BRPI0714430A2 - prepolÍmero actinicamente reticulÁvel, processo para a manufatura do mesmo e lente de contato macia - Google Patents

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Frank Chang
Arturo Norberto Medina
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Abstract

PREPOLÍMERO ACTINICAMENTE RETICULÁVEL, PROCESSO PARA A MANUFATURA DO MESMO E LENTE DE CONTATO MACIA. A invenção refere-se aos novos copolímeros reticuláveis que são obteníveis por (a) copolimerização de pelo menos dois manômeros hidrofílicos diferentes, selecionados a partir do grupo que consiste em N,N-dimetilacrilamida (DMA), acrilato de 2-hidroxietila (HEA), metacrilato de glicidila (GMA), N-vinilpirrolidona (NVP), ácido acrílico (AA) e um (met)acrilato de C~ 1~-C~ 4~-alcóxi polietileno glicol tendo um peso molecular médio ponderal de 200 a 1500, e pelo menos um reticulador compreendendo duas ou mais ligações duplas etilenicamente insaturadas, na presença de um agente de transferência de cadeia tendo um grupo funcional; e (b) reação de um ou mais grupos funcionais do copolímero resultante com um composto orgânico tendo um grupo etilenicamente insaturado.

Description

Relatório Descritivo da Patente de Invenção para "PREPOLÍ- MERO ACTINICAMENTE RETICULÁVEL, PROCESSO PARA A MANU- FATURA DO MESMO E LENTE DE CONTATO MACIA".
A presente invenção refere-se aos novos polímeros reticuláveis, a um processo para a sua preparação e ao uso deles para a manufatura de moldagens, especialmente as moldagens biomédicas, tais como as lentes de contato.
Antecedentes da Invenção
O WO 01/71392 descreve macromonômeros polimerizáveis que são obtidos por copolimerização da Ν,Ν-dimetil acrilamida (DMA) e um reti- culador compreendendo duas ou mais ligações duplas etilenicamente insatu- radas, na presença de um agente de transferência de cadeia, e capeamento do copolímero resultante com um composto, proporcionando uma ligação dupla C-C. Os macrocomonômeros assim obtidos podem ser reticulados em um molde adequado, para produzir moldagens de hidrogel, por exemplo, as lentes de contato. De acordo com o processo acima resumido, podem ser obtidos polímeros valiosos com aplicabilidade no campo de dispositivos mé- dicos. Entretanto, a síntese conforme descrita acima algumas vezes sofre de algumas desvantagens que afetam a qualidade dos produtos resultantes. Em particular, a primeira etapa de copolimerização é complexa e processa- se em um modo difícil de controlar. Devido à falta de controle cinético, a re- produtibilidade dos produtos resultantes é, algumas vezes, insatisfatória. Por exemplo, os teores de água da moldagem final podem variar, ou a quantida- de de extraíveis indesejados dentro da moldagem, por exemplo, os produtos de reação que estão presentes, porém não incorporados, na matriz de polí- mero da moldagem e que, portanto, podem Iixiviar com o tempo, é algumas vezes alta.
Em vista disto, há uma demanda para aperfeiçoar o conceito básico como resumido no WO 01/71392 e proporcionar novos polímeros com propriedades aperfeiçoadas adicionais em um modo mais reproduzível. Sumário da Invenção
A presente invenção, em um aspecto, proporciona um prepolí- mero actinicamente reticulável que é obtido por: (a) copolimerização de uma mistura polimerizável para obter um produto de copolimerização com primei- ros grupos funcionais, onde a mistura polimerizável compreende um primeiro monômero hidrofílico, pelo menos um reticulador contendo polissiloxano, um agente de transferência de cadeia tendo um primeiro grupo funcional, um segundo monômero hidrofílico selecionado do grupo que consiste em acrila- to de 2-hidroxietila (HEA)1 metacrilato de glicidila (GMA), ácido acrílico (AA)1 e um (met)acrilato de Ci-C4-alcóxi polietileno glicol tendo um peso molecular médio ponderai de 200 a 1500; e (b) reação de um composto orgânico com o produto de copolimerização para formar o prepolímero reticulável tendo grupos etilenicamente insaturados, onde o composto orgânico compreende um grupo etilenicamente insaturado e um segundo grupo funcional, onde o segundo grupo funcional do composto orgânico reage com um dos primeiros grupos funcionais do produto de copolimerização, onde o segundo monôme- ro hidrofílico está presente em uma quantidade suficiente para produzir o prepolímero resultante que, após purificação, pode ser reticulado actínica ou termicamente para formar um material de silicone hidrogel. De preferência, o material de silicone hidrogel é caracterizado por ter uma quantidade reduzida de extraíveis não voláteis, preferivelmente cerca de 10% ou menos, mais preferivelmente cerca de 8% ou menos, ainda mais preferivelmente cerca de 5% ou menos, de extraíveis não voláteis.
A invenção, em um outro aspecto, proporciona um processo pa- ra a manufatura de um prepolímero actinicamente reticulável ou polimerizá- vel, o qual compreende: a) a copolimerização de uma mistura polimerizável para obter um produto de copolimerização com primeiros grupos funcionais, onde a mistura polimerizável compreende um primeiro monômero hidrofílico, pelo menos um reticulador contendo polissiloxano, um agente de transferên- cia de cadeia tendo um primeiro grupo funcional, um segundo monômero hidrofílico selecionado do grupo que consiste em acrilato de 2-hidroxietila (HEA), metacrilato de glicidila (GMA), ácido acrílico (AA), e um (met)acrilato de Ci-C4-alcóxi polietileno glicol tendo um peso molecular médio ponderai de 200 a 1500; e (b) a reação de um composto orgânico com o produto de co- polimerização para formar o prepolímero reticulável tendo grupos etilenica- mente insaturados, onde o composto orgânico compreende um grupo etile- nicamente insaturado e um segundo grupo funcional, onde o segundo grupo funcional do composto orgânico reage com um dos primeiros grupos funcio- nais do produto de copolimerização, onde o segundo monômero hidrofílico está presente em uma quantidade suficiente para produzir o prepolímero resultante que, após purificação, pode ser reticulado actínica ou termicamen- te para formar um material de silicone hidrogel. De preferência, o material de silicone hidrogel é caracterizado por ter uma quantidade reduzida de extraí- veis não voláteis, preferivelmente cerca de 10% ou menos, mais preferivel- mente cerca de 8% ou menos, ainda mais preferivelmente cerca de 5% ou menos, de extraíveis não voláteis.
A invenção, em mais um outro aspecto, proporciona um proces- so para a manufatura de um prepolímero actinicamente reticulável, o qual compreende: (1) obter uma mistura de reação compreendendo um primeiro monômero hidrofílico, pelo menos um reticulador contendo polissiloxano, um segundo monômero hidrofílico selecionado a partir do grupo que consiste em acrilato de 2-hidroxietila (HEA), metacrilato de glicidila (GMA), ácido acrílico (AA), e um (met)acrilato de Ci-C4-alcóxi polietileno glicol tendo um peso mo- Iecular médio ponderai de 200 a 1500, e um agente de transferência de ca- deia tendo um primeiro grupo funcional e presente em uma quantidade para ter uma concentração inicial desejada; (2) ajustar a temperatura da mistura de reação para iniciar a reação de polimerização; (3) dosar o agente de transferência de cadeia na mistura de reação em uma taxa suficiente para manter a concentração inicial aproximadamente constante até ser adiciona- da uma quantidade total desejada do agente de transferência de cadeia; (4) após o término da dosagem do agente de transferência de cadeia, manter a mistura de reação na temperatura de reação para completar a reação, de modo a obter um produto de copolimerização com primeiros grupos funcio- nais; e (5) reagir um composto orgânico com o produto de copolimerização para formar o prepolímero reticulável tendo grupos etilenicamente insatura- dos, onde o composto orgânico compreende um grupo etilenicamente insa- turado e um segundo grupo funcional, onde o segundo grupo funcional do composto orgânico reage com um dos primeiros grupos funcionais do produ- to de copolimerização, onde o dito prepolímero reticulável pode ser reticula- do para formar um material de silicone hidrogel.
A invenção, em mais um outro aspecto, proporciona uma molda-
gem biomédica, em particular uma moldagem oftálmica, tal como uma lente de contato, lente intraocular, ou córnea artificial, que é obtida por reticulação de um prepolímero actinicamente reticulável acima mencionado.
Estes e outros aspectos da invenção tornar-se-ão aparentes a partir da descrição a seguir das modalidades presentemente preferidas. Descrição Detalhada das Modalidades Preferidas
A não ser que de outro modo definido, todos os termos técnicos e científicos usados neste documento têm o mesmo significado como co- mumente entendido por alguém versado na técnica a qual esta invenção pertence. Geralmente, a nomenclatura usada neste documento e os proce- dimentos de laboratório são bem-conhecidos e comumente empregados na técnica. Utilizam-se métodos convencionais para estes procedimentos, tais como aqueles proporcionados na técnica e em diversas referências gerais. Onde um termo for proporcionado no singular, os inventores também con- templam o plural deste termo. A nomenclatura usada neste documento e os procedimentos de laboratório descritos abaixo são aqueles bem-conhecidos e comumente empregados na técnica.
A "Lente de Contato" refere-se a uma estrutura que pode ser colocada sobre o, ou dentro do, olho de um usuário. Uma lente de contato pode corrigir, melhorar, ou alterar a visão de um usuário, porém este não necessita ser o caso. Uma lente de contato pode ser de qualquer material apropriado conhecido na técnica ou desenvolvido posteriormente, e pode ser uma lente macia, uma lente dura, ou uma lente híbrida. Uma "lente de conta- to silicone hidrogel" refere-se a uma lente de contato compreendendo um material de silicone hidrogel.
Um "hidrogel" ou "material de hidrogel" refere-se a um material polimérico que pode absorver pelo menos 10 por cento em peso de água, quando ele for inteiramente hidratado.
Um "silicone hidrogel" ou "material de silicone hidrogel" refere-se a um material polimérico contendo silicone que pode absorver pelo menos por cento em peso de água, quando ele for inteiramente hidratado.
"Hidrofílico" como usado aqui, descreve um material ou uma
porção do mesmo que vai associar mais prontamente com água do que com lipídios.
Um "monômero" significa um composto de peso molecular baixo que pode ser polimerizado por meio de reação via radicais livres. O peso molecular baixo tipicamente significa os pesos moleculares médios menores do que 700 Dáltons. Um monômero tem um grupo etilenicamente insaturado e pode ser polimerizado de modo actínico ou térmico.
Um "macrômero" refere-se a um composto de peso molecular médio e alto que pode ser polimerizado e/ou reticulado através de reação via radicais livres. O peso molecular médio e alto tipicamente significa os pesos moleculares médios maiores do que 700 Dáltons. Um macrômero tem um ou mais grupos etilenicamente insaturados e pode ser polimerizado de modo actínico ou térmico.
Ri
-Si-O-
Um "polissiloxano" refere-se a uma porção de "" , na
qual Ri e R2 são independentemente um radical monovalente C1-C10 alquila, C1-C10 éter, Ci-C10 fluoralquila, Ci-C10 fluoréter, ou C6-C18 arila, que pode compreender grupo hidróxi, grupo amina primária, secundária, ou terciária, grupo carbóxi, ou ácido carboxílico; néum número inteiro de 4 ou maior.
Um "reticulador contendo polissiloxano" refere-se a um compos- to que compreende uma porção de polissiloxano e pelo menos dois grupos etilenicamente insaturados.
O termo "grupo olefinicamente insaturado" ou "grupo etilenica- mente insaturado" é empregado neste documento em um sentido amplo e é destinado a incluir quaisquer grupos contendo um grupo >C=C<. Os grupos etilenicamente insaturados ilustrativos incluem, sem limitação, os grupos acriloíla, metacriloíla, alila, vinila, estirenila, ou outros contendo C=C. Conforme usado neste documento, "actinicamente", em referên- cia à cura, reticulação ou polimerização de uma composição polimerizável, um prepolímero ou um material, significa que a cura (por exemplo, reticulado e/ou polimerizado) é efetuada por irradiação actínica, tal como, por exemplo, irradiação UV, radiação ionizada (por exemplo, irradiação de raios gama ou raios X), irradiação de micro-ondas, e similares. Os métodos de cura térmica ou cura actínica são bastante conhecidos para uma pessoa versada na téc- nica.
O termo "fluido", conforme usado neste documento, indica que um material é capaz de fluir como um líquido.
Um "monômero hidrofílico" refere-se a um monômero que pode ser polimerizado para formar um polímero que pode absorver pelo menos 10 por cento em peso de água quando inteiramente hidratado.
Um "monômero hidrofóbico", conforme usado neste documento, refere-se a um monômero que pode ser polimerizado para formar um polí- mero que pode absorver menos do que 10 por cento em peso de água, quando inteiramente hidratado.
Um "prepolímero" refere-se a um polímero de partida que con- tém três ou mais grupos etilenicamente insaturados e pode ser curado (por exemplo, reticulado) actinicamente para obter um polímero reticulado tendo um peso molecular muito maior do que o polímero de partida.
Um "prepolímero contendo silicone" refere-se a um prepolímero que contém silicone e grupos etilenicamente insaturados.
O "peso molecular" de um material polimérico (incluindo os ma- teriais monoméricos ou macroméricos), conforme usado neste documento, refere-se ao peso molecular médio numérico, a não ser que de outro modo especificamente observado ou a não ser que as condições de teste indiquem de outro modo.
O "polímero" significa um material formado por polimerização de um ou mais monômeros.
Conforme usado neste documento, o termo "funcionalizar etileni- camente" em referência a um copolímero é pretendido descrever que um ou mais grupos etilenicamente insaturados foram covalentemente unidos a um copolímero através dos grupos funcionais pendentes ou terminais do copo- límero, de acordo com um processo de acoplamento.
Conforme usado neste documento, o termo "múltiplo" refere-se a três ou mais.
Um "fotoiniciador" refere-se a uma substância química que inicia a reação de reticulação/polimerização via radicais pelo uso de luz. Os fotoi- niciadores adequados incluem, sem limitação, o éter metílico de benzoína, a dietoxiacetofenona, um óxido de benzoilfosfina, a 1-hidroxiciclo-hexil fenil cetona, os tipos Darocure®, e os tipos Irgacure®, preferivelmente o Darocu- re® 1173, e o Irgacure® 2959.
Um "iniciador térmico" refere-se a uma substância química que inicia a reação de reticulação/polimerização via radicais pelo uso de energia térmica. Os exemplos de iniciadores térmicos adequados incluem, porém não estão limitados à 2,2-azobis (2,4-dimetilpentanonitrila), 2,2-azobis (2- metilpropanonitrila), 2,2-azobis (2-metilbutanonitrila), peróxidos, tais como o peróxido de benzoíla, e similares. De preferência, o iniciador térmico é a 2,2'-azobis(isobutironitrila) (AIBN).
Uma "limitação espacial da radiação actínica" refere-se a um ato ou processo no qual a radiação de energia na forma de raios é dirigida atra- vés de, por exemplo, uma máscara ou tela ou combinações delas, para inci- dir, em um modo espacialmente restrito, sobre uma área tendo um limite pe- riférico bastante definido. Por exemplo, uma limitação espacial da radiação UV pode ser atingida utilizando uma máscara ou tela que tem uma região transparente ou aberta (região exposta) circundada por uma região imper- meável a UV (região mascarada), conforme esquematicamente ilustrado nas Figuras 1-9 da Patente U.S. N- 6.627.124 (incorporada neste documento por referência em sua totalidade). A região exposta tem um limite periférico bem- definido com a região exposta. A energia usada para a reticulação é a ener- gia de radiação, especialmente a radiação UV, a radiação gama, a radiação de elétrons ou a radiação térmica, a energia de radiação preferivelmente estando na forma de um feixe substancialmente paralelo para, por um lado, obter uma boa restrição e, por outro lado, o uso eficiente da energia.
O "tingimento para a visibilidade", em referência a uma lente, significa o tingimento (ou coloração) de uma lente para capacitar o usuário a localizar facilmente uma lente em uma solução clara dentro de um recipiente para armazenagem, desinfecção ou limpeza da lente. Sabe-se bem na téc- nica que um corante e/ou um pigmento podem ser usados no tingimento pa- ra a visibilidade de uma lente.
