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MX2013001189A - Lentes de hidrogel de silicona con superficies ricas en agua. - Google Patents

Lentes de hidrogel de silicona con superficies ricas en agua.

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MX2013001189A
MX2013001189A MX2013001189A MX2013001189A MX2013001189A MX 2013001189 A MX2013001189 A MX 2013001189A MX 2013001189 A MX2013001189 A MX 2013001189A MX 2013001189 A MX2013001189 A MX 2013001189A MX 2013001189 A MX2013001189 A MX 2013001189A
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MX
Mexico
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percent
silicone hydrogel
contact lens
microns
lens
Prior art date
Application number
MX2013001189A
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John Dallas Pruitt
Yongxing Qiu
Jared Nelson
Robert Carey Tucker
Sibichen Thekveli
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Novartis Ag
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Publication date
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Publication of MX2013001189A publication Critical patent/MX2013001189A/es
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Abstract

La invención se relaciona con un lente de contacto de hidrogel de silicona hidratado que tiene una configuración estructural en capas: un núcleo de hidrogel de silicona (o material de volumen) con un bajo contenido de agua completamente cubierto con una capa de un hidrogel rico en agua (por ejemplo, con un contenido de agua mayor del 80 por ciento) totalmente o sustancialmente libre de silicona. Un lente de contacto de hidrogel de silicona hidratado de la invención posee una alta permeabilidad al oxígeno para mantener la salud de la córnea y una superficie lubricada suave rica en agua para la comodidad en el uso.

Description

LENTES DE HIDROGEL DE SILICONA CON SUPERFICIES RICAS EN AGUA La presente invención se refiere en términos generales a un dispositivo oftálmico, en especial a un lente de contacto de hidrogel de silicona, el cual tiene una configuración estructural del lente que crea un gradiente de contenido de agua y comprende: un material de volumen de hidrogel de silicona que tiene un contenido de agua (designado como WCSmy) de aproximadamente el 10 por ciento a aproximadamente el 70 por ciento en peso, y una capa superficial externa que tiene un espesor de aproximadamente 0.1 a aproximadamente 20 mieras, y cubre completamente el material de volumen de hidrogel de silicona, y se hace de un material de hidrogel totalmente o sustancialmente libre de silicona, y que tiene un contenido de agua más alto caracterizado por una proporción de hinchamiento por agua de cuando menos aproximadamente el 100 por ciento si WCSiH, < 45 por ciento, o por una proporción de hinchamiento por agua de cuando menos aproximadamente [120*WCs¡Hy/(1 -WCs¡Hy)]% si WCSiHy > 45 por ciento, como se mide por una AFM con una sección transversal del lente de contacto de hidrogel de silicona en el estado completamente hidratado.
ANTECEDENTES Los lentes de contacto de hidrogel de silicona (SiHy) se utilizan ampliamente para corregir muchos tipos diferentes de deficiencias de la vista. Se hacen de un material polimérico reticulado hidratado que contiene silicona y cierta cantidad de agua dentro de la matriz polimérica 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 términos generales en dos categorías principales: lentes de contacto con bajo contenido de agua (que contienen menos del 50 por ciento de agua), y lentes de contacto con alto contenido de agua (que contienen más del 50 por ciento de agua). Para los lentes de contacto de hidrogel de silicona (SiHy), se logra una alta permeabilidad al oxígeno, la cual es requerida para que un lente de contacto tenga efectos adversos mínimos sobre la salud de la córnea, mediante la incorporación de silicona, y no mediante el aumento del contenido de agua, en el material polimérico reticulado. Como un resultado, a diferencia de los lentes de contacto de hidrogel convencionales, los lentes de contacto de hidrogel de silicona (SiHy) pueden tener un bajo contenido de agua mientras que todavía tengan una permeabilidad al oxígeno (Dk) relativamente alta, por ejemplo, Focus® Night & Day® de CIBA Vision Corporation (aproximadamente el 23.5 por ciento de H20 y una permeabilidad al oxígeno (Dk) de 140 Barrers; Air Optix® de CIBA Vision Corporation (aproximadamente el 33 por ciento de H20 y una permeabilidad al oxígeno (Dk) de 110 Barrers); PureVision® de Bausch & Lomb (aproximadamente el 36 por ciento de H20 y una permeabilidad al oxígeno (Dk) de 100 Barrers); Acuvue® Oasys® de Johnson & Johnson (aproximadamente el 38 por ciento de H20, y una permeabilidad al oxígeno (Dk) de aproximadamente 105 Barrers); Acuvue® Advance® de Johnson & Johnson (aproximadamente el 47 por ciento de H20, y una permeabilidad al oxígeno (Dk) de aproximadamente 65 Barrers); Acuvue® TruEyeMR de Johnson & Johnson (aproximadamente el 46 por ciento de H20, y una permeabilidad al oxígeno (Dk) de aproximadamente 100 Barrers); Biofinity® de CooperVision (aproximadamente el 48 por ciento de H20, y una permeabilidad al oxígeno (Dk) de aproximadamente 128 Barrers); AvairaMR de CooperVision (aproximadamente el 46 por ciento de H20, y una permeabilidad al oxígeno (Dk) de aproximadamente 100 Barrers); y PremiOMR de Menicon (aproximadamente el 40 por ciento de H20, y una permeabilidad al oxígeno (Dk) de aproximadamente 129 Barrers).
El agua en un lente de contacto de hidrogel de silicona (SiHy) puede proporcionar la blandura deseable que haga posible que se use un lente de hidrogel de silicona (SiHy) durante períodos de tiempo suficientemente largos y proporciona a los pacientes los beneficios que incluyen una comodidad inicial adecuada (es decir, inmediatamente después de la inserción del lente), un período de tiempo de adaptación relativamente corto requerido para que un paciente llegue a acostumbrarse a ellos, y/o un ajuste apropiado. Sería deseable un contenido de agua más alto para proporcionar a los lentes de contacto de hidrogel de silicona (SiHy), biocompatibilidad y comodidad. Pero existe un límite para la cantidad de agua (que se cree que es del 80 por ciento) que un lente de contacto de hidrogel de silicona (SiHy) puede contener mientras que todavía posea suficiente resistencia mecánica y la rigidez requerida para un lente de contacto, como los lentes de contacto de hidrogel convencionales. Más aún, el alto contenido de agua también podría tener consecuencias indeseables. Por ejemplo, la permeabilidad al oxígeno de un lente de contacto de hidrogel de silicona (SiHy) se podría comprometer por el aumento del contenido de agua. Además, el alto contenido de agua en un lente de hidrogel de silicona (SiHy) podría dar como resultado una mayor deshidratación dentro del ojo y en consecuencia, malestar en el uso inducido por la deshidratación, debido a que un lente de contacto de hidrogel de silicona (SiHy) con un alto contenido de agua podría agotar el suministro limitado de lágrimas (agua) del ojo. Se cree que la deshidratación dentro del ojo se puede derivar a partir de la evaporación (es decir, pérdida de agua) en la superficie anterior del lente de contacto, y esta pérdida de agua es primordialmente controlada mediante la difusión de agua a través de un lente desde la superficie posterior hasta la superficie anterior, y que la velocidad de difusión es estrechamente proporcional al contenido de agua del material de volumen del lente en equilibrio (L. Jones y colaboradores, Lente de contacto & Anterior Eye 25 (2002) 147-156, incorporado a la presente como referencia en su totalidad).
La incorporación de silicona en el material de un lente de contacto también tiene efectos indeseables sobre la biocompatibilidad del lente de contacto, debido a que la silicona es hidrofobica y tiene gran tendencia a migrar sobre la superficie del lente que se expone al aire. Como un resultado, un lente de contacto de hidrogel de silicona (SiHy) en términos generales requerirá de un proceso de modificación superficial para eliminar o minimizar la exposición de la silicona del lente de contacto y para mantener una superficie hidrofílica, incluyendo, por ejemplo, diferentes tratamientos de plasma (por ejemplo, Focus® Night & Day® y Air Optix® de CIBA Vision Corporation; PureVision® de Bausch & Lomb; y PremiOMR de Menicon); agentes humectantes internos físicamente y/o químicamente empotrados en la matriz polimérica de hidrogel de silicona (SiHy) (por ejemplo, Acuvue® Oasys®, Acuvue® Advance® y Acuvue® TruEyeMR de Johnson & Johnson; Biofinity® y AvairaMR de CooperVision). Aunque las técnicas de modificación superficial empleadas en la producción comercial de lentes de hidrogel de silicona (SiHy) pueden proporcionar lentes de hidrogel de silicona (SiHy) nuevos (no usados) con superficies adecuadamente hidrofíiicas, un lente de hidrogel de silicona (SiHy) usado en el ojo puede tener puntos secos y/o áreas superficiales hidrofóbicas creadas debido a la exposición al aire, las fuerzas de desgarre de los párpados, la migración de silicona, y/o el fracaso parcial para impedir la exposición de la silicona. Estos puntos secos y/o áreas superficiales hidrofóbicas son no humectables y susceptibles a la adsorción de lípidos o proteínas a partir del medio ambiente ocular, y se pueden adherir al ojo, provocando malestar al paciente.
Por consiguiente, todavía existen necesidades de lentes de contacto de hidrogel de silicona (SiHy) con superficies hidrofíiicas que tengan una hidrofilicidad persistente, humectabilidad, y lubricidad que se puedan mantener en el ojo a través de todo el día.
BREVE DESCRIPCIÓN DE LA INVENCIÓN La presente invención puede satisfacer las necesidades de lentes de contacto de hidrogel de silicona (SiHy) con superficies hidrofílicas que tengan una hidrofilicidad superficial persistente, humectabilidad superficial y lubricidad superficial en el ojo a través de todo el día.
En un aspecto, la invención proporciona un lente de contacto de hidrogel de silicona hidratado que comprende: una superficie anterior (convexa) y una superficie posterior (cóncava) opuesta; y una configuración estructural en capas desde la superficie anterior hasta la superficie posterior, en donde la configuración estructural en capas incluye una capa de hidrogel anterior externa, una capa interna de un material de hidrogel de silicona, y una capa de hidrogel posterior externa, en donde el material de hidrogel de silicona tiene una permeabilidad al oxígeno (Dk) de cuando menos aproximadamente 50, de preferencia de cuando menos aproximadamente 60, más preferiblemente de cuando menos aproximadamente 70, todavía más preferiblemente de cuando menos aproximadamente 90 barrers, más preferiblemente de cuando menos aproximadamente 110 barrers, y un primer contenido de agua (designado como WCs¡Hy) de aproximadamente el 10 por ciento a aproximadamente el 70 por ciento, de preferencia de aproximadamente el 10 por ciento a aproximadamente el 65 por ciento, más preferiblemente de aproximadamente el 10 por ciento a aproximadamente el 60 por ciento, todavía más preferiblemente de aproximadamente el 15 por ciento a aproximadamente el 55 por ciento, más preferiblemente de aproximadamente el 15 por ciento a aproximadamente el 50 por ciento en peso, en donde las capas de hidrogel anterior y posterior externas son de un espesor sustancialmente uniforme y se mezclan en la orilla periférica del lente de contacto, para encerrar completamente a la capa interna del material de hidrogel de silicona, en donde las capas de hidrogel | anterior y posterior externas, independientemente una de la otra, tienen un segundo contenido de agua más alto que el WCsmy, como se caracteriza ya sea por tener una proporción de hinchamiento por agua (designada como WSR) de cuando menos aproximadamente el 100 por ciento (de preferencia de cuando menos aproximadamente el | 150 por ciento, más preferiblemente de cuando menos aproximadamente el 200 por ciento, todavía más preferiblemente de cuando menos aproximadamente el 250 por ciento, más preferiblemente de cuando menos aproximadamente el 300 por ciento) si WCsmy < 45 por ciento, o por tener una proporción de ¡ hinchamiento por agua de cuando menos aproximadamente [120'WCs¡Hy/(1-WCs¡Hy)]% (de preferencia de [130-WCSiHy/(1- WCs¡Hy)]%, más preferiblemente de [140«WCSiHy/(1 -WCs¡Hy)]%, todavía más preferiblemente de [150*WCSiHy/(1 -WCSiHy)]%) si WC > 45 por ciento, en donde el espesor de cada una de las capas de I hidrogel anterior y posterior externas es de aproximadamente 0.1 mieras a aproximadamente 20 mieras, de preferencia de aproximadamente 0.25 mieras a aproximadamente 15 mieras, más preferiblemente de aproximadamente 0.5 mieras a aproximadamente 12.5 mieras, todavía más preferiblemente de aproximadamente 1 miera a aproximadamente 10 mieras (como se mide con microscopía de fuerza atómica a través de una sección transversal desde la superficie posterior hasta la superficie anterior del lente de contacto de hidrogel de silicona en el estado completamente hidratado).
En otro aspecto, la invención proporciona un lente de contacto de hidrogel de silicona hidratado. Un lente de contacto de hidrogel de silicona hidratado de la invención comprende: un material de hidrogel de silicona como material de volumen, una superficie anterior y una superficie posterior opuesta; en donde el lente de contacto tiene una transmisibilidad de oxígeno de cuando menos aproximadamente 40, de preferencia de cuando menos aproximadamente 60, más preferiblemente de cuando menos aproximadamente 80, todavía más preferiblemente de cuando menos aproximadamente 110 barrers/milímetro, y un perfil del módulo superficial de sección transversal que comprende, a lo largo de la línea más corta entre las superficies anterior y posterior sobre la superficie de una sección transversal del lente de contacto, una zona anterior externa que incluye y está cerca de la superficie anterior, una zona interna que incluye y está alrededor del centro de la línea más corta, y una zona posterior externa que incluye y está cerca de la superficie posterior, en donde la zona anterior externa tiene un módulo promedio de la superficie anterior (designado como ), mientras que la zona posterior externa tiene un módulo promedio de la superficie posterior (designado como Post ), en donde la zona interna tiene un módulo promedio de la superficie interna (designado SMlnner-SMPos,xl00% como ^ Inner ), en donde cuando menos uno de SMInner es de cuando menos aproximadamente el 20 por ciento, de preferencia de cuando menos aproximadamente el 25 por ciento, más preferiblemente de cuando menos aproximadamente el 30 por ciento, todavía más preferiblemente de cuando menos aproximadamente el 35 por ciento, más preferiblemente de cuando menos aproximadamente el 40 por ciento.
En un aspecto adicional, la invención proporciona un lente de contacto de hidrogel de silicona hidratado. Un lente de contacto de hidrogel de silicona hidratado de la invención comprende: un material de hidrogel de silicona como material de volumen, una superficie anterior y una superficie posterior opuesta; en donde el lente de contacto tiene: (1) una transmisibilidad de oxígeno de cuando menos aproximadamente 40, de preferencia de cuando menos aproximadamente 60, más preferiblemente de cuando menos aproximadamente 80, todavía más preferiblemente de cuando menos aproximadamente 110 barrers/milímetro, y (2) una lubricidad superficial caracterizada por tener un coeficiente de fricción crítico (designado como CCOF) de aproximadamente 0.046 o menos, de preferencia de aproximadamente 0.043 o menos, más preferiblemente de aproximadamente 0.040 o menos, en donde las superficies anterior y posterior tienen una baja concentración superficial de grupos negativamente cargados, incluyendo grupos de ácido carboxílico, como se caracterizan por la atracción de cuando mucho aproximadamente 200, de preferencia de cuando mucho aproximadamente 160, más preferiblemente de cuando mucho aproximadamente 120, todavía más preferiblemente de cuando mucho aproximadamente 90, más preferiblemente de cuando mucho aproximadamente 60 partículas positivamente cargadas en la prueba de adhesión de partículas positivamente cargadas.
Estos y otros aspectos de la invención, incluyendo las diferentes modalidades preferidas en cualquier combinación, llegarán a ser evidentes a partir de la siguiente descripción de las modalidades actualmente preferidas. La descripción detallada es meramente ilustrativa de la invención y no limita el alcance de la invención, el cual es definido por las reivindicaciones adjuntas y sus equivalentes. Como sería obvio para un experto en la materia, se pueden efectuar muchas variaciones y modificaciones de la invención sin apartarse del espíritu y alcance de los conceptos novedosos de la divulgación.
BREVE DESCRIPCIÓN DE LOS DIBUJOS La Figura 1 ilustra esquemáticamente una vista seccional de la configuración estructural de un lente de contacto de hidrogel de silicona (SiHy) de acuerdo con una modalidad preferida de la invención.
La Figura 2 ilustra esquemáticamente una vista seccional de la configuración estructural de un lente de contacto de hidrogel de silicona (SiHy) de acuerdo con otra modalidad preferida de la invención.
Las Figuras 3A y 3B muestran los perfiles de intensidad de fluorescencia a través de las secciones transversales de un lente de contacto de hidrogel de silicona (SiHy) en un microscopio de fluorescencia de láser confocal.
Las Figuras 4A, 4B y 4C muestran las imágenes del SEM (microscopio de electrones de exploración) de un lente de contacto de hidrogel de silicona (SiHy) de la invención en un estado secado por congelación.
La Figura 5 ilustra esquemáticamente el establecimiento del método de placa inclinada de acuerdo con una modalidad preferida.
Las Figuras 6A, 6B y 6C muestran imágenes microscópicas ópticas de los lentes de contacto que tienen diferentes recubrimientos sobre los mismos después de que se sumergen en una dispersión de partículas positivamente cargadas (DOWEXMR 1 X 4 resinas de malla 20-50).
La Figura 7 ilustra esquemáticamente la manera en que se monta verticalmente en un sujetador de metal, un pedazo de sección transversal de un lente de contacto de hidrogel de silicona (SiHy) de la invención para la prueba de AFM (microscopía de fuerza atómica).
La Figura 8 muestra la imagen de AFM (microscopía de fuerza atómica) de una porción de una sección transversal de un lente de contacto de hidrogel de silicona (SiHy) en el estado completamente hidratado (en suero regulado con fosfato (PBS), pH de aproximadamente 7.3) de acuerdo con una modalidad preferida de la invención.
La Figura 9 muestra un perfil del módulo superficial de sección transversal de un lente de contacto de hidrogel de silicona (SiHy) de la invención en el estado completamente hidratado (en suero regulado con fosfato (PBS), pH de aproximadamente 7.3), a lo largo de las dos líneas más cortas entre las superficies anterior y posterior sobre la superficie de una sección transversal de un lente de contacto de hidrogel de silicona (SiHy), de acuerdo con una modalidad preferida de la invención, como se representa aproximadamente por los trazos de la deflexión voladiza como una función de la distancia.
DESCRIPCIÓN DETALLADA DE LAS MODALIDADES DE LA INVENCIÓN Ahora se hará referencia con detalle a las modalidades de la invención. Será evidente para los expertos en este campo que se pueden hacer diferentes modificaciones, variaciones y combinaciones en la presente invención sin apartarse del alcance o espíritu de la invención. Por ejemplo, las características ¡lustradas o descritas como parte de una modalidad, se pueden utilizar en otra modalidad para proporcionar una modalidad todavía adicional. Por consiguiente, se pretende que la presente invención cubra las modificaciones, variaciones y combinaciones que entren en el alcance de las reivindicaciones adjuntas y sus equivalentes. Otros objetos, características y aspectos de la presente invención, se dan a conocer o son obvios a partir de la siguiente descripción detallada. Deberá ser entendido por un experto ordinario en este campo que la presente discusión es una descripción de las modalidades de ejemplo solamente, y no se pretende que límite los aspectos más amplios de la presente invención.
A menos que se definan de una manera diferente, todos los términos técnicos y científicos usados en la presente tienen el mismo significado que comúnmente entiende una persona con experiencia ordinaria en la técnica a la cual pertenece esta invención. Generalmente, la nomenclatura usada en la presente y los procedimientos de laboratorio son bien conocidos y se emplean comúnmente en la técnica. Se usan métodos convencionales para estos procedimientos, tales como los proporcionados en la técnica y en varias referencias generales. Cuando un término se proporciona en singular, los inventores también contemplan el plural de ese término. La nomenclatura usada en la presente y los procedimientos de laboratorio descritos más adelante son bien conocidos y se emplean comúnmente en la técnica.
Como se utiliza en esta solicitud, el término "lente de contacto de hidrogel de silicona" se refiere a un lente de contacto que comprende un material de hidrogel de silicona.
Como se utiliza en esta solicitud, el término "hidrogel" o "material de hidrogel" se refiere a un material polimérico reticulado que no es soluble en agua y puede contener cuando menos el 10 por ciento en peso de agua dentro de su matriz polimérica cuando está completamente hidratado.
Como se utiliza en esta solicitud, el término "hidrogel no de silicona" se refiere a un hidrogel que está teóricamente libre de silicona.
Como se utiliza en esta solicitud, el término "hidrogel de silicona" se refiere a un hidrogel que contiene silicona. Un hidrogel de silicona típicamente se obtiene mediante la copolimerización de una composición polimerizable, la cual comprende cuando menos un monómero vinílico que contiene silicona o cuando menos un macrómero vinílico que contiene silicona o cuando menos un prepolímero que contiene silicona que tiene grupos etilénicamente insaturados.
Como se utiliza en esta solicitud, el término "monómero vinílico" se refiere a un compuesto que tiene un solo grupo etilénicamente insaturado y se puede polimerizar aclínicamente o térmicamente.
Como se utiliza en esta solicitud, el término "grupo olefínicamente insaturado" o "grupo etilénicamente insaturado" se emplea en la presente en un sentido amplio y pretende abarcar cualesquiera grupos que contengan cuando menos un grupo >C = C<. Los grupos etilénicamente insaturados de ejemplo incluyen, sin limitación, (met)acriloílo ( C C— CH2 y/0 C CH— CH2)i alilo, vinilo estirenilo, u otros grupos que contengan C = C.
Como se utiliza en esta solicitud, el término "(met)acrilamida" se refiere a metacrilamida y/o acrilamida.
Como se utiliza en esta solicitud, el término "(met)acrilato" se refiere a metacrilato y/o acrilato.
Como se utiliza en esta solicitud, el término "monómero vinílico hidrofílico" se refiere a un monómero vinílico que, como un homopolímero, típicamente proporciona un polímero que es soluble en agua, o que puede absorber cuando menos el 10 por ciento en peso de agua.
Como se utiliza en esta solicitud, el término "monómero vinílico hidrofóbico" se refiere a un monómero vinílico que, como un homopolímero, típicamente proporciona un polímero que es insoluble en agua, y que puede absorber menos del 10 por ciento en peso de agua.
Como se utiliza en esta solicitud, el término "macrómero" o "prepolímero" se refiere a un compuesto o polímero de peso molecular medio y alto que contiene dos o más grupos etilénicamente insaturados. Peso molecular medio y alto típicamente significa los pesos moleculares promedio mayores de 700 Dáltones.
Como se utiliza en esta solicitud, el término "reticulante" se refiere a un compuesto que tiene cuando menos dos grupos efiere a un mente 700 ro" significa ón de uno o molecular" oméricos o en peso, a o a menos . amino" se ula -NHR', ramificado menos que "poliamina cionalizada mediante la hidrina para amina de la azetidinio" Como se utiliza en esta solicitud, el término "térmicamente reticulable" con referencia a un material polimérico o a un grupo funcional, significa que el material polimérico o el grupo funcional puede experimentar una reacción de reticulación (o de acoplamiento) con otro material o grupo funcional a una temperatura relativamente elevada (de aproximadamente 40°C a aproximadamente 140°C), mientras que el material polimérico o grupo funcional no puede experimentar la misma reacción de reticulación (o reacción de acoplamiento) con otro material o grupo funcional a temperatura ambiente (es decir, de aproximadamente 22°C a aproximadamente 28°C, de preferencia de aproximadamente 24°C a aproximadamente 26°C, en particular a aproximadamente 25°C) hasta un grado detectable (es decir, mayor de aproximadamente el 5 por ciento) durante un período de aproximadamente una hora.
Como se utiliza en esta solicitud, el término "fosforil-colina" se refiere a un grupo zwiteriónico de , en donde n es un entero de 1 a 5 y R,, R2 y R3, independientemente unos de otros, son alquilo de 1 a 8 átomos de carbono o hidroxi-alquilo de 1 a 8 átomos de carbono.
Como se utiliza en esta solicitud, el término "monómero vinílico reactivo" se refiere a un monómero vinílico que tiene un grupo carboxilo o un grupo amino (es decir, un grupo amino primario o secundario).
Como se utiliza en esta solicitud, el término "monómero vinílico hidrofílico no reactivo" se refiere a un monómero vinílico hidrofílico que está libre de cualquier grupo carboxilo o amino (es decir, grupo amino primario o secundario). Un monómero vinílico no reactivo puede incluir un grupo amino terciario o cuaternario.
Como se utiliza en esta solicitud, el término "soluble en agua" con referencia a un polímero, significa que el polímero se puede disolver en agua hasta un grado suficiente para formar una solución acuosa del polímero que tiene una concentración de hasta aproximadamente el 30 por ciento en peso a temperatura ambiente (definida en lo anterior).
Como se utiliza en esta solicitud, el término "ángulo de contacto con agua" se refiere a un ángulo de contacto con agua promedio (es decir, ángulos de contacto medidos mediante el método Sessile Drop (de gota sésil)), el cual se obtiene promediando las mediciones de los ángulos de contacto.
Como se utiliza en esta solicitud, el término "inactividad" con referencia a un recubrimiento sobre un lente de contacto de hidrogel de silicona (SiHy) pretende describir el grado hasta el cual el lente de contacto se puede teñir mediante Negro Sudán en una prueba de teñido con Negro Sudán descrita en el Ejemplo 1. Buena inactividad del recubrimiento sobre un lente de contacto de hidrogel de silicona (SiHy) significa que prácticamente no hay teñido con Negro de Sudán del lente de contacto.
Como se utiliza en esta solicitud, el término "durabilidad" con referencia a un recubrimiento sobre un lente de contacto de hidrogel de silicona (SiHy) pretende describir que el recubrimiento sobre el lente de contacto de hidrogel de silicona (SiHy) puede sobrevivir a una prueba de frotamiento digital.
Como se utiliza en esta solicitud, el término "sobrevivir a una prueba de frotamiento digital" o "sobrevivir a una prueba de durabilidad" con referencia a un recubrimiento sobre un lente de contacto, significa que, después del frotamiento digital del lente de acuerdo con un procedimiento descrito en el Ejemplo 1, el ángulo de contacto con agua sobre el lente digitalmente frotado es todavía de aproximadamente 100 grados o menos, de preferencia de aproximadamente 90 grados o menos, más preferiblemente de aproximadamente 80 grados o menos, más preferiblemente de aproximadamente 70 grados o menos.
La "permeabilidad al oxígeno" intrínseca, Dk, de un material, es la velocidad a la cual pasará el oxígeno a través de un material. Como se utiliza en esta solicitud, el término "permeabilidad al oxígeno (Dk)" con referencia a un hidrogel (de silicona o no de silicona) o a un lente de contacto, significa una permeabilidad al oxígeno (Dk) medida, la cual se corrige por la resistencia superficial al flujo de oxígeno causada por el efecto de capa límite de acuerdo con los procedimientos mostrados en los Ejemplos posteriormente en la presente. La permeabilidad al oxígeno convencionalmente se expresa en unidades de barrers, en donde "barrer" se define como [(cm3 de oxígeno)-(mm) / (cm2)-(seg)-(mm Hg)] x 10"10.
La "transmisibilidad de oxígeno", Dk/t, de un lente o material, es la velocidad a la cual pasará el oxígeno a través de un lente o material específico con un espesor promedio de t [en unidades de milímetros] sobre el área que se está midiendo. La transmisibilidad de oxígeno se expresa convencionalmente en unidades de barrers/milímetro, en donde "barrers/milímetro" se define como [(cm3 de oxígeno) / (cm2 )(seg)(mm Hg)] x 10"9.
La "permeabilidad a los iones" a través de un lente se correlaciona con el Coeficiente de Difusión de Flujo de Iones. El Coeficiente de Difusión del Flujo de Iones, D (en unidades de [mm2/minuto]), se determina aplicando la ley de Fick como sigue: D = - n' / (A x dc/dx) en donde: n' = velocidad de transporte de iones [moles/ minuto]; A = área del lente expuesta [mm2]; de = diferencia de concentración [moles/litro]; dx = espesor del lente [milímetros].
Como se utiliza en esta solicitud, el término "oftálmicamente compatible" se refiere a un material o a la superficie de un material que pueda estar en contacto íntimo con el medio ambiente ocular durante un período de tiempo prolongado sin dañar significativamente el medio ambiente ocular y sin un malestar significativo para el usuario.
Como se utiliza en esta solicitud, el término "oftálmicamente segura" con respecto a una solución de empaque para esterilizar y guardar lentes de contacto, pretende significar que un lente de contacto guardado en la solución es seguro para colocarse directamente en el ojo sin enjuagarse después de pasar por la autoclave, y que la solución es segura y suficientemente cómoda para hacer contacto diariamente con el ojo por medio de un lente de contacto. Una solución de empaque oftálmicamente segura después de pasar por la autoclave tiene una tonicidad y un pH que son compatibles con el ojo, y está sustancialmente libre de materiales ocularmente irritantes u ocularmente citotóxicos de acuerdo con las normas internacionales ISO y los reglamentos de la US FDA (Administración de Alimentos y Fármacos de los Estados Unidos).
Como se utiliza en esta solicitud, el término "sección transversal" de un lente de contacto de hidrogel de silicona (SiHy) se refiere a una sección del lente obtenida mediante el corte a través del lente con una navaja o una herramienta de corte en un ángulo sustancialmente normal a cualquiera de las superficies anterior y posterior del lente. Una persona experta en la materia sabe bien cómo cortar manualmente (es decir, cortar a mano), o con Micrótomo Cryosta o con un telémetro, un lente de contacto, para obtener una sección transversal del lente de contacto. Una sección transversal resultante de un lente de contacto se puede pulir utilizando grabado iónico o técnicas similares.
Los términos "módulo superficial", "suavidad superficial", "módulo elástico superficial", "módulo de Young superficial", o "módulo de compresión superficial", se utilizan indistintamente en esta solicitud para significar una propiedad nanomecánica (propiedad elástica), la cual se mide mediante microscopía de fuerza atómica (AFM) sobre la superficie de un material o de una sección transversal de un lente de contacto en el estado completamente hidratado (en una solución regulada con fosfato, pH de aproximadamente 7.3 + 0.2), utilizando el modo de contacto, el método de nanoindentación, el método de Peakforce QNM, o el método de Fuerza Armónica, como es conocido por una persona experta en la materia. Jan Domke y Manfred Radmacher reportaron que se pueden medir las propiedades elásticas de las películas delgadas con AMF (Langmuir 1998, 14, 3320-3325, incorporado a la presente como referencia en su totalidad). La nanoindentación mediante microscopía de fuerza atómica (AFM) se puede llevar a cabo de acuerdo con el protocolo experimental descrito por González-Méijome JM, Almeida JB y Parafita MA en Microscopy: Science, Technology, Applications and Education, "Analysis of Surface Mechanical Properties of Unworn and Worn Silicone Hydrogel Contact Lenses Using Nanoindentation with AFM", páginas 554-559, A. Méndez-Vilas y J. Díaz (Editores), Formatex Research Center, Badajoz, España (2010), incorporado a la presente como referencia en su totalidad. Se observa que se analiza la superficie de una sección transversal de un lente de contacto, y no la superficie anterior o posterior de un lente de contacto (como es hecho por González-Méijome JM, Almeida JB y Parafita MA en su artículo), utilizando nanoindentación con microscopía de fuerza atómica (AFM). El método de nanoindentación, el método de Peakforce QNM, y el método de Fuerza Armónica se describen en el documento por Kim Sweers y colaboradores, en Nanoscale Research Letters 2011, 6: 270, titulado como "Nanomechanical properties of a-synuclein amyloid fibrils: a comparative study by nanoindentation, harmonio forcé microscopy, and Peakforce QNM" (incorporado a la presente como referencia en su totalidad. También se entiende que, cuando las mediciones del módulo elástico superficial se llevan a cabo con microscopía de fuerza atómica (AFM) a través de una sección transversal de un lente de contacto de hidrogel de silicona (SiHy) completamente hidratado, desde la superficie anterior hasta el volumen, o desde el volumen hasta la superficie posterior (o viceversa) , se puede establecer un perfil del módulo superficial a través de una sección transversal de un lente de contacto a lo largo de la línea más corta entre las superficies anterior y posterior sobre la superficie de la sección transversal del lente de contacto. Además se entiende que, como una buena aproximación, se puede utilizar cualquier cantidad experimentalmente y directamente medida para representar el módulo superficial siempre que la cantidad medida sea proporcional al módulo superficial.
Como se utiliza en esta solicitud, el término "capa de hidrogel anterior externa" con referencia a un lente de contacto de hidrogel de silicona (SiHy) de la invención, significa una capa de hidrogel que incluye la superficie anterior del lente de contacto, que es de un espesor sustancialmente uniforme (es decir, la variación en el espesor no es mayor de aproximadamente el 10 por ciento a partir del espesor promedio de esa capa), y que tiene un espesor promedio de cuando menos aproximadamente 0.1 miera. El "espesor promedio" de un capa de hidrogel anterior externa es simplemente referido como el "espesor de un capa de hidrogel anterior externa" en esta solicitud.
Como se utiliza en esta solicitud, el término "capa de hidrogel posterior externa" con referencia a un lente de contacto de hidrogel de silicona (SiHy) de la invención, significa una capa de hidrogel que incluye la superficie posterior del lente de contacto, que es de un espesor sustancialmente uniforme (es decir, la variación en el espesor no es mayor de aproximadamente el 10 por ciento a partir del espesor promedio de esa capa), y que tiene un espesor promedio de cuando menos aproximadamente 0.1 miera. El "espesor promedio" de una capa de hidrogel posterior externa es simplemente referido como el "espesor de una capa de hidrogel posterior externa" en esta solicitud.
Como se utiliza en esta solicitud, el término "capa interna" con referencia a un lente de contacto de hidrogel de silicona (SiHy) de la invención, significa una capa que incluye un plano central curvo (el cual divide el lente de contacto en dos partes, una que contiene la superficie anterior, y la otra que contiene la superficie posterior), y que tiene un espesor variable.
Como se utiliza en esta solicitud, el término "recubrimiento reticulado" o "recubrimiento de hidrogel", de una manera intercambiable, se utiliza para describir un material polimérico reticulado que tiene una red tridimensional que puede contener agua cuando está completamente hidratado. La red tridimensional de un material polimérico reticulado se puede formar mediante la reticulación de dos o más polímeros lineales o ramificados a través de reticulaciones.
Como se utiliza en esta solicitud, el término "proporción de hinchamiento por agua", con referencia a una capa de hidrogel anterior o posterior externa de un material de hidrogel de un lente de contacto de hidrogel de silicona (SiHy) de la invención, significa un valor determinado con microscopía de fuerza atómica (AFM) de acuerdo con , en donde WSR es la proporción de hinchamiento por agua de una de las capas de hidrogel anterior y posterior externas, LWet es el espesor promedio de la capa de hidrogel externa del lente de contacto de hidrogel de silicona (SiHy) en el estado completamente hidratado, como se mide con microscopía de fuerza atómica (AFM) sobre una sección transversal del lente de contacto de hidrogel de silicona (SiHy) en el estado completamente hidratado (es decir, en una solución regulada con fosfato, pH de aproximadamente 7.3 + 0.2), y LDry es el espesor promedio de la capa de hidrogel externa del lente de contacto de hidrogel de silicona (SiHy) en el estado seco, como se mide con microscopía de fuerza atómica (AFM) sobre una sección transversal del lente de contacto de hidrogel de silicona (SiHy) en el estado seco (secado sin conservar la porosidad del material de hidrogel, por ejemplo, secado al vacío), y en una atmósfera sustancialmente seca.
Se cree que una proporción de hinchamiento por agua de cada capa de hidrogel externa (de un lente de contacto de hidrogel de silicona (SiHy) de la invención) es proporcional al contenido de agua que posee cada capa de hidrogel externa, y una proporción de hinchamiento por agua de cuando menos aproximadamente el 100 por ciento o (el que sea mayor, WCs¡Hy es el contenido de agua del volumen (o la capa interna) del material de hidrogel de silicona de un lente de contacto de hidrogel de silicona (SiHy) de la invención) puede servir como un buen indicador de la naturaleza de las capas de hidrogel externas que tienen un contenido de agua más alto en relación con el volumen (o la capa interna) del material de hidrogel de silicona de un lente de contacto de hidrogel de silicona (SiHy) de la invención.
Como se utiliza en esta solicitud, el término "módulo superficial reducido", con referencia a cualquiera o ambas de las capas de hidrogel anterior y posterior externas de un lente de contacto de hidrogel de silicona (SiHy) de la invención, pretende significar un valor calculado basándose en la siguiente ecuación: RSM - SMinner "SM°uter- x 100% SMInner en donde RSM es el módulo reducido de la capa de hidrogel anterior o posterior externa en relación con la capa interna, SM0uter es e| modu|0 superficial promedio de la capa de hidrogel posterior o anterior externa, y ^???? es el módulo superficial promedio de la capa interna. 0uter y ,nner se obtienen a partir de un perfil del módulo superficial de sección transversal del lente de contacto de hidrogel de silicona (SiHy) en el estado completamente hidratado (como se mide mediante el análisis de las propiedades mecánicas superficiales, es decir, los módulos superficiales de una sección transversal del lente de contacto de hidrogel de silicona (SiHy) completamente hidratado utilizando microscopía de fuerza atómica (AFM)), como se describe anteriormente. Se espera que el perfil del módulo superficial de sección transversal (es decir, una gráfica del módulo superficial contra la distancia desde una de las superficies anterior y posterior hasta la otra superficie a lo largo de la línea más corta entre las superficies anterior y posterior sobre la superficie de una sección transversal de un lente de hidrogel de silicona (SiHy) en el estado completamente hidratado) debe tener cuando menos dos zonas externas (una que incluye la superficie anterior, y la otra que incluye la superficie posterior), y una zona interna (correspondiente al material de hidrogel de silicona en volumen. El módulo superficial promedio para la zona externa (es decir, la capa de hidrogel externa) se obtiene promediando todos los módulos superficiales en la zona externa, excluyendo una región de aproximadamente 1 a aproximadamente 2 mieras entre la zona externa y la zona interna (es decir, en y/o cerca de, la región límite o la zona de transición).
Un "coeficiente de fricción crítico" es la tangente del ángulo crítico que es el ángulo inclinado más alto de una placa inclinada en el que un lente empieza a deslizarse sobre la placa inclinada después de ser empujado, pero se detiene, o tarda más de 10 segundos, antes de llegar al final. Los procedimientos para determinar el coeficiente de fricción crítico (CCOF) se describen en el Ejemplo 29. Se cree que el coeficiente de fricción crítico (CCOF) de un lente de contacto se correlaciona con la lubricidad superficial de ese lente de contacto, y se puede utilizar para cuantificar la lubricidad superficial de un lente de contacto.
Como se utiliza en esta solicitud, la "prueba de adhesión de partículas positivamente cargadas" se refiere a una prueba para caracterizar la concentración superficial de grupos negativamente cargados (por ejemplo, grupos de ácido carboxílico) de un lente de contacto de hidrogel de silicona (SiHy) hidratado. La prueba de adhesión de partículas positivamente cargadas se lleva a cabo como sigue. Una dispersión acuosa de 1 x 4 resinas de malla 20-50 DOWEX R, las cuales son resinas esféricas de base fuerte Tipo I (copolímeros de estireno/divinil-benceno que contienen grupos funcionales de N + (CH3)3Cr, y divinil-benceno al 4 por ciento) se prepara mediante la dispersión de una cantidad dada de 1 x 4 resinas de malla 20-50 DOWEXMR en un suero regulado con fosfato (pH de aproximadamente 7.3) para tener una concentración de resina del 5 por ciento en peso, y entonces se mezcla bien mediante sacudimiento o agitación o vórtex a aproximadamente 1,000 revoluciones por minuto (rpm) durante 10 segundos. Los lentes de contacto de hidrogel de silicona hidratados se sumergen en la dispersión acuosa de 1 X 4 resinas de malla 20-50 DOWEXMR preparadas anteriormente, y se agitan en vórtex a aproximadamente 1,000 a 1,100 revoluciones por minuto (rpm) durante aproximadamente 1 minuto, seguido por un enjuague con agua desionizada (DI) y vórtex en agua desionizada (DI) durante aproximadamente 1 minuto. Entonces, los lentes se colocan en agua en cajas de Petri de vidrio, y se toman imágenes de los lentes con el microscopio óptico Nikon, utilizando iluminación inferior. Se puede contar el número de partículas positivamente cargadas adheridas sobre la superficie de cada lente. El número de partículas positivamente cargadas adheridas sobre la superficie del lente es proporcional a la concentración superficial de grupos negativamente cargados de un lente de contacto.
Como se utiliza en esta solicitud, el término "contenido de ácido carboxílico", con referencia al recubrimiento reticulado o a una capa de hidrogel externa de un lente de contacto de hidrogel de silicona (SiHy) de la invención, significa el porcentaje en peso de grupo carboxílico (COOH) basándose en el peso del recubrimiento reticulado o de la capa de hidrogel externa del lente de contacto de hidrogel de silicona (SiHy). El contenido de ácido carboxílico de un recubrimiento reticulado o de una capa de hidrogel externa se puede estimar teóricamente basándose en la composición de los materiales de partida para la elaboración del recubrimiento reticulado o de la capa de hidrogel externa, y en el contenido de ácido carboxílico de cada uno de los materiales de partida.
La invención se relaciona con un lente de contacto de hidrogel de silicona (SiHy) que tiene una configuración estructural en capas y un gradiente de agua único desde adentro hacia afuera del lente de contacto de hidrogel de silicona (SiHy): un núcleo de hidrogel de silicona (o material de volumen) con un contenido de agua más bajo, completamente cubierto con una capa de hidrogel (superficial) externa que tiene un contenido de agua más alto y un espesor adecuado (de cuando menos aproximadamente 0.1 miera), y que está sustancialmente libre de silicona (de preferencia totalmente libre de silicona); y un contenido de agua de la capa de hidrogel externa que es de cuando menos aproximadamente 1.2 veces (o 120 por ciento), de preferencia de cuando menos aproximadamente 1.3 veces (o 130 por ciento), más preferiblemente de cuando menos aproximadamente 1.4 veces (o 140 por ciento), todavía más preferiblemente de cuando menos aproximadamente 1.5 veces (150 por ciento), más preferiblemente de cuando menos aproximadamente 2 veces (o 200 por ciento) del contenido de agua del material de volumen. La Figura 1 ilustra esquemáticamente un lente de contacto de hidrogel de silicona (SiHy) que tiene una configuración estructural en capas, de acuerdo con una modalidad preferida. De acuerdo con esta modalidad preferida de la invención, el lente de contacto de hidrogel de silicona (SiHy) 100 tiene una superficie anterior (o curva frontal o superficie convexa) 101 y una superficie posterior opuesta (o curva base o superficie cóncava) 102 que descansa sobre la córnea del ojo cuando es usado por un usuario. El lente de contacto de hidrogel de silicona (SiHy) 100 comprende una capa interna (o media) 110 y dos capas externas 120. La capa interna 110 es el material de volumen del lente de contacto de hidrogel de silicona (SiHy) 100 y tiene una forma tridimensional muy cercana al lente de contacto de hidrogel de silicona (SiHy) 100. La capa interna 110 de preferencia se hace de un hidrogel de silicona con un contenido de agua más bajo. Las dos capas externas 120, sustancialmente idénticas una a la otra, son de un espesor sustancialmente uniforme y se hacen de un material de hidrogel sustancialmente libre de silicona (de preferencia totalmente libre de silicona) que tiene un contenido de agua más alto en relación con aquél de la capa interna 110. Las dos capas externas 120 se mezclan en la orilla periférica 103 del lente de contacto 100 y cubren completamente la capa interna 110.
