DE69915114T2

DE69915114T2 - Vernetzte polymere und refraktionsvorrichtung aus diesen geformt

Info

Publication number: DE69915114T2
Application number: DE69915114T
Authority: DE
Inventors: Andrew Victor Graham Muir; Lee Rowan; Stephen Alister Farnham JONES; John Charles Farnham STEDMAN
Original assignee: Biocompatibles UK Ltd
Current assignee: Biocompatibles UK Ltd
Priority date: 1998-12-11
Filing date: 1999-12-13
Publication date: 2004-09-09
Anticipated expiration: 2019-12-14
Also published as: CA2353917A1; EP1141054A1; WO2000035980A1; US6767979B1; ATE260306T1; AU756846B2; JP4938929B2; NZ512100A; AU1672600A; JP2002532588A; EP1141054B1; DE69915114D1

Description

Hintergrund der Erfindung
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Polymerzusammensetzung, die ein vernetztes, in Wasser quellbares Polymer ist, dessen Hydrogel durchsichtig ist und einen hohen Brechungsindex hat, was es zur Verwendung in einem lichtbrechenden Gerät, zum Beispiel einer Intraokularlinse, verwendbar macht.
Einschlägiger Stand der Technik
Verschiedene Produkte wurden entwickelt, um die natürliche Augenlinse zu ersetzen oder ihre Leistung zu steigern. Ersatzlinsen können verwendet werden, wenn die ursprüngliche Linse durch den grauen Star getrübt ist. Linsen, die die Leistung der natürlichen Linse steigern und die dazu gedacht sind, in das Auge eingesetzt zu werden, beinhalten intraokulare Kontaktlinsen, Hornhautimplantate, Hornhauteinsätze und Hornhautaufsätze.
Ein Verfahren, eine Intraokularlinse in einer aufgerollten Form zu implantieren, um die Größe des Einschnittes zu minimieren, ist in weit verbreiteter Anwendung. Eine solche Vorrichtung wird in US-A-4 573 998 und US-A-4 702 244 beschrieben. In diesen Patentschriften wird das Material für die Linse als ein solches mit einem Formgedächtnis beschrieben. Die Vorrichtung gewinnt also ihre ursprüngliche Gestalt zurück, nachdem sie von dem sie einschränkenden Gerät zur Einbringung, mittels dessen sie eingeführt wird, freigesetzt wurde. Die vorstehenden Patentschriften beschreiben keine Einzelheiten der Materialien zur Herstellung der Linsen.
In US-A-4 608 049 wird eine zusammenfaltbare Intraokularlinse aus einem Siliconkautschuk oder einem vernetzten Hydroxyethylmethacrylat: N-Vinylpyrrolidon: Methacrylsäurepolymer beschrieben, das heißt einem in Wasser quellbaren Material.