A "modificação da superfície" ou o "tratamento da superfície", conforme usado neste documento, significa que um artigo foi tratado em um processo de tratamento da superfície (ou um processo de modificação da superfície) antes ou depois da formação do artigo, em que (1) um revesti- mento é aplicado à superfície do artigo, (2) as espécies químicas são adsor- vidas sobre a superfície do artigo, (3) a natureza química (por exemplo, a carga eletrostática) dos grupos químicos sobre a superfície do artigo é alte- rada, ou (4) as propriedades de superfície do artigo são, de outro modo, mo- dificadas. Os processos ilustrativos de tratamento da superfície incluem, po- rém não estão limitados a um tratamento da superfície por energia (p.ex, um plasma, uma carga elétrica estática, irradiação, ou outra fonte de energia), tratamentos químicos, ao enxerto de monômeros ou macrômeros hidrofílicos na superfície de um artigo, ao processo de revestimento por transferência de molde descrito na Patente U.S. N- 6.719.929 (incorporada neste documento por referência em sua totalidade), à incorporação de agentes umectantes em uma formulação de lente para preparar lentes de contato, proposta nas Pa- tentes U.S. N- 6.367.929 e 6.822.016 (incorporadas aqui por referência em suas totalidades), revestimento por transferência de molde reforçado descri- to no Pedido de Patente U.S. N2 60/811.949 (incorporado neste documento por referência em sua totalidade), e revestimento LbL. Uma classe preferida dos processos de tratamento de superfícies são os processos de plasma, nos quais um gás ionizado é aplicado à superfície de um artigo. Os gases do plasma e as condições de processamento são descritos mais completamen- te nas Patentes U.S. N— 4.312.575 e 4.632.844, que são incorporadas neste documento por referência. O gás do plasma é preferivelmente uma mistura de alcanos inferiores e nitrogênio, oxigênio ou um gás inerte.
O "revestimento LbL", conforme usado neste documento, refere- se a um revestimento que não está covalentemente ligado a uma lente de contato ou uma metade do molde e é obtido através de uma deposição ca- mada por camada ("LbL") de materiais poli-iônicos (ou carregados) e/ou não carregados sobre a lente ou a metade do molde. Um revestimento LbL pode ser composto de uma ou mais camadas.
Conforme usado neste documento, um "material poli-iônico" re- fere-se a um material polimérico que tem uma pluralidade de grupos carre- gados ou grupos ionizáveis, tais como os polieletrólitos, os polímeros condu- tores dopados dos tipos ρ e n. Os materiais poli-iônicos incluem os materiais tanto policatiônicos (tendo cargas positivas) quanto polianiônicos (tendo car- gas negativas).
A formação de um revestimento LbL sobre uma lente de contato ou metade do molde pode ser efetuada em diversos modos, por exemplo, conforme descrito nas Patentes US N- de Série 6.451.871, 6.719.929, 6.793.973, 6.811.805, 6.896.926 (incorporadas neste documento por refe- rências em sua totalidade).
Um "agente antimicrobiano", conforme usado neste documento, refere-se a uma substância química que é capaz de diminuir ou eliminar ou inibir o crescimento de microorganismos, tal como este termo é conhecido na técnica.
Os "metais antimicrobianos" são os metais cujos íons têm um efeito antimicrobiano e que são biocompatíveis. Os metais antimicrobianos preferidos incluem Ag, Au, Pt, Pd, Ir, Sn, Cu, Sb, Bi e Zn, com Ag sendo o mais preferido.
As "nanopartículas contendo metais antimicrobianos" referem-se às partículas tendo um tamanho de menos do que 1 micrômetro e contendo pelo menos um metal antimicrobiano presente em um ou mais de seus esta- dos de oxidação.
As "nanopartículas de metais antimicrobianos" referem-se às partículas que são feitas essencialmente de um metal antimicrobiano e têm um tamanho de menos do que 1 micrômetro. O metal antimicrobiano nas nanopartículas de metais antimicrobianos pode estar presente em um ou mais de seus estados de oxidação. Por exemplo, as nanopartículas conten- do prata podem conter a prata em um ou mais de seus estados de oxidação, tais como Ag0, Ag1+, e Ag2+.
A "transmissibilidade de oxigênio" de uma lente, conforme usada neste documento, é a taxa na qual o oxigênio passará através de uma lente oftálmica específica. A transmissibilidade ao oxigênio, Dk/t, é convencional- mente expressa em unidades de barrers/mm, onde t é a espessura média do material [em unidades de mm] sobre a área que está sendo medida e "bar- rer/mm" é definido como:
[(cm3 de oxigênio) / (cm2)(s)(mm de Hg)] χ 10~9 A "permeabilidade do oxigênio" intrínseca, Dk, de um material de lente não depende da espessura da lente. A permeabilidade de oxigênio in- trínseca é a taxa na qual o oxigênio passará através de um material. A per- meabilidade de oxigênio é convencionalmente expressa em unidades de barrers, onde "barrer" é definido como: [(cm3 de oxigênio)(mm) / (cm2)(s)(mm de Hg)] χ 10~10
Estas são as unidades comumente usadas na técnica. Desse modo, para estar consistente com o uso na técnica, a unidade "barrer" terá os significados como definidos acima. Por exemplo, uma lente tendo uma Dk de 90 barrers ("barrers de permeabilidade de oxigênio") e uma espessura de 90 micra (0,090 mm) teria uma Dk/t de 100 barrers/mm (barrers/mm de transmissibilidade ao oxigênio). De acordo com a invenção, uma alta perme- abilidade de oxigênio em referência a um material ou uma lente de contato caracterizada por permeabilidade de oxigênio aparente de pelo menos 40 barrers ou maior, medida com uma amostra (filme ou lente) de 100 micra de espessura de acordo com o método coulométrico descrito nos Exemplos.
A "permeabilidade iônica" através de uma lente correlaciona-se tanto com o Coeficiente de Difusão Ionoflux quanto com o Coeficiente de Permeabilidade Iônica lonoton.
O Coeficiente de Difusão lonoflux, D, é determinado aplicando- se a lei de Fick como se segue:
D = - η' / (A χ dc/dx)
onde
n' = taxa de transporte de íon [mol/min] A = área da lente exposta [mm2]
D = Coeficiente de Difusão Ionoflux [mm2/min] dc = diferença de concentração [mol/L] dx = espessura da lente [mm]
O Coeficiente de Permeabilidade lônica lonoton, P, é então de- terminado de acordo com a seguinte equação: ln( 1 - 2C(t)/C(0)) = -2APt / Vd onde:
C(t) = concentração de íons de sódio no tempo t na célula receptora C(O) = concentração inicial de íons de sódio na célula doadora A = área da membrana, isto é, área da lente exposta às células V = volume do compartimento de célula (3,0 ml) d = espessura média da lente na área exposta P = coeficiente de permeabilidade
Um Coeficiente de Difusão lonofluxo, D, de mais do que cerca de 1,5 χ 10"6 mm2/min é preferido, embora mais do que cerca de 2,6 χ 10"6 mm2/min seja mais preferido e mais do que cerca de 6,4 χ 10"6 mm2/min seja o mais preferido.
Sabe-se que é requerido o movimento das lentes sobre os olhos para assegurar a boa troca de lágrimas e, em última análise, para assegurar a boa saúde da córnea. A permeabilidade iônica é um dos indicadores do movimento sobre os olhos, porque acredita-se que a permeabilidade iônica seja diretamente proporcional à permeabilidade da água.
Os "extraíveis não voláteis" referem-se aos materiais que podem ser extraídos de um material de hidrogel com o isopropanol ou o metanol, preferivelmente com o metanol. A quantidade de extraíveis não voláteis em um material de hidrogel é determinada de acordo com o procedimento des- crito no Exemplo 3. Uma "quantidade reduzida de extraíveis não voláteis", em refe- rência a um material de silicone hidrogel, significa que a quantidade de ex- traíveis não voláteis em um material de hidrogel obtido a partir da reticulação de um prepolímero é menor do que aquela de um material de hidrogel de controle obtido a partir da reticulação de um material de hidrogel de controle. De acordo com a invenção, o prepolímero de teste difere do prepolímero de controle principalmente pelo fato de que uma primeira composição polimeri- zável para preparar o prepolímero de teste contém, além de um primeiro monômero hidrofílico (alquilacrilamida), um segundo monômero hidrofílico como o agente de controle de reação, enquanto que uma segunda composi- ção polimerizável para preparar o prepolímero de controle é substancialmen- te similar à primeira composição, porém sem o segundo monômero hidrofíli- co.
Em geral, a invenção é dirigida a uma classe de prepolímeros contendo silicone actinicamente reticuláveis, os quais podem ser usados para preparar lentes de contato silicone hidrogel, particularmente de acordo com a Lightstream Technology® (CIBA Vision). Esta classe de prepolímeros é preparada por um processo em dois estágios: (1) copolimerizar, por meio do mecanismo de polimerização via radicais livres, uma composição na pre- sença de um agente de transferência de cadeia com um grupo funcional, para obter um copolímero com os grupos funcionais; e (2) covalentemente unir os grupos etiIenicamente insaturados aos grupos funcionais do copolí- mero obtido no estágio 1. Surpreendentemente, foi agora verificado que a reação de polimerização de um monômero hidrofílico, tal como a alquilacri- lamida, na presença de um reticulador contendo polissiloxano e um agente de transferência de cadeia está funcionando muito mais fácil e mais contro- lável se um segundo monômero hidrofílico estiver presente como um mode- rador para controlar a reação de polimerização, conforme mostrado pelos fato de que há menos quantidade de extraíveis não voláteis nas lentes de contato feitas por reticulação do prepolímero resultante.
Embora os inventores não desejem estar ligados por qualquer teoria particular, acredita-se que o grau da incorporação do agente de trans- ferência de cadeia no copolímero, no estágio 1 do processo para a prepara- ção de um prepolímero, possa ter efeitos significativos sobre os extraíveis não voláteis em uma lente de hidrogel obtida por reticulação do prepolímero. Isto é parcialmente devido ao fato que os grupos etilenicamente insaturados devem ser introduzidos no copolímero através de seus grupos funcionais que, por sua vez, são derivados da incorporação do agente de transferência de cadeia com o grupo funcional. Acredita-se também que o grau da incor- poração do agente de transferência de cadeia possa depender da razão de reação de propagação via radicais livres para a reação de cadeia via radicais livres na polimerização da composição. Um agente de transferência de ca- deia (contendo um grupo -SH) principalmente se envolve somente na propa- gação via radicais livres. Onde a reação de cadeia via radicais livres for mui- to rápida (isto é, entre os monômeros e o reticulador contendo polissiloxano), ela se torna tão predominante sobre a propagação via radicais livres que somente uma quantidade insuficiente de agente de transferência de cadeia pode ser incorporada no copolímero. Por ter um segundo monômero hidrofí- Iico que tem uma reação de cadeia via radicais livres mais lenta do que a- quela da alquilacrilamida, pode-se aumentar o grau de propagação via radi- cais livres de modo a aumentar o grau de incorporação do agente de transfe- rência de cadeia.
A presente invenção, em um aspecto, proporciona um prepolí- mero actinicamente reticulável que é obtido por: (a) copolimerização de uma mistura polimerizável para obter um produto de copolimerização com primei- ros grupos funcionais, onde a mistura polimerizável compreende um primeiro monômero hidrofílico, pelo menos um reticulador contendo polissiloxano, um agente de transferência de cadeia tendo um primeiro grupo funcional, um segundo monômero hidrofílico selecionado a partir do grupo que consiste em acrilato de 2-hidroxietila (HEA), metacrilato de glicidila (GMA), N- vinilpirrolidona (NVP), ácido acrílico (AA), e um (met)acrilato de Ci-C4-alcóxi polietileno glicol tendo um peso molecular médio ponderai de 200 a 1500; e (b) reação de um composto orgânico com o produto de copolimerização para formar o prepolímero reticulável tendo grupos etilenicamente insaturados, onde o composto orgânico compreende um grupo etilenicamente insaturado e um segundo grupo funcional, onde o segundo grupo funcional do compos- to orgânico reage com um dos primeiros grupos funcionais do produto de copolimerização, onde o segundo monômero hidrofílico está presente em uma quantidade suficiente para produzir o prepolímero resultante que, após purificação, pode ser reticulado actínica ou termicamente para formar um material de silicone hidrogel. De preferência, o material de silicone hidrogel é caracterizado por ter uma quantidade reduzida de extraíveis não voláteis, preferivelmente cerca de 10% ou menos, mais preferivelmente cerca de 8% ou menos, ainda mais preferivelmente cerca de 5% ou menos, de extraíveis não voláteis.
De preferência, o primeiro monômero hidrofílico é uma alquilacri- lamida. De acordo com a invenção, uma alquilacrilamida refere-se a uma (Ci-C4-alquil)acrilamida ou uma N,N-di(Ci-C4-alquil)acrilamida, preferivel- mente a Ν,Ν-dimetilacrilamida ou a isopropilacrilamida.
Um monômero hidrofílico de (met)acrilato de Ci-C4-alcóxi polieti- Ieno glicol adequado é, por exemplo, um acrilato de Ci-C4-alcóxi polietileno glicol ou um metacrilato de Ci-C4-alcóxi polietileno glicol, cada um tendo um peso molecular médio ponderai de 200 a 1500, preferivelmente de 300 a 1000, mais preferivelmente de 300 a 750 e, em particular, de 350 a 650. Um monômero hidrofílico de polietileno glicol especialmente preferido é um acri- lato de Ci-C2-alcóxi polietileno glicol e, em particular, um acrilato de metóxi polietileno glicol tendo um peso molecular dentro das faixas acima dadas.
O segundo monômero hidrofílico é preferivelmente selecionado a partir do grupo que consiste em HEA, GMA, NVP1 AA e um (met)acrilato de Ci-C4-alcóxi polietileno glicol tendo um peso molecular médio ponderai de 200 a 1500, mais preferivelmente a partir do grupo que consiste em HEA, GMA, AA e um acrilato de Ci-C2-alcóxi polietileno glicol tendo um peso mo- lecular médio ponderai de 200 a 1500, ainda mais preferivelmente a partir do grupo que consiste em HEA, AA e um acrilato de metóxi polietileno glicol tendo um peso molecular médio ponderai de 300 a 1000. De acordo com uma modalidade preferida da invenção, uma mistura de DMA e HEA é usada como monômeros hidrofílicos. De acordo com uma modalidade preferida adicional da invenção, uma mistura de DMA, HEA e AA é usada como mo- nômeros hidrofílicos. De acordo com ainda uma outra modalidade preferida da invenção, uma mistura de DMA e GMA é usada como monômeros hidrofí- licos. Ainda uma modalidade preferida adicional é dirigida a uma mistura de DMA e um (met)acrilato de Ci-C4-alcóxi polietileno glicol, onde se aplicam os significados e as preferências dados acima, como monômeros hidrofílicos.
Em geral, a DMA está presente como os primeiros monômeros hidrofílicos em uma quantidade de 40 a 90 %, preferivelmente de 50 a 85 %, mais preferivelmente de 55 a 80 %, ainda mais preferivelmente de 70 a 80 % e, em particular, de 70 a 75%, cada uma em peso em relação ao peso total de monômeros hidrofílicos.
O HEA, a NVP, o GMA e o (met)acrilato de Ci-C4-alcóxi polieti- leno glicol, se presentes como o segundo monômero hidrofílico, estão, cada um independentemente, presentes em uma quantidade de, por exemplo, 10 a 60 %, preferivelmente de 15 a 50 %, mais preferivelmente de 20 a 45 %, ainda mais preferivelmente de 20 a 30 % e, em particular, de 25 a 30 %, ca- da uma em peso em relação ao peso total de monômeros hidrofílicos.
O AA, se presente como o segundo monômero hidrofílico, está presente em uma quantidade de, por exemplo, 0,5 a 10 %, preferivelmente de 1 a 5 %, e, em particular, de 1 a 3 %, cada uma em peso em relação ao peso total dos monômeros hidrofílicos.
Uma modalidade preferida diz respeito a uma mistura de monô- meros hidrofílicos consistindo em 50 a 80 % de DMA e 20 a 50 % de HEA, cada um em peso em relação ao peso total dos monômeros hidrofílicos. Uma modalidade preferida adicional diz respeito a uma mistura de monôme- ros hidrofílicos consistindo em 50 a 80 % de DMA, 20 a 45 % de HEA e 1 a % de AA, cada um em peso em relação ao peso total de monômeros hidro- fílicos. Ainda uma modalidade preferida adicional diz respeito a uma mistura de monômeros hidrofílicos consistindo em 50 a 80 % de DMA e 20 a 50% de GMA, cada um em peso em relação ao peso total de monômeros hidrofílicos. Ainda uma modalidade preferida adicional diz respeito a uma mistura de 10
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monômeros hidrofílicos consistindo em 50 a 80 % de DMA e 20 a 50 % de (met)acrilato de CrC4-alcóxi polietileno glicol, onde se aplicam o significado e as preferências dados acima, cada um em peso em relação ao peso total de monômeros hidrofílicos.
