BRPI0906434B1 - macromonômero de polissiloxano hidrofílico purificado, método de produzir o mesmo, homopolímero, material de lente oftálmica, lente oftálmica e lente de contato - Google Patents
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Abstract
macromonômero de polissiloxano hidrofílico purificado, método de produzir o mesmo, homopolímero, material de lente oftálmica, lente oftálmica e lente de contato problema a ser resolvido prover uma lente oftálmica que pode ser usada com maior segurança, isto é, prover um material transparente que apresenta uma elevada permeabilidade a oxigênio e uma elevada propriedade hidrofílica e prover um novo monômero para ser uma matéria-prima para a mesma. solução um macromonômero de polissiloxano hidrofílico contém polioxietileno como cadeias laterais hidrofílicas em uma cadeia principal de polissiloxano, em que transparência, permeabilidade a oxigênio, e propriedades hidrofílicas do material são controladas por regulação do comprimento da cadeia principal de polissiloxano, pelo comprimento das cadeias laterais de polioxietileno hidrofílico, e pelo número das cadeias laterais.
Description
“MACROMONÔMERO DE POLISSILOXANO HIDROFÍLICO PURIFICADO, MÉTODO DE PRODUZIR O MESMO, HOMOPOLÍMERO, MATERIAL DE LENTE OFTÁLMICA, LENTE OFTÁLMICA E LENTE DE CONTATO”
CAMPO TÉCNICO [001] A presente invenção refere-se a novos macromonômeros de polissiloxano hidrofílicos, métodos, e lentes oftálmicas empregando os macromonômeros de polissiloxano hidrofílicos e, em particular, a uma lente de contato. Em maiores detalhes, a presente invenção refere-se a uma lente de contato tendo tanto permeabilidade a oxigênio como uma propriedade hidrofílica, e matérias primas para a mesma.
TÉCNICA ANTECEDENTE [002] Uma elevada permeabilidade a oxigênio é demandada para lentes oftálmicas, em particular, para lentes de contato, que precisam do suprimento de oxigênio, necessário para manter o estado saudável da córnea, do meio do ar. Em anos recentes, lentes de contato, em que monômeros de siloxano como matérias primas são empregados para melhorar a permeabilidade a oxigênio, foram desenvolvidas.
[003] Elevadas propriedades hidrofílicas assim como permeabilidade a oxigênio são também demandadas para lentes de contato. As lentes de contato com elevadas propriedades hidrofílicas são ditas como tendo geralmente um bom conforto no uso e como sendo usadas de modo confortável durante um longo tempo. Os monômeros hidrofílicos são comumente usados como matérias primas a fim de melhorar propriedade hidrofílica de lentes de contato.
[004] Para produzir uma lente de contato tendo tanto uma elevada permeabilidade a oxigênio como uma elevada propriedade hidrofílica, é necessário usar tanto um monômero de siloxano como um monômero hidrofílico como matérias primas; no entanto, porque um monômero de siloxano tem uma elevada propriedade
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2/33 hidrofóbica em geral e assim tem uma fraca compatibilidade com um monômero hidrofílico, ocorre separação de fase, o que torna difícil produzir lentes de contato transparentes. A fim de resolver este problema, monômeros de siloxano hidrofilizados foram desenvolvidos.
[005] Por exemplo, lentes de contato hidrofílicas produzidas a partir de polissiloxano contendo cadeias laterais hidrofílicas são descritas no Documento de Patente 1 e Documento de Patente 2, em que compostos contendo grupos poliéter, grupos hidroxila, grupos amida, e grupos amina quaternária como cadeias laterais hidrofílicas são selecionados; no entanto, porque o polissiloxano especificamente descrito contém comparativamente muitas cadeias laterais hidrofílicas que tem um peso molecular comparativamente baixo, por molécula, um equilíbrio entre uma propriedade hidrofílica e permeabilidade a oxigênio é inadequada, e foi difícil usar o polissiloxano como uma material prima para uma lente oftálmica com elevada permeabilidade a oxigênio e uma elevada propriedade hidrofílica [006] Um artigo para moldagem de plástico, produzido a partir de plástico que inclui um composto tendo um grupo com uma ligação dupla polimerizável, um grupo hidroxila, um grupo organossiloxano, e um grupo amida como um ingrediente de polimerização é descrito no Documento de Patente 3. O ingrediente de polimerização permite a produção do artigo de moldagem de plástico com elevada transparência, elevada permeabilidade a oxigênio, boa umectabilidade em água, e boas propriedades mecânicas. No entanto, porque o composto especificamente descrito tem cadeias curtas de siloxano, uma permeabilidade a oxigênio efetiva não foi obtida. Além disso, porque o composto tem somente um grupo funcional polimerizável por molécula, uma resistência apropriada foi excluída.
[007] Uma lente de contato mole de hidrogel compreendendo um monômero de siloxano hidrofílico e um copolímero do mesmo é descrita no Documento de Patente 4, Documento de Patente 5 e Documento de Patente 6, em
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3/33 que os monômeros de siloxano hidrofílicos contêm cadeias principais, em que os grupos polimerizáveis e cadeias polissiloxano são ligados através de grupos uretano ou uréia, incluindo hidrocarboneto substituído com flúor e grupos polioxialquileno como cadeias laterais. Porque os monômeros de siloxano hidrofílicos contendo grupos uretano ou uréia tem elevadas forças intermoleculares, copolímeros dos mesmos são também propensos a ter um modulo de elasticidade comparativamente elevado, e existem casos onde a flexibilidade afetando muito o conforto de uso de lentes de contato foi perdida.
[008] [Documento de Patente 1] Publicação de Patente JP No. 62-29776 [009] [Documento de Patente 2] Publicação de Patente JP No. 62-29777 [0010] [Documento de Patente 3] Patente JP No. 3.644.177 [0011] [Documento de Patente 4] Publicação Internacional WO 01/044861 [0012] [Documento de Patente 5] Publicação Internacional WO 2006/026474 [0013] [Documento de Patente 6] Patente JP No. 3.441.024
DESCRIÇÃO DA INVENÇÃO
Problemas a serem resolvidos pela invenção [0014] A presente invenção refere-se a problemas de prover uma lente oftálmica, em particular, lente de contato, que tem tanto permeabilidade a oxigênio como uma propriedade hidrofílica; e de prover um novo macromonômero de polissiloxano hidrofílico, que pode ser usado como uma matéria prima do mesmo, e um método de produção do macromonômero.
Meios para resolver os problemas [0015] Como um resultado de busca intensiva, o uso de um macromonômero de polissiloxano hidrofílico como uma matéria prima, contendo uma cadeia principal de polissiloxano incluindo polioxietilenos como cadeias laterais hidrofílicas, foi verificado como sendo efetivo na busca por tanto uma elevada permeabilidade a oxigênio como uma elevada propriedade hidrofílica de uma lente
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4/33 oftálmica, em particular, uma lente de contato. Além disso, a permeabilidade a oxigênio e a propriedade hidrofílica foram verificadas como sendo altamente afetadas pelo comprimento da cadeia principal do polissiloxano, o comprimento das cadeias laterais do polioxietileno hidrofílico e o número das cadeias laterais incluídas, e a invenção foi assim alcançada. Um macromonômero de polissiloxano hidrofílico, em que ambos os terminais de uma cadeia principal têm grupos funcionais polimerizáveis e os grupos funcionais polimerizáveis e polissiloxano da cadeia principal são ligados através de grupos éster, foi ainda verificado como sendo efetivo para controlar de modo adequado a resistência e o modulo de elasticidade que afetam muito a facilidade e o conforto de uso de uma lente de contato.
[0016] Especificamente, um macromonômero de polissiloxano hidrofílico apresentado na fórmula geral (1) é exemplificado:
H2C
R
O
CH3 CH3
CH3 CH3 '3 '3 '3
R
CH2
O (1) c3hso4ch2ch2oVr2 ' 'n em que R1 é selecionado dentre ou hidrogênio ou um grupo metila; R2 é selecionado dentre ou hidrogênio ou um grupo hidrocarboneto C1-4; m representa um inteiro de 0 a 10; n representa um inteiro de 4 a 100; a e b representam inteiros de 1 ou mais; a+b é igual a 20-500; b/(a+b) é igual a 0,01-0,22; e a configuração de unidades siloxano inclui uma configuração aleatória.
