Lentes de hidrogel de silicona con superficies ricas en agua.

Un lente de contacto de hidrogel de silicona hidratado, que comprende:

una superficie anterior y una superficie posterior opuesta; y

una configuración estructural en capas desde la superficie anterior a la superficie posterior,en donde la configuración estructural en capas incluye una capa de hidrogel externa anterior,una capa interna de un material de hidrogel de silicona, y una capa de hidrogel exterior posterior,en donde el material de hidrogel de silicona tiene una permeabilidad al oxígeno de al menos aproximadamente 50barreras, y un primer contenido de agua WCSiHy de aproximadamente 10% hasta aproximadamente 70%,en donde las capas de hidrogel externas anterior y posterior son sustancialmente uniformes en espesor y se fusionan enel borde periférico del lente de contacto para encerrar completamente la capa interna del material de hidrogel desilicona,

en donde las capas de hidrogel de silicona externas anterior y posterior independientemente una de otra tienen unsegundo contenido de agua superior a WCSiHy, según se caracterizan (a) por tener una relación agua-hinchamiento de almenos aproximadamente 100% si WCSiHy ≤ 45% o (b) por tener una relación agua-hinchamiento de al menosaproximadamente si WCSiHy >45%, en donde el espesor de cada una de las capas de hidrogelexternas anterior y posterior es desde aproximadamente 0.1 μm hasta aproximadamente 20 μm, medidas conmicroscopía de fuerza atómica a través de una sección transversal de la superficie posterior hasta la superficie anteriordel lente de contacto de hidrogel de silicona en estado completamente hidratado.

Lentes de hidrogel de silicona con superficies ricas en agua.

La presente invención en general se relaciona con un dispositivo oftálmico especialmente un lente de contacto de hidrogel de silicona, que tiene una configuración estructural de lente que crea un gradiente de contenido de agua y comprende: un material en volumen de hidrogel de silicona que tiene un contenido de agua (designado como WCSIHY) desde aproximadamente 10% hasta aproximadamente 70% en peso y una capa de superficie externa que tiene un espesor de aproximadamente 0.1 a aproximadamente 20 μm y cubre completamente el material de volumen del hidrogel de silicona y está hecho de material de hidrogel total o sustancialmente libre de silicona y tiene un contenido de agua más alto caracterizado por una relación agua-hinchamiento de al menos aproximadamente 100% si WCSIHY º 45%

o por una relación agua-hinchamiento de al menos aproximadamente [120 · WCSiHy/ (1- WCSiHy) ]% si WCSiHy > 45%, medido por AFM con una sección transversal del lente de contacto de hidrogel de silicona en estado completamente hidratado.

Antecedentes Los lentes de contacto de hidrogel de silicona (SiHy) se usan ampliamente para corregir muchos tipos diferentes de deficiencias en la visión. Están hechos de un material polimérico entrecruzado hidratado que contiene silicona y ciertas cantidades de agua dentro de la matriz del polímero del lente en equilibrio. De acuerdo con la clasificación de lentes de contacto de la FDA, los lentes de contacto de hidrogel se clasifican en general en dos categorías principales: lentes de contacto con contenido bajo de agua (que contienen menos de 50% de agua) y lentes de contacto con contenido alto de agua (que contienen más de 50% de agua) . Para los lentes de contacto SiHy, la alta permeabilidad al oxígeno, la cual es requerida para que un lente de contacto tenga efectos adversos mínimos sobre la salud de la córnea, se logra incorporando silicona, no incrementando el contenido de agua, en el material polimérico entrecruzado. Como resultado, la diferencia de lentes de contacto convencionales, los lentes de contacto de SiHy pueden tener un contenido de agua bajo a la vez que tienen aún una permeabilidad relativamente alta al oxígeno (Dk) , por ejemplo Focus® Night & Day® de CIBA Vision Corporation (ca. 23.5% H2O y Dk-140 Barreras; Air Optix® de CIBA Vision Corporation (ca. 33% H2O y Dk~110 Barreras) ; PureVision® de Bausch & Lomb (ca. 36% H2O y Dk-1 00 Barreras) ; Acuvue® Oasys® de Johnson & Johnson (ca. 38% H2O, Dk-105 Barreras) ; Acuvue® Advance® de Johnson & Johnson (ca. 47% H2O, Dk-65 Barreras) ; Acuvue® TruEye™ de Johnson & Johnson (ca. 46% H2O, Dk~100 Barreras) ; Biofinity® de CooperVision (ca. 48% H2O, Dk-128 Barreras) ; Avaira™ de CooperVision (ca. 46% H2O, Dk-100 Barreras) ; y PremiO™ de Menicon (ca. 40% H2O, Dk-129 Barreras) .