A escolha do reticulador empregado na etapa (a) pode variar dentro de amplos limites e é fortemente dependente do uso pretendido.
Um grupo de reticuladores adequados compreende os polissilo- xanos. Um reticulador de polissiloxano adequado pode compreender duas ou mais, preferivelmente de 2 a 8, mais preferivelmente de 2 a 4, ainda mais preferivelmente duas, porções etilenicamente insaturadas, ligadas de modo terminal ou pendente aos átomos de silício por meio de um elemento de ponte adequado. O peso molecular médio ponderai do reticulador de polissi- loxano é, por exemplo, de 500 a 50000, preferivelmente de 1000 a 25000, mais preferivelmente de 2500 a 15000 e, em particular, de 2500 a 12000.
Um reticulador de polissiloxano preferido é, por exemplo, de
fórmula
[Q-X-(alq)]^<R6*VSI-|-0-Si
R,
R5"
R,'
Rs"
I
(a|q) X-Q
R=
- O - Si -(- O - Si - (R6*), [(alq)- X- Q] ('1)
ti-
na qual (alq) é alquileno tendo até 20 átomos de carbono, os quais podem ser interrompidos por -O-; X é -O- ou -NR8-, Rs é hidrogênio ou Ci-C6-alquila, Q é um radical orgânico compreendendo um grupo reticulável ou polimerizá- vel, 80-100% dos radicais R6, R6', Re", Re"', Re*, R7, Rj e R7", independen- temente um do outro, são Ci-C8-alquila e 0-20% dos radicais R6, R6', R6", R6"', Re*, R7, R7 e R7", independentemente um do outro, são fenila não substituída ou substituída com C1-C4 alquila ou C1-C4- alcóxi, flúor(Ci-Ci8- alquila), ciano(Ci-Ci2-alquila), hidróxi-Ci-C6-alquila ou amino-Ci-C6-alquila, χ é o número 0 ou 1, di é um número inteiro de 5 a 700, d2 é um número intei- ro de 0 a 8 se χ for 0, e é 2 a 10 se χ for 1, e a soma de (di+d2) é de 5 a 700.
Em um significado preferido, a soma de (di+d2) é um número inteiro de 10 a 500, mais preferivelmente 10 a 300, particular e preferivel- mente 20 a 200 e, em particular, 20 a 100. De preferência, d2 e χ são, cada um, 0. De acordo com uma outra modalidade preferida, χ é 0 e d2 é um nú- mero inteiro de 1 a 4. De acordo com ainda uma outra modalidade preferida, χ é 1 e d2 é um número inteiro de 2 a 4.
De preferência, 90 a 100 % dos radicais R6, R6', Re", Re'", Re*, R7, R7' e R7" são CrC4-alquila, em particular metila, e 0 a 10 % dos radicais R6, R6', Re", Re"', R6*, R7, R7' e R7" são, cada um independentemente, amino-Cr C4-alquila ou hidróxi-Ci-C4-alquila.
Uma modalidade preferida de reticuladores de polissiloxano a- dequados inclui um radical da fórmula (1) acima mencionada, onde χ é 0, d2 é 0, di é um número inteiro de 5 a 700, preferivelmente 10 a 500, mais prefe- rivelmente 10 a 300, ainda mais preferivelmente 20 a 200 e, em particular, preferivelmente 20 a 100, R6, R6', R6'", R7, R7' e R7" são, cada um indepen- dentemente do outro, Ci-C4-alquila, em particular metila, e para (alq), X e Q, se aplicam os significados e as preferências dados acima e abaixo. (alq) é preferivelmente C2-C8-alquileno, que pode ser interrompi-
do por -O- e mais preferivelmente C2-C6-alquileno, que pode ser interrompi- do por -O-. Os exemplos de radicais (alq) preferidos particulares são o C2-C6 alquileno linear ou ramificado ou um radical -(CH2)i-3-0-(CH2)i.3-, especial- mente C2-C4-alquileno, tal como 1,2-etileno, 1,3-propileno ou 1,4-butileno, ou um radical -(CH2)2-S-O-(CH2)2 3-- em particular -(CH2)2-O-(CH2)2- ou -(CH2)2- O-(CH2)3-.
R8 ê preferivelmente hidrogênio ou Ci-C4-alquila, e particular- mente hidrogênio ou CrC2-alquila. X é preferivelmente -O-, -NH- ou -N(Ci- C2-alquila)-, em particular -O- ou especialmente -NH-.
Q é, por exemplo, um radical de formula
o
Γ 1 Il
—^A-X1H-C—C = C
L 1Jw I \
' R10
(2),
onde Rn é hidrogênio ou Ci-C4-alquila, R9 e Ri0 são, cada um independen- temente do outro, hidrogênio, Ci-C4-alquila, fenila, carbóxi ou halogênio, Xi é -O- ou -NH-, w é o número 0 ou 1, e A é um radical bivalente OH 0 0
-Λ- (3a), -"-NH-CAW- (3b)j0u_c-(A,q·')- (3c)i
onde (AIq) é C3-C6-alquileno linear ou ramificado, (Alq') é C2-Ci2-alquileno linear ou ramificado, e (Alq") é CrC6-alquileno linear ou ramificado.
Rn é preferivelmente hidrogênio ou metila. Cada um de R9 e R10, independentemente do outro, é preferivelmente hidrogênio, carbóxi, cloro, metila ou fenila. Em uma modalidade preferida da invenção, R9 é hidrogênio ou metila e Ri0 é hidrogênio ou carbóxi. Mais preferivelmente, R9 e Ri0 são, cada um, hidrogênio. O radical -[(AIq)-OH]- na fórmula (3a) é preferivelmente 2-hidróxi-1,3-propileno. (Alq') é preferivelmente C2-C6-alquileno, mais prefe- rivelmente C2-C4-alquileno e, em particular, etileno. (Alq") é preferivelmente Ci-C3-alquileno, por exemplo, metileno ou, em particular, 1,1-dimetilmetileno.
Os radicais -Q especialmente preferidos correspondem à fórmu- la
o o
Il Il
-C-C-CH2 -CH,-CH — CH,-O-C-C = CH2
I iI I
HCH' (2a), OH HCHl (3a')_
jj Γ' tf
Il Il ___
-C-NH-(CH2)2-O-C-C=CH2 C Ç-NH C C-CH2
H, CH3 H, CH3 H' CH3
3 (3b') ou, (3c1).
Um reticulador de polissiloxano preferido corresponde à fórmula
Q -X — (alq) —Si- R,
R =
O
R V
■ (alq)—X -Q
(1a),
onde R6, Re', R7 e R7' são, cada um, Ci-C4-alquila, em particular metila, di é um número inteiro de 10 a 500, preferivelmente 10 a 300, mais preferivel- mente 20 a 200 e, em particular, 25 a 150, (alq) é C2-C6 alquileno linear ou ramificado ou um radical -(CH2)i-3-0-(CH2)i-3-, x é -O- ou- em particular, - NH- e Q é um radical da fórmula (2a), (3a'), (3b') ou (3c') acima descrita, em particular (2a) ou (3b'). Os reticuladores de polissiloxano são conhecidos ou podem ser obtidos de acordo com métodos conhecidos per se. Por exemplo, os com- postos de fórmula (1) ou (1a) podem ser preparados por reação dos com- postos correspondentes de fórmula (1) ou (1a), onde Q é hidrogênio, com um composto de fórmulas (4a) - (4e), conforme mencionado abaixo, sob as condições como descritas abaixo, para a preparação dos prepolímeros poli- merizáveis. Os compostos de fórmula (1) ou (1a), onde Q é hidrogênio, es- tão comercialmente disponíveis, por exemplo, da Wacker ou Shin-Etsu.
Em vez de empregar somente um reticulador na manufatura dos prepolímeros da invenção, podem ser usados dois ou mais reticuladores di- ferentes. Por exemplo, pode ser vantajosa uma mistura de dois ou mais dos reticuladores de polissiloxano acima mencionados tendo diferentes pesos moleculares. Uma modalidade preferida diz respeito ao uso de uma mistura de dois reticuladores de polissiloxano diferentes, um tendo um peso molecu- lar médio ponderai de 1000 a 5000, em particular de 2500 a 5000, e o se- gundo tendo um peso molecular médio ponderai de 8000 a 25000, em parti- cular de 10000 a 15000. No caso de uma mistura de dois reticuladores de polissiloxano de diferente peso molecular, a razão em peso do reticulador de baixo peso molecular para o de alto peso molecular é, por exemplo, de 10:90 a 50:50, e é preferivelmente de 20:80 a 40:60. O agente de transferência de cadeia usado na etapa (a) controla
o peso molecular do prepolímero resultante e proporciona funcionalidade para a adição subsequente de um grupo polimerizável ou reticulável. O a- gente de transferência de cadeia pode compreender um ou mais grupos tiol, por exemplo, dois ou mais preferivelmente um grupo tiol. Os agentes de transferência de cadeias adequados incluem os tióis primários orgânicos ou as mercaptanas tendo um grupo funcional adicional, tal como, por exemplo, hidróxi, amino, N-CrC6-alquilamino, carbóxi ou um seu derivado adequado. Um agente de transferência de cadeia preferido é um tiol cicloalifático, ou preferivelmente alifático, tendo de 2 a cerca de 24 átomos de carbono e ten- do um grupo funcional adicional selecionado a partir de amino, hidróxi e car- bóxi, desse modo, os agentes de transferência de cadeias preferidos são os ácidos mercapto carboxílicos alifáticos, as hidroximercaptanas ou as amino- mercaptanas. Os exemplos de agentes de transferência de cadeias particu- larmente preferidos são o ácido tioglicólico, o 2-mercaptoetanol e especial- mente o 2-aminoetano tiol (cisteamina). No caso de uma amina ou um ácido carboxílico, o agente de transferência de cadeia pode estar na forma da a- mina ou do ácido livre ou, preferivelmente, na forma de um seu sal adequa- do, por exemplo, um cloridrato, no caso de uma amina, ou um sal de sódio, potássio ou amina, no caso de um ácido. Um exemplo para um agente de transferência de cadeia tendo mais do que um grupo tiol é o produto de rea- ção de um equivalente de dietileno triamina com cerca de dois equivalentes de γ-tiobutirolactona.
A razão em peso dos monômeros hidrofílicos e reticulador(es) na etapa (a) pode ser escolhida dentro de amplos limites e é fortemente de- pendente do uso pretendido. Por exemplo, uma razão em peso de 35 a 70 % de reticulador(es) : 65 a 30 % de monômeros hidrofílicos foi verificada como praticável para propósitos biomédicos. Uma faixa preferida é de 35 a 65 % de reticulador(es) : 65 a 35 % em peso de monômeros hidrofílicos. Uma fai- xa de pesos particularmente preferida é de 40 a 65 % de reticulador(es) : 60 a 35 % de monômeros hidrofílicos. O agente de transferência de cadeia po- de estar presente na mistura de reação em uma quantidade de, por exemplo, 0,5 a 5%, preferivelmente de 1 a 4 %, e em particular de 1,5 a 3,5 % em pe- so, em relação ao peso combinado de reticuladores e monômeros hidrofíli- cos.
A etapa (a) de copolimerização pode ser realizada na presença de um solvente. A escolha do solvente é dependente dos monômeros e dos reticuladores usados. Os solventes preferidos incluem os Ci-C4-álcoois, tais como o metanol, o etanol ou o n- ou o isopropanol; o éter cíclico, tal como o tetra-hidrofurano ou o dioxano; as cetonas, tais como a metil etil cetona; os hidrocarbonetos opcionalmente halogenados, tais como o tolueno, o cloro- fórmio ou o diclorometano; e as misturas destes solventes. Os solventes pre- feridos são o etanol, o THF1 o n- ou o isopropanol ou uma mistura de etanol e THF. Os teores dos componentes polimerizáveis dentro da solução podem variar dentro de amplos limites. Vantajosamente, o total de componentes polimerizáveis dentro da solução está na faixa de <30 % em peso, preferi- velmente <25 % em peso e mais preferivelmente de 10 a 20% em peso, com base, em cada caso, no peso total da solução.
A copolimerização do(s) monômero(s) hidrofílico(s) e do reticu- Iador na etapa (a) pode ser induzida fotoquimicamente ou, de preferência, termicamente. Os iniciadores da polimerização térmica são conhecidos para o profissional versado e compreendem, por exemplo, os peróxidos, os hidro- peróxidos, as azo-bis(alquil- ou cicloalquilnitrilas), os persulfatos, os percar- bonatos ou as suas misturas. Os exemplos são o peróxido de benzoíla, o peróxido de terc-butila, o diperoxiftalato de di-terc-butila, o hidroperóxido de terc.-butila, a azo-bis(isobutironitrila) (AIBN), a 1,1-azodi-isobutiramidina, a 1,1-azo-bis (1-ciclo-hexano-carbonitrila), a 2,2'-azo-bis(2,4- dimetilvaleronitrila) e similares. A polimerização é realizada convenientemen- te em um solvente acima mencionado, em temperatura elevada, por exem- pio, em uma temperatura de 25 a IOO0C e preferivelmente 40 a 80°C. O tempo de reação pode variar dentro de amplos limites, porém é convenien- temente, por exemplo, de 1 a 24 horas ou preferivelmente de 2 a 12 horas. É vantajoso desgaseificar previamente os componentes e os solventes usados na reação de polimerização e realizar a dita reação de copolimerização sob uma atmosfera inerte, por exemplo, sob uma atmosfera de nitrogênio ou ar- gônio.
A reação de polimerização pode ser realizada em batelada, ou seja, os monômeros hidrofílicos, o(s) reticulador(es), os solventes, o iniciador da polimerização e o agente de transferência de cadeia são todos adiciona- dos em sua totalidade a um vaso de reação e a reação ocorre, por exemplo, à temperatura ambiente, ou preferivelmente em uma temperatura elevada, por exemplo, em uma temperatura de 35 a 80°C e preferivelmente de 50 a 80°C, por um período de tempo que pode variar dentro de amplos limites, dependente da reatividade específica dos reagentes. Em geral, um tempo de reação de 8 a 20 horas é suficiente para completar a reação.
Em uma modalidade preferida da invenção, todos os reagentes, exceto o agente de transferência de cadeia, são adicionados ao vaso de re- ação, cada um em sua totalidade, e o agente de transferência de cadeia é então dosado em uma taxa que seja dependente do progresso da reação. Por exemplo, o progresso da reação pode ser monitorado usando cromato- grafia gasosa que, por sua vez, aciona a adição do agente de transferência de cadeia. Por exemplo, é preferido adicionar uma primeira porção do agen- te de transferência de cadeia, por exemplo, de 10 a 40% e preferivelmente de 15 a 35 % em peso do peso total do agente de transferência de cadeia, à mistura de reação compreendendo o material polimerizável e o catalisador de polimerização, então iniciar a reação, por exemplo, através de ajuste da temperatura da mistura de reação, em particular por aquecimento da mistura de reação até uma temperatura elevada, conforme acima mencionado, e então dosar o agente de transferência de cadeia na mistura de reação, em uma taxa suficiente para manter a concentração inicial do agente de transfe- rência de cadeia, no vaso de reação, comparável à concentração inicial de- sejada, até ser adicionada uma quantidade total desejada do agente de transferência de cadeia. Após o término da dosagem do agente de transfe- rência de cadeia, a mistura de reação é vantajosamente mantida à tempera- tura de reação por algum tempo adicional, para completar a reação. O perí- odo de tempo para a dosagem é dependente da reatividade dos monômeros. Em geral, a reação de dosagem é realizada em uma temperatura elevada, por exemplo, em uma temperatura de 35 a 80°C e preferivelmente entre 50 e 80°C.
Surpreendentemente, a reação de polimerização dos dois ou mais monômeros hidrofílicos na presença de um reticulador ocorre em um modo muito controlado e reproduzível e produz copolímeros ópticos claros, bem-definidos, que podem ser produzidos na maneira convencional usando, por exemplo, extração, precipitação, ultrafiltração e técnicas similares.
O peso molecular médio ponderai dos copolímeros resultantes é fortemente dependente, por exemplo, da quantidade de agente de transfe- rência de cadeia usado. Um peso molecular médio ponderai de, por exemplo, 500 a 200000, preferivelmente de 750 a 100000, mais preferivelmente de 750 a 50000 e, em particular, de 1000 a 25000 foi verificado ser valioso. O composto orgânico tendo uma ligação dupla etilenicamente insaturada, de acordo com a etapa (b), é, por exemplo, um composto etileni- camente insaturado tendo de 2 a 18 átomos de C, o qual é substituído por um grupo reativo que é correativo com o grupo funcional do agente de trans- ferência de cadeia. Os exemplos de tais grupos correativos são um grupo carbóxi, éster de ácido carboxílico, anidrido de ácido carboxílico, epóxi, Iac- tona, azlactona ou isocianato, se o grupo funcional do agente de transferên- cia de cadeia for, por exemplo, um grupo amino ou hidróxi; ou são amino, hidróxi, se o grupo funcional do agente de transferência de cadeia for, por exemplo, carbóxi ou similar.
