Prepolímero e hidrogel basados en polisiloxano.

Un prepolímero basado en polisiloxano de una estructura de red tridimensional producido mediante hidrólisis-condensación de una primera mezcla,

caracterizado por:

dicha primera mezcla que comprende:

(a) un compuesto de tetra-alcoxisilano que tiene la siguiente fórmula (I):

en donde R11, R12, R13, y R19 son independientemente un grupo alquilo C1-C8;

(b) un monómero de organosiloxano etilénicamente insaturado que tiene la siguiente fórmula (II):

en donde R21, R22, y R23 son independientemente un grupo alquilo C1-C6, y R24 es un grupo alquilo C1-C6, un grupo ciano, o hidrógeno, y X es un alquileno C1-C4, un enlace sencillo,

o y

(C) un monómero polifuncional que contiene silicio hidrófilo que tiene la siguiente fórmula (III):

en la que Y es un grupo alquileno C2-C4, Z1 y Z2 representan independientemente un enlace sencillo o un grupo alquileno C1-C4, R31, R32, R33, R34, R35, y R36 representan independientemente un grupo alquilo C1-C6, y d es un número entero que varía de 3 a 90.

Prepolímero e hidrogel basados en polisiloxano Esta solicitud reivindica prioridad de la solicitud taiwanesa Núm. 096150791, presentada el 28 de Diciembre de 2007.

La invención se refiere a un prepolímero basado en polisiloxano, más concretamente, a un prepolímero basado en polisiloxano que tiene una estructura de red tridimensional. La invención también se refiere a un hidrogel elaborado a 10 partir del prepolímero basado en polisiloxano antes mencionado y utilizado para la preparación de lentes de contacto.

Para mejorar la permeabilidad al oxígeno de las lentes de contacto, el material de hidrogel que contiene silicona se utiliza en la preparación de lentes de contacto gradualmente. El documento US 5.387.632 se refiere a una lente de contacto elaborada a partir de un material de hidrogel que contiene silicona formado a partir de un producto de polimerización de una mezcla de monómeros que incluye (a) un prepolímero de polisiloxano con protección terminal acrílica representado por la fórmula:

en donde A y A' son independientemente un éster o amida de un ácido acrílico o metacrílico; R1 a R10 son independientemente un grupo alquilo, fluoroalquilo, alcohol, éter o fluoroéter que tiene 1 a 10 átomos de carbono, o un grupo aromático que tiene 6-18 átomos de carbono, m, n, y p son independientemente de 0 a 200 siendo m + n + p de 23 a 200, y a y b son independientemente 1 a 10; (b) un monómero de (met) acrilato de polisiloxanilalquilo voluminoso, y (c) al menos un monómero hidrófilo.

El documento US 6.586.548 se refiere a un copolímero biocompatible producido mediante polimerización de una mezcla que tiene (a) al menos un monómero seleccionado del grupo que consiste en itaconatos, (met) acrilatos, fumaratos y estirenos; (b) al menos un monómero que tiene un compuesto POSS que incluye un radical etilénicamente insaturado, y (c) al menos un monómero de organosiloxano etilénicamente insaturado. Aunque el copolímero biocompatible exhibe una dureza superior y suficiente permeabilidad al oxígeno, el módulo del mismo es mayor de 1000 MPa, lo que reduce indeseablemente la comodidad de uso.

Por lo tanto, sigue existiendo una necesidad de un hidrogel que muestre suficiente permeabilidad al oxígeno, humectabilidad, y módulo reducido.

De acuerdo con un aspecto de esta invención, un prepolímero basado en polisiloxano de una estructura de red tridimensional se produce por hidrólisis-condensación de una primera mezcla, comprendiendo la primera mezcla:

(a) un compuesto de tetra-alcoxisilano que tiene la siguiente fórmula (I) :

en donde R11, R12, R13, y R14 son independientemente un grupo alquilo C1-C8;

(b) un monómero de organosiloxano etilénicamente insaturado que tiene la siguiente fórmula (II) :

en donde R21, R22, y R23 son independientemente un grupo alquilo C1-C6, R24 es un grupo alquilo C1-C6, un grupo ciano, o hidrógeno, y X es un alquileno C1-C4, un enlace sencillo,

o y

(c) un monómero polifuncional que contiene silicio hidrófilo que tiene la siguiente fórmula (III) :

en donde Y es un grupo alquileno C2-C4, Z1 y Z2 representan independientemente un enlace sencillo o un grupo alquileno C1-C4, R31, R32, R33, R34, R35, y R36 representan independientemente un grupo alquilo C1-C6, y d es un número entero que varía de 3 a 90.

