Producción de dispositivos oftálmicos con base en polimerización por crecimiento fotoinducido en etapas.

Un método para producir lentes de contacto de hidrogel, que comprende las etapas de:

(1) obtener una composición de fluido, en donde la composición comprende al menos un primer prepolímero quetiene múltiples primeros grupos de propagación, cada uno capaz de experimentar polimerización de crecimiento poretapas fotoinducida en presencia de un agente de reticulación de crecimiento por etapas que tiene dos o mássegundos grupos de propagación, cada uno coreactivo con uno de los primeros grupos de propagación en unapolimerización de crecimiento por etapas fotoinducida para formar un material de hidrogel;

(2) introducir la composición de fluido en una cavidad formada por un molde, en donde el molde consta de unaprimera mitad de molde con una primera superficie de moldeo definiendo la superficie anterior de una lente decontacto y una segunda mitad de molde con una segunda superficie de moldeo que define la superficie posterior dela lente de contacto, en donde la primera y segunda mitades del molde están configuradas para recibir una a la otrade manera que se forma una cavidad entre la primera y la segunda superficies de moldeo; y

(3) irradiar actínicamente o curar térmicamente la composición en el molde para reticular dicho al menos un primerprepolímero para formar la lente de contacto de hidrogelen donde o bien los primeros grupos de propagación o los segundos grupos de propagación son grupos quecontienen eno y los otros son grupos tiol, en donde un grupo que contiene eno es un radical monovalente o divalenteque contiene un doble enlace carbono - carbono que no está directamente enlazado a un grupo carbonilo (-CO-), unanillo bencénico, un átomo de nitrógeno, o un átomo de oxígeno.

Producción de dispositivos oftálmicos con base en polimerización por crecimiento fotoinducido en etapas La presente invención se relaciona con un método para elaborar lentes de contacto de hidrogel. En particular, Ia presente invención se relaciona con un método para moldear por vaciado lentes de contacto de hidrogel basado en la polimerización por crecimiento fotoinducido en etapas. Además, la presente invención se relaciona con prepolímeros actínicamente reticulables útiles para la elaboración de lentes de contacto blandos de hidrogel.

Antecedentes de la Invención Se ha hecho un gran esfuerzo para desarrollar tecnologías para el moldeado de lentes de contacto de hidrogel con alta precisión, fidelidad y reproducibilidad y a bajo costo. Una de tales tecnologías de fabricación es la llamada Lightstream TechnologyTM (CIBA Vision) que incluye una composición para formar lentes que está sustancialmente libre de monómeros y comprende un prepolímero sustancialmente purificado con grupos etilénicamente insaturados, moldes reutilizables, y curado bajo una limitación espacial de radiación actínica (por ejemplo, UV) , como se describe en las patentes de los Estados Unidos Nos. 5.508.317, 5.583.463, 5.789.464, y 5.849.810. La Lightstream TechnologyTM para elaboración de lentes de contacto tiene varias ventajas. Primero, el proceso de curado es rápido, a una escala de tiempo de segundos. El curado rápido puede garantizar el diseño y la adaptación de una producción de lentes continua y automatizada de alta velocidad que incluye el curado de los lentes en línea. Segundo, por medio del uso de una composición que comprende un prepolímero y que está sustancialmente libre de monómeros, se eliminan las etapas de extracción posteriores (remoción de monómeros no polimerizados de los lentes) requeridas en un proceso de fabricación tradicional por moldeado. Sin Ia extracción de la lente, se puede reducir el costo de producción y se puede mejorar adicionalmente la eficiencia de la producción. Tercero, se pueden utilizar moldes reutilizables de cuarzo/vidrio o moldes reutilizables de plástico, moldes de plástico no desechables, debido a que, después de la producción de un lente, estos moldes se pueden limpiar en forma rápida y efectiva del prepolímero no reticulado y otros residuos, usando un disolvente adecuado y se puede secar por soplado con aire. Los moldes de plástico desechables tienen inherentemente variaciones en las dimensiones, debido a que, durante el moldeo por inyección de los moldes de plástico, pueden presentarse fluctuaciones en las dimensiones de los moldes como resultado de fluctuaciones en el proceso de producción (temperaturas, presiones, propiedades del material) , y también debido a que los moldes resultantes pueden sufrir encogimiento en forma no uniforme después del moldeo por inyección. Estos cambios en las dimensiones del molde pueden conducir a fluctuaciones en los parámetros de los lentes de contacto que se van a producir (pico de índice refracción, diámetro, curva básica, espesor central, etc.) y a una baja fidelidad al duplicar el diseño complejo de la lente. Por medio del uso de moldes reutilizables que se producen con alta precisión, se pueden eliminar las variaciones en las dimensiones que se presentan en forma inherente en los moldes desechables y por lo tanto la variación en los lentes de contacto producidos a partir de los mismos. Los lentes producidos de acuerdo con la Lightstream TechnologyTM pueden tener una alta consistencia y alta fidelidad con el diseño original de la lente.