Um grupo de grupos reativos preferidos compreende carbóxi, anidrido de ácido carboxílico, azlactona ou isocianato, em particular isocia- nato. Um composto orgânico adequado tendo tal grupo reativo e uma ligação dupla etilenicamente insaturada é, por exemplo, de fórmula
V I16
/C-C-C-R1,
< Il
O
(4a),
/
o
O Il
C-R17
fV
O
(4b),
R
0
H Il / \
C = C-c —O — (CH2)1-^-CH-CH2
R< '
/ I
ρ
16
(4c),
CAlq*)
N
N C=O
W /
R1^ .c-o
Ris |
(4d) ou
^C =C —C - O— CAIq**)-N=C =O
O
(4e),
onde Ri3 é halogênio, hidróxi, Ci-C6-alcóxi não substituído ou substituído com hi- dróxi ou fenóxi,
Ri4 e R15 são, cada um independentemente do outro, hidrogênio, C1-C4- alquila, fenila, carbóxi ou halogênio, R16 é hidrogênio, CrC4-alquila ou halogênio,
Ri7 e R17' são, cada um, um radical etilenicamente insaturado tendo de 2 a 6 átomos de carbono, ou
Ri7 e R17' juntos formam um radical bivalente -C(Ri4)=C(Ri6)-, onde R14 e R16 são como definidos acima, e (Alq*) é CrC6-alquileno, e (Alq**) é C2-C12-alquileno.
As seguintes preferências se aplicam às variáveis contidas nas fórmulas (4a) - (4e):
R13 é preferivelmente halogênio, tal como cloro; hidróxi; ou Iiidroxi-C1-C4- alcóxi, tal como 2-hidroxietila; em particular cloro; Uma das variáveis R14 e R15 é preferivelmente hidrogênio e a outra é hidro- gênio, metila ou carbóxi. Mais preferivelmente, R14 e R15 são, cada um, hi- drogênio;
R16 é preferivelmente hidrogênio ou metila;
R17 e R17' são preferivelmente, cada um, vinila ou 1-metilvinila, ou R17 e R17' juntos formam um radical -C(R14)=C(R16)-, onde R14 e R16 são, cada um in- dependentemente, hidrogênio ou metila;
(Alq*) é preferivelmente metileno, etileno ou 1,1-dimetil-metileno, em particu- lar um radical -CH2- ou -C(CH3)2-; e
(Alq**) é preferivelmente C2-C4-alquileno e, em particular, 1,2-etileno. Os compostos orgânicos particularmente preferidos tendo uma
ligação dupla etilenicamente insaturada, que são correativos com um grupo amino ou hidróxi do agente de transferência de cadeia, são o metacrilato de 2-isocianatoetila (IEM), a 2-vinil-azlactona, a 2-vinil-4,4-dimetil-azlactona, o ácido acrílico ou um derivado dele, por exemplo, o cloreto de acriloíla ou o anidrido de ácido acrílico, o ácido metacrílico ou um derivado dele, por e- xemplo, o cloreto de metacriloíla ou o anidrido de ácido metacrílico, o anidri- do de ácido maleico, o acrilato de 2-hidroxietila (HEA), o 2-hidroximetacrilato (HEMA), o acrilato de glicidila ou o metacrilato de glicidila.
As reações de um composto de fórmulas (4a)-(4e) tendo um grupo halogeneto de ácido carboxílico, grupo anidrido de ácido carboxílico, grupo epóxi, grupo azlactona ou grupo isocianato com um grupo amino ou hidróxi do copolímero formado na etapa (a) são bastante conhecidas na téc- nica e podem ser realizadas conforme descrito nos manuais de química or- gânica. Em geral, o copolímero de acordo com a etapa (a) é reagido com quantidades estequiométricas ou preferivelmente com um excesso dos com- ponentes de fórmulas (4a)-(4e). Por exemplo, a reação do halogeneto de ácido carboxílico de
fórmula (4a) com um grupo hidróxi ou amino do copolímero da etapa (a) po- de ser realizada sob as condições que são usuais para a formação de éster ou amida, por exemplo, em temperaturas de, por exemplo, -40 a 80°C, prefe- rivelmente de 0 a 50°C e mais preferivelmente de 0 a 25°C, em um solvente aprótico dipolar, por exemplo, tetra-hidrofurano, dioxano, DMSO ou um C1- C4-álcool, ou em uma mistura de água e um ou mais dos solventes mencio- nados, na presença de uma base, por exemplo, um hidróxido de metal alca- lino, e, onde aplicável, na presença de um componente de tampão, tal como o carbonato de hidrogênio ou um estabilizante. Os estabilizantes adequados são, por exemplo, os 2,6-dialquilfenóis, os derivados de hidroquinona, por exemplo, a hidroquinona ou os éteres monoalquílicos de hidroquinona, ou os N-óxidos, por exemplo, a 4-hidróxi-2,2,6,6-tetrametil-piperidin-1-ila. Os tem- pos de reação podem variar dentro de amplos limites, um período de, por exemplo, 5 minutos a 12 horas, preferivelmente de 15 minutos a 6 horas e especialmente de 20 minutos a 3 horas, geralmente tem sido verificado ser praticável.
A reação de um anidrido de ácido carboxílico ou epóxido de fór- mula (4b) ou (4c) com um grupo hidróxi ou amino do copolímero da etapa (a) pode ser realizada conforme descrito nos manuais orgânicos, por exemplo, em um meio ácido ou em um básico.
A reação de uma azlactona de fórmula (4d) com um grupo hidró- xi ou amino do polímero de acordo com a etapa (a) pode ser realizada em temperatura elevada, por exemplo, em torno de 50 a 75°C, em um solvente orgânico adequado, por exemplo, um solvente polar aprótico, tal como DMF, DMSO, dioxano e similar, opcionalmente na presença de um catalisador, por exemplo, na presença de uma amina terciária, tal como a trietil amina ou um sal de organoestanho, tal como o dilaurato de dibutilestanho, ou em particu- lar na presença de 1,8-diazabiciclo[5.4.0]undec-7-eno (DBU).
A reação de um composto de fórmula (4e) com um grupo hidróxi ou amino do polímero de acordo com a etapa (a) pode ser realizada sob as condições que são usuais para a formação de uretanas ou uréias. No caso da formação de uretana, é vantajoso efetuar a reação em um solvente inerte. Os amino-copolímeros da etapa (a) podem ser reagidos com o isocianato de fórmula (4e) também em um meio aquoso.
Os solventes inertes adequados para a reação de um copolíme- ro da etapa (a) com um composto de fórmula (4e) são solventes apróticos, preferivelmente polares, por exemplo, hidrocarbonetos (éter de petróleo, me- tilciclo-hexano, benzeno, tolueno, xileno), hidrocarbonetos halogenados (clo- rofórmio, cloreto de metileno, tricloroetano, tetracloroetano, clorobenzeno), éteres (éter dietílico, éter dibutílico, éter dimetílico de etileno glicol, éter di- metílico de dietileno glicol, tetra-hidrofurano, dioxano), cetonas (acetona, dibutil cetona, metil etil cetona, metil isobutil cetona), ésteres de ácidos car- boxílicos e Iactonas (acetato de etila, butirolactona, valerolactona), amidas de ácidos carboxílicos alquiladas (Ν,Ν-dimetilacetamida, N-metilpirrolidona), nitrilas (acetonitrila), sulfonas e sulfóxidos (sulfóxido de dimetila, tetrametile- nossulfona). Os solventes polares são preferivelmente usados. A temperatu- ra de reação pode ser, por exemplo, de -40 a 200°C. Quando os catalisado- res forem usados, as temperaturas podem vantajosamente estar na faixa de 0 a 50°C, preferivelmente na temperatura ambiente. Os catalisadores ade- quados são, por exemplo, os sais de metais, tais como o cloreto férrico ou os sais de metais alcalinos de ácidos carboxílicos, as aminas terciárias, por e- xemplo, (Ci-C6-alquila)3N (tri-etilamina, tri-n-butilamina), N-metilpirrolidina, N- metilmorfolina, Ν,Ν-dimetilpiperidina, piridina e 1,4-diaza-biciclo-octano. Os sais de estanho foram verificados serem especialmente eficazes, especial- mente os sais de alquilestanho de ácidos carboxílicos, por exemplo, o dilau- rato de dibutilestanho e o dioctoato de estanho. O isolamento e a purificação dos compostos preparados são realizados de acordo com métodos conheci- dos, por exemplo, através de extração, cristalização, recristalização ou mé- todos de purificação cromatográficos.
Os compostos das fórmulas (4a), (4b), (4c), (4d) e (4e) são com- postos conhecidos, que estão comercialmente disponíveis ou podem ser preparados de acordo com métodos conhecidos.
Um outro grupo de compostos orgânicos adequados tendo uma ligação dupla etilenicamente insaturada, na etapa (b), são aqueles tendo um grupo amino, hidróxi ou epóxi que é correativo com o grupo carbóxi ou um seu derivado do copolímero da etapa (a). Os exemplos são a alil amina, o álcool alílico, o acrilato ou o metacrilato de 2-hidroxietila ou preferivelmente um composto da fórmula (9c) acima descrita, por exemplo, o acrilato ou o metacrilato de glicidila. A reação pode ser realizada conforme acima descrito para a formação de éster ou amida.
Por todo o pedido, os termos, tais como carbóxi, ácido carboxíli- co, -COOH, sulfo, -SO3H, amino, -NH2 e similares, sempre incluem o ácido ou a amina livre, bem como um seu sal adequado, por exemplo, um seu sal biomedicamente ou, em particular, ocularmente, aceitável, tal como, por e- xemplo, um sal de sódio, potássio, amônio ou similar (de um ácido), ou um hidro-halogeneto, tal como um cloridrato (de uma amina).
Os copolímeros obteníveis de acordo com a invenção são prepo- límeros e são, portanto, reticuláveis, porém não reticulados ou, pelo menos, substancialmente não reticulados; além disso, eles são estáveis, isto quer dizer, a reticulação espontânea como um resultado da homopolimerização não ocorre. Em particular, a quantidade de extraíveis não voláteis que per- manecem após as ditas operações de produção é muito baixa, de modo que os copolímeros reticuláveis podem ser adicionalmente processados até arti- gos biomédicos, sem processos de purificação adicionais que consumam tempo.
Os prepolímeros da invenção são reticuláveis em uma forma controlada e extremamente eficaz, especialmente por fotorreticulação.
A presente invenção adicionalmente refere-se, portanto, a um polímero que pode ser obtido reticulando-se termicamente ou, de preferência, fotorreticulando-se um prepolímero obtenível pelo processo acima descrito, na presença ou, preferivelmente, na ausência de um comonômero de vinila adicional. Estes polímeros reticulados são insolúveis em água.
Na fotorreticulação, adiciona-se adequadamente um fotoiniciador capaz de iniciar a reticulação via radicais livres. Os seus exemplos serão familiares à pessoa versada na técnica, os fotoiniciadores adequados que podem especificamente ser mencionados sendo o éter metílico de benzoína, a 1-hidróxi-ciclo-hexilfenil cetona, os tipos Darocure® 1173 ou 2959 ou Irga- cure®. A reticulação pode então ser efetuada por radiação actínica, por e- xemplo, luz visível, luz UV, ou radiação ionizante, por exemplo, raios gama ou raios X. A quantidade de fotoiniciador pode ser selecionada dentro de amplos limites, tendo sido verificada ser benéfica uma quantidade de 0,01 a 1,5 % em peso e especialmente de 0,05 a 0,5 % em peso, com base em ca- da caso nos teores de prepolímero.
O prepolímero reticulável da invenção é introduzido no processo de reticulação preferivelmente na forma pura, particular e substancialmente livre de constituintes indesejados, tal como, por exemplo, livre dos compos- tos de partida monoméricos, oligoméricos ou poliméricos usados para a pre- paração do prepolímero, e/ou livre dos produtos secundários formados du- rante a preparação do prepolímero. Os ditos prepolímeros na forma pura são obtidos vantajosamente purificando-os previamente em um modo conhecido per se, por exemplo, através de precipitação com um solvente adequado, filtração e lavagem, extração em um solvente adequado, diálise, osmoses reversas (RO) ou ultrafiltração, as osmoses reversas e a ultrafiltração sendo especialmente preferidas.
Os processos de purificação preferidos para os prepolímeros da invenção, as osmoses reversas e a ultrafiltração podem ser realizados em um modo conhecido per se. É possível que a ultrafiltração e as osmoses re- versas sejam realizadas repetidamente, por exemplo, de duas a dez vezes. Alternativamente, a ultrafiltração e as osmoses reversas podem ser realiza- das continuamente até que seja obtido o grau selecionado de pureza. O grau selecionado de pureza pode, em princípio, ser tão alto quanto desejado. Em particular, constatou-se que os copolímeros reticuláveis da presente inven- ção, devido à sua composição química específica, compreendem uma quan- tidade muito baixa de extraíveis não voláteis, que são subprodutos indeseja- dos, os quais não são removíveis pelos ditos processos de produção, porém podem Iixiviar com o tempo; devido a isto, os copolímeros reticuláveis da presente invenção podem ser adicionalmente processados até artigos bio- médicos, sem os processos de purificação adicionais que consomem tempo dos ditos artigos biomédicos sendo necessários.
Os prepolímeros da invenção podem ser reticulados convenien- temente na forma de uma solução. A solução usada para a reticulação é pre- ferivelmente uma solução aquosa ou uma solução compreendendo um ou mais solventes orgânicos diferentes. Os solventes orgânicos adequados são, em princípio, todos os solventes que dissolvem os polímeros de acordo com a invenção e um comonômero de vinila opcional que pode ser adicionalmen- te usado, por exemplo, os álcoois, tais como os Ci-C6-alcanóis, por exemplo, o n- ou o iso-propanol, o etanol ou o metanol, os glicóis, tais como o etileno glicol, o dietileno glicol, o propileno glicol, o butileno glicol, as amidas de áci- dos carboxílicos, tais como a dimetilformamida, ou o sulfóxido de dimetila, e as misturas de solventes adequados, por exemplo, as misturas de água com um álcool, por exemplo, uma mistura de água/propanol, água/etanol ou uma de água/metanol, ou as misturas de água com um glicol. Deve ser entendido que uma solução contendo um prepolímero
da invenção para preparar lentes pode também compreender diversos com- ponentes, tais como, por exemplo, iniciadores da polimerização (por exem- plo, fotoiniciador ou iniciador térmico), um agente de fingimento para a visibi- lidade (por exemplo, corantes, pigmentos, ou as suas misturas), agente blo- queador (absorvedor) de UV, fotossensibilizador, inibidores, agentes antimi- crobianos (por exemplo, preferivelmente as nanopartículas de prata ou as nanopartículas de prata estabilizadas), agente bioativo, lubrificantes lixiviá- veis, cargas, e similares, como conhecido por uma pessoa versada na técni- ca.
Os iniciadores, por exemplo, selecionados a partir de materiais bastante conhecidos para tal uso na técnica de polimerização, podem ser incluídos no material formador de lente para promover a, e/ou aumentar a taxa da, reação de polimerização. Um iniciador é um agente químico capaz de iniciar as reações de polimerização. O iniciador pode ser um fotoiniciador ou um iniciador térmico.
Os exemplos de pigmentos preferidos incluem qualquer corante permitido em dispositivos médicos e aprovado pela FDA, tal como D&C Blue N- 6, D&C Green N- 6, D&C Violet N- 2, violeta carbazol, certos complexos de cobre, certos óxidos de cromo, diversos óxidos de ferro, verde ftalociani- na, azul ftalocianina, dióxidos de titânio, etc. Ver Marmiom DM Handbook of U.S. Colorantes quanto a uma lista de corantes que podem ser usados com a presente invenção. Uma modalidade mais preferida de um pigmento inclui (C.l. é o n- do índice de cor), sem limitação, para uma cor azul, o azul ftalo- cianina (pigmento azul 15:3, C.l. 74160), o azul cobalto (pigmento azul 36, C.l. 77343), o azul esverdeado Toner BG (Clariant), o azul Permajet B2G (Clariant); para uma cor verde, o verde ftalocianina (Pigmento verde 7, C.l. 74260) e o sesquióxido de cromo; para as cores amarelas, vermelhas, mar- rons e pretas, os diversos óxidos de ferro; PR122, PY154, para a violeta, o violeta carbazol; para o preto, o preto monólito C-K (CIBA Specialty Chemi- cals).