[0017] Deve ser notado que a configuração de unidades siloxano inclui uma configuração aleatória significa que as unidades siloxano contendo polioxietileno como cadeias laterais hidrofílicas e unidades siloxano excluindo as cadeias laterais de polioxietileno podem ser dispostas aleatoriamente ou em forma de bloco, ou configurações aleatórias ou em bloco podem co-existir em uma molécula. Uma taxa entre configurações aleatórias ou em bloco também pode ser opcional, por exemplo,
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5/33 somente uma configuração aleatória ou em bloco pode ser incluída em uma molécula, as configurações aleatória ou em bloco pode ser incluída em uma taxa opcional.
[0018] A presente invenção também se refere aos macromonômeros de polissiloxano hidrofílicos, em que a e b, apresentados na fórmula geral (1), representam 25-200 e 2-20, respectivamente; a macromonômeros de polissiloxano hidrofílicos, em que n, apresentados na fórmula geral (1), representa 5-20; e a macromonômeros de polissiloxano hidrofílicos, em que a e b, apresentados na fórmula geral (1), representam 25-160 e 3-10, respectivamente, e n representa 5-15.
[0019] Além do mais, a presente invenção também se refere a métodos de produzir macromonômeros de polissiloxano hidrofílicos representados pela fórmula geral (1), que é obtido via polissiloxano representado pela fórmula geral (2) como um intermediário:
Ri
CH3 ch3 ch3 ch3
H;.;C
O
CH3 CH3c H
CH3
R
CH2
O (2) em que R1 é selecionado dentre ou hidrogênio ou um grupo metila; m representa um inteiro de 0 a 10; c e d representam inteiros de 1 ou mais; c+d é igual a 20-500; d/(c+d) é igual a 0,01-0,22; e a configuração de unidades siloxano inclui uma configuração aleatória.
[0020] Em maiores detalhes, a presente invenção também se refere a um método em que a etapa de produzir o polissiloxano intermediário representado pela fórmula geral (2) é realizada por polimerização de abertura de anel de dimetilsiloxano cíclico, siloxano cíclico tendo hidrossilano (Si-H), e siloxano tendo grupos (met)acrílicos em ambos os terminais usando um catalisador ácido e parando a polimerização de abertura de anel por reação de neutralização com uma solução aquosa básica.
[0021] A presente invenção também se refere a um método de produzir os macromonômeros de polissiloxano hidrofílicos representados pela fórmula geral (1)
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6/33 compreendendo a reação de hidrossililação do intermediário representado pela fórmula geral (2) com éter alílico de polietileno glicol representado pela fórmula geral (3):
H2C=CH-CH2-O-^CH2-CH2-O^ R2 (3) n
em que R2 é selecionado dentre ou hidrogênio ou um grupo hidrocarboneto C1-4; e n representa um inteiro de 4 a 100.
[0022] A reação de hidrossililação pode usar, como um catalisador para a mesma, um catalisador contendo platina, e o método de produção pode ainda compreender a etapa de lavar o macromonômero de polissiloxano hidrofílico com um solvente após a reação.
[0023] Além do mais, a presente invenção também se refere a homopolímeros dos macromonômeros de polissiloxano hidrofílicos acima mencionados, ou a copolímeros copolimerizados dos macromonômeros de polissiloxano hidrofílicos acima mencionados com um ou mais monômeros polimerizáveis, os materiais da lente oftálmica empregando estes polímeros, e lentes oftálmicas e lentes de contato empregando estes materiais.
Efeitos da invenção [0024] Porque um macromonômero de polissiloxano hidrofílico da a presente invenção tem uma boa compatibilidade com misturas polimerizáveis contendo um monômero hidrofílico, um copolímero transparente é obtido, e uma elevada permeabilidade a oxigênio pode ser também mantida. Os macromonômero de polissiloxano hidrofílico utilizando estas características é utilizável como um material de lente oftálmica com uma elevada propriedade hidrofílica e elevada permeabilidade a oxigênio. Deve ser notado que as lentes oftálmicas, apesar de não serem limitadas em particular, são preferivelmente entendidas como sendo lentes adequadas para o segmento do olho anterior para fins como correção da visão, teste e terapia, e preferivelmente incluem, por exemplo, uma lente intraocular, uma lente
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7/33 para córnea, e uma lente de contato.
Breve Descrição dos Desenhos [0025] Figura 1 é um gráfico de 1H- RMN de um macromonômero de polissiloxano hidrofílico A.
[0026] FIG. 2 é um gráfico de absorção de infravermelho de um macromonômero de polissiloxano hidrofílico A.
Melhor Modo para Realizar a Invenção [0027] A presente invenção é especificamente descrita abaixo.
[0028] Na fórmula geral acima mencionada (1), representando a matéria prima de uma lente oftálmica com tanto elevada permeabilidade a oxigênio e como elevada propriedade hidrofílica, em particular, uma lente de contato, uma combinação de a+b, determinando o comprimento de uma cadeia principal de polissiloxano, b/(a+b), determinando o teor percentual de cadeias laterais hidrofílicas, e o número n de polioxietilenos ligados que são as cadeias laterais hidrofílicas, são importantes, em que a+b é igual a 20-500, b/(a+b) é igual a 0,01-0,22, e n representa 4-100; preferivelmente a+b é igual a 27-220, b/(a+b) é igual a 0,01-0,15, e n representa
5-20; mais preferivelmente, a+b é igual a 28-160, b/(a+b) é igual a 0,01-0,10, e n representa 5-15. Além do mais, a e b por molécula específica de macromonômero de polissiloxano hidrofílico são preferivelmente iguais a 25-200 e 2-20, respectivamente; mais preferivelmente, 25-160 e 3-10, respectivamente, permitindo um equilíbrio entre permeabilidade a oxigênio e uma propriedade hidrofílica [0029] Vários métodos de sintetizar um macromonômero de polissiloxano hidrofílico descritos na presente invenção são concebíveis e incluem, por exemplo, um método como descrito abaixo, via um intermediário de polissiloxano representado pela fórmula geral (2) mostrada abaixo.
[0030] Especificamente, a polimerização de abertura de anel de uma mistura de dimetilsiloxano cíclico, siloxano cíclico tendo hidrossilano (Si-H), e dissiloxano
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8/33 tendo grupos (met)acrílicos em ambos os terminais é realizada usando um catalisador de ácido, como ácido sulfúrico, ácido trifluorometanossulfônico ou argila ácida, para dar um intermediário de polissiloxano contendo grupos (met)acrílicos em ambos os terminais como mostrado na fórmula geral (2):
R1 CH3 CH3 CH3 CH3
H2C jí
O
R
ch2
O (2) em que R1 é selecionado dentre ou hidrogênio ou um grupo metila; m representa um inteiro de 0 a 10; c e d representam inteiros de 1 ou mais; c+d é igual a 20-500; d/(c+d) é igual a 0,01-0,22; e a configuração de unidades siloxano inclui uma configuração aleatória.
[0031] Na fórmula geral (2), a relação e o número total de c e d podem ser opcionalmente controlados por variação da relação de composição do dimetilsiloxano cíclico, siloxano cíclico tendo hidrossilano (Si-H), e dissiloxano tendo grupos (met)acrílicos em ambos os terminais. Um intermediário de polissiloxano obtido deste modo não tem um peso molecular único, mas tem uma distribuição de peso molecular como no caso de um polímero sintético típico.
[0032] Um método de síntese é descrito em maiores detalhes. Após a polimerização de abertura de anel de uma mistura de dimetilsiloxano cíclico, siloxano cíclico tendo hidrossilano (Si-H), e siloxano tendo grupos (met)acrílicos em ambos os terminais usando um catalisador ácido como ácido sulfúrico, ácido trifluorometanossulfônico ou argila ácida, preferivelmente ácido trifluorometanossulfônico tendo uma acidez elevada e uma elevada atividade catalítica, a reação pode ser parada por adição de uma solução aquosa básica. A solução aquosa básica preferivelmente tem um pH de mais do que 7, mas 14 ou menos, mais preferivelmente um pH fracamente básico de mais de 7, mas 9 ou menos que inibe a ocorrência da reação lateral.