El agua en los lentes de contacto SiHy puede proveer la suavidad deseable que permite que un lente SiHy sea utilizado durante periodos de tiempo suficientemente largos y provee a los pacientes con beneficios que incluyen una comodidad inicial adecuada (esto es, inmediatamente después de la inserción del lente) , un periodo relativamente corto de tiempo de adaptación requerido para que un paciente se acostumbre a ellos, y/o un ajuste apropiado. Un contenido de agua más alto sería deseable para proveer a los lentes de contacto de SiHy con biocompatibilidad y confort. Pero, hay un límite en la cantidad de agua (se cree que es el 80%) que un lente SiHy puede contener manteniendo aún suficiente resistencia mecánica y rigidez requeridas para un lente de contacto, como un lente de contacto de hidrogel convencional. Además, el contenido de agua alto también podría tener consecuencias indeseadas. Por ejemplo, la permeabilidad al oxígeno de lentes de contacto de SiHy podría comprometerse incrementando el contenido de agua. Adicionalmente, un contenido de agua alto en un lente de SiHy podría dar como resultado una hidratación mayor en el interior del ojo y consecuentemente una incomodidad en el uso inducida por deshidratación, porque un lente de contacto de SiHy con un alto contenido de agua podría hacer disminuir el suministro limitado de lágrimas (agua) del ojo. Se cree que la deshidratación dentro del ojo puede derivarse de la evaporación (esto es pérdida de agua) en la superficie anterior del lente de contacto y tal pérdida de agua es controlada primariamente por difusión de agua a través de un lente desde la superficie posterior a la superficie anterior, y que la rata de difusión es cercanamente proporcional al contenido de agua del material en volumen del lente en equilibrio (L. Jones et al., Contact Lens & Anterior Eye 25 (2002) 147-156, incorporada aquí como referencia en su totalidad) .

La incorporación de silicona en un material de lente de contacto también tiene efectos indeseables en la biocompatibilidad de los lentes de contacto, puesto que la silicona es hidrófoba y tiene gran tendencia a migrar sobre la superficie del lente que está expuesta al aire. Como resultado, un lente de contacto de SiHy requerirá generalmente un proceso de modificación de superficie para eliminar o minimizar la exposición de la silicona del lente de contacto y para mantener la superficie hidrófoba, incluyendo, por ejemplo, diversos tratamientos con plasma (por ejemplo, Focus® Night & Day® y Air Optix® de CIBA Vision Corporation; PureVision® de Bausch & Lomb; y PremiO™ de Menicon) ; agentes humectantes internos embebidos física y/o químicamente en la matriz del polímero SiHy (por ejemplo, Acuvue® Oasys®, Acuvue® Advance® y Acuvue® TruEye™ de Johnson & Johnson; Biofinity® y Avaira™ de CooperVision) . Aunque las técnicas de modificación de superficie utilizadas en la producción de lentes comerciales de SiHy puede proveer lentes de SiHy frescos (no usados) con superficies adecuadamente hidrofílicas, un lente de SiHy usado en el ojo puede tener puntos secos y/o áreas de superficie hidrófobas creadas debido a una exposición al aire, fuerzas de desgarre de los párpados, migración de la silicona, y/o fallo parcial para prevenir la exposición de la silicona. Estos puntos secos y/o áreas de superficie hidrófobas son humectables y susceptibles de adsorber lípidos o proteínas del ambiente ocular y pueden adherirse al ojo, causando incomodidad en el paciente.