O agente bioativo incorporado na matriz polimérica é qualquer composto que possa impedir uma enfermidade no olho ou reduzir os sinto- mas de uma enfermidade no olho. O agente bioativo pode ser um fármaco, um aminoácido (por exemplo, taurina, glicina, etc.), um polipeptídeo, uma proteína, um ácido nucleico, ou qualquer combinação destes. Os exemplos de fármacos úteis neste documento incluem, porém não estão limitados à rebamipida, cetotifeno, olaptidina, cromoglicolato, ciclosporina, nedocromila, levocabastina, lodoxamida, cetotifeno, ou o seu sal ou éster farmaceutica- mente aceitável. Os outros exemplos de agentes bioativos incluem o ácido 2-pirrolidona-5-carboxílico (PCA), os alfa hidroxil ácidos (por exemplo, os ácidos glicólico, láctico, málico, tartárico, mandélico e cítrico e os seus sais, etc.), os ácidos Iinoleico e gama linoleico, e as vitaminas (por exemplo, B5, A, B6, etc.).
Os exemplos de lubrificantes lixiviáveis incluem, sem limitação,
os materiais similares à mucina e os polímeros hidrofílicos não reticuláveis (isto é, sem grupos etiIenicamente insaturados). Os materiais similares à mucina ilustrativos incluem, sem limitação, o poli(ácido glicólico), os polilac- tídeos, o colágeno, o ácido hialurônico, e a gelatina. Quaisquer polímeros ou copolímeros hidrofílicos sem nenhum
grupo etilenicamente insaturado podem ser usados como lubrificantes lixivi- áveis. Os exemplos preferidos de polímeros hidrofílicos não reticuláveis in- cluem, porém não estão limitados aos poli(álcoois vinílicos) (PVAs), poliami- das, poli-imidas, polilactona, um homopolímero de uma vinil lactama, um copolímero de pelo menos uma vinil lactama na presença ou na ausência de um ou mais comonômeros vinílicos hidrofílicos, um homopolímero de acrila- mida ou metacrilamida, um copolímero de acrilamida ou metacrilamida com um ou mais monômeros vinílicos hidrofílicos, poli(óxido de etileno) (isto é, polietileno glicol (PEG)), um derivado de polioxietileno, poli-N-N- dimetilacrilamida, poli(ácido acrílico), poli-2-etil oxazolina, polissacarídeos de heparina, polissacarídeos, e suas misturas.
O peso molecular médio numérico Mn do polímero hidrofílico não reticulável é preferivelmente de 20.000 a 500.000, mais preferivelmente de 30.000 a 100.000, ainda mais preferivelmente de 35.000 a 70.000. De acordo com esta modalidade da invenção, a fotorreticulação
é preferivelmente efetuada a partir de uma solução compreendendo (i) um ou mais copolímeros reticuláveis de acordo com a invenção, os quais podem ser obtidos como um resultado da etapa de purificação preferida, a ultrafil- tração, (ii) um ou mais solventes selecionados a partir do grupo que consiste em um Ci-C6-alcanol, um glicol, uma amida de ácido carboxílico, sulfóxido de dimetila e água, e opcionalmente (iii) um comonômero de vinila adicional. Por exemplo, a fotorreticulação dos prepolímeros é realizada em água, em etanol ou η- ou iso-propanol, ou em uma mistura de água e etanol ou n- ou iso-propanol.
O comonômero de vinila que pode adicionalmente ser usado de acordo com a invenção na fotorreticulação pode ser hidrofílico ou hidrofóbico ou pode ser uma mistura de um monômero de vinila hidrofóbico e um hidrofí- lico. Os monômeros de vinila adequados incluem especialmente aqueles que são normalmente usados na manufatura de lentes de contato. A expressão "monômero de vinila hidrofílico" significa um monômero que tipicamente pro- duz, como homopolímero, um polímero que é solúvel em água ou capaz de absorver pelo menos 10 % em peso de água. Analogamente, a expressão "monômero de vinila hidrofóbico" significa um monômero que tipicamente produz, como homopolímero, um polímero que é insolúvel em água ou ca- paz de absorver menos do que 10 % em peso de água.
A proporção de comonômeros de vinila, se usados, é preferivel- mente de 5 a 60 % em peso, especialmente de 10 a 30 % em peso, de co- monômero de vinila em relação ao peso dos prepolímeros da invenção.
Também é preferido usar um comonômero de vinila hidrofóbico ou uma mistura de um comonômero de vinila hidrofóbico com um comonô- mero de vinila hidrofílico, a mistura contendo pelo menos 50 % em peso de um comonômero de vinila hidrofóbico. Neste modo, as propriedades mecâ- nicas do polímero podem ser aperfeiçoadas, sem o teor de água sendo a- preciavelmente reduzido. Em princípio, entretanto, tanto os comonômeros de vinila hidrofóbicos convencionais quanto os comonômeros de vinila hidrofíli- cos convencionais são adequados para a copolimerização com um prepolí- mero da invenção.
Os comonômeros de vinila hidrofóbicos adequados incluem, sem os que seguem sendo uma lista exaustiva, os acrilatos e os metacrilatos de Ci-Ci8alquila, as C3-Ci8alquilacrilamidas e -met-acrilamidas, a acrilonitrila, a metacrilonitrila, os Ci-Cisalcanoatos de vinila, os C2-Ciealquenos, os C2- Ci8haloalquenos, o estireno, o Ci-C6-alquilestireno, os éteres vinil alquílicos nos quais a porção de alquila tem de 1 a 6 átomos de carbono, os acrilatos e os metacrilatos de C2-Cioperfluoralquila ou os acrilatos e os metacrilatos parcialmente fluorados correspondentes, os acrilatos e os metacrilatos de C3-Ci2perfluoralquiI-etil-tiocarbonilaminoetila, os acrilóxi- e metacrilóxi- alquilsiloxanos, o N-vinilcarbazol, os ésteres Ci-Ci2alquílicos de ácido malei- co, ácido fumárico, ácido itacônico, ácido mesacônico e similares. São prefe- ridos, por exemplo, os ésteres C1^alquilicos de ácidos carboxílicos vinili- camente insaturados tendo de 3 a 5 átomos de carbono ou os ésteres viníli- cos de ácidos carboxílicos tendo até 5 átomos de carbono.
Os exemplos de comonômeros de vinila hidrofóbicos adequados incluem o acrilato de metila, o acrilato de etila, o acrilato de propila, o acrilato de isopropila, o acrilato de ciclo-hexila, o acrilato de 2-etil-hexila, o metacrila- to de metila, o metacrilato de etila, o metacrilato de propila, o acetato de vini- la, o propionato de vinila, o butirato de vinila, o valerato de vinila, o estireno, o cloropreno, o cloreto de vinila, o cloreto de vinilideno, a acrilonitrila, o 1- buteno, o butadieno, a metacrilonitrila, o viniltolueno, o éter vinil etílico, o me- tacrilato de perfluorexiletiltio-carbonilaminoetila, o metacrilato de isobornila, o metacrilato de trifluoretila, o metacrilato de hexafluorisopropila, o metacrilato de hexafluorbutila, o metacrilato de tris-trimetilsililóxi-silil-propila, o 3-meta- criloxipropilpentametildissiloxano e o bis(metacriloxipropil)-tetrametildissilo- xano.
Os comonômeros de vinila hidrofílicos adequados incluem, sem
os que seguem sendo uma lista exaustiva, os acrilatos e os metacrilatos de alquila inferior substituídos com hidróxi, a acrilamida, a metacrilamida, a alqui- Iacrilamida e -metacrilamida inferiores, os acrilatos e os metacrilatos etoxila- dos, as alquilacrilamidas inferiores e metacrilamidas substituídas com hidróxi, os éteres alquil vinílicos inferiores substituídos com hidróxi, o etilenossulfonato de sódio, o estirenossulfonato de sódio, o ácido 2-acrilamido-2- metilpropanossulfônico, o N-vinilpirrol, a N-vinilsuccinimida, a N-vinilpirrolidona, a 2- ou 4-vinilpiridina, o ácido acrílico, o ácido metacrílico, os acrilatos e os metacrilatos de amino- (o termo "amino" também incluindo o amônio quater- nário), monoalquilamino inferior- ou dialquilamino inferior-alquila inferior, o ál- cool alílico e similares. São preferidos, por exemplo, os (met)acrilatos de C2- C4alquila substituídos com hidróxi, as N-vinil Iactamas de cinco a sete elemen- tos, as N,N-di-Ci-C4alquil(met)-acrilamidas e os ácidos carboxílicos vinilica- mente insaturados tendo um total de 3 a 5 átomos de carbono.
Os exemplos de comonômeros de vinila hidrofílicos adequados incluem o metacrilato de hidroxietila, o acrilato de hidroxietila, a acrilamida, a metacrilamida, a dimetilacrilamida, o álcool alílico, a vinil-piridina, a vinilpirro- lidina, o metacrilato de glicerol, a N-(1,1-dimetil-3-oxobutil)-acrilamida e simi- lares.
Os comonômeros de vinila hidrofóbicos preferidos são o metacri- lato de metila e o acetato de vinila. Os comonômeros de vinila hidrofílicos preferidos são o metacrilato de 2-hidroxietila, a N-vinilpirrolidona e a acrila- mida. Mais preferivelmente, a reticulação dos prepolímeros da invenção é realizada na ausência de um comonômero vinílico.
A solução compreendendo um prepolímero da invenção pode ser processada em um modo conhecido per se para formar as moldagens, especialmente as moldagens oftálmicas, tais como as lentes de contato, por exemplo, realizando a fotorreticulação dos prepolímeros da invenção em um molde adequado, em particular um molde de lente de contato. Por exemplo, a solução é introduzida em um molde oftálmico em um modo conhecido per se, tal como, especialmente, por dosagem convencional, por exemplo, atra- vés da introdução gota a gota. Os moldes adequados são geralmente os moldes de lentes de contato usuais, como conhecidos no estado da técnica. Assim, as lentes de contato de acordo com a invenção podem ser manufatu- radas, por exemplo, em um modo conhecido per se, por exemplo, em um "molde de fundição por rotação" convencional, conforme descrito, por exem- pio, na US-A-3 408 429, ou pelo assim chamado processo de Molde Inteiro em um molde estático, conforme descrito, por exemplo, na US-A-4347198. Os moldes apropriados podem ser, por exemplo, os moldes plásticos, por exemplo, aqueles feitos de polipropileno, poliestireno, Topas, ou similar, ou os moldes de vidro, por exemplo, aqueles feitos de Quartzo, vidro de safira ou outros tipos de vidro. O uso de moldes reutilizáveis é preferido.
A reticulação pode ser desencadeada no molde, por exemplo, através de radiação actínica, tal como, por exemplo, luz visível ou luz UV, ou por radiação ionizante, tal como, por exemplo, radiação gama, radiação de elétrons ou radiação X. A reticulação pode, onde apropriado, também ser desencadeada térmica ou eletroquimicamente. É chamada atenção para o fato que a fotorreticulação pode ser realizada em um tempo muito curto, por exemplo, em < 30 minutos, preferivelmente < 20 minutos, mais preferivel- mente < 5 minutos, ainda mais preferivelmente em < 1 minuto, especialmen- te em 10 a 45 segundos, especial e preferivelmente, conforme descrito nos exemplos.
A abertura do molde de modo tal que a moldagem possa ser re- movida do molde pode ser realizada em um modo conhecido per se.
Se a moldagem manufaturada de acordo com a invenção for uma lente de contato e esta tiver sido manufaturada a partir de um prepolímero previamente purificado da invenção, então é normalmente desnecessário que a remoção da moldagem seja seguida pelas etapas de purificação, por exem- pio, extração, porque os prepolímeros utilizados não contêm nenhum constitu- inte de baixo peso molecular indesejado; consequentemente, o produto reticu- Iado também está livre ou substancialmente livre de tais constituintes e a ex- tração subsequente pode ser dispensada. A lente de contato pode, assim, ser convertida em uma lente de contato pronta para uso diretamente, no modo convencional, por troca com solvente e hidratação. As formas adequadas de hidratação, capazes de produzir lentes de contato prontas para uso com uma ampla variedade de teores de água, são conhecidas pela pessoa versada na técnica. A lente de contato é intumescida, por exemplo, em água, em uma solução aquosa de sal, especialmente em uma solução aquosa de sal tendo uma osmolaridade de aproximadamente 200 a 450 miliosmol em 1000 ml (u- nidade: mosm/l), de preferência aproximadamente de 250 a 350 mosm/l e, de modo especial, aproximadamente 300 mosm/l, ou em uma mistura de água ou uma solução aquosa de sal com um solvente orgânico polar fisiologica- mente tolerável, por exemplo, o glicerol. O intumescimento do prepolímero em água ou em soluções aquosas de sais é preferido.
As soluções aquosas de sais usadas para a hidratação são van- tajosamente as soluções de sais fisiologicamente toleráveis, tais como os sais de tampão, usuais no campo do cuidado das lentes de contato, por e- xemplo, os sais de fosfato, ou os agentes de isotonizar, usuais no campo do cuidado das lentes de contato, tais como, especialmente, os halogenetos de metais alcalinos, por exemplo, o cloreto de sódio, ou as soluções de suas misturas. Um exemplo de uma solução de sal especialmente adequada é um fluido lacrimal, preferivelmente tamponado, sintético, que tenha sido compa- tibilizado com o fluido lacrimal natural em relação ao valor do pH e à osmola- ridade, por exemplo, uma solução de cloreto de sódio não tamponada ou preferivelmente tamponada, por exemplo, tamponada com tampão de fosfato, cuja osmolaridade e valor do pH correspondem à osmolaridade e ao valor do pH do fluido lacrimal humano.
Os fluidos de hidratação definidos acima estão preferivelmente puros, isto quer dizer, livres ou substancialmente livres de constituintes inde- sejados. Mais preferivelmente, o fluido de hidratação é a água pura ou um fluido lacrimal sintético como descrito acima.
Se a moldagem manufaturada de acordo com a invenção for uma lente de contato e esta tiver sido manufaturada a partir de uma solução aquosa ou mesófase de um prepolímero previamente purificado da invenção, o produto reticulado também não conterá nenhuma impureza imprópria. Não há normalmente nenhuma necessidade, portanto, de extração subsequente. Visto que a reticulação é efetuada em um meio aquoso, não há também ne- nhuma necessidade de hidratação subsequente. De acordo com uma moda- lidade vantajosa, portanto, as lentes de contato obteníveis por este processo são distinguidas pelo fato de que elas são adequadas para uso como pre- tendidas, sem extração ou hidratação. A expressão "uso como pretendidas" é entendida neste contexto significar especialmente que as lentes de contato podem ser inseridas no olho humano.
Os prepolímeros da invenção são especialmente adequados pa- ra a manufatura de artigos produzidos em massa, tais como, por exemplo, as lentes de contato que são usadas por um tempo curto, por exemplo, du- rante um mês, uma semana ou somente um dia, e são então substituídas por novas lentes. Isto é especialmente verdadeiro se as lentes de contato forem preparadas a partir de uma solução aquosa de um copolímero da in- venção, as quais podem ser usadas sobre o olho sem as etapas de trata- mento subsequentes, tais como a extração ou a hidratação.
A invenção adicionalmente se refere às moldagens que compre- endem ou, preferivelmente, substancialmente consistem em um prepolímero reticulado da invenção. Os exemplos adicionais de moldagens da invenção, além das lentes de contato, são as moldagens biomédicas, ou especialmen- te oftálmicas, por exemplo, as lentes intraoculares, a córnea artificial, as bandagens para os olhos, os curativos de cicatrização de feridas, os materi- ais para a liberação continuada de um composto ativo, tal como um emplas- tro de distribuição do fármaco, as moldagens para uso em cirurgia, tais como as válvulas cardíacas, os enxertos vasculares, os cateteres, os órgãos artifi- ciais, os implantes biológicos encapsulados, por exemplo, as ilhotas pancre- áticas, os materiais para próteses, tais como os substitutos de ossos e simi- lares, as moldagens para diagnóstico, os instrumentos biomédicos, e os fil- mes ou as membranas, por exemplo, as membranas para o controle da difu- são, os filmes fotoestruturáveis para armazenagem de informação, ou os materiais de revestimentos fotoprotetores, por exemplo, as membranas ou as moldagens para revestimentos protetores contra ataques químicos ou revestimentos protetores de impressão em tela.