Sin embargo, existen algunas limitaciones prácticas que obstaculizan la realización de todos los grandes potenciales de esta tecnología. Por ejemplo, una composición para formar una lente puede necesitar tener una viscosidad relativamente baja para dispensar la composición en los moldes a alta velocidad. Para tener una viscosidad relativamente baja, un prepolímero en la composición puede tener que tener una masa molecular relativamente más baja. Se cree que la masa molecular de un prepolímero puede afectar la resistencia mecánica de los lentes elaborados a partir de la reticulación del prepolímero. Los lentes elaborados a partir de la reticulación de un prepolímero con una masa molecular baja pueden no tener una resistencia mecánica deseada, tal como, por ejemplo, baja resistencia al desgarre. Los lentes de contacto de hidrogel que tienen una baja resistencia mecánica pueden no ser adecuados para la realización de uso diario y prolongado.

El documento WO 01/71392 A1 divulga en los ejemplos 2h) una composición que comprende un copolímero que contiene siloxano (obtenida por copolimerización de polidimetilsiloxano terminado en diaminopropilo y cloruro de acriloilo) que tiene grupos vinilo, dimetilacrilamida, un agente de transferencia de cadena que contiene dos grupos tiol y un fotoiniciador. Dicha composición se calienta durante 8 horas a 65°C para la polimerización. El producto de reacción se mezcla luego son cloruro de acriloilo que forma una emulsión acuosa. Dicha emulsión, que funciona con acrilamida, se centrifuga y se introduce en un molde polipropileno junto con un fotoiniciador y se cura con radiación UV para obtener un lente de contacto. Sin embargo, tal lente de contacto tiene un módulo alto.

De conformidad con lo anterior, aún existe la necesidad de un proceso para fabricación de lentes para producir lentes de contacto blandos en forma muy económica, muy elásticos y durables, con las propiedades físicas deseadas. También existe la necesidad de nuevos prepolímeros actínicamente reticulables adecuados para elaborar lentes de contacto de hidrogel con la resistencia mecánica deseada y las propiedades físicas deseadas.

Resumen de la invención Para cumplir con lo anterior, se proporciona, de acuerdo con un aspecto de la presente invención, un método para producir lentes de contacto de hidrogel de acuerdo con la reivindicación independiente 1.

En otro aspecto, la invención provee un lente de contacto blando de hidrogel obtenido de acuerdo con un método de cualquiera de las reivindicaciones 1 a 13.

En un aspecto adicional, Ia invención proporciona en la reivindicación independiente 15 un prepolímero adecuado para la elaboración de lentes de contacto blandos de hidrogel de acuerdo con el método de la reivindicación 1.

Descripción detallada de las realizaciones de la invención A menos que se definan de otra manera, todos los términos técnicos y científicos usados aquí tienen el mismo significado como comúnmente lo entienden las personas capacitadas en Ia técnica a la cual pertenece esta invención. Generalmente, la nomenclatura usada aquí y los procedimientos de laboratorio son muy conocidos y se emplean comúnmente en Ia técnica. Se usan métodos convencionales para estos procedimientos, tales como los proporcionados en la técnica y diferentes referencias generales. Cuando se menciona un término en su forma singular, los inventores también tienen en cuenta el plural de ese término. La nomenclatura usada aquí y los procedimientos de laboratorio descritos más adelante son muy conocidos y se emplean comúnmente en Ia técnica.

Un “dispositivo oftálmico” como se usa aquí, se refiere a un lente de contacto (duro o blando) , un lente intraocular, un injerto laminar corneal, otros dispositivos oftálmicos (por ejemplo, endoprótesis (stents) , derivación para tratamiento de glaucoma, o similares) usados sobre o alrededor del ojo o de la vecindad ocular.