El documento US 20090200692 divulga un método para manufacturar un lente de contacto de hidrogel de silicona que tiene una estructura en sándwich la cual está compuesta de un cuerpo de un material de hidrogel de silicona completamente recubierto con un material hidrofílico biomédico. El método divulgado en US 20090200692 comprende: recubrir homogéneamente una película de un material hidrofílico biomédico en un espesor de aproximadamente 0.1 a 10 micrones de las mitades de los moldes macho y hembra de un molde vaciado; semicurar la película del material hidrofílico biomédico sobre las mitades de los moldes macho y hembra; rellenar con un material de hidrogel de silicona en la mitad del molde hembra con la película semicurada del material hidrofílico biomédico en la misma; presionar sobre el molde hembra con el material de hidrogel de silicona en la misma en la mitad de molde macho con la película del material hidrofílico biomédico de la misma; utilizar la radiación ultravioleta y/o la fuente de calor para enlazar/curar las películas semicuradas del material hidrofílico biomédico sobre la superficies respectivas de las mitades de molde macho y hembra y el material de hidrogel de silicona en el molde para formar un lente de contacto que tiene una estructura de sándwich.

Por lo tanto, hay aún necesidad por lentes de contacto SiHy con superficies hidrofílicas que tienen una hidrofilicidad, humectabilidad y lubricidad persistentes que pueden ser mantenidos en el ojo a lo largo del día completo.

Resumen de la invención La presente invención puede satisfacer las necesidades de un lente de contacto de SiHy con superficies hidrofílicas que tienen una hidrofilicidad de superficie, humectabilidad en superficie y lubricidad de superficie persistentes en el ojo a lo largo del día completo.

En un aspecto, la invención provee un lente de contacto de hidrogel de silicona hidratado el cual comprende: una superficie anterior (convexa) y una superior posterior opuesta (cóncava) ; y una configuración estructural en capas desde la superficie anterior hacia la superficie posterior, en donde la configuración estructural en capas incluye una capa de hidrogel externa anterior, una capa interna de un material de hidrogel de silicona, y una capa de hidrogel externa posterior, en donde el material de hidrogel de silicona tienen una permeabilidad al oxígeno... [Seguir leyendo]

1. Un lente de contacto de hidrogel de silicona hidratado, que comprende:

una superficie anterior y una superficie posterior opuesta; y

una configuración estructural en capas desde la superficie anterior a la superficie posterior,

en donde la configuración estructural en capas incluye una capa de hidrogel externa anterior,

una capa interna de un material de hidrogel de silicona, y una capa de hidrogel exterior posterior,

en donde el material de hidrogel de silicona tiene una permeabilidad al oxígeno de al menos aproximadamente 50 barreras, y un primer contenido de agua WCSiHy de aproximadamente 10% hasta aproximadamente 70%,

en donde las capas de hidrogel externas anterior y posterior son sustancialmente uniformes en espesor y se fusionan en el borde periférico del lente de contacto para encerrar completamente la capa interna del material de hidrogel de silicona,

en donde las capas de hidrogel de silicona externas anterior y posterior independientemente una de otra tienen un segundo contenido de agua superior a WCSiHy, según se caracterizan (a) por tener una relación agua-hinchamiento de al menos

45% o (b) por tener una relación agua-hinchamiento de al menos aproximadamente si WCSiHy > 45%, en donde el espesor de cada una de las capas de hidrogel externas anterior y posterior es desde aproximadamente 0.1 μm hasta aproximadamente 20 μm, medidas con microscopía de fuerza atómica a través de una sección transversal de la superficie posterior hasta la superficie anterior del lente de contacto de hidrogel de silicona en estado completamente hidratado.