As moldagens biomédicas, especialmente as moldagens oftálmi- cas, tais como as lentes de contato obteníveis de acordo com a invenção, têm uma faixa de propriedades incomuns e extremamente vantajosas. Entre estas propriedades, pode ser mencionado, por exemplo, a sua excelente compatibilidade com a córnea humana, que é devido a uma razão equilibra- da de teor de água, permeabilidade de oxigênio e propriedades mecânicas. As lentes de contato da invenção, além disso, têm uma alta estabilidade di- mensional. Mesmo após a esterilização em autoclave a, por exemplo, apro- ximadamente 120°C, não pode ser detectada nenhuma alteração no formato. As moldagens obteníveis a partir dos prepolímeros da invenção
são, de preferência, pelo menos parcialmente bicontínuas, isto quer dizer, as moldagens têm pelo menos duas fases parcialmente bicontínuas, em parti- cular uma fase permeável ao oxigênio e uma permeável aos íons, que estão misturadas. Devido a esta característica estrutural, as lentes de contato e os outros artigos biomédicos obteníveis a partir dos ditos prepolímeros têm uma faixa de propriedades incomuns e extremamente vantajosas e são, portanto, adequadas para períodos prolongados de uso (uso prolongado de fato, isto é, sete dias ou mais). Entre estas propriedades estão, por exemplo, a sua ex- celente compatibilidade com a córnea humana e com o fluido lacrimal, se necessário após tratamento adequado da superfície (por exemplo, revesti- mento), que é baseada em uma razão equilibrada entre o teor de água, a permeabilidade de oxigênio, a permeabilidade ao íons e as propriedades mecânicas e absorventes. Isto resulta em alto conforto e na ausência de irri- tação e efeitos alergênicos. Devido às suas propriedades favoráveis de per- meabilidade em relação aos gases (CO2 e O2), diversos sais, nutrientes, á- gua e diversos outros componentes do fluido lacrimal, as lentes de contato preparadas de acordo com o processo da invenção não têm nenhum efeito, ou virtualmente nenhum efeito, sobre os processos metabólicos naturais na córnea. Além disso, as lentes de contato obteníveis de acordo com o pro- cesso são claras e transparentes, ópticas, têm uma alta vida de prateleira e boas propriedades mecânicas, por exemplo, em relação ao módulo de elas- ticidade, alongamento na ruptura ou estabilidade dimensional.
As lentes de contato moldadas podem adicionalmente ser sub- metidas a processos adicionais, tais como, por exemplo, o tratamento da superfície, a esterilização, e similares.
Uma lente de contato da invenção tem uma permeabilidade de oxigênio de preferivelmente pelo menos cerca de 40 barrers, mais preferi- velmente pelo menos cerca de 60 barrers, ainda mais preferivelmente pelo menos cerca de 80 barrers; e um módulo elástico de cerca de 1,5 MPa ou menos, preferivelmente cerca de 1,2 MPa ou menos, mais preferivelmente cerca de 1,0 MPa ou menos. De acordo com a invenção, uma permeabilida- de de oxigênio é uma permeabilidade de oxigênio aparente (diretamente medida quando testando uma amostra com uma espessura de cerca de 100 micra) de acordo com os procedimentos descritos nos Exemplos. Uma lente de contato da invenção adicionalmente tem um Coefi- ciente de Difusão lonoflux, D, de preferivelmente pelo menos cerca de 1,5 χ 10"6 mm2/min, mais preferivelmente pelo menos cerca de 2,6 χ 10"6 mm2/min, ainda mais preferivelmente pelo menos cerca de 6,4 χ 10"6 mm2/min.
Uma lente de contato da invenção adicionalmente tem um teor
de água de preferivelmente cerca de 15% a cerca de 55%, mais preferivel- mente de cerca de 20% a cerca de 38% em peso, quando inteiramente hi- dratada. O teor de água de uma lente de contato silicone hidrogel pode ser medido de acordo com a Técnica de Massa como divulgada na US 5.849.811.
Nos Exemplos que se seguem, as quantidades são em peso, a não ser que especificado de outro modo, e as temperaturas são dadas em graus Celsius. Exemplo 1
Preparação de um reticulador de PDMS
Em um béquer de 4 L, 24,13 g de Na2CO3, 80 g de NaCI e 1,52 kg de água deionizada são misturados até dissolver. Em um béquer separa- do de 4 L, 700 g de bis-3-aminopropil-polidimetilsiloxano (Shin-Etsu, PM de cerca de 11500) são dissolvidos em 1000 g de hexano. Um reator de 4 L é equipado, com agitação suspensa, com um agitador de turbina e um funil de adição de 250 ml_ com controlador de microfluxo. As duas soluções são en- tão carregadas para o reator, e misturadas por 15 minutos, com agitação forte, para produzir uma emulsão. 14,5 g de cloreto de acriloíla são dissolvi- dos em 100 ml_ de hexano e carregados para o funil de adição. A solução de cloreto de acriloíla é adicionada, gota a gota, à emulsão sob agitação forte, durante uma hora. A emulsão é agitada por 30 minutos no término da adição e então a agitação é interrompida e as fases são deixadas separar durante a noite. A fase aquosa é decantada e a fase orgânica é lavada duas vezes com uma mistura de 2,0 kg de NaCI a 2,5% dissolvidos em água. A fase or- gânica é então secada sobre sulfato de magnésio, filtrada para uma exclu- são de 1,0 μιη, e concentrada sobre um evaporador rotativo. O óleo resul- tante é adicionalmente purificado por secagem em alto vácuo até um peso constante. A análise do produto resultante por titulação revela 0,175 mEq/g de ligações duplas C=C. Exemplo 2
Preparação de um reticulador de PDMS Em um béquer de 4 L, 61,73 g de Na2CO3, 80 g de NaCI e 1,52
kg de água deionizada são misturados até dissolver. Em um béquer separa- do de 4 L, 700 g de bis-3-aminopropil-polidimetilsiloxano (Shin-Etsu, PM de cerca de 4500) são dissolvidos em 1000 g de hexano. Um reator de 4 L é equipado, com agitação suspensa, com um agitador de turbina e um funil de adição de 250 ml_ com controlador de microfluxo. As duas soluções são en- tão carregadas para o reator, e misturadas por 15 minutos, com agitação forte, para produzir uma emulsão. 36,6 g de cloreto de acriloíla são dissolvi- dos em 100 mL de hexano e carregados para o funil de adição. A solução de cloreto de acriloíla é adicionada, gota a gota, à emulsão sob agitação forte, durante uma hora. A emulsão é agitada por 30 minutos no término da adição e então a agitação é interrompida e as fases são deixadas separar durante a noite. A fase aquosa é decantada e a fase orgânica é lavada duas vezes com uma mistura de 2,0 kg de NaCI a 2,5% dissolvidos em água. A fase or- gânica é então secada sobre sulfato de magnésio, filtrada para uma exclu- são de 1,0 μιτι, e concentrada sobre um evaporador rotativo. O óleo resul- tante é adicionalmente purificado por secagem em alto vácuo até um peso constante. A análise do produto resultante por titulação revela 0,435 mEq/g de ligações duplas C=C. Exemplo 3 Exemplo Comparativo
A. Preparação do copolímero reticulável
Um reator de 2 L encamisado é equipado com um circuito de aquecimento/esfriamento, adaptador de entrada de septo, condensador de refluxo com adaptador de entrada de N2, e agitação suspensa. Uma solução é gerada por dissolução de 48,76 g do reticulador de PDMS produzido pelo procedimento descrito no Exemplo 1 e 17,71 g do reticulador de PDMS pro- duzido pelo procedimento descrito no Exemplo 2 em 150 g de 1-propanol. Esta solução é carregada para o reator e esfriada para 8°C. A solução é desgaseificada por evacuação até menos do que 5 χ 105 mPa (5 mBar), ma- nutenção em um vácuo por 15 minutos, e então pressurização novamente com nitrogênio seco. Este procedimento de remoção de gás é repetido por um total de 5 vezes.
Em um frasco separado de 500 mL, equipado com agitação magnética e um adaptador de entrada de vácuo com válvula, 1,93 g de clori- drato de cisteamina é dissolvido em 300 mL de 1-propanol. Em um outro frasco de 500 mL, equipado com agitação magnética e adaptador de entrada de vácuo com válvula, uma solução de 31,27 g de A/,/V-dimetilacrilamida (DMA) é dissolvida em 300 mL de 1-propanol. Neste terceiro frasco, similar- mente equipado, 0,35 g de azo-bis(isobutironitrila) (AIBN) é dissolvido em 150 g de 1-propanol. Todas as três soluções são desgaseificadas duas ve- zes por evacuação até 60 χ 105 mPa (60 mBar), manutenção do vácuo por 5 minutos, e então pressurização novamente com nitrogênio.
Sob um fluxo positivo de nitrogênio, o reator é aberto e as solu- ções de cloridrato de cisteamina, DMA, e AIBN são carregadas para o reator. Ainda mantendo-se a 8°C, o reator é desgaseificado por evacuação até me- nos do que 5 χ 105 mPa (5 mBar) e manutenção por 5 minutos, então pres- surização novamente com nitrogênio. Efetua-se um total de quatro ciclos de degaseificação. O reator é então aquecido para 68°C e mantido na tempera- tura sob nitrogênio, com agitação, por 16 horas. A mistura de reação é então transferida para um frasco e removida a vácuo a 40°C /100 χ 105 mPa (100 mBar) em um evaporador rotativo para remover o 1-propanol. Após os pri- meiros 500 g de 1-propanol serem removidos, 500 g de água são adiciona- dos, lentamente, com agitação, para criar uma emulsão. A emulsão é então adicionalmente removida do 1-propanol até que 200 g de destilado sejam coletados. 200 g de água são novamente adicionados de volta para a emul- são, e a troca com solvente é continuada para coletar uns 200 g finais de destilado. A emulsão é então diluída até 2,0 kg.
Esta emulsão é então carregada para um reator de 2 L, equipa- do com agitação suspensa, circuito de refrigeração, termômetro, e o medidor de pH e bico de distribuição de um Titrino Metrohm Modelo 718 STAT. A mistura de reação é então esfriada para 1°C. 1,5 g de NaHCO3 é carregado para a emulsão e agitado para dissolver. O Titrino é ajustado para manter o pH a 9,5 por adição intermitente de solução a 15% de hidróxido de sódio. 6,2 mL de cloreto de acriloíla são então adicionados durante uma hora usando uma bomba de seringa. A emulsão é agitada por outra hora, então o Titrino é ajustado para neutralizar a mistura de reação por adição de uma solução a 15% de ácido clorídrico. A emulsão é então drenada do reator, diluída para 3,5 L e filtrada para exclusão de 16 μηι. A emulsão é purificada por diafiltra- ção (corte de peso molecular nominal, 10.000D) com água deionizada até a condutância do permeado estar abaixo de 2,5 μβ/αη, e o polímero é isolado por liofilização.
B. Preparação das lentes de contato
18,83 g do polímero obtido de acordo com a etapa A. acima são dissolvidos em aproximadamente 200 mL de 1-propanol, concentrados até cerca de 70 g de peso de solução total, e filtrados para exclusão de 0,45 μιτι. 67,94 g de solução em 26,53% de sólidos são recuperados. 4.503 g de uma solução a 1% de 2-hidróxi-4'-hidroxietil-2-metilpropiofenona (IRGACURE®- 2959, Ciba Specialty Chemicals) são adicionados, e então a solução é con- centrada até um peso final de 25,74 g (70,0% de sólidos).
200 mg da formulação são dosados para moldes de lentes de contato de poli(propileno) e os moldes são fechados. Os moldes são então irradiados por 15 s com uma fonte de luz ultravioleta tendo uma intensidade de 2,18 mW/cm2 Os moldes são então abertos, e as metades dos moldes que têm uma lente unida são saturadas em uma mistura de 80% de isopro- panol, 20% de água (v/v), durante a noite. As lentes são enxaguadas dos moldes com esta mistura de solventes, então enxaguadas duas vezes por 2 h, cada uma em alíquotas novas de mistura de isopropanol/água. As lentes são drenadas e então hidratadas por imersão em água deionizada. Elas são então enxaguadas três vezes por 2 h em água pura (3,0 mL/lente).
C. Medição dos extraíveis não voláteis (NVE)
40 lentes, as quais são moldadas por fundição em moldes, re- movidas dos moldes, e não são submetidas à extração, são então secadas sob vácuo (0,1 χ 105 mPa (0,1 mBar)), à temperatura ambiente, por 16 horas. As lentes são então transferidas para latas com tara. O peso seco da lente é determinado como o peso inicial da lente e as lentes são transferidas para um vaso, e 25 ml de isopropanol ou metanol são adicionados. As amostras são colocadas sobre um agitador (por exemplo, uma placa rotativa) por a- proximadamente 16 horas à temperatura ambiente. As lentes são enxagua- das duas vezes com isopropanol ou metanol novo e então transferidas para as latas com tara e secadas em forno a 50°C e vácuo de <10 χ 105 mPa (10 mBar) por aproximadamente 16 horas. As latas são então removidas do for- no a vácuo e o peso das lentes é medido (peso final da lente). O valor de "% de NVE" especificado é
peso inicial da lente - peso final da lente peso inicial da lente expresso como um valor de porcentagem. Exemplo 4
A. Preparação do copolímero reticulável.
Um reator de 2 L encamisado é equipado com um circuito de aquecimento/esfriamento, adaptador de entrada de septo, condensador de refluxo com adaptador de entrada de N2, e agitação suspensa. Uma solução é gerada por dissolução de 48,76 g do reticulador de PDMS produzido pelo procedimento descrito no Exemplo 1 e 17,71 g do reticulador de PDMS pro- duzido pelo procedimento descrito no Exemplo 2 em 150 g de 1-propanol. Esta solução é carregada para o reator e esfriada para 8°C. A solução é desgaseificada por evacuação até menos do que 5 χ 105 mPa (5 mBar), ma- nutenção em um vácuo por 15 minutos, e então pressurização novamente com nitrogênio seco. Este procedimento de remoção de gás é repetido por um total de 5 vezes.
Em um frasco separado de 500 mL, equipado com agitação magnética e um adaptador de entrada de vácuo com válvula, 1,93 g de clori- drato de cisteamina é dissolvido em 300 mL de 1-propanol. Em um outro frasco de 500 mL, equipado com agitação magnética e adaptador de entrada de vácuo com válvula, uma solução de 36,63 g de acrilato de hidroxiletila (HEA) e 2,14 g de ácido acrílico (AA) é dissolvida em 300 mL de 1-propanol. Em um terceiro frasco, similarmente equipado, 0,35 g de AIBN é dissolvido em 150 g de 1-propanol. Todas as três soluções são desgaseificadas duas vezes por evacuação até 60 χ 105 mPa (60 mBar), manutenção do vácuo por minutos, e então pressurização novamente com nitrogênio.
Sob um fluxo positivo de nitrogênio, o reator é aberto e as solu- ções de cloridrato de cisteamina, HEA/AA, e AIBN são carregadas para o reator. Ainda mantendo-se a 8°C, o reator é desgaseificado por evacuação até menos do que 5 χ 105 mPa (5 mBar) e manutenção por 5 minutos, então pressurização novamente com nitrogênio. Efetua-se um total de quatro ciclos de degaseificação. O reator é então aquecido para 68°C e mantido nesta temperatura sob nitrogênio, com agitação, por 16 horas. A mistura de reação é então trocada de solvente para água, de acordo com o procedimento des- crito no Exemplo 3. A emulsão resultante é então diluída até 2,0 kg.
Esta emulsão é então acrilada com 6,2 mL de cloreto de acriloíla pelo procedimento descrito no Exemplo 3. A emulsão é então drenada do reator, diluída para 3,5 L e filtrada para exclusão de 16 μηι. A emulsão é pu- rificada por diafiltração (corte de peso molecular nominal, 10.000D) com á- gua deionizada até a condutância do permeado estar abaixo de 2,5 μβ/ατι, e o polímero é isolado por liofilização. B. Preparação das lentes de contato
15,73 g do polímero da etapa A. são dissolvidos em aproxima- damente 320 mL de 1-propanol, então secados com 1,5 g de sulfato de magnésio e filtrados para exclusão de 17 μηι usando um filtro de vidro fritado. 312,25 g de solução a 4,61% de sólidos são recuperados. 3,61 g de uma solução a 1% de 2-hidróxi-4'-hidroxietil-2-metilpropiofenona (IRGACURE®- 2959, Ciba Specialty Chemicals) são adicionados, e então a solução é con- centrada até um peso final de 20,57 g (70,0% de sólidos). A formulação acima descrita é usada para moldar as lentes co-
mo a seguir. 200 mg da formulação são dosados para moldes de po- li(propileno) e os moldes são fechados. Os moldes são então irradiados por 18 s com uma fonte de luz ultravioleta tendo uma intensidade de 2,01 mW/cm2 Os moldes são então abertos, e as lentes são desbloqueadas e enxaguadas pelo procedimento do Exemplo 3. 40 lentes são então submeti- das à determinação da % de NVE, conforme descrito no Exemplo 3.