Un lente de contacto de hidrogel de silicona (SiHy) con una configuración estructural en capas de la invención puede ofrecer varias ventajas sobre los lentes de contacto de la técnica anterior. Primera, este lente de contacto de hidrogel de silicona (SiHy) todavía puede poseer una alta permeabilidad al oxígeno, la cual es requerida para mantener la salud de la córnea del ojo. Segunda, debido a que la capa interna (material de volumen) proporciona resistencia mecánica del volumen y la rigidez requerida para un lente de contacto, las capas de hidrogel externas pueden no tener límite alguno con respecto al contenido de agua, y pueden contener agua tanto como sea posible. Como tales, las capas de hidrogel externas pueden proporcionar al lente de contacto una piel súper-enriquecida con agua o un gradiente de contenido de agua en la configuración estructural del lente (un contenido de agua más alto en la región cercana a, e incluyendo, la superficie del lente, y un contenido de agua más bajo en el núcleo del lente). Tercera, un lente de contacto de hidrogel de silicona (SiHy) con una configuración estructural en capas de la invención puede tener una baja deshidratación dentro del ojo, puede provocar menor sensación de sequedad en el ojo, y en consecuencia, puede tener una mayor comodidad de uso al final del día. Se cree que la capa interna (es decir, el material de volumen del lente) con un bajo contenido de agua controlará (limitará) la velocidad de difusión de agua a través de un lente desde la superficie posterior hasta la superficie anterior, y a su vez, la evaporación (pérdida de agua) en la superficie anterior del lente. También se cree que una configuración estructural en capas de la invención puede crear un gradiente de concentración de agua hacia dentro (es decir, el contenido de agua disminuye a medida que va hacia dentro desde la superficie anterior hacia el núcleo del lente), el cual es desfavorable para la difusión de agua a través de un lente desde la superficie posterior hasta la superficie anterior basándose en las leyes de difusión de Fick. Cuarta, un lente de contacto de hidrogel de silicona (SiHy) con una configuración estructural en capas de la invención puede proporcionar una alta biocompatibilidad, debido a que el agua es altamente biocompatible con las lágrimas, y debido a que el alto contenido de agua (por ejemplo, de preferencia > 75 por ciento de H20) en las capas de hidrogel externas se localiza en y cerca de las superficies anterior y posterior con las que el ojo está en contacto directo, y en donde la biocompatibilidad es lo más importante. Quinta, el alto contenido de agua en las capas de hidrogel externas con un espesor adecuado puede proporcionar un lente de contacto de hidrogel de silicona (SiHy) con una superficie altamente suave, es decir, un "cojín de agua." Sexta, un lente de contacto de hidrogel de silicona (SiHy) con una configuración estructural en capas de la invención puede tener una superficie altamente lubricada. Se cree que la capa de hidrogel externa con un contenido de agua mucho más alto y con un espesor adecuado proporcionaría una superficie "que ama el agua", la cual puede atraer a las lágrimas para extenderse sobre la superficie del lente. Se cree que la capa de hidrogel externa con una suavidad mucho más alta que aquélla del material de volumen del lente (la capa interna) puede ser muy susceptible a la deformación bajo presión (es decir, las fuerzas de desgarre de los párpados), y puede proporcionar una lubricación elastohidrodinámica cuando este lente de contacto de hidrogel de silicona (SiHy) sea usado en el ojo. Séptima, una configuración estructural en capas en un lente de contacto de hidrogel de silicona (SiHy) de la invención puede prevenir la exposición de la silicona. Se cree que la red de malla tridimensional (es decir, la matriz polimérica) de las capas de hidrogel externas con un espesor adecuado puede envolver a la silicona e impedir que migre la silicona sobre la superficie del lente. Octava, un lente de contacto de hidrogel de silicona (SiHy) de la invención puede tener una baja concentración superficial de grupos negativamente cargados (por ejemplo, grupos de ácido carboxílico), y es menos susceptible a una alta adhesión de desechos durante el manejo del paciente y a una alta adhesión de proteína durante el uso (se cree que la mayoría de las proteínas de las lágrimas están positivamente cargadas).
En un aspecto, la invención proporciona un lente de contacto de hidrogel de silicona hidratado que comprende: una superficie anterior (convexa) y una superficie posterior (cóncava) opuesta; y una configuración estructural en capas desde la superficie anterior hasta la superficie posterior, en donde la configuración estructural en capas incluye una capa de hidrogel anterior externa, una capa interna de un material de hidrogel de silicona, y una capa de hidrogel posterior externa, en donde el material de hidrogel de silicona tiene una permeabilidad al oxígeno (Dk) de cuando menos aproximadamente 50, de preferencia de cuando menos aproximadamente 60, más preferiblemente de cuando menos aproximadamente 70, todavía más preferiblemente de cuando menos aproximadamente 90, más preferiblemente de cuando menos aproximadamente 110 barrers, y un primer contenido de agua (designado como WCs¡Hy) de aproximadamente el 10 por ciento a aproximadamente el 70 por ciento, de preferencia de aproximadamente el 10 por ciento a aproximadamente el 65 por ciento, más preferiblemente de aproximadamente el 10 por ciento a aproximadamente el 60 por ciento, todavía más preferiblemente de aproximadamente el 15 por ciento a aproximadamente el 55 por ciento, más preferiblemente de aproximadamente el 15 por ciento a aproximadamente el 50 por ciento en peso, en donde las capas de hídrogel anterior y posterior externas son de un espesor sustancialmente uniforme y se mezclan en la orilla periférica del lente de contacto, para encerrar completamente a la capa interna del material de hidrogel de silicona, y en donde las capas de hidrogel anterior y posterior externas, independientemente una de la otra, tienen un segundo contenido de agua más alto que el WCs¡Hy> como se caracteriza ya sea por tener una proporción de hinchamiento por agua de cuando menos aproximadamente el 100 por ciento (de preferencia de cuando menos aproximadamente el 150 por ciento, más preferiblemente de cuando menos aproximadamente el 200 por ciento, todavía más preferiblemente de cuando menos aproximadamente el 250 por ciento, más preferiblemente de cuando menos aproximadamente el 300 por ciento) si WCs¡Hy < 45 por ciento, o por tener una proporción de hinchamiento por agua de cuando 120»WCSi!HHv 0/ l30«WCsiHv 0? menos aproximadamente l~WCSiHy ^e preferencia " SiHy más preferiblemente , todavía más preferiblemente ), si WCsiHy > 45 por ciento, en donde el espesor de cada capa de hidrogel externa es de aproximadamente 0.1 mieras a aproximadamente 20 mieras, de preferencia de aproximadamente 0.25 mieras a aproximadamente 15 mieras, más preferiblemente de aproximadamente 0.5 mieras a aproximadamente 12.5 mieras, todavía más preferiblemente de aproximadamente 1 miera a aproximadamente 10 mieras (como se mide con microscopía de fuerza atómica a través de una sección transversal desde la superficie posterior hasta la superficie anterior del lente de contacto de hidrogel de silicona en el estado completamente hidratado). De preferencia, las superficies anterior y posterior tienen una baja concentración superficial de grupos negativamente cargados (por ejemplo, grupos de ácido carboxílico) como se caracterizan por la atracción de cuando mucho aproximadamente 200, de preferencia de cuando mucho aproximadamente 160, más preferiblemente de cuando mucho aproximadamente 120, todavía más preferiblemente de cuando mucho aproximadamente 90, más preferiblemente de cuando mucho aproximadamente 60 partículas positivamente cargadas en la prueba de adhesión de partículas positivamente cargadas. También de preferencia, el lente de contacto de hidrogel de silicona hidratado tiene una lubricidad superficial caracterizada por tener un coeficiente de fricción crítico (designado como CCOF) de aproximadamente 0.046 o menos, de preferencia de aproximadamente 0.043 o menos, más preferiblemente de aproximadamente 0.040 o menos.
De acuerdo con la invención, la capa interna de un lente de contacto de hidrogel de silicona (S i H y) es prácticamente el material de volumen del lente. Se puede derivar directamente a partir de un lente de contacto de hidrogel de silicona (SiHy) preformado en un proceso de modificación superficial en donde se aplican dos capas de hidrogel externas y se unen directamente y/o indirectamente sobre los lentes de contacto de hidrogel de silicona (SiHy) preformados. Un lente de contacto de hidrogel de silicona (SiHy) preformado puede ser cualquier lente de hidrogel de silicona (SiHy) comercial, tal como uno de aquéllos descritos anteriormente. De una manera alternativa, un lente de contacto de hidrogel de silicona (SiHy) preformado se puede hacer de acuerdo con cualesquiera métodos bien conocidos por una persona experta en la materia. Por ejemplo, los lentes de contacto preformados se pueden producir en un "molde de vaciado centrífugo" convencional, como se describe, por ejemplo, en la Patente de los Estados Unidos de Norteamérica Número 3,408,429, o mediante el proceso de moldeo por vaciado completo en una forma estática, como se describe en las Patentes de los Estados Unidos de Norteamérica Números 4,347,198; 5,508,317; 5,583,463; 5,789,464; y 5,849,810, o mediante recorte en torno de botones de hidrogel de silicona, como se utiliza en la elaboración de lentes de contacto hechos a la medida. En el moldeo por vaciado, típicamente se dosifica una formulación para lentes en moldes y se cura (es decir, se polimeriza y/o se retícula) en moldes para hacer lentes de contacto. Para la producción de los lentes de contacto de hidrogel de silicona (SiHy) preformados, una formulación para lentes de hidrogel de silicona (SiHy) para moldeo por vaciado o moldeo por vaciado centrífugo, o para hacer barras de hidrogel de silicona (SiHy) utilizadas en el corte en torno de lentes de contacto, en términos generales comprende cuando menos un componente seleccionado a partir del grupo que consiste en un monómero vinílico que contiene silicona, un macrómero vinílico que contiene silicona, un prepolímero que contiene silicona, un monómero vinílico hidrofílico, un monómero vinílico hidrofóbico, un agente reticulante (un compuesto que tiene un peso molecular de aproximadamente 700 Dáltones o menos, y que contiene cuando menos dos grupos etilénicamente insaturados), un iniciador de radicales libres (fotoiniciador o iniciador térmico), un macrómero/prepolímero vinílico hidrofílico, y una combinación de los mismos, como es bien conocido por una persona experta en la materia. Una formulación para lentes de contacto de hidrogel de silicona (SiHy) también puede comprender otros componentes necesarios conocidos por una persona experta en la materia, tales como, por ejemplo, un agente absorbente de radiación ultravioleta (UV), un agente colorante para visibilidad (por ejemplo, tintes, pigmentos, o mezclas de los mismos), agentes antimicrobianos (por ejemplo, de preferencia nanopartículas de plata), un agente bioactivo, lubricantes lixiviables, agentes lixiviables estabilizantes de lágrimas, y mezclas de los mismos, como es conocido por una persona experta en la materia. Los lentes de contacto de hidrogel de silicona (SiHy) preformados resultantes entonces se pueden someter a extracción con un solvente de extracción para remover los componentes no polimerizados a partir de los lentes resultantes, y a un proceso de hidratación, como es conocido por una persona experta en la materia. En adición, un lente de contacto de hidrogel de silicona (SiHy) preformado puede ser un lente de contacto coloreado (es decir, un lente de contacto de hidrogel de silicona (SiHy) que tiene cuando menos un patrón coloreado impreso sobre el mismo, como es bien conocido por una persona experta en la materia).
En la invención se pueden utilizar cualesquiera monómeros vinílicos que contengan silicona adecuados. Los ejemplos de los monómeros vinílicos que contienen silicona preferidos incluyen, sin limitación, N-[tris-(trimetil-siloxi)-silil-propil]-(met)acri lamida, N- [tris- (dimetil-propil-siloxi)-silil-propil]-(met)acri lamida, N-[tris-(dimetil- fenil-siloxi)-silil-propil]-(met)acri lamida, N-[tris-(dimetil-etil-siloxi)- silil-propil]-(met)acri lamida, N-(2-hidroxi-3-(3-(bis-(trimetil-sililoxi)- me ti l-silil)-propiloxi)-pro il)-2-metil-acri lamida; N-(2-hidroxi-3-(3-(bis- (t rime ti l-sililoxi)-metil-silil)-propiloxi)-propil)-acri lamida; N,N-bis-[2- h id roxi-3-(3-(bis-(trimetil-sililoxi)-meti l-sil i I ) - p ro p i loxi)-propi l]-2-metil- acri lamida; N,N-bis-[2-hidroxi-3-(3-(bis-(trimetil-sililoxi)-metil-silil)- propiloxi)-propil]-acrilamida; N-(2-hidroxi-3-(3-(tris-(trimetil-sililoxi)- silil)-propiloxi)-propil)-2-metil-acrilamida; N-(2-hidroxi-3-(3-(tris-(tri- metil-sililoxi)-silil)-propiloxi)-propil) -a cri lamida; N,N-bis-[2-hidroxi-3- (3-(tris-(trimetil-sililoxi)-silil)-propiloxi)-propil]-2-metil-acrilam¡da; N,N-bis-[2-hidroxi-3-(3-(tris-(trimet¡l-sililoxi)-silil)-propiloxi)-propil]- acrilamida; N-[2-hidroxi-3-(3-(t-butil-dimetil-silil)-propiloxi)-propil]-2- metil-acri lamida; N-[2-hidroxi-3-(3-(t-butil-dimetil-silil)-propiloxi)-propil]-acri lamida; N,N-bis-[2-hidroxi-3-(3-(t-butil-dimetil-silil)-propiloxi)-propil]-2-metil-acri lamida; N,N-bis-[2-hidroxi-3-(3-(t-butil-dimetil-silil)-propiloxi)-propil]-acri lamida; 3-metacriloxi-propil-pentametil-disiloxano, metacrilato de tris-(trimetil-sililoxi)-silil-propilo (TRIS), (3-metacriloxi-2-hidroxi-propiloxi)-propil-bis-(trimetil-siloxi)-metil-silano), (3-me tac riloxi-2-hidro xi-propiloxi)-p ropil -tris- (trimetil-siloxi)-silano, 3-metacriloxi-2-(2-hidroxi-etoxi)-propiloxi)-propil-bis-(trimetil-siloxi)-metil-silano, carbamato de ?-2-metacriloxi-etil-O-(metil-bis-trimetil-siloxi-3-propil)-sililo, carbonato de 3-(trimetil-silil)-propil-vinilo, 3-(viniloxi-tiocarbonil)-propil-tris-(trimetil-siloxi)-silano, carbamato de 3-[tris-(trimetil-siloxi)-silil]-propil-vinilo, carbamato de 3-[tris-(trimetil-siloxi)-silil]-propil-alilo, carbonato de 3- [t r i s - (t r i m et i I -siloxi)-silil]-propil-vinilo, carbonato de terbutil-dimetil-siloxi-etil-vinilo; carbonato de trimetil-silil-etil-vinilo, y carbonato de trimetil-silil-metil-vinilo). Los monómeros de (met)acrilamida que contienen siloxano de la fórmula (1) más preferidos son N-[tris-(trimetil-siloxi)-silil-propil]-acrilamida, TRIS, N-[2-hidroxi-3-(3-(t-butil-dimetil-silil)-propiloxi)-propil]-acrilamida, o combinaciones de los mismos.
Una clase de monómeros o macromeros vinílicos que contienen silicona preferidos es la de los monómeros o macromeros vinílicos que contienen polisiloxano. Los ejemplos de estos monómeros o macromeros vinílicos que contienen polisiloxano son poli-dimetil-siloxanos mono-metacrilatados o mono-acrilatados de diferente peso molecular (por ejemplo, poli-dimetil-siloxano terminado en mono-3- metacriloxi-propilo o terminado en mono-butilo, o poli-dimetil- siloxano terminado en mono-(3-metacriloxi-2-hidroxi-propiloxi)- propilo o terminado en mono-butilo); poli-dimetil-siloxanos dimetacrilatados o diacrilatados de diferente peso molecular; poli- dimetil-siloxanos terminados en vinil-carbonato; poli-dimetil-siloxano terminado en vinil-carbamato; poli-dimetil-siloxanos terminados en vinilo de diferente peso molecular; poli-dimetil-siloxanos terminados en metacrilamida; poli-dimetil-siloxanos terminados en acrilamida; poli-dimetil-siloxanos terminados en acrilato; poli-dimetil-siloxanos terminados en metacrilato; bis-3-metacriloxi-2-hidroxi-propiloxi- propil-poli-dimetil-siloxano; N,N,N',N'-tetraquis-(3-metacriloxi-2- hidroxi-propil)-alfa, omega-bis-3-amino-propil-poli-dimetil-siloxano; monómeros poli-siloxanil-alquil-(met)acrílicos; macrómero que contiene siloxano seleccionado a partir del grupo que consiste en: Macrómero A, Macrómero B, Macrómero C, y Macrómero D, descritos en la Patente de los Estados Unidos de Norteamérica Número 5,760,100 (incorporada a la presente como referencia en su totalidad); los productos de reacción de metacrilato de glicidilo con poli-dimetil-siloxanos funcionales de amino; monómeros o macrómeros vinílicos que contienen siloxano funcionalizados con hidroxilo; los poli-macrómeros que contienen siloxano que se dan a conocer en las Patentes de los Estados Unidos de Norteamérica Números 4,136,250, 4,153,641, 4,182,822, 4,189,546, 4,343,927, 4,254,248, 4,355,147, 4,276,402, 4,327,203, 4,341,889, 4,486,577, 4,543,398, 4,605,712, 4,661,575, 4,684,538, 4,703,097, 4,833,218, 4,837,289, 4,954,586, 4,954,587, 5,010,141, 5,034,461, 5,070,170, 5,079,319, 5039,761, 5,346,946, 5,358,995, 5,387,632, 5,416,132, 5,451,617, 5,486,579, 5,962,548, 5,981,675, 6,039,913, y 6,762,264 (incorporadas a la presente como referencia en su totalidad); los poli-macrómeros que contienen siloxano que se dan a conocer en las Patentes de los Estados Unidos de Norteamérica Números 4,259,467, 4,260,725, y 4,261,875 (incorporadas a la presente como referencia en su totalidad). También podrían ser de utilidad los macrómeros de di- y tri-bloques que consisten en poli-dimetil-siloxano y poli-óxidos de alquileno. Por ejemplo, se podría utilizar poli-óxido de etileno tapado en el extremo con metacrilato-bloque-poli-dimetil-siloxano-bloque-poli-óxido de etileno para mejorar la permeabilidad al oxígeno. Los monómeros/macrómeros vinílicos que contienen siloxano funcionalizados con hidroxilo mono-funcionales adecuados y los monómeros/macrómeros vinílicos que contienen siloxano funcionalizados con hidroxilo multi-funcionales adecuados están comercialmente disponibles de Gelest, Inc, Morrisville, PA Otra clase de macrómeros que contienen silicona preferidos es la de los prepolímeros que contienen silicona que comprenden segmentos hidrofílicos y segmentos hidrofóbicos. En la invención se pueden utilizar cualesquiera de los prepolímeros que contengan silicona con segmentos hidrofílicos y segmentos hidrofóbicos adecuados. Los ejemplos de los prepolímeros que contienen silicona incluyen aquéllos descritos en las Patentes de los Estados Unidos de Norteamérica Números 6,039,913, 7,091,283, 7,268,189 y 7,238,750, 7,521,519 en propiedad colectiva; las Publicaciones de las Solicitudes de Patente de los Estados Unidos de Norteamérica Números US 2008-0015315 A1, US 2008-0143958 A1, US 2008- 0143003 A1, US 2008-0234457 A1, y US 2008-0231798 A1 en propiedad colectiva, y las Solicitudes de Patente de los Estados Unidos de Norteamérica Números 61/180,449 y 61/180,453 en propiedad colectiva; todas las cuales se incorporan a la presente como referencias en su totalidad.
Los ejemplos de los monómeros vinílicos hidrofílicos preferidos son ?,?-dimetil-acrilamida (DMA), N,N-dimetil-metacrilamida ( D M M A ) , ácido 2-acrilamido-glicólico, 3-acriloil-amino-1 -propanol, N- hidroxi-etil-acrilamida, /V-[tris-(h id roxi-metil)-metil]-acr¡ lamida, N- metil-3-met¡len-2-pirrolidona, 1 -etil-3-metilen-2-pirrolidona, 1 -metil-5- metilen-2-pirrolidona, 1 -etil-5-metilen-2-pirrolidona, 5-metil-3- metilen-2-pirrolidona, 5-etil-3-metilen-2-pirrolidona, 1-n-propil-3- metilen-2-pirrolidona, 1 - n-propil-5-metilen-2-pirrolidona, 1-isopropil- 3-metilen-2-pirrolidona, 1 -isopropil-5-metilen-2-p¡rrolidona, 1 - n-butil- 3-metilen-2-pirrolidona, 1 -terbutil-3-metilen-2-pirrolidona, metacrilato de 2-hidroxi-etilo (HEMA), acrilato de 2-hidroxi-etilo (HEA), acrilato de hidroxi-propilo, metacrilato de hidroxi-propilo (HP A), clorhidrato de 2-hidroxi-propil-metacrilato de trimetil-amonio, clorhidrato de metacrilato de amino-propilo, metacrilato de dimetil-amino-etilo (DMAEMA), metacrilato de glicerol (GMA), N-vinil-2-pirrolidona (NVP), alcohol alílico, vinil-piridina, un (met)acrilato de alcoxilo (de 1 a 4 átomos de carbono)-polietilenglicol que tiene un peso molecular promedio en peso de 200 a 1,500, ácido metacrílico, N-vinil-formamida, N-vinil-acetam ida, N-vinil-isopropil-amida, N-vinil-N-metil-acetamida, alcohol alílico, N-vinil-caprolactama, y mezclas de los mismos.
Los ejemplos de los monómeros vinílicos hidrofóbicos preferidos incluyen acrilato de metilo, acrilato de etilo, acrilato de propilo, acrilato de isopropilo, acrilato de ciclohexilo, acrilato de 2-etil-hexilo, metacrilato de metilo, metacrilato de etilo, metacrilato de propilo, acetato de vinilo, propionato de vinilo, butirato de vinilo, valerato de vinilo, estireno, cloropreno, cloruro de vinilo, cloruro de vinilideno, acrilonitrilo, 1-buteno, butadieno, metacrilonitrilo, vinil-tolueno, vinil-etil-éter, metacrilato de perfluoro-hexil-etil-tiocarbonil-amino-etilo, metacrilato de isobornilo, metacrilato de trifluoro-etilo, metacrilato de hexafluoro-isopropilo, metacrilato de hexafluoro-butilo.
Los ejemplos de los agentes reticulantes preferidos incluyen, sin limitación, diacrilato de tetraetilenglicol, diacrilato de trietilenglicol, diacrilato de etilengli'col, diacrilato de d ieti leng I ico I , dimetacrilato de tetraetilenglicol, dimetacrilato de trietilenglicol, dimetacrilato de eti le ng I ico I , dimetacrilato de dietilenglicol, trimetacrilato de trimetilolpropano, tetrametacrilato de pe ntae ritritol , dimetacrilato de bisfenol A, metacrilato de vinilo, dimetil-acrilamida de etilen-diamina, diacrilamida de etilen-diamina, dimetacrilato de glicerol, isocianurato de trialilo, cianurato de trialilo, metacrilato de alilo, metacrilato de alilo, 1 ,3-bis-(metacrilamido-propil)-1 , 1 ,3,3- tetraquis-(trimetil-siloxi)-disiloxano, ?,?'-metilen-bis-acri lamida, ?,?'-metilen-bis-metacri lamida, ?,?'-etilen-bis-acri lamida, ?,?'-etilen-bis-metacrilamida, 1 ,3-bis-(N-metacrilamido-propil)-1 ,1,3,3-tetraquis-(trimetil-siloxi)-disiloxano, 1,3-bis-(metacrilamido-butil)-1, 1 ,3,3-tetraquis-(trimetil-siloxi)-disiloxano, 1 ,3-bis-(acrilamido-propil)-1 , 1 ,3,3-tetraquis-(trimetil-siloxi)-disiloxano, 1 ,3-bis-(metacriloxi-etil-ureido-propil)-1,1,3,3-tetraquis-(trimetil-siloxi)-disiloxano, y combinaciones de los mismos. Un agente reticulante preferido es diacrilato de tetra-(etilenglicol), diacrilato de tri-(etilenglicol), diacrilato de etilenglicol, diacrilato de di-(etilenglicol), metilen-bis-acrilamida, isocianurato de trialilo, o cianurato de trialilo. La cantidad de un agente reticulante utilizada se expresa en el contenido en peso con respecto al polímero total y está de preferencia en el intervalo de aproximadamente el 0.05 por ciento a aproximadamente el 4 por ciento, y de una manera muy preferible en el intervalo de aproximadamente el 0.1 por ciento a aproximadamente el 2 por ciento.
Los ejemplos de los iniciadores térmicos adecuados incluyen, pero no se limitan a, 2,2'-azobis-(2,4-dimet¡l-pentano-nitrilo), 2,2'-azobis-(2-metil-propano-nitrilo), 2,2'-azobis-(2-metil-butano-nitrilo), peróxidos, tales como peróxido de benzoílo, y similares. De preferencia, el iniciador térmico es 2,2'-azobis-(isobutironitrilo) (AIBN).
Los foto-iniciadores adecuados son metil-éter de benzoína, dietoxi-acetofenona, un óxido de benzoil-fosfina, 1 -hidroxi-ciclo- hexil-fenil-cetona, y los tipos Darocur e Irgacur, de preferencia Darocur 1173® y Darocur 2959®. Los ejemplos de los iniciadores de benzoil-fosfina incluyen óxido de 2,4,6-trimetil-benzoil-difenil-fosfina; óxido de bis-(2,6-dicloro-benzoil)-4-N-propil-fenil-fosfina; y óxido de bis-(2,6-diclorobenzoil)-4-N-butilfenilfosfina. También son adecuados los foto-iniciadores reactivos que se pueden incorporar, por ejemplo, en un macrómero, o que se pueden usar como un monómero especial. Los ejemplos de los foto-iniciadores reactivos son los que se dan a conocer en la Patente Europea Número EP 632 329, incorporada en la presente como referencia en su totalidad. La polimerización se puede desencadenar mediante radiación actínica, por ejemplo luz, en particular luz ultravioleta (UV) de una longitud de onda adecuada. Los requerimientos espectrales se pueden controlar de conformidad con lo anterior, si es apropiado, mediante la adición de los fotosensibilizadores adecuados.
En la invención se pueden utilizar cualesquiera agentes absorbentes de radiación ultravioleta (UV) polimerizables adecuados. De preferencia, un agente absorbente de radiación ultravioleta (UV) polimerizable comprende una fracción de benzotriazol o una fracción de benzofenona. Los ejemplos de los absorbentes de radiación ultravioleta (UV) polimerizables preferidos incluyen, sin limitación, 2- (2-h id roxi-5-vinil-fen i l)-2H -benzotriazol, 2-(2-hidroxi-5-acrililoxi-fenil)- 2H-benzotriazol, 2 -(2 -h id roxi-3-metacri lamido- metil-5 -tero ctil -fe n i I ) - benzotriazol, 2-(2'-hidroxi-5'-metacri lamido -fe nil)-5-cloro -benzotriazol, 2-(2'-hidroxi-5'-metacrilamido-fenil)-5-metoxi-benzotriazol, 2- (2'-hidroxi-5'-metacr¡loxi-propil-3'-terbutil-fenil)-5-cloro-benzotr¡azol, 2-(2'-hidroxi-5'-metacrilox¡-etil-fenil)-benzotriazol, 2-(2'-hidrox¡-5'-metacriloxi-propil-fen¡l)-benzotriazol, 2-hidroxi-4-acriloxi-alcox¡-benzofenona, 2-hidrox¡-4-metacr¡loxi-alcoxi-benzofenona, a I i I -2 -hidroxi-benzofenona, 2-hidroxi-4-metacr¡lox¡-benzofenona.
El agente bioactivo es cualquier compuesto que pueda prevenir una enfermedad en el ojo o que pueda reducir los síntomas de una enfermedad de los ojos. El agente bioactivo puede ser un fármaco, un aminoácido (por ejemplo, taurina, glicina, etc.), un polipéptido, una proteína, un ácido nucleico, o cualquier combinación de los mismos. Los ejemplos de los fármacos útiles en la presente incluyen, pero no se limitan a, rebamipída, quetotifeno, olaptidina, glicolato de cromo, ciclosporina, nedocromil, levocabastina, lodoxamida, quetotifeno, o la sal farmacéuticamente aceptable o éster de los mismos. Otros ejemplos de los agentes bioactivos incluyen ácido 2-pirrolidon-5-carboxílico (PCA), alfa-hidroxi-ácidos (por ejemplo, ácidos glicólico, láctico, málico, tartárico, mandélico y cítrico, y las sales de los mismos, etc.), ácidos linoleico y gamma-linoleico, y vitaminas (por ejemplo, B5, A, B6, etc.).
Los ejemplos de los lubricantes lixiviables incluyen, sin limitación, materiales de tipo mucina (por ejemplo, poli-ácido glicólico), y polímeros hidrofílicos no reticulables (es decir, sin grupos etilénicamente insaturados). Se pueden utilizar cualesquiera polímeros o copolímeros hidrofílicos sin grupos etilénicamente insaturados como lubricantes lixiviables. Los ejemplos preferidos de los polímeros hidrofílicos no reticulables incluyen, pero no se limitan a, poli-alcoholes vinílicos (PVAs), poliamidas, poli-imidas, polilactona, un homopolímero de una vinil-lactama, un copolímero de cuando menos una vinil-lactama en la presencia o en ausencia de uno o más co-monómeros vinílicos hidrofílicos, un homopolímero de acrilamida o metacrílamida, un copolímero de acrilamida o metacrilamida con uno o más monómeros vinílicos hidrofílicos, poli-óxido de etileno (es decir, polietilenglicol (PEG)), un derivado de poli-oxi-etileno, poli-N-N-dimetil-acrilamida, poli-ácido acrílico, p o I i -2-etil-oxazolina, polisacáridos de heparina, polisacáridos, y mezclas de los mismos. El peso molecular promedio en peso Mw del polímero hidrofílico reticulable es de preferencia de 5,000 a 100,000.
Los ejemplos de los agentes lixiviables estabilizantes de lágrimas incluyen, sin limitación, fosfolípidos, monoglicéridos, diglicéridos, triglicéridos, glicolípidos, glicero-glicolípidos, esfingo-lípidos, esfingo-glicolípidos, alcoholes grasos, ácidos grasos, aceites minerales, y mezclas de los mismos. De preferencia, un agente estabilizante de lágrimas es un fosfolípido, un monoglicérido, un diglicérido, un triglicérido, un glicolípido, un glicero-glicolípido, un esfingo-lípido, un esfingo-glicolípido, un ácido graso que tiene de 8 a 36 átomos de carbono, un alcohol graso que tiene de 8 a 36 átomos de carbono, o una mezcla de los mismos.
De acuerdo con la invención, una formulación para lentes de hidrogel de silicona (SiHy) puede ser una solución o una fusión a una temperatura de aproximadamente 20°C a aproximadamente 85°C. De preferencia, una composición polimerizable es una solución de todos los componentes deseables en un solvente adecuado, o una mezcla de solventes adecuados.
Una formulación para lentes de hidrogel de silicona (SiHy) se puede preparar mediante la disolución de todos los componentes deseables en cualquier solvente adecuado, tales como agua, una mezcla de agua y uno o más solventes orgánicos miscibles con agua, un solvente orgánico, o una mezcla de uno o más solventes orgánicos, como es conocido por una persona experta en la materia.
Los ejemplos de los solventes orgánicos preferidos incluyen, sin limitación, tetrahidrofurano (THF), metil-éter de tripropilenglicol, metil-éter de dipropilenglicol, n-butil-éter de etilenglicol, cetonas (por ejemplo, acetona, metil-etil-cetona, etc.), n-butil-éter de dietilenglicol, metil-éter de dietilenglicol, fenil-éter de etilenglicol, metil-éter de propilenglicol, acetato de metil-éter de propilenglicol, acetato de metil-éter de dipropilenglicol, n-propil-éter de propilenglicol, n-propil-éter de dipropilenglicol, n-butil-éter de tripropilenglicol, n-butil-éter de propilenglicol, n-butil-éter de dipropilenglicol, n-butil-éter de tripropilenglicol, fenil-éter de propilenglicol, d i metil-éter de dipropilenglicol, polietilenglicoles, polipropilenglicoles, acetato de etilo, acetato de butilo, acetato de amilo, lactato de metilo, lactato de etilo, lactato de isopropilo, cloruro de metileno, 2-butanol, 1-propanol, 2-propanol, mentol, ciclohexanol, ciclopentanol y exonorborneol, 2-pentanol, 3-pentanol, 2-hexanol, 3- hexanol, 3-metil-2-butanol, 2-heptanol, 2-octanol, 2-nonanol, 2- decanol, 3-octanol, norborneol, terbutanol, alcohol teramílico, 2- metil-2-pentanol, 2,3-dimetil-2-butanol, 3-metil-3-pentanol, 1-metil- ciclohexanol, 2-metil-2-hexanol, 3,7-dimetil-3-octanol, 1-cloro-2- metil-2-propanol, 2-metil-2-heptanol, 2-metil-2-octanol, 2-2-metil-2- nonanol, 2-metil-2-decanol, 3-metil-3-hexanol, 3-metil-3-heptanol, 4- metil-4-heptanol, 3-metil-3-octanol, 4-metil-4-octanol, 3-metil-3- nonanol, 4-metil-4-nonanol, 3-metil-3-octanol, 3-etil-3-hexanol, 3- metil-3-heptanol, 4-etil-4-heptanol, 4-propil-4-heptanol, 4-isopropil-4- heptanol, 2,4-dimetil-2-pentanol, 1 -metil-ciclopentanol, 1-etil- ciclopentanol, 1 -etil-ciclopentanol, 3-hidroxi-3-metil-1 -buteno, 4- hidroxi-4-metil-1-ciclopentanol, 2-fenil-2-propanol, 2-metoxi-2-metil- 2-propanol, 2,3,4-trimetil-3-pentanol, 3,7-dimetil-3-octanol, 2-fenil-2- butanol, 2-metil-1 -fenil-2-propanol y 3-etil-3-pentanol, 1-etoxi-2- propanol, 1 -metil-2-propanol, alcohol teramílico, isopropanol, 1-metil- 2-pirrolidona, ?,?-dimetil-propionamida, dimetil-formamida, dimetil- acetamida, dimetil-propionamida, N-metil-pirrolidinona, y mezclas de los mismos.
Numerosas formulaciones para lentes de hidrogel de silicona (SiHy) se han descrito en numerosas patentes y solicitudes de patente publicadas a la fecha de presentación de esta solicitud. Todas ellas se pueden utilizar para obtener un lente de hidrogel de silicona (SiHy) preformado, el cual a su vez llega a ser la capa interna de un lente de contacto de hidrogel de silicona (SiHy) de la invención, siempre que proporcionen un material de hidrogel de silicona (SiHy) que tiene una Dk y el contenido de agua especificado anteriormente. Una formulación para lentes de hidrogel de silicona (SiHy) para hacer lentes de hidrogel de silicona (SiHy) comerciales, tales como, lotrafilcon A, lotrafilcon B, balafilcon A, galifilcon A, senofilcon A, narafilcon A, narafilcon B, comfilcon A, enfilcon A, asmofilcon A, filcon II 3, también se puede utilizar en la fabricación de los lentes de contacto de hidrogel de silicona (SiHy) preformados (la capa interna de un lente de contacto de hidrogel de silicona (SiHy) de la invención).
Los moldes de lentes para hacer lentes de contacto son bien conocidos por una persona con experiencia en la técnica y, por ejemplo, se emplean en el moldeo por vaciado o en el vaciado centrífugo. Por ejemplo, un molde (para el moldeo por vaciado) generalmente comprende cuando menos dos secciones (o porciones) de molde o mitades de molde, es decir, primera y segunda mitades de molde. La primera mitad de molde define una primera superficie de moldeo (u óptica), y la segunda mitad de molde define una segunda superficie de moldeo (u óptica). Las primera y segunda mitades de molde están configuradas para recibirse una a la otra, de tal manera que se forma una cavidad formadora del lente entre la primera superficie de moldeo y la segunda superficie de moldeo. La superficie de moldeo de una mitad de molde es la superficie que forma la cavidad del molde y está en contacto directo con el material formador del lente.
Los métodos para fabricar secciones de molde para moldear por vaciado un lente de contacto generalmente son bien conocidos por los expertos en la técnica. El proceso de la presente invención no se limita a algún método particular para formar un molde. De hecho, se puede emplear cualquier método para formar un molde en la presente invención. Las primera y la segunda mitades de molde se pueden formar a través de diversas técnicas, tales como moldeo por inyección o torneado. Los ejemplos de los procesos adecuados para formar las mitades de molde se dan a conocer en las Patentes de los Estados Unidos de Norteamérica Números 4,444,711 para Schad; 4,460,534 para Boehm y colaboradores.; 5,843,346 para Morrill; y 5,894,002 para Boneberger y colaboradores, las cuales también se incorporan en la presente como referencia.
Se pueden utilizar virtualmente todos los materiales conocidos en la materia para hacer moldes con el fin de hacer los moldes para la fabricación de lentes de contacto. Por ejemplo, se pueden utilizar materiales poliméricos, tales como polietileno, polipropileno, poliestireno, PMMA, Topas® COC grado 8007-S10 (copolímero amorfo transparente de etileno y norborneno, de Ticona GmbH de Frankfurt, Alemania, y Summit, Nueva Jersey), o similares. Se podrían utilizar otros materiales que permitan la transmisión de luz ultravioleta (UV), tales como vidrio de cuarzo y zafiro.
En una modalidad preferida, se utilizan moldes reutilizables, y la composición formadora del lente de hidrogel de silicona se cura aclínicamente bajo una limitación espacial de radiación actínica para formar un lente de contacto de hidrogel de silicona (SiHy). Los ejemplos de los moldes reutilizables preferidos son aquéllos que se dan a conocer en las Solicitudes de Patente de los Estados Unidos de Norteamérica Números 08/274,942 presentada el 14 de julio de 1994, 10/732,566 presentada el 10 de diciembre de 2003, 10/721,913 presentada el 25 de noviembre de 2003, y la Patente de los Estados Unidos de Norteamérica Número 6,627,124, las cuales se incorporan como referencia en su totalidad. Los moldes reutilizables se pueden hacer de cuarzo, vidrio, zafiro, CaF2, un copolímero de olefina cíclica (tal como, por ejemplo, Topas® COC grado 8007-S10 (copolímero amorfo transparente de etileno y norborneno) de Ticona GmbH de Frankfurt, Alemania y Summit, Nueva Jersey, Zeonex® y Zeonor® de Zeon Chemicals LP, Louisville, KY), poli-metacrilato de metilo (PM A), polioxi-metileno de DuPont (Delrin), Ultem® (poli-éter-imida) de G.E. Plastics, PrimoSpire®, etc..
De acuerdo con la invención, el hidrogel de silicona (material de volumen) de la capa interna tiene una permeabilidad al oxígeno de cuando menos aproximadamente 50, de preferencia de cuando menos aproximadamente 60, más preferiblemente de cuando menos aproximadamente 70, todavía más preferiblemente de cuando menos aproximadamente 90 barrers, más preferiblemente de cuando menos aproximadamente 110 barrers. El material de hidrogel de silicona también puede tener un (primer) contenido de agua WCsmy de aproximadamente el 10 por ciento a aproximadamente el 70 por ciento, de preferencia de aproximadamente el 10 por ciento a aproximadamente el 65 por ciento, más preferiblemente de aproximadamente el 10 por ciento a aproximadamente el 60 por ciento; todavía más preferiblemente de aproximadamente el 15 por ciento a aproximadamente el 55 por ciento, más preferiblemente de aproximadamente el 15 por ciento a aproximadamente el 50 por ciento en peso. El material de hidrogel de silicona puede tener además un módulo elástico en volumen o Módulo de Young en volumen (posteriormente en la presente, los términos "blandura", "módulo elástico", y "Módulo de Young" se utilizan de una manera intercambiable en esta solicitud para significar el módulo elástico en volumen si el término no se modifica mediante la palabra "superficial") de aproximadamente 0.3 MPa a aproximadamente 1.8 MPa, de preferencia de 0.4 MPa a aproximadamente 1.5 MPa, más preferiblemente de aproximadamente 0.5 MPa a aproximadamente 1.2 MPa. La permeabilidad al oxígeno, el módulo elástico, y el contenido de agua de la capa interna del material de hidrogel de silicona de un lente de contacto de hidrogel de silicona (SiHy) de la invención, se pueden determinar mediante la medición de la permeabilidad al oxígeno, el módulo elástico, y el contenido de agua del lente de hidrogel de silicona (SiHy) preformado a partir del cual se deriva la capa interna. Se entiende que, como una aproximación razonable, el módulo elástico de un lente de contacto de hidrogel de silicona (SiHy) de la invención se puede considerar como el módulo elástico del material de hidrogel de silicona de la capa interna, debido a las capas de hidrogel externas mucho más delgadas. Una persona experta en la materia conoce bien la manera de determinar el módulo elástico y el contenido de agua de un material de hidrogel de silicona o de un lente de contacto de hidrogel de silicona (SiHy). Por ejemplo, todos los lentes de contacto de hidrogel de silicona (SiHy) comerciales han reportado valores de módulo elástico y contenido de agua.
Las dos capas de hidrogel externas de un lente de contacto de hidrogel de silicona (SiHy) de la invención de preferencia son sustancialmente idénticas una a la otra y son un recubrimiento reticulado que se aplica sobre un lente de contacto de hidrogel de silicona (SiHy) preformado que tiene una Dk, un contenido de agua, y un módulo elástico en volumen deseados.
La configuración de la estructura en capas de un lente de contacto de hidrogel de silicona (SiHy) de la invención se puede establecer mediante análisis con microscopía de fuerza atómica (AFM) de una sección transversal de un lente de contacto de hidrogel de silicona (SiHy) en el estado completamente hidratado (es decir, directamente en agua o en una solución salina regulada), como se describe anteriormente y como se muestra en los Ejemplos. Los módulos superficiales de una sección transversal se pueden caracterizar (mediante imágenes) con microscopía de fuerza atómica (AFM) (por ejemplo, en el modo de Fuerza-Volumen) con el objeto de visualizar cualesquiera cambios en el módulo superficial desde el lado de la superficie posterior hasta el lado de la superficie anterior a través de la sección transversal. Un cambio significativo (por ejemplo, de aproximadamente el 20 por ciento o mayor, de preferencia de aproximadamente el 30 por ciento o mayor) observado en el módulo superficial (mediante la examinación de la imagen del microscopio de fuerza atómica (AFM)) sobre un espesor de aproximadamente 0.04 mieras, de preferencia de aproximadamente 0.03 mieras, más preferiblemente de aproximadamente 0.02 mieras, todavía más preferiblemente de aproximadamente 0.01 mieras a lo largo de la línea más corta entre las superficies anterior y posterior a través de una sección transversal del lente de contacto de hidrogel de silicona (SiHy) en el estado completamente hidratado, indica una transición desde una capa hasta una capa diferente. El espesor promedio de cada capa de hidrogel externa se puede determinar a partir de la imagen del microscopio de fuerza atómica (AFM) como es bien conocido por una persona experta en la materia.