“Lente de contacto” se refiere a una estructura que se puede colocar sobre o dentro del ojo de un usuario. Un lente de contacto puede corregir, mejorar, o alterar la vista de un usuario, pero ése no tiene que ser necesariamente el caso. Un lente de contacto puede ser de cualquier material apropiado conocido en la técnica o desarrollado posteriormente, y puede ser un lente blando, un lente duro, o un lente hibrido. Un “lente de contacto de hidrogel de silicona” se refiere a un lente de contacto que comprende un material de hidrogel de silicona.

La “superficie frontal o anterior” de un lente de contacto, como se usa aquí, se refiere a la superficie de la lente que mira hacia afuera del ojo durante el uso. La superficie anterior, que típicamente es sustancialmente convexa, también se conoce como la curva frontal de la lente.

La “superficie trasera o posterior” de un lente de contacto, como se usa aquí, se refiere a Ia superficie de la lente que mira hacia adentro del ojo durante el uso. La superficie posterior, que típicamente es sustancialmente cóncava, también se conoce como la curva base de la lente.

Un “hidrogel” o “material de hidrogel” se refiere a un... [Seguir leyendo]

1. Un método para producir lentes de contacto de hidrogel, que comprende las etapas de:

(1) obtener una composición de fluido, en donde la composición comprende al menos un primer prepolímero que tiene múltiples primeros grupos de propagación, cada uno capaz de experimentar polimerización de crecimiento por

etapas fotoinducida en presencia de un agente de reticulación de crecimiento por etapas que tiene dos o más segundos grupos de propagación, cada uno coreactivo con uno de los primeros grupos de propagación en una polimerización de crecimiento por etapas fotoinducida para formar un material de hidrogel;

(2) introducir la composición de fluido en una cavidad formada por un molde, en donde el molde consta de una primera mitad de molde con una primera superficie de moldeo definiendo la superficie anterior de una lente de contacto y una segunda mitad de molde con una segunda superficie de moldeo que define la superficie posterior de la lente de contacto, en donde la primera y segunda mitades del molde están configuradas para recibir una a la otra de manera que se forma una cavidad entre la primera y la segunda superficies de moldeo; y

(3) irradiar actínicamente o curar térmicamente la composición en el molde para reticular dicho al menos un primer prepolímero para formar la lente de contacto de hidrogel

en donde o bien los primeros grupos de propagación o los segundos grupos de propagación son grupos que contienen eno y los otros son grupos tiol, en donde un grupo que contiene eno es un radical monovalente o divalente que contiene un doble enlace carbono - carbono que no está directamente enlazado a un grupo carbonilo (-CO-) , un anillo bencénico, un átomo de nitrógeno, o un átomo de oxígeno.

2. El método de la reivindicación 1, en donde dichos primeros grupos de propagación son grupos que contienen eno 20 de la fórmula (I) , (II) , o (III) :

en las cuales, R1, es hidrógeno, o alquilo de 1 a 10 átomos de carbono; R2 y R3 independientemente entre sí son hidrógeno, radical divalente de alqueno de 1 a 10 átomos de carbono, alquilo de 1 a 10 átomos de carbono, o (R18) a- (X1) b-R19 en el cual R18 es un radical divalente de alqueno de 1 a 10 átomos de carbono, X1 es un enlace de 25 éter (-O-) , un enlace de uretano (-N) , un enlace de urea, un enlace de éster, un enlace de amida, o carbonilo, R19 es hidrógeno, un enlace sencillo, un grupo amino, un grupo carboxílico, un grupo hidroxilo, un grupo carbonilo, un grupo aminoalquilo de 1 a 12 átomos de carbono, un grupo aIquiIaminoalquilo de 1 a 18 átomos de carbono, un grupo carboxialquilo de 1 a 18 átomos de carbono, un grupo hidroxialquilo de 1 a 18 átomos de carbono, un grupo alquilalcoxi de 1 a 18 átomos de carbono, un grupo aminoalcoxi de 1 a 12 átomos de carbono, un grupo alquilaminoalcoxi de 1 a 18 átomos, un grupo carboxialcoxi de 1 a 18 átomos de carbono, o un grupo hidroxialcoxi de 1 a 18 átomos de carbono, a y b independientemente entre si son cero o 1, con la condición de que solamente uno entre R2 y R3 sea un radical divalente; R4 - R9, independientemente entre si, son hidrógeno, un radical divalente de alqueno de 1 a 10 átomos de carbono, alquilo de 1 a 10 átomos de carbono, o - (R18) a- (X1) b-R19, opcionalmente R4 y R9 se enlazan a través de un radical divalente de alqueno para formar un anillo cíclico, con la condición de que al menos uno entre R4 - R9 sean radicales divalentes; n y m independientemente entre sí son un número entero de 0 a 9, con la condición de que la suma de n y m sea un número entero de 2 a 9; R10 - R17, independientemente entre sí, son hidrógeno, un radical divalente de alqueno de 1 a 10 átomos de carbono, un alquilo de 1 a 10 átomos de carbono, o - (R18) a- (X1) b-R19, p es un número entero de 1 a 3, con la condición de que solamente uno o dos entre R10