2. El lente de contacto de hidrogel de silicona hidratado de la reivindicación 1, en donde el material de hidrogel de silicona tiene una permeabilidad al oxígeno de al menos aproximadamente 60, preferiblemente al menos aproximadamente 70, más preferiblemente al menos aproximadamente 90, lo más preferiblemente al menos aproximadamente 110 barreras.

3. El lente de contacto de hidrogel de silicona hidratado de la reivindicación 1 o 2, en donde el material de hidrogel de silicona tiene un primer contenido de agua WCSiHy de aproximadamente 10% hasta aproximadamente 65%, preferiblemente desde aproximadamente 10% hasta aproximadamente 60%, más preferiblemente desde aproximadamente 15% hasta aproximadamente 55%, lo más preferiblemente desde aproximadamente 15% hasta aproximadamente 50% en peso.

4. El lente de contacto de hidrogel de silicona hidratado de cualquiera de las reivindicaciones 1 a 3, en donde las capas de hidrogel externas anterior y posterior independientemente una de otra tienen un segundo contenido de agua mayor que WCSiHy, caracterizado bien (a) por tener una relación agua-hinchamiento de al menos aproximadamente 150%, preferiblemente al menos aproximadamente 200%, más preferiblemente al menos aproximadamente 250%, lo más preferiblemente al menos aproximadamente 300%) si WCSiHy 45% o (b) por tener una relación agua-hinchamiento de

al menos aproximadamente , preferiblemente , más preferiblemente si WCSiHyº 45%.

5. El lente de contacto de hidrogel de silicona hidratado de cualquiera de las reivindicaciones 1 a 4, en donde el espesor de cada una de las capas de hidrogel externas anterior y posterior va desde aproximadamente 0.25 μm hasta aproximadamente 15 μm, preferiblemente desde aproximadamente 0.5 μm hasta aproximadamente 15 μm, más preferiblemente desde aproximadamente 1 μm hasta aproximadamente 10 μm, medido con microscopía de fuerza atómica a través de una sección transversal de la superficie posterior hasta la superficie anterior del lente de contacto de hidrogel de silicona en estado completamente hidratado.

6. El lente de contacto de hidrogel de silicona hidratado de cualquier de las reivindicaciones 1 a 5, donde las capas de hidrogel externas anterior y posterior independientemente una de otra tienen una relación agua-hinchamiento de al menos aproximadamente 150% si WCSiHy º55% o al menos aproximadamente 200% si WCSiHy 60% o al menos aproximadamente 250% si WCSiHy 65% o al menos aproximadamente 300%.

7. El lente de contacto de hidrogel de silicona hidratado de cualquiera de las reivindicaciones 1 a 6, en donde el material de hidrogel de silicona tiene una permeabilidad al oxígeno de al menos aproximadamente 70% y un primer contenido de agua WCSiHy desde aproximadamente 15% hasta aproximadamente 55% en peso, en donde el espesor de cada una de las capas de hidrogel externas anterior y posterior va desde aproximadamente 0.25 μm hasta aproximadamente 15 μm.

8. El lente de contacto de hidrogel de silicona hidratado de cualquiera de las reivindicaciones 1 a 7, en donde las capas de hidrogel externas anterior y posterior independientemente una de otra tienen un modulus de superficie reducida de al menos aproximadamente 20%, preferiblemente al menos aproximadamente 25%, más preferiblemente al menos aproximadamente 30%, incluso más preferiblemente al menos aproximadamente 35%, lo más preferiblemente al menos aproximadamente 40%, con respecto a la capa interna.

9. El lente de contacto de hidrogel de silicona hidratado de cualquiera de las reivindicaciones 1 a 8, en donde el material de hidrogel de silicona tienen un modulus elástico desde aproximadamente 0.4 MPa hasta aproximadamente 1.5 MPa.