De acuerdo con otro aspecto de esta invención, un hidrogel se usa para la preparación de una lente de contacto y se produce por polimerización de una segunda mezcla que comprende:

(a) el prepolímero basado en polisiloxano anteriormente mencionado; 20 (b) un monómero que contiene silicio acrilatado que tiene la siguiente fórmula (V) :

en donde: D representa O, NH, S o CH2; E representa O o un enlace sencillo; R60 representa H, CH3, ph, (CH2) iCH3,

CH (CH3) 2, C (CH3) 3 Cph2CH3; R61, R62, y R63 representan independientemente H, CH3, (CH2) iCH3, CH (CH3) 2, C (CH3) 3, Cph2CH3, O[Si (CH3) 2O]jSi (CH3) 3 o OSiR66R67R68, donde R66, R67, y R68 representan independientemente H, CH3 o (CH2) iCH3; R64 y R65 representan independientemente H, OH, CH3, ph, (CH2) iCH3, CH (CH3) 2, C (CH3) 3 o Cph2CH3; G es un número entero de 0 a 2; e es un número entero de 0 a 5, y f es un número entero de 0 a 10; ph representa fenilo, siendo i y j independientemente un número entero de 1 a 10; y

(c) un monómero hidrófilo etilénicamente insaturado.

Otras características y ventajas de la presente invención se pondrán de manifiesto en la siguiente descripción detallada de las realizaciones preferidas de esta invención, con referencia a los dibujos adjuntos, en los cuales: La Fig. 1 muestra un dispositivo de conformación utilizado para la preparación de la realización de una muestra de hidrogel de acuerdo con esta invención; La Fig. 2 es una imagen para mostrar las células en una zona de muestra para la muestra de hidrogel de acuerdo con esta invención; La Fig. 3 es una imagen para mostrar las células en una zona de difusión para la muestra de hidrogel de acuerdo con esta invención;

La Fig. 4 es una imagen para mostrar las células en una zona de muestra para una muestra de control positivo; La Fig. 5 es una imagen para mostrar las células en una zona de difusión para la muestra de control positivo; La Fig. 6 es una imagen para mostrar las células en una zona de muestra para una muestra control negativo; y La Fig. 7 es una imagen para mostrar las células en una zona de difusión para la muestra de control negativo.

Un prepolímero basado en polisiloxano de una estructura de red tridimensional de acuerdo con la presente invención se produce por hidrólisis-condensación de una primera mezcla que incluye:

(a) un compuesto de tetra-alcoxisilano que tiene la siguiente fórmula (I) :

en donde R11, R12, R13, y R14 son independientemente un grupo alquilo C1-C8;

(B) un monómero de organosiloxano etilénicamente insaturado que tiene la siguiente fórmula (II) :

en donde R21, R22, y R23 son independientemente un grupo alquilo C1-C6; R24 es un grupo alquilo C1-C6, un grupo ciano, o hidrógeno, y X es un alquileno C1-C4, un enlace sencillo,

o y

(c) un monómero polifuncional que contiene silicio hidrófilo que tiene la siguiente fórmula (III) :

en donde Y es un grupo alquileno C2-C4, Z1 y Z2 representan independientemente un enlace sencillo o un grupo alquileno C1-C4, R31, R32, R33, R34, R35, y R36 representan independientemente un grupo alquilo C1-C6, y d es un número entero que varía de 3 a 90.

Preferiblemente, la razón molar del monómero polifuncional que contiene silicio hidrófilo de fórmula (III) con respecto al tetra-alcoxisilano con respecto al monómero de organosiloxano etilénicamente insaturado es 1:2-22:2-40, más preferiblemente 1:3-20:3-35, lo más preferiblemente, 1:4-18:4-30. Dentro de la razón molar de 1:02 ~ 22:02 ~ 40, la mayor parte de los grupos funcionales insaturados del monómero de organosiloxano etilénicamente insaturado estarán en la superficie del prepolímero basado en polisiloxano de la estructura de red tridimensional después de la reacción, proporcionando de ese modo grupos reactivos para facilitar la posterior polimerización para la preparación de un hidrogel.

Preferiblemente, el compuesto de tetra-alcoxisilano es tetra-metoxisilano, tetra-etoxisilano, o tetra-isopropoxisilano. En un ejemplo de esta invención, el compuesto de tetra-alcoxisilano es tetra-etoxisilano.

Preferiblemente, el monómero de organosiloxano etilénicamente insaturado es viniltrimetoxisilano, aliltrimetoxisilano,

o metacrilato de 3-trimetoxisililpropilo. En un ejemplo de esta invención, el monómero de organosiloxano etilénicamente insaturado es viniltrimetoxisilano.

Preferiblemente, el monómero que contiene silicio hidrófilo polifuncional se prepara haciendo reaccionar un 35 (trialcoxi) silano sustituido con isocianato representado por la siguiente fórmula (IV) :

en donde R41, R42, y R43 son independientemente un alquilo C1-C6, y Z0 es un enlace sencillo o un grupo alquileno C1-C4, con un poliéter diol.

Preferiblemente, el (trialcoxi) silano sustituido con isocianato es isocianatopropiltrietoxisilano o isocianatopropiltrimetoxisilano.

Preferiblemente, el poliéter diol tiene un peso molecular que varía de 200 a 4000, más preferiblemente, de 350 a 2500. En una realización de esta invención, el poliéter diol es polietilenglicol.