Las dos capas de hidrogel externas de un lente de contacto de hidrogel de silicona (SiHy) de la invención son de un espesor sustancialmente uniforme. Se mezclan en la orilla periférica del lente de contacto, para encerrar completamente a la capa interna del material de hidrogel de silicona. El espesor de cada capa de hidrogel externa es de aproximadamente 0.1 mieras a aproximadamente 20 mieras, de preferencia de aproximadamente 0.25 mieras a aproximadamente 15 mieras, todavía más preferiblemente de aproximadamente 0.5 mieras a aproximadamente 12.5 mieras, más preferiblemente de aproximadamente 1 miera a aproximadamente 10 mieras. El espesor de las capas de hidrogel externas (o recubrimientos reticulados) de un lente de contacto de hidrogel de silicona (SiHy) de la invención, se determina mediante el análisis con el microscopio de fuerza atómica (AFM) de una sección transversal del lente de contacto de hidrogel de silicona (SiHy) en el estado completamente hidratado, como se describe anteriormente. En una modalidad más preferida, el espesor de cada capa de hidrogel externa es de preferencia de cuando mucho aproximadamente el 30 por ciento (es decir, el 30 por ciento o menos), de preferencia de cuando mucho aproximadamente el 20 por ciento (el 20 por ciento o menos), más preferiblemente de cuando mucho aproximadamente el 10 por ciento (10 por ciento o menos) del espesor central del lente de contacto de hidrogel de silicona (SiHy) en el estado completamente hidratado.
Se entiende que la configuración de la estructura en capas de un lente de contacto de hidrogel de silicona (SiHy) de la invención también se puede establecer cualitativamente mediante el análisis con el microscopio de electrones de exploración (SEM) de una sección transversal del lente de contacto de hidrogel de silicona (SiHy) secado por congelación, como se muestra en los Ejemplos. El microscopio de electrones de exploración (SEM) puede mostrar las diferentes composiciones y/o estructuras de cada capa de una sección transversal del lente de contacto de hidrogel de silicona (SiHy) en el estado secado por congelación. Un cambio significativo (por ejemplo, de aproximadamente el 20 por ciento o mayor, de preferencia de aproximadamente el 30 por ciento o mayor) observado en las composiciones, y/o un cambio significativo (visualmente notorio) en las estructuras (mediante la examinación de la imagen del microscopio de electrones de exploración (SEM)) sobre un espesor de aproximadamente 0.04 mieras, de preferencia de aproximadamente 0.03 mieras, más preferiblemente de aproximadamente 0.02 mieras, todavía más preferiblemente de aproximadamente 0.01 mieras a través de una sección transversal del lente de contacto de hidrogel de silicona (SiHy) en el estado secado por congelación indica una transición desde una capa hasta una capa diferente. Sin embargo, el valor de espesor basado en el análisis del microscopio de electrones de exploración (SEM) de una sección transversal de un lente de hidrogel de silicona (SiHy) en el estado secado por congelación es típicamente más bajo que el valor real, debido al colapso de las capas de hidrogel externas, la capa de transición, si es aplicable, y la capa interna, después de que se secan por congelación.
De acuerdo con este aspecto de la invención, las dos capas de hidrogel externas (las capas de hidrogel anterior y posterior externas) de un lente de contacto de hidrogel de silicona (SiHy) de la invención comprenden un (segundo) contenido de agua que debe ser más alto que el (primer) contenido de agua (WCs¡Hy) de la capa interna del material de hidrogel de silicona, y más específicamente debe ser cuando menos aproximadamente 1.2 veces (es decir, el 120 por ciento de) el (primer) contenido de agua (WCs¡Hy) de la capa interna del material de hidrogel de silicona. Se cree que la proporción de hinchamiento por agua de cada capa de hidrogel externa se correlaciona con su contenido de agua, y como una buena aproximación, puede representar razonablemente el contenido de agua de la capa de hidrogel externa. En las modalidades alternativamente preferidas, en donde el contenido de agua (WCs¡Hy) de la capa interna del material de hidrogel de silicona es de aproximadamente el 55 por ciento o menos, la proporción de hinchamiento por agua de cada capa de hidrogel externa es de cuando menos aproximadamente el 150 por ciento; en donde el contenido de agua (WCs¡Hy) de la capa interna del material de hidrogel de silicona es de aproximadamente el 60 por ciento o menos, la proporción de hinchamiento por agua de cada capa de hidrogel externa es de cuando menos aproximadamente el 200 por ciento; en donde el contenido de agua (WCs¡Hy) de la capa interna del material de hidrogel de silicona es de aproximadamente el 65 por ciento o menos, la proporción de hinchamiento por agua de cada capa de hidrogel externa es de cuando menos aproximadamente el 250 por ciento; en donde el contenido de agua (WCs¡Hy) de la capa interna del material de hidrogel de silicona es de aproximadamente el 70 por ciento o menos, la proporción de hinchamiento por agua de cada capa de hidrogel externa es de cuando menos aproximadamente el 300 por ciento.
Se entiende que el contenido de agua de las capas de hidrogel anterior y posterior externas (el recubrimiento reticulado) se puede determinar más precisamente de acuerdo con los procedimientos descritos en el Ejemplo 23. De una manera alternativa, el contenido de agua de las dos capas de hidrogel externas (el recubrimiento reticulado) se puede determinar con un artículo que comprenda un sustrato delgado no absorbente de agua y un recubrimiento reticulado sobre el mismo, en donde el recubrimiento reticulado se aplica sobre el sustrato delgado no absorbente de agua de acuerdo con un proceso de recubrimiento idéntico para el lente de contacto de hidrogel de silicona (SiHy) bajo condiciones sustancialmente idénticas. El contenido de agua de cada capa de hidrogel externa entonces se puede determinar basándose en la diferencia entre los pesos seco e hidratado del artículo con el recubrimiento reticulado.
De acuerdo con la invención, cada una de las dos capas de hidrogel externas está sustancialmente libre de silicona, de preferencia totalmente libre de silicona. Sin embargo, es bien sabido que, cuando se utiliza la espectroscopia de fotoelectrones de rayos-X (XPS) para establecer la presencia o ausencia de silicio en la capa de hidrogel externa (en términos generales, una profundidad de sondeo de 1.5 a 6 nanómetros), las muestras inevitablemente se contaminan con el silicio ambiental, como se muestra por la detección mediante XPS de silicio sobre la superficie de las muestras que estén teóricamente libres de cualquier átomo de silicio, tales como, por ejemplo, un lámina de polietileno, un lente de contacto DAILIES® AquaComfortPlusMR de CIBA VISION Corporation, o un ACUVUE® Moist de Johnson & Johnson (véase el Ejemplo 21 más adelante). Como tal, el término "sustancialmente libre de silicio" se utiliza en esta solicitud para significar que un porcentaje atómico de silicio superficial medido mediante XPS sobre un lente de contacto de hidrogel de silicona (SiHy) es menor de aproximadamente el 200 por ciento, de preferencia menor de aproximadamente el 175 por ciento, más preferiblemente menor de aproximadamente el 150 por ciento, todavía más preferiblemente menor de aproximadamente el 125 por ciento del porcentaje atómico de silicio de una muestra de control que se sepa que está inherentemente (teóricamente) libre de silicio (por ejemplo, un lámina de polietileno, un lente de contacto DAILIES® AquaComfortPlusMR de CIBA VISION Corporation, o un ACUVUE® Moist de Johnson & Johnson). De una manera alternativa, cada capa de hidrogel externa de un lente de contacto de hidrogel de silicona (SiHy) de la invención está sustancialmente libre de silicio, como se caracterizan por tener un porcentaje atómico de silicio de aproximadamente el 5 por ciento o menos, de preferencia de aproximadamente el 4 por ciento o menos, todavía más preferiblemente de aproximadamente el 3 por ciento o menos, del porcentaje elemental total, como se mide mediante el análisis de XPS del lente de contacto en el estado seco. Se entiende que se puede incorporar opcionalmente (pero de preferencia no se incorpora) un pequeño porcentaje de silicona en la red polimérica de la capa de hidrogel externa, siempre que no se deterioren de una manera significativa las propiedades superficiales (hidrofilicidad, humectabilidad, y/o lubricidad) de un lente de contacto de hidrogel de silicona (SiHy).
En una modalidad preferida, las capas de hidrogel anterior y posterior externas (el recubrimiento reticuiado) tienen una densidad de reticulación (o densidad reticulante) suficientemente baja para proporcionar al recubrimiento reticulado o a las capas de hidrogel externas (es decir, al lente de contacto de hidrogel de silicona (SiHy)) una alta resistencia al frotamiento digital, como se caracteriza por no tener líneas de agrietamiento superficial visibles bajo el campo oscuro después de que se frota entre los dedos el lente de contacto de hidrogel de silicona (SiHy). Se cree que el agrietamiento superficial inducido por el frotamiento digital puede reducir la lubricidad superficial y/o puede no ser capaz de impedir que migre la silicona sobre la superficie (exposición). El agrietamiento superficial también puede indicar una densidad de reticulación excesiva en las capas superficiales, la cual puede afectar al módulo elástico superficial. De preferencia, el material de hidrogel que no es de silicona en las capas de hidrogel externas (el recubrimiento reticulado) comprende reticulaciones derivadas a partir de los grupos azetidinio en una reacción de acoplamiento inducida térmicamente.
En otra modalidad preferida, las superficies anterior y posterior tienen una baja concentración superficial de grupos negativamente cargados, incluyendo grupos de ácido carboxílico, como se caracterizan por la atracción de cuando mucho aproximadamente 200, de preferencia de cuando mucho aproximadamente 160, más preferiblemente de cuando mucho aproximadamente 120, todavía más preferiblemente de cuando mucho aproximadamente 90, más preferiblemente de cuando mucho aproximadamente 60 partículas positivamente cargadas en la prueba de adhesión de partículas positivamente cargadas. Es deseable tener una concentración superficial mínima de grupos negativamente cargados (por ejemplo, grupos de ácido carboxílico) sobre un lente de contacto de hidrogel de silicona (SiHy) de la invención, debido a que los lentes de contacto con una alta concentración superficial de grupos negativamente cargados (por ejemplo, grupos de ácido carboxílico) son susceptibles a una alta adhesión de desechos durante el manejo del paciente, una alta adhesión de proteína durante el uso (se cree que la mayoría de las proteínas de las lágrimas están positivamente cargadas), un alto depósito y acumulación de anti-microbianos, tales como la Polihexametilen-Biguanida (PHMB) presente en las soluciones para el cuidado de lentes de contacto. Para tener una baja concentración superficial de grupos negativamente cargados (por ejemplo, grupos de ácido carboxílico), las capas de hidrogel anterior y posterior externas deben tener un contenido de ácido carboxílico relativamente bajo. De preferencia, las capas de hidrogel anterior y posterior externas tienen un contenido de ácido carboxílico de aproximadamente el 20 por ciento en peso o menos, de preferencia de aproximadamente el 15 por ciento en peso o menos, todavía más preferiblemente de aproximadamente el 10 por ciento en peso o menos, más preferiblemente de aproximadamente el 5 por ciento en peso o menos.
En otra modalidad preferida, un lente de contacto de hidrogel de silicona (SiHy) de la invención tiene una buena lubricidad superficial caracterizada por tener un coeficiente de fricción crítico (designado como CCOF) de aproximadamente 0.046 o menos, de preferencia de aproximadamente 0.043 o menos, más preferiblemente de aproximadamente 0.040 o menos. De una manera alternativa, un lente de contacto de hidrogel de silicona (SiHy) de la invención de preferencia tiene una lubricidad mejor que ACUVUE OASYS o ACUVUE TruEye, como se mide en una prueba ciega de acuerdo con los procedimientos de evaluación de lubricidad descritos en el Ejemplo 1.
En otra modalidad preferida, un lente de contacto de hidrogel de silicona (SiHy) de la invención comprende además, en su configuración estructural en capas, dos capas de transición de materiales poliméricos, como se ilustra esquemáticamente en la Figura 2. Cada una de las dos capas de transición 115 se localiza entre la capa interna 110 y una de las dos capas de hidrogel externas 120. Cada capa de transición es de un espesor sustancialmente uniforme. El espesor de cada capa de transición es de cuando menos aproximadamente 0.05 mieras, de preferencia de aproximadamente 0.05 mieras a aproximadamente 10 mieras, más preferiblemente de aproximadamente 0.1 miera a aproximadamente 7.5 mieras, todavía más preferiblemente de aproximadamente 0.15 mieras a aproximadamente 5 mieras. Las capas de transición se mezclan en la orilla periférica del lente de contacto, para encerrar completamente a la capa interna del material de hidrogel de silicona. La presencia y espesor de las capas de transición se pueden determinar de preferencia mediante el análisis con el microscopio de fuerza atómica (AFM) de una sección transversal del lente de contacto de hidrogel de silicona (SiHy) en el estado completamente hidratado, como se describe anteriormente para las capas de hidrogel externas y las capas internas.
Las dos capas de transición de un lente de contacto de hidrogel de silicona (SiHy) de la invención esencialmente son un recubrimiento de base (o de preparación), el cual se aplica sobre un lente de contacto de hidrogel de silicona (SiHy) preformado que tiene una Dk, un contenido de agua, y un módulo elástico en volumen deseados, antes de aplicar sobre el mismo el recubrimiento reticulado (las capas de hidrogel externas). Las capas de transición (recubrimiento de base) funcionan para anclar/unir las capas de hidrogel externas. De preferencia, las capas de transición comprenden un polímero que contiene carboxilo (COOH), de preferencia un homo- o co-polímero de ácido acrílíco o ácido metacrílico o ácido alquil-acrílico de 2 a 12 átomos de carbono. Se entiende que el polímero que contiene carboxilo puede penetrar en el material de volumen y se puede extender hasta dentro de las capas de hidrogel externas. Cuando se presenta esta penetración en la capa interna del material de hidrogel de silicona, cada capa de transición comprendería al polímero que contiene carboxilo y al hidrogel de silicona los cuales se entrelazan juntos. También se cree que la presencia de las capas de transición, en especial cuando comprenden un polímero que contiene carboxilo, puede proporcionar un contenido de agua relativamente alto sobre una capa más gruesa y/o un depósito de agua para las capas de hidrogel externas, debido a las propiedades de alto enlace de agua de los grupos carboxilo. Más aún, incluso si la capa de transición puede tener un alto contenido de grupos de ácido carboxílico, tendría un impacto adverso mínimo sobre la concentración superficial de grupos de ácido carboxílico del lente de contacto de hidrogel de silicona (SiHy), debido a que la concentración superficial de grupos de ácido carboxílico es determinada predominantemente por las capas de hidrogel externas, las cuales cubren completamente a la capa de transición. Las capas de hidrogel externas con una baja concentración superficial de grupos de ácido carboxílico pueden impedir el depósito de proteínas positivamente cargadas de las lágrimas de un paciente que esté usando el lente.
En otra modalidad preferida, las capas de hidrogel anterior y posterior externas, independientemente una de la otra, tienen un módulo superficial reducido de cuando menos aproximadamente el 20 por ciento, de preferencia de cuando menos aproximadamente el 25 por ciento, más preferiblemente de cuando menos aproximadamente el 30 por ciento, todavía más preferiblemente de cuando menos aproximadamente el 35 por ciento, más preferiblemente de cuando menos aproximadamente el 40 por ciento, en relación con la capa interna.
Las capas de hidrogel anterior y posterior externas se hacen de preferencia de los mismos materiales o de materiales sustancialmente idénticos (de preferencia totalmente libres de silicona), y se pueden formar mediante la aplicación y reticulación de un material polimérico hidrofílico soluble en agua y reticulable sobre un lente de contacto de hidrogel de silicona (SiHy) preformado que comprende grupos amino y/o carboxilo sobre y/o cerca de la superficie del lente de contacto, o un recubrimiento de base, el cual comprende grupos amino y/o carboxilo, en donde el lente de contacto de hidrogel de silicona (SiHy) preformado llega a ser la capa interna después de la reticulación.
De acuerdo con la invención, un lente de contacto de hidrogel de silicona (SiHy) preformado puede ya sea comprender inherentemente o bien se puede modificar para comprender, grupos amino y/o grupos carboxilo sobre y/o cerca de su superficie.
Cuando un lente de contacto de hidrogel de silicona (SiHy) preformado comprende inherentemente grupos amino y/o grupos carboxilo sobre y/o cerca de su superficie, éste se obtiene mediante la polimerización de una formulación para lentes de hidrogel de silicona, la cual comprende un monómero vinílico reactivo.
Los ejemplos de los monómeros vinílicos reactivos preferidos incluyen, sin limitación, (met)acrilato de amino-alquilo de 2 a 6 átomos de carbono, (met)acrilato de alquilo de 1 a 6 átomos de carbono-amino-alquilo de 2 a 6 átomos de carbono, alil-amina, vinil-amina, amino-alquilo de 2 a 6 átomos de carbono-(met)acrilamida, alquilo de 1 a 6 átomos de carbono-amino-alquilo de 2 a 6 átomos de carbono-(met)acrilamida, ácido acrílico, ácido alquil-acrílico de 1 a 12 átomos de carbono (por ejemplo, ácido metacrilico, ácido etil-acrilico, ácido propil-acrílico, ácido butil-acrílico, ácido pentil-acrílico, etc.), ácido ?,?-2-acrilamido-glicólico, ácido beta-metil-acrílico (ácido crotónico), ácido alfa-fenil-acrílico, ácido beta-acriloxi-propiónico, ácido sórbico, ácido angélico, ácido cinámico, ácido 1 -carboxi-4-fenil-butadien-1 ,3-itacónico, ácido citracónico, ácido mesacónico, ácido glutacónico, ácido aconítico, ácido maleico, ácido fumárico, tricarboxi-etiieno, y combinaciones de los mismos. De preferencia, el lente de contacto de hidrogel de silicona (SiHy) se hace a partir de una formulación para lentes, la cual comprende cuando menos un monómero vinílico reactivo seleccionado a partir del grupo que consiste en (met)acrilato de amino-alquilo de 2 a 6 átomos de carbono, (met)acrilato de alquilo de 1 a 6 átomos de carbono-amino-alquilo de 2 a 6 átomos de carbono, alil-amina, vinil-amina, amino-alquilo de 1 a 6 átomos de carbono-(met)acrilamida, alquilo de 1 a 6 átomos de carbono-amino-alquilo de 2 a 6 átomos de carbono-(met)acrilamida, ácido acrílico, ácido alquil-acrílico de 1 a 12 átomos de carbono, ácido N ,?-2-acrilamido-glicólico, y combinaciones de los mismos.
La formulación para lentes comprende de preferencia de aproximadamente el 0.1 por ciento a aproximadamente el 10 por ciento, más preferiblemente de aproximadamente el 0.25 por ciento a aproximadamente el 7 por ciento, todavía más preferiblemente de aproximadamente el 0.5 por ciento a aproximadamente el 5 por ciento, más preferiblemente de aproximadamente el 0.75 por ciento a aproximadamente el 3 por ciento en peso de un monómero vinílico reactivo descrito anteriormente.
Un lente de contacto de hidrogel de silicona (SiHy) preformado también se puede someter a un tratamiento superficial para formar un recubrimiento reactivo de base que tenga grupos amino y/o grupos carboxilo sobre la superficie del lente de contacto. Los ejemplos de los tratamientos superficiales incluyen, sin limitación, un tratamiento superficial mediante energía (por ejemplo, un plasma, una carga eléctrica estática, irradiación, u otra fuente de energía), tratamientos químicos, depósito de vapor químico, el injerto de monómeros o macrómeros vinílicos hidrofílicos sobre la superficie de un artículo, recubrimiento capa por capa ("recubrimiento LbL") obtenido de acuerdo con los métodos descritos en las Solicitudes de Patente de los Estados Unidos de Norteamérica con Números de Serie 6,451,871, 6,719,929, 6,793,973, 6,811,805, y 6,896,926, y en las Publicaciones de Solicitudes de Patente de los Estados Unidos de Norteamérica Números 2007/0229758A1 , 2008/0152800A1 , y 2008/0226922A1 (incorporadas a la presente como referencias en su totalidad). "Recubrimiento LbL", como se utiliza en la presente, se refiere a un recubrimiento que no se une covalentemente a la matriz polimérica de un lente de contacto, y se obtiene a través de una depósito capa por capa ("LbL") de materiales cargados o cargables (mediante protonación o desprotonación) y/o no cargados sobre el lente. Un recubrimiento capa por capa (LbL) puede estar compuesto de una o más capas.
De preferencia, el tratamiento superficial es un proceso de recubrimiento capa por capa (LbL). En esta modalidad preferida (es decir, la modalidad del recubrimiento reactivo de base capa por capa (LbL)), un lente de contacto de hidrogel de silicona resultante comprende un recubrimiento reactivo de base capa por capa (LbL) (es decir, las dos capas de transición), incluyendo cuando menos una capa de un polímero reactivo (es decir, un polímero que tiene grupos amino y/o grupos carboxilo colgantes), en donde el recubrimiento reactivo de base capa por capa (LbL) se obtiene poniendo en contacto el lente de contacto con una solución de un polímero reactivo. El contacto de un lente de contacto con una solución de recubrimiento de un polímero reactivo se puede presentar sumergiéndolo en la solución de recubrimiento o rociándolo con la solución de recubrimiento. Un proceso de contacto involucra sumergir exclusivamente el lente de contacto en un baño de una solución de recubrimiento durante un período de tiempo, o de una manera alternativa, sumergir el lente de contacto en secuencia en una serie de baños de soluciones de recubrimiento durante un período de tiempo fijo más corto para cada baño. Otro proceso de contacto involucra rociar exclusivamente una solución de recubrimiento. Sin embargo, un número de alternativas involucran diferentes combinaciones de pasos de aspersión e inmersión que pueden ser diseñadas por una persona que tenga una experiencia ordinaria en la materia. El tiempo de contacto de un lente de contacto con una solución de recubrimiento de un polímero reactivo puede durar hasta aproximadamente 10 minutos, de preferencia de aproximadamente 5 a aproximadamente 360 segundos, más preferiblemente de aproximadamente 5 a aproximadamente 250 segundos, todavía más preferiblemente de aproximadamente 5 a aproximadamente 200 segundos.
De acuerdo con esta modalidad de recubrimiento reactivo de base capa por capa (LbL), el polímero reactivo puede ser un polímero lineal o ramificado que tenga grupos arrimo y/o grupos carboxilo colgantes. Se pueden utilizar cualesquiera polímeros que tengan grupos amino y/o grupos carboxilo colgantes como un polímero reactivo para formar los recubrimientos de base sobre los lentes de contacto de hidrogel de silicona. Los ejemplos de los polímeros reactivos incluyen, sin limitación: un homopolímero de un monómero vinilico reactivo; un copolímero de dos o más monómeros vinílicos reactivos; un copolímero de un monómero vinilico reactivo con uno o más monómeros vinílicos hidrofílicos no reactivos (es decir, monómeros vinílicos hidrofílicos libres de cualquier grupo carboxilo o amino (primario o secundario)); polietilenimina (PEI); poli-alcohol vinilico con grupos amino colgantes; una celulosa que contiene carboxilo (por ejemplo, carboxi-metil-celulosa, carboxi-etil-celulosa, carboxi-propil-celulosa); hialuronato; sulfato de condroitina; poli-(ácido glutámico); poli-(ácido aspártico); y combinaciones de los mismos.
En esta modalidad se puede utilizar cualquiera de los monómeros vinílicos reactivos preferidos descritos anteriormente para formar un polímero reactivo con el fin de formar un recubrimiento reactivo de base capa por capa (LbL).
Los ejemplos preferidos de los monómeros vinílicos hidrofílicos no reactivos libres de grupo carboxilo o amino incluyen, sin limitación, acrilamida (AAm), metacrilamida, N,N-dimetil-acrilamida (DMA), ?,?-dimetil-metacrilamida (DMMA), N-vinil-pirrolidona (NVP), metacrilato de ?,?-dimetil-amino-etilo (DMAEM), acrilato de N,N-dimetil -a mino -etilo (DMAEA), N, -di metí l-a mino-pro pil-me ta cri lamida (DMAPMAm), ?,?-dimetil-amino-propil-acrilamida (DMAPAAm), metacrilato de glicerol, 3-acriloil-amino-1 -propanol, N-hidroxi-etil-acrilamida, A/-[tris-(hidroxi-metil)-metil]-acrilamida, N-metil-3-metilen-2-pirrolidona, 1 -etil-3-metilen-2-pirrolidona, 1 -metil-5-metilen-2-pirrolidona, 1 -etil-5-metilen-2-pirrolidona, 5-metil-3-metilen-2-pirrolidona, 5-etil-3-metilen-2-pirrolidona, (met)acrilato de 2-hidroxi-etilo, (met)acrilato de hidroxi-propilo, (met)acrilato de alcoxilo de 1 a 4 átomos de carbono-polietilenglicol que tiene un peso molecular promedio en peso de hasta 1,500 Dáltones, N-vinil-formamida, N-vinil-acetamida, N-vinil-isopropil-amida, N-vin¡l-N-met¡ l-aceta mida, alcohol alílico, alcohol vinílico (forma hidrolizada de acetato de vinilo en el copolímero), un monómero vinílico que contiene fosforil-colina (incluyendo (met)acriloiloxi-etil-fosforil-colina, y aquéllos descritos en la Patente de los Estados Unidos de Norteamérica Número 5,461,433, incorporada a la presente como referencia en su totalidad), y combinaciones de los mismos.
De preferencia, los polímeros reactivos para formar un recubrimiento reactivo de base capa por capa (LbL) son poli-ácido acrílico, poli-ácido metacrílico, pol¡-(ácido alquil-acrílico de 2 a 12 átomos de carbono), poli-(ácido acrílico-co-ácido metacrílico), p o I i -[ácido alquil-acrílico de 2 a 12 átomos de carbono-co-ácido (met)acrílico], poli-(ác¡do ?,?-2-acrilamido-glicólico), poli-[ácido (met)acrílico-co-acri lamida], poli-[ácido (met)acrílico-co-vinil-pirrolidona], poli-[ácido alquil-acrílico de 2 a 12 átomos de carbono-co-acrilamida], poli-[ácido alquil-acrílico de 2 a 12 átomos de carbono-co-vinil-pirrolidona], poli-[ácido (met)acrílico-co-acetato de vinilo] hidrolizado, poli-[ácido alquil-acrílico de 2 a 12 átomos de carbono-co-acetato de vinilo] hidrolizado, polietilenimina (PEI), homo- o co-polímero de clorhidrato de poli-alil-amina (PAH), homo- o co-polímero de poli-vinil-amina, o combinaciones de los mismos.
El peso molecular promedio en peso Mw de un polímero reactivo para formar un recubrimiento reactivo de base capa por capa (LbL) es de cuando menos aproximadamente 10,000 Dáltones, de preferencia de cuando menos aproximadamente 50,000 Dáltones, más preferiblemente de aproximadamente 100,000 Dáltones a 5,000,000 Dáltones.
Una solución de un polímero reactivo para formar un recubrimiento reactivo de base capa por capa (LbL) sobre los lentes de contacto, se puede preparar mediante la disolución de uno o más polímeros reactivos en agua, una mezcla de agua y uno o más solventes orgánicos miscibles con agua, un solvente orgánico, o una mezcla de uno o más solventes orgánicos. De preferencia, el polímero reactivo se disuelve en una mezcla de agua y uno o más solventes orgánicos, un solvente orgánico, o una mezcla de uno o más solventes orgánicos. Se cree que un sistema de solventes que contiene cuando menos un solvente orgánico puede hinchar un lente de contacto de hidrogel de silicona (SiHy) preformado de tal manera que una porción del polímero reactivo puede penetrar en el lente de contacto de hidrogel de silicona (SiHy) preformado y aumentar la durabilidad del recubrimiento reactivo de base. Se pueden utilizar cualesquiera solventes orgánicos descritos anteriormente en la preparación de una solución del polímero reactivo, siempre que puedan disolver al polímero reactivo.
En otra modalidad preferida, un lente de contacto de hidrogel de silicona (SiHy) preformado comprende inherentemente grupos amino y/o grupos carboxilo sobre y/o cerca de su superficie, y además se somete a un tratamiento superficial para formar un recubrimiento reactivo de base capa por capa (LbL) que tiene grupos amino y/o grupos carboxilo en el mismo.
En otra modalidad preferida (recubrimiento reactivo de base de plasma), un lente de contacto de hidrogel de silicona (SiHy) preformado se somete al tratamiento con plasma para formar un recubrimiento reactivo de base de plasma covalentemente unido sobre el lente de contacto, es decir, se polimerizan uno o más monómeros vinílicos reactivos (cualquiera de aquéllos descritos anteriormente), bajo el efecto del plasma generado por la descarga eléctrica (denominada como polimerización inducida por plasma). El [término "plasma" denota un gas ionizado, por ejemplo, creado mediante la descarga eléctrica luminiscente, la cual puede estar compuesta de electrones, iones de cualquier polaridad, átomos y moléculas de gas en la tierra o en cualquier estado más alto de cualquier forma de excitación, así como de fotones. Con frecuencia se denomina como "plasma a baja temperatura". Para una revisión de la polimerización con plasma y sus usos, se hace referencia a R. Hartmann "Plasma polimerisation: Grundlagen, Technik und Anwendung, Jahrb. Oberfláchentechnik (1993) 49, páginas 283-296, Battelle-lnst. e.V. Frankfurt/Main Alemania; H. Yasuda, "Glow Discharge Polimerization", Journal of Polymer Science: Macromolecular Reviews, volumen 16 (1981), páginas 199-293; H. Yasuda, "Plasma Polimerization", Academic Press, Inc. (1985); Frank Jansen, "Plasma Deposition Processes", en "Plasma Deposited Thin Films", publicado por T. Mort y F. Jansen, CRC Press Boca Ratón (19); O. Auciello y colaboradores (editores) "Plasma-Surface Interactions and Processing of Materials" publicado por Kluwer Academic Publishers en la Serie NATO ASI; Serie E: Applied Sciences, volumen 176 (1990), páginas 377-399; y N. Dilsiz y G. Akovali "Plasma Polimerization of Selected Organic Compounds", Polymer, volumen 37 (1996) páginas 333-341. De preferencia, la polimerización inducida por plasma es una polimerización inducida por plasma "después de la luminiscencia" como se describe en la Publicación Internacional Número WO98028026 (incorporada a la presente como referencia en su totalidad). Para la polimerización con plasma "después de la luminiscencia", primero se trata la superficie de un lente de contacto con un gas de plasma no polimerizable (por ejemplo, H2, He o Ar), y entonces en un paso subsiguiente, la superficie activada de esta manera se expone a un monómero vinílico que tiene un grupo amino o grupo carboxilo (cualquier monómero vinílico reactivo descrito anteriormente), mientras que se haya desactivado la energía de plasma. La activación da como resultado la formación de radicales inducida por plasma sobre la superficie que, en el siguiente paso, inician la polimerización del monómero vinílico sobre la misma.
De acuerdo con la invención, el material poíimérico hidrofílico soluble en agua y reticulable para formar las capas de hidrogel externas (o el recubrimiento reticulado) comprende grupos reticulables, de preferencia grupos térmicamente reticulables, más preferiblemente grupos azetidinio. De preferencia, el material poíimérico hidrofílico soluble en agua y reticulable para formar las capas de hidrogel externas (o el recubrimiento reticulado) es un material poíimérico parcialmente reticulado que comprende una red tridimensional y grupos reticulables (de preferencia térmicamente reticulables), más preferiblemente grupos azetidinio dentro de la red. El término "parcialmente reticulado" con referencia a un material poíimérico significa que los grupos reticulables de los materiales de partida para la elaboración del material poíimérico en la reacción de reticulación no han sido completamente consumidos. Los ejemplos de los grupos reticulables incluyen, sin limitación, grupos azetidinio, grupos epóxicos, grupos isocianato, grupos aziridina, grupos azalactona, y combinaciones de los mismos.
En una modalidad preferida, el material polimérico hidrofílico soluble en agua y reticulable para formar las capas de hidrogel externas (o el recubrimiento reticulado) comprende: (i) de aproximadamente el 20 por ciento a aproximadamente el 95 por ciento en peso de primeras cadenas de polímeros derivadas a partir de una poliamina o poliamidoamina funcionalizada por epiclorohidrina, (¡i) de aproximadamente el 5 por ciento a aproximadamente el 80 por ciento en peso de fracciones hidrofílicas o segundas cadenas de polímeros derivadas a partir de cuando menos un agente aumentador de la hidrofilicidad que tiene cuando menos un grupo funcional reactivo seleccionado a partir del grupo que consiste en grupo amino, grupo carboxilo, grupo t i o I , y una combinación de los mismos, en donde las fracciones hidrofílicas o segundas cadenas de polímeros se unen covalentemente a las primeras cadenas de polímeros a través de uno o más enlaces covalentes, cada uno formado entre un grupo azetidinio de la poliamina o poliamidoamina funcionalizada por epiclorohidrina y un grupo amino, carboxilo o tiol del agente aumentador de la hidrofilicidad, y (iii) grupos azetidinio que son partes de las primeras cadenas de polímeros, o grupos colgantes o terminales covalentemente unidos a las primeras cadenas de polímeros.
Con este material polimérico hidrofílico soluble en agua y reticulable, las capas de hidrogel externas (o el recubrimiento reticulado) se pueden formar simplemente calentando un lente de contacto de hidrogel de silicona (SiHy) preformado (que tenga grupos amino y/o carboxilo sobre y/o cerca de la superficie del lente de contacto, o un recubrimiento de base, el cual comprenda grupos amino y/o carboxilo) en una solución acuosa en la presencia del material polimérico hidrofílico hasta y a una temperatura de aproximadamente 40°C a aproximadamente 140°C durante un período de tiempo suficiente para unir covalentemente el material polimérico hidrofílico sobre la superficie del lente de contacto a través de enlaces covalentes, cada uno formado entre un grupo azetidinio del material polimérico hidrofílico y uno de los grupos amino y/o carboxilo sobre y/o cerca de la superficie del lente de contacto, formando de esta manera un recubrimiento hidrofílico reticulado sobre el lente de contacto. Se entiende que se puede utilizar en la invención cualquier material polimérico hidrofílico soluble en agua y reticulable que contenga grupos reticulables (por ejemplo, aquéllos descritos anteriormente) para formar las capas de hidrogel anterior y posterior externas de un lente de contacto de hidrogel de silicona (SiHy).
Un material polimérico hidrofílico soluble en agua y térmicamente reticulable que contiene grupos azetidinio comprende (es decir, tiene una composición que incluye) de aproximadamente el 20 por ciento a aproximadamente el 95 por ciento, de preferencia de aproximadamente el 35 por ciento a aproximadamente el 90 por ciento, más preferiblemente de aproximadamente el 50 por ciento a aproximadamente el 85 por ciento en peso de primeras cadenas de polímeros derivadas a partir de una poliamina o poliamidoamina funcionalizada por epiclorohidrina, y de aproximadamente el 5 por ciento a aproximadamente el 80 por ciento, de preferencia de aproximadamente el 10 por ciento a aproximadamente el 65 por ciento, todavía más preferiblemente de aproximadamente el 15 por ciento a aproximadamente el 50 por ciento en peso de fracciones hidrofílicas o segundas cadenas de polímeros derivadas a partir de cuando menos un agente aumentador de la hidrofilicidad que tiene cuando menos un grupo funcional reactivo seleccionado a partir del grupo que consiste en grupo amino, grupo carboxilo, grupo tiol, y una combinación de los mismos. La composición del material polimérico hidrofílico se determina mediante la composición (basándose en el peso total de los reactivos) de una mezcla de reactivos utilizada para la preparación del material polimérico hidrofílico térmicamente reticulable de acuerdo con las reacciones de reticulación mostradas en el esquema I anterior. Por ejemplo, si una mezcla de reactivos comprende aproximadamente el 75 por ciento en peso de una poliamina o poliamidoamina funcionalizada por epiclorohidrina, y aproximadamente el 25 por ciento en peso de cuando menos un agente aumentador de la hidrofilicidad, basándose en el peso total de los reactivos, entonces el material polimérico hidrofílico resultante comprende aproximadamente el 75 por ciento en peso de primeras cadenas de polímeros derivadas a partir de la poliamina o poliamidoamina funcionalizada por epiclorohidrina, y aproximadamente el 25 por ciento en peso de fracciones hidrofílicas o segundas cadenas de polímeros derivadas a partir del cuando menos un agente aumentador de la hidrofilicidad. Los grupos azetidinio del material polimérico hidrofílico térmicamente reticulable son aquellos grupos azetidinio (de la poliamina o poliamidoamina funcionalizada por epiclorohidrina) que no participen en las reacciones de reticulación para la preparación del material polimérico hidrofílico térmicamente reticulable.
Una poliamina o poliamidoamina funcionalizada por epiclorohidrina se puede obtener mediante la reacción de epiclorohidrina con un polímero de poliamina o un polímero que contiene grupos amino primarios o secundarios. Por ejemplo, una poli-(alquilenimina) o una poli-(amidoamina) que es un policondensado derivado a partir de una poliamina y un ácido dicarboxílico (por ejemplo, copolímeros de ácido adípico-dietilen-triamina) puede reaccionar con epiclorohidrina para formar un polímero funcionalizado por epiclorohidrina. De una manera similar, un homopolímero o copolímero de (met)acrilato de amíno-alquilo, (met)acrilato de mono-alquil-amino-alquilo, amino-alquil-(met)-acrilamida, o mono-alquil-amino-alquil-(met)acrilamida también puede reaccionar con epiclorohidrina para formar una poliamina funcionalizada por epiclorohidrina. La condiciones de reacción para la funcionalizacion por epiclorohidrina de un polímero de poliamina o poliamidoamina se enseñan en la Patente Europea Número EP1465931 (incorporada a la presente como referencia en su totalidad). Un polímero funcionalizado por epiclorohidrina preferido es poliaminoamida-epiclorohidrina (PAE) (o poliamida-poliamina-epiclorohidrina o poliamida-epiclorohidrina), tales como, por ejemplo, las resinas Kymene® o Polycup® (copolímeros de ácido adípico-dietilentriamina funcionalizados por epiclorohidrina) de Hercules, o las resinas Polycup® o Servamina® de Servo/Delden.
En la invención se pueden utilizar cualesquiera agentes aumentadores de la hidrofilicidad adecuados siempre que contengan cuando menos un grupo amino, cuando menos un grupo carboxilo, y/o cuando menos un grupo tiol.
Una clase preferida de agentes aumentadores de la hidrofilicidad incluye, sin limitación: monosacáridos que contienen amino, carboxilo o tiol (por ejemplo, 3-amino-1 ,2-propanodiol, 1-tiolglicerol, ácido 5-ceto-D-glucónico, galactosamina, glucosamina, ácido galacturónico, ácido glucónico, ácido glucosamínico, manosamina, ácido sacárico-1 ,4-lactona, ácido sacárico, ácido cetodesoxino-nulosónico, /V-metil-D-glucamina, 1 -amino- l-desoxi-ß-D-galactosa, 1 -amino-1 -desoxi-sorbitol, -metil-amino-1 -desoxi-sorbitol, N-amino-etil-gluconamida); disacáridos que contienen amino, carboxilo o tiol (por ejemplo, sal sódica de disacárido de condroitina, di-^-D-xilopiranosil)-amina, ácido digalacturónico, disacárido de heparina, disacárido de ácido hialurónico, ácido lactobiónico); y oligosacáridos que contienen amino, carboxilo o tiol (por ejemplo, sal sódica de carboxi-metil-B-ciclodextrina, ácido trigalacturónico); y combinaciones de los mismos.
Otra clase preferida de agentes aumentadores de la hidrofilicidad es la de los polímeros hidrofílicos que tienen uno o más grupos amino, carboxilo y/o tiol. Más preferiblemente, el contenido de unidades monoméricas que tienen un grupo amino (-NHR' con R' como se define anteriormente), carboxilo (-COOH) y/o tiol (-SH) en un polímero h i d rof í I ico como un agente aumentador de la hidrofilicidad es menor de aproximadamente el 40 por ciento, de preferencia menor de aproximadamente el 30 por. ciento, más preferiblemente menor de aproximadamente, el 20 por ciento, todavía más preferiblemente menor de aproximadamente el 10 por ciento en peso, basándose en el peso total del polímero h id rof í I ico .
Una clase preferida de polímeros hidrofílicos como agentes aumentadores de la hidrofilicidad es la de los polisacáridos que contienen amino o carboxilo, por ejemplo, tales como carboxi-metil-celulosa (que tiene un contenido de carboxilo de aproximadamente el 40 por ciento o menos, el cual se estima basándose en la composición de las unidades de repetición, — [C6H10-mO5(CH2 C02H)m]— en donde m es de 1 a 3), carboxi-etil-celulosa (que tiene un contenido de carboxilo de aproximadamente el 36 por ciento o menos, el cual se estima basándose en la composición de las unidades de repetición, — [C6H10-mO5(C2H4CO2H)m]— en donde m es de 1 a 3), carboxi-propil-celulosa (que tiene un contenido de carboxilo de aproximadamente el 32 por ciento o menos, el cual se estima basándose en la composición de las unidades de repetición, — [C6H10.mC>5(C3H6CO2H)m]— , en donde m es de 1 a 3), ácido hialurónico (que tiene un contenido de carboxilo de aproximadamente el 11 por ciento, el cual se estima basándose en la composición de las unidades de repetición, — (C 3H2o09NC02H)— ), sulfato de condroitina (que tiene un contenido de carboxilo de aproximadamente el 9.8 por ciento, el cual se estima basándose en la composición de las unidades de repetición, — (C12H18013NS C02H)— ), o combinaciones de los mismos.
Otra clase preferida de polímeros hidrofílicos como agentes aumentadores de la hidrofilicidad incluye, sin limitación: poli-(etilen-glicol) (PEG) con un grupo mono-amino, carboxilo o tiol (por ejemplo, PEG-NH2, PEG-SH, PEG-COOH); H2N-PEG-NH2; HOOC-PEG-COOH ; HS-PEG-SH; H2N-PEG-COOH; HOOC-PEG-SH; H2N-PEG-SH; PEG de múltiples brazos con uno o más grupos amino, carboxilo o tiol; dendrímeros de PEG con uno o más grupos amino, carboxilo o tiol; un homo- o co-polímero terminado en diamino o en dicarboxilo de un monómero vinílico hidrofílico no reactivo; un homo- o co-polímero terminado en monoamino o en monocarboxilo de un monómero vinílico hidrofílico no reactivo; un copolímero que es un producto de la polimerización de una composición que comprende: (1) aproximadamente el 60 por ciento en peso o menos, de preferencia de aproximadamente el 0.1 por ciento a aproximadamente el 30 por ciento, más preferiblemente de aproximadamente el 0.5 por ciento a aproximadamente el 20 por ciento, todavía más preferiblemente de aproximadamente el 1 por ciento a aproximadamente el 15 por ciento en peso de uno o más monómeros vinílicos reactivos, y (2) cuando menos un monómero vinílico hidrofílico no reactivo y/o cuando menos un monómero vinílico que contiene fosforil-colina; y combinaciones de los mismos. Monómero(s) vinílíco(s) reactivo(s), y monómero(s) vinílico(s) hidrofílico(s) no reactivo(s) son aquéllos descritos anteriormente.