-R17 sean radicales divalentes.

3. El método de la reivindicación 1 o 2, en donde dicho al menos un primer prepolímero se obtiene a partir de un copolímero con grupos funcionales colgantes o terminales al unir covalentemente los grupos que contienen eno a los grupos funcionales colgantes o terminales del copolímero, en donde el primer prepolímero es capaz de formar un material de hidrogel.

4. El método de la reivindicación 3, en donde el copolímero con los grupos funcionales colgantes o terminales comprende unidades de siloxano.

5. El método de la reivindicación 3, en donde el copolímero con los grupos funcionales colgantes o terminales se selecciona a partir del grupo que consiste en: un copolímero de alcohol vinílico con uno o más monómeros vinílicos en presencia o en ausencia de un agente de reticulación; copolímeros de acrilato de aminoalquilacrilato de 3 a 8 átomos de carbono con uno o más monómeros vinílicos en presencia o en ausencia de un agente de reticulación; copolímeros de hidroxialquilacrilato de 3 a 8 átomos de carbono con uno o más monómeros vinílicos en presencia o en ausencia de un agente de reticulación; copolímeros de metacrilato de aminoalquilo de 4 a 8 átomos de carbono con uno o más monómeros vinílicos en presencia o en ausencia de un agente de reticulación; copolímeros metacrilato de hidroxialquilo de 4 a 8 átomos de carbono con uno o más monómeros vinílicos en presencia o en ausencia de un agente de reticulación; copolímeros de ácido alquilacrílico de 3 a 8 átomos de carbono con uno o más monómeros vinílicos en presencia o en ausencia de un agente de reticulación; copolímeros de ácido aIquilmetacrílico de 4 a 8 átomos de carbono con uno o más monómeros vinílicos en presencia o en ausencia de un agente de reticulación; copolímeros de un monómero de acrilato que contiene epoxi con uno o más monómeros vinílicos en presencia o ausencia de un agente de reticulación; copolímeros de un monómero de metacrilato que contiene epoxi con uno o más monómeros vinílicos en presencia o en ausencia de un agente de reticulación; una poliurea cubierta de amina o isocianato obtenida por la copolimerización de una mezcla que comprende (a) al menos una poli (oxialquilen) diamina, (b) opcionalmente al menos una di o poliamina orgánica, (c) opcionalmente al menos un diisocianato, y (d) al menos un poliisocianato; un poliuretano cubierto con hidroxi o isocianato obtenido mediante Ia copolimerización de una mezcla que comprende (a) al menos un poli (oxialquileno) diol, (b) opcionalmente al menos un compuesto orgánico con un grupo di o polihidroxi, (c) opcionalmente al menos un diisocianato, y (d) al menos un poliisocianato; copolímeros que contienen siloxano obtenidos por copolimerización una mezcla que contiene al menos un monómero vinílico que contiene un siloxano, al menos un macrómero que contiene siloxano, al menos un prepolímero que contiene silicona, o una mezcla de los mismos; y un copolímero de un poli (dialquilsiloxano de 1 a 12 átomos de carbono) con uno o más monómeros correactivos.

6. EI método de la reivindicación 3, en donde dichos primeros grupos de propagación son grupos que contienen eno de fórmula (III) .

7. El método de la reivindicación 3, en donde dichos primeros grupos de propagación son grupos que contienen eno de fórmula (II) .

8. El método de la reivindicación 3, en donde dichos primeros grupos de propagación son grupos que contienen eno de fórmula (I) .

9. El método de Ia reivindicación 3, en donde el agente de reticulación de crecimiento por etapas es un segundo prepolímero que tiene múltiples grupos tiol.

