技術研發人員：賴有進，W·梁，E·T·奎因，
申請(專利權)人：博士倫公司，
類型：發明
國別省市：