Weitere Beschreibungen von Intraokularlinsen aus Hydrogel gibt es von Barrett in US-A- 4 664 666. Barrett verwendet ein Hydrogel aus Hydroxyethylmethacrylat, eine übliche Komponente von Zusammensetzungen für Kontaktlinsen aus Hydrogel. Ein Problem mit Hydrogelen aus Poly-HEMA ist, dass der Brechungsindex des Gels verhältnismäßig niedrig ist. Für ein Hydrogel werden höhere Brechungsindices bevorzugt, zum Beispiel mindestens 1,45 bis etwa 1,60.
Materialien mit höherem Brechungsindex werden in EP-A-0485197 beschrieben. Die Polymere müssen aus mindestens zwei Acrylatpolymeren gebildet werden, zum Beispiel 2-Phenylethylacrylat und 2-Phenylethylmethacrylat. Das Vernetzungsmittel wird aus aliphatischen Diacrylaten ausgewählt. Die Brechungsindices der Materialien liegen in dem Bereich von 1,553 bis 1,556. Die Polymere sind jedoch keine Hydrogele (das heißt, sie sind nicht in Wasser quellbar).
EP-A-0308130 beschreibt elastische Intraokularlinsen, die aus Copolymeren von Methacrylat und Acrylatestern erzeugt sind, die bei Körpertemperatur jeweils verhältnismäßig hart und verhältnismäßig weich sind. Die Monomere sind alle aliphatische Acrylate. Das Vernetzungsmittel ist ein aliphatisches Dimethacrylat.
In der früheren Anmeldung WO-A-9207885 der Anmelderin werden aus einem zwitterionischen Monomer und einem nichtionischen copolymerisierbaren Monomer gebildete vernetzte Polymere und daraus gebildete Hydrogel-Linsen beschrieben. In allen Beispielen wurde ein Alkylacrylat- oder Hydroxyalkylacrylat-Comonomer verwendet. Die vernetzenden Monomere waren alle aliphatische di-ethylenisch ungesättigte Verbindungen.
In EP-A-0563299 wird ein Copolymer von einem zwitterionischen Monomer und einem nichtionischen Monomer als eine Kontaktlinse verwendet. In den ausgearbeiteten Beispielen sind die Comonomere Hydroxyethylmethacrylat, N-Vinylpyrrofidon und Methylmethacrylat. Die Vernetzungsmittel sind alle aliphatische Verbindungen (Allylmethacrylat und Diethylenglycoldimethacrylat).
In US-A-5 391 669 und US-A-5 270 415 werden aus Ionenpaaren mit ausgeglichener Ladung und nichtionischem Comonomer gebildete Hydrogele als Kontaktlinsen verwendet. Das Ionenpaar mit ausgeglichener Ladung kann ein zwitterionisches Monomer sein. In den ausgearbeiteten Beispielen sind die nichtionischen Comonomere aus Hydroxyethylmethacrylat, Silylgruppen-haltigen Monomeren, Alkylmethacrylaten, Hydroxypropylmethacrylat, Fluoralkylmethacrylat und Hydroxypropylmethacrylamid ausgewählt. Die in den Ausführungsbeispielen verwendeten Vernetzungsmittel sind alle aliphatische Verbindungen.
Zusammenfassung der Erfindung
Ein neues, erfindungsgemäßes vernetztes Polymer ist erhältlich durch Radikalpolymerisation von ethylenisch ungesättigten Monomeren, umfassend