Más preferiblemente, un polímero hidrofílico como un agente aumentador de la hidrofilicidad es PEG-N H2; PEG-SH; PEG-COOH; H2N-PEG-NH2; HOOC-PEG-COOH; HS-PEG-SH; H2N-PEG-COOH ; HOOC-PEG-SH; H2N-PEG-SH¡ PEG de múltiples brazos con uno o más grupos amino, carboxilo o tiol; dendrímeros de PEG con uno o más grupos amino, carboxilo o tiol; un homo- o co-polímero terminado en monoamino, monocarboxilo, diamino o dicarboxilo de un monómero vinílico hidrofílico no reactivo seleccionado a partir del grupo que consiste en acrilamida (AAm), ?,?-dimetil-acrilamida (DMA), N-vinil-pirrolidona (NVP), N-vinil-N-metil-acetamida, (met)acrilato de glicerol, (met)acrilato de hidroxi-etilo, N-hidroxí-etil-(met)acrilamida, (met)acrilato de alcoxilo de 1 a 4 átomos de carbono-polietilenglicol que tiene un peso molecular promedio en peso de hasta 400 Dáltones, alcohol vinílico, N-metil-3-metilen-2-pirrolidona, 1-metil-5-metilen-2-pirrolidona, 5-metil-3-metilen-2-pirrolidona, (met)acrilato de N,N-dimetil-amino-etilo, ?,?-dimetil-amino-propil-(met)acr¡ lamida, (met)acriloiloxi-etil-fosfori l-colina, y combinaciones de los mismos; un copolímero que es un producto de la polimerización de una composición que comprende: (1) de aproximadamente el 0.1 por ciento a aproximadamente el 30 por ciento, de preferencia de aproximadamente el 0.5 por ciento a aproximadamente el 20 por ciento, más preferiblemente de aproximadamente el 1 por ciento a aproximadamente el 15 por ciento en peso de ácido (met)acrílico, ácido alquil-acrílico de 2 a 12 átomos de carbono, vinil-amina, alil-amina y/o (met)acrilato de amino-alquilo de 2 a 4 átomos de carbono, y (2) (met)acriloiloxi-etil-fosforil-colina y/o cuando menos un monómero vinílico hidrofílico no reactivo seleccionado a partir del grupo que consiste en acrilamida, N,N-dimetil-acri lamida, N-vinil-pirrolidona, N-vinil-N-metil-acetamida, (met)acrilato de glicerol, (met)acrilato de hidroxi-etilo, N-hidroxi-etil-(met)acrilamida, (met)acrilato de alcoxilo de 1 a 4 átomos de carbono-polietilenglicol que tiene un peso molecular promedio en peso de hasta 400 Dáltones, alcohol vinílico, y una combinación de los mismos.
De una manera muy preferible, el agente aumentador de la hidrofilicidad como un agente aumentador de la hidrofilicidad es PEG-NH2; PEG-SH; PEG-COOH; polivinil-pirrolidona terminada en monoamino, monocarboxilo, diamino o dicarboxilo; poliacrilamida terminada en monoamino, monocarboxilo, diamino o dicarboxilo; poli-(DMA) terminada en monoamino, monocarboxilo, diamino o dicarboxilo; poli-(DMA-co-NVP) terminada en monoamino, monocarboxilo, diamino o dicarboxilo; poli-(NVP-co-(met)acrilato de ?,?-dimetil-amino-etilo) terminado en monoamino, monocarboxilo, diamino o dicarboxilo; poli-(alcohol vinílico) terminado en monoamino, monocarboxilo, diamino o dicarboxilo; homo-polímero o co-polímero de poli-[(met)acr¡loiloxi-etil-fosforil-colina] terminado en monoamino, monocarboxilo, diamino o dicarboxilo; poli-(NVP-co-alcohol vinílico) terminado en monoamino, monocarboxilo, diamino o dicarboxilo; poli-(DMA-co-alcohol vinílico) terminado en monoamino, monocarboxilo, diamino o dicarboxilo; poli-[ácido (met)acrílico-co-acrilamida] con de aproximadamente el 0.1 por ciento a aproximadamente el 30 por ciento, de preferencia de aproximadamente el 0.5 por ciento a aproximadamente el 20 por ciento, más preferiblemente de aproximadamente el 1 por ciento a aproximadamente el 15 por ciento en peso de ácido (met)acrílico; poli-[ácido (met)acrílico-co-NVP) con de aproximadamente el 0.1 por ciento a aproximadamente el 30 por ciento, de preferencia de aproximadamente el 0.5 por ciento a aproximadamente el 20 por ciento, más preferiblemente de aproximadamente el 1 por ciento a aproximadamente el 15 por ciento en peso de ácido (met)acrílico; un copolímero que es un producto de la polimerización de una composición que comprende: (1) (met)acriloi loxi-etil-fosfo ril-colina , y (2) de aproximadamente el 0.1 por ciento a aproximadamente el 30 por ciento, de preferencia de aproximadamente el 0.5 por ciento a aproximadamente el 20 por ciento, más preferiblemente de aproximadamente el 1 por ciento a aproximadamente el 15 por ciento en peso de un ácido carboxílico que contiene monómero vinílico y/o un monómero vinílico que contiene amino, y una combinación de los mismos.
Los PEGs con grupos funcionales y los PEGs de múltiples brazos con grupos funcionales se pueden obtener con diferentes proveedores comerciales, por ejemplo, Poliscience, y Shearwater Polymers, Inc., etc.
Los homo- o co-polímeros terminados en monoamino, monocarboxilo, diamino o dicarboxilo de uno o más monómeros vinílicos hidrofílicos no reactivos o de un monómero vinílico que contiene fosforil-colina, se pueden preparar de acuerdo con los procedimientos descritos en la Patente de los Estados Unidos de Norteamérica Número 6,218,508, incorporada a la presente como referencia en su totalidad. Por ejemplo, para preparar un homo- o co-polímero terminado en diamino o en dicarboxilo de un monómero vinílico hidrofílico no reactivo, el monómero vinílico no reactivo, un agente de transferencia de cadena con un grupo amino o carboxilo (por ejemplo, 2-amino-etanotiol, ácido 2-mercapto-propiónico, ácido tioglicólico, ácido tioláctico, u otros hidroxi-mercaptanos, amino-mercaptanos, o mercaptanos que contienen carboxilo), y opcionalmente otro monómero vinílico, se copolimerizan (térmicamente o actínicamente) con un monómero vinílico reactivo (que tenga un grupo amino o carboxilo), en la presencia de un iniciador de radicales libres. En términos generales, la proporción molar del agente de transferencia de cadena en relación con todos los monómeros vinílicos diferentes del monómero vinílico reactivo es de aproximadamente 1:5 a aproximadamente 1:100, mientras que la proporción molar del agente de transferencia de cadena al monómero vinílico reactivo es de 1:1. En esta preparación, el agente de transferencia de cadena con grupo amino o carboxilo se utiliza para controlar el peso molecular del polímero hidrofílico resultante y forma un extremo terminal del polímero hidrofílico resultante como para proporcionar el polímero hidrofílico resultante con un grupo amino o carboxilo terminal, mientras que el monómero vinílico reactivo proporciona el otro grupo carboxilo o amino terminal al polímero hidrofílico resultante. De una manera similar, para preparar un homo- o co-polímero terminado en monoamino o en monocarboxilo de un monómero vinílico hidrofílico no reactivo, el monómero vinílico no reactivo, un agente de transferencia de cadena con un grupo amino o carboxilo (por ejemplo, 2-amino-etanotiol, ácido 2-mercapto-propiónico, ácido tioglicólico, ácido tioláctico, u otros hidroxi-mercaptanos, amino-mercaptanos, o mercaptanos que contienen carboxilo), y opcionalmente otros monómeros vinílícos, se copolimerizan (térmicamente o actínicamente) en ausencia de cualquier monómero vinílico reactivo.
Como se utiliza en esta solicitud, un copolímero de un monómero vinílico hidrofílico no reactivo se refiere a un producto de la polimerización de un monómero vinílico hidrofílico no reactivo con uno o más monómeros vinílicos adicionales. Los copolímeros que comprenden un monómero vinílico hidrofílico no reactivo y un monómero vinílico reactivo (por ejemplo, un monómero vinílico que contiene carboxilo) se pueden preparar de acuerdo con cualesquiera métodos de polimerización de radicales bien conocidos, o se pueden obtener con los proveedores comerciales. Los copolímeros que contienen metacriloiloxi-etil-fosforil-colina y monómero vinílico que contiene carboxilo, se pueden obtener en NOP Corporation (por ejemplo, LIPIDURE® -A y -AF).
El peso molecular promedio en peso Mw del polímero hidrofílico que tiene cuando menos un grupo amino, carboxilo o tiol (como un agente aumentador de la hidrofilicidad) es de preferencia de aproximadamente 500 a aproximadamente 1,000,000, más preferiblemente de aproximadamente 1,000 a aproximadamente 500,000.
De acuerdo con la invención, la reacción entre un agente aumentador de la hidrofilicidad y una poliamina o poliamidoamina funcionalizada por epiclorohidrina, se lleva a cabo a una temperatura de aproximadamente 40°C a aproximadamente 100°C durante un período de tiempo suficiente (de aproximadamente 0.3 horas a aproximadamente 24 horas, de preferencia de aproximadamente 1 hora a aproximadamente 12 horas, todavía más preferiblemente de aproximadamente 2 horas a aproximadamente 8 horas), para formar un material polimérico hidrofílico soluble en agua y térmicamente reticulable que contiene grupos azetídinio.
De acuerdo con la invención, la concentración de un agente aumentador de la hidrofilicidad en relación con una poliamina o poliamidoamina funcionalizada por epiclorohidrina se debe seleccionar de tal manera que no se vaya a proporcionar un material polimérico hidrofílico resultante insoluble en agua (es decir, una solubilidad de menos de 0.005 gramos por 100 mililitros de agua a temperatura ambiente), y que no se consuma más de aproximadamente el 99 por ciento, de preferencia de aproximadamente el 98 por ciento, más preferiblemente de aproximadamente el 97 por ciento, todavía más preferiblemente de aproximadamente el 96 por ciento de los grupos azetidinio de la poliamina o poliamidoamina funcionalizada por epiclorohidrina.
De acuerdo con la invención, el calentamiento se lleva a cabo de preferencia mediante el paso por autoclave de un lente de contacto de hidrogel de silicona (SiHy) preformado que comprende grupos amino y/o carboxilo sobre y/o cerca de la superficie del lente de contacto, o un recubrimiento de base, el cual comprende grupos amino y/o carboxilo, y se sumerge en una solución de empaque (es' decir, una solución acuosa con el pH regulado), incluyendo un material polimérico hidrofílico térmicamente reticulable soluble en agua en un empaque para lentes sellado, a una temperatura de aproximadamente 118°C a aproximadamente 125°C, durante aproximadamente 20 a 90 minutos. De acuerdo con esta modalidad de la invención, la solución de empaque es una solución acuosa con el pH regulado que es oftálmicamente segura después de su paso por autoclave. De una manera alternativa, se lleva a cabo de preferencia mediante el paso por autoclave de un lente de contacto de hidrogel de silicona (SiHy) preformado, que comprende un recubrimiento de base y una capa de un material polimérico hidrofílico soluble en agua térmicamente reticulable encima del recubrimiento de base, sumergido en una solución de empaque (es decir, una solución acuosa con el pH regulado) en un empaque para lentes sellado, a una temperatura de aproximadamente 118°C a aproximadamente 125°C, durante aproximadamente 20 a 90 minutos.
Los empaques para lentes (o contenedores) son bien conocidos por una persona experta en la materia para el paso por autoclave y el almacenamiento de un lente de contacto blando. En la invención se pueden utilizar cualesquiera empaques para lentes. De preferencia, un empaque para lentes es un empaque de burbujas que comprende una base y una cubierta, en donde la cubierta se sella desprendiblemente a la base, en donde la base incluye una cavidad para recibir una solución de empaque estéril y el lente de contacto.
Los lentes se empacan en empaques individuales, se sellan, y se esterilizan (por ejemplo, mediante su paso por autoclave a aproximadamente 120°C o a una temperatura más alta durante cuando menos 30 minutos) antes de distribuirse a los usuarios. Una persona experta en la materia entenderá bien la manera de sellar y esterilizar los empaques para lentes.
De acuerdo con la invención, una solución de empaque contiene cuando menos un agente regulador del pH y uno o más ingredientes diferentes conocidos por una persona experta en la materia. Los ejemplos de otros ingredientes incluyen, sin limitación, agentes de tonicidad, tensoactivos, agentes antibacterianos, conservadores, y lubricantes (o aumentadores de viscosidad solubles en agua) (por ejemplo, derivados de celulosa, poli-alcohol vinílico, polivinil-pirrolidona).
La solución de empaque contiene un agente regulador del pH en una cantidad suficiente para mantener un pH de la solución de empaque en el intervalo deseado, por ejemplo, de preferencia en un intervalo fisiológicamente aceptable de aproximadamente 6 a aproximadamente 8.5. Se pueden utilizar cualesquiera agentes reguladores del pH fisiológicamente compatibles conocidos. Los agentes reguladores adecuados como un constituyente de la composición para el cuidado de lentes de contacto de acuerdo con la invención son conocidos por la persona experta en la materia. Los ejemplos son ácido bórico, boratos, por ejemplo, borato de sodio, ácido cítrico, citratos, por ejemplo, citrato de potasio, bicarbonatos, por ejemplo, bicarbonato de sodio, TRIS (2-amino-2-hidroxi-metil-1,3-propanodiol), Bis -Tris (Bis-(2-hidroxi-etil)-imino-tris-(hidroxi-metil)-metano), bis-amino-polioles, trietanolamina, ACES (ácido N-(2-hidroxi-etil)-2-amino-etan-sulfónico), BES (ácido N ,N-bis-(2-hidroxi-etil)-2-amino-etan-sulfónico), HEPES (ácido 4-(2-hidroxi-etil)-1 -piperazin-etan-sulfónico), MES (ácido 2-(N-morfolino)-etan-sulfónico), MOPS (ácido 3-[N-morfolino]-propan-sulfónico), PIPES (ácido piperazin-N,N'-bis-(2-etan-sulfónico), TES (ácido N-[Tris-(hidroxi-metil)-metil]-2-amino-etan-sulfónico), sales de los mismos, reguladores de fosfato, por ejemplo, Na2HP04, NaH2P04, y KH2P04 o mezclas de los mismos. Un bis-amino-poliol preferido es el 1,3-bis-(tris-[hidroxi-metil]-metil-amino)-propano (bis-TRIS-propano). La cantidad de cada agente regulador en una solución de empaque es de preferencia del 0.001 por ciento al 2 por ciento, de preferencia del 0.01 por ciento al 1 por ciento; más preferiblemente de aproximadamente el 0.05 por ciento a aproximadamente el 0.30 por ciento en peso.
La solución de empaque tiene una tonicidad de aproximadamente 200 a aproximadamente 450 miliosmoles (mOsm), de preferencia de aproximadamente 250 a aproximadamente 350 mOsm. La tonicidad de una solución de empaque se puede ajustar mediante la adición de sustancias orgánicas o inorgánicas que afecten a la tonicidad. Los agentes de tonicidad ocularmente aceptables adecuados incluyen, pero no se limitan a, cloruro de sodio, cloruro de potasio, glicerol, propilengl icol , polioles, manitoles, sorbítol, xilitol, y mezclas de los mismos.
Una solución de empaque de la invención tiene una viscosidad de aproximadamente 1 centipoise a aproximadamente 20 centipoises, de preferencia de aproximadamente 1.2 centipoises a aproximadamente 10 centipoises, más preferiblemente de aproximadamente 1.5 centipoises a aproximadamente 5 centipoises, a 25°C.
En una modalidad preferida, la solución de empaque comprende de preferencia de aproximadamente el 0.01 por ciento a aproximadamente el 2 por ciento, más preferiblemente de aproximadamente el 0.05 por ciento a aproximadamente el 1.5 por ciento, todavía más preferiblemente de aproximadamente el 0.1 por ciento a aproximadamente el 1 por ciento, más preferiblemente de aproximadamente el 0.2 por ciento a aproximadamente el 0.5 por ciento en peso de un material polimérico hidrofílico soluble en agua y térmicamente reticulable de la invención.
Una solución de empaque de la invención puede contener un polímero aumentador de la viscosidad. El polímero aumentador de la viscosidad de preferencia es no iónico. El aumento de la viscosidad de la solución proporciona una película sobre el lente que puede facilitar un uso cómodo del lente de contacto. El componente aumentador de la viscosidad también puede actuar para amortiguar el impacto sobre la superficie del ojo durante la inserción, y sirve también para aliviar la irritación del ojo.
Los polímeros aumentadores de la viscosidad preferidos incluyen, pero no se limitan a, éteres de celulosa solubles en agua (por ejemplo, metil-celulosa (MC), etil-celulosa, h idroxi-m etil-celulosa, hidroxi-etil-celulosa (HEC), hidroxi-propil-celulosa (HPC), hidroxi-propil-metil-celulosa (HPMC), o una mezcla de las mismas), poli-alcoholes vinílicos (PVAs) solubles en agua, poli-(óxido de etileno) de alto peso molecular que tiene un peso molecular mayor de aproximadamente 2,000 (hasta 10,000,000 Dáltones), polivinil-pirrolidona con un peso molecular de aproximadamente 30,000 dáltones a aproximadamente 1,000,000 dáltones, un copolímero de N-vinil-pirrolidona, y cuando menos un (met)acrilato de dialquil-amino-alquilo que tiene de 7 a 20 átomos de carbono, y combinaciones de los mismos. Los éteres de celulosa solubles en agua y los copolímeros de vinil-pirrolidona y metacrilato de dimetil-amino-etilo son los polímeros aumentadores de la viscosidad más preferidos. Los copolímeros de N-vinil-pirrolidona y metacrilato de dimetil-amino-etilo están comercialmente disponibles, por ejemplo, Copolímero 845 y Copolímero 937 de ISP.
El polímero aumentador de la viscosidad está presente en la solución de empaque en una cantidad de aproximadamente el 0.01 por ciento a aproximadamente el 5 por ciento en peso, de preferencia de aproximadamente el 0.05 por ciento a aproximadamente el 3 por ciento en peso, todavía más preferiblemente de aproximadamente el 0.1 por ciento a aproximadamente el 1 por ciento en peso, basándose en la cantidad total de la solución de empaque.
Una solución de empaque puede comprender además un polietilenglicol que tiene un peso molecular de aproximadamente 1,200 o menos, más preferiblemente de 600 o menos, más preferiblemente de aproximadamente 100 a aproximadamente 500 dáltones.
Cuando por lo menos uno del recubrimiento reticulado y la solución de empaque contiene un material polimérico que tiene segmentos de polietilenglicol, la solución de empaque de preferencia comprende un a-???-multi-ácido o una sal del mismo, en una cantidad suficiente para tener una susceptibilidad reducida a la degradación por oxidación de los segmentos de polietilenglicol. Una solicitud de patente pendiente en propiedad colectiva (Publicación de Solicitud de Patente de los Estados Unidos de Norteamérica Número 2004/0116564 A1, incorporada a la presente en su totalidad) da a conocer que el oxo-multi-ácido o la sal del mismo puede reducir la susceptibilidad a la degradación oxidativa de un material polimérico que contenga PEG.
Los a-???-multi-ácidos de ejemplo o las sales biocompatibles de los mismos incluyen, sin limitación, ácido cítrico, ácido 2-ceto-glutárico, o ácido málico, o las sales biocompatibles (de preferencia oftálmicamente compatibles) de los mismos. Más preferiblemente, un a-???-multi-ácido es ácido cítrico o málico, o las sales biocompatibles (de preferencia oftálmicamente compatibles) de los mismos (por ejemplo, sodio, potasio, o similares).
De acuerdo con la invención, la solución de empaque puede comprender además materiales de tipo mucina, materiales oftálmicamente benéficos, y/o tensoactivos. En esta modalidad se pueden utilizar los materiales de tipo mucina de ejemplo descritos anteriormente, los materiales oftálmicamente benéficos de ejemplo descritos anteriormente, los tensoactivos de ejemplo descritos anteriormente.
En una modalidad preferida, un lente de contacto de hidrogel de silicona (SiHy) de la invención tiene un tiempo de rompimiento de agua (WBUT) relativamente largo. El tiempo de rompimiento de agua (WBUT) es el tiempo necesario para que se rompa (se deshumedezca) la película de agua exponiendo al material de lente subyacente a una examinación visual. Un lente de contacto de hidrogel de silicona (SiHy) que tenga un tiempo de rompimiento de agua (WBUT) más largo puede sostener la película de agua (las lágrimas) sobre su superficie durante un período de tiempo relativamente más largo cuando sea usado sobre el ojo. Sería menos probable desarrollar puntos secos entre los parpadeos de los párpados, y se podría proporcionar una mayor comodidad en el uso. El tiempo de rompimiento de agua (WBUT) se puede medir de acuerdo con los procedimientos descritos en el Ejemplo posteriormente en la presente. De preferencia, un lente de contacto de hidrogel de silicona (SiHy) de la invención tiene una hidrofilicidad superficial caracterizada por tener un tiempo de rompimiento de agua de cuando menos aproximadamente 10 segundos.
En una modalidad preferida, un lente de contacto de hidrogel de silicona (SiHy) de la invención tiene una humectabilidad superficial caracterizada por tener un ángulo de contacto con agua promedio de aproximadamente 90 grados o menos, de preferencia de aproximadamente 80 grados o menos, más preferiblemente de aproximadamente 70 grados o menos, todavía más preferiblemente de aproximadamente 60 grados o menos, y muy preferiblemente de aproximadamente 50 grados o menos.
En una modalidad preferida, un lente de contacto de hidrogel de silicona (SiHy) tiene una transmisibilidad de oxígeno de cuando menos aproximadamente 40, de preferencia de cuando menos aproximadamente 60, más preferiblemente de cuando menos aproximadamente 80, todavía más preferiblemente de cuando menos aproximadamente 100, más preferiblemente de cuando menos aproximadamente 120 barrers/milímetro.
Se debe entender que, aunque en este aspecto de la invención se pueden describir por separado las diferentes modalidades, incluyendo las modalidades preferidas de la invención, anteriormente, se pueden combinar y/o utilizar juntas en cualquier forma deseable para llegar a las diferentes modalidades de los lentes de contacto de hidrogel de silicona de la invención.
En otro aspecto, la invención proporciona un lente de contacto de hidrogel de silicona hidratado. Un lente de contacto de hidrogel de silicona hidratado de la invención comprende: un material de hidrogel de silicona como material de volumen, una superficie anterior y una superficie posterior opuesta; en donde el lente de contacto tiene una transmisibilidad de oxígeno de cuando menos aproximadamente 40, de preferencia de cuando menos aproximadamente 60, más preferiblemente de cuando menos aproximadamente 80, todavía más preferiblemente de cuando menos aproximadamente 110 barrers/milímetro, y un perfil del módulo superficial de sección transversal que comprende, a lo largo de la línea más corta entre las superficies anterior y posterior sobre la superficie de una sección transversal del lente de contacto, una zona anterior externa que incluye y está cerca de la superficie anterior, una zona interna que incluye y está alrededor del centro de la línea más corta, y una zona posterior externa que incluye y está cerca de la superficie posterior, en donde la zona anterior externa tiene un módulo promedio de la superficie anterior (designado como mientras que la zona posterior externa tiene un módulo promedio de la superficie posterior (designado como Post ), en donde la zona interna tiene un módulo promedio de la superficie interna (designado como ^^Inner ), en donde cuando menos uno de: xl00% " Inner xlQQ% SMlnner y SMInner es de cuando menos aproximadamente el 20 por ciento, de I preferencia de cuando menos aproximadamente el 25 por ciento, más preferiblemente de cuando menos aproximadamente el 30 por ciento, todavía más preferiblemente de cuando menos aproximadamente el 35 por ciento, más preferiblemente de cuando menos aproximadamente el 40 por ciento. De preferencia, las zonas anterior y posterior externas cubren un espacio de cuando menos aproximadamente 0.1 mieras, de preferencia de aproximadamente 0.1 mieras a aproximadamente 20 mieras, más preferiblemente de aproximadamente 0.25 mieras a aproximadamente 15 mieras, todavía más preferiblemente de aproximadamente 0.5 mieras a aproximadamente 12.5 mieras, más preferiblemente de aproximadamente 1 miera a aproximadamente 10 mieras.
En una modalidad preferida, el lente de contacto de hidrogel de silicona hidratado puede tener un módulo elástico (o Módulo de Young) de aproximadamente 0.3 MPa a aproximadamente 1.8 MPa, de preferencia de aproximadamente 0.4 MPa a aproximadamente 1.5 MPa, más preferiblemente de aproximadamente 0.5 MPa a aproximadamente 1.2 MPa; un contenido de agua de aproximadamente el 10 por ciento a aproximadamente el 75 por ciento, de preferencia de aproximadamente el 10 por ciento a aproximadamente el 70 por ciento, más preferiblemente de aproximadamente el 15 por ciento a aproximadamente el 65 por ciento; todavía más preferiblemente de aproximadamente el 20 por ciento a aproximadamente el 60 por ciento, más preferiblemente de aproximadamente el 25 por ciento a aproximadamente el 55 por ciento en peso; una humectabilidad superficial caracterizada por tener un ángulo de contacto con agua promedio de aproximadamente 90 grados o menos, de preferencia de aproximadamente 80 grados o menos, más preferiblemente de aproximadamente 70 grados o menos, todavía más preferiblemente aproximadamente 60 grados o menos, más preferiblemente de aproximadamente 50 grados o menos; una hidrofilicidad superficial caracterizada por tener un tiempo de rompimiento de agua (WBUT) de cuando menos aproximadamente 10 segundos; o combinaciones de los mismos.
En otra modalidad preferida, las superficies anterior y posterior tienen una baja concentración superficial de grupos negativamente cargados (por ejemplo, grupos de ácido carboxílico), como se caracterizan por la atracción de cuando mucho aproximadamente 200, de preferencia de cuando mucho aproximadamente 160, más preferiblemente de cuando mucho aproximadamente 120, todavía más preferiblemente de cuando mucho aproximadamente 90, más preferiblemente de cuando mucho aproximadamente 60 partículas positivamente cargadas en la prueba de adhesión de partículas positivamente cargadas. Para tener una baja concentración superficial de grupos negativamente cargados (por ejemplo, grupos de ácido carboxílico), las capas de hidrogel anterior y posterior externas deben tener un contenido de ácido carboxílico relativamente bajo. De preferencia, las capas de hidrogel anterior y posterior externas tienen un contenido de ácido carboxílico de aproximadamente el 20 por ciento en peso o menos, de preferencia de aproximadamente el 15 por ciento en peso o menos, todavía más preferiblemente de aproximadamente el 10 por ciento en peso o menos, más preferiblemente de aproximadamente el 5 por ciento en peso o menos.
En otra modalidad preferida, un lente de contacto de hidrogel de silicona (S i H y) de la invención tiene una buena lubricidad superficial caracterizada por tener un coeficiente de fricción crítico (designado como CCOF) de aproximadamente 0.046 o menos, de preferencia de aproximadamente 0.043 o menos, más preferiblemente de aproximadamente 0.040 o menos. De una manera alternativa, un lente de contacto de hidrogel de silicona (SiHy) de la invención de preferencia tiene una lubricidad mejor que ACUVUE OASYS o ACUVUE TruEye, como se mide en una prueba ciega de acuerdo con los procedimientos de evaluación de lubricidad descritos en el Ejem pío 1.
En otra modalidad preferida, el lente de contacto de hidrogel de silicona (SiHy) hidratado de preferencia tiene una alta resistencia al frotamiento digital, como se caracteriza por no tener líneas de agrietamiento superficial visibles bajo el campo oscuro después de que se frota el lente de contacto de hidrogel de silicona (SiHy) entre los dedos. Se cree que el agrietamiento superficial inducido por el frotamiento digital puede reducir la lubricidad superficial y/o puede no ser capaz de impedir que migre la silicona sobre la superficie (exposición).
En otra modalidad preferida, un lente de contacto de hidrogel de silicona (SiHy) hidratado de la invención comprende una capa interna del material de hidrogel de silicona, una capa de hidrogel anterior externa, y una capa de hidrogel posterior externa, en donde las capas de hidrogel anterior y posterior externas son de un espesor sustancialmente uniforme y se mezclan en la orilla periférica del lente de contacto, para encerrar completamente a la capa interna del material de hidrogel de silicona. Se entiende que las primera y segunda zonas externas en el perfil del módulo superficial de sección transversal corresponden a las dos capas de hidrogel externas, mientras que la zona interna corresponde a la capa interna del material de hidrogel de silicona. Se pueden utilizar todas las diferentes modalidades de las capas de hidrogel externas (recubrimiento reticulado), como se describen anteriormente para el otro aspecto de la invención, solas o en cualquier combinación, en este aspecto de la invención, como las capas de hidrogel externas. Se pueden utilizar todas las diferentes modalidades de la capa interna de un material de hidrogel de silicona, como se describen anteriormente para el otro aspecto de la invención, solas o en cualquier combinación, en este aspecto de la invención, como la capa interna del material de hidrogel de silicona.
De acuerdo con este aspecto de la invención, las capas de hidrogel externas son de un espesor sustancialmente uniforme y tienen un espesor de cuando menos aproximadamente 0.1 mieras, de preferencia de aproximadamente 0.1 mieras a aproximadamente 20 mieras, más preferiblemente de aproximadamente 0.25 mieras a aproximadamente 15 mieras, todavía más preferiblemente de aproximadamente 0.5 mieras a aproximadamente 12.5 mieras, más preferiblemente de aproximadamente 1 miera a aproximadamente 10 mieras. El espesor de cada capa de hidrogel externa de un lente de contacto de hidrogel de silicona (SiHy) de la invención, se determina mediante el análisis con el microscopio de fuerza atómica (AFM) de una sección transversal del lente de contacto de hidrogel de silicona (SiHy) en el estado completamente hidratado, como se describe anteriormente. En una modalidad más preferida, el espesor de cada capa de hidrogel externa es de cuando mucho aproximadamente el 30 por ciento (es decir, el 30 por ciento o menos), de preferencia de cuando mucho aproximadamente el 20 por ciento (el 20 por ciento o menos), más preferiblemente de cuando mucho aproximadamente el 10 por ciento (el 10 por ciento o menos) del espesor central del lente de contacto de hidrogel de silicona (SiHy) en el estado completamente hidratado. En adición, cada una de las dos capas de hidrogel externas está sustancialmente libre de silicona (como se caracteriza por tener un porcentaje atómico de silicio de aproximadamente el 5 por ciento o menos, de preferencia de aproximadamente el 4 por ciento o menos, todavía más preferiblemente de aproximadamente el 3 por ciento o menos, del porcentaje elemental total (como se mide mediante análisis de XPS del lente de contacto en el estado seco), de preferencia totalmente libre de silicona. Se entiende que se puede incorporar opcionalmente (pero de preferencia no se incorpora) un pequeño porcentaje de silicona en la red polimérica de la capa de hidrogel externa, siempre que no deteriore de una manera significativa las propiedades superficiales (hidrofilicidad, humectabilidad, y/o lubricidad) de un lente de contacto de hidrogel de silicona (SiHy).
En otra modalidad preferida, las dos capas de hidrogel externas de un lente de contacto de hidrogel de silicona (SiHy) hidratado de la invención comprenden un contenido de agua más alto que el contenido de agua (designado como WCLente) del lente de contacto de hidrogel de silicona hidratado, y más específicamente debe ser cuando menos aproximadamente 1.2 veces (es decir, 120 por ciento de) el WCLente- Se cree que la proporción de hinchamiento por agua de cada capa de hidrogel externa puede representar aproximadamente el contenido de agua de la capa de hidrogel externa como se discute anteriormente. Cuando WCLente es de aproximadamente el 45 por ciento o menos, la proporción de hinchamiento por agua de cada capa de hidrogel externa es de preferencia de cuando menos aproximadamente el 150 por ciento, más preferiblemente de cuando menos aproximadamente el 200 por ciento, más preferiblemente de cuando menos aproximadamente el 250 por ciento, todavía más preferiblemente de cuando menos aproximadamente el 300 por ciento. Cuando WCLente es más alto que el 45 por ciento, la proporción de hinchamiento por agua de cada capa de hidrogel externa es de cuando menos aproximadamente i20 WCJ_0/o 130«WC ns„ l-WCLens ^ preferenc¡a <je aproximadamente ^"^^Lens _ más preferiblemente de aproximadamente odavía más preferiblemente de aproximadament £n |as modalidades alternativamente preferidas, cuando WCLente es de aproximadamente el 55 por ciento o menos, la proporción de hinchamiento por agua de cada capa de hidrogel externa es de cuando menos aproximadamente el 150 por ciento; cuando WCLente es de aproximadamente el 60 por ciento o menos, la proporción de hinchamiento por agua de cada capa de hidrogel externa es de cuando menos aproximadamente el 200 por ciento; cuando WCLente es de aproximadamente el 65 por ciento o menos, la proporción de hinchamiento por agua de cada capa de hidrogel externa es de cuando menos aproximadamente el 250 por ciento; cuando WCLente es de aproximadamente el 70 por ciento o menos, la proporción de hinchamiento por agua de cada capa de hidrogel externa es de cuando menos aproximadamente el 300 por ciento.
De preferencia, el lente de contacto de hidrogel de silicona (SiHy) comprende además una capa de transición localizada entre el material de hidrogel de silicona y la capa de hidrogel externa. Se pueden utilizar todas las diferentes modalidades de la capa de transición como se describen para el aspecto anterior de la invención, solas o en cualquier combinación, en este aspecto de la invención.
Un lente de contacto de hidrogel de silicona (SiHy) hidratado de la invención se puede preparar de acuerdo con los métodos descritos anteriormente. Se pueden utilizar todas las diferentes modalidades de la capa interna (es decir, material de hidrogel de silicona) descritas anteriormente, solas o en cualquier combinación, en este aspecto de la invención, como el núcleo de hidrogel de silicona. Se pueden utilizar todas las diferentes modalidades como se describen anteriormente para el aspecto anterior de la invención, solas o en cualquier combinación, en este aspecto de la invención.
Se debe entender que, aunque en este aspecto de la invención se pueden describir por separado las diferentes modalidades, incluyendo las modalidades preferidas de la invención, anteriormente, se pueden combinar y/o utilizar juntas en cualquier forma deseable para llegar a modalidades diferentes de los lentes de contacto de hidrogel de silicona de la invención. Se pueden utilizar todas las diferentes modalidades descritas anteriormente para el aspecto anterior de la invención, solas o en combinación en cualquier forma deseable, en este aspecto de la invención.
En un aspecto adicional, la invención proporciona un lente de contacto de hidrogel de silicona hidratado. Un lente de contacto de hidrogel de silicona hidratado de la invención comprende: un material de hidrogel de silicona como material de volumen, una superficie anterior y una superficie posterior opuesta; en donde el lente de contacto tiene: (1) una transmisibilidad de oxígeno de cuando menos aproximadamente 40, de preferencia de cuando menos aproximadamente 60, más preferiblemente de cuando menos aproximadamente 80, todavía más preferiblemente de cuando menos aproximadamente 110 barrers/milímetro, y (2) una lubricidad superficial caracterizada por tener un coeficiente de fricción crítico (designado como CCOF) de aproximadamente 0.046 o menos, de preferencia de aproximadamente 0.043 o menos, más preferiblemente de aproximadamente 0.040 o menos, en donde las superficies anterior y posterior tienen una baja concentración superficial de grupos negativamente cargados, incluyendo grupos de ácido carboxílico, como se caracterizan por la atracción de cuando mucho aproximadamente 200, de preferencia de cuando mucho aproximadamente 160, más preferiblemente de cuando mucho aproximadamente 120, todavía más preferiblemente de cuando mucho aproximadamente 90, más preferiblemente de cuando mucho aproximadamente 60 partículas positivamente cargadas en la prueba de adhesión de partículas positivamente cargadas.
En una modalidad preferida, el lente de contacto de hidrogel de silicona hidratado tiene un módulo elástico (o Módulo de Young) de aproximadamente 0.3 MPa a aproximadamente 1.8 MPa, de preferencia de aproximadamente 0.4 MPa a aproximadamente 1.5 MPa, más preferiblemente de aproximadamente 0.5 MPa a aproximadamente 1.2 MPa; un contenido de agua de aproximadamente el 10 por ciento a aproximadamente el 75 por ciento, de preferencia de aproximadamente el 10 por ciento a aproximadamente el 70 por ciento, más preferiblemente de aproximadamente el 15 por ciento a aproximadamente el 65 por ciento; todavía más preferiblemente de aproximadamente el 20 por ciento a aproximadamente el 60 por ciento, más preferiblemente de aproximadamente el 25 por ciento a aproximadamente el 55 por ciento en peso; una humectabilidad superficial caracterizada por tener un ángulo de contacto con agua promedio de aproximadamente 90 grados o menos, de preferencia de aproximadamente 80 grados o menos, más preferiblemente de aproximadamente 70 grados o menos, todavía más preferiblemente de aproximadamente 60 grados o menos, más preferiblemente de aproximadamente 50 grados o menos; una hidrofilicidad superficial caracterizada por tener un tiempo de rompimiento de agua (WBUT) de cuando menos aproximadamente 10 segundos; o combinaciones de los mismos.
En otra modalidad preferida, el lente de contacto de hidrogel de silicona (SiHy) hidratado de preferencia tiene una alta resistencia al frotamiento digital, como se caracteriza por no tener líneas de agrietamiento superficial visibles bajo el campo oscuro después de que se frota el lente de contacto de hidrogel de silicona (SiHy) entre los dedos. Se cree que el agrietamiento superficial inducido por el frotamiento digital puede reducir la lubricidad superficial y/o puede no ser capaz de impedir que migre la silicona sobre la superficie (exposición).
En otra modalidad preferida, un lente de contacto de hidrogel de silicona (SiHy) hidratado de la invención comprende una capa interna del material de hidrogel de silicona, una capa de hidrogel anterior externa, y una capa de hidrogel posterior externa, en donde las capas de hidrogel anterior y posterior externas son de un espesor sustancialmente uniforme y se mezclan en la orilla periférica del lente de contacto, para encerrar completamente a la capa interna del material de hidrogel de silicona. Se entiende que las primera y segunda zonas externas en el perfil del módulo superficial de sección transversal corresponden a las dos capas de hidrogel externas, mientras que la zona interna corresponde a la capa interna del material de hidrogel de silicona. Se pueden utilizar todas las diferentes modalidades de las capas de hidrogel externas (recubrimiento reticulado), como se describen anteriormente para el otro aspecto de la invención, solas o en cualquier combinación, en este aspecto de la invención, como las capas de hidrogel externas. Se pueden utilizar todas las diferentes modalidades de la capa interna de un material de hidrogel de silicona, como se describen anteriormente para el otro aspecto de la invención, solas o en cualquier combinación, en este aspecto de la invención, como la capa interna del material de hidrogel de silicona.
De acuerdo con este aspecto de la invención, las capas de hidrogel externas son de un espesor sustancialmente uniforme y tienen un espesor de cuando menos aproximadamente 0.1 mieras, de preferencia de aproximadamente 0.1 mieras a aproximadamente 20 mieras, más preferiblemente de aproximadamente 0.25 mieras a aproximadamente 15 mieras, todavía más preferiblemente de aproximadamente 0.5 mieras a aproximadamente 12.5 mieras, más preferiblemente de aproximadamente 1 miera a aproximadamente 10 mieras. El espesor de cada capa de hidrogel externa de un lente de contacto de hidrogel de silicona (SiHy) de la invención, se determina mediante el análisis con el microscopio de fuerza atómica (AFM) de una sección transversal del lente de contacto de hidrogel de silicona (SiHy) en el estado completamente hidratado, como se describe anteriormente. En una modalidad más preferida, el espesor de cada capa de hidrogel externa es de preferencia de cuando mucho aproximadamente el 30 por ciento (es decir, el 30 por ciento o menos), de preferencia de cuando mucho aproximadamente el 20 por ciento (el 20 por ciento o menos), más preferiblemente de cuando mucho aproximadamente el 10 por ciento (el 10 por ciento o menos) del espesor central del lente de contacto de hidrogel de silicona (SiHy) en el estado completamente hidratado. En adición, cada una de las dos capas de hidrogel externas está sustancialmente libre de silicona (como se caracteriza por tener un porcentaje atómico de silicio de aproximadamente el 5 por ciento o menos, de preferencia de aproximadamente el 4 por ciento o menos, todavía más preferiblemente de aproximadamente el 3 por ciento o menos, del porcentaje elemental total, como se mide mediante análisis de XPS del lente de contacto en el estado seco), de preferencia totalmente libre de silicona. Se entiende que se puede incorporar opcionalmente (pero de preferencia no se incorpora) un pequeño porcentaje de silicona en la red polimérica de la capa de hidrogel externa, siempre que no deteriore de una manera significativa las propiedades superficiales (hidrofilicidad, humectabilidad, y/o lubricidad) de un lente de contacto de hidrogel de silicona (SiHy). Para tener una baja concentración superficial de grupos negativamente cargados (por ejemplo, grupos de ácido carboxílico), las capas de hidrogel anterior y posterior externas deben tener un contenido de ácido carboxílico relativamente bajo. De preferencia, las capas de hidrogel anterior y posterior externas tienen un contenido de ácido carboxílico de aproximadamente el 20 por ciento en peso o menos, de preferencia de aproximadamente el 15 por ciento en peso o menos, todavía más preferiblemente de aproximadamente el 10 por ciento en peso o menos, más preferiblemente de aproximadamente el 5 por ciento en peso o menos.
En otra modalidad preferida, las dos capas de hidrogel externas de un lente de contacto de hidrogel de silicona (SiHy) hidratado de la invención comprenden un contenido de agua más alto que el contenido de agua (designado como WCLente) del lente de contacto de hidrogel de silicona hidratado, y más específicamente debe ser cuando menos aproximadamente 1.2 veces (es decir, el 120 por ciento de) el contenido de agua (WCLente) del lente de contacto de hidrogel de silicona hidratado. Se cree que la proporción de hinchamiento por agua de cada capa de hidrogel externa puede representar aproximadamente el contenido de agua de la capa de hidrogel externa como se discute anteriormente. Cuando WCLente es de aproximadamente el 45 por ciento o menos, la proporción de hinchamiento por agua de cada capa de hidrogel externa es de preferencia de cuando menos aproximadamente el 150 por ciento, más preferiblemente de cuando menos aproximadamente el 200 por ciento, más preferiblemente de cuando menos aproximadamente el 250 por ciento, todavía más preferiblemente de cuando menos aproximadamente el 300 por ciento. Cuando WCLente es más alto que el 45 por ciento, la proporción de hinchamiento por agua de cada capa de hidrogel externa es de cuando menos aproximadamente 12Q.WCLens 13Q.WCLens„, 1 - wc Lens 0 , de preferencia de aproximadamente 1 - wc Lens , mas 140' WCLens ( preferiblemente de aproximadamente l'WC ns _ todavía más preferiblemente de aproximadamente £n |as modalidades alternativamente preferidas, cuando WCLente es de aproximadamente el 55 por ciento o menos, la proporción de hinchamiento por agua de cada capa de hidrogel externa es de cuando menos aproximadamente el 150 por ciento; cuando WCLente es de aproximadamente el 60 por ciento o menos, la proporción de hinchamiento por agua de cada capa de hidrogel externa es de cuando menos aproximadamente el 200 por ciento; cuando WCLente es de aproximadamente el 65 por ciento o menos, la proporción de hinchamiento por agua de cada capa de hidrogel externa es de cuando menos aproximadamente el 250 por ciento; cuando WCLente es de aproximadamente el 70 por ciento o menos, la proporción de hinchamiento por agua de cada capa de hidrogel externa es de cuando menos aproximadamente el 300 por ciento.
En otra modalidad preferida, las capas de hidrogel anterior y posterior externas, independientemente una de la otra, tienen un módulo superficial reducido de cuando menos aproximadamente el 20 por ciento, de preferencia de cuando menos aproximadamente el 25 por ciento, más preferiblemente de cuando menos aproximadamente el 30 por ciento, todavía más preferiblemente de cuando menos aproximadamente el 35 por ciento, más preferiblemente de cuando menos aproximadamente el 40 por ciento, en relación con la capa interna.