[0033] Como um solvente de reação, nem solvente pode ser usado na
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9/33 reação ou um solvente que não inibe a polimerização de abertura de anel por um catalisador ácido pode ser usado. Os solventes de reação incluem, por exemplo, tetrahidrofurano, dioxano, hexano, ciclohexano, heptano, cicloheptano, clorofórmio, diclorometano, dicloroetano, dimetoxietano, tolueno, benzeno, xileno, éter dietílico, éter diisopropiílico, acetona, e metil etil cetona. Dentre estes, os solventes excluindo hetero elementos, como oxigênio e nitrogênio, que suprimem a atividade de um catalisador ácido, são preferidos.
[0034] A temperatura de reação pode estar na faixa de 0-150°C, preferivelmente 20-100°C, mais preferivelmente 25-80°C. A maior temperatura de reação resulta em aceleração da reação, mas desfavoravelmente permite a ocorrência de uma reação lateral devido à polimerização de, por exemplo, grupos (met)acrílicos.
[0035] Um inibidor de polimerização, por exemplo, HQ (hidroquinona), BHT (2,6-di-t-butil-4-metilfenol) ou MQ (p-metoxifenol), podem ser previamente adicionados em um sistema de reação para inibir a reação lateral devido à polimerização de radical de, por exemplo, grupos (met)acrílicos durantes a polimerização de abertura de anel.
[0036] Um exemplo de um método de produzir um polissiloxano intermediário reapresentado pela fórmula geral acima mencionada (2) inclui um método compreendendo a etapa de sintetizar um composto representado pela fórmula geral (6) como um intermediário, como mostrado na seguinte fórmula de reação (b):
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em que Ri é selecionado dentre ou hidrogênio ou um grupo metila; m representa um inteiro de 0 a 10; p e q representam inteiros de 3 a 10, preferivelmente de 3 a 5; c e d representam inteiros de 1 ou mais; c+d é igual a 20-500; d/(c+d) é igual a 0,01-0,22; e representa um inteiro de 0 a 500; e a configuração de unidades siloxano inclui uma configuração aleatória.
[0037] Siloxano tendo grupos (met)acrílicos em ambos os terminais, representado pela fórmula geral (6) é comercialmente disponível como TSL9706 (fabricado por Momentive), e também pode ser sintetizado pelos seguintes métodos, por exemplo.
[0038] Um primeiro exemplo de um método de sintetizar siloxano de fórmula geral (6) é mostrado nas fórmulas de reação (c) e (d) descrita abaixo. Isto é, o exemplo inclui um método compreendendo realizar a reação de hidrossililação entre siloxano tendo grupos SiH em ambos os terminais representado pela fórmula geral (9) e polioxialquileno tendo um grupo hidroxila terminal e um grupo alquila representado pela fórmula geral (10) para gerar um copolímero polioxialquileno-polissiloxano em bloco com ambos os grupos terminais hidroxila representados pela fórmula geral (7) na fórmula de reação (c); e então reagir o copolímero em bloco (7) obtido na reação acima mencionada com ácido (met) acrílico representado pela fórmula geral (8) ou um derivado reativo do mesmo para sintetizar siloxano tendo grupos (met)acrílicos em ambos os terminais representado pela fórmula geral (6) na seguinte formula de reação (d):
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Ri selecionado em que é
dentre ou hidrogênio ou um grupo metila; m representa um inteiro de 0 a 10; e representa um inteiro de 0 a 500.
[0039] Outro exemplo de um método de sintetizar siloxano de fórmula geral
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12/33 (6) é mostrado nas formulas de reação (e) e (f) como descrito abaixo. Isto é, o outro exemplo inclui um método compreendendo reagir polioxialquileno tendo um grupo hidroxila terminal e um grupo alquila representado pela fórmula geral (10) com ácido (met)acrílico representado pela fórmula geral (8) ou um derivado reativo do mesmo para gerar um polioxialquileno tendo um grupo alquila terminal e um grupo (met)acrílico representado pela fórmula geral (11) em fórmula de reação (e); e então realizando a reação de hidrossililação de (11) obtida na reação acima mencionada com siloxano tendo grupos SiH em ambos os terminais representados pela fórmula geral (9) para sintetizar siloxano tendo grupos (met)acrílicos em ambos os terminais representado pela fórmula geral (6) na seguinte fórmula de reação (f):
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em que Ri é selecionado dentre ou hidrogênio ou um grupo metila; m representa um inteiro de 0 a 10; e representa um inteiro de 0 a 500.
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14/33 [0040] A seguir, um macromonômero de polissiloxano hidrofílico representado pela fórmula geral (1) pode ser obtido por uma adição de éter alílico de polietileno glicol para o intermediário apresentado na fórmula geral (2) utilizando uma assim chamada reação de hidrossililação, que é uma reação de adição para hidrossilano usando um catalisador de metal de transição como ácido cloroplatínico. O macromonômero de polissiloxano hidrofílico também se torna um composto tendo uma distribuição de peso molecular assim como um intermediário polissiloxano do mesmo.
[0041] Para éter alílico de polietileno glicol como usado aqui, vários compostos podem ser usados dentre estes os compostos reapresentados na seguinte fórmula geral (3) são preferíveis. Na formula (3), R2 é selecionado dentre ou hidrogênio ou um grupo C1-4 hidrocarboneto; n representa um inteiro de 4 a 100, particularmente preferivelmente 5 a 20, ainda preferivelmente 5 a 15; e R2 é preferivelmente hidrogênio ou um grupo metila.
[0042] Além disso, quando realizando a reação, é importante adicionar uma maior quantidade de éter alílico de polietileno glicol do que uma relação estequiométrica, permitindo a inibição de uma reação lateral devido a um grupo SiH não reagido, por exemplo, inibição de hidrólise para obter um macromonômero de qualidade estável. Além disso, éter alílico de polietileno glicol em excesso pode ser facilmente removido por um método de purificação com um solvente como descrito abaixo, após a reação.
H2C=CH-CH2—o4cH2CH2o4-R2 (3) x zn [0043] Os catalisadores de metal de transição para a reação de hidrossililação incluem, por exemplo, rutênio, ródio, irídio, ósmio e platina; preferivelmente um catalisador contendo platina; mais preferivelmente ácido hexacloroplatínico, complexo 1,3-diviniltetrametildissiloxano platina, platina
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15/33 transportada em carbono ativado, e óxido de platina (IV); o mais preferivelmente ácido hexacloroplatínico demonstrando uma elevada atividade catalítica.
[0044] Para um solvente de reação, um solvente que não inibe a reação de hidrossililação e reagente sozinho pode ser usado. Os solventes de reação incluem, por exemplo, isopropanol, tetrahidrofurano, dioxano, hexano, ciclohexano, heptano, cicloheptano, clorofórmio, diclorometano, dicloroetano, dimetoxietano, benzeno, tolueno, e xileno. Em particular, quando reagindo éter alílico de polietileno glicol na fórmula geral (3) em que R2 é hidrogênio, um método de proteção de um grupo hidroxila para inibir a reação lateral entre grupos hidroxila e SiH pode ser usado, mais preferivelmente, um método de adicionar um agente tampão é particularmente facilmente usado. Por exemplo, acetato de potássio é particularmente utilizável.
[0045] A temperatura de reação pode estar na faixa de 0-150°C, preferivelmente 25-100°C, mais preferivelmente 35-85°C. A maior temperatura de reação resulta na aceleração da reação, mas desfavoravelmente permite ocorrência de reação lateral devido à polimerização de, por exemplo, grupos (met)acrílicos.
[0046] Uma operação de lavagem com um solvente pode ser realizada como um método de purificação permitindo a reação de hidrossililação. Um macromonômero de polissiloxano hidrofílico de interesse pode ser precipitado e separado por dissolução de um produto bruto em um primeiro solvente, seguido por adição de um Segundo solvente. O primeiro solvente como usado aqui refere-e a um solvente em que um macromonômero representado pela fórmula geral (1) é facilmente dissolvido, e o segundo solvente refere-se a um solvente em que o macromonômero representado pela fórmula geral (1) é difícil de dissolver e éter alílico de polietileno glicol usado é dissolvido.
[0047] Os primeiros solventes incluem metanol, etanol, propanol, isopropanol, butanol, isobutanol, acetona, tetrahidrofurano, dioxano, clorofórmio, diclorometano, dicloroetano, e etileno glicol. Os segundos solventes incluem, por
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16/33 exemplo, água.
