HK1237806B

HK1237806B - Silicone hydrogels comprising desirable water content and oxygen permeability

Info

Publication number: HK1237806B
Application number: HK17111717.0A
Authority: HK
Inventors: Alli Azaam; D. Ford James; L. Joslin Scott
Original assignee: Johnson & Johnson Vision Care, Inc.
Priority date: 2011-12-23
Filing date: 2015-04-27
Publication date: 2022-12-16

Claims

Hydrogel de silicone comprenant une teneur en eau d'au moins 50 % et une perméabilité à l'oxygène d'au moins 80 barrers, ledit hydrogel de silicone étant formé à partir d'un mélange réactionnel comprenant 30 à 75 % en poids d'au moins un monomère hydrophile réagissant lentement ayant une demi-vie cinétique de monomère hydrophile réagissant lentement ;
au moins un composant contenant une silicone ayant une demi-vie cinétique de composant contenant une silicone, qui peut être éventuellement substitué par au moins un groupe contenant hydroxyle ;

au moins un composant contenant hydroxyle choisi parmi lesdits composants contenant une silicone substitués par au moins un groupe hydroxyle, au moins un monomère de type hydroxyalkyle et des mélanges de ceux-ci,

dans lequel le rapport de ladite demi-vie du composant hydrophile réagissant lentement sur ladite demi-vie du composant contenant une silicone est d'au moins 2, ledit mélange réactionnel comprenant entre 9 et 14 % en poids de silicone et moins de 15 % en poids de TRIS et dans lequel tous les composants réactifs autres que ledit monomère hydrophile réagissant lentement et lesdits composants contenant une silicone sont des composants auxiliaires dans le mélange réactionnel et sont présents en une quantité comprise entre 11 et 92 mmole/100 g de composants réactifs.
Hydrogel de silicone selon la revendication 1, dans lequel le mélange réactionnel comprend :
i) 37 à 75 % en poids ; ou

ii) 37 à 70 % en poids ; ou

iii) 39 à 60 % en poids
de l'au moins un monomère hydrophile réagissant lentement ayant une demi-vie cinétique de monomère hydrophile réagissant lentement.
Hydrogel de silicone selon une quelconque revendication précédente, dans lequel lesdits composants contenant une silicone comprennent moins de 10 % en poids de TRIS.
Hydrogel de silicone selon la revendication 1 ou la revendication 2, dans lequel lesdits composants contenant une silicone sont exempts de TRIS.
Hydrogel de silicone selon une quelconque revendication précédente dans lequel lesdits composants auxiliaires sont présents dans ledit mélange réactionnel en une concentration inférieure à 12 % en poids sur la base des composants réactifs.
Hydrogel de silicone selon une quelconque revendication précédente dans lequel ladite teneur en eau est :
i) d'au moins 55 % ; ou

ii) d'au moins 60 %.
Hydrogel de silicone selon une quelconque revendication précédente dans lequel lesdits composants comprennent entre 38 et 76 mmole/100 g de composant réactifs.
Hydrogel de silicone selon une quelconque revendication précédente dans lequel ledit au moins un monomère réagissant lentement est choisi dans le groupe constitué par un monomère de type N-vinylamide de formule I, une vinylpyrrolidone de formule II-IV, une N-vinylpipéridone de formule V :
dans lesquelles

R est H ou méthyle ;

R₁, R₂, R₃, R₆, R₇, R₁₀ et R₁₁ sont indépendamment choisis dans le groupe constitué par H, CH₃, CH₂CH₃, CH₂CH₂CH₃, C(CH₃)₂ ;

R₄ et R₈ sont indépendamment choisis dans le groupe constitué par CH₂, CHCH₃ et C(CH₃) ;

R₅ est choisi parmi H, méthyle, éthyle ; et

R₉ est choisi parmi CH=CH₂, C(CH₃)=CH₂ et CH=CHCH₃ ; dans lequel ledit composant contenant une silicone est choisi dans le groupe constitué par au moins un monomère de type mono(méth)acryloxyalkyl-polydialkylsiloxane de formule VII ou le monomère de type styryl-polydialkylsiloxane de formule VIII :
dans lesquelles

R₁₂ est H ou méthyle ;

X est O ou NR₁₆ ;

chaque R₁₄ est indépendamment un alkyle en C₁ à C₄ qui peut être substitué par fluor, ou phényle ;

R₁₅ est un alkyle en C₁ à C₄ ;

R₁₃ est un groupe alkyle divalent, qui peut être en outre fonctionnalisé par un groupe choisi dans le groupe constitué par des groupes éther, des groupes hydroxyle, des groupes carbamate et des combinaisons de ceux-ci ;

a est 3 à 50 ;