Durante la polimerización, preferiblemente, pero no de forma limitante, el compuesto de tetra-alcoxisilano se mezcla en primer lugar con el monómero polifuncional que contiene silicio hidrófilo, seguido de la adición del monómero de organosiloxano etilénicamente insaturado.... [Seguir leyendo]

1. Un prepolímero basado en polisiloxano de una estructura de red tridimensional producido mediante hidrólisis

condensación de una primera mezcla, caracterizado por: dicha primera mezcla que comprende:

(a) un compuesto de tetra-alcoxisilano que tiene la siguiente fórmula (I) :

en donde R11, R12, R13, y R19 son independientemente un grupo alquilo C1-C8;

(b) un monómero de organosiloxano etilénicamente insaturado que tiene la siguiente fórmula (II) :

en donde R21, R22, y R23 son independientemente un grupo alquilo C1-C6, y R24 es un grupo alquilo C1-C6, un grupo ciano, o hidrógeno, y X es un alquileno C1-C4, un enlace sencillo,

o y

(C) un monómero polifuncional que contiene silicio hidrófilo que tiene la siguiente fórmula (III) :

en la que Y es un grupo alquileno C2-C4, Z1 y Z2 representan independientemente un enlace sencillo o un grupo 20 alquileno C1-C4, R31, R32, R33, R34, R35, y R36 representan independientemente un grupo alquilo C1-C6, y d es un número entero que varía de 3 a 90.

2. El prepolímero basado en polisiloxano de la reivindicación 1, caracterizado porque la razón molar de dicho monómero polifuncional que contiene silicio hidrófilo con respecto al tetra-alcoxisilano con respecto a dicho 25 monómero de organosiloxano etilénicamente insaturado en la primera mezcla es 1:02 ~ 22:02 ~ 40.

3. El prepolímero basado en polisiloxano de la reivindicación 1, caracterizado porque el tetra-alcoxisilano es tetraetoxisilano.

4. El prepolímero basado en polisiloxano de la reivindicación 1, caracterizado porque dicho monómero de organosiloxano etilénicamente insaturado es viniltrimetoxisilano.

5. El prepolímero basado en polisiloxano de la reivindicación 1, caracterizado porque dicho monómero de dicha segunda mezcla que comprende:

(a) un prepolímero basado en polisiloxano de la reivindicación 1; 13

(b) un monómero que contiene silicio acrilatado que tiene la siguiente fórmula (V) :

en donde D representa O, NH, S o CH2; E representa O o un enlace sencillo; R60 representa H, CH3, ph, (CH2) iCH3, CH (CH3) 2, C (CH3) 3 Cph2CH3; R61, R62, y R63 representan independientemente H, CH3, (CH2) iCH3,

CH (CH3) 2, C (CH3) 3, Cph2CH3, O[Si (CH3) 2O]jSi (CH3) 3 o OSiR66R67R68, donde R66, R67, y R68 representan independientemente H, CH3 o (CH2) iCH3; R64 y R65 representan independientemente H, OH, CH3, ph, (CH2) iCH3, CH (CH3) 2, C (CH3) 3º Cph2CH3; G es un número entero de 0 a 2; e es un número entero de 0 a 5, y f es un número entero de 0 a 10; ph representa fenilo, i y j es independientemente un número entero de 1 a 10; y

(c) un monómero hidrófilo etilénicamente insaturado. 10

6. El hidrogel de la reivindicación 5, caracterizado porque, basándose en el peso total de dicha segunda mezcla, dicho prepolímero basado en polisiloxano está presente en una cantidad que varía de 3 a 50% en peso.

7. El hidrogel de la reivindicación 5, caracterizado porque dicho monómero que contiene silicio acrilatado se

selecciona del grupo que consiste de: metacrilato de tris (trimetilsiloxi) sililpropilo, metacrilato de bis (trimetilsiloxi) metilsililpropilo, metacrilato de pentametildisiloxanopropilo, metacrilato de pentametildisiloxanilmetilo, metacrilato de tris (trimetilsiloxi) sililpropiloxietilo, metilacriloxietilcarbamato de tris (trimetilsiloxi) sililpropilo, metacrilato de tris (trimetilsiloxi) sililpropilglicerol, metacrilato de tris (polidimetilsiloxi) sililpropilo, y combinaciones de los mismos.

8. El hidrogel de la reivindicación 5, caracterizado porque dicho monómero hidrófilo etilénicamente insaturado se selecciona del grupo que consiste en: metacrilato de hidroxietilo, ácido metacrílico, N-vinil-pirrolidona, N, N'dimetilacrilamida, N, N'-dietilacrilamida, N-isopropilacrilamida, acrilato de 2-hidroxietilo, acetato de vinilo, Nacriloilmorfolina, acrilato de 2-dimetilaminoetilo, y combinaciones de los mismos.

9. El hidrogel de la reivindicación 5, caracterizado porque dicha segunda mezcla incluye adicionalmente un prepolímero que contiene silicona lineal que tiene la siguiente fórmula (VI) :

en donde na1/Nb= 0 ~ 1, 5, Na2/Nb = 0 ~ 1, 5, y nb es un número entero que oscila de 4 a 50.