10. El lente de contacto de hidrogel de silicona hidratado de cualquiera de las reivindicaciones 1 a 9, en donde el lente de contacto de hidrogel de silicona comprende adicionalmente, en su configuración estructural en capas, dos capas de transición de material polimérico, en donde cada una de las dos capas de transición está localizada entre la capa interna y una de las capas de hidrogel externas anterior y posterior y es sustancialmente uniforme en espesor, en donde el espesor de cada capa de transición es al menos aproximadamente 0.05 μm, preferiblemente desde aproximadamente

0.05 μm hasta aproximadamente 10 μm, más preferiblemente desde aproximadamente 0.1 μm hasta aproximadamente 7.5 μm, incluso más preferiblemente desde aproximadamente 0.15 μm hasta aproximadamente 5 μm.

11. El lente de contacto de hidrogel de silicona hidratado de cualquiera de las reivindicaciones 1 a 10, en donde el lente de contacto de hidrogel de silicona hidratado tiene una lubricidad caracterizado por un coeficiente crítico de fricción de aproximadamente 0.043 o menos, preferiblemente de forma aproximada 0.040 o menos, una hidrofilicidad de superficie caracterizada por un tiempo de ruptura de agua de al menos aproximadamente 10 segundos; una humedicibilidad de superficie caracterizada por un ángulo de contacto con agua promedio de aproximadamente 90 grados o menos, preferiblemente de forma aproximada 80 grados o menos, más preferiblemente de forma aproximada 70 grados o menos, incluso más preferiblemente de forma aproximada 60 grados o menos, lo más preferiblemente de forma aproximada 50 grados o menos; o combinaciones de los anteriores.

12. El lente de contacto de hidrogel de silicona hidratado de la reivindicación 10, en donde las capas de transición comprenden un polímero que contiene carboxilo (COOH) .

13. El lente de contacto de hidrogel de silicona hidratado de cualquiera de las reivindicaciones 1 a 12, en donde las capas de hidrogel externas anterior y posterior se forman aplicando y entrecruzando un material polimérico hidrofílico soluble en agua y entrecruzable sobre un lente de contacto de hidrogel de silicona preformado, en donde el lente de contacto de hidrogel de silicona preformado comprende un grupo amino y/o carboxilo sobre y/o cerca a la superficie del lente de contacto o un recubrimiento base que comprende grupos amino y/o carboxilo; en donde el lente de contacto de hidrogel de silicona preformado se convierte en la capa interna después del entrecruzamiento, y en donde el material polimérico hidrofílico soluble en agua y entrecruzable es un material polimérico parcialmente entrecruzado que comprende una red tridimensional y grupos entrecruzables, preferiblemente grupos azetidinio dentro de la red.

14. El lente de contacto de hidrogel de silicona hidratado de la reivindicación 13, en donde el material polimérico hidrofílico soluble en agua y entrecruzado comprende (i) desde aproximadamente 20% hasta aproximadamente 95% en peso de la primera cadena polimérica derivada de una poliamina o poliamidoamina funcionalizada con epiclorohidrina,