Exemplo 5
A. Preparação do copolímero reticulável
Um reator de 2 L encamisado é equipado com um circuito de aquecimento/esfriamento, adaptador de entrada de septo, condensador de refluxo com adaptador de entrada de N2, e agitação suspensa. Uma solução é gerada por dissolução de 48,76 g do reticulador de PDMS produzido pelo procedimento descrito no Exemplo 1 e 17,71 g do reticulador de PDMS pro- duzido pelo procedimento descrito no Exemplo 2 em 150 g de 1-propanol. Esta solução foi carregada para o reator e esfriada para 8°C. A solução é desgaseificada por evacuação até menos do que 5 χ 105 mPa (5 mBar), ma- nutenção em um vácuo por 15 minutos, e então pressurização novamente com nitrogênio seco. Este procedimento de remoção de gás é repetido por um total de 5 vezes.
Em um frasco separado de 500 mL, equipado com agitação magnética e um adaptador de entrada de vácuo com válvula, 1,93 g de clori- drato de cisteamina é dissolvido em 300 mL de 1-propanol. Em um outro frasco de 500 mL, equipado com agitação magnética e adaptador de entrada de vácuo com válvula, uma solução de 36,63 g de HEA e 3,06 g de AA é dissolvida em 300 mL de 1-propanol. Em um terceiro frasco, similarmente equipado, 0,35 g de AIBN é dissolvido em 150 g de 1-propanol. Todas as três soluções são desgaseificadas duas vezes por evacuação até 60 χ 105 mPa (60 mBar), manutenção do vácuo por 5 minutos, e então pressurização novamente com nitrogênio.
Sob um fluxo positivo de nitrogênio, o reator é aberto e as solu- ções de cloridrato de cisteamina, HEA/AA, e AIBN são carregadas para o reator. Ainda mantendo-se a 8°C, o reator é desgaseificado por evacuação até menos do que 5 χ 105 mPa (5 mBar) e manutenção por 5 minutos, então pressurização novamente com nitrogênio. Efetua-se um total de quatro ciclos de degaseificação. O reator é então aquecido para 68°C e mantido na tem- peratura sob nitrogênio, com agitação, por 16 horas. A mistura de reação é então trocada de solvente para água, de acordo com o procedimento descri- to no Exemplo 3. A emulsão resultante é então diluída até 2,0 kg.
Esta emulsão é então acrilada com 6,2 ml_ de cloreto de acriloíla
pelo procedimento descrito no Exemplo 3. A emulsão é então drenada do reator, diluída para 3,5 L e filtrada para exclusão de 16 μιη. A emulsão é pu- rificada por diafiltração (corte de peso molecular nominal, 10.000D) com á- gua deionizada até a condutância do permeado estar abaixo de 2,5 μδ/cm, e o polímero é isolado por liofilização. B. Preparação das lentes de contato
18,59 g do polímero da etapa A. são dissolvidos em aproxima- damente 200 ml_ de 1-propanol, então secados com 1,5 g de sulfato de magnésio e filtrados para exclusão de 17 μηι usando um filtro de vidro fritado. 154,5 g de solução a 10,26% de sólidos são recuperados. 3,96 g de uma solução a 1% de 2-hidróxi-4'-hidroxietil-2-metilpropiofenona (IRGACURE®- 2959, Ciba Specialty Chemicals) são adicionados, e então a solução é con- centrada até um peso final de 22,64 g (70% de sólidos).
A formulação acima descrita é usada para moldar as lentes co- mo a seguir. 200 mg da formulação são dosados para moldes de po- li(propileno) e os moldes são fechados. Os moldes são então irradiados por 23 s com uma fonte de luz ultravioleta tendo uma intensidade de 1,6 mW/cm2. Os moldes são então abertos, e as lentes são desbloqueadas e enxaguadas pelo procedimento do Exemplo 3. 40 lentes são então submeti- das à determinação da % de NVE, conforme descrito no Exemplo 3.
A Tabela 1 lista as características das lentes produzidas nos E-
Exemplo Alongamento até a Ruptura Módulo E' % de NVE (IPA) Exemplo 3 (Técnica Anterior) 330% 0,48 MPa 24% Exemplo 4 265% 0,74 MPa 13% Exemplo 5 220% 0,70 MPa 5,8% Conforme pode ser visto a partir da tabela, há uma vantagem positiva inesperada, grande, que surge simplesmente por substituir a N1N- dimetilacrilamida na técnica anterior por outros monômeros, tais como o áci- do acrílico ou o acrilato de hidroxietila. Podem ser obtidos menos extraíveis, sem perda substancial da resistência ou da flexibilidade da lente. Exemplo 6
A. Preparação do copolímero reticulável
Um reator de 2 L encamisado é equipado com um circuito de aquecimento/esfriamento, condensador de refluxo, adaptador de entrada de N2/vácuo, adaptador de tubo de alimentação e agitação mecânica suspensa. Uma solução é gerada por dissolução de 90,00 g de reticulador de PDMS produzido pelo procedimento descrito no Exemplo 1 e 30,00 g de reticulador de PDMS produzido pelo procedimento descrito no Exemplo 2 em 480 g de 1-propanol. Esta solução é carregada para o reator e esfriada para 8°C. A solução é desgaseificada por evacuação para menos do que 15 χ 105 mPa (15 mBar), manutenção em vácuo por 15 minutos, e então pressurização novamente com nitrogênio seco. Este procedimento de remoção de gás é repetido por um total de 3 vezes. O reator é mantido sob uma manta de ni- trogênio seco.
Em um frasco separado, uma solução de monômero é prepara-
da por mistura de 1,50 g de cloridrato de cisteamina, 0,3 g de AIBN, 55,275 g de DMA, 18,43 g de HEA e 364,5 g de 1-propanol, no mesmo modo como descrito no Exemplo 4. Esta solução é filtrada com um papel de filtro Water- man 540, e então adicionada ao reator através de uma unidade de remoção de gás e bomba de HPLC com uma vazão de 3,0 mL/minuto. A temperatura de reação é então elevada para 68°C com uma mudança gradual de aque- cimento de cerca de uma hora.
Em um segundo frasco, uma solução de alimentação é prepara- da misturando-se 4,5 g de cloridrato de cisteamina e 395,5 g de 1-propanol e então filtrando com papel de filtro Waterman 540. Quando a temperatura do reator atinge 68°C, esta solução é lentamente dosada para o reator através do desgaseificador/bomba de HPLC durante 3 horas. A reação é então con- tinuada a 68°C por umas 3 horas adicionais, nas quais o aquecimento tinha descontinuado e o reator é deixado esfriar até a temperatura ambiente.
A mistura de reação é transferida para um frasco e o solvente removido a 40°C sob vácuo, em um evaporador rotativo, até que permane- cessem 1000 g da amostra. A solução é então lentamente misturada com 2000 g de água deionizada e agitação rápida. O solvente adicional é adicio- nalmente removido até que permanecessem cerca de 2000 g de amostra. Durante este processo de remoção, a solução gradualmente se torna uma emulsão. O material resultante é purificado por ultrafiltração sobre uma membrana de corte de peso molecular de 10 kD até que a condutância do permeado esteja abaixo de 2,5 μβ/αη.
A solução de copolímero purificada é acrilada no mesmo modo como descrito no Exemplo 3, exceto que 7,99 g de NaHCO3 e 11,59 mL de cloreto de acriloíla são usados para a reação. O produto é purificado por ul- trafiltração novamente com membrana de corte de peso molecular de 10 kD até que a condutância do permeado esteja abaixo de 2,5 μβ/ατι. O macro- monômero final é isolado por lipofilização. B. Preparação das lentes de contato
O macromonômero da etapa A. é formulado no mesmo modo como descrito no Exemplo 3, exceto que a solução é concentrada até um peso final correspondendo a 65,0% de teor de sólidos.
A formulação acima descrita é usada para moldar as lentes e determinar os extraíveis pelo processo do Exemplo 3. Exemplo 7
A. Preparação do copolímero reticulável
Um reator de 2 L encamisado é equipado com um circuito de aquecimento/esfriamento, condensador de refluxo, adaptador de entrada de N2/vácuo, adaptador de tubo de alimentação e agitação mecânica suspensa. Uma solução é gerada por dissolução de 60,00 g de reticulador de PDMS produzido pelo procedimento descrito no Exemplo 1 em 241,6 g de 1- propanol. Esta solução é carregada para o reator e esfriada para 8°C. A so- lução é desgaseificada por evacuação para menos do que 15 χ 105 mPa (15 mBar), manutenção em vácuo por 15 minutos, e então pressurização nova- mente com nitrogênio seco. Este procedimento de remoção de gás é repeti- do por um total de 3 vezes. O reator é mantido sob uma manta de nitrogênio seco.
Em um frasco separado, uma solução de monômero é prepara-
da por mistura de 1,05 g de cloridrato de cisteamina, 25,83 g de DMA e 11,07 g de acrilato de metóxi poli(etileno glicol) (peso molecular = 454) e 140 g de 1-propanol, no mesmo modo como descrito no Exemplo 4. Esta solução é filtrada com um papel de filtro Waterman 540, e então adicionada ao reator através de uma unidade de remoção de gás e bomba de HPLC com uma vazão de 3,0 mL/minuto. A temperatura de reação é então elevada para 68°C com uma mudança gradual de aquecimento de cerca de uma hora.
Em um segundo frasco, uma solução de iniciador foi preparada dissolvendo-se 0,1 g de AIBN em 40 mL de 1-propanol. A solução é desga- seificada 3 vezes por evacuação para 80 χ 105 mPa (80 mBar), manutenção no vácuo por 5 minutos, e então pressurização novamente com nitrogênio.
Em um terceiro frasco, uma solução de alimentação é preparada misturando-se 1,95 g de cloridrato de cisteamina e 198,4 g de 1-propanol e então filtrando com papel de filtro Waterman 540. Esta solução é ciclada a- través do desgaseificador/bomba de HPLC durante diversos minutos.
Quando a temperatura do reator atinge 68°C, a solução de inici- ador é injetada no frasco de reação, e a bomba de dosagem é ativada, ali- mentando a cisteamina para o reator através do desgaseificador/bomba de HPLC durante 2 horas. A reação é então continuada a 68°C por umas 6 ho- ras adicionais, nas quais o aquecimento é descontinuado e o reator é deixa- do esfriar até a temperatura ambiente.
A mistura de reação é transferida para um frasco e o solvente removido a 40°C sob vácuo, em um evaporador rotativo, até que permane- cessem 1000 g da amostra. A solução é então lentamente misturada com 1000 g de água deionizada com agitação rápida. O solvente adicional é adi- cionalmente removido até que permanecessem cerca de 1000 g de amostra. Durante este processo de remoção, a solução gradualmente se torna uma 10
15
emulsão. O material resultante é purificado por ultrafiltração sobre uma membrana de corte de peso molecular de 10 kD até que a condutância do permeado esteja abaixo de 2,5 pS/cm.
A solução de copolímero purificada é acrilada no mesmo modo como descrito no Exemplo 3, exceto que 7,99 g de NaHCO3 e 11,59 ml_ de cloreto de acriloíla são usados para a reação. O produto é purificado por ul- trafiltração novamente com membrana de corte de peso molecular de 10 kD até que a condutância do permeado esteja abaixo de 2,5 μβ/αη. O macro- monômero final é isolado por lipofilização. B. Preparação das lentes de contato
O macromonômero da etapa A. acima descrita é formulado no mesmo modo como descrito no Exemplo 4, exceto que a solução é concen- trada até um peso final correspondendo a 65,0% de sólido.
A formulação acima descrita é usada para moldar as lentes se- guindo o processo conforme descrito no Exemplo 4.
A Tabela 2 lista as características das lentes produzidas nos E-
Exemplo Alongamento até a Ruptura, % Módulo E' MPa % de NVE (em I PA) Exemplo 6 240% 1,11 4,6% Exemplo 7 295% 0,73 8,4%
Exemplo 8
A. Preparação do copolímero reticulável Um reator de 2 L encamisado é equipado com um circuito de
aquecimento/esfriamento, adaptador de entrada de septo, condensador de refluxo com adaptador de entrada de N2, e agitação suspensa. Uma solução é gerada por dissolução de 54,86 g de PDMS-DAm produzido pelo Exemplo 2 em 200 g de 1-propanol. Esta solução foi carregada para o reator e esfria- da para 8°C. A solução é desgaseificada por evacuação até menos do que 5 χ 105 mPa (5 mBar), manutenção em vácuo por 15 minutos, e então pressu- rização novamente com nitrogênio seco. Este procedimento de remoção de gás é repetido por um total de 5 vezes. Em um frasco separado de 500 mL, equipado com agitação magnética e um adaptador de entrada de vácuo com válvula, 2,84 g de clori- drato de cisteamina são dissolvidos em 140 g de 1-propanol. Em um outro frasco de 500 mL, equipado com agitação magnética e adaptador de entrada de vácuo com válvula, uma solução de 28,84 g de Λ/,/V-dimetilacrilamida (Bimax Corporation) e 7,21 g de acrilato de hidroxietila (AIdrich) foi dissolvida em 210 g de 1-propanol. Em um frasco de 125 mL, similarmente equipado, 0,14 g de azo-bis(isobutironitrila) (AIdrich) é dissolvido em 14 g de 1- propanol. E em um quarto frasco de 100 mL, 0,72 g de acrilato de hidroxietila e 2,88 g de W,A/-dimetilacrilamida foram dissolvidos em 21 g de 1-propanol. Todas as quatro soluções foram desgaseificadas duas vezes por evacuação até 60 χ 105 mPa (60 mBar), manutenção do vácuo por 5 minutos, e então pressurização novamente com nitrogênio.
Sob um fluxo positivo de nitrogênio, o reator é aberto e o clori- drato de cisteamina e a maior das duas soluções de A/,/\/-dimetilacrilamida / acrilato de hidroxietila foram carregados para o reator. Ainda mantendo-se a 8°C, o reator é desgaseificado por evacuação até menos do que 5 χ 105 mPa (5 mBar) e manutenção por 5 minutos, então pressurização novamente com nitrogênio. Efetuou-se um total de quatro ciclos de degaseificação. A solução contendo 0,72 g de acrilato de hidroxietila e 2,88 g de N1N- dimetilacrilamida é carregada para o reservatório de uma bomba de HPLC Alltech 301, equipada com uma unidade de degaseificação em linha Alltech 590516. A saída é posicionada para retornar o fluido para o reservatório, e a bomba corre em uma taxa de 0,146 mL/min por 30 minutos para desoxige- nar adicionalmente a solução.
O reator é então aquecido para 68°C, e a bomba de HPLC é inter- rompida e a sua saída afixada ao fluido de queda na mistura de reação sem contatar as paredes do vaso. Quando na temperatura, a solução de azo- bis(isobutironitrila) é injetada no reator com uma seringa e a bomba de HPLC é iniciada. A solução é dosada para o reator durante três horas, e então 10 mL de propanol filtrado são corridos através das linhas de HPLC para o reator como um enxágue. O reator é então esfriado até a temperatura ambiente. A mistura de reação é então transferida para um frasco e remo- vida a vácuo a 40°C /100 χ 105 mPa (100 mBar) em um evaporador rotativo, para remover o 1-propanol. Após os primeiros 344 g de 1-propanol serem removidos, 500 g de água foram adicionados lentamente, com agitação, pa- ra criar uma emulsão. A emulsão é então adicionalmente removida do 1- propanol até que 473 g de destilado fossem coletados. 600 g de água foram novamente adicionados de volta para a emulsão, e a troca de solvente é continuada para coletar uns 150 g finais de destilado. Esta emulsão é então acrilada com 6,2 mL de cloreto de acriloíla pelo procedimento descrito no Exemplo 3. A emulsão é então drenada do reator, diluída para 3,5 L e filtrada para exclusão de 16 μιη. A emulsão é purificada por diafiltração (corte de peso molecular nominal, 10.000D) com água deionizada até a condutância do permeado estar abaixo de 2,5 με/αη, e o polímero é isolado por Iiofiliza- ção.
B. Preparação das lentes de contato
20,71 g do polímero produzido pelo método acima são dissolvi- dos em 107,34 g de 1-PropanoI e filtrados para exclusão de 17 μιη. 117,83 g do produto são recuperados em 16,22% de sólidos. 4,78 g de uma solução a 1% de lrgacure-2959 em 1-PropanoI foram adicionados, e a solução é con- centrada em um evaporador rotativo até um peso total de 29,40 g.