De preferencia, el lente de contacto de hidrogel de silicona (SiHy) comprende además una capa de transición localizada entre el material de hidrogel de silicona y la capa de hidrogel externa. Se pueden utilizar todas las diferentes modalidades de la capa de transición como se describen para el aspecto anterior de la invención, solas o en cualquier combinación, en este aspecto de la invención.
Un lente de contacto de hidrogel de silicona (SiHy) hidratado de la invención se puede preparar de acuerdo con los métodos descritos anteriormente. Se pueden utilizar todas las diferentes modalidades de la capa interna (es decir, material de hidrogel de silicona) descritas anteriormente, solas o en cualquier combinación, en este aspecto de la invención, como el núcleo de hidrogel de silicona. Se pueden utilizar todas las diferentes modalidades como se describen anteriormente para el aspecto anterior de la invención, solas o en cualquier combinación, en este aspecto de la invención.
Se debe entender que, aunque en este aspecto de la invención se pueden describir por separado las diferentes modalidades, incluyendo las modalidades preferidas de la invención, anteriormente, se pueden combinar y/o utilizar juntas en cualquier forma deseable para llegar a modalidades diferentes de los lentes de contacto de hidrogel de silicona de la invención. Se pueden utilizar todas las diferentes modalidades descritas anteriormente para el aspecto anterior de la invención, solas o en combinación en cualquier forma deseable, en este aspecto de la invención.
La descripción anterior hará posible que una persona que tenga una experiencia ordinaria en la materia practique la invención. Se pueden hacer diferentes modificaciones, variaciones, y combinaciones a las distintas modalidades descritas en la presente. Con el objeto de hacer posible que el lector entienda mejor las modalidades específicas y las ventajas de las mismas, se le sugiere hacer referencia a los siguientes ejemplos. Se pretende que la memoria descriptiva y los ejemplos sean considerados como ejemplares.
Aunque los diferentes aspectos y las diferentes modalidades de la invención se han descrito utilizando términos, dispositivos, y métodos específicos, esta descripción es para propósitos ilustrativos solamente. Las palabras utilizadas son palabras de descripción más bien que de limitación. Se debe entender que los expertos en la materia pueden hacer cambios y variaciones sin apartarse del espíritu o alcance de la presente invención, el cual se estipula en las siguientes reivindicaciones. En adición, se debe entender que los aspectos de las diferentes modalidades se pueden intercambiar ya sea del todo o en parte, o se pueden combinar de cualquier manera y/o se pueden utilizar juntas. Por consiguiente, el espíritu y alcance de las reivindicaciones adjuntas no debe limitarse a la descripción de las versiones preferidas contenidas en las mismas.
Ejemplo 1 Mediciones de la Permeabilidad al Oxígeno La permeabilidad al oxígeno aparente de un lente y la transmisibilidad de oxígeno de un material de lente se determinan de acuerdo con una técnica similar a la descrita en la Patente de los Estados Unidos de Norteamérica Número 5,760,100 y en un artículo por Winterton y colaboradores (The Cornea: Transactions of the World Congress on the Cornea 111, H. D. Cavanagh Editor, Raven Press: Nueva York 1988, páginas 273-280), ambos incorporados a la presente como referencia en su totalidad. Los flujos de oxígeno (J) se miden a 34°C en una celda húmeda (es decir, se mantienen las corrientes de gas a una humedad relativa de aproximadamente el 100 por ciento) usando un instrumento Dk1000 (disponible en Applied Design and Development Co., Norcross, GA), o un instrumento analítico similar. Se hace pasar una corriente de aire, que tiene un porcentaje conocido de oxígeno (por ejemplo, el 21 por ciento), a través de un lado del lente, a una velocidad de aproximadamente 10 a 20 centímetros cúbicos/minuto, mientras que se hace pasar una corriente de nitrógeno en el lado opuesto del lente a una velocidad de aproximadamente 10 a 20 centímetros cúbicos/minuto. Se equilibra una muestra en un medio de prueba (es decir, solución salina o agua destilada) a la temperatura de prueba prescrita durante cuando menos 30 minutos antes de la medición, pero no más de 45 minutos. Cualquier medio de prueba usado como la sobrecapa se equilibra a la temperatura de prueba prescrita durante cuando menos 30 minutos antes de la medición, pero no más de 45 minutos. La velocidad del motor de agitación se fija en 1,200 ± 50 revoluciones por minuto, correspondientes a una referencia de 400 ± 15 en el controlador de motor por pasos. Se mide la presión barométrica que rodea al sistema, Pmedida- Se determina el grosor (t) del lente en el área expuesta para el examen midiendo aproximadamente 10 lugares con un micrómetro Mitotoya VL-50, o un instrumento similar, y se promedian las mediciones. Se mide la concentración de oxígeno en la corriente de nitrógeno (es decir, el oxígeno que se difunde a través de los lentes) usando un instrumento DK1000. Se determina la permeabilidad aparente al oxígeno del material del lente, Dkapp, a partir de la siguiente fórmula: Dkapp =Jt/(Pox¡geno) en donde: J = flujo de oxígeno [microlitros de 02 / centímetro cuadrado - minuto]; Poxígeno = ( med¡da - agua vapor) = (% de 02 en la corriente de aire) ; [mm Hg] = presión parcial del oxígeno en la corriente de aire; medida = presión barométrica (mm Hg) ; Pagua vapor = 0 mm Hg a 34°C (en una celda seca) (mm Hg) ; Pagua vapor = 40 mm Hg a 34°C (en una celda húmeda) (mm Hg) ; t = espesor promedio del lente sobre el área de prueba expuesta (mm); Dkapp se expresa en unidades de barrers.
La transmisibilidad de oxígeno aparente (Dk/t) del material se puede calcular dividiendo la permeabilidad al oxígeno aparente (Dkapp) entre el espesor (t) promedio del lente.
Las mediciones anteriormente descritas no están corregidas para el denominado como efecto de capa límite, el cual se puede atribuir al uso de un baño de agua o de solución salina encima del lente de contacto durante la medición del flujo de oxígeno. El efecto de capa límite provoca el valor reportado para que la Dk aparente de un material de hidrogel de silicona sea más baja que el valor Dk intrínseco real. Además, el impacto relativo del efecto de capa límite es mayor para los lentes más delgados que con los lentes más gruesos. El efecto neto es que la Dk reportada parece cambiar como una función del espesor del lente cuando debería permanecer constante.
El valor de Dk intrínseca de un lente se puede estimar basándose en un valor de Dk corregido para la resistencia superficial al flujo de oxígeno causada por el efecto de capa límite como sigue.
Se miden los valores de permeabilidad al oxígeno aparente (un solo punto) de los lentes de referencia lotrafilcon A (Focus® N&D® de CIBA VISION CORPORATION) o lotrafilcon B (AirOptíxMR de CIBA VISION CORPORATION) utilizando el mismo equipo. Los lentes de referencia son de una potencia óptica similar a aquélla de los lentes de prueba, y se miden de una manera concurrente con los lentes de prueba.
Se mide el flujo de oxígeno a través de una serie de espesores de lentes lotrafilcon A o lotrafilcon B (referencia) utilizando el mismo equipo de acuerdo con el procedimiento para las mediciones de Dk aparente descritas anteriormente, para obtener el valor de Dk intrínseca (Dk¡) del lente de referencia. Una serie de espesores debe cubrir un intervalo de espesores de aproximadamente 100 mieras o más. De preferencia, el intervalo de espesores de los lentes de referencia enmarcará los espesores de los lentes de prueba. La Dkapp el mismo equipo que edir de una manera l establecimiento del mantener constantes tras individuales se xígeno residual, Rr, a utilizando la ecuación ba (es decir, también lentes de referencia oxígeno residual, Rr forma Y = a + bX, en t,. La resistencia al residual determinado oxígeno correcta Dkc eba, basándose en la (2) La Dk intrínseca estimada del lente de prueba se puede utilizar para calcular cuál habría sido la Dk aparente (Dka_std) para un lente de un espesor estándar en el mismo ambiente de prueba, basándose en la ecuación 3. El espesor estándar (tstd) para lotrafilcon A = 85 mieras. El espesor estándar para lotrafilcon B = 60 mieras.
Dka std = tstd / [(tstd / Dkc) + Rr_std] (3) Mediciones de la Permeabilidad a los Iones La permeabilidad a los iones de un lente se mide de acuerdo con los procedimientos descritos en la Patente de los Estados Unidos de Norteamérica Número 5,760,100 (incorporada a la presente como referencia en su totalidad). Los valores de la permeabilidad a los iones reportada en los siguientes ejemplos son los Coeficientes de Difusión lonoflux relativos (D/Dref) con referencia a un material de lente, Alsacon, como el material de referencia. Alsacon tiene un coeficiente de difusión lonoflux de 0.314 x 103 mm2/minuto.
Evaluación de Lubricidad La evaluación de lubricidad es un esquema de clasificación cualitativa en donde se asigna 0 a los lentes de control recubiertos con poli-ácido acrílico, se asigna 1 a los lentes comerciales OasysMR/TruEye R, y se asigna 4 a los lentes comerciales Air OptixMR. Las muestras se enjuagan con un exceso de agua desionizada (DI) cuando menos tres veces, y entonces se transfieren a suero regulado con fosfato (PBS) antes de la evaluación. Antes de la evaluación, se lavan las manos con una solución de jabón, se enjuagan extensamente con agua desionizada (DI), y entonces se secan con toallas KimWipe®. Las muestras se manejan entre los dedos, y se asigna un dígito numérico para cada muestra en relación con los lentes estándares descritos anteriormente. Por ejemplo, si se determina que los lentes son sólo ligeramente mejores que los lentes Air OptixMR, entonces se les asigna un número 3. Para mayor consistencia, todas las evaluaciones son recopiladas independientemente por los mismos dos operadores con el objeto de evitar tendencias, y los datos revelan un buen acuerdo cualitativo y consistencia en la evaluación.
Pruebas de humectabilidad superficial.
El ángulo de contacto con agua sobre un lente de contacto es una medida general de la humectabilidad superficial del lente de contacto. En particular, un ángulo de contacto con agua bajo corresponde a una superficie más humectable. Los ángulos de contacto promedio (Gota Sésil [Sessile Drop]) de los lentes de contacto se miden utilizando un aparato de medición de ángulos de contacto VCA 2500 XE de AST, Inc., ubicada en Boston, Massachusetts. Este equipo es capaz de medir los ángulos de contacto de avance o retroceso o los ángulos de contacto sésiles (estáticos). Las mediciones se llevan a cabo sobre los lentes de contacto completamente hidratados e inmediatamente después de secarse como sigue. Se remueve un lente de contacto del frasco y se lava 3 veces en aproximadamente 200 mililitros de agua desionizada (DI) fresca con el objeto de remover de la superficie del lente los aditivos de empaque sueltamente adheridos. Entonces se coloca el lente encima de un trapo limpio sin pelusas (Alfa Wipe TX1009), se seca bien para remover el agua superficial, se monta sobre el pedestal de medición de ángulo de contacto, se sopla para secarse con un chorro de aire seco, y finalmente se mide automáticamente el ángulo de contacto de gota sésil utilizando el software proporcionado por el fabricante. El agua desionizada (DI) utilizada para medir el ángulo de contacto tiene a resistividad > 18MQcm, y el volumen de la gota utilizada es de 2 microlitros. Típicamente, los lentes de hidrogel de silicona no recubiertos (después de pasar por autoclave) tienen un ángulo de contacto de gota sésil de alrededor de 120 grados. Las pinzas y el pedestal se lavan bien con Isopropanol y se enjuagan con agua desionizada (DI) antes de entrar en contacto con los lentes de contacto.
Pruebas de Tiempo de Rompimiento de Agua.
La hidrofilicidad superficial de los lentes (después de pasar por autoclave) se evalúa mediante la determinación del tiempo requerido para que la película de agua empiece a romperse sobre la superficie del lente. Dicho de una manera breve, se remueven los lentes del frasco y se lavan 3 veces en aproximadamente 200 mililitros de agua desionizada (DI) fresca con el objeto de remover de la superficie del lente los aditivos de empaque sueltamente adheridos. Se remueve el lente de la solución y se sostiene con pinzas contra una fuente de luz brillante. Se detecta visualmente el tiempo que se necesita para que se rompa (se deshumedezca) la película de agua, exponiendo al material de lente subyacente. Los lentes no recubiertos típicamente se rompen instantáneamente al removerse del agua desionizada (DI) y se les asigna un tiempo de rompimiento de agua (WBUT) de 0 segundos. Se considera que los lentes que exhiben un tiempo de rompimiento de agua (WBUT) > 5 segundos tienen una buena hidrofilicidad, y se espera que exhiban una capacidad adecuada para soportar la película de lágrimas sobre el ojo.
Pruebas de inactividad del recubrimiento.
La inactividad de un recubrimiento sobre la superficie de un lente de contacto se puede probar de acuerdo con la prueba de teñido con Negro Sudán como sigue. Los lentes de contacto con un recubrimiento (un recubrimiento capa por capa (LbL), un recubrimiento de plasma, o cualesquiera otros recubrimientos), se sumergen en una solución de tinte Negro Sudán (Negro Sudán en aceite de vitamina E), y luego se enjuagan extensamente en agua. El tinte Negro Sudán es hidrofobico y tiene una gran tendencia a ser absorbido por un material hidrofobico o sobre la superficie de un lente hidrofobico, o sobre los puntos hidrofóbicos de una superficie parcialmente recubierta de un lente hidrofobico (por ejemplo, un lente de contacto de hidrogel de silicona (SiHy)). Si el recubrimiento sobre un lente hidrofobico está intacto, no se deben observar puntos teñidos sobre o dentro del lente. Todos los lentes probados se hidratan completamente.
Pruebas de durabilidad del recubrimiento.
Los lentes se frotan digitalmente con la solución de múltiples propósitos para cuidado de lentes Solo-Care® 30 veces, y entonces se enjuagan con una solución salina. Se repite el procedimiento anterior las veces dadas, por ejemplo, de 1 a 30 veces (es decir, el número de pruebas de frotamiento digital consecutivas que imitan los ciclos de limpieza y remojo). Los lentes se someten entonces a la prueba de Negro Sudán (es decir, la prueba de inactividad del recubrimiento descrita anteriormente), para examinar si el recubrimiento todavía está intacto. Para sobrevivir a la prueba de frotamiento digital, no hay un aumento significativo de los puntos teñidos (por ejemplo, los puntos teñidos cubren no más de aproximadamente el 5 por ciento de la superficie total del lente). Se miden los ángulos de contacto con agua para determinar la durabilidad del recubrimiento.
Determinación de contenido de azetidinio.
El contenido de azetidinio en el PAE se puede determinar de acuerdo con uno de los siguientes ensayos.
Ensayos de PPVS.
La densidad de carga del PAE (es decir, el contenido de azetidinio) se puede determinar de acuerdo con el ensayo de PPVS, un ensayo de titulación colorimétrico en donde el titulante es vi n tisú Ifato de potasio (PPVS), y el indicador el Azul de Toluidina. Véase, S-K Kam y J. Gregory, "Charge determination of synthetic cationic polyelectrolytes by colloid titration", en Colloid & Surface A: Physicochem. Eng. Aspect, 159: 165-179 (1999). El PPVS se enlaza a las especies positivamente cargadas, por ejemplo, Azul de Toluidina y los grupos azetidinio del PAE. Las disminuciones en las intensidades de absorbencia de Azul de Toluidina indican una densidad de carga (contenido de azetidinio) del PAE proporcionada. Ensayo de PES-Na.
El ensayo de PES-Na es otro ensayo de titulación colorimétrico para determinar la densidad de carga (contenido de azetidinio) del PAE. En este ensayo, el titulante es polietilen-sulfonato de sodio (PES-Na) en lugar de PPVS. El ensayo es idéntico al ensayo de PPVS descrito anteriormente.
Ensayos de PCD.
El ensayo de PCD es un ensayo de titulación potenciométrico para determinar la densidad de carga (contenido de azetidinio) del PAE. El titulante es polietilen-sulfonato de sodio (PES-Na), el PPVS, u otro titulante. La carga del PAE se detecta mediante un electrodo, por ejemplo, utilizando el Detector de Carga de Partículas Mütek PCD-04 de BTG. El principio de medición de este detector se puede encontrar en el sitio web de BTG: http://www.btg.com/products.asp ?langage=1&appli = 5&numProd = 357&cat=prod).
Método de RMN.
La fracción activa positivamente cargada en el PAE es el grupo azetidinio (AZRs). El método de proporción de RMN es una proporción del número de protones específicos del grupo AZR contra el número de protones no relacionados con AZR. Esta proporción es un indicador de la carga o de la densidad de AZR para el PAE.
Prueba de Adhesión de Suciedad.
Los lentes de contacto con una superficie altamente cargada pueden ser susceptibles a una mayor adhesión de suciedad durante el manejo del paciente. Se frota una toalla de papel contra las manos enguantadas, y entonces se frotan ambos lados del lente con los dedos para transferir cualquier suciedad hacia la superficie del lente. El lente se enjuaga brevemente, y luego se observa bajo un microscopio. Se utiliza una escala de evaluación cualitativa desde 0 (ninguna adhesión de suciedad) hasta 4 (adhesión de suciedad equivalente a un lente de control recubierto con PAA), con el fin de evaluar cada lente. Los lentes con una calificación de "0" o "1" se consideran aceptables.
Ejemplo 2 Preparación de Macrómero CE-PD S En el primer paso, el a,oo-bis-(2-hidrox¡-etox¡-propil)-pol¡-dimetil-siloxano (Mn = 2000, Shin-Etsu, KF-6001a) se tapa con di-isocianato de isoforona (IPDI) mediante la reacción de 49.85 gramos de a,co-bis-(2-hidroxi-etoxi-propil)-poli-dimetil-siloxano con 11.1 gramos de di-isocianato de isoforona (IPDI) en 150 gramos de metil-etil-cetona (MEK) seca en la presencia de 0.063 gramos de dilaurato de dibutil-estaño (DBTDL). La reacción se mantiene durante 4.5 horas a 40°C, formando el IPDI-PDMS-IPDI. En el segundo paso, se agrega por goteo una mezcla de 164.8 gramos de a,u)-bis-(2-hidroxi-etoxi-propil)-poli-dimetil-siloxano (Mn = 3000, Shin-Etsu, KF-6002), y 50 gramos de metil-etil-cetona (MEK) seca, a la solución de IPDI-PDMS-IPDI, a la cual se le han agregado 0.063 gramos adicionales de DBTDL. El reactor se mantiene durante 4.5 horas a aproximadamente 40°C, formando el HO-PDMS-IPDI-PDMS-IPDI-PDMS-OH. Luego se remueve la metil-etil-cetona (MEK) bajo presión reducida. En el tercer paso, los grupos hidroxilo terminales se tapan con grupos metacriloiloxi-etilo en un tercer paso mediante la adición de 7.77 gramos de metacrilato de isocianato-etilo (IEM), y 0.063 gramos adicionales de DBTDL, formando el IEM-PDMS-IPDI-PDMS-IPDI-PDMS-IEM (es decir, el CE-PDMS terminado con grupos metacrilato).
Preparación Alternativa del Macrómero CE-PDMS con Grupos Metacrilato Terminales Se agregan 240.43 gramos de KF-6001 a un reactor de 1 litro equipado con agitación, termómetro, criostato, embudo de goteo, y adaptador de entrada de nitrógeno/vacío, y entonces se secan mediante la aplicación de un alto vacío (2 x 10"2 mBar). Entonces, bajo una atmósfera de nitrógeno seco, se agregan 320 gramos de metil-etil-cetona (MEK) destilada al reactor, y la mezcla se agita completamente. Se agregan 0.235 gramos de DBTDL al reactor. Después de que el reactor se calienta hasta 45°C, se agregan 45.86 gramos de IPDI a través de un embudo de adición durante 10 minutos al reactor bajo agitación moderada. La reacción se mantiene durante 2 horas a 60°C. Entonces se agregan 630 gramos de KF-6002 disuelto en 452 gramos de metil-etil-cetona (MEK) destilada, y se agitan hasta que se forma una solución homogénea. Se agregan aproximadamente 0.235 gramos de DBTDL, y el reactor se mantiene a aproximadamente 55°C durante la noche bajo un manto de nitrógeno seco. Al día siguiente, se remueve la metil-etil-cetona (MEK) mediante destilación por evaporación instantánea. El reactor se enfría, y entonces se cargan 22.7 gramos de IEM en el reactor, seguidos por aproximadamente 0.235 gramos de DBTDL. Después de aproximadamente 3 horas, se agregan 3.3 gramos adicionales de IEM, y la reacción se deja proceder durante la noche. Al día siguiente, la mezcla de reacción se enfría hasta aproximadamente 18°C para obtener el macrómero CE-PDMS con grupos metacrilato terminales.
Ejemplo 3 Preparación de Formulaciones para Lentes Se prepara una formulación para lentes mediante la disolución de los componentes en 1-propanol, para tener la siguiente composición: 33 por ciento en peso de macrómero CE-PDMS preparado en el Ejemplo 2, 17 por ciento en peso de N-[tris-(trimetil-siloxi)-silil-propil]-acrilamida (TRIS-Am), 24 por ciento en peso de ?,?-dimetil-acrilamida (DMA), 0.5 por ciento en peso de N-(carbonil-metoxi-polietilenglicol-2000)-1 ,2-diestearoil-sn-glicero-3-fosfoetanolamina, sal sódica) (L-PEG), 1.0 por ciento en peso de Darocur 1173 (DC1173), 0.1 por ciento en peso de Visitint (5 por ciento de dispersión de pigmento azul de ftalocianina de cobre en metacrilato de tris-(trimetil-siloxi)-silil-propilo, TRIS), y 24.5 por ciento en peso de 1-propanol.
Preparación de Lentes Los lentes se preparan mediante moldeo por vaciado a partir de la formulación para lentes preparada anteriormente, en un molde reutilizable, similar al molde mostrado en las Figuras 1 a 6 en las Patentes de los Estados Unidos de Norteamérica Números 7,384,590 y 7,387,759 (Figuras 1 a 6). El molde comprende una mitad de molde hembra hecha de CaF2, y una mitad de molde macho hecha de PMMA. La fuente de irradiación ultravioleta (UV) es un foco Hamamatsu con el filtro de corte WG335 +TM297 a una intensidad de aproximadamente 4 mW/cm2. La formulación para lentes en el molde se irradia con irradiación ultravioleta (UV) durante aproximadamente 25 segundos. Los lentes moldeados por vaciado se extraen con isopropanol (o metil-etil-cetona, EK), se enjuagan en agua, se recubren con poli-ácido acrílico (PAA) sumergiendo los lentes en una solución de PAA en propanol (al 0.1 por ciento en peso, acidificada con ácido fórmico a aproximadamente un pH de 2.5), y se hidratan en agua. Se determina que los lentes resultantes que tienen un recubrimiento de base reactivo de PAA-LbL sobre los mismos, tienen las siguientes propiedades: una permeabilidad a los iones de aproximadamente 8.0 a aproximadamente 9.0 en relación con el material para lentes Alsacon; Dk aparente (un solo punto) de aproximadamente 90 a 100; un contenido de agua de aproximadamente el 30 por ciento a aproximadamente el 33 por ciento; y un módulo elástico en volumen de aproximadamente 0.60 MPa a aproximadamente 0.65 MPa.
Ejemplo 4 Se prepara una solución salina de recubrimiento dentro del empaque (IPC) mediante la adición de poliamidoamina-epiclorohidrina al 0.2 por ciento (PAE) (Kymene de Ashland, como una solución acuosa, y se utiliza tal como se recibe, con un contenido de azetidinio de 0.46 ensayado con RMN) en suero regulado con fosfato (PBS posteriormente en la presente) (aproximadamente el 0.044 por ciento en peso/peso de NaH2P04 H20, aproximadamente el 0.388 por ciento en peso/peso de Na2HP04-2H20, aproximadamente el 0.79 por ciento en peso/peso de NaCI), y el pH se ajusta entonces a 7.2-7.4.
Los lentes del Ejemplo 3 se colocan en un estuche de empaque para lentes de polipropileno con 0.6 mililitros de la solución salina de recubrimiento dentro del empaque (IPC) (se agrega la mitad de la solución salina de recubrimiento dentro del empaque (IPC) antes de insertar el lente). Entonces se sella la burbuja con lámina y se pasa por autoclave durante aproximadamente 30 minutos a 121°C, formando recubrimientos reticulados (recubrimiento de PAA-x-PAE) sobre los lentes.
Entonces los lentes se evalúan para determinar la adhesión de suciedad, el agrietamiento superficial, la lubricidad, el ángulo de contacto, y el tiempo de rompimiento de agua (WBUT). Los lentes de prueba (empacados/pasados por autoclave en la solución salina de recubrimiento dentro del empaque (IPC), es decir, los lentes que tienen el recubrimiento de PAA-x-PAE sobre los mismos) no muestran adhesión de suciedad después de que se frotan contra a toalla de papel, mientras que los lentes de control (empacados/pasados por autoclave en suero regulado con fosfato (PBS), es decir, los lentes que tienen un recubrimiento de base de PAA-LbL sobre los mismos) muestran una severa adhesión de suciedad. El ángulo de contacto con agua (WCA) de los lentes de prueba es bajo (de aproximadamente 20 grados), pero el tiempo de rompimiento de agua (WBUT) es menor de 2 segundos. Cuando se observa bajo el microscopio de campo oscuro, se pueden ver severas lineas de agrietamiento después de manipular el lente (inversión del lente y frotamiento entre los dedos). Los lentes de prueba están mucho menos lubricados que los lentes de control, como se juzga mediante una prueba cualitativa de frotamiento con los dedos.
Ejemplo 5 La poli-(acrilamida-co-ácido acrílico) (o PAAm-PAA o poli-(AAm-co-AA) o p(AAm-co-AA)), sal sódica parcial (contenido de sólidos de aproximadamente el 80 por ciento, Poli-(AAm-co-AA) (80/20), Mw. 520,000, Mn 150,000) se adquiere en Aldrich, y se utiliza tal como se recibe.
Se prepara una solución salina de recubrimiento dentro del empaque (IPC) mediante la disolución de Poli-(AAm-co-AA) al 0.02 por ciento (80/20) y PAE al 0.2 por ciento (Kymene de Ashland, como una solución acuosa, y se utiliza tal como se recibe, con un contenido de azetidinio de 0.46 ensayado con RMN) en suero regulado con fosfato (PBS). El pH se ajusta a aproximadamente 7.2 a 7.4. El suero regulado con fosfato (PBS) se prepara mediante la disolución de NaCI al 0.76 por ciento, NaH2P04 H20 al 0.044 por ciento, y Na2HP04-2H20 al 0.388 por ciento en agua.
Los lentes que tienen un recubrimiento de base de PAA-LbL sobre los mismos, preparados en el Ejemplo 3, se colocan en un estuche de empaque para lentes de polipropileno con 0.6 mililitros de la solución salina de recubrimiento dentro del empaque (IPC) (se agrega la mitad de la solución salina antes de insertar el lente). Entonces se sella la burbuja con lámina y se pasa por autoclave durante aproximadamente 30 minutos a aproximadamente 121°C. Se cree que se forma un recubrimiento reticulado compuesto de tres capas de PAA-x-PAE-x-poli-(AAm-co-AA) sobre los lentes durante el paso por autoclave.
Los lentes de prueba (empacados/pasados por autoclave en la solución salina de recubrimiento dentro del empaque (IPC), es decir, los lentes que tienen el recubrimiento reticulado de PAA-x-PAE-x-poli-(AAm-co-AA) sobre los mismos) no tienen adhesión de suciedad después de que se frotan contra una toalla de papel. Los lentes de prueba tienen un tiempo de rompimiento de agua (WBUT) de más de 10 segundos. Cuando se observan bajo el microscopio de campo oscuro, se pueden ver las líneas de agrietamiento después de frotar los lentes de prueba. Los lentes de prueba están mucho más lubricados que los lentes de prueba del Ejemplo 4, pero todavía no tienen tanta lubricidad como los lentes de control empacados en suero regulado con fosfato (PBS).
Ejemplo 6 Se prepara una solución salina de recubrimiento dentro del empaque (IPC) mediante la disolución de Poli-(AAm-co-AA) al 0.02 por ciento (80/20) y PAE al 0.2 por ciento (Kymene de Ashland, como una solución acuosa, y se utiliza tal como se recibe, con un contenido de azetidinio de 0.46 ensayado con RMN) en suero regulado con fosfato (PBS), y se ajusta el pH hasta aproximadamente 7.2 a 7.4. Entonces la solución salina se trata mediante calentamiento hasta y a aproximadamente 70°C durante 4 horas (tratamiento previo con calor). Durante este tratamiento previo con calor, la poli-(AAm-co-AA) y el PAE se reticulan parcialmente entre sí (es decir, sin consumir todos los grupos azetidinio del PAE), para formar un material polimérico hidrofílico soluble en agua y térmicamente reticulable que contiene grupos azetidinio dentro de la red polimérica ramificada en la solución salina de recubrimiento dentro del empaque (IPC). Después del tratamiento previo con calor, la solución salina de recubrimiento final dentro del empaque (IPC) se filtra utilizando un filtro de membrana de poliéter-sulfona (PES) de 0.22 mieras, y se enfría de regreso hasta la temperatura ambiente.
Los lentes que tienen un recubrimiento de base de PAA-LbL sobre los mismos, preparados en el Ejemplo 3, se colocan en un estuche de empaque para lentes de polipropileno con 0.6 mililitros de la solución salina de recubrimiento dentro del empaque (IPC) (se agrega la mitad de la solución salina antes de insertar el lente).
Entonces se sella la burbuja con lámina y se pasa por autoclave durante aproximadamente 30 minutos a aproximadamente 121°C, formando un recubrimiento reticulado (PAA-x-material polimérico hidrofílico) sobre los lentes.
Los lentes de prueba (empacados en la solución salina de recubrimiento dentro del empaque (IPC) previamente tratada con calor, es decir, los lentes que tienen el recubrimiento de PAA-x-material polimérico hidrofílico sobre los mismos) no muestran adhesión de suciedad después de que se frotan contra una toalla de papel, mientras que los lentes de control (empacados en suero regulado con fosfato (PBS), es decir, los lentes que tienen una capa de PAA no covalentemente unida sobre los mismos) muestran una severa adhesión de suciedad. Los lentes de prueba tienen un tiempo de rompimiento de agua (WBUT) de más de 10 segundos. Cuando se observa bajo el microscopio de campo oscuro, no se pueden ver las líneas de agrietamiento después de frotar el lente de prueba. Los lentes de prueba están muy lubricados en una prueba de frotamiento con los dedos, y son equivalentes a los lentes de control.
Se lleva a cabo una serie de experimentos con el fin de estudiar los efectos de las condiciones (duración y/o temperatura) del tratamiento previo con calor de la solución salina de recubrimiento dentro del empaque (IPC) sobre las propiedades superficiales de los lentes resultantes recubiertos con la solución salina de recubrimiento dentro del empaque (IPC). Los tiempos de tratamiento con calor de aproximadamente 6 horas o más a aproximadamente 70°C dan como resultado lentes que son susceptibles a la adhesión de suciedad, de una manera similar a los lentes de control. Se cree que un tratamiento de calentamiento previo más largo puede consumir la mayoría de los grupos azetidinio, y como tal, los números de grupos azetidinio que quedan en la red polimérica ramificada del material polimérico soluble en agua resultante son insuficientes para adherir el material polimérico al recubrimiento de PAA. El tratamiento con calor durante solamente 4 horas a 50°C da como resultado lentes que muestran las líneas de agrietamiento superficial bajo el microscopio de campo oscuro después de que se frotan entre los dedos, de una manera similar a los lentes de prueba del Ejemplo 5, en donde la solución salina de recubrimiento dentro del empaque (IPC) no se trata previamente con calor. Se cree que un tratamiento de calentamiento previo más corto puede consumir una pequeña cantidad de grupos azetidinio, y como tal, los números de los grupos azetidinio que quedan en la red polimérica ramificada del material polimérico soluble en agua resultante son altos, de tal manera que el recubrimiento reticulado resultante (PAA-x-material polimérico hidrofílico) sobre los lentes puede tener una densidad de reticulación demasiado alta.
Ejemplo 7 La poli-(acrilamida-co-ácido acrílico), sal sódica parcial (contenido de sólidos de aproximadamente el 90 por ciento, poli-(AAm-co-AA) 90/10, Mw 200,000) se adquiere en Polisciences, Inc., y se utiliza tal como se recibe.
Se prepara una solución salina de recubrimiento dentro del empaque (IPC) mediante la disolución de PAAm-PAA al 0.07 por ciento (90/10), y PAE al 0.2 por ciento (Kymene de Ashland, como una solución acuosa, y se utiliza tal como se recibe, con un contenido de azetidinio de 0.46 ensayado con RMN) en suero regulado con fosfato (PBS), y se ajusta el pH hasta aproximadamente 7.2 a 7.4. Entonces la solución salina se trata previamente con calor durante aproximadamente 4 horas' a aproximadamente 70°C (tratamiento previo con calor). Durante este tratamiento previo con calor, se reticulan parcialmente la poli-(AAm-co-AA) y el PAE entre sí (es decir, sin consumir todos los grupos azetidinio del PAE), para formar un material polimérico hidrofílico soluble en agua y térmicamente reticulable que contiene grupos azetidinio dentro de la red polimérica ramificada en la solución salina de recubrimiento dentro del empaque (IPC). Después del tratamiento previo con calor, la solución salina de recubrimiento dentro del empaque (IPC) se filtra utilizando un filtro de membrana de poliéter-sulfona (PES) de 0.22 mieras, y se enfría de regreso hasta la temperatura ambiente.
Los lentes que tienen un recubrimiento de base de PAA-LbL sobre los mismos, preparados en el Ejemplo 3, y los lentes Lotrafilcon B no recubiertos (de CIBA VISION CORPORATION) que se sumergen en una solución de PAA en propanol ácido (aproximadamente al 0.1 por ciento, pH de aproximadamente 2.5), se colocan en estuches de empaque para lentes de polipropileno con 0.6 mililitros de la solución salina de recubrimiento dentro del empaque (IPC) previamente tratada con calor (se agrega la mitad de la solución salina de recubrimiento dentro del empaque (IPC) antes de insertar el lente). Entonces se sella la burbuja con lámina y se pasa por autoclave durante aproximadamente 30 minutos a 121°C, formando un recubrimiento reticulado (PAA-x-material polimérico hidrofílico) sobre los lentes.
Los lentes de prueba (tanto los lentes Lotrafilcon B como los lentes del Ejemplo 3 que tienen un PAA-x-polímero hidrofílico sobre los mismos) no tienen adhesión de suciedad después de que se frotan contra una toalla de papel. Los lentes de prueba tienen un tiempo de rompimiento de agua (WBUT) de más de 10 segundos. Cuando se observan bajo el microscopio de campo oscuro, no hay líneas de agrietamiento visibles después de frotar los lentes entre los dedos. Los lentes están extremadamente lubricados de acuerdo con las pruebas cualitativas de frotamiento con los dedos.
Ejemplo 8 En el diseño de los experimentos (DOE), se producen soluciones salinas de recubrimiento dentro del empaque (IPC) para contener entre aproximadamente el 0.05 por ciento y aproximadamente el 0.09 por ciento de PAAm-PAA, y de aproximadamente el 0.075 por ciento a aproximadamente el 0.19 por ciento de PAE (Kymene de Ashland, como una solución acuosa, y se utiliza tal como se recibe, con un contenido de azetidinio de 0.46 ensayado con RMN) en suero regulado con fosfato (PBS). Las soluciones salinas de recubrimiento dentro del empaque (IPC) se tratan con calor durante 8 horas a 60°C, y los lentes a partir del Ejemplo 3 se empacan en las soluciones salinas de recubrimiento dentro del empaque (IPC) previamente tratadas con calor. No se observan diferencias en las propiedades superficiales finales de los lentes, y todos los lentes mostraron excelente lubricidad, resistencia a la adhesión de suciedad, excelente humectabilidad , y ninguna evidencia de agrietamiento superficial.
Ejemplo 9 En el diseño de los experimentos (DOE), se producen soluciones salinas de recubrimiento dentro del empaque (IPC) para contener aproximadamente el 0.07 por ciento de PAAm-PAA, y suficiente PAE para proporcionar un contenido inicial de azetidinio de aproximadamente 8.8 equivalentes milimolares / litro (aproximadamente el 0.15 por ciento de PAE). Las condiciones del tratamiento previo con calor se varían en un diseño compuesto central desde 50°C hasta 70°C, y el tiempo de reacción previa se varía de aproximadamente 4 a aproximadamente 12 horas. También se prueba un tiempo de tratamiento previo de 24 horas a 60°C. Entonces se agregan 10 ppm de peróxido de hidrógeno a las soluciones salinas, para prevenir el crecimiento de biocarga, y las soluciones salinas de recubrimiento dentro del empaque (IPC) se filtran utilizando un filtro de membrana de poliéter-sulfona (PES) de 0.22 mieras.
Los lentes del Ejemplo 3 se empacan en las soluciones salinas de recubrimiento dentro del empaque (IPC) previamente tratadas con calor, y entonces las burbujas se pasan por autoclave durante 45 minutos a 121°C. Todos los lentes tienen una excelente lubricidad, humectabilidad , y resistencia al agrietamiento superficial. Algunos de los lentes muestran adhesión de suciedad a partir de las toallas de papel, como se indica en la Tabla 1.
Tabla 1 Ejemplo 10 Se evalúan los copolímeros de metacriloiloxi-etil-fosforil-colina (MPC) con un monómero vinílico que contiene carboxilo (CH2=CH (CH3)C(0)OC2H4 (0)C2H4COOH (MS), ácido metacrílico (MA)) en ausencia o en la presencia de metacrilato de butilo (BMA), en un sistema de recubrimiento dentro del empaque en combinación con PAE.
Se prepara suero regulado con fosfato (PBS) que contiene NaCI (0.75 por ciento en peso), NaH2P04 H20 (0.0536 por ciento en peso), Na2HPCv2H20 (0.3576 por ciento en peso), y agua desionizada (DI) (97.59 por ciento en peso), y se agrega el 0.2 por ciento de PAE (Polycup 3160). El pH se ajusta a aproximadamente 7.3.
Entonces se agrega el 0.25 por ciento de uno de varios copolímeros de metacriloiloxi-etil-fosforil-colina (MPC) para formar una solución salina de recubrimiento dentro del empaque (IPC), y la solución salina de recubrimiento dentro del empaque (IPC) se trata previamente con calor a 70°C durante 4 horas (tratamiento previo con calor). Durante este tratamiento previo con calor, los MPC y PAE se reticulan parcialmente uno con el otro (es decir, sin consumir todos los grupos azetidinío del PAE), para formar un material polimérico hidrofílico soluble en agua y térmicamente reticulable que contiene grupos azetidinio dentro de la red polimérica ramificada en la solución salina de recubrimiento dentro del empaque (IPC). Después de 4 horas, la solución salina de recubrimiento dentro del empaque (IPC) previamente tratada con calor se filtra a través de filtros de membrana de poliéter-sulfona (PES) de 0.2 mieras (Fisher Scientific catálogo #09-741-04, Thermo Scientific Nalgene #568-0020 (250 mililitros).
Los lentes que tienen un recubrimiento de base de PAA-LbL sobre los mismos, preparados en el Ejemplo 3, se empacan en la solución salina de recubrimiento dentro del empaque (IPC) previamente tratada con calor, y se pasan por autoclave durante aproximadamente 30 minutos a 121°C. La Tabla 2 muestra que todos los lentes poseen excelentes propiedades superficiales.
Tabla 2 * Los números son los porcentajes molares de las unidades monoméricas en el copolímero.
A.S. = Adhesión de suciedad. 1. El WBUT es mayor de 10 segundos Ejemplo 11 Lentes recubiertos con PAA.
Los lentes moldeados por vaciado a partir de una formulación para lentes preparada en el Ejemplo 3 de acuerdo con el proceso de moldeo descrito en el Ejemplo 3, se extraen y se recubren sumergiéndolos en la siguiente serie de baños: 3 baños de metil-etil-cetona (MEK) (22, 78 y 224 segundos); baño de agua desionizada (DI) (56 segundos); 2 baños de solución de recubrimiento de PAA (preparada mediante la disolución de 3.6 gramos de PAA ( .W.: 450kDa, de Lubrizol) en 975 mililitros de 1-propanol y 25 mililitros del ácido fórmico) durante 44 y 56 segundos por separado; y 3 baños de agua desionizada (DI) cada uno durante 56 segundos.
Lentes recubiertos de PAE/PAA.
Los lentes preparados anteriormente con un recubrimiento de base de PAA sobre los mismos se sumergen sucesivamente en los siguientes baños: 2 baños de solución de recubrimiento de PAE, la cual se prepara mediante la disolución del 0.25 por ciento en peso de PAE (Polycup 172, de Hercules) en agua desionizada (DI) y ajustando el pH a aproximadamente 5.0 utilizando hidróxido de sodio, y finalmente se filtra la solución resultante utilizando un filtro de 5 mieras, durante 44 y 56 segundos, respectivamente; y 3 baños de agua desionizada (DI) cada uno durante 56 segundos. Después de este tratamiento, los lentes tienen una capa de PAA y una capa de PAE.
Lentes con recubrimientos de PAA-x-PAE-x-CMC sobre los mismos.
Un lote de lentes con una capa de PAA y una capa de PAE sobre los mismos, se empaca en una carboxi-metil-celulosa de sodio al 0.2 por ciento (CMC, Producto # 7H 3SF PH, Ashland Aqualon) en suero regulado con fosfato (PBS), y el pH se ajusta entonces a 7.2 -7.4. Las burbujas se sellan entonces y se pasan por autoclave durante aproximadamente 30 minutos a 121°C, formando recubrimientos reticulados (PAA-x-PAE-x-CMC) sobre los lentes.
Lentes con recubrimientos de PAA-x-PAE-x-HA sobre los mismos.
Otro lote de lentes con una capa de PAA y una capa de PAE sobre los mismos, se empaca en ácido hialurónico al 0.2 por ciento (HA, Producto # 6915004, Novozymes) en suero regulado con fosfato (PBS), y el pH se ajusta entonces a 7.2 - 7.4. Las burbujas se sellan entonces y se pasan por autoclave durante aproximadamente 30 minutos a 121°C, formando recubrimientos reticulados (PAA-x-PAE-x-HA) sobre los lentes.
Los lentes resultantes ya sea con el recubrimiento de PAA-x-PAE-x-CMC o con el recubrimiento de PAA-x-PAE-x-HA sobre los mismos, no muestran ningún teñido con Negro de Sudán, ninguna adhesión de suciedad, y ningún agrietamiento bajo examinación al microscopio. Los lentes con el recubrimiento de PAA-x-PAE-x-CMC sobre los mismos tienen un ángulo de contacto promedio de 30 + 3 grados, mientras que los lentes con el recubrimiento de PAA-x-PAE-x-HA sobre los mismos tienen un ángulo de contacto promedio de 20 + 3 grados.
Ejemplo 12 Preparación de solución de IPC.