[0048] Um macromonômero de interesse pode ser obtido por destilação de um solvente após purificação. Neste contexto, uma quantidade apropriada de inibidor de polimerização, como HQ (hidroquinona), BHT (2,6-di-t-butil-4-metilfenol) ou MQ (p-metoxifenol), também pode ser previamente adicionada a fim de evitar a gelação.
[0049] Além do método de produção via o intermediário representado pela fórmula geral (2), também existe um método de produzir o macromonômero de polissiloxano hidrofílico por produção de um intermediário contendo grupo polioxialquileno tendo grupos reativos como grupos hidroxila em ambos os terminais, seguido por introdução de um grupo polimerizável como um grupo (met)acrílico. No entanto, porque este método tem uma difícil purificação e precisa de etapas extensas, o método de produção via o intermediário representado pela fórmula geral (2), como descrito aqui, é industrialmente utilizável e preferível.
[0050] Também, a presente invenção é para descrever um polímero de macromonômero de polissiloxano hidrofílico sozinho, apresentado na fórmula geral (1), ou um copolímero obtido por copolimerização de referido macromonômero de polissiloxano hidrofílico com um ou mais monômeros polimerizáveis, e um material de lente oftálmica. As lentes oftálmicas às quais a presente invenção é aplicável incluem uma lente intraocular e uma lente corneal, e ainda preferivelmente, lentes de contato.
[0051] Um monômero copolimerizável será agora descrito abaixo. Qualquer monômero pode ser usado se ele é copolimerizável na presente invenção, em particular, monômeros hidrofílicos são utilizáveis. Isto é porque os monômeros hidrofílicos melhoram as propriedades hidrofílicas de superfície de copolímeros de macromonômero de polissiloxano hidrofílico e variam o teor de água do copolímero. Exemplos de monômeros copolimerizáveis incluem um monômero contendo grupo hidroxila, como metacrilato de 2-hidroxietila, metacrilato de 2-hidroxipropila, acrilato de 2-hidroxibutila, acrilato de 4-hidroxibutila ou metacrilato de glicerol; um monômero
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17/33 contendo grupo hidroxila tendo um substituinte contendo flúor, como metacrilato de
3-1,1,2,2-tetrafluoroetoxi) -2-hidroxipropila; um monômero contendo grupo de ácido carboxílico como ácido metacrílico, ácido acrílico, ácido itacônico, ácido fumárico ou ácido maleico; um monômero contendo grupo amino substituído por alquila, como metacrilato de dimetilaminoetila ou metacrilato de dietilaminoetila; um monômero contendo grupo amino como N,N-dimetilacrilamida, N,N-dietilacrilamida, N-metilacrilamida, metilenobisacrilamida, diacetona acrilamida, N-vinil pirrolidona ou N-vinil-N-metilacetamida; e um monômero contendo grupo oxialquileno como monometacrilato de metoxi polietileno glicol ou monoacrilato de polipropileno glicol.
[0052] Um exemplo de outros utilizáveis monômeros é um monômero contendo flúor como éster de fluoroalquila de ácido acrílico ou éster de fluoroalquila de ácido metacrílico, incluindo, por exemplo, acrilato de trifluoroetila, acrilato de tetrafluoroetila, acrilato de tetrafluoropropila, acrilato de pentafluoropropila, acrilato de hexafluorobutila, acrilato de hexafluoroisopropila e metacrilatos correspondendo a estes acrilatos, que podem ser selecionados dependendo da compatibilidade, propriedade hidrofílica, teor de água e resistência à deposição necessárias.
[0053] Além do mais, monômeros contendo siloxano como metacrilato de tris(trimetilsiloxi)silil propila, cz-butil-co-{3-[2-(2metacriloxietilcarbamoiloxi)etoxi]propil}polidimetilsiloxano, um macromonômero contendo siloxano descrito em Exemplos A-1, B-1, C-1 e D-1 na Publicação de Patente JP No. H11-502949, um monômero contendo siloxano (V2D25) descrito em Patente U.S. No. 5260000, um macromonômero contendo siloxano descrito em Exemplo 1 na Publicação de Patente JP No. 2003-528183, um macromonômero contendo siloxano - (A1, A2) na Publicação Internacional WO2004/063795, e um macromonômero contendo siloxano descrito em Exemplo 1 na Publicação de Patente JP No. 2001-311917 podem ser selecionados para melhorar a permeabilidade a oxigênio.
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18/33 [0054] Um monômero de éster de acrilato de alquila, monômero de éster de metacrilato de alquila, ou outros também podem ser também usados como necessário, cujos exemplos incluem acrilato de metila, acrilato de ética, acrilato de n-propila, acrilato de n-butila, acrilato de ciclopentila, acrilato de n-estearila, e metacrilatos correspondendo a estes acrilatos.
[0055] Monômeros descritos abaixo podem ser opcionalmente copolimerizados para melhorar as propriedades mecânicas e estabilidade dimensional. Exemplos de monômeros para melhorar as propriedades mecânicas incluem monômeros dando polímeros de ponto de transição de vidro elevado, que são compostos de vinila aromática, como estireno, terc-butilestireno, α-metilestireno, e metacrilato de t-butila, metacrilato de ciclohexila e metacrilato de isobornila.
[0056] Os monômeros reticuláveis são particularmente utilizáveis para ainda melhorar a estabilidade dimensional, cujos exemplos incluem dimetacrilato de etileno glicol, dimetacrilato de dietileno glicol, dimetacrilato de trietileno glicol, dimetacrilato de polietileno glicol, trimetacrilato e trimetilolpropano, tetrametacrilato de pentaeritritol, dimetacrilato de bisfenol A, metacrilato de vinila, metacrilato de alila, e acrilatos correspondendo a estes metacrilatos; isocianurato de trialila; divinilbenzeno; e N,N'-metileno bisacrilamida. Um ou uma combinação de dois ou mais destes monômeros pode ser usada.
[0057] As propriedades de copolímeros podem ser controladas por variação das relações de composição de monômeros copolimerizáveis. As relações de um macromonômero de polissiloxano hidrofílico, um monômero hidrofílico e outro monômero são preferivelmente 10-90%, 10-80% e 0-80%, respectivamente, mais preferivelmente 30-80%, 10-60% e 0-30%, respectivamente, o mais preferivelmente, 30-70%, 20-50% e 5-20%, respectivamente, para dar propriedades efetivas para um material de lente oftálmica.
[0058] Além do mais, vários aditivos pode ser adicionados antes e após a
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19/33 polimerização como necessário. Exemplos de aditivos incluem vários agentes colorantes, um absorvedor de UV, um agente antioxidantes, um tensoativo e um compatibilizador. Um polímero hidrofílico como polivinil pirrolidona de acordo com a Publicação Nacional PCT acima mencionada No. 2003-528183 também pode ser adicionado para melhorar a umectabilidade.
[0059] Os métodos de copolimerização que podem ser usados incluem, por exemplo, polimerização de radical, polimerização catiônica, polimerização aniônica, e polimerização de adição. Dentre estes, um método de polimerização de adição para tornar um fotoiniciador presente em uma mistura monomérica a ser irradiada com luz ultravioleta para realizar a polimerização ou um método de polimerização de radical de realizar a polimerização usando um composto azo ou peróxido orgânico por aquecimento são preferidos. Exemplos de fotoiniciadores usados incluem benzoinetiléter, benzildimetilcetal, α,α'-dietoxiacetofenona, e óxido de
2,4,6-trimetilbenzoil difenilfosfina. Exemplos de peróxidos orgânicos usados incluem peróxido de benzoíla e t peróxido de t-butila. Exemplos de compostos azo usados incluem azobisisobutironitrila e azobisdimetilvaleronitrila.
[0060] Um polímero de reticulação a ser usado como um material de lente oftálmica de acordo com a presente invenção pode ser formado em uma a lente de contato ou outro, por, por exemplo, um método de polimerização moldado de enchimento de um molde com uma mistura incluindo um monômero hidrofílico de polissiloxano, um monômero de copolimerização e um iniciador para realizar a polimerização de radical por método bem conhecido; um método de realizar a polimerização por carga de uma mistura de monômero em um meio-molde giratório, ou um método de congelar e cortar um copolímero em baixa temperatura.