a) ein zwitterionisches Monomer der allgemeinen Formel I YBX Iworin B ein geradkettiges oder verzweigtes Alkylen, Oxaalkylen oder eine Oligooxaalkylenkette, die gegebenenfalls ein oder mehrere Fluoratome bis zu und einschließlich perfluorierten Ketten enthalten, oder, wenn X oder Y ein endständiges, an B gebundenes Kohlenstoffatom enthalten, eine Valenzbindung ist; X eine zwitterionische Gruppe ist; und Y eine ethylenisch ungesättigte polymerisierbare Gruppe ist, ausgewählt aus
CH₂=C(R)-CH₂-O-, CH₂=C(R)-CH₂OC(O)-, CH₂=C(R)OC(O)-, CH₂=C(R)-O-, CH₂=C(R)CH₂OC(O)N(R¹)-, R²OOCCR=CRC(O)-O-, RCH=CHC(O)O-, RCH=C(COOR²)CH₂-C(O)-O-,
worin: R Wasserstoff oder eine C₁-C₄-Alkylgruppe ist; R¹ Wasserstoff oder eine C₁-C₄-Alkylgruppe ist oder R¹ -B-X ist, wobei B und X wie vorstehend definiert sind; und R² Wasserstoff oder eine C_1-4-Alkylgruppe oder BX, worin B und X wie vorstehend definiert sind, ist; A -O- oder -NR¹- ist; K eine Gruppe -(CH₂)_pOC(O)-, -(CH₂)_pC(O)O-, -(CH₂)_pOC(O)O-, -(CH₂)_pNR³-, -(CH₂)_pNR³C(O)-, -(CH₂)_pC(O)NR³-, -(CH₂)_pNR³C(O)O-, -(CH₂)_pOC(O)NR³-, -(CH₂)_pNR³C(O)NR³- (worin die Gruppen R³ gleich oder verschieden sind), -(CH₂)_pO-, -(CH₂)_pSO₃- oder, gegebenenfalls in Kombination mit B, eine Valenzbindung ist und p 1 bis 12 ist und R³ Wasserstoff oder eine C₁-C₄-Alkylgruppe ist,
b) ein eine aromatische Gruppe enthaltendes Monomer der allgemeinen Formel II ist Y¹R⁴ IIworin Y¹ ausgewählt ist aus
CH₂=C(R⁵)-CH₂-O-, CH₂=C(R⁵)-CH₂-OC(O)-, CH₂=C(R⁵)OC(O)-, CH₂=C(R⁵)-O-, CH₂=C(R⁵)CH₂OC(O)N(R⁶)-, R⁷OOCCR⁵=CR⁵C(O)-O-, R⁵CH=CHC(O)O-, R⁵CH=C(COOR⁷)CH₂-C(O)-O-,
worin: R⁵ Wasserstoff oder eine C₁-C₄-Alkylgruppe ist; R⁶ Wasserstoff oder eine C₁-C₄-Alkylgruppe ist oder R⁶ R⁴ ist; und R⁷ Wasserstoff oder eine C_1-4-Alkylgruppe oder R⁴ ist; A¹ -O- oder -NR⁶- ist; K¹ eine Gruppe -(CH₂)_qOC(O)-, -(CH₂)_qC(O)O-, -(CH₂)_qOC(O)O-, -(CH₂)_qNR⁸C(O)O-, -(CH₂)_qNR⁸-, -(CH₂)_qNR⁸C(O)-, -(CH₂)_qC(O)NR⁸-, -(CH₂)_qOC(O)NR⁸-, -(CH₂)_qNR⁸C(O)NR⁸- (worin die Gruppen R⁸ gleich oder verschieden sind), -(CH₂)_qO-, -(CH₂)_qSO₃- oder eine Valenzbindung ist und q 1 bis 12 ist und R⁸ Wasserstoff oder eine C₁-C₄-Alkylgruppe ist, und R⁴ eine aromatische Gruppe ist; und
c) ein vernetzendes Monomer der allgemeinen Formel III (Y²)_nR⁹ IIIworin n eine ganze Zahl von mindestens 2 ist, jedes Y² ausgewählt ist aus
CH₂=C(R¹⁰)-CH₂-O-, CH₂=C(R¹⁰)-CH₂OC(O)-, CH₂=C(R¹⁰)OC(O)-, CH₂=C(R¹⁰)-O-, CH₂=C(R¹⁰)CH₂OC(O)N(R¹¹)-, R¹²OOCCR¹⁰=CR¹⁰C(O)-O-, R¹⁰CH=CHC(O)O-, R¹⁰CH=C(COOR¹²)CH₂-C(O)O-,
worin: R¹⁰ Wasserstoff oder eine C₁-C₄-Alkylgruppe ist; R¹¹ Wasserstoff oder eine C₁-C₄-Alkylgruppe ist; R¹² Wasserstoff oder eine C_1-4-Alkylgruppe ist; A² -O- oder -NR¹¹- ist;

²

₂

_r

₂

_r

₂

_r

₂

_r

¹³

₂

_r

¹³

₂

_r

¹³

₂

_r

¹³

₂

_r

¹³

₂

_r

¹³

₂

_r

₂

_r

₃

¹²

₁

₄

⁹

Geeignete Beispiele von aromatischen Gruppen R⁴ sind gegebenenfalls substituierte Aralkyl- und Alkarylgruppen. Am meisten bevorzugt ist eine Gruppe R