Se prepara una mezcla de reacción mediante la disolución del 2.86 por ciento en peso de mPEG-SH2000 (Metoxi-Poli-(Etilen-glicol)-Tiol, Mw promedio 2000, Producto #MPEG-SH2000, Laysan Bio Inc.), junto con el 2 por ciento en peso de PAE (Kymene de Ashland, como una solución acuosa, y se utiliza tal como se recibe, con un contenido de azetidinio de 0.46 ensayado con RMN) en suero regulado con fosfato (PBS), y el pH final se ajusta hasta 7.5. La solución se trata con calor durante aproximadamente 4 horas a 45°C (tratamiento previo con calor). Durante este tratamiento previo con calor, el mPEG-SH2000 y el PAE se hacen reaccionar uno con el otro para formar un material polimérico hidrofílico soluble en agua y térmicamente reticulable que contiene grupos azetidinio y cadenas de polímeros de polietilenglicol químicamente injertadas. Después del tratamiento con calor, la solución se diluye 10 veces con suero regulado con fosfato (PBS) conteniendo citrato de sodio al 0.25 por ciento, el pH se ajusta a aproximadamente 7.2 a 7.4, y entonces se filtra utilizando un filtro de membrana de . poliéter-sulfona (PES) de 0.22 mieras. La solución salina de recubrimiento final dentro del empaque (IPC) contiene el 0.286 por ciento en peso del material polimérico hidrofílico (que consiste en aproximadamente el 59 por ciento en peso de cadenas de MPEG-SH2000 y aproximadamente el 41 por ciento en peso de cadenas de PAE), y el 0.25 por ciento de dihidrato de citrato de sodio. El suero regulado con fosfato (PBS) se prepara mediante la disolución del 0.74 por ciento de NaCI, el 0.053 por ciento de NaH2P04.H20, y el 0.353 por ciento de Na2HP04.2H20 en agua.
Lentes con recubrimientos reticulados sobre los mismos.
Los lentes recubiertos con PAA a partir del Ejemplo 11 se empacan en la solución salina de recubrimiento anterior dentro del empaque (IPC) en estuches de empaque de lentes de polipropileno, y entonces se pasan por autoclave durante aproximadamente 30 minutos a aproximadamente 121°C, formando un recubrimiento reticulado sobre los lentes.
Los lentes finales no muestran ninguna adhesión de suciedad ni líneas de agrietamiento después de frotar el lente. Los lentes están muy lubricados en una prueba de frotamiento con los dedos, comparables con los lentes recubiertos con PAA de control.
Se llevan a cabo una serie de experimentos con el fin de estudiar los efectos de las condiciones (tiempo de reacción y concentración de la solución de mPEG-SH2000 (con una concentración constante de PAE del 2 por ciento) sobre las propiedades superficiales de los lentes resultantes recubiertos con la solución salina de recubrimiento dentro del empaque (IPC). Los resultados se muestran en la Tabla 3.
Tabla 3 A.S. = Adhesión de suciedad.
WCA = Ángulo de contacto con agua. 1. Concentración de PAE: 2 por ciento en A medida que aumenta la concentración de la solución de mPEG-SH2000, se incrementa la lubricidad del de conformidad con lo anterior. Se cree que el aumento en el ángulo de contacto de la superficie se puede deber al aumento de la densidad de los grupos metilo terminales sobre la superficie con el aumento de la densidad de injerto, con altas densidades de injerto, correspondientes a una concentración de la solución del 0.6 por ciento, el ángulo de contacto se aproxima a las mediciones obtenidas sobre sustratos planos injertados con una monocapa de Polietilenglicol (PEG) (Referencia: Langmuir 2008, 24, 10646-10653).
Ejemplo 13 Se llevan a cabo una serie de experimentos con el fin de estudiar los efectos del peso molecular del mPEG-SH. La solución salina de recubrimiento dentro del empaque (IPC) se prepara de una manera similar al procedimiento descrito en el Ejemplo 12. Sin embargo, se utilizan los siguientes mPEG-SH para preparar la solución salina: mPEG-SH1000, mPEG-SH2000, mPEG-SH5000 y mPEG-SH20000. Todas las soluciones salinas se someten al tratamiento con calor a 45°C durante 4 horas, y a una dilución de 10 veces. Los resultados y la condiciones de reacción se muestran en seguida.
A.S. = Adhesión de suciedad.
WCA = Ángulo de contacto con agua.
* La concentración inicial de MPEG-SH en la solución salina de recubrimiento dentro del empaque (IPC) con el 2 por ciento de PAE en la misma antes del tratamiento previo con calor, y la dilución de 10 veces.
Ejemplo 14 Se prepara una mezcla de reacción mediante la disolución del 2.5 por ciento de mPEG-SH 2000, el 10 por ciento de PAE (Kymene de Ashland, como una solución acuosa, y se utiliza tal como se recibe, con un contenido de azetidinio de 0.46 ensayado con RMN) en suero regulado con fosfato (PBS), y el 0.25 por ciento de dihidrato de citrato de sodio. El pH de esta solución se ajusta entonces a 7.5 y también se desgasifica mediante burbujeo de gas de nitrógeno a través del recipiente durante 2 horas. Esta solución posteriormente se trata con calor durante aproximadamente 6 horas a 45°C, formando un material polimérico hidrofílico térmicamente reticulable que contiene grupos mPEG-SH2000 químicamente injertados sobre el polímero mediante la reacción con los grupos azetidinio del PAE. Después del tratamiento con calor, la solución se diluye 50 veces utilizando suero regulado con fosfato (PBS) que contiene el 0.25 por ciento de citrato de sodio, el pH se ajusta a 7.2~7.4, y entonces se filtra utilizando un filtro de membrana de poliéter-sulfona (PES) de 0.22 mieras. La solución salina de recubrimiento final dentro del empaque (IPC) contiene aproximadamente el 0.30 por ciento en peso del material polimérico (que consiste en aproximadamente el 17 por ciento en peso de mPEG-SH2000, y aproximadamente el 83 por ciento en peso de PAE), y el 0.25 por ciento de dihidrato de citrato de sodio.
Los lentes recubiertos con PAA a partir del Ejemplo 11 se empacan en la solución salina de recubrimiento anterior dentro del empaque (IPC), en estuches de empaque de lentes de polipropileno, y entonces se pasan por autoclave durante aproximadamente 30 minutos a aproximadamente 121°C, formando un recubrimiento reticulado sobre los lentes.
Los lentes finales no muestran adhesión de suciedad ni líneas de agrietamiento después de frotar el lente. Los lentes de prueba están muy lubricados en una prueba de frotamiento con los dedos, comparables con los lentes recubiertos con PAA de control.
Ejemplo 15 Se prepara una mezcla de reacción mediante la disolución del 3.62 por ciento de mPEG-NH2 550 (metoxi-poli-(etilenglicol)-amina, M.W. ~ 550 (Producto #MPEG-NH2-550, Laysan Bio Inc.) junto con el 2 por ciento de PAE (Kymene de Ashland, como una solución acuosa, y se utiliza tal como se recibe, proporción de azetidinio de 0.46 ensayada con RMN) en suero regulado con fosfato (PBS), y el pH final se ajusta a 10. La solución se trata con calor durante aproximadamente 4 horas a 45°C, formando un material polimérico hidrofílico térmicamente reticulable que contiene grupos MPEG-NH2- 550 químicamente injertados sobre el polímero mediante la reacción con los grupos azetidinio del PAE. Después del tratamiento con calor, la solución se diluye 10 veces con suero regulado con fosfato (PBS) que contiene el 0.25 por ciento de citrato de sodio, el pH se ajusta a 7.2~7.4, y entonces se filtra utilizando un filtro de membrana de poliéter-sulfona (PES) de 0.22 mieras. La solución salina de recubrimiento final dentro del empaque (IPC) contiene aproximadamente el 0.562 por ciento en peso del material polimérico (que consiste en el 64 por ciento en peso de MPEG-SH2000 y aproximadamente el 36 por ciento en peso de PAE), y el 0.25 por ciento de dihidrato de citrato de sodio. El suero regulado con fosfato (PBS) se prepara mediante la disolución del 0.74 por ciento de NaCI, el 0.053 por ciento de NaH2P04.H20, y el 0.353 por ciento de Na2HP0 *2H20 en agua.
Los lentes recubiertos con PAA a partir del Ejemplo 11 se empacan en la solución salina de recubrimiento anterior dentro del empaque (IPC) en estuches de empaque de lentes de polipropileno, y entonces se pasan por autoclave durante aproximadamente 30 minutos a aproximadamente 121°C, formando un recubrimiento reticulado sobre los lentes.
Los lentes finales no muestran adhesión de suciedad ni se observan líneas de agrietamiento después de frotar digitalmente (con los dedos) el lente.
Ejemplo 16 El Poloxámero 108 (muestra), y el Nelfilcon A (CIBA VISION) se utilizan tal como se reciben. Nelfilcon A es un poli-alcohol vinílico polimerizable obtenido mediante la modificación de un poli-alcohol vinílico (por ejemplo, Gohsenol KL-03 de Nippon Gohsei, o similares) con N-(2,2-dimetoxi-etil)-acrilamida bajo condiciones de reacción de formación de acetal cíclico (Bühler y colaboradores, CHIMIA, 53 (1999), 269-274, incorporado a la presente como referencia en su totalidad). Aproximadamente el 2.5 por ciento de unidades de alcohol vinílico en Nelfilcon A se modifican mediante la N-(2,2-dimetoxi-etil)- acrilamida.
Se prepara una solución salina de IPC mediante la disolución del 0.004 por ciento de poloxámero 108, el 0.8 por ciento de Nelfilcon A, el 0.2 por ciento de PAE (Kymene, Polycup 3160), el 0.45 por ciento de NaCI, y el 1.1 por ciento de fosfato ácido de disodio (dihidrato) en agua desionizada (DI). La solución salina se trata previamente con calor con agitación durante 2 horas a aproximadamente 65°C - 70°C. Después del tratamiento previo con calor, la solución salina se deja enfriar a temperatura ambiente, y entonces se filtra utilizando un filtro de PES de 0.2 mieras.
Los lentes preparados en el Ejemplo 3 se colocan en un estuche de empaque para lentes de polipropileno con 0.6 mililitros de la solución salina de recubrimiento dentro del empaque (IPC) (se agrega la mitad de la solución salina antes de insertar el lente). Entonces se sella la burbuja con lámina y se pasa por autoclave durante aproximadamente 30 minutos a 121°C.
Los lentes de prueba no muestran adhesión de suciedad después de que se frotan contra una toalla de papel. Los lentes tuvieron un tiempo de rompimiento de agua (WBUT) por arriba de 10 segundos. Cuando se observan bajo el microscopio con lámina oscura, no se pueden ver líneas de agrietamiento después de frotar los lentes entre los dedos. El lente tiene mucha más lubricidad que los lentes a partir del Ejemplo 4, pero todavía no tienen tanta lubricidad como los lentes de control recubiertos con PAA empacados en suero regulado con fosfato (PBS).
Ejemplo 17 A. Síntesis de polisiloxano de cadena extendida etilénica- mente funcionalizado al 80 por ciento El KF-6001A (a,u>-bis-(2-hidroxi-etoxi-propil)-poli-dimetil- siloxano, Mn = 2000, de Shin-Etsu), y el KF-6002A (a,co-bis-(2- hidroxi-etoxi-propil)-poli-dimetil-siloxano, Mn = 3400, de Shin-Etsu) se secan por separado a aproximadamente 60°C durante 12 horas (o durante la noche), bajo un alto vacío en un matraz de un solo cuello. Los pesos molares equivalentes de OH del KF-6001A y el KF-6002A se determinan mediante la titulación de los grupos hidroxilo, y se utilizan para calcular el miliequivalente molar para utilizarse en la síntesis.
Un recipiente de reacción de un litro se evacúa durante la noche para remover la humedad, y el vacío se rompe con nitrógeno seco. Se cargan 75.00 gramos (75 miliequivalentes) del KF6001A seco en el reactor, y entonces se agregan al reactor 16.68 gramos (150 miliequivalentes) de IPDI recién destilada. El reactor se purga con nitrógeno y se calienta a 45°C con agitación, y entonces se agregan 0.30 gramos de DBTDL. El reactor se sella, y se mantiene un flujo positivo de nitrógeno. Se presenta una exotermia, después de de lo cual, la mezcla de reacción se deja enfriar y se agita a 55°C durante 2 horas. Después de alcanzar la exotermia, se agregan 248.00 gramos (150 miliequivalentes) de KF6002A seco al reactor a 55°C, y entonces se agregan 100 microlitros de DBTDL. El reactor se agita durante cuatro horas. Se interrumpe el calentamiento, y se permite que el reactor se enfríe durante la noche. Se interrumpe el burbujeo de nitrógeno, y el reactor es abre a la atmósfera durante 30 minutos con agitación moderada. Se forma un polisiloxano de cadena extendida terminado en hidroxilo que tiene 3 segmentos de polisiloxano, HO-PDMS-IPDI-PDMS-IPDI-PDMS-OH (o HO-CE- PDMS-OH).
Para el polisiloxano etilénicamente funcionalizado al 80 por ciento, se agregan al reactor 18.64 gramos (120 mili-equivalentes) de IEM, junto con 100 microlitros de DBTDL. El reactor se agita durante 24 horas, y entonces el producto (80 por ciento de CE-PDMS tapado con IEM) se decanta y se almacena bajo refrigeración.
B. Síntesis de prepolímero de polisiloxano ramificado anfifílico no absorbente de radiación ultravioleta (UV) Un reactor encamisado de 1 litro se equipa con un embudo de adición de 500 mililitros, agitación superior, condensador de reflujo con adaptador de entrada de nitrógeno/vacío, termómetro, y adaptador de muestreo. El reactor se carga con 45.6 gramos del CE-PDMS tapado con IEM al 80 por ciento preparado anteriormente, y se sella. Se carga una solución de 0.65 gramos de metacrilato de hidroxi-etilo (HEMA), 25.80 gramos de DMA, 27.80 gramos de metacrilato de (tris-(trimetil-silil))-siloxi-propilo) (TRIS), en 279 gramos de acetato de etilo, en el embudo de adición. El reactor se desgasifica a <1 mbar durante 30 minutos a temperatura ambiente con una bomba de alto vacío. La solución monomérica se desgasifica a 100 mbar y a temperatura ambiente (RT) durante 10 minutos en tres ciclos, rompiendo el vacío con nitrógeno entre los ciclos de desgasificación. La solución monomérica se carga entonces en el reactor, y entonces la mezcla de reacción se agita y se calienta a 67°C. Mientras se calienta, se carga una solución de 1.50 gramos de mercaptoetanol (agente de transferencia de cadena, CTA), y 0.26 gramos de azoisobutironitrilo disueltos en 39 gramos de acetato de etilo en el embudo de adición, y se desoxigena tres veces a 100 mbar y a temperatura ambiente (RT) durante 10 minutos. Cuando la temperatura del reactor alcanza 67°C, se agrega la solución de iniciador/CTA a la solución de PDMS/monómero en el reactor. La reacción se deja proceder durante 8 horas, y entonces se interrumpe el calentamiento, y la temperatura del reactor se lleva hasta la temperatura ambiente dentro de 15 minutos.
La mezcla de reacción resultante entonces se pasa por sifón hacia un matraz seco de un solo cuello con tapa hermética, y se agregan 4.452 gramos de IEM con 0.21 gramos de DBTDL. La mezcla se agita durante 24 horas a temperatura ambiente, formando el prepolímero de polisiloxano ramificado anfifílico no absorbente de radiación ultravioleta (UV). A esta solución de mezcla se le agregan 100 microlitros de una solución de hidroxi-tetrametilen-piperoniloxilo en acetato de etilo (2 gramos/20 mililitros). Entonces la solución se concentra hasta 200 gramos (aproximadamente el 50 por ciento), utilizando un evaporador giratorio a 30°C, y se filtra a través de un papel filtro con un tamaño de poros de 1 miera. Después de intercambiar el solvente a 1-propanol, la solución se concentra adicionalmente hasta la concentración deseada.
C. Síntesis de prepolímero de polisiloxano ramificado anfifílico absorbente de radiación ultravioleta (UV) Un reactor encamisado de 1 litro se equipa con un embudo de adición de 500 mililitros, agitación superior, condensador de reflujo con adaptador de entrada de nitrógeno/vacío, termómetro, y adaptador de muestreo. El reactor se carga entonces con 45.98 gramos del CE-PDMS tapado con IEM al 80 por ciento preparado anteriormente, y el reactor se sella. Una solución de 0.512 gramos de HEMA, 25.354 gramos de DMA, 1.38 gramos de metacrilato Norbloc, 26.034 gramos de Tris, en 263 gramos de acetato de etilo, se carga en el embudo de adición. El reactor se desgasifica a <1mbar durante 30 minutos a temperatura ambiente con una bomba de alto vacío. La solución monoménca se desgasifica a 100 mbar y a temperatura ambiente (RT) durante 10 minutos en tres ciclos, rompiendo el vacío con nitrógeno entre los ciclos de desgasificación. La solución monomérica se carga entonces en el reactor, y entonces la mezcla de reacción se agita y se calienta a 67°C. Mientras se calienta, se carga una solución de 1.480 gramos de mercaptoetanol (agente de transferencia de cadena, CTA), y 0.260 gramos de azoisobutironitrilo disueltos en 38 gramos de acetato de etilo en el embudo de adición, y se desoxigena tres veces a 100 mbar y a temperatura ambiente durante 10 minutos. Cuando la temperatura del reactor alcanza 67°C, se agrega la solución de iniciador/CTA a la solución de PDMS/monómero en el reactor. La reacción se deja proceder durante 8 horas, y entonces se interrumpe el calentamiento, y la temperatura del reactor se lleva hasta la temperatura ambiente dentro de 15 minutos.
La mezcla de reacción resultante entonces se pasa por sifón hacia un matraz seco de un solo cuello con tapa hermética, y se agregan 3.841 gramos de acrilato de isocianatoetilo, con 0.15 gramos de DBTDL. La mezcla se agita durante 24 horas a temperatura ambiente, formando un prepolímero de polisiloxano ramificado anfifílico absorbente de radiación ultravioleta (UV). A esta solución de mezcla se le agregan 100 microlitros de una solución de hidroxi-tetrametilen-piperoniloxilo en acetato de etilo (2 gramos/20 mililitros). Entonces la solución se concentra hasta 200 gramos (aproximadamente el 50 por ciento), utilizando un evaporador giratorio a 30°C, y se filtra a través de un papel filtro con un tamaño de poros de 1 miera.
D-1: Formulación para lentes con prepolímero de polisiloxano no absorbente de radiación ultravioleta (UV) En un matraz ámbar de 100 mililitros, se agregan 4.31 gramos de la solución sintetizada de macrómeros (al 82.39 por ciento en 1-propanol) preparada anteriormente. En un frasco de 20 mililitros, se disuelven 0.081 gramos de TPO y 0.045 gramos de 1 ,2-dimiristoil-sn-glicero-3-fosfocolina (DMPC) en 10 gramos de 1-propanol, y entonces se transfieren a la solución de macrómeros. Después de que la mezcla se concentra hasta 5.64 gramos utilizando un evaporador giratorio a 30°C, se agregan 0.36 gramos de DMA, y la formulación se homogeneiza a temperatura ambiente. Se obtienen 6 gramos de una formulación para lentes transparente D-1.
D-2: Formulación para lentes con prepolímero de polisiloxano absorbente de radiación ultravioleta (UV) (DMA al 4 por ciento) En un matraz ámbar de 100 mililitros, se agregan 24.250 gramos de la solución de macromeros preparada anteriormente (al 43.92 por ciento en acetato de etilo). En un frasco de 50 mililitros, se disuelven 0.15 gramos de TPO y 0.75 gramos de DMPC en 20 gramos de 1-propanol, y entonces se transfieren a la solución de macromeros. Se extraen 20 gramos de solvente utilizando un evaporador giratorio a 30°C, seguido por la adición de 20 gramos de 1-propanol. Después de dos ciclos, la mezcla se concentra hasta 14.40 gramos. A esta mezcla se le agregan 0.6 gramos de DMA, y la formulación se homogeneiza a temperatura ambiente. Se obtienen 15 gramos de una formulación para lentes transparente D-2.
D-3: Formulación para lentes con prepolímero de polisiloxano absorbente de radiación ultravioleta (UV) (2 por ciento de DMA / 2 por ciento de HEA) En un matraz ámbar de 100 mililitros, se agregan 24.250 gramos de solución de macrómeros preparada anteriormente (al 43.92 por ciento en acetato de etilo). En un frasco de 50 mililitros, se disuelven 0.15 gramos de TPO y 0.75 gramos de DMPC en 20 gramos de 1-propanol, y entonces se transfieren a la solución de macrómeros. Se extraen 20 gramos de solvente utilizando un evaporador giratorio a 30°C, seguido por la adición de 20 gramos de 1-propanol. Después de dos ciclos, la mezcla se concentra hasta 14.40 gramos. A esta mezcla se le agregan 0.3 gramos de DMA y 0.3 gramos de HEA, y la formulación se homogeneiza a temperatura ambiente. Se obtienen 15 gramos de una formulación para lentes transparente D-3.
Ejemplo 18 E: Unión covalente de polímeros de recubrimiento de PAE modificados Los monómeros que contienen grupos amina, clorhidrato de N- (3-amino-propil)-metacrilamida (APMAA-HCI) o clorhidrato de N-(2- amino-etil)-metacrilamida (AEMAA-HCI) se adquieren en Polisciences, y se utilizan tal como se reciben. La poli-(amidoamina- epiclorohidrina) (PAE) se recibe de Ashland como una solución acuosa, y se utiliza tal como se recibe. La poli-(acrilamida-co-ácido acrílico) (poli-(AAm-co-AA) (90/10) de Polisciences, mPEG-SH de Laysan Bio, y poli-(MPC-co-AeMA) (es decir, un copolímero de metacriloiloxi-etil-fosforil-colina (MPC), y metacrilato de amino-etilo (AeMA)) de NOF, se utilizan tal como se reciben.
El monómero APMAA-HCI se disuelve en metanol y se agrega a las formulaciones para lentes D-1, D-2 y D-3 (preparadas en el Ejemplo 17) hasta alcanzar una concentración del 1 por ciento en peso.
La solución salina reactiva de empaque se prepara mediante la disolución de los componentes enlistados en la Tabla 5, junto con las sales reguladoras apropiadas en agua desionizada (DI). La solución salina se trata previamente con calor mediante su agitación durante 8 horas a aproximadamente 60°C. Después del tratamiento previo con calor, la solución salina se deja enfriar a temperatura ambiente, y entonces se filtra utilizando un filtro de PES de 0.2 mieras.
Tabla 4 La formulación para lentes D-1 preparada en el Ejemplo 17 se modifica mediante la adición del monómero APMAA-HCI (solución de suministro de APMMA-HCL en 1:1 de metanol.propanol), y se cura a 16 mW/cm2 con un filtro de 330 nanómetros. Las formulaciones para lentes D-2 y D-3 preparadas en el Ejemplo 17 se modifican mediante la adición del monómero APMAA-HCI, y se curan a 4.6 mW/cm2 con un filtro de 380 nanómetros.
Lentes de DSM.
Las porciones hembras de moldes de lentes de polipropileno se llenan con aproximadamente 75 microlitros de una formulación para lentes preparada como anteriormente, y los moldes se cierran con la porción macho de los moldes de lentes de polipropileno (moldes de curva base). Los lentes de contacto se obtienen curando los moldes cerrados durante aproximadamente 5 minutos con una fuente de irradiación ultravioleta (UV) (foco Hamamatsu con un filtro de corte de 330 nanómetros a una intensidad de aproximadamente 16 mW/cm2.
Lentes de LS.
Los lentes de LS se preparan mediante moldeo por vaciado a partir de una formulación para lentes preparada como anteriormente en un molde reutilizable, similar al molde mostrado en las Figuras 1 a 6 de las Patentes de los Estados Unidos de Norteamérica Números 7,384,590 y 7,387,759 (Figuras 1 a 6). El molde comprende una mitad de molde hembra hecha de CaF2, y una mitad de molde macho hecha de PMMA. La fuente de irradiación ultravioleta (UV) es un foco Hamamatsu con un filtro de corte de 380 nanómetros a una intensidad de aproximadamente 4.6 mW/cm2. La formulación para lentes en el molde se irradia con irradiación ultravioleta (UV) durante aproximadamente 30 segundos.
La formulación para lentes D- modificada con APMAA-HCI se cura de acuerdo con los métodos para DSM y LS descritos anteriormente, mientras que con la formulación para lentes D-2 ó D-3 se cura de acuerdo con el método para LS descrito anteriormente.
Los lentes moldeados se extraen en metil-etil-cetona, se hidratan, y se empacan en una de las soluciones salinas descritas en la Tabla 4. Los lentes se colocan en un estuche de empaque para lentes de polipropileno con 0.6 mililitros de la solución salina de recubrimiento dentro del empaque (IPC) (se agrega la mitad de la solución salina antes de insertar el lente). Entonces se sella la burbuja con lámina y se pasa por autoclave durante 30 minutos a 121°C.
La evaluación de la superficie del lente muestra que ninguno de los lentes de prueba tuvo adhesión alguna de suciedad después de frotarse contra una toalla de papel. Cuando se observan bajo el microscopio de campo oscuro, no hay líneas de agrietamiento visibles después de frotar los lentes entre los dedos.
Se miden la humectabilidad (WBUT), lubricidad, y el ángulo de contacto de la superficie del lente, y los resultados se resumen en la Tabla 5. Los lentes se hacen de acuerdo con el método para DSM a menos que se especifique de otra manera. La lubricidad se califica contra una escala cualitativa de 0 a 5, en donde los números más bajos indican una mayor lubricidad. En general, se muestra que todas las propiedades mejoran después de la aplicación del recubrimiento dentro del empaque.
Tabla 5 número es el número de solución salina de empaque mostrado en la Tabla 4. 2. Lentes LS.
Ejemplo 19 Preparación de formulaciones para lentes Se prepara una formulación para lentes mediante la disolución de los componentes en 1-propanol, para tener la siguiente composición: aproximadamente el 32 por ciento en peso del macrómero CE-PDMS preparado en el Ejemplo 2, aproximadamente el 21 por ciento en peso de Tris-Am, aproximadamente el 23 por ciento en peso de DMA, aproximadamente el 0.6 por ciento en peso de L-PEG, aproximadamente el 1 por ciento en peso de DC1173, aproximadamente el 0.1 por ciento en peso de Visitint (dispersión al 5 por ciento de pigmento azul de ftalocianina de cobre en TRIS), aproximadamente el 0.8 por ciento en peso de DMPC, aproximadamente 200 ppm de H-tempo, y aproximadamente el 22 por ciento en peso de 1-propanol.
Preparación de los Lentes.
Los lentes se preparan mediante moldeo por vaciado a partir de la formulación para lentes preparada anteriormente, en un molde reutilizable (la mitad de molde hembra de cuarzo y la mitad de molde macho de vidrio), similar al molde mostrado en las Figuras 1 a 6 de las Patentes de los Estados Unidos de Norteamérica Números 7,384,590 y 7,387,759 (Figuras 1 a 6). La formulación para lentes en los moldes se irradia con irradiación ultravioleta (UV) (13.0 mW/cm2) durante aproximadamente 24 segundos.
Solución de recubrimiento de PAA.
Se prepara una solución de recubrimiento de PAA mediante la disolución de una cantidad de PAA (M.W.: 450 kDa, de Lubrizol) en un volumen dado de 1-propanol, para tener una concentración de aproximadamente el 0.36 por ciento en peso, y el pH se ajusta con ácido fórmico a aproximadamente 2.0.
Lentes recubiertos con PAA.
Los lentes de contacto moldeados por vaciado como anteriormente, se extraen y se recubren sumergiéndolos en la siguiente serie de baños: baño de agua desionizada (DI) (aproximadamente 56 segundos); 6 baños de metil-etil-cetona (MEK) (aproximadamente 44, 56, 56, 56, 56, y 56 segundos, respectivamente); baño de agua desionizada (DI) (aproximadamente 56 segundos); un baño de solución de recubrimiento de PAA (de aproximadamente el 0.36 por ciento en peso, acidificado con ácido fórmico a aproximadamente un pH de 2.0) en 1-propanol al 100 por ciento (aproximadamente 44 segundos); un baño de una mezcla de agua/1-propanol, 50 por ciento/50 por ciento (aproximadamente 56 segundos); 4 baños de agua desionizada (DI) cada uno durante aproximadamente 56 segundos; un baño de suero regulado con fosfato (PBS) durante aproximadamente 56 segundos; y un baño de agua desionizada (DI) durante aproximadamente 56 segundos.
Solución salina de IPC.
La sal sódica parcial de poli-(AAm-co-AA)-(90/10) (contenido de sólidos de aproximadamente el 90 por ciento, poli-(AAm-co-AA) 90/10, Mw 200,000) se adquiere en Polisciences, Inc., y se utiliza tal como se recibe. El PAE (Kymene, un contenido de azetidinio de 0.46 ensayado con RMN) se adquiere en Ashland como una solución acuosa, y se utiliza tal como se recibe. Se prepara una solución salina de recubrimiento dentro del empaque (IPC) mediante la disolución de aproximadamente el 0.07 por ciento en peso/peso de poli-(AAm-co-AA)-(90/10), y aproximadamente el 0.15 por ciento de PAE (un equivalente milimolar de azetidinio inicial de aproximadamente 8.8 milimoíes) en suero regulado con fosfato (PBS) (aproximadamente el 0.044 por ciento en peso/peso de NaH2P04 H20, aproximadamente el 0.388 por ciento en peso/peso de Na2HP0 -2H20, aproximadamente el 0.79 por ciento en peso/peso de NaCI), y se ajusta el pH a aproximadamente 7.2 a 7.4. Entonces la solución salina de recubrimiento dentro del empaque (IPC) se trata previamente con calor durante aproximadamente 4 horas a aproximadamente 70°C (tratamiento previo con calor) Durante este tratamiento previo con calor, el poli-(AAm-co-AA) y el PAE se reticulan parcialmente uno con el otro (es decir, sin consumir todos los grupos azetidinio del PAE), para formar un material polimérico hidrofílico soluble en agua y térmicamente reticulable que contiene grupos azetidinio dentro de la red polimérica ramificada en la solución salina de recubrimiento dentro del empaque (IPC). Después del tratamiento previo con calor, la solución salina de recubrimiento dentro del empaque (IPC) se filtra utilizando un filtro de membrana de poliéter-sulfona (PES) de 0.22 mieras, y se enfría de regreso hasta la temperatura ambiente. Entonces' se agregan 10 ppm de peróxido de hidrógeno a la solución salina de recubrimiento final dentro del empaque (IPC) para prevenir el crecimiento de biocarga, y la solución salina de recubrimiento dentro del empaque (IPC) se filtra utilizando un filtro de membrana de poliéter-sulfona (PES) de 0.22 mieras.
Aplicación de recubrimiento reticulado.
Los lentes que tienen un recubrimiento de base de PAA-LbL sobre los mismos preparados anteriormente, se colocan en estuches de empaque de lentes de polipropileno (un lente por estuche) con 0.6 mililitros de la solución salina de recubrimiento dentro del empaque (IPC) (se agrega la mitad de la solución salina antes de insertar el lente). Las burbujas se sellan entonces con lámina, y se pasan por autoclave durante aproximadamente 30 minutos a aproximadamente 121°C, formando los lentes de contacto de hidrogel de silicona (SiHy) con recubrimientos reticulados (PAA-x-material polimérico hidrofílico) sobre los mismos.
Caracterización de lentes de hidrogel de silicona (SiHy).
Los lentes de contacto de hidrogel de silicona (SiHy) con recubrimientos reticulados (PAA-x-material polimérico hidrofílico) sobre los mismos resultantes no muestran adhesión de suciedad después de que se frotan contra una toalla de papel, mientras que los lentes de control (empacados en suero regulado con fosfato (PBS), es decir, los lentes que tienen una capa de PAA no covalentemente unida sobre los mismos) muestran una severa adhesión de suciedad. Los lentes tienen una permeabilidad al oxígeno (Dkc o Dk intrínseca estimada) de 146 barrers, un módulo elástico en volumen de 0.76 MPa, un contenido de agua de aproximadamente el 32 por ciento en peso, una permeabilidad relativa a los iones de aproximadamente 6 (en relación con el lente Alsacon), un ángulo de contacto de aproximadamente 34 a 47 grados, y un tiempo de rompimiento de agua (WBUT) de más de 10 segundos. Cuando se observa bajo el microscopio de campo oscuro, no se pueden ver las líneas de agrietamiento después de frotar el lente de prueba. Los lentes están muy lubricados en una prueba de frotamiento con los dedos y son equivalentes a los lentes de control.
Ejemplo 20 Los lentes de hidrogel de silicona (SiHy) y las soluciones salinas de recubrimiento dentro del empaque (IPC) en los empaques para lentes después de su paso por autoclave, los cuales se preparan en los Ejemplos 6, 14 y 19, se someten a los siguientes estudios de biocompatibilidad.
Evaluación de citotoxicidad in-vitro.
Los lentes de hidrogel de silicona (SiHy) se evalúan by el Ensayo de Material de Contacto Directo USP. Los extractos del lente se evalúan mediante el Ensayo de Inhibición de Crecimiento Celular CEN ISO y de Elución MEM USP, y la solución salina de recubrimiento dentro del empaque (IPC) de los empaques después de pasar por la autoclave se evalúa mediante una prueba de Elución Modificada. Todos los lentes y extractos de lentes evaluados están bien dentro de los criterios de aceptación para cada prueba y no se observa ninguna citotoxicidad inaceptable.
Prueba in-vivo.
La Toxicidad Sistémica ISO en el ratón muestra que no hay evidencia de toxicidad sistémica en el ratón con los extractos de lentes. El Estudio de Irritación Ocular ISO en el conejo muestra que los extractos de lentes no se consideran irritantes para el tejido ocular del conejo. El Estudio de Irritación Ocular ISO en el conejo muestra que la solución salina de recubrimiento dentro del empaque (IPC) en los empaques después de pasar por la autoclave no se considera un irritante para el tejido ocular del conejo. Los lentes usados en un modo de uso desechable diariamente durante 22 días consecutivos no son irritantes para el modelo de conejo, y los ojos tratados con los lentes de prueba son similares a los ojos tratados con los lentes de control. El Estudio de Sensibilización ISO (Prueba de Maximización de Soluciones de Empaque en Cobayo) muestra que la solución salina de recubrimiento dentro del empaque (IPC) después de pasar por la autoclave no provocan ninguna sensibilización retardada al contacto dérmico en el cobayo. El Estudio de Sensibilización ISO (Prueba de Maximización de Extractos de Lentes en Cobayo) muestra que los extractos de cloruro de sodio y aceite de ajonjolí de los lentes no provocan una sensibilización retardada al contacto dérmico en el cobayo.
Prueba de genotoxicidad.
Cuando se prueban las soluciones salinas de recubrimiento dentro del empaque (IPC) a partir de los empaques para lentes y los extractos de lentes de hidrogel de silicona (SiHy) en el Ensayo de Mutación Inversa Bacteriana (Prueba de Ames), se encuentra que los extractos de lentes y las soluciones salinas de recubrimiento dentro del empaque (IPC) se consideran no mutagénicos para las cepas de prueba de Salmonela typhimurium TA98, TA100, TA 535 y TA1537 y para Escherichia coli WPuvrA. Cuando los extractos de lentes de hidrogel de silicona (SiHy) se prueban en el Ensayo de Micronúcleo de Eritrocitos de Mamífero, no tienen actividad clastogénica y son negativos en la prueba de micronúcleo de médula ósea de ratón. Cuando las soluciones salinas de recubrimiento dentro del empaque (IPC) a partir de los empaques para lentes se prueban de acuerdo con la Prueba de Aberración de Cromosomas en el Ovario de Hámster Chino, las soluciones salinas de recubrimiento dentro del empaque (IPC) son negativas para los ensayos de inducción de aberraciones cromosómicas estructurales y numéricas utilizando células CHO en los sistemas de prueba tanto no activados como activados con S9. Cuando los extractos de lentes de hidrogel de silicona (SiHy) se prueban de acuerdo con la Prueba de Mutación Genética Celular (Ensayo de Mutagénesis de Linfoma de Ratón), los extractos de lentes se muestran negativos en el Ensayo de Mutagénesis de Linfoma de Ratón.
Ejemplo 21 Las composiciones superficiales de los lentes de contacto de hidrogel de silicona (SiHy) preformados (es decir, lente de contacto de hidrogel de silicona (SiHy) sin recubrimiento alguno y antes de aplicar el recubrimiento de base de PAA), los lentes de contacto de hidrogel de silicona (SiHy) con el recubrimiento de PAA (es decir, los lentes antes de sellarse y de pasarse por autoclave en los empaques para lentes con la solución salina de recubrimiento dentro del empaque (IPC)), y los lentes de contacto de hidrogel de silicona (SiHy) con un recubrimiento reticulado sobre los mismos, todos los cuales se preparan de acuerdo con los procedimientos descritos en el Ejemplo 19, se determinan mediante la caracterización de los lentes de contacto secados al vacío con espectroscopia de fotoelectrones de rayos-X (XPS). La espectroscopia de fotoelectrones de rayos-X (XPS) es un método para medir la composición superficial de los lentes con una profundidad de muestreo de aproximadamente 10 nanómetros. En la Tabla 6 se reportan las composiciones superficiales de tres tipos de lentes.
Tabla 6 detecta flúor, más probablemente por la contaminación superficial durante el análisis de XPS del proceso de secado al vacío.
La Tabla 6 muestra que, cuando se aplica un recubrimiento de PAA sobre un lente de hidrogel de silicona (SiHy) (preformado sin recubrimiento), la composición atómica de silicio se reduce sustancialmente (desde el 12.1 por ciento hasta el 4.5 por ciento), y la composición atómica de nitrógeno también se reduce (desde el 6.2 por ciento hasta el 1.6 por ciento). Cuando además se aplica un recubrimiento reticulado sobre el recubrimiento de PAA, la composición superficial es predominantemente de carbono, nitrógeno y oxígeno, que están los tres en la composición atómica (excluyendo el hidrógeno debido a que el XPS no cuenta el hidrógeno en la composición superficial). Estos resultados indican que la capa más externa del lente de contacto de hidrogel de silicona (SiHy) con recubrimiento reticulado probablemente consiste esencialmente en el material polimérico hidrofílico que es el producto de reacción de p o I i - (AAm-co-AA) (90/10) (60 por ciento de C, 22 por ciento de O, y 18 por ciento de N), y PAE.
Los siguientes lentes de hidrogel de silicona (SiHy) comerciales, los cuales se secan al vacío, también se someten al análisis de XPS. Las composiciones superficiales de estos lentes de contacto de hidrogel de silicona (SiHy) comerciales se reportan en la Tabla 7.
Tabla 7 *: Se detecta flúor también en los lentes Advance, Oasys y TruEye, más probablemente por la contaminación superficial durante el análisis de XPS del proceso de secado al vacío: Se encuentra que un lente de contacto de hidrogel de silicona (SiHy) de la invención tiene un contenido nominal de silicona de aproximadamente el 1.4 por ciento en la capa superficial, mucho más bajo que aquél de los lentes de hidrogel de silicona (SiHy) comerciales sin los recubrimientos de plasma (Acuvue® Advance®, Acuvue® Oasys®, TruEyeMR, Biofinity®, AvairaMR), y PureVision® (con oxidación de plasma), y Premio R (con un tratamiento de plasma desconocido), e incluso más bajo que los lentes de hidrogel de silicona (SiHy) con un recubrimiento depositado con plasma que tiene un espesor de aproximadamente 25 nanómetros (N&D® AquaMR y Air Optix® AquaMR). Este valor tan bajo de porcentaje de Si es comparable con el porcentaje atómico de silicona de una muestra de control de polietileno de Goodfellow (LDPE, d = 0.015 milímetros; LS356526 SDS; ET31111512; 3004622910). Estos resultados indican que el valor tan bajo en el análisis de XPS del lente de contacto de hidrogel de silicona (SiHy) secado al vacío de la invención puede ser debido a los contaminantes introducidos durante el proceso de preparación, incluyendo el proceso de secado al vacío y el análisis de XPS, de una manera similar al contenido de flúor observado en los lentes que no contienen flúor. La silicona se ha protegido con éxito del análisis de XPS en los lentes de contacto de hidrogel de silicona (SiHy) de la invención.
También se lleva a cabo el análisis de XPS de los lentes de contacto de hidrogel de silicona (SiHy) de la invención (preparados de acuerdo con los procedimientos descritos en el Ejemplo 19), los lentes de contacto de hidrogel de silicona (SiHy) comerciales (CLARITIMR 1 día, ACUVUE® TruEyeMR (narafilcon A y narafilcon B)), láminas de polietileno de Goodfellow (LDPE, d = 0.015 milímetros; LS356526 SDS; ET31111512; 3004622910), DAILIES® (lentes de hidrogel de poli-alcohol vinílico, es decir, lentes de hidrogel que no son de silicona), y ACUVUE® Moist (lentes de hidrogel de metacrilato de polihidroxi-etilo, es decir, lentes de hidrogel que no son de silicona). Todos los lentes se secan al vacío. Se utilizan láminas de polietileno, DAILIES® y ACUVUE® Moist, como control debido a que no contienen silicona. Las composiciones atómicas de silicona en las capas superficiales de las muestras de prueba son como sigue: 1.3 + 0.2 (lámina de polietileno); 1.7 + 0.9 (DAILIES®); 2.8 + 0.9 (ACUVUE® Moist); 3.7 + 1.2 (tres lentes de hidrogel de silicona (SiHy) preparados de acuerdo con los procedimientos descritos en el Ejemplo 19); 5.8 + 1.5 (CLARITI 1 día); 7.8 + 0.1 (ACUVUE® TruEyeMR (narafilcon A)); y 6.5 + 0.1 (ACUVUE® TruEye R (narafilcon B)). Los resultados para el lente de contacto de hidrogel de silicona (SiHy) de la invención están más cerca de aquéllos de los idrogeles tradicionales que de aquéllos de los hidrogeles de silicona.
Ejemplo 22 PAA marcado con fluoresceína (PAA-F).
El PAA-F se sintetiza en la empresa mediante la unión covalente de la 5-amino-fluoresceína al PAA (Mw 450k). El grado de marcado de la fluoresceína es de un pequeño porcentaje, por ejemplo, de aproximadamente el 2 por ciento molar (o n/(m + n) = 2 por ciento en la fórmula mostrada a continuación): PAA marcado con fluoresceína (PAA-F) X: Fracción de fluoresceína Preparación de Lentes.
Los lentes se preparan mediante moldeo por vaciado a partir de la formulación para lentes preparada anteriormente en el Ejemplo 19, en un molde reutilizable (la mitad de molde hembra de cuarzo y la mitad de molde macho de vidrio), similar al molde mostrado en las Figuras 1 a 6 de las Patentes de los Estados Unidos de Norteamérica Números 7,384,590 y 7,387,759 (Figuras 1 a 6). La formulación para lentes en los moldes se irradia con irradiación ultravioleta (UV) (13.0 mW/cm2) durante aproximadamente 24 segundos.
Solución de recubrimiento de PAA-F.
Se prepara una solución de recubrimiento de PAA-F mediante la disolución de una cantidad de PAA-F preparado anteriormente, en un volumen dado de mezcla de solventes de 1-PrOH/agua (95/5) para tener una concentración de aproximadamente el 0.36 por ciento en peso, y el pH se ajusta con ácido fórmico a aproximadamente 2.0. Se utiliza aproximadamente el 5 por ciento de agua con el objeto de disolver el PAA-F.
Lentes recubiertos con PAA.
Los lentes de contacto moldeados por vaciado se extraen y se recubren sumergiéndolos en la siguiente serie de baños: baño de agua desionizada (DI) (aproximadamente 56 segundos); 6 baños de metil-etil-cetona ( EK) (aproximadamente 44, 56, 56, 56, 56, y 56 segundos, respectivamente); baño de agua desionizada (DI) (aproximadamente 56 segundos); un baño de solución de recubrimiento de PAA-F (aproximadamente el 0.36 por ciento en peso, acidificado con ácido fórmico a aproximadamente un pH de 2.0) en una mezcla de solventes de 1-PrOH/agua (95/5) (aproximadamente 44 segundos); un baño de una mezcla de agua/1-propanol, 50 por ciento/50 por ciento (aproximadamente 56 segundos); 4 baños de agua desionizada (DI) cada uno durante aproximadamente 56 segundos; un baño de suero regulado con fosfato (PBS) durante aproximadamente 56 segundos; y un baño de agua desionizada (DI) durante aproximadamente 56 segundos.