[0061] Uma superfície de uma lente formada também pode ser ainda submetida a, por exemplo, tratamento com plasma, tratamento com ozônio, polimerização de enxerto ou polimerização de plasma, para reformar o mesmo, como
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20/33 necessário.
Exemplos
Exemplo 1 [0062] Dissolução de 9,7 g de 1,3-bis(3-metacriloxipropil) -1,1,3,3-tetrametildisiloxano (TSL9706, Momentive), 139 g de octametilciclotetrassiloxano (LS8620, Shin-Etsu Chemical), e 7,5 g de 1,3,5,7-tetrametilciclotetrassiloxano (LS8600, Shin-Etsu Chemical) em 170 g de clorofórmio foi realizada, ácido trifluorometanossulfônico (Wako Pure Chemical
Industries) foi ainda adicionado, e esta mistura foi agitada a 35°C. Após 24 horas, 170 g de a 0,5% solução de hidrogenocarbonato de sódio aquosa foram adicionados para parar a reação. Após ter lavado o líquido de reação com 170 g de água pura cinco vezes, o solvente de reação foi destilado sob pressão reduzida para obter 140 g de um resíduo. Após ter lavado o resíduo com 28 g de acetona e 140 g de metanol quatro vezes, o líquido de limpeza foi destilado sob pressão reduzida para obter 100 g de um intermediário A.
Exemplo 2 [0063] Dissolução de 15 g do intermediário A e 10 g de éter metóxi alílico de polietileno glicol tendo um peso molecular de cerca de 400 (Uniox PKA5007, NOF Corporation) em 30 g de isopropanol foi realizada, e 0,015 g de acetato de potássio e 0,003 g de ácido cloroplatínico foram ainda adicionados à solução, e esta mistura foi agitada durante 2 horas a 40°C. O solvente de reação foi destilado sob pressão reduzida, seguido por lavagem do resíduo com 26 g de acetona e 6,5 g de água pura. Após ter repetido a mesma operação de lavagem 6 vezes, o líquido de limpeza foi destilado sob pressão reduzida para obter 13 g de um macromonômero de polissiloxano hidrofílico A de interesse.
[0064] A formula estrutural de um macromonômero de polissiloxano hidrofílico sintetizado é apresentada na fórmula geral (12), em que a configuração de
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21/33 unidades siloxano inclui uma configuração aleatória. Na fórmula geral (12), um macromonômero de polissiloxano hidrofílico representado pela fórmula geral (1), em que R1 representa a grupo metila, é apresentado.
[0065] Um gráfico de 1H-NMR do macromonômero de polissiloxano hidrofílico A sintetizado é mostrado na figura 1; e seu gráfico de absorção de infravermelho é mostrado na figura 2.
[0066] Os resultados de análise de 1H-NMR do macromonômero de polissiloxano hidrofílico A mostraram a=cerca de 90, b=cerca de 5, n=cerca de 7, m=0, e R2 representando CH3 na fórmula geral (1). ch3 ch3 ch3 ch3 ch3 h2c
O
ch3 ch3
C3H6o{cH2CH2O^R2 ' zn
CH3 (12) ch2
O
Exemplo 3 [0067] A síntese e a lavagem foram realizadas pelo mesmo método como no Exemplo 2, exceto que éter metóxi alílico de polietileno glicol (Uniox PKA5007) usado no Exemplo 2 foi substituído com 10 g de éter alílico de polietileno glicol tendo um peso molecular de cerca de 400 (PKA5002, NOF Corporation), para obter 13 g de um macromonômero de polissiloxano hidrofílico B de interesse.
[0068] Os resultados de análise de 1H-NMR mostraram a=cerca de 90, b=cerca de 5, n=cerca de 7, m=0, e R2 representando hidrogênio na fórmula geral (1).
Exemplo 4 [0069] A síntese foi realizada pelo mesmo método como no Exemplo 2, exceto que éter metóxi alílico de polietileno glicol usado no Exemplo 2 (Uniox PKA5007) foi substituído com 10 g de Uniox PKA5010 tendo um peso molecular de cerca de 1500 (NOF Corporation). Após terminar a reação, 100 g de água foram adicionados ao líquido de reação, e ultrafiltração foi realizada com um ultrafiltro P0200 (Advantec). Após purificação, o solvente foi destilado para obter 5 g de um
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22/33 macromonômero de polissiloxano hidrofílico C.
[0070] Os resultados de análise de 1H-NMR mostraram a=cerca de 90, b=cerca de 5, n=cerca de 35, m=0, e R2 representando CH3 na fórmula geral (1).
Exemplo 5 [0071] A síntese foi realizada pelo mesmo método como no Exemplo 1, exceto que a quantidade de LS8600 foi mudada a 15 g, para obter 110 g de um intermediário B. Além do mais, 15 g do intermediário B e 20 g de Uniox PKA5007 foram dissolvidos em 30 g de isopropanol, e síntese e lavagem foram realizadas como no Exemplo 2 para obter 10 g de um macromonômero de polissiloxano hidrofílico D de interesse.
[0072] Os resultados de análise de 1H-NMR mostraram a=cerca de 85, b=cerca de 10, n=cerca de 7, m=0, e R2 representando CH3 na fórmula geral (1).
Exemplo 6 [0073] A síntese foi realizada pelo mesmo método como no Exemplo 1, exceto que a quantidade de LS8620 foi mudada para 200 g, para obter 120 g de um intermediário C. Além do mais, a síntese e a lavagem foram realizadas pelo mesmo método como no Exemplo 2, exceto que o intermediário A em Exemplo 2 foi substituído com 15 g do intermediário C, para obter 14 g de um macromonômero de polissiloxano hidrofílico E de interesse.
[0074] Os resultados de análise de 1H-NMR mostraram a=cerca de 130, b=cerca de 5, n=cerca de 7, m=0, e R2 representando CH3 na fórmula geral (1).
Exemplo 7 [0075] Dissolução de 6 g de um intermediário B de acordo com Exemplo 5 e 12 g de éter alílico de polietileno glicol tendo um peso molecular de cerca de 750 (Uniox PKA5004, NOF Corporation) em 15 g de isopropanol foi realizada, 0,007 g de acetato de potássio e 0,001 g de ácido cloroplatínico foram ainda adicionados, e esta mistura foi reagida por 45 minutos a 80°C, durante mais 1 hora sob refluxo. Adição de
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100 g de água para este líquido de reação foi realizada, e ultrafiltração foi realizada com um ultrafiltro P0200 (Advantec). Após purificação, o solvente foi destilado para obter 3 g de um macromonômero de polissiloxano hidrofílico F.
[0076] Os resultados de análise de 1H-NMR mostraram a=cerca de 85, b=cerca de 10, n=cerca de 15, m=0, e R2 representando hidrogênio na fórmula geral (1).
Exemplo 8 [0077] Dissolução de 100 g de cz.co-bis[3-(2- hidroxietoxi) propil]polidimetilsiloxano tendo um peso molecular de cerca de 1000 (FM4411, Chisso Corporation), 32 g de cloreto de metacriloila (Wako Pure Chemical Industries), e 40 g de trietilamina em 500 g de clorofórmio, e esta solução foi agitada durante a noite. Adição de 100 g de metanol ao líquido de reação foi realizada e esta mistura foi agitada durante 2 horas, seguido por destilação do solvente de reação sob pressão reduzida para obter 135 g de um resíduo. O resíduo foi lavado com 100 g de metanol e 30 g de água cinco vezes, seguido por destilação de um líquido de limpeza sob pressão reduzida para obter 103 g de um intermediário D.
Exemplo 9 [0078] A síntese e a lavagem foram realizadas pelo mesmo método como no Exemplo 1, exceto que TSL9706 usado no Exemplo 1 foi substituído com 50 g do intermediário D, para obter 125 g de um intermediário E. Além do mais, 15 g do intermediário E e 10 g de Uniox PKA5007 foram dissolvidos em 30 g de isopropanol, e síntese e lavagem foram realizadas como no Exemplo 2 para obter 11 g de um macromonômero de polissiloxano hidrofílico g de interesse.