R₁₆ est choisi parmi H, C1-4, qui peut être en outre substitué par un ou plusieurs groupes hydroxyle ; et

ledit monomère de type hydroxyalkyle est choisi dans le groupe constitué par au moins un monomère de type (méth)acrylate d'hydroxyalkyle ou hydroxyalkyl(méth)acrylamide de formule IX ou un composé de type styryle de formule X
dans lesquelles

R₁ est H ou méthyle,

X est O ou NR₁₆, R₁₆ est un H, alkyle en C₁ à C₄, qui peut être en outre substitué par au moins un OH ;

R₁₇ est choisi parmi alkyle en C₂-C₄ substitué par monohydroxy ou dihydroxy, et un polyéthylèneglycol ayant 1 à 10 motifs répétitifs ; dans lequel ledit au moins un monomère de type (méth)acrylate d'hydroxyalkyle ou hydroxyalkyl(méth)acrylamide et ledit monomère réagissant lentement sont présents en des pourcentages en mole qui forment un rapport molaire compris entre 0,15 et 0,4, préférablement dans lequel ledit au moins un monomère réagissant lentement est choisi dans le groupe constitué par un monomère de type N-vinylamide de formule I, une vinylpyrrolidone de formule II ou IV :
dans lesquelles

R est H ou méthyle ;

R₁, R₂, R₃, R₁₀ et R₁₁ sont indépendamment choisis dans le groupe constitué par H, CH₃, CH₂CH₃, CH₂CH₂CH₃, C(CH₃)₂ ;

R₄ est choisi dans le groupe constitué par CH₂, CHCH₃ et C (CH₃) ;

R₅ est choisi parmi H, méthyle, éthyle ; et

R₉ est choisi parmi CH=CH₂, CCH₃=CH₂ et CH=CHCH₃ ; (b) ledit au moins un composant contenant une silicone est choisi dans le groupe constitué par au moins un monomère de type mono(méth)acryloxyalkylpolydialkylsiloxane de formule VII :
dans laquelle

R₁₂ est H ou méthyle ;

X est O ou NR₁₆ ;

chaque R₁₄ est indépendamment un alkyle en C₁ à C₄ qui peut être substitué par fluor, ou un groupe phényle ;

R₁₅ est un alkyle en C₁ à C₄ ;

R₁₃ est un groupe divalent, qui peut être en outre fonctionnalisé par un groupe choisi dans le groupe constitué par des groupes éther, des groupes hydroxyle, des groupes carbamate et des combinaisons de ceux-ci ;

a est 3 à 50 ;

R₁₆ est choisi parmi H, C_1-4, qui peut être en outre substitué par un ou plusieurs groupes hydroxyle ; (c) au moins un monomère de type hydroxyalkyle est choisi dans le groupe constitué par un monomère de type (méth)acrylate d'hydroxyalkyle ou

hydroxyalkyl(méth)acrylamide de formule IX
dans laquelle

R₁ est H ou méthyle,

X est O ou NR₁₆, R₁₆ est un H, alkyle en C₁ à C₄, qui peut être en outre substitué par au moins un OH ;

R₁₇ est choisi parmi alkyle en C₂-C₄ substitué par monohydroxy ou dihydroxy et un polyéthylèneglycol ayant 1 à 10 motifs répétitifs ; dans lequel ledit au moins un monomère de type (méth)acrylate d'hydroxyalkyle ou hydroxyalkyl(méth)acrylamide et ledit monomère réagissant lentement sont présents en des pourcentages en mole qui forment un rapport molaire compris entre 0,15 et 0,4.
Hydrogel de silicone selon la revendication 8 dans lequel :
i) chaque R₃ est indépendamment choisi parmi des groupes éthyle et méthyle ; ou

ii) tous les R₃ sont méthyle.
Hydrogel de silicone selon la revendication 8 ou la revendication 9, dans lequel R₁₆ est H ou méthyle.
Hydrogel de silicone selon l'une quelconque des revendications 8 à 10 dans lequel R₁₂ et chaque R₁₄ sont méthyle.
Hydrogel de silicone selon l'une quelconque des revendications 8 à 11 dans lequel le monomère hydrophile réagissant lentement est choisi parmi :
i) la vinylpyrrolidone de formule II ou IV ou le monomère de type N-vinylamide de formule I, ayant un nombre total d'atomes de carbone dans R₁ et R₂ inférieur ou égal à 4 ; ou