Aplicación de recubrimiento reticulado.
Los lentes que tienen un recubrimiento de base de PAA-LbL sobre los mismos, preparados anteriormente, se colocan en estuches de empaque de lentes de polipropileno (un lente por estuche) con 0.6 mililitros de la solución salina de recubrimiento dentro del empaque (IPC) preparada de acuerdo con los procedimientos descritos en el Ejemplo 19 (se agrega la mitad de la solución salina antes de insertar el lente). Las burbujas se sellan entonces con lámina, y se pasan por autoclave durante aproximadamente 30 minutos a aproximadamente 121°C, formando los lentes de contacto de hidrogel de silicona (SiHy) con recubrimientos reticulados (PAA-x-material polimérico hidrofílico) sobre los mismos.
Microscopio fluorescente de láser confocal.
Se corta una sección transversal de un lente de hidrogel de silicona (SiHy) hidratado con recubrimiento reticulado (preparado anteriormente), y se coloca entre dos cubreobjetos de vidrio, y la imagen se recolecta en un microscopio fluorescente de láser confocal (modelo # Zeiss LSM 510 Vis). Se explora a partir del lado frontal curvo del lente hasta el lado de la curva base del lente, o viceversa. La presencia de PAA-F se muestra por la fluorescencia verde y se pueden obtener imágenes microscópicas fluorescentes de láser confocal. La examinación de las imágenes microscópicas fluorescentes de láser confocal revela que la capa rica en PAA-F está presente sobre ambas superficies del lente (superficies anterior y posterior), y en la orilla periférica, mientras que no se observa nada de PAA-F en el material de volumen del lente hidratado.
Se examinan los perfiles de intensidad de fluorescencia a través de la sección transversal del lente a lo largo de una linea que pasa a través de ambas superficies posterior y anterior, y normal a la superficie posterior. Las Figuras 3A y 3B muestra dos perfiles de intensidad de fluorescencia representativos a lo largo de dos líneas a través de la sección transversal del lente, una en el punto en donde el espesor del lente es de aproximadamente 100 mieras (panel A), y la otra en el punto en donde el espesor del lente es de aproximadamente 200 mieras (panel B). Los puntos originales en las Figuras 3A y 3B son los puntos centrales entre las superficies anterior y posterior a lo largo de las líneas. Se puede observar en las Figuras 3A y 3B que hay una capa rica en PAA-F cerca de las superficies más externas del lente de hidrogel de silicona (SiHy) con recubrimiento reticulado, no hay PAA-F presente en el volumen del lente, y el espesor del recubrimiento es similar en estas dos secciones transversales, independientemente del espesor de las secciones transversales.
El espesor de la capa rica en PAA-F (es decir, la suma de la profundidad de infusión dentro de la capa de hidrogel externa y la profundidad de penetración del PAA-F en el material de volumen (es decir, la capa interna)), o de la capa de transición (para una ilustración esquemática, véase la Figura 2, la capa de transición 115), se puede estimar a partir del perfil de intensidad de fluorescencia mostrado en las Figuras 3A y 3B. El posible espesor de la capa de transición (la capa rica en PAA-F) se estima por la distancia desde la intensidad cero, después de cruzar la intensidad pico, hasta la intensidad cero nuevamente. Considerando que hay una posible contribución de factores desconocidos (tales como la dispersión) a la intensidad de fluorescencia, el espesor de capa mínimo es el espesor para el cual se conserva una intensidad de fluorescencia de cuando menos el 10 por ciento de la intensidad pico máxima. Basándose en esta estimación, el espesor mínimo de la capa rica en PAA-F podría ser de cuando menos aproximadamente 5 mieras. Observe que el espesor para los lentes de hidrogel de silicona (SiHy) con el recubrimiento de PAA de los ejemplos anteriores podría ser más alto, considerando que la concentración de PAA utilizada es 10 veces más alta que la concentración de PAA-F utilizada en los experimentos de la presente. También se puede preparar un lente con un recubrimiento más grueso utilizando un tiempo de recubrimiento por inmersión que sea mayor de 44 segundos; 44 segundos fue el tiempo de recubrimiento por inmersión para el PAA-F utilizado en este experimento. También se puede preparar un lente con un recubrimiento más grueso utilizando un PAA de diferente peso molecular.
Ejemplo 23 Este Ejemplo ¡lustra la manera de determinar el contenido de agua del recubrimiento reticulado (las dos capas de hidrogel externas) sobre un hidrogel de silicona (SiHy) de la invención). En un esfuerzo por determinar el contenido potencial de agua del recubrimiento reticulado de los lentes de hidrogel de silicona (SiHy) del Ejemplo 19, se preparan muestras de polímero que consisten en los componentes de recubrimiento para la evaluación. Entonces se hidratan los geles resultantes y se prueban para determinar su contenido de agua.
Las soluciones se preparan utilizando los dos componentes poliméricos de un recubrimiento reticulado formado en el Ejemplo 19: poli-(AAm-co-AA) (90/10) y PAE, para tener la siguiente composición: 12.55 por ciento en peso/peso de PAE, 6.45 por ciento en peso/peso de poli-(AAm-co-AA) (90/10), y 81 por ciento en peso/peso de agua. La proporción de PAE/poli-(AAm-co-AA) es idéntica a aquélla de la solución salina de recubrimiento dentro del empaque (IPC) del Ejemplo 19, pero las concentraciones individuales de los componentes son más altas para asegurar que se forme un gel durante el paso por autoclave.
La solución se pasa entonces por autoclave durante aproximadamente 45 minutos a 121°C, después de lo cual, se gelifica la muestra. Entonces se preparan muestras de gel para la determinación del contenido de agua mediante la prueba de las muestras después de la hidratación (n = 3). Las muestras hidratadas se preparan sumergiendo la muestra de gel en una solución salina SoftWear durante cuando menos aproximadamente 6 horas (es decir, se hidratan durante la noche).
Las muestras hidratadas se secan, y se registra la masa en el estado hidratado por medio de la balanza de masa. En seguida del registro de la masa en el estado hidratado, las muestras se colocan todas en un horno al vacío ajustado a aproximadamente 50°C, y se secan bajo un vacío de <25.4 mm Hg (<1 pulgada Hg) durante la noche.
Las muestras secas se remueven del horno al vacío después de secarse durante la noche, y entonces se miden para registrar la masa seca. El contenido de agua se calcula utilizando la siguiente relación: Contenido de agua = (masa húmeda - masa seca) / masa húmeda x 100% El contenido de agua de las muestras se determina en el 84.6 +. 0.4 por ciento en peso/peso.
Se cree que el contenido de agua este hidrogel de PAE/poli-(AAm-co-AA) representa la capa de hidrogel externa (recubrimiento reticulado) de los lentes de contacto de hidrogel de silicona (SiHy) del Ejemplo 19 por las siguientes razones. Primera, se presume razonablemente que no hay polímeros hidrofóbicos en volumen para lentes (hidrogel de silicona) presentes en la capa superficial externa. Ésta parece ser una muy buena suposición basándose en los datos de XPS. De acuerdo con los datos de XPS del Ejemplo 21, no hay ningún contenido de silicio o hay un contenido de silicio muy bajo en la superficie del lente de hidrogel de silicona (SiHy) con el recubrimiento reticulado, indicando que la capa superficial externa está compuesta casi enteramente de los polímeros de recubrimiento (PAE y PAAm-PAA). Segunda, el recubrimiento de base de poli-ácido acrílico (PAA) (la capa de transición) presumiblemente tiene un impacto mínimo sobre el contenido de agua de la capa superficial. Esta suposición puede no ser válida. Pero si estuviera presente cualquier PAA cargado en la capa superficial externa, aumentaría adicionalmente el contenido de agua más allá del 84.6 por ciento. Tercera, se necesita una concentración de PAE y PAAm-PAA mucho más alta para producir el hidrogel de PAE/poli-(AAm-co-AA) de la que se utiliza en la solución salina de recubrimiento dentro del empaque (IPC) del Ejemplo 19. Esto podría dar como resultado una densidad de reticulación más alta para el hidrogel de PAE/poli-(AAm-co-AA), la cual puede dar un resultado del contenido de agua artificialmente bajo. Se cree que tanto la presencia de PAA en la capa de hidrogel externa como la densidad de reticulación más baja debido a la concentración más baja de materiales poliméricos durante la reticulación (en el Ejemplo 19), pueden dar como resultado una capa superficial (capa de hidrogel externa) que tenga un contenido de agua que sea todavía más alto que aquél medido en las pruebas de este Ejemplo. Se puede asumir que la capa de recubrimiento externa de los lentes de contacto de hidrogel de silicona (SiHy) del Ejemplo 19 comprende cuando menos el 80 por ciento de agua, y puede ser todavía más alto cuando está completamente hidratada.
Ejemplo 24 Típicamente se utiliza un refractó-metro Abbe para medir el índice de refracción de los lentes de contacto. La diferencia del índice de refracción entre un lente de prueba y el prisma del instrumento crea un ángulo único de reflectancia interna total, lo cual da como resultado una línea de sombra visible oscura. El ángulo en el que aparece esta línea de sombra está directamente relacionado con el índice de refracción del lente de prueba. La mayoría de los lentes de contacto (incluyendo los lentes de contacto de hidrogel de silicona (SiHy) sin recubrimiento preparados en el Ejemplo 19) producen una línea de sombra distintiva en el refractómetro Abbe, pero el hidrogel de silicona (SiHy) con recubrimiento reticulado (es decir, las capas de hidrogel externas) del Ejemplo 19 no produce una línea de sombra distintiva. Se cree que este fenómeno se debe a una disminución en el índice de refracción del lente en la superficie comparándose con el volumen, y al hecho de que la transición desde el volumen hasta la superficie no es abrupta. Además se cree que cerca de la superficie del lente, el contenido de agua empieza a aumentar, lo cual da como resultado una disminución localizada en el índice de refracción del lente. Esto en efecto crearía líneas de sombra simultáneas en múltiples ángulos, lo cual da como resultado una imagen borrosa de la línea de sombra.
Los datos Abbe demuestran que la capa superficial externa se caracteriza por un aumento en el contenido de agua cerca de la superficie del lente, consistente con los resultados descritos en el Ejemplo 23.
Ejemplo 25 Los lentes de contacto de hidrogel de silicona (SiHy) con recubrimiento reticulado (es decir, las capas de hidrogel externas) preparados en el Ejemplo 19, desalinizados en agua ultra-pura, se colocan individualmente en un vaso de precipitados desechable de 50 mililitros con 50 mililitros de agua ultra-pura, y se congelan colocando el vaso de precipitados en un baño con hielo seco y alcohol isopropílico. Los vasos de precipitados se envuelven en lámina de aluminio, y se colocan en un VirTis Freezemobile 35EL con una presión de vacío = 30 pbar, y a una temperatura del condensador = -70°C. Después de 24 horas, se remueve la lámina de aluminio para aumentar la transferencia de calor, y los matraces se dejan durante otras 24 a 48 horas para remover la humedad residual. Los matraces se tapan para impedir la introducción de humedad del aire hasta analizarse. Las muestras de lentes se cortan a la mitad, y entonces se cortan dos tiras a partir de la parte media de cada mitad, y se montan sobre sus orillas para tomar las imágenes de las secciones transversales. Las muestras se recubren entonces por chisporroteo con Au/Pd durante aproximadamente 1 minuto, y se prueban mediante el SEM utilizando un Sistema de Microanálisis Bruker Quantax (JEOLJS -800LV SEM). La plataforma de muestras se inclina a aproximadamente 0-60° a discreción del analista, para obtener la orientación deseada de la muestra.
Se cree que cuando los lentes de contacto de hidrogel de silicona (SiHy) se secan por congelación, la estructura superficial hidratada de los lentes se puede conservar o asegurar hasta algún grado. La Figura 4A, muestra la vista superior de una imagen del SEM de una superficie de un lente de contacto de hidrogel de silicona (SiHy) secado por congelación preparado en el Ejemplo 19. A partir de las Figuras 4A, 4B y 4C, se puede ver que el lente de contacto de hidrogel de silicona (SiHy) secado por congelación tiene una estructura superficial de tipo esponja, la cual se esperaría de un hidrogel con un alto contenido de agua. Este resultado confirma además que un lente de contacto de hidrogel de silicona (SiHy) de la invención comprende las dos capas de hidrogel externas de un hidrogel con un alto contenido de agua. La Figura 4B y 4C muestran las vistas laterales en dos ángulos diferentes de una sección transversal del lente de contacto de hidrogel de silicona (SiHy) secado por congelación mostrado en la Figura 4A. Las Figuras 4B y 4C muestran la capa interna gruesa que tiene una superficie lisa, una capa de transición (capa de PAA) con un color más brillante encima de la capa interna, y una capa de hidrogel externa con estructuras de tipo esponja encima de la capa de transición. Basándose en los datos mostrados en las Figuras 4B y 4C, se estima que el espesor de la capa de hidrogel externa secada por congelación es de entre aproximadamente 2 mieras y 2.5 mieras.
Ejemplo 26 Poli-(AAm-co-AA)-(90710) marcado con Fluoresceína (referido como PAAm-PAA-F).
El PAAm-PAA-F se sintetiza en la empresa mediante la unión covalente de la 5-amino-fluoresceína al PAAm-PAA (90/10), mediante un procedimiento similar a la preparación del PAA-F. El poli-(AAm-co-AA) (90/10), sal sódica parcial (contenido de sólidos de aproximadamente el 90 por ciento, poli-(AAm-co-AA), 90/10, Mw 200,000) se adquiere en Polisciences, Inc., y se utiliza tal como se recibe. El grado de marcado de la fluoresceína es de aproximadamente el 0.04 por ciento molar.
Solución salina de recubrimiento dentro del empaque (IPC) modificada utilizando PAAm-PAA-F.
Esta solución salina se prepara mediante el mismo procedimiento de preparación del recubrimiento dentro del empaque (IPC), como se describe en el Ejemplo 19, excepto que el PAAm-PAA es reemplazado con PAAm-PAA-F.
Lentes recubiertos con PAA.
Los lentes se preparan mediante moldeo por vaciado a partir de la formulación para lentes preparada anteriormente en el Ejemplo 19 en un molde reutilizable (la mitad de molde hembra de cuarzo y la mitad de molde macho de vidrio), similar al molde mostrado en las Figuras 1 a 6 de las Patentes de los Estados Unidos de Norteamérica Números 7,384,590 y 7,387,759 (Figuras 1 a 6). La formulación para lentes en los moldes se irradia con irradiación ultravioleta (UV) (13.0 mW/cm2) durante aproximadamente 24 segundos. Los lentes de contacto moldeados por vaciado se extraen y se recubren sumergiéndolos en la siguiente serie de baños: baño de agua desionizada (DI) (aproximadamente 56 segundos); 6 baños de metil-etil-cetona (MEK) (aproximadamente 44, 56, 56, 56, 56, y 56 segundos, respectivamente); baño de agua desionizada (DI) (aproximadamente 56 segundos); un baño de solución de recubrimiento de PAA (aproximadamente el 0.36 por ciento en peso, acidificado con ácido fórmico a aproximadamente un pH de 2.0) en un solvente de 1-PrOH (aproximadamente 44 segundos); un baño de una mezcla de agua/ -propanol, 50 por ciento/50 por ciento (aproximadamente 56 segundos); 4 baños de agua desionizada (DI) cada uno durante aproximadamente 56 segundos; un baño de suero regulado con fosfato (PBS) durante aproximadamente 56 segundos; y un baño de agua desionizada (DI) durante aproximadamente 56 segundos.
Aplicación de recubrimiento reticulado.
Los lentes que tienen un recubrimiento de base de PAA sobre los mismos preparados anteriormente, se colocan en estuches de empaque de lentes de polipropileno (un lente por estuche) con 0.6 mililitros del solución salina de recubrimiento dentro del empaque (IPC) modificada preparada anteriormente, utilizando PAAm-PAA-F (se agrega la mitad de la solución salina antes de insertar el lente). Las burbujas se sellan entonces con lámina, y se pasan por autoclave durante aproximadamente 30 minutos a aproximadamente 121°C, formando los lentes de contacto de hidrogel de silicona (SiHy) con recubrimientos reticulados (PAA-x-material polimérico hidrofílico) sobre los mismos.
Microscopio fluorescente de láser confocal.
Una pieza de un lente de hidrogel de silicona (SiHy) hidratado con recubrimiento reticulado (preparado anteriormente) se coloca entre dos cubreobjetos de vidrio, y la imagen se recolecta en un microscopio fluorescente de láser confocal (modelo # Zeiss LSM 510 Vis). Se explora desde el lado frontal curvo del lente hasta el lado de la curva base del lente, o viceversa. La presencia de PAAm-PAA-F se muestra por la fluorescencia verde, y se pueden obtener imágenes microscópicas fluorescentes de láser confocal. La examinación de las imágenes microscópicas fluorescentes de láser confocal revela que la capa rica en PAAm-PAA-F (es decir, las capas de hidrogel externas) está presente sobre ambas superficies del lente (superficies anterior y posterior), y en la orilla periférica, mientras que no se observa nada de PAAm-PAA-F en el material de volumen del lente.
Se examinan los perfiles de intensidad de fluorescencia a través de la sección transversal del lente a lo largo de una línea que pasa a través de ambas superficies posterior y anterior, y normal a la superficie posterior. El espesor de la capa rica en PAAm-PAA-F se puede estimar a partir del perfil de intensidad de fluorescencia a través del lente. El posible espesor de la capa de hidrogel externa (capa rica en PAAm-PAA-F) se estima por la distancia desde la intensidad cero, después de cruzar la intensidad pico, hasta la intensidad cero nuevamente. Considerando que hay una posible contribución por factores desconocidos (tales como la dispersión) a la intensidad de fluorescencia, el espesor de capa mínimo es el espesor para el cual se conserva una intensidad de fluorescencia de cuando menos el 10 por ciento de la intensidad pico máxima. Basándose en esta estimación, el espesor de la capa rica en PAAm-PAA-F mínima (capa de hidrogel externa hidratada) podría ser de cuando menos aproximadamente 5 mieras.
Ejemplo 27 Los lentes se fabrican utilizando la formulación para lentes D-2 (Ejemplo 17) a la que se haya agregado el monómero de APMAA en una concentración del 1 por ciento. Los lentes de LS se preparan mediante moldeo por vaciado a partir de una formulación para lentes preparada como anteriormente en un molde reutilizable, similar al molde mostrado en las Figuras 1 a 6 de las Patentes de los Estados Unidos de Norteamérica Números 7,384,590 y 7,387,759 (Figuras 1 a 6). El molde comprende una mitad de molde hembra hecha de vidrio y una mitad de molde macho hecha de cuarzo. La fuente de irradiación ultravioleta (UV) es un foco Hamamatsu con un filtro de corte de 380 nanómetros a una intensidad de aproximadamente 4.6 mW/cm2. La formulación para lentes en el molde se irradia con irradiación ultravioleta (UV) durante aproximadamente 30 segundos.
Los lentes moldeados por vaciado se extraen con metil-etil-cetona (MEK), se enjuagan en agua, se recubren con poli-ácido acrílico (PAA) sumergiendo los lentes en una solución de PAA en propanol (0.0044 por ciento en peso, acidificado con ácido fórmico a aproximadamente un pH de 2.5), y se hidratan en agua.
La solución salina de recubrimiento dentro del empaque (IPC) se prepara de acuerdo con la composición descrita en el Ejemplo 9 con condiciones antes de la reacción de 8 horas a aproximadamente 60°C. Los lentes se colocan en un estuche de empaque para lentes de polipropileno con 0.6 mililitros de la solución salina de recubrimiento dentro del empaque (IPC) (se agrega la mitad de la solución salina antes de insertar el lente). Entonces se sella la burbuja con lámina y se pasa por autoclave durante 30 minutos a 121°C.
La evaluación de la superficie del lente muestra que ninguno de los lentes de prueba tiene adhesión alguna de suciedad. Cuando se observan bajo el microscopio de campo oscuro, no hay líneas de agrietamiento visibles después de frotar los lentes entre los dedos. La humectabilidad (WBUT) de la superficie del lente es mayor de 10 segundos, la lubricidad se califica como "1", y el ángulo de contacto es de aproximadamente 20°.
Ejemplo 28 Se utilizan lentes de contacto de hidrogel de silicona (SiHy) moldeados por vaciado (sin recubrimiento alguno) preparados a partir del Ejemplo 19. Todos los lentes se extraen en metil-etil-cetona (MEK) durante la noche para asegurar que se remueva todo el monómero residual. El primer grupo de lentes (lentes con el recubrimiento reticulado hidratado sobre los mismos) se remoja durante la noche en una solución de recubrimiento de PAA (0.36 por ciento en peso de PAA en 1-Propanol, pH de 1.7 a 2.3 ajustado con ácido fórmico), mientras que el segundo grupo de lentes (control) se remoja en 1-propanol por la misma duración. Ambos grupos de lentes se empacan en la solución salina de recubrimiento dentro del empaque (IPC) preparada en el Ejemplo 19, y se pasan por autoclave. Los lentes después de pasar por la autoclave se prueban (en grupos de 5), utilizando la técnica de análisis gravimétrico para determinar los pesos de los lentes de contacto secos y húmedos (N = 14 para el primer grupo de lentes de contacto; N = 18 para el segundo grupo de lentes de contacto). Los resultados se muestran en la Tabla 8.
Tabla 8 Hay una diferencia estadísticamente significativa (7 miligramos) en el peso húmedo entre los primero y segundo grupos de lentes de contacto, debido a la presencia del recubrimiento reticulado hidratado en los lentes de contacto, comparándose con los lentes de control (sin recubrimiento). Sin embargo, la diferencia en el peso seco entre los primero y segundo grupos de lentes de contacto es de aproximadamente 0.3 miligramos y no es estadísticamente significativa. El contenido de agua del lente para el lente recubierto se puede estimar en aproximadamente el 96 por ciento, de acuerdo con el siguiente cálculo: Se entiende que el contenido de agua estimado aquí para el recubrimiento retículado sobre un lente de contacto, puede no ser preciso debido a que la diferencia en el peso seco y húmedo entre los primero y segundo grupos de lentes de contacto es demasiado pequeña, e incluso es más pequeña que la desviación estándar.
Ejemplo 29 Este Ejemplo ilustra la manera de cuantifícar la lubricidad de los lentes de contacto de hidrogel de silicona (SiHy) de acuerdo con el método de placa inclinada ("prueba de fricción de Derby"). El método de placa inclinada es una simple prueba para establecerse como se muestra en la Figura 5. El establecimiento para el método de placa inclinada se compone de un depósito de plástico o tanque 501, el cual es llena con un suero regulado con fosfato (PBS, pH de aproximadamente 7.3) 502, una placa de vidrio de silicato de boro 503, y una cuña 506 con una altura ajustable entre una altura de 5 milímetros y 20 milímetros. Tanto la placa de vidrio de silicato de boro 503 como la cuña 506 se sumergen en el suero regulado con fosfato (PBS) 502 en el depósito de plástico o tanque 501. En una prueba, se coloca un lente de contacto 504 sobre la placa de vidrio de silicato de boro, y luego se coloca una guarnición de acero inoxidable 505 (para proporcionar una presión fisiológicamente relevante). Coeficiente de fricción crítico = = tan T, en donde T es el ángulo crítico, FN es la fuerza normal, y Ft es la fuerza tangencial. El ángulo más alto en el cual un lente continúa deslizándose después de ser empujado, pero se detiene, o tarda más de 10 segundos antes de llegar al final, se define como el "ángulo crítico T". El coeficiente de fricción crítico (CCOF) es la tangente del ángulo crítico T. Un lente que no se mueve estará por debajo del coeficiente de fricción crítico (CCOF), mientras que un lente que no se detiene durante la distancia de recorrido estará por encima del coeficiente de fricción crítico (CCOF). Los ángulos por encima o por debajo del coeficiente de fricción crítico (CCOF) se sacan del análisis. La prueba de fricción de Derby puede proporcionar una forma directa de medir el coeficiente de fricción cinemático.
En las pruebas de acuerdo con el método de placa inclinada, todos los lentes se guardan en una solución de suero regulado con fosfato (PBS) cuando menos durante la noche (>6 horas) antes de la prueba, con el objeto de remover cualquier solución de empaque residual. La placa de vidrio ( vidrio de silicato de boro de 15.24 centímetros x 10.16 centímetros (6 pulgadas x 4 pulgadas) se frota con una solución de jabón (1 por ciento de Micro-90), y se limpia (AlfaWipe TX1009). Cada placa se enjuaga completamente en agua desionizada (DI) durante aproximadamente 2 minutos. Se prueba la fricción de una sección de la placa frotando con los dedos para asegurar que se remueva toda la solución de jabón. El agua se limpia con toallas de papel (KimTech Kimwipe #34705), y se inspecciona bajo la luz para asegurar que no queden partículas extrañas sobre el vidrio. La placa de vidrio se coloca sobre cuñas de diferentes alturas en un depósito de plástico o tanque, y se mide la altura de este plano con un micrómetro, y se registra. El depósito se llena con suero regulado con fosfato (PBS) para asegurar que se sumerja completamente el lente ( profundidad de 28 milímetros).
Cada lente se coloca en la "línea de partida", y se deja caer una guarnición metálica de 0.79 gramos (acero inoxidable de 10.16 centímetros (1/4 de pulgada), para proporcionar una presión fisiológicamente relevante), sobre la superficie del lente. Se permite que el lente se deslice bajando por la placa, y se registra el tiempo que toma el lente para recorrer los 96 milímetros.
El lente se mueve hasta la posición inicial con el peso removido antes de volver a probar. Se debe minimizar este efecto de "carga previa" para tener la mejor repetibilidad. El lente se puede probar en múltiples ángulos para obtener el coeficiente de fricción crítico (CCOF) ideal.
Se prueban dieciséis lentes de contacto comerciales y los lentes de contacto de hidrogel de silicona preparados en él Ejemplo 19 para determinar el coeficiente de fricción crítico (CCOF), y los resultados se reportan en la Tabla 9. Los resultados muestran que un lente de contacto de hidrogel de silicona (SiHy) de la invención (preparado en el Ejemplo 19 por tener un recubrimiento reticulado sobre el mismo) tiene el coeficiente de fricción crítico (CCOF) más bajo entre cualquier clase de lentes de hidrogel de silicona que estén comercialmente disponibles y se prueben, mostrando de esta manera la más alta lubricidad.
Tabla 9 C.H.: Altura crítica; C.A.: Angulo crítico Ejemplo 30 Este Ejemplo ilustra la manera de caracterizar la superficie negativamente cargada de un lente de contacto de hidrogel de silicona (SiHy) de acuerdo con la prueba de adhesión de partículas positivamente cargadas.
La carga superficial de la superficie de un lente se puede detectar indirectamente por medio de su interacción con las partículas o esferas cargadas. Una superficie negativamente cargada atraerá a las partículas positivamente cargadas. Una superficie libre de carga negativa o sustancialmente libre de carga negativa no atraerá a las partículas positivamente cargadas o atraerá sólo a unas cuantas partículas positivamente cargadas.
Los lentes de contacto de hidrogel de silícona (SiHy) no recubiertos (es decir, moldeados por vaciado y extraídos con metil-etíl-cetona ( EK) como se describe en el Ejemplo 19), los lentes de contacto de hidrogel de silicona (SiHy) recubiertos con PAA (como se prepararon en el Ejemplo 19), y los lentes de contacto de hidrogel de silicona (SiHy) con un recubrimiento reticulado sobre los mismos (como se prepararon en los Ejemplos 14 y 19) se prueban como sigue. El recubrimiento de PAA de los lentes de contacto recubíertos con PAA tienen una concentración superficial de grupos carboxilicos de aproximadamente el 62.5 por ciento en peso en donde MCooH es la masa del grupo de ácido carboxílico, y MAA es la masa del ácido acrílico). El recubrimiento reticulado de los lentes de contacto del Ejemplo 14 está teóricamente libre de grupos de ácido carboxílico, mientras que el recubrimiento reticulado de los lentes de contacto del Ejemplo 19 puede contener una baja concentración superficial de grupos de ácido carboxílico (puede ser menor de en peso). Los lentes se sumergen en una dispersión con partículas positivamente cargadas, y después del enjuague apropiado, se visualiza y se estima o se cuenta el número de partículas adheridas sobre el lente.
Se adquieren 1 X 4 resinas de malla 20-50DOWEXMR en Sigma-Aldrich, y se utilizan tal como se reciben. Las 1 X 4 resinas de malla 20-50 DOWEXMR son resinas de aniones de base fuerte Tipo I esféricas, y son de copolímero de estireno/divinil-benceno que contiene grupos funcionales de N + (CH3)3C y el 4 por ciento de divinil-benceno. Se dispersa un 5 por ciento de las X 4 resinas de malla 20-50 en suero regulado con fosfato (PBS), y se mezcla bien mediante agitación o vórtex a aproximadamente 1,000 revoluciones por minuto (rpm) durante 10 segundos. Los lentes se sumergen en esta dispersión y se ponen en vórtex entre 1,000 y 1,100 revoluciones por minuto (rpm) durante 1 minuto, seguido por un enjuague con agua desionizada (DI) y vórtex durante 1 minuto. Los lentes se colocan entonces en agua en cajas de Petri de vidrio, y se toman imágenes de los lentes con el microscopio óptico Nikon, utilizando iluminación inferior. Como se muestra en las Figuras 6A, 6B y 6C, casi toda la superficie de los lentes recubiertos con PAA se cubre con las partículas positivamente cargadas adheridas (Figura 6A), mientras que un total de aproximadamente 50 partículas positivamente cargadas se adhieren sobre los lentes con recubrimiento reticulado preparados en el Ejemplo 19 (Figura 6B), y no se adhieren partículas positivamente cargadas sobre los lentes con recubrimiento reticulado preparados en el Ejemplo 14 (Figura 6C). Algunas partículas sueltamente adheridas pueden caer de la superficie del lente y también se pueden encontrar en el agua que rodea a los lentes.
Se entiende que, cuando se utilizan en las pruebas partículas positivamente cargadas con un mayor tamaño (es decir, las resinas de intercambio de iones monoesféricas DOWEXMR, perlas de poliestireno reticulado, forma de cloruro, de un tamaño de aproximadamente 590 mieras, de Sigma-Aldrich), se puede reducir el número de partículas adheridas sobre las partículas. Aproximadamente el 30 por ciento de estas resinas monoesféricas DOWEX se dispersan en suero regulado con fosfato (PBS). Los lentes se sumergen en esta dispersión durante aproximadamente 1 minuto, seguido por un enjuague con agua desionizada (DI). Los lentes se colocan entonces en agua en cajas de Petri de vidrio, y se toman imágenes de los lentes con el microscopio óptico Nikon, utilizando iluminación inferior. Se encuentra que hay muchas partículas (aproximadamente 200 partículas) adheridas sobre los lentes recubiertos con PAA, y no hay partículas adheridas sobre los lentes con recubrimiento reticulado. También se prueban algunos lentes de contacto comercialmente disponibles. No se observan partículas sobre los siguientes lentes: Acuvue® TruEyeMR, Acuvue® Advance®, Acuvue® Oasys®, AvairaMR, Biofinity®, Air Optix®, y Focus® Night & Day®. Se observan partículas sobre los siguientes 4 tipos de lentes (en el orden en que aumenta el número de partículas): los lentes PureVision®, Acuvue® Moist® 1 día, Proclear 1 día, Acuvue® (Etafilcon A). Casi toda la superficie del lente Acuvue® (Etafilcon A) está cubierta con partículas positivamente cargadas adheridas.
Las resinas negativamente cargadas (Amberlite CG50) se adquieren en Sigma, y se utilizan tal como se reciben. Un 5 por ciento de estas perlas Amberlite CG50 se dispersan en suero regulado con fosfato (PBS), y se ponen en vórtex a aproximadamente 1,000 revoluciones por minuto (rpm) durante 10 segundos. Los lentes recubiertos con PAA se sumergen en esta dispersión y se ponen en vórtex entre 1,000 y 1,100 revoluciones por minuto (rpm) durante 1 minuto, seguido por un enjuague con agua desionízada (DI) y vórtex durante 1 minuto. Los lentes se colocan entonces en agua en cajas de Petri de vidrio, y se toman imágenes de los lentes con el microscopio óptico Nikon, utilizando iluminación inferior. No se encuentran partículas Amberlite (negativamente cargadas) sobre los lentes recubiertos con PAA.
En este experimento se utilizan perlas negativamente cargadas (Amberlite CG50), que se recubren con polietilenimina (PEI, un electrolito positivamente cargado). El procedimiento de recubrimiento con PEI se lleva a cabo como sigue. La PEI (Lupasol SK, al 24 por ciento en agua, Mw de aproximadamente 2,000,000) se adquiere en BASF y se utiliza tal como se recibe. Se prepara una dispersión acuosa del 1 por ciento de partículas Amberlite y el 5 por ciento de 3EI. Se ajusta el pH a 7 y se asegura que la solución se mezcle bien [por ejemplo, agitando durante 30 minutos), seguido por la suspensión de la dispersión en una gran cantidad de agua de 2 a 3 veces, y se filtra de 2 a 3 veces antes de recolectar las partículas (Amberlite recubiertas con PEI). Un 5 por ciento de las partículas Amberlite CG50 recubiertas con PEI se dispersan en suero regulado con fosfato (PBS), y se ponen en vórtex a aproximadamente 1,000 revoluciones por minuto (rpm) durante 10 segundos. Los lentes se sumergen en esta dispersión y se ponen en vórtex entre 1,000 y 1,100 revoluciones por minuto (rpm) durante 1 minuto, seguido por un enjuague con agua desionizada (DI) y vórtex durante 1 minuto. Los lentes se colocan entonces en agua en cajas de Petri de vidrio, y se toman imágenes de los lentes con el microscopio óptico Nikon, utilizando iluminación inferior. Se observa que hay un lote de partículas Amberlite recubiertas con PEI (partículas positivamente cargadas debido a la presencia de PEI) adheridas sobre los lentes recubiertos con PAA (Ejemplo 19). Pero virtualmente no hay partículas Amberlite recubiertas con PEI adheridas sobre los lentes de contacto de hidrogel de silicona (SiHy) no recubiertos (Ejemplo 19), los lentes de contacto de hidrogel de silicona (SiHy) con recubrimiento reticulado (Ejemplo 19), o los lentes recubiertos con PAExPAA (Ejemplo 4).
Ejemplo 31 Preparación de muestras: Se han conducido estudios de AFM sobre los lentes de contacto de hidrogel de silicona (SiHy) (preparados en el Ejemplo 19) en estado hidratado y en estado seco. Se remueve un lente de su empaque de burbuja (sellado y pasado por autoclave), y se corta una sección transversal (por ejemplo, utilizando una navaja de rasurar). El pedazo de sección transversal del lente se monta verticalmente en un sujetador de metal, como se muestra en la Figura 7. Se deja un pequeño pedazo del lente adherido hacia fuera de la parte superior del sujetador para permitir que lo explore la punta del AFM (por encima de la sección transversal del lente en la Figura 7).
Experimento de AFM: Se utilizan dos instrumentos de separados para caracterizar la sección transversal del lente. En ambas instancias (excepto por las muestras secas), la exploración del AFM se hace bajo una solución reguladora de fosfato (suero regulado con fosfato (PBS) con o sin NaCI pero que tiene una osmolaridad sustancialmente idéntica a aquélla de la solución salina fisiológica) para mantener el estado completamente hidratado de la muestra de hidrogel.
El primer instrumento de AFM es Veeco BioScope AFM con un controlador Nanoscope IV. Los datos se recolectan utilizando placas voladizas de silicio triangulares con una constante de resorte de 0.58 N/m y un radio de punta nominal de la curvatura de 20 a 60 nanómetros. Las exploraciones se hacen en el modo de contacto constante (fuerza-volumen) con una velocidad de la sonda de 30 mieras/segundo y una velocidad de exploración de fuerza-volumen de 0.19 Hz. Los datos topográficos y los datos de fuerza-volumen se recolectan de una manera simultánea. Cada curva de fuerza consistió en aproximadamente 30 puntos de datos. El lente se sumerge completamente en suero regulado con fosfato (PBS) durante la exploración del AFM. Normalmente se utiliza un tamaño de exploración máximo de 20 mieras, con el objeto de alcanzar una resolución suficientemente alta para la imagen de fuerza-volumen. Se recolectan gráficas de fuerza de 128 x 128 pixeles durante aproximadamente 3 horas para las imágenes.
Se obtiene una imagen del AFM de una sección transversal de un lente de contacto de hidrogel de silicona (SiHy) con recubrimiento reticulado (Ejemplo 19) en el estado completamente hidratado por medio del método de fuerza-volumen, y se muestra en la Figura 8. En la imagen, la región de color más oscuro 420 indica el recubrimiento, y la región de color más claro 410 indica el material de volumen del lente. El espesor promedio del recubrimiento reticulado (es decir, las capas anterior y posterior externas) del lente de contacto de hidrogel de silicona (SiHy) (Ejemplo 19), se determina en aproximadamente 5.9 mieras (desviación estándar: 0.8 mieras) como se obtiene a partir de 7 imágenes, 4 lentes.
La técnica de AFM hace posible la determinación del módulo superficial (suavidad superficial) en una localización específica sobre la sección transversal del lente. La Figura 9 muestra un perfil del módulo superficial de sección transversal de un lente de contacto de hidrogel de silicona (SiHy) con un recubrimiento reticulado (preparado en el Ejemplo 19) en el estado completamente hidratado. Debido a que el módulo superficial de un material es proporcional a la deflexión voladiza, se puede obtener un perfil del módulo superficial de sección transversal de un lente de contacto aproximadamente graficando los valores de la deflexión voladiza (como una medida para el módulo superficial de un material en una localización específica sobre la sección transversal del lente), como una función de la distancia desde un lado (superficie anterior o posterior) de la sección transversal a lo largo de dos líneas a través de la sección transversal mostrada en la Figura 8. Como se muestra en la Figura 9, el recubrimiento reticulado (las capas anterior y posterior externas del lente de contacto del Ejemplo 19) es más suave que el volumen (la capa interna) del material del lente de hidrogel de silicona. Moviéndose a lo largo de las dos líneas, el módulo superficial primero permanece casi constante con una deflexión voladiza promedio de aproximadamente 52 nanometros (es decir, módulo superficial promedio) sobre la zona de entre 0 y aproximadamente 5.9 mieras, y entonces aumenta gradualmente en las localizaciones más hacia dentro del lente hasta llegar al máximo, y permanece aproximadamente constante posteriormente (planicie) con una deflexión voladiza promedio de aproximadamente 91 (es decir, módulo superficial promedio) sobre la zona por encima de aproximadamente 7 mieras. La transición desde el recubrimiento reticulado más suave hasta el material de hidrogel de silicona (SiHy) en volumen más duro, que se presenta gradualmente sobre el espacio de unas cuantas mieras, sugiere que puede estar presente un gradiente en la morfología o en la composición (contenido de agua) entre la superficie del recubrimiento y el volumen del lente.
Los módulos superficiales en la zona de entre 5.9 mieras y aproximadamente 7 mieras, es decir, una región alrededor del borde entre la capa de hidrogel externa y la capa interna del material de hidrogel de silicona, no se utilizan en el cálculo del módulo superficial promedio. Se puede calcular que las capas de hidrogel anterior y posterior externas (recubrimiento reticulado) del lente de contacto de hidrogel de silicona (SiHy) (Ejemplo 19) tienen un S inner -SM0uter xl0Q% módulo superficial reducido ( inner ^ en ¿Q-^g SM0lller es el módulo superficial promedio de la capa de hidrogel posterior o anterior, y Inner es el módulo superficial promedio de la capa interna) de aproximadamente el 43 por ciento.
Los lentes de contacto de hidrogel de silicona (SiHy) (preparados en el Ejemplo 19) se estudian con el segundo instrumento de AFM. La exploración se hace utilizando un AF Bruker Icón en el modo de Mediciones Nanomecánicas Cuantitativas (PeakForce QNM) utilizando lentes en ya sea el estado completamente hidratado (suero regulado con fosfato (PBS) sin NaCI pero con glicerol para alcanzar una osmolaridad similar) o bien en el estado seco. La sección transversal del lente se monta en un sujetador de metal como se describe anteriormente. Las condiciones de prueba incluyen, una constante de resorte de 1.3 N/m, radio de la punta de 33.3 nanómetros, sensibilidad de 31 nm/V, velocidad de exploración de 0.4 Hz, y una resolución de exploración de 512 x 512.
Se obtiene la imagen de AFM de una sección transversal del lente de contacto de hidrogel de silicona (SiHy) (Ejemplo 19) en el estado completamente hidratado y en el estado seco, de acuerdo con el método de PeakForce QNM. Mediante el análisis de las imágenes obtenidas, se determina que el espesor del recubrimiento reticulado en el estado completamente hidratado es de aproximadamente 4.4 mieras, mientras que se determina que el espesor del recubrimiento reticulado en el estado seco es de aproximadamente 1.2 mieras para la muestra secada al vacío, y de aproximadamente 1.6 mieras para la muestra secada en horno. Se calcula que la proporción de hinchamiento por agua ( , en donde LWet es el espesor promedio de la capa de hidrogel externa del lente de contacto de hidrogel de silicona (SiHy) en el estado completamente hidratado, y LDry es el espesor promedio de la capa de hidrogel externa del lente de contacto de hidrogel de silicona (SiHy) en el estado seco) del recubrimiento reticulado de los lentes de contacto de hidrogel de silicona (SiHy) (preparados en el Ejemplo 19) es de aproximadamente el 277 por ciento (muestra secada en horno) o de aproximadamente el 369 por ciento (muestra secada al vacío).
Ejemplo 32 Preparación de formulaciones para lentes La formulación I se prepara mediante la disolución de los componentes en 1-propanol, para tener la siguiente composición: 33 por ciento en peso del macrómero CE-PDMS preparado en el Ejemplo 2, 17 por ciento en peso de N-[tris-(trimetil-siloxi)-silil-propil]-acrilamida (TRIS-Am), 24 por ciento en peso de N,N-dimetil-acrilamida (DMA), 0.5 por ciento en peso de N-(carbonil-metoxi-polietilenglicol-2000)-1,2-diestearoil-sn-gl¡cero-3-fosfoetanolamina, sal sódica) (L-PEG), 1.0 por ciento en peso de Darocur 1173 (DC1173), 0.1 por ciento en peso de Visitint (dispersión al 5 por ciento de pigmento azul de ftalocianina de cobre en metacrilato de tris-(trimetil-siloxi)-silil-propilo, TRIS), y 24.5 por ciento en peso de 1 -propanol.
La formulación II se prepara mediante la disolución de los componentes en 1-propanol, para tener la siguiente composición: aproximadamente el 32 por ciento en peso del macrómero CE-PDMS preparado en el Ejemplo 2, aproximadamente el 21 por ciento en peso de Tris-Am, aproximadamente el 23 por ciento en peso de DMA, aproximadamente el 0.6 por ciento en peso de L-PEG, aproximadamente el 1 por ciento en peso de DC1173, aproximadamente el 0.1 por ciento en peso de Visitint (dispersión al 5 por ciento de pigmento azul de ftalocianina de cobre en TRIS), aproximadamente el 0.8 por ciento en peso de DMPC, aproximadamente 200 ppm de H-tempo, y aproximadamente el 22 por ciento en peso de 1-propanol.