[0079] Os resultados de análise de 1H-NMR mostraram a=cerca de 160, b=cerca de 4, n=cerca de 7, m=1, e R2 representando CH3 na fórmula geral (1).
Exemplo Comparativo 1 [0080] A síntese e a lavagem foram realizadas pelo mesmo método como no
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Exemplo 1, exceto que as quantidades de TSL9706, LS8620 e LS8600 foram mudadas para 49 g, 95 g e 0 g, respectivamente, para obter 105 g de um macromonômero de polissiloxano hidrofílico H de interesse.
[0081] Os resultados de análise de 1H-NMR mostraram a=cerca de 15, b= 0, n= 0, e m=0 na fórmula geral (1).
Exemplo Comparativo 2 [0082] A síntese foi realizada pelo mesmo método como no Exemplo 1, exceto que a quantidade de LS8600 foi mudada para 38 g, para obter 125 g de um intermediário F. Além do mais, a síntese e a lavagem foram realizadas pelo mesmo método como no Exemplo 2, exceto que o intermediário A e Uniox PKA5007 no Exemplo 2 foram substituídos com 15 g do intermediário F e 13 g de aliloxi etanol (Wako Pure Chemical Industries), respectivamente, para obter 12 g de um macromonômero de polissiloxano hidrofílico I de interesse.
[0083] Os resultados de análise de 1H-NMR mostraram a=cerca de 75, b=cerca de 25, n=cerca de 1, m=0, e R2 representando hidrogênio na fórmula geral (1).
Exemplo Comparativo 3 [0084] A síntese foi realizada pelo mesmo método como no Exemplo 1, exceto que a quantidade de LS8600 foi mudada a 1,5 g, para obter 98 g de um intermediário G. Além do mais, a síntese e a lavagem foram realizadas pelo mesmo método como no Exemplo 2, exceto que intermediário A foi substituído com 15 g de intermediário G e éter metóxi alílico de polietileno glicol (Uniox PKA5007 no Exemplo 2) foi substituído com 7,5 g de Uniox PKA5010 tendo um peso molecular de cerca de 1500 (NOF Corporation), para obter 10 g de um macromonômero de polissiloxano hidrofílico J de interesse.
[0085] Os resultados de análise de 1H-NMR mostraram a=cerca de 110, b=cerca de 1, n=cerca de 35, m=0, e R2 representando CH3 na fórmula geral (1).
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Exemplo 10 [0086] O macromonômero de polissiloxano hidrofílico A sintetizado no Exemplo 2, N-metil-N-vinilacetamida, N-vinil pirrolidona, metacrilato de isobornila, isocianurato de trialila, e um iniciador de polimerização óxido de
2,4,6-trimetilbenzoildifenilfosfina foram misturados e agitados em uma relação em peso de 66:18:10:6:0,1:0,1. Este líquido misturado foi colocado em um molde para uma lente de contato, feito de Soarlite S (The Nippon Synthetic Chemical Industry Co., Ltd.) compreendendo resina de etileno álcool vinílico, e foi irradiado com luz ultravioleta em um dispositivo de fotoirradiação durante 1 hora para obter um polímero lenticular. Este polímero foi imerso durante a noite em álcool etílico e então imerso em água durante todo o dia. Esta lente foi transferida em uma solução salina fisiológica (ISO 18369-3:2006) e então esterilizada em um autoclave para dar uma lente de contato A. A lente de contato A era transparente e flexível e também tinha uma boa umectabilidade em água.
[0087] Ao avaliar as propriedades, o teor de água foi 37%, um ângulo de contato foi 41°, um coeficiente de permeabilidade a oxigênio (Dk) foi 130, e resistência à tração foi 1,5 MPa.
[0088] Deve ser notado que cada propriedade foi determinada pelo seguinte método:
(1) Transparência óptica [0089] Por observação visual [0090] Boa: sem turvação, boa transparência [0091] Média: turvação, semitransparência [0092] Pobre, turva, sem transparência (2) Umectabilidade [0093] Umectabilidade com a solução salina fisiológica foi avaliada por observação visual. Uma lente imersa em uma solução salina fisiológica durante 24
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26/33 horas ou mais foi perpendicularmente elevada da solução salina fisiológica.
[0094] Boa: Uma película de água foi mantida em mais do que a metade da superfície da lente durante >5 segundos.
[0095] Média: 1 a 5 segundos.
[0096] Fraca: <1 segundo.
(3) Teor de água [0097] A lente foi colocada na solução salina fisiológica a 37°C durante 72 horas, e então retirada, e água sobre a superfície foi varrida para pesar a lente. A lente foi então secada sob vácuo a 60°C até um peso constante e o teor de água foi determinado pela seguinte equação usando uma variação no peso da lente.
Teor de água = (variação de peso/ peso antes da secagem) x 100 (4) Angulo de contato [0098] Um aparelho de medição de ângulo de contato DropMaster 500 (Kyowa Interface Science) foi usado para medir o ângulo de contato entre uma superfície do material e uma gotícula de água a 25°C.
(5) Permeabilidade a oxigênio [0099] Uma permeabilidade a oxigênio foi medida de acordo com o método descrito em A single-lens polarographic measurement of oxygen permeability (Dk) for hypertransmissible soft contact lenses (Biomaterials, 28(2007), 4331-4342). A permeabilidade a oxigênio foi medida em (ml^cm/cm2^s^mmHg)x10-11.
(6) Resistência à tração [00100] Resistência à tração foi medida em uma solução salina fisiológica de 25°C usando uma máquina de teste de tração AGS-50B (Shimadzu Corporation). A área central (largura de 3 mm) da lente foi cortada para medir sua resistência em ruptura. A resistência foi medida em MPa.
Exemplos 11-14 [00101] O macromonômero de polissiloxano hidrofílico A foi substituído com
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27/33 macromonômeros de polissiloxano hidrofílicos B a E, e lentes de contato B a E foram produzidas pelo mesmo método como no Exemplo 10 para avaliar suas propriedades físicas. Os resultados da avaliação são mostrados na Tabela 1.
Exemplo 15 [00102] O macromonômero de polissiloxano hidrofílico A sintetizado no Exemplo 2, N-metil-N-vinilacetamida, N-vinil pirrolidona, metacrilato de hidroxibutila, cz-butil-co-{3-[2-(2-metacriloxietil carbamoiloxi) etoxi]propil} polidimetilsiloxano, metacrilato de isobornila, isocianurato de trialila, óxido de
2,4,6-trimetilbenzoildifenilfosfina, e sal de sódio de sulfossucinato de dioctila como um aditivo foram misturados e agitados em uma relação em peso de 44:10:30:10:10:6:0,1:0,1:0,5. Este líquido misturado foi colocado em um molde para uma lente de contato, feito de Soarlite S (The Nippon Synthetic Chemical Industry Co., Ltd.), e foi irradiado com luz ultravioleta em um dispositivo de fotoirradiação durante 1 hora para obter um polímero lenticular. Este polímero foi imerso durante a noite em álcool etílico e então imerso em água durante o dia. Esta lente foi transferida em uma solução salina fisiológica (ISO 18369-3:2006) e então esterilizada em um autoclave para dar uma lente de contato F. A lente de contato F era transparente e flexível, e também tinha uma boa umectabilidade em água.
[00103] Ao avaliar as propriedades, Um teor de água foi 44%, um ângulo de contato foi 44°, uma coeficiente de permeabilidade a oxigênio (Dk) foi 115, e resistência à tração foi 3,0 MPa.
Exemplos 16-17 [00104] O macromonômero de polissiloxano hidrofílico A no exemplo 15 foi substituído com os macromonômeros de polissiloxano hidrofílicos F a G, e lentes de contato G a H foram produzidas pelo mesmo método como no Exemplo 17, e suas propriedades foram avaliadas. Os resultados de avaliação são mostrados na Tabela
1.
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Exemplo 18 [00105] O macromonômero de polissiloxano hidrofílico A sintetizado no exemplo 2, N-metil-N-vinilacetamida, metacrilato de metila, dimetacrilato de trietileno glicol, 2-hidroxi-4-acriloxietoxibenzofenona, 2,2'-azobis(2,4- dimetilvaleronitrila), e copolímero dimetilsiloxano- óxido de etileno em bloco (DBE712, Gelest) como um aditivo foram misturados e agitados em uma relação em peso de 35:47:17:0,2:0,9:0,5:25. Descompressão e purga com nitrogênio deste líquido misturado foram repetidos duas vezes para completamente remover oxigênio do líquido misturado, seguido por colocação do líquido em um molde para uma lente de contato, feita de polipropileno. Além do mais, o molde foi colocado em uma câmara para uso exclusivo, e a substituição de nitrogênio foi realizada, seguido por aquecimento do molde durante 30 minutes a 55°C, e subsequentemente durante 60 minutos a 80°C, para obter um polímero lenticular. Este polímero foi imerso durante a noite em álcool etílico e então imerso em água durante o dia. Esta lente foi transferida em uma solução salina fisiológica (ISO 18369-3:2006) e então esterilizada em um autoclave para dar uma lente de contato I. A lente de contato I era transparente e flexível, e também tinha uma boa umectabilidade em água.
[00106] Ao avaliar as propriedades, um teor de água foi 40%, um ângulo de contato foi 42°, um coeficiente de permeação de oxigênio (Dk) foi 110, e a resistência à tração foi 2,5 MPa.
Exemplos Comparativos 4-6 [00107] O macromonômero de polissiloxano hidrofílico A no exemplo 10 foi substituído com os macromonômeros de polissiloxano hidrofílicos H a J, e lentes de contato J a L foram produzidas pelo mesmo método como no Exemplo 10 para avaliar suas propriedades físicas. Os resultados de avaliação são mostrados na Tabela 1.
Tabela 1
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29/33
ο (£ '£
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ο
ITO UTO
Φ TO Ό « ‘5 tfí
| Exemplo comparativo | CD | —1 | “5 | O 8 | 8 | ca.35 | o | £ O | e | ca.0,009 | Fraca | Fraca | 04 | Si | 130 | o' |
| ÍO | * | — | ca.75 | ca.25 | 8 | o | I | ca. 100 | ça.0,25 | CB O CQ | Fraca | O | 8 | 0,9 | ||
| i | X | ca15 | O | o | o | 1 | iD 8 | o | Fraca | Fraca | V* | 102 | 8 | |||
| Exemplo | CO | — | < | ca.90 | Lô 8 | 3 | o | í o | 8 8 | 8 o’ 8 | Boa | Boa | § | O | IO 04 | |
| Τ' | I | 0 | ca. 160 | ca.4 | 8 | ΊΓ“ | ¢0 X o | ca. 164 | ca.0,02 | Boa | Boa | 8 | 8 | 150 | CO oí | |
| CD | o | LL | ca.85 | ca.10 i | ca.15 | O | X | ca.95 | ca.0,11 | Boa | Boa | 8 | § | 8 | O CO | |
| ΙΩ | LL | < | 8 8 | w 8 | o | o | ca.95 | ΙΌ O O 8 | Boa | I Boa | 5 | v- | 3,0 | |||
| ττ tr* | UI | LU | 8 8 | ca.5 | ca.7 | o | D X o | 8 8 | ca.0,04 | Boa | Boa | xr | 3 | 04 | ||
| CO | Q | α | ca.85 | ca.10 | ca.7 | o | X | ca.95 | ca.0,11 | Boa | Boa | § | 04 CO | to σ> | CD v | |
| 04 | O | o | 8 8 | ca.5 | ca.35 | o | í o | 8 8 | ca.0,05 | Boa | Boa | 8 | 8 | 8 | e\ | |
| ca | ca | ca.90 | ca.5 | 3 | o | X | ca.95 | ca.0,05 | Boa | Boa | 8 | co | 125 | 1,7 | ||
| O | < | < | 8 8 | LO 8 | 8 | o | o | ca.95 | ÍO o o 8 | Boa | n O m | c5 | v— ’’t | 130 | ||
| Lente de contato | Macromonômero de polissiloxano hidrofílico | <0 | Q | c | E | 2 | a+b | à | Transparência | Umectabilidade em água | |Teor de água (%) | Ângulo de contato (o) | Permeabilidade a oxigênio | Resistência à tração (MPa) |
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30/33
Exemplo 19 [00108] Dissolução de 74,97 g de 1,3-bis(3-metacriloxipropil) -1,1,3,3-tetrametildisiloxano (TSL9706, Momentive), 1617,17 g de octametilciclotetrasiloxano (LS8620, Shin-Etsu Chemical), e 87,25 g de 1,3,5,7-tetrametilciclotetrasiloxano (LS8600, Shin-Etsu Chemical) em 1347,63 g de clorofórmio foi realizada, 10,06 g de ácido trifluorometanossulfônico (Wako Pure Chemical Industries) foi ainda adicionado, e esta mistura foi agitada a 35°C. Após 18 horas, 1347,64 g de uma solução aquosa a 0,5 % de hidrogenocarbonato de sódio foram adicionados e agitados em temperatura ambiente por 6 horas para parar a reação. Após a separação assentar, a camada superior foi removida, e o líquido de reação foi lavado com 1347 g de água pura 7 vezes, seguido por destilação do solvente de reação sob pressão reduzida para obter 1603,3 g de um resíduo. Ao resíduo, 320 g de acetona foram adicionados para uniformalizar esta mistura, e 1603 g de metanol foram adicionados à mistura para agitar com vigor esta mistura, seguido por centrifugação (7000 rpm, 10°C, 10 minutos) da mistura, seguido por remoção da camada superior. Esta operação foi repetida sete vezes, e o solvente foi destilado sob pressão reduzida para obter 1105,7 g de um intermediário H.
Exemplo 20 [00109] Dissolução de 45,05 g do intermediário H e 30,05 g de éter alílico de polietileno glicol tendo um peso molecular de cerca de 400 (Uniox PKA5002, NOF Corporation) em 90,45 g de isopropanol foi realizada, 0,46 g de uma solução a 10% de acetato de potássio/etanol, 0,91 g de uma solução a 1% isopropanol de ácido cloroplatínico e 5,9 mg de 2,6-di-t-butil-4-metil fenol (BHT) foram ainda adicionados a esta mistura, e esta mistura foi aquecida em refluxo durante 1 hora em um banho de óleo a 93°C. O solvente de reação foi destilado sob pressão reduzida, e 60 g de acetona e 30 g de água pura foram adicionados ao resíduo para agitar com vigor esta mistura, seguido por centrifugação (7000 rpm, 10°C, 10 minutos) da mistura, seguido
Petição 870180154950, de 26/11/2018, pág. 42/52
31/33 por remoção da camada superior. Esta operação foi repetida dez vezes, e 3,3 mg de BHT, 2,0 mg de p-metoxifenol (MQ) e 60 g de isopropanol foram adicionados a esta mistura, e concentração a vácuo desta mistura foi realizada. Além do mais, 50 g de isopropanol foram adicionados a esta mistura, concentração a vácuo desta mistura foi realizada, e 2,2 mg de BHT e 0,8 mg de MQ foram adicionados a esta mistura para obter 55,35 g de um macromonômero de polissiloxano hidrofílico K de interesse.
[00110] Os resultados de análise de 1H-NMR mostraram a=cerca de 124, b=cerca de 7, n=cerca de 7, m=0, e R2 representando CH3 na fórmula geral (3).
Exemplo 21 [00111] A síntese foi realizada pelo mesmo método como no Exemplo 20, exceto que éter alílico de polietileno glicol (Uniox PKA5002, NOF Corporation) usado no Exemplo 20 foi substituído com éter metóxi alílico de polietileno glicol tendo um peso molecular de cerca de 400 (Uniox PKA5007, NOF Corporation), para obter 56,83 g de um macromonômero de polissiloxano hidrofílico L de interesse.
[00112] Os resultados de análise de 1H-NMR mostraram a=cerca de 124, b=cerca de 7, n=cerca de 7, m=0, e R2 representando CH3 na fórmula geral (3).
Exemplo 22 [00113] A síntese foi realizada pelo mesmo método como no Exemplo 19, exceto que a quantidade de LS8600 foi mudada para 104,7 g, de modo a obter um intermediário I. Além do mais, 45,13 g do intermediário I e 36,03 g de éter metóxi alílico de polietileno glicol (Uniox PKA5007, NOF Corporation) foram dissolvidos em 90,14 g de isopropanol, e a síntese e a lavagem foram realizadas pelo mesmo método como no Exemplo 20 para obter 56,80 g de um macromonômero de polissiloxano hidrofílico M de interesse.
[00114] Os resultados de análise de 1H-NMR mostraram a=cerca de 123, b=cerca de 9, n=cerca de 7, m=0, e R2 representando CH3 na fórmula geral (3).
Exemplos 23-25
Petição 870180154950, de 26/11/2018, pág. 43/52
32/33 [00115] O macromonômero de polissiloxano hidrofílico A no exemplo 15 foi substituído com os macromonômeros de polissiloxano hidrofílicos K a M, lentes de contato M a O foram produzidas pelo mesmo método como no Exemplo 18, respectivamente, e suas propriedades físicas foram avaliadas. Os resultados de avaliação são mostrados na Tabela 2.
Tabela 2 ch.
h2c
O
ch3 ch3 ch3 ch3
H3—SiO—(“SiO j—(“SiO j--SHC3H6· nu nu a b nu
3r ch3 ch3
CH3 ch2
O
(na fórmula a configuração de unidades siloxano inclui uma configuração aleatória) “ CH3
C3H6o{cH2CH2O4-R2 ' 'n
| Exemplo | |||
| 23 | 24 | 25 | |
| Lente de contato | M | N | O |
| macromonômero polissiloxano hidrofílico | K | L | M |
| a | cerca de 124 | cerca de 124 | cerca de 123 |
| b | cerca de 7 | cerca de 7 | cerca de 9 |
| n | cerca de 7 | cerca de 7 | cerca de 7 |
| m | 0 | 0 | 0 |
| R2 | h | CH3 | CH3 |
| a+b | cerca de 131 | cerca de 131 | cerca de 132 |
| b/( a+b) | cerca de 0,05 | cerca de 0,05 | cerca de 0,07 |
| Transparência | boa | boa | boa |
Petição 870180154950, de 26/11/2018, pág. 44/52
33/33
| Umectabilidade em água | boa | boa | boa |
| Teor de água (%) | 48 | 46 | 49 |
| Ângulo de contato (°) | 35 | 34 | 37 |
| Permeabilidade a oxigênio^ | 110 | 125 | 105 |
| Resist. à tração (MPa) | 0,8 | 0,8 | 0,7 |
t Unidade: (ml-cm/cm2-s-mmHg)x10 11
Aplicabilidade Industrial [00116] Porque um macromonômero de polissiloxano hidrofílico da presente invenção tem uma boa compatibilidade com misturas polimerizáveis contendo um monômero hidrofílico, é obtido um copolímero transparente. O copolímero tendo tanto uma elevada permeabilidade a oxigênio como uma elevada propriedade hidrofílica do material é utilizável como uma matéria prima para uma lente oftálmica, mais especificamente, uma lente oftálmica com uma elevada propriedade hidrofílica e elevada permeabilidade a oxigênio, em particular, um material de lente de contato.
Claims (13)
- REIVINDICAÇÕES1. Macromonômero de polissiloxano hidrofílico purificado útil como uma matéria-prima para uma lente oftálmica, o dito macromonômero CARACTERIZADO pelo fato de que é representado pela fórmula geral (1):H2CROCH3 CH3CH3 CH3 '3 '3 '3RCH2O (1) c3h6o{ch2ch2o^r2 ' zn em que:Ri é selecionado a partir de hidrogênio ou um grupo metila;R2 é selecionado a partir de hidrogênio ou um grupo hidrocarboneto C1-4;m representa um inteiro de 0 a 10;n representa um inteiro de 4 a 100;a e b representam inteiros de 1 ou mais;a+b é igual a 20-500;b/(a+b) é igual a 0,01-0,22;a configuração de unidades siloxano inclui uma configuração aleatória, e em que o dito macromonômero é capaz de ser polimerizado para formar um homopolímero.
- 2. Macromonômero de polissiloxano hidrofílico purificado, de acordo com a reivindicação 1, CARACTERIZADO pelo fato de que a e b, que são apresentados na fórmula geral (1), representam 25-200 e 2-20, respectivamente.
- 3. Macromonômero de polissiloxano hidrofílico purificado, de acordo com a reivindicação 1 ou 2, CARACTERIZADO pelo fato de que n apresentado na fórmula geral (1) representa 5 a 20.
- 4. Macromonômero de polissiloxano hidrofílico purificado, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 3, CARACTERIZADO pelo fato de que a e b, que são apresentados na fórmula geral (1), representam 25-160 e 3-10,Petição 870180154950, de 26/11/2018, pág. 46/522/4 respectivamente, e n representa 5-15.
- 5. Macromonômero de polissiloxano hidrofílico purificado, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 4, CARACTERIZADO pelo fato de que m = 0.
- 6. Macromonômero de polissiloxano hidrofílico purificado, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 4, CARACTERIZADO pelo fato de que m = 1.
- 7. Método para produzir o macromonômero de polissiloxano hidrofílico representado pela pela fórmula geral (1):h2cROCH3 CH3CH3 CH3 '3 '3 '3Rch2O (1) c3h6o4ch2ch2oVr2 ' 'n em que:Ri é selecionado a partir de hidrogênio ou um grupo metila;R2 é hidrogênio ou um grupo hidrocarboneto com 1 a 4 carbonos; m é um inteiro de 0 a 10;n é um inteiro de 4 a 100;a e b são inteiros de 1 ou mais;a+b é igual a 20-500;b/(a+b) é igual a 0,01-0,22;a sequência de unidades siloxano na fórmula inclui uma sequência aleatória, o método, CARACTERIZADO pelo fato de que compreende:usar um catalisador ácido em uma polimerização por abertura de anel de um dimetilsiloxano cíclico, um siloxano cíclico tendo hidrosilano (Si-H) e um siloxano tendo grupos (met)acrílicos em ambas as extremidades para produzir um intermediários de polisiloxano representado pela fórmula geral (2):
R1 CH3 CH3 CH3 CH3 R1 H2C' X/O-fC^O^H SiO-(-SIO^-f-SIO^-Si C3H^OC2H^^^ (2) π m ' ' c d ' m π CH2 II m ch3 ch3 c H d ch3 m II 2 O 3 3 h 3 o em que:Petição 870180154950, de 26/11/2018, pág. 47/523/4Ri é selecionado a partir de hidrogênio ou um grupo metila;m é um inteiro de 0 a 10;c e d são inteiros de 1 ou mais;c+d é igual a 20-500;d/(c+d) é igual a 0,01-0,22; e a sequência de unidades siloxano na fórmula inclui uma sequência aleatória; e usar um catalisador contendo platina em uma reação de hidrossilação entre o intermediário de polisiloxano e um quantidade em excesso de um éter alílico de polietilenoglicol representado pela fórmula (3):H2C=CH-CH2—o4cH2CH2oA-R2 (3) x zn ,em que :R2 é selecionado a partir de hidrogênio ou um grupo hidrocarboneto com 1 a 4 carbonos, e n é um inteiro de 4 a 100;para produzir o macromonômero de polissiloxano hidrofílico representado pela fórmula geral (1). - 8. Método para produzir o macromonômero de polissiloxano hidrofílico, de acordo com a reivindicação 7, CARACTERIZADO pelo fato de que a etapa para produzir o intermediário representado pela fórmula geral (2) é parada na reação pela reação de neutralização com uma solução aquosa básica.
- 9. Método para produzir o macromonômero de polissiloxano hidrofílico, de acordo com a reivindicação 7, CARACTERIZADO pelo fato de que compreende ainda a etapa de lavagem do macromonômero de polissiloxano hidrofílico com um solvente.
- 10. Homopolímero CARACTERIZADO pelo fato de que é doPetição 870180154950, de 26/11/2018, pág. 48/524/4 macromonômero de polissiloxano hidrofílico conforme definido em qualquer uma das reivindicações 1 a 6, ou um copolímero copolimerizado com um ou mais monômeros polimerizáveis.
- 11. Material de lente oftálmica CARACTERIZADO pelo fato de que compreende pelo menos um polímero conforme definido na reivindicação 10.
- 12. Lente oftálmica CARACTERIZADA pelo fato de que compreende o material conforme definido na reivindicação 11.
- 13. Lente de contato CARACTERIZADA pelo fato de que compreende o material conforme definido na reivindicação 11.
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