10. El método de la reivindicación 3, en donde la composición de fluido comprende un tercer prepolímero que tiene múltiples grupos acriloilo

o metacriloilo 11. El método de la reivindicación 3, en donde Ia composición de fluido está sustancialmente libre de monómero vinílico y de agente de reticulación.

12. El método de la reivindicación 3, en donde dicho al menos un primer prepolímero se obtiene mediante la copolimerización de una mezcla polimerizable que comprende al menos un monómero que tiene un grupo eno de fórmula (I) , (II) , o (III) y un grupo etilénicamente insaturado.

13. El método de la reivindicación 1, en donde el molde es un molde reutilizable y la etapa (3) se lleva a cabo por medio de una limitación espacial de radiación actínica para reticular el primer prepolímero.

14. Una lente de contacto blanda de hidrogel, que se obtiene de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 1 a 13.

15. Un prepolímero adecuado para la elaboración de lentes de contacto blando de hidrogel de acuerdo con el método de Ia reivindicación 1, que comprende múltiples grupos tioI, múltiples grupos que contienen eno de fórmula (I) , (ll) , o (III) o combinaciones de los mismos:

en las cuales, R1, es hidrógeno, o alquilo de 1 a 10 átomos de carbono; R2 y R3 independientemente entre sí son hidrógeno, radical divalente de alqueno de 1 a 10 átomos de carbono, alquilo de 1 a 10 átomos de carbono, o - (R18) c (X1) b-R19 en el cual R18 es un radical divalente de alqueno de 1 a 10 átomos de carbono, X1 es un enlace de éter (-O) , un enlace de uretano (-N) , un enlace de urea, un enlace de éster, un enlace de amida, o carbonilo, R19 es 20 hidrógeno, un enlace sencillo, un grupo amino, un grupo carboxílico, un grupo hidroxilo, un grupo carbonilo, un grupo aminoalquilo de 1 a 12 átomos de carbono, un grupo aIquiIaminoalquilo de 1 a 18 átomos de carbono, un grupo carboxialquilo de 1 a 18 átomos de carbono, un grupo hidroxialquilo de 1 a 18 átomos de carbono, un grupo alquilalcoxi de 1 a 18 átomos de carbono, un grupo aminoalcoxi de 1 a 12 átomos de carbono, un grupo alquilaminoalcoxi de 1 a 18 átomos, un grupo carboxialcoxi de 1 a 18 átomos de carbono, o un grupo hidroxialcoxi 25 de 1 a 18 átomos de carbono, a y b independientemente entre si son cero o 1, con la condición de que solamente uno entre R2 y R3 sea un radical divalente; R4 - R9, independientemente entre si, son hidrógeno, un radical divalente de alqueno de 1 a 10 átomos de carbono, alquilo de 1 a 10 átomos de carbono, o - (R18) a- (X1) b-R19, opcionalmente R4 y R9 se enlazan a través de un radical divalente de alqueno para formar un anillo cíclico, con la condición de que al menos uno entre R4 - R9 sean radicales divalentes; n y m independientemente entre sí son un número entero de 0 a 9, con la condición de que la suma de n y m sea un número entero de 2 a 9; R10 - R17, independientemente entre sí, son hidrógeno, un radical divalente de alqueno de 1 a 10 átomos de carbono, un alquilo de 1 a 10 átomos de 5 carbono, o - (R18) a- (X1) b-R19, p es un número entero de 1 a 3, con la condición de que solamente uno o dos entre R10

-R17 sean radicales divalentes;

en donde el prepolímero puede ser reticulado bajo irradiación actínica para formar un material de hidrogel en presencia de un agente de reticulación de crecimiento por etapas y en ausencia de cualquier monómero vinílico y/o de cualquier compuesto que tenga de dos a ocho grupos acriloilo o metacriloilo y que tenga un peso molecular

menor de 700 Daltons, y en donde un grupo que contiene eno es un radical monovalente o divalente que contiene un doble enlace carbono - carbono que no está directamente enlazado a un grupo carbonilo (-CO-) , un anillo bencénico, un átomo de nitrógeno, o un átomo de oxígeno.

16. El prepolímero de la reivindicación 15, en donde el prepolímero se obtiene a partir de un copolímero con grupos funcionales colgantes o terminales por medio de enlazamiento covalente de los grupos tiol, los grupos que contienen eno de fórmula (I) , (II) o (III) , o combinaciones de los mismos con los grupos funcionales colgantes o terminales del copolímero.