Preparación de Lentes Los lentes se preparan mediante moldeo por vaciado a partir de una formulación para lentes preparada anteriormente, en un molde reutilizable (la mitad de molde hembra de cuarzo y la mitad de molde macho de vidrio), similar al molde mostrado en las Figuras 1 a 6 de las Patentes de los Estados Unidos de Norteamérica Números 7,384,590 y 7,387,759 (Figuras 1 a 6). La fuente de irradiación Ultravioleta (UV) es un foco Hamamatsu con el filtro de corte WG335 + TM297 a una intensidad de aproximadamente 4 mW/cm2. La formulación para lentes en el molde se irradia con irradiación ultravioleta (UV) durante aproximadamente 25 segundos. Los lentes moldeados por vaciado se extraen con metil-etil-cetona (MEK) (o propanol o ¡sopropanol).
Aplicación de recubrimiento base de PAA sobre los lentes de contacto de hidrogel de silicona (SiHy) Se prepara una solución de recubrimiento de poli-ácido acrílico (PAA-1) mediante la disolución de una cantidad de PAA (M.W.: 450kDa, de Lubrizol) en un volumen dado de 1-propanol, para tener una concentración de aproximadamente el 0.36 por ciento en peso, y el pH se ajusta con ácido fórmico a aproximadamente 2.0.
Se prepara otro recubrimiento de solución de PAA (PAA-2) mediante la disolución de una cantidad de PAA (M.W.: 450kDa, de Lubrizol) en un volumen dado de un solvente de base orgánica (50/50 de 1 -propanol/H20) para tener una concentración de aproximadamente el 0.39 por ciento en peso, y el pH se ajusta con ácido fórmico a aproximadamente 2.0.
Los lentes de contacto de hidrogel de silicona (SiHy) obtenidos anteriormente se someten a uno de los procesos de inmersión mostrados en las Tablas 10 y 11.
PrOH representa el 100 por ciento de 1-propanol; PBS representa suero regulado con fosfato; MEK representa metil-etil-cetona; 50/50 representa una mezcla de solventes de 50/50 de 1-PrOH/H20.
Tabla 11 PrOH representa el 100 por ciento de 1-propanol; PBS representa suero regulado con fosfato; MEK representa metil-etil-cetona; 50/50 representa una mezcla de solventes de 50/50 de 1-PrOH/H20.
Aplicación de recubrimiento hidrofílico reticulado Poli-(acrilamida-co-ácido acrílico), sal sódica parcial, Poli-(AAm-co-AA)-(90/10) (contenido de sólidos de aproximadamente el 90 por ciento, poli-(AAm-co-AA) 90/10, Mw 200,000) se adquiere en Polisciences, Inc., y se utiliza tal como se recibe. El PAE (Kymene, un contenido de azetidinio de 0.46 ensayado con RMN) se adquiere en Ashland como una solución acuosa, y se utiliza tal como se recibe. Se prepara una solución salina de reticulación dentro del empaque (IPC) mediante la disolución de aproximadamente el 0.07 por ciento en peso/peso de poli-(AAm-co-AA)-(90/10), y aproximadamente el 0.15 por ciento de PAE (un equivalente milimolar de azetidinio inicial de aproximadamente 8.8 milimoles) en suero regulado con fosfato (PBS) (aproximadamente el 0.044 por ciento en peso/peso de 3?2??4·?20, aproximadamente el 0.388 por ciento en peso/peso de Na2HP04*2H20, aproximadamente el 0.79 por ciento en peso/peso de NaCI), y se ajusta el pH a aproximadamente 7.2 a 7.4. Entonces la solución salina de recubrimiento dentro del empaque (IPC) se trata previamente con calor durante aproximadamente 4 horas a aproximadamente 70°C (tratamiento previo con calor). Durante este tratamiento previo con calor, se reticulan parcialmente el poli-(AAm-co-AA) y el PAE uno con el otro (es decir, sin consumir todos los grupos azetidinio del PAE), para formar un material polimérico hidrofílico soluble en agua y térmicamente reticulable que contiene grupos azetidinio dentro de la red polimérica ramificada en la solución salina de recubrimiento dentro del empaque (IPC). Después del tratamiento previo con calor, la solución salina de recubrimiento dentro del empaque (IPC) se filtra utilizando un filtro de membrana de poliéter-sulfona (PES) de 0.22 mieras, y se enfría de regreso hasta la temperatura ambiente. Entonces se agregan 10 ppm de peróxido de hidrógeno a la solución salina de recubrimiento final dentro del empaque (IPC) para prevenir el crecimiento de biocarga, y la solución salina de recubrimiento dentro del empaque (IPC) se filtra utilizando un filtro de membrana de poliéter-sulfona (PES) de 0.22 mieras.
Los lentes que tienen un recubrimiento base de PAA sobre los mismos preparados anteriormente, se colocan en estuches de empaque de lentes de polipropileno (un lente por estuche) con 0.6 mililitros de la solución salina de recubrimiento dentro del empaque (IPC) (se agrega la mitad de la solución salina antes de insertar el lente). Las burbujas se sellan entonces con lámina, y se pasan por autoclave durante aproximadamente 30 minutos a aproximadamente 121°C, formando los lentes de contacto de hidrogel de silicona (SiHy) con recubrimientos hidrofílicos reticulados sobre los mismos. Caracterización de lentes de hidrogel de silicona (SiHy).
Los lentes de contacto de hidrogel de silicona (SiHy) con recubrimientos hidrofílicos reticulados sobre los mismos y un espesor central de aproximadamente 0.95 mieras resultantes tienen una permeabilidad al oxígeno (Dkc o Dk intrínseca estimada) de aproximadamente 142 a aproximadamente 150 barrers, un módulo elástico en volumen de aproximadamente 0.72 a aproximadamente 0.79 MPa, un contenido de agua de aproximadamente el 30 por ciento a aproximadamente el 33 por ciento en peso, una permeabilidad relativa a los iones de aproximadamente 6 (en relación con el lente Alsacon), y un ángulo de contacto de aproximadamente 34 a aproximadamente 47 grados.
Caracterización de las superficies nano-texturizadas de lentes de contacto Método de contraste de interferencia diferencial de transmisión (TDIC).
Los lentes de contacto se colocan sobre un portaobjetos de vidrio, y se aplanan comprimiendo el lente entre el portaobjetos y un cubreobjetos de vidrio. Las superficies del lente de contacto se localizan y se examinan enfocando a través del lente utilizando un microscopio Nikon ME600 con óptica de contraste de interferencia diferencial de transmisión utilizando un lente de objetivo 40x. Entonces se evalúan las imágenes TDIC obtenidas para determinar la presencia de patrones superficiales arrugados (por ejemplo, patrones de tipo gusano aleatorios y/u ordenados, o similares).
Método de contraste de interferencia diferencial de reflexión (RDIC).
Los lentes se colocan sobre un portaobjetos de vidrio y se aplanan haciendo 4 cortes radiales cada 90 grados aproximadamente. Se sopla el exceso de solución salina de la superficie utilizando aire comprimido. Entonces se examina la superficie del lente utilizando el Nikon Optiphot-2 con óptica de contraste de interferencia diferencial de reflexión para determinar la presencia de patrones superficiales arrugados sobre las superficies de un lente de contacto utilizando lentes de objetivo 10x, 20x y 50x.
Se adquiere una imagen representativa de cada portaobjetos utilizando un lente de objetivo 50x. El lente de contacto se desliza entonces encima, se remueve el exceso de solución salina, y se inspecciona el otro lado del lente de contacto de la misma manera. Entonces se evalúan las imágenes RDIC obtenidas para determinar la presencia de patrones superficiales arrugados (por ejemplo, patrones de tipo gusano aleatorios y/u ordenados, o similares).
Microscopio de luz de campo oscuro (DFLM).
El microscopio de luz de campo oscuro (DFLM) se basa en general en la iluminación del campo oscuro que es un método para mejorar el contraste en las muestras observadas. Esta técnica consiste en una fuente de luz fuera o bloqueada del campo de visión del observador, con el objeto de iluminar una muestra en un ángulo en relación con la luz transmitida normal. Debido a que la luz no dispersada a partir de la fuente no es recolectada por el lente objetivo, no es parte de la imagen, y el fondo de la imagen aparece oscuro. Debido a que la fuente de luz está iluminando la muestra en un ángulo, la luz observada en la imagen de muestra es aquélla que es dispersada por la muestra hacia el observador, y entonces se crea un contraste entre esta luz dispersada a partir de la muestra y el fondo oscuro de la imagen. Este mecanismo de contraste hace que la iluminación oscura sea especialmente útil para la observación de los fenómenos dispersados, tales como la nebulosidad.
El microscopio de luz de campo oscuro (DFLM) se utiliza para evaluar la nebulosidad de los lentes de contacto como sigue. Se cree que debido a que el establecimiento del campo oscuro involucra luz dispersada, los datos del campo oscuro podrían proporcionar la estimación del peor caso de nebulosidad. En las imágenes digitales en escala de grises de 8 bits, a cada pixel de la imagen se le asigna un valor de intensidad de escala de grises (GSI) en el intervalo de 0 a 255. Cero representa un pixel que es perfectamente negro y 255 representa un pixel que es perfectamente blanco. Un aumento en la luz dispersada capturada en la imagen producirá pixeles con valores de intensidad de escala de grises (GSI) más altos. Entonces se puede utilizar este valor de intensidad de escala de grises (GSI) como un mecanismo para cuantificar la cantidad de luz dispersada observada en una imagen de campo oscuro. La nebulosidad se expresa promediando los valores de intensidad de escala de grises (GSI) de todos los pixeles en un área de interés (AOI) (por ejemplo, un lente entero o la zona lenticular o la zona óptica de un lente). El establecimiento experimental consiste en un microscopio o una óptica equivalente, una cámara digital conectada, y un soporte de campo oscuro con luz de anillo y una fuente de luz de intensidad variable. La óptica se diseña/se configura de tal manera que la totalidad del lente de contacto que se va a observar llena el campo de visión (típicamente un campo de visión de aproximadamente 15 milímetros x 20 milímetros). La iluminación se ajusta hasta un nivel apropiado para observar los cambios deseados en las muestras relevantes. La intensidad de la luz se ajusta/se calibra hasta el mismo nivel para cada conjunto de muestras utilizando un estándar de dispersión de luz/densidad, como es conocido por una persona experta en la materia. Por ejemplo, un estándar está compuesto de dos cubreobjetos de plástico traslapados (idénticos y ligera o moderadamente congelados). Este estándar consiste en áreas con tres intensidades de escala de grises (GSI) diferentes promediadas que incluyen dos áreas con los niveles intermedios de escala de grises y blanco saturado (orillas). Las áreas negras representan el campo oscuro vacío. Las áreas negras y blancas saturadas se pueden utilizar para verificar los ajustes de ganancia y compensación (contraste y brillantez) de la cámara. Los niveles de grises intermedios pueden proporcionar tres puntos para verificar la respuesta lineal de la cámara. La intensidad de la luz se ajusta de tal manera que la intensidad de escala de grises (GSI) promedio del campo oscuro vacío se aproxima a 0 y aquélla de un área de interés (AOI) definida en una imagen digital del estándar es la misma cada vez dentro de +5 unidades GSI. Después de la calibración de la intensidad de la luz, un lente de contacto se sumerge en suero regulado con fosfato filtrado a través de 0.2 mieras, en una caja de Petri de cuarzo, o en un plato o clarificador similar que se coloca sobre el soporte del microscopio de luz de campo oscuro (DFLM). Entonces se adquiere una imagen digital en escala de grises de 8 bits del lente, como se ve utilizando la iluminación calibrada, y se determina la intensidad de escala de grises (GSI) promedio de un área de interés (AOI) definida dentro de la porción de la imagen que contiene el lente. Esto se repite para un conjunto de muestras de lentes de contacto. La calibración de la intensidad de la luz se vuelve a evaluar periódicamente durante el transcurso de una prueba para asegurar la consistencia. El nivel de nebulosidad bajo la examinación con el microscopio de luz de campo oscuro (DFLM) se refiere a una nebulosidad en el microscopio de luz de campo oscuro (DFLM) ^?100%· Se determina que los lentes de contacto de hidrogel de silicona (SiHy), el recubrimiento base de PAA de los cuales se obtiene de acuerdo con cualquiera de los procesos de inmersión 20-0 y 80-0, tienen una nebulosidad en el microscopio de luz de campo oscuro (DFLM) promedio de aproximadamente el 73 por ciento, y muestran patrones superficiales arrugados (patrones de tipo gusano aleatorios) que se pueden observar visualmente examinando el lente de contacto en el estado hidratado, de acuerdo con el método de cualquiera de RDIC o TDIC como se describe anteriormente. Pero los patrones superficiales arrugados prácticamente no tienen efectos adversos sobre la transmisibilidad de luz de los lentes de contacto.
Se determina que los lentes de contacto de hidrogel de silicona (SiHy), el recubrimiento base de PAA de los cuales se obtiene de acuerdo con cualquiera de los procesos de inmersión 20-1 a 20-4, tienen una nebulosidad en el microscopio de luz de campo oscuro (DFLM) promedio baja de aproximadamente el 26 por ciento (probablemente debido a la presencia de las partículas del pigmento Visitint), y no muestran patrones superficiales arrugados notorios (patrones de tipo gusano aleatorios), cuando se examinan bajo cualquiera de RDIC o TDIC como se describe anteriormente.
Se determina que un alto porcentaje de los lentes de contacto de hidrogel de silicona (SiHy), el recubrimiento base de PAA de los cuales se obtiene de acuerdo con el proceso de inmersión 20-5, tienen una nebulosidad en el microscopio de luz de campo oscuro (DFLM) promedio moderada de aproximadamente el 45 por ciento, y muestran patrones superficiales arrugados ligeramente notorios cuando se examinan bajo cualquiera de RDIC o TDIC como se describe anteriormente. Pero los patrones superficiales arrugados prácticamente no tienen efectos adversos sobre la transmisibilidad de luz de los lentes de contacto.
Los lentes de contacto de hidrogel de silicona (SiHy), el recubrimiento base de PAA de los cuales se obtiene de acuerdo con cualquiera de los procesos de inmersión 80-1, 80-2, 80-3, 80-5 y 80- 6, no muestran patrones superficiales arrugados notorios cuando se examinan bajo cualquiera de RDIC o TDIC como se describe anteriormente. Pero los lentes de contacto de hidrogel de silicona (SiHy), el recubrimiento base de PAA de los cuales se obtiene de acuerdo con cualquiera de los procesos de inmersión 80-0 y 80-4, muestran patrones superficiales arrugados notorios cuando se examinan bajo cualquiera de RDIC o TDIC como se describe anteriormente. Pero los patrones superficiales arrugados prácticamente no tienen efectos adversos sobre la transmisibilidad de luz de los lentes de contacto.
Ejemplo 33 Síntesis de copolímero ramificado anfifílico absorbente de radiación ultravioleta (UV) Un reactor encamisado de 1 litro se equipa con un embudo de adición de 500 mililitros, agitación superior, condensador de reflujo con adaptador de entrada de nitrógeno/vacío, termómetro, y adaptador de muestreo. Se cargan en el reactor 89.95 gramos del polisiloxano parcialmente funcionalizado etilénicamente al 80 por ciento preparado en el Ejemplo 17, A, y entonces se desgasifica al vacío a menos de 1 mbar a temperatura ambiente durante aproximadamente 30 minutos. La solución monomérica preparada mediante la mezcla de 1.03 gramos de HEMA, 50.73 gramos de DMA, 2.76 gramos de metacrilato Norbloc, 52.07 gramos de Tris, y 526.05 gramos de acetato de etilo, se carga en el embudo de adición de 500 mililitros, seguido por una desgasificación al vacío a 100 mbar y a temperatura ambiente durante 10 minutos, y entonces se rellena con gas de nitrógeno. La solución monomérica se desgasifica con las mismas condiciones por dos ciclos adicionales. La solución monomérica se carga entonces en el reactor. La mezcla de reacción se calienta a 67°C con una agitación adecuada. Mientras se calienta, se carga en el embudo de adición una solución compuesta de 2.96 gramos de mercaptoetanol (agente de transferencia de cadena, CTA), y 0.72 gramos de 2,2'-azobis-(2-metil-propionato) de dimetilo (V-60 - iniciador), y 76.90 gramos de acetato de etilo, seguida por el mismo proceso de desgasificación que en la solución monomérica.
Cuando la temperatura del reactor alcanza 67°C, la solución de ¡niciador/CTA también se agrega al reactor. La reacción se lleva a cabo a 67°C durante 8 horas. Después de que se termina la copolimerización, la temperatura del reactor se enfría hasta la temperatura ambiente.
Síntesis de prepolímero ramificado anfifílico absorbente de radiación ultravioleta (UV) La solución copolimérica preparada anteriormente se funcionaliza etilénicamente para formar un prepolímero ramificado anfifílico mediante la adición de 8.44 gramos de IEM (o metacrilato de 2-isocianato-etilo en una cantidad molar equivalente deseada), en la presencia de 0.50 gramos de DBTDL. La mezcla se agita a temperatura ambiente bajo una condición sellada durante 24 horas. El prepolímero preparado se estabiliza entonces con 100 ppm de hidroxi-tetrametilen-piperoniloxilo antes de concentrar la solución hasta 200 gramos (aproximadamente el 50 por ciento), y se filtra a través de un papel filtro con un tamaño de poros de 1 miera. Después de que el solvente de la reacción se intercambia hasta 1-propanol a través de ciclos repetidos de evaporación y dilución, la solución está lista para utilizarse para la formulación. El contenido de sólidos se mide mediante la remoción del solvente en un horno al vacío a 80°C.
Preparación de formulación para lentes Se prepara una formulación para lentes para tener la siguiente composición: 71 por ciento en peso del prepolímero preparado anteriormente; 4 por ciento en peso de DMA; 1 por ciento en peso de TPO; 1 por ciento en peso de DMPC; 1 por ciento en peso de Brij 52 (de Sigma-Aldrich), y 22 por ciento en peso de 1-PrOH.
Preparación de lentes Los lentes se fabrican mediante moldeo por vaciado de la formulación para lentes preparada anteriormente, utilizando un molde reutilizable, similar al molde mostrado en las Figuras 1 a 6 de las Patentes de los Estados Unidos de Norteamérica Números 7,384,590 y 7,387,759 (Figuras 1 a 6), bajo limitación espacial de irradiación ultravioleta (UV). El molde comprende una mitad de molde hembra hecha de vidrio y una mitad de molde macho hecha de cuarzo. La fuente de irradiación ultravioleta (UV) es un foco Hamamatsu con un filtro de corte de 380 nanómetros a una intensidad de aproximadamente 4.6 mW/cm2. La formulación para lentes en el molde se irradia con irradiación ultravioleta (UV) durante aproximadamente 30 segundos.
Los lentes moldeados por vaciado se extraen con metil-etil- cetona (MEK), se enjuagan en agua, se recubren con poli-ácido acrílico (PAA) sumergiendo los lentes en una solución de PAA en propanol (0.004 por ciento en peso, acidificado con ácido fórmico a aproximadamente un pH de 2.0), y se hidratan en agua.
Se prepara la solución salina de recubrimiento dentro del empaque (IPC) a partir de una composición que contiene aproximadamente el 0.07 por ciento de PAAm-PAA y suficiente PAE para proporcionar un contenido inicial de azetidinio de aproximadamente 8.8 equivalentes milimolares / litro (aproximadamente el 0.15 por ciento de PAE), bajo condiciones antes de la reacción de 6 horas a aproximadamente 60°C. Entonces se agregan 5 ppm de peróxido de hidrógeno a las soluciones salinas de recubrimiento dentro del empaque (IPC) para prevenir el crecimiento de biocarga, y las soluciones salinas de recubrimiento dentro del empaque (IPC) se filtran utilizando un filtro de membrana de poliéter-sulfona (PES) de 0.22 mieras. Los lentes se colocan en un estuche de empaque para lentes de polipropileno con 0.6 mililitros de la solución salina de recubrimiento dentro del empaque (IPC) (se agrega la mitad de la solución salina antes de insertar el lente). Entonces se sella la burbuja con lámina y se pasa por autoclave durante 30 minutos a 121°C.
Caracterización de lentes Los lentes obtenidos tienen las siguientes propiedades: E'~0.82 MPa; DKC~ 159.4 (usando lotrafilcon B como los lentes de referencia, un espesor central promedio de 80 mieras, y una Dk intrínseca de 110); IP-2.3; % de agua~26.9; y UVA/UVB %T~4.6/0.1. Cuando se observa bajo el microscopio de campo oscuro, no se pueden ver las líneas de agrietamiento después de frotar el lente de prueba. Los lentes están muy lubricados en una prueba de frotamiento con los dedos y son equivalentes a los lentes de control.

Claims (33)

REIVINDICACIONES
1. Un lente de contacto de hidrogel de silicona hidratado, el cual comprende: una superficie anterior y una superficie posterior opuesta; y una configuración estructural en capas desde la superficie anterior hasta la superficie posterior, en donde la configuración estructural en capas incluye una capa de hidrogel anterior externa, una capa interna de un material de hidrogel de silicona, y una capa de hidrogel posterior externa, en donde el material de hidrogel de silicona tiene una permeabilidad al oxígeno de cuando menos aproximadamente 50, de preferencia de cuando menos aproximadamente 60, más preferiblemente de cuando menos aproximadamente 70, todavía más preferiblemente de cuando menos aproximadamente 90, más preferiblemente de cuando menos aproximadamente 110 barrers, y un primer contenido de agua (designado como WCs¡Hy) de aproximadamente el 10 por ciento a aproximadamente el 70 por ciento, de preferencia de aproximadamente el 10 por ciento a aproximadamente el 65 por ciento, más preferiblemente de aproximadamente el 10 por ciento a aproximadamente el 60 por ciento, todavía más preferiblemente de aproximadamente el 15 por ciento a aproximadamente el 55 por ciento, más preferiblemente de 0 por sterior ezclan cerrar icona, ernas, ido de er una menos menos uando más 0 por nte el r una menos , más mente en donde el espesor de cada una de las capas de hidrogel anterior y posterior externas es de aproximadamente 0.1 mieras a aproximadamente 20 mieras, de preferencia de aproximadamente 0.25 mieras a aproximadamente 15 mieras, más preferiblemente de aproximadamente 0.5 mieras a aproximadamente 15 mieras, todavía más preferiblemente de aproximadamente 1 miera a aproximadamente 10 mieras (como se mide con microscopía de fuerza atómica a través de una sección transversal desde la superficie posterior hasta la superficie anterior del lente de contacto de hidrogel de silicona en el estado completamente hidratado).
2. El lente de contacto de hidrogel de silicona hidratado de la reivindicación 1, en donde las capas de hidrogel anterior y posterior externas, independientemente una de la otra, tienen una proporción de hinchamiento por agua de cuando menos aproximadamente el 150 por ciento si WCs¡Hy < 55 por ciento.
3. El lente de contacto de hidrogel de silicona hidratado de la reivindicación 1, en donde las capas de hidrogel anterior y posterior externas, independientemente una de la otra, tienen una proporción de hinchamiento por agua de cuando menos aproximadamente el 200 por ciento si WCs¡Hy < 60 por ciento.
4. El lente de contacto de hidrogel de silicona hidratado de la reivindicación 1, en donde las capas de hidrogel anterior y posterior externas, independientemente una de la otra, tienen una proporción de hinchamiento por agua de cuando menos aproximadamente el 250 por ciento si WCSiHy < 65 por ciento.
5. El lente de contacto de hidrogel de silicona hidratado de la reivindicación 1 , en donde las capas de hidrogel anterior y posterior externas, independientemente una de la otra, tienen una proporción de hinchamiento por agua de cuando menos aproximadamente el 300 por ciento.
6. El lente de contacto de hidrogel de silicona hidratado de cualquiera de las reivindicaciones 1 a 5, en donde el material de hidrogel de silicona tiene una permeabilidad al oxígeno de cuando menos aproximadamente 70, y un primer contenido de agua (WCS¡H,) de aproximadamente el 15 por ciento a aproximadamente el 55 por ciento en peso, en donde el espesor de cada una de las capas de hidrogel anterior y posterior externas es de aproximadamente 0.25 mieras a aproximadamente 15 mieras.
7. El lente de contacto de hidrogel de silicona hidratado de cualquiera de las reivindicaciones 1 a 6, en donde las capas de hidrogel anterior y posterior externas, independientemente una de la otra, tienen un módulo superficial reducido de cuando menos aproximadamente el 20 por ciento, de preferencia de cuando menos aproximadamente el 25 por ciento, más preferiblemente de cuando menos aproximadamente el 30 por ciento, todavía más preferiblemente de cuando menos aproximadamente el 35 por ciento, más preferiblemente de cuando menos aproximadamente el 40 por ciento, en relación con la capa interna.
8. El lente de contacto de hidrogel de silicona hidratado de cualquiera de las reivindicaciones 1 a 7, en donde el espesor de cada una de las capas de hidrogel anterior y posterior externas es de aproximadamente 0.5 mieras a aproximadamente 12.5 mieras.
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 tiene un módulo elástico de aproximadamente 0.4 MPa a aproximadamente 1.5 MPa.
10. El lente de contacto de hidrogel de silicona hidratado de cualquiera de las reivindicaciones 1 a 9, en donde la superficie anterior y posterior tiene una baja concentración superficial de grupos negativamente cargados (por ejemplo, grupos de ácido carboxílico), como se caracterizan por la atracción de cuando mucho aproximadamente 200, de preferencia de cuando mucho aproximadamente 160, más preferiblemente de cuando mucho aproximadamente 120, todavía más preferiblemente de cuando mucho aproximadamente 90, más preferiblemente de cuando mucho aproximadamente 60 partículas positivamente cargadas en la prueba de adhesión de partículas positivamente cargadas.
11. Un lente de contacto de hidrogel de silicona hidratado comprende un material de hidrogel de silicona como material de volumen, una superficie anterior y una superficie posterior opuesta, en donde el lente de contacto tiene una transmisibilidad de oxígeno de cuando menos aproximadamente 40, de preferencia de cuando menos aproximadamente 60, más preferiblemente de cuando menos aproximadamente 80, todavía más preferiblemente de cuando menos aproximadamente 110 barrers/milímetro, y un perfil del módulo superficial de sección transversal, en donde el perfil del módulo superficial de sección transversal comprende, a lo largo de la línea más corta entre las superficies anterior y posterior sobre la superficie de una sección transversal del lente de contacto, una zona anterior externa que incluye y está cerca de la superficie anterior, una zona interna que incluye y está alrededor del centro de la línea más corta, y una zona posterior externa que incluye y está cerca de la superficie posterior, en donde la zona anterior externa tiene un módulo promedio de la superficie anterior (designado como Ant ), mientras que la zona posterior externa tiene un módulo promedio de la superficie posterior (designado como ^^Posl ), en donde la zona interna tiene un módulo promedio de la superficie interna ( lnner ), SM,nner-SMPosl xl0Q0/o donde cuando menos uno de ^ es de cuando menos aproximadamente el 20 por ciento, de preferencia de cuando menos aproximadamente el 25 por ciento, más preferiblemente de cuando menos aproximadamente el 30 por ciento, todavía más preferiblemente de cuando menos aproximadamente el 35 por ciento, más preferiblemente de cuando menos aproximadamente el 40 por ciento, en donde las zonas anterior y posterior externas cubren independientemente un espacio de cuando menos aproximadamente 0.1 mieras, de preferencia de aproximadamente 0.1 mieras a aproximadamente 20 mieras, más preferiblemente de aproximadamente 0.25 mieras a aproximadamente 15 mieras, todavía más preferiblemente de aproximadamente 0.5 mieras a aproximadamente 12.5 mieras, más preferiblemente de aproximadamente 1 miera a aproximadamente 10 mieras.
12. El lente de contacto de hidrogel de silicona hidratado de la reivindicación 11, en donde la superficie anterior y posterior tiene una baja concentración superficial de grupos negativamente cargados (por ejemplo, grupos de ácido carboxílico), como se caracterizan por la atracción de cuando mucho aproximadamente 200, de preferencia de cuando mucho aproximadamente 160, más preferiblemente de cuando mucho aproximadamente 120, todavía más preferiblemente de cuando mucho aproximadamente 90, más preferiblemente de cuando mucho aproximadamente 60 partículas positivamente cargadas en la prueba de adhesión de partículas positivamente cargadas.
13. Un lente de contacto de hidrogel de silicona hidratado comprende: un material de hidrogel de silicona como material de volumen, una superficie anterior y una superficie posterior opuesta; en donde el lente de contacto tiene: (1) una transmisibilidad de oxígeno de cuando menos aproximadamente 40, de preferencia de cuando menos aproximadamente 60, más preferiblemente de cuando menos aproximadamente 80, todavía más preferiblemente de cuando menos aproximadamente 110 barrers/milímetro, y (2) una buena lubricidad superficial, como se caracteriza por tener un coeficiente de fricción crítico de aproximadamente 0.046 o menos, de preferencia de aproximadamente 0.043 o menos, más preferiblemente de aproximadamente 0.040 o menos, en donde las superficies anterior y posterior tienen una baja concentración superficial de grupos negativamente cargados (por ejemplo, grupos de ácido carboxílico), como se caracterizan por la atracción de cuando mucho aproximadamente 200, de preferencia de cuando mucho aproximadamente 160, más preferiblemente de cuando mucho aproximadamente 120, todavía más preferiblemente de cuando mucho aproximadamente 90, más preferiblemente de cuando mucho aproximadamente 60 partículas positivamente cargadas en la prueba de adhesión de partículas positivamente cargadas.
14. El lente de contacto de hidrogel de silicona hidratado de cualquiera de las reivindicaciones 11 a 13, en donde el lente de contacto de hidrogel de silicona hidratado comprende una capa interna del material de hidrogel de silicona, una capa de hidrogel anterior externa, y una capa de hidrogel posterior externa, en donde las capas de hidrogel anterior y posterior externas son de un espesor sustancialmente uniforme y se mezclan en la orilla periférica del lente de contacto, para encerrar completamente a la capa interna del material de hidrogel de silicona, en donde las zonas anterior externa y posteriores externa e interna en el perfil del módulo superficial de sección transversal representan las capas de hidrogel anterior externa, de hidrogel posterior externa, e interna, respectivamente, en donde el lente de contacto de hidrogel de silicona hidratado tiene un contenido de agua (WCLente) de aproximadamente el 10 por ciento a aproximadamente el 70 por ciento, de preferencia de aproximadamente el 10 por ciento a aproximadamente el 65 por ciento, más preferiblemente de aproximadamente el 10 por ciento a aproximadamente el 60 por ciento, todavía más preferiblemente de aproximadamente el 15 por ciento a aproximadamente el 55 por ciento, más preferiblemente de aproximadamente el 15 por ciento a aproximadamente el 50 por ciento en peso, en donde las capas de hidrogel anterior y posterior externas tienen un espesor de aproximadamente 0.1 mieras a aproximadamente 20 mieras, más preferiblemente de aproximadamente 0.25 mieras a aproximadamente 15 mieras, todavía más preferiblemente de aproximadamente 0.5 mieras a aproximadamente 12.5 mieras, más preferiblemente de aproximadamente 1 miera a aproximadamente 10 mieras, en donde las capas de hidrogel anterior y posterior externas, independientemente una de la otra, tienen una proporción de hinchamiento por agua de cuando menos aproximadamente el 100 por ciento (de preferencia de cuando menos aproximadamente el 150 por ciento, más preferiblemente de cuando menos aproximadamente el 200 por ciento, todavía más preferiblemente de cuando menos aproximadamente el 250 por ciento, más preferiblemente de cuando menos aproximadamente el 300 por ciento) si WCLente es del 45 por ciento o menos, o una proporción de hinchamiento por agua de cuando menos aprox (de preferencia de aproximadamente _ referiblemente de 140'WCLens ( aproximadamente l"WC ns todavía más preferiblemente de aproximadamente si WCLentB es más alto que el 45 por ciento.
15. El lente de contacto de hidrogel de silicona hidratado de la reivindicación 14, en donde las capas de hidrogel anterior y posterior externas, independientemente una de la otra, tienen una proporción de hinchamiento por agua de cuando menos aproximadamente el 150 por ciento si WCLente < 55 por ciento.
16. El lente de contacto de hidrogel de silicona hidratado de la reivindicación 14, en donde las capas de hidrogel anterior y posterior externas, independientemente una de la otra, tienen una proporción de hinchamiento por agua de cuando menos aproximadamente el 200 por ciento si WCLente < 60 por ciento.
17. El lente de contacto de hidrogel de silicona hidratado de la reivindicación 14, en donde las capas de hidrogel anterior y posterior externas, independientemente una de la otra, tienen una proporción de hinchamiento por agua de cuando menos aproximadamente el 250 por ciento si WCLente < 65 por ciento.
18. El lente de contacto de hidrogel de silicona hidratado de la reivindicación 14, en donde las capas de hidrogel anterior y posterior externas, independientemente una de la otra, tienen una proporción de hinchamiento por agua de cuando menos aproximadamente el 300 por ciento.
19. El lente de contacto de hidrogel de silicona hidratado de cualquiera de las reivindicaciones 1 a 7, 9, 10, y 14 a 18, en donde las capas de hidrogel anterior y posterior externas independientemente tienen un espesor de aproximadamente 0.25 mieras a aproximadamente 15 mieras.
20. El lente de contacto de hidrogel de silicona hidratado de cualquiera de las reivindicaciones 1 a 10 y 14 a 18, en donde las capas de hidrogel anterior y posterior externas independientemente tienen un espesor de aproximadamente 0.5 mieras a aproximadamente 12.5 mieras.
21. El lente de contacto de hidrogel de silicona hidratado de cualquiera de las reivindicaciones 1 a 10 y 14 a 18, en donde las capas de hidrogel anterior y posterior externas independientemente tienen un espesor de aproximadamente 1 miera a aproximadamente 10 mieras.
22. El lente de contacto de hidrogel de silicona hidratado de cualquiera de las reivindicaciones 1 a 10 y 14 a 21, en donde el lente de contacto de hidrogel de silicona comprende además, en su configuración estructural en capas, dos capas de transición de materiales poliméricos, en donde cada una de las dos capas de transición se localiza entre la capa interna y una de las capas de hidrogel anterior y posterior externas, y es de un espesor sustancialmente uniforme, en donde el espesor de cada capa de transición es de cuando menos aproximadamente 0.05 mieras, de preferencia de aproximadamente 0.05 mieras a aproximadamente 10 mieras, más preferiblemente de aproximadamente 0.1 miera a aproximadamente 7.5 mieras, todavía más preferiblemente de aproximadamente 0.15 mieras a aproximadamente 5 mieras.
23. El lente de contacto de hidrogel de silicona hidratado de cualquiera de las reivindicaciones 1 a 22, en donde el lente de contacto de hidrogel de silicona hidratado tiene: una alta resistencia al frotamiento digital, como se caracteriza por no tener líneas de agrietamiento superficial visibles bajo el campo oscuro después de que se frota el lente de contacto de hidrogel de silicona (SiHy) entre los dedos.
24. El lente de contacto de hidrogel de silicona hidratado de cualquiera de las reivindicaciones 1 a 23, en donde el lente de contacto de hidrogel de silicona hidratado tiene una buena lubricidad superficial, como se caracteriza por tener un coeficiente de fricción crítico de aproximadamente 0.043 o menos, más preferiblemente de aproximadamente 0.040 o menos.
25. El lente de contacto de hidrogel de silicona hidratado de cualquiera de las reivindicaciones 1 a 23, en donde el lente de contacto de hidrogel de silicona hidratado tiene una hidrofilicidad superficial caracterizada por tener un tiempo de rompimiento de agua de cuando menos aproximadamente 10 segundos; una humectabilidad superficial caracterizada por tener un ángulo de contacto con agua promedio de aproximadamente 90 grados o menos, de preferencia de aproximadamente 80 grados o menos, más preferiblemente de aproximadamente 70 grados o menos, todavía más preferiblemente de aproximadamente 60 grados o menos, más preferiblemente de aproximadamente 50 grados o menos; o combinaciones de los mismos.
26. El lente de contacto de hidrogel de silicona hidratado de la reivindicación 22, en donde las capas de transición comprenden un polímero que contiene carboxilo (COOH), de preferencia un homo-o co-polímero de ácido acrílico o de ácido metacrílico, más preferiblemente un poli-ácido acrílico o un poli-ácido metacrílico.
27. El lente de contacto de hidrogel de silicona hidratado de cualquiera de las reivindicaciones 1 a 10, 14 a 22, y 26, en donde las capas de hidrogel anterior y posterior externas se forman mediante la aplicación y reticulación de un material polimérico hidrofílico soluble en agua y reticulable sobre un lente de contacto de hidrogel de silicona preformado, en donde el lente de contacto de hidrogel de silicona preformado comprende grupos amino y/o carboxilo sobre y/o cerca de la superficie del lente de contacto, o un recubrimiento de base, el cual comprende grupos amino y/o carboxilo; en donde el lente de contacto de hidrogel de silicona preformado llega a ser la capa interna después de la reticulación.
28. El lente de contacto de hidrogel de silicona hidratado de la reivindicación 27, en donde el material polimérico hidrofílico soluble en agua y reticulable es un material polimérico parcialmente reticulado que comprende una red tridimensional y grupos reticulables, de preferencia grupos azetidinio dentro de la red.
29. El lente de contacto de hidrogel de silicona hidratado de la reivindicación 27, en donde el material polimérico hidrofílico soluble en agua y reticulable comprende: (i) de aproximadamente el 20 por ciento a aproximadamente el 95 por ciento en peso de primeras cadenas de polímeros derivadas a partir de una poliamina o poliamidoamina funcionalizada por epiclorohidrina, (¡i) de aproximadamente el 5 por ciento a aproximadamente el 80 por ciento en peso de fracciones hidrofílicas o segundas cadenas de polímeros derivadas a partir de cuando menos un agente aumentador de la hidrofilicidad que tiene cuando menos un grupo funcional reactivo seleccionado a partir del grupo que consiste en grupo amino, grupo carboxilo, grupo tío I , y una combinación de los mismos, en donde las fracciones hidrofílicas o segundas cadenas de polímeros se unen covalentemente a las primeras cadenas de polímeros a través de uno o más enlaces covalentes, cada uno formado entre un grupo azetidinio de la poliamina o poliamidoamina funcionalizada por epiclorohidrina, y un grupo amino, carboxilo o tiol del agente aumentador de la hidrofilicidad, y (iii) grupos azetidinio que son partes de las primeras cadenas de polímeros, o grupos colgantes o terminales covalentemente unidos a las primeras cadenas de polímeros.
30. El lente de contacto de hidrogel de silicona hidratado de la reivindicación 29, en donde el polímero hidrofílico como el agente aumentador de la hídrofilícidad es: PEG-N H2; PEG-SH; PEG-COOH; H2N-PEG-NH2; HOOC-PEG-COOH; HS-PEG-SH; H2N-PEG-COOH; HOOC-PEG-SH; H2N-PEG-SH; PEG de múltiples brazos con uno o más grupos amino, carboxilo o tiol; dendrímeros de PEG con uno o más grupos amino, carboxilo o tiol; un homo- o co-polímero terminado en diamino, dicarboxilo, monoamino o monocarboxilo de un monómero vinílico hidrofílico no reactivo; un copolímero que es un producto de la polimerización de una composición que comprende: (1) aproximadamente el 60 por ciento en peso o menos, de preferencia de aproximadamente el 0.1 por ciento a aproximadamente el 30 por ciento, más preferiblemente de aproximadamente el 0.5 por ciento a aproximadamente el 20 por ciento, todavía más preferiblemente de aproximadamente el 1 por ciento a aproximadamente el 15 por ciento en peso de cuando menos un monómero vinílico reactivo, y (2) cuando menos un monómero vinílico hidrofílico no reactivo; o combinaciones de los mismos, en donde PEG es un segmento de polietilenglicol, en donde el monómero vinílico reactivo se selecciona a partir del grupo que consiste en (met)acrilato de amino-alquilo de 1 a 6 átomos de carbono, (met)acrilato de alquilo de 1 a 6 átomos de carbono-amino-alquilo de 1 a 6 átomos de carbono, alil-amina, vinil-amina, amino-alquilo de 1 a 6 átomos de carbono-(met)acrilamida, alquilo de 1 a 6 átomos de carbono-amino-alquilo de 1 a 6 átomos de carbono- (met)acrilamida, ácido acrílico, ácido alquil-acrílico de 1 a 4 átomos de carbono, ácido ?,?-2-acrilamido-glicólico, ácido beta-metil-acrílico, ácido alfa-fenil-acrílico, ácido beta-acriloxi-propiónico, ácido sórbico, ácido angélico, ácido cinámico, ácido 1 -carboxi-4-fenil-butadien-1 ,3-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 se selecciona a partir del grupo que consiste en acrilamida, metacrilamida, ?,?-dimetil-acrilamida, N,N-dimetil-metacrilamida, N-vinil-pirrolidona, metacrilato de ?,?-dimetil-amino-etilo, acrilato de ?,?-dimetil-amino-etilo, N,N-dimet¡l-amino-propil-metacrilamida, N, N -d imetil -a mino-propil-acri lamida, metacrilato de glicerol, 3-acriloil-amino-1 -propanol, N-hidroxi-etil-acrilamida, N-[tris-(hidroxi-metil)-metil]-acrilamida, N-metil-3-metilen-2-pirrolidona, 1 -etil-3-metilen-2-pirrolidona, 1 -metil-5-metilen-2-pirrolidona, 1 -etil-5-metilen-2-pirrolidona, 5-metil-3-met¡len-2-pirrolidona, 5-eti I-3-metilen-2-pirrolidona, (met)acrilato de 2-hidroxi-etilo, (met)acrilato de hidroxi-propilo, un monómero vinílico que contiene fosforil-colina, (met)acrilato de alcoxilo de 1 a 4 átomos de carbono-polietilenglicol que tiene un peso molecular promedio en peso de hasta 1,500 Dáltones, N-vinil-formamida, N-vinil-acetamida, N-vinil-isopropil-amida, N-vinil-N-metil-acetamida, alcohol alílico, alcohol vinílico (forma hidrolizada de acetato de vinílo en el copolímero), y combinaciones de los mismos.
31. El lente de contacto de hidrogel de silicona hidratado de cualquiera de las reivindicaciones 1 a 10, 14 a 22, y 26 a 30, en donde las capas de hidrogel anterior y posterior externas comprenden reticulaciones derivadas a partir de grupos azetidinio en una reacción de acoplamiento inducida térmicamente.
32. El lente de contacto de hidrogel de silicona hidratado de cualquiera de las reivindicaciones 1 a 31, en donde el material de hidrogel de silicona se obtiene a partir de una formulación para lentes de hidrogel de silicona que comprende cuando menos un componente seleccionado a partir del grupo que consiste en un monómero vinílico que contiene silicona, un macrómero vinílico que contiene silicona, un prepolímero que contiene silicona, un monómero vinílico hidrofílico, un monómero vinílico hídrofóbico, un agente reticulante, un iniciador de radicales libres, un macrómero/ prepolímero vinílico hidrofílico, y una combinación de los mismos.
33. El lente de contacto de hidrogel de silicona hidratado de la reivindicación 32, en donde la formulación para lentes de hidrogel de silicona comprende: (1) un monómero vinílico hidrofílico seleccionado a partir del grupo que consiste en N,N-dimetil-acrilamida, ?,?-dimetil-metacrilamida, N-vinil-pirrolidona, N-vinil-N-metil-acetamida, 1-metil-5-metilen-2-pirrolidona, 5-metil-3-metilen-2-pirrolidona, metacrilato de hidroxi-etilo, acrilato de h id roxi-eti lo , y combinaciones de los mismos; y (2) un monómero vinílico que contiene silicona, un monómero o macrómero vinílico que contiene polisíloxano, y/o un prepolímero que contiene silicona.
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