ii) une vinylpyrrolidone de formule III ou IV et R₆ est méthyle, R₇ est hydrogène, Rg est CH=CH₂, R₁₀ et R₁₁ sont H.
Hydrogel de silicone selon les revendications 8 à 11 dans lequel le monomère hydrophile réagissant lentement est choisi parmi l'éther de vinyle d'éthylène glycol (EGVE), l'éther de vinyle de diéthylèneglycol (DEGVE), la N-vinylpyrrolidone (NVP), la 1-méthyl-3-méthylène-2-pyrrolidone, la 1-méthyl-5-méthylène-2-pyrrolidone, la 5-méthyl-3-méthylène-2-pyrrolidone ; la 1-éthyl-5-méthylène-2-pyrrolidone, la N-méthyl-3-méthylène-2-pyrrolidone, la 5-éthyl-3-méthylène-2-pyrrolidone, la 1-n-propyl-3-méthylène-2-pyrrolidone, la 1-n-propyl-5-méthylène-2-pyrrolidone, la 1-isopropyl-3-méthylène-2-pyrrolidone, la 1-isopropyl-5-méthylène-2-pyrrolidone, le N-vinyl-N-méthylacétamide (VMA), le N-vinyl-N-éthylacétamide, le N-vinyl-N-éthylformamide, le N-vinylformamide, le N-vinylacétamide, le N-vinylisopropylamide, l'alcool allylique, le N-vinylcaprolactame, le N-2-hydroxyéthylcarbamate de vinyle, l'ester N-vinylique de la N-carboxy-β-alanine ; la N-carboxyvinyl-β-alanine (VINAL), la N-carboxyvinyl-α-alanine et des mélanges de ceux-ci, préférablement
dans lequel le monomère hydrophile réagissant lentement est choisi dans le groupe constitué par la N-vinylpyrrolidone, le N-vinylacétamide, la 1-méthyl-3-méthylène-2-pyrrolidone, la 1-méthyl-5-méthylène-2-pyrrolidone, la 5-méthyl-3-méthylène-2-pyrrolidone et des mélanges de ceux-ci, plus préférablement

dans lequel le monomère hydrophile réagissant lentement est choisi dans le groupe constitué par la NVP, le VMA et la 1-méthyl-5-méthylène-2-pyrrolidone, le plus préférablement

dans lequel le monomère hydrophile réagissant lentement comprend de la NVP.
Hydrogel de silicone selon l'une quelconque des revendications 8 à 13 dans lequel au moins un R₁₄ est 3,3,3-trifluoropropyle.
Hydrogel de silicone selon l'une quelconque des revendications 8 à 14 dans lequel R₁₃ est choisi parmi des groupes alkylène en C₁-C₆ qui peuvent être substitués par éther, hydroxyle et des combinaisons de ceux-ci, préférablement dans lequel R₁₃ est choisi parmi des groupes alkylène en C₁ ou C_3-6 qui peuvent être substitués par éther, hydroxyle et des combinaisons de ceux-ci.
Hydrogel de silicone selon l'une quelconque des revendications 8 à 15 dans lequel :
i) a est 5 à 15 ; ou

ii) a est 7 à 30.
Hydrogel de silicone selon l'une quelconque des revendications 8 ou 9 ou 12 à 15 dans lequel ledit méthacrylate de monométhacryloxyalkylpolydiméthylsiloxane est choisi dans le groupe constitué par un polydiméthylsiloxane terminé par mono-n-butyle terminé par monométhacryloxypropyle, un polydiméthylsiloxane terminé par mono-n-méthyle terminé par monométhacryloxypropyle, un polydiéthylsiloxane terminé par mono-n-butyle terminé par monométhacryloxypropyle, un polydiéthylsiloxane terminé par mono-n-méthyle et terminé par monométhacryloxypropyle, le N-(2,3-dihydroxypropane)-N'-(propyltétra(diméthylsiloxy)diméthylbutylsilane)-acrylamide ; l'α-(2-hydroxy-1-méthacryloxypropyloxypropyl)-ω-butyloctaméthylpentasiloxane et des mélanges de ceux-ci, préférablement dans lequel ledit méthacrylate de monométhacryloxyalkylpolydiméthylsiloxane est choisi dans le groupe constitué par un polydiméthylsiloxane terminé par mono-n-butyle terminé par monométhacryloxypropyle, le polydiméthylsiloxane terminé par mono-n-méthyle terminé par monométhacryloxypropyle, un N-(2,3-dihydroxypropane)-N'-(propyltétra(diméthylsiloxy)diméthylbutylsilane)-acrylamide.
Hydrogel de silicone selon l'une quelconque des revendications 8 à 17 dans lequel :
i) R₁ est H ou méthyle, X est oxygène et R est choisi parmi alkyle en C₂-C₄ substitué par monohydroxy ou dihydroxy, et un polyéthylèneglycol ayant 1 à 10 motifs répétitifs ; ou