A formulação acima descrita é dosada para os moldes de poli- propileno e irradiada por 13,22 segundos sob uma luz UV tendo intensidade de 1,89 mW/cm2. As lentes são desbloqueadas com uma mistura de isopro- panol e água a 80/20 (v/v), e então hidratadas por saturação em água por um dia. As lentes têm as seguintes propriedades:
A Tabela 3 lista as características das lentes produzidas no E-
xemplo 8:
Exemplo Teor de água % Módulo E' MPa % de NVE (em metanol) Exemplo 8 24,5% 0,7 4,5%
O Módulo E' é medido em um instrumento de teste de tração
Vitrodyne. O teor de água é medido pesando-se as lentes úmidas, então se- cando a 50°C sob vácuo (<10 χ 105 mPa (10 mBar)), e pesando-se as lentes secas. A diferença expressa como uma porcentagem de peso da lente úmi- da é o teor de água.
Os extraíveis são medidos de acordo com o procedimento des- crito no Exemplo 3. O metanol é usado na extração para este Exemplo 8. Exemplo 9
Um reator de 2 L encamisado é equipado com um circuito de aquecimento/esfriamento, adaptador de entrada de septo, condensador de refluxo com adaptador de entrada de N2, e agitação suspensa. Uma solução é gerada por dissolução de 48,76 g de PDMS-DAm produzido pelo procedi- mento descrito no Exemplo 1 e 17,71 g de PDMS-DAm produzido pelo pro- cedimento descrito no Exemplo 2 em 150 g de 1-propanol. Esta solução é carregada para o reator e esfriada para 8°C. A solução é desgaseificada por evacuação até menos do que 5 χ 105 mPa (5 mBar), manutenção em vácuo por 15 minutos, e então pressurização novamente com nitrogênio seco. Este procedimento de remoção de gás é repetido por um total de 5 vezes.
Em um frasco separado de 500 mL, equipado com agitação magnética e um adaptador de entrada de vácuo com válvula, 1,93 g de clori- drato de cisteamina é dissolvido em 300 mL de 1-propanol. Em um outro frasco de 500 mL, equipado com agitação magnética e adaptador de entrada de vácuo com válvula, uma solução de 31,27 g de A/,/V-dimetilacrilamida (Bimax Corporation) é dissolvida em 300 mL de 1-propanol. Em um terceiro frasco, similarmente equipado, 0,35 g de azo-bis(isobutironitrila) é dissolvido em 150 g de 1-propanol. Todas as três soluções são desgaseificadas duas vezes por evacuação até 60 χ 105 mPa (60 mBar), manutenção do vácuo por minutos, e então pressurização novamente com nitrogênio.
Sob um fluxo positivo de nitrogênio, o reator é aberto e as solu- ções de cloridrato de cisteamina, A/,A/-dimetilacrilamida, e azo- bis(isobutironitrila) são carregadas para o reator. Ainda mantendo-se a 8°C, o reator é desgaseificado por evacuação até menos do que 5 χ 105 mPa (5 mBar) e manutenção por 5 minutos, então pressurização novamente com nitrogênio. Efetuou-se um total de quatro ciclos de degaseificação. Retira-se uma amostra da mistura de reação. O reator é então aquecido para 68°C e mantido na temperatura, sob nitrogênio, com agitação. O reator é amostrado assim que a temperatura atingiu 68°C, e novamente em 0,5 hora após atingir 68°, em 1,63 hora, em 2,5 horas, em 4,5 horas, e em 19 horas. Estas amos- tras são armazenadas a -100C até estarem prontas para análise.
As amostras são analisadas por cromatografia gasosa para de- terminar o consumo de /V,A/-dimetilacrilamida. A cromatografia é efetuada em um aparelho Agilent 6890, usando injeção sem divisão em uma entrada a 250°C, usando uma coluna DB-1, fase móvel de hélio, isobárica a 53,09 kPa (7,7 psi). Um detector de ionização de chama é usado. O forno da GC é programado para iniciar e manter-se a 100°C por 10 minutos; para mudar gradualmente, a 5°C/min, para 175°C; para mudar gradualmente então a 15°C/min para 325°C; e então para manter-se a 325°C por cinco minutos. As quantidades de A/,A/-dimetilacrilamida são quantificadas por contagens da área contra padrões conhecidos, por métodos conhecidos para aqueles ver- sados na técnica. Exemplo 10
Um reator de 2 L encamisado é equipado com um circuito de aquecimento/esfriamento, adaptador de entrada de septo, condensador de refluxo com adaptador de entrada de N2, e agitação suspensa. Uma solução é gerada por dissolução de 50,83 g de PDMS-DAm produzido pelo procedi- mento descrito no Exemplo 1 e 12,93 g de PDMS-DAm produzido pelo pro- cedimento descrito no Exemplo 2 em 150 g de 1-propanol. Esta solução é carregada para o reator e esfriada para 8°C. A solução é desgaseificada por evacuação até menos do que 5 χ 105 mPa (5 mBar), manutenção em vácuo por 15 minutos, e então pressurização novamente com nitrogênio seco. Este procedimento de remoção de gás é repetido por um total de 5 vezes.
Em um frasco separado de 500 ml_, equipado com agitação magnética e um adaptador de entrada de vácuo com válvula, 2,86 g de clori- drato de cisteamina são dissolvidos em 300 ml_ de 1-propanol. Em um outro frasco de 500 ml_, equipado com agitação magnética e adaptador de entrada de vácuo com válvula, uma solução de 20,53 g de acrilato de hidroxietila e 17,57 g de A/,A/-dimetilacrilamida é dissolvida em 300 mL de 1-propanol. Em um terceiro frasco, similarmente equipado, 0,12 g de azo-bis(isobutironitrila) é dissolvido em 150 g de 1-propanol. Todas as três soluções são desgaseifi- cadas duas vezes por evacuação até 60 χ 105 mPa (60 mBar), manutenção do vácuo por 5 minutos, e então pressurização novamente com nitrogênio.
Sob um fluxo positivo de nitrogênio, o reator é aberto, e as solu- ções de cloridrato de cisteamina e monômeros são carregadas para o reator. Ainda mantendo-se a 8°C, o reator é desgaseificado por evacuação até me- nos do que 5 χ 105 mPa (5 mBar) e manutenção por 5 minutos, então pres- surização novamente com nitrogênio. Efetuou-se um total de quatro ciclos de degaseificação. O reator é então aquecido para 68°C e mantido na tempera- tura, sob nitrogênio, com agitação. A solução desgaseificada de azo- bis(isobutironitrila) é injetada na mistura de reação e uma amostra é retirada. O reator é amostrado novamente em 1 hora após atingir 68°, em 2 horas, em 5 horas, em 18,75 horas, e em 21 horas. Estas amostras são armazenadas a -10°C até estarem prontas para análise. As amostras são analisadas por cromatografia gasosa para determinar o consumo de A/,A/-dimetilacrilamida conforme o método descrito no Exemplo Comparativo 8. Os dados são mos- trados na tabela a seguir: A Tabela 4 lista o consumo de DMA, % com o tempo, para os Exemplos 9 e 10: __
Tempo (h) Exemplo 9 Exemplo 10 Consumo de DMA, (%) Consumo de DMA, (%) 0 10 0 0,5 20 — 1 90 30 2 95 55 3 95 ~ — 70 18 — 90
No Exemplo 10, a mistura de monômeros é HEA : DMA equimo-
lar. Os dados acima indicam que a reatividade do DMA, no Exemplo 10, é muito menor do que quando o DMA é o único monômero, no Exemplo 9.

Claims (14)

1. Prepolímero actinicamente reticulável, caracterizado pelo fato de que é obtido por: (a) copolimerização de uma mistura polimerizável para obter um copolímero com primeiros grupos funcionais, onde a mistura polimerizável compreende um primeiro monômero hidrofílico, pelo menos um reticulador contendo polissiloxano, um agente de transferência de cadeia tendo um pri- meiro grupo funcional, um segundo monômero hidrofílico; e (b) reação de um composto orgânico com o produto de copoli- merização para formar o prepolímero reticulável tendo grupos etilenicamente insaturados, onde o composto orgânico compreende um grupo etilenicamen- te insaturado e um segundo grupo funcional, onde o segundo grupo funcio- nal do composto orgânico reage com um dos primeiros grupos funcionais do produto de copolimerização, onde o segundo monômero hidrofílico está pre- sente em uma quantidade suficiente para produzir o prepolímero resultante que, após purificação, pode ser reticulado actínica ou termicamente para formar um material de silicone hidrogel, onde o material de silicone hidrogel tem uma quantidade de 10% ou menos de extraíveis não voláteis.
2. Prepolímero de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o material de silicone hidrogel tem de 10% ou menos de extraíveis não voláteis, onde o segundo monômero hidrofílico é selecionado a partir do grupo que consiste em acrilato de 2-hidroxietila (HEA), metacrilato de glicidila (GMA), N-vinilpirrolidona (NVP), ácido acrílico (AA), e um (met)acrilato de Ci-C4-alcóxi polietileno glicol tendo um peso molecular mé- dio ponderai de 200 a 1500.
3. Prepolímero de acordo com a reivindicação 2, caracterizado pelo fato de que o material de silicone hidrogel tem de 5% ou menos de ex- traíveis não voláteis.
4. Prepolímero de acordo com a reivindicação 2, caracterizado pelo fato de que o primeiro monômero hidrofílico é (CrC4-alquil)acrilamida, N,N-di(Ci-C4-alquil)acrilamida, ou mistura dos mesmos.
5. Prepolímero de acordo com a reivindicação 2, caracterizado pelo fato de que o primeiro monômero hidrofílico é DMA e o segundo monô- mero hidrofílico é um (met)acrilato de Ci-C4-alcóxi polietileno glicol tendo um peso molecular médio ponderai de 300 a 1000.
6. Prepolímero de acordo com a reivindicação 2, caracterizado pelo fato de que o primeiro monômero hidrofílico é DMA e o segundo monô- mero hidrofílico é HEA.
7. Prepolímero de acordo com a reivindicação 2, caracterizado pelo fato de que o primeiro monômero hidrofílico é DMA e o segundo monô- mero hidrofílico é uma mistura de HEA e AA.
8. Prepolímero de acordo com a reivindicação 2, caracterizado pelo fato de que o reticulador contendo polissiloxano é um polissiloxano de fórmula <formula>formula see original document page 58</formula> na qual (alq) é alquileno tendo até 20 átomos de carbono, os quais podem ser interrompidos por -O-; X é -O- ou -NR8-, Re é hidrogênio ou Ci-C6-alquila, Q é um radical orgânico compreendendo um grupo reticulável ou polimerizável, 80-100% dos radicais R6, R6', Re", Re", Re*, R?, R/ e R7", independentemente um do outro, são Ci-C8-alquila e 0-20% dos radicais R6, R6', R6", R6'", R6*, R7, R7' e R7", independentemente um do outro, são fenila não substituída ou substituída com CrC4 alquila ou C1-C4- alcóxi, flúor(Cr Cie-alquila), ciano(CrCi2-alquila), hidróxi-CrC6-alquila ou amino-Ci-C6- alquila, χ é o número 0 ou 1, di é um número inteiro de 5 a 700, d2 é um nú- mero inteiro de 0 a 8 se χ for 0, e é 2 a 10 se χ for 1, e a soma de (di+d2> é de 5 a 700.
9. Prepolímero de acordo com a reivindicação 2, caracterizado pelo fato de que o reticulador contendo polissiloxano é um polissiloxano de fórmula <formula>formula see original document page 59</formula> onde Re, Re', R7 e R7' são, cada um, metila, di é um número in- teiro de 10 a 300, (alq) é C2-Ce alquileno linear ou ramificado ou um radical - <formula>formula see original document page 59</formula>
10. Prepolímero de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o agente de transferência de cadeia é um tiol primário orgâ- nico tendo um grupo hidróxi, amino, N-Ci-C6-alquilamino ou carbóxi.
11. Prepolímero de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que os componentes na etapa (a) são usados em uma razão molar de 0,5 a 5 equivalentes de agente de transferência de cadeia : 1 equi- valente de reticulador contendo polissiloxano : 5 a 60 de equivalentes de monômero(s) hidrofílico(s).
12. Prepolímero de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o copolímero da etapa (a) é reagido na etapa (b) com um composto de fórmula <formula>formula see original document page 59</formula> <formula>formula see original document page 60</formula> onde Ri3 é halogênio, hidróxi, Ci-C6-alcóxi ou fenóxi não substi- tuído ou substituído com hidróxi, Ru e Ri5 são, cada um independentemente do outro, hidrogênio, Ci-C4-alquila, fenila, carbóxi ou halogênio, Ri6 é hidro- gênio, Ci-C4-alquila ou halogênio, R17 e R17' são, cada um, um radical etile- nicamente insaturado tendo de 2 a 6 átomos de C, ou Ri7 e Ri7' juntos for- mam um radical bivalente -C(Ri4)=C(Rie)-, onde Ri4 e Ri6 são como defini- dos acima, e (Alq*) é CrC6-alquileno, e (Alq**) é C2-Ci2-alquileno.
13. Lente de contato macia, caracterizada pelo fato de que com- preende um material de silicone hidrogel que é obtido por cura de um mate- rial formador de lente em um molde, onde o material formador de lente com- preende um prepolímero actinicamente reticulável ou polimerizável como definido em qualquer uma das reivindicações 1 a 12, onde o prepolímero é obtido por: (a) copolimerização de uma mistura polimerizável para obter um copolímero com primeiros grupos funcionais, onde a mistura polimerizável compreende um primeiro monômero hidrofílico, pelo menos um reticulador contendo polissiloxano, um agente de transferência de cadeia tendo um pri- meiro grupo funcional, um segundo monômero hidrofílico; e (b) reação de um composto orgânico com o produto de copoli- merização para formar o prepolímero reticulável tendo grupos etilenicamente insaturados, onde o composto orgânico compreende um grupo etilenicamen- te insaturado e um segundo grupo funcional, onde o segundo grupo funcio- nal do composto orgânico reage com um dos primeiros grupos funcionais do produto de copolimerização, onde o segundo monômero hidrofílico está pre- sente em uma quantidade suficiente para produzir o prepolímero resultante que, após purificação, pode ser reticulado actínica ou termicamente para formar um material de silicone hidrogel, onde o material de silicone hidrogel tem uma quantidade reduzida de extraíveis não voláteis.
14. Processo para a manufatura de um prepolímero actinicamen- te reticulável, caracterizado pelo fato de que compreende: (1) obter uma mistura de reação compreendendo um primeiro monômero hidrofílico, pelo menos um reticulador contendo polissiloxano, um segundo monômero hidrofílico, e um agente de transferência de cadeia ten- do um primeiro grupo funcional e presente em uma quantidade para ter uma concentração inicial desejada; (2) ajustar a temperatura da mistura de reação para iniciar a rea- ção de polimerização; (3) dosar o agente de transferência de cadeia na mistura de rea- ção em uma taxa suficiente para ter uma concentração comparável à con- centração inicial desejada até ser adicionada uma quantidade total desejada do agente de transferência de cadeia; (4) após o término da dosagem do agente de transferência de cadeia, manter a mistura de reação na temperatura de reação para comple- tar a reação, de modo a obter um produto de copolimerização com primeiros grupos funcionais; e (5) reagir um composto orgânico com o produto de copolimeriza- ção para formar o prepolímero reticulável tendo grupos etilenicamente insa- turados, onde o composto orgânico compreende um grupo etilenicamente insaturado e um segundo grupo funcional, onde o segundo grupo funcional do composto orgânico reage com um dos primeiros grupos funcionais do produto de copolimerização, onde o dito prepolímero reticulável pode ser reticulado para formar um material de silicone hidrogel. onde a parte do agente de transferência de cadeia que está pre- sente na mistura de reação inicial de acordo com (1) é de 10 a 40 % em pe- so do peso total do agente de transferência de cadeia, e os 60 a 90 % em peso restantes são dosados na etapa (3), onde o segundo monômero hidro- fílico é selecionado a partir do grupo que consiste em acrilato de 2- hidroxietila (HEA)1 metacrilato de glicidila (GMA)1 N-vinilpirrolidona (NVP)1 ácido acrílico (AA)1 e um (met)acrilato de Ci-C4-alcóxi polietileno glicol tendo um peso molecular médio ponderai de 200 a 1500; e onde a temperatura da mistura de reação é ajustada para uma temperatura entre 35 a 80°C na etapa (2) e é mantida nas etapas (3) e (4).
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Free format text: EM VIRTUDE DO ARQUIVAMENTO PUBLICADO NA RPI 2594 DE 24-09-2020 E CONSIDERANDO AUSENCIA DE MANIFESTACAO DENTRO DOS PRAZOS LEGAIS, INFORMO QUE CABE SER MANTIDO O ARQUIVAMENTO DO PEDIDO DE PATENTE, CONFORME O DISPOSTO NO ARTIGO 12, DA RESOLUCAO 113/2013.