(ii) desde aproximadamente 5% hasta aproximadamente 80% en peso de las unidades estructurales hidrofílicas o segundas cadenas poliméricas derivadas de al menos un agente potenciador de la hidrofilicidad que tiene al menos un grupo funcional reactivo seleccionado del grupo consistente de grupo amino, grupo carboxilo, grupo tiol, y combinaciones de los mismos, en donde las unidades estructurales hidrofílicas o segundas cadenas poliméricas están enlazadas covalentemente a las primeras cadenas poliméricas a través de uno o más enlaces covalentes formados cada uno entre un grupo azetidinio de la poliamina o poliamidoamina funcionalizada con epiclorohidrina y un grupo amino, carboxilo o tiol del agente potenciador de la hidrofilicidad, y (iii) grupos azetidinio que son partes de las primeras cadenas poliméricas o grupos pendientes o terminales enlazados covalentemente a las primeras cadenas poliméricas, y en donde el polímero hidrofílico como agente potenciador de la hidrofilicidad es: PEG-NH2; PEG-SH; PEG-COOH; H2NPEG- NH2; HOOC-PEG-COOH; HS-PEG-SH; H2N-PEG-COOH; HOOC-PEG-SH; H2N-PEG-SH; PEG de brazos múltiples con uno o más grupos amino, carboxilo o tiol; dendrímeros de PEG con uno o más grupos amino, carboxilo o tiol; un homo o copolímero terminado en diamino, dicarboxilo, monoamino o monocarboxilo o copolímero de un monómero vinílico hidrofílico no reactivo; un copolímero que es un producto de polimerización de una composición que comprende (1) aproximadamente 60% en peso o menos, preferiblemente desde aproximadamente 0.1% hasta aproximadamente 30%, más preferiblemente desde aproximadamente 0.5% hasta aproximadamente 20%, incluso más preferiblemente desde aproximadamente 1 % hasta aproximadamente 15%, en peso de al menos un monómero vinílico reactivo y (2) al menos un monómero vinílico hidrofílico no reactivo; o combinaciones de los mismos, en donde PEG es un segmento de polietilen glicol, en donde el monómero vinílico reactivo se selecciona del grupo consistente de amino C1-C6 alquil (met) acrilato, C1-C6 alquilamino-C1-C6 alquil (met) acrilato, alilamina, vinilamina, amino-C1-C6 alquil (met) acrilamida, C1-C6 alquilamino-C1-C6 alquil (met) acrilamida, ácido acrílico, ácido C1-C4 alquilacrílico, ácido N, N-2acrilamidoglicólico, ácido beta-metil-acrílico, ácido alfa-fenil acrílico, ácido beta-acriloxi propiónico, ácido sórbico, ácido angélico, ácido cinámico, ácido 1-carboxi-4-fenil butadieno-1, 3, ácido itacónico, ácido citracónico, ácido mesacónico, ácido glutacónico, ácido aconítico, ácido maleico, ácido fumárico, tricarboxi etileno, y combinaciones de los mismos, en donde el monómero vinílico no reactivo seleccionado del grupo consistente de acrilamida, metacrilamida, N, Ndimetilacrilamida, N, N-dimetilmetacrilamida, N-vinilpirrolidona, N, N, -dimetilaminoetilmetacrilato, N, Ndimetilaminoetilacrilato, N, N-dimetilaminopropilmetacrilamida, N, N-dimetilaminopropilacrilamida, glicerol metacrilato, 3acriloilamino- 1-propanol, N-hidroxietil acrilamida, N-[tris (hidroximetil) metil]-acrilamida, N-metil-3-metilen2-pirrolidona, 1etil-3-metilen2-pirrolidona, 1-metil-5-metilen2-pirrolidona, 1-etil-5-metilen2-pirrolidona, 5-metil-3-metilen2-pirrolidona, 5etil-3-metilen2-pirrolidona, 2-hidroxietil (met) acrilato, hidroxipropil (met) acrilato, un monómero vinílico que contiene fosforilcolina, C1-C4-alcoxi polietilenglicol (met) acrilato, que tiene un peso molecular de peso promedio de hasta 1500 Daltons, N-vinil formamida, N-vinil acetamida, N-vinil isopropilamida, N-vinil-N-metil acetamida, alcohol alílico, alcohol vinílico (hidrolizado a partir de un acetato de vinilo en el copolímero) , y combinaciones de los mismos.

15. El lente de contacto de hidrogel de silicona hidratado de cualquiera de las reivindicaciones 1 a 14, en donde el

material de hidrogel de silicona se obtiene a partir de una formulación para lentes de hidrogel de silicona que comprende al menos un componente seleccionado del grupo consistente de un monómero vinílico que contiene silicona, un macrómero vinílico que contiene silicona, un prepolímero que contiene silicona, un monómero vinílico hidrofílico, un monómero vinílico hidrófobo, un agente de entrecruzamiento, un iniciador de radicales libres, un macrómero/prepolímero vinílico hidrofílico, y combinaciones de los mismos.