ii) R₁ est méthyle, X est oxygène et R est choisi parmi alkyle en C₂-C₄ substitué par monohydroxy ou dihydroxy, et un polyéthylèneglycol ayant 2 à 20 motifs répétitifs.
Hydrogel de silicone selon l'une quelconque des revendications 8 à 18 dans lequel R est 2-hydroxyéthyle, 2,3-dihydroxypropyle, 2-hydroxypropyle.
Hydrogel de silicone selon l'une quelconque des revendications 8 à 19 dans lequel R₄ est méthyle ou 2-hydroxyéthyle.
Hydrogel de silicone selon l'une quelconque des revendications 1 à 17 dans lequel ledit monomère de type hydroxyalkyle est choisi dans le groupe constitué par le (méth)acrylate de 2-hydroxyéthyle, le (méth)acrylate de 3-hydroxypropyle, le (méth)acrylate de 2-hydroxypropyle, le 2-(méth)acrylate de 1-hydroxypropyle, le (méth)acrylate de 2-hydroxy-2-méthylpropyle, le (méth)acrylate de 3-hydroxy-2,2-diméthylpropyle, le (méth)acrylate de 4-hydroxybutyle, le (méth)acrylate de glycérol, le 2-hydroxyéthyl(méth)acrylamide, un monométhacrylate de polyéthylèneglycol, le bis(2-hydroxyéthyl)(méth)acrylamide, le 2,3-dihydroxypropyl(méth)acrylamide et des mélanges de ceux-ci, préférablement
dans lequel ledit monomère de type hydroxyalkyle est choisi dans le groupe constitué par le méthacrylate de 2-hydroxyéthyle, le méthacrylate de glycérol, le méthacrylate de 2-hydroxypropyle, le méthacrylate d'hydroxybutyle, le méthacrylate de 3-hydroxy-2,2-diméthylpropyle et des mélanges de ceux-ci, plus préférablement

dans lequel ledit monomère de type hydroxyalkyle comprend le méthacrylate de 2-hydroxyéthyle, le méthacrylate de 3-hydroxy-2,2-diméthylpropyle, le méthacrylate de glycérol et des mélanges les comprenant.
Hydrogel de silicone selon une quelconque revendication précédente dans lequel ledit mélange réactionnel comprend en outre au moins un agent de réticulation réagissant lentement et au moins un agent de réticulation réagissant rapidement, éventuellement dans lequel lesdits au moins un agent de réticulation réagissant lentement et au moins un agent de réticulation réagissant rapidement sont chacun présents dans ledit mélange réactionnel en des quantités comprises entre :
i) 0,05 et 0,3 % en poids ; ou

ii) 0,1 et 0,2 % en poids.
Hydrogel de silicone selon la revendication 1 dans lequel ledit au moins un composant contenant une silicone et ledit au moins un composant contenant un hydroxyle ont la même fonctionnalité réactive.
Hydrogel de silicone selon une quelconque revendication précédente, dans lequel :
i) ledit au moins un monomère de type hydroxyalkyle est présent en des pourcentages en mole qui forment un rapport molaire de groupes hydroxyle sur monomère hydrophile réagissant lentement compris entre 0,15 et 0,4 ; ou

ii) dans lequel le rapport molaire de groupes hydroxyle dans le mélange réactionnel sur le silicium (HO : Si) est compris entre 0,16 et 0,4.
Hydrogel de silicone selon une quelconque revendication précédente, dans lequel ledit monomère hydrophile réagissant lentement comprend un groupe réagissant lentement choisi parmi des N-vinylamides, des O-vinylcarbamates, des O-vinylcarbonates, des N-vinylcarbamates, des O-vinyléthers, O-2-propényle, dans lesquels les groupes vinyle ou allyle peuvent être en outre substitués par un groupe méthyle.
Hydrogel de silicone selon une quelconque revendication précédente, dans lequel le mélange réactionnel est sensiblement exempt de TRIS.
Hydrogel de silicone selon une quelconque revendication précédente, dans lequel l'hydrogel de silicone est préparé sans macromères ou prépolymères contenant une silicone, les termes « macromères de silicone » et « prépolymères » de silicone signifiant des composés contenant une silicone monofonctionnelle et multifonctionnelle possédant des poids moléculaires supérieurs à 2 000.
Hydrogel de silicone selon une quelconque revendication précédente, ledit mélange réactionnel comprenant entre 9 et 13 % en poids de silicium.
Procédé pour la formation de l'hydrogel de silicone selon une quelconque revendication précédente, le procédé utilisant une photoinitiation et le mélange réactionnel comprenant un photoinitiateur, le temps de durcissement étant inférieur à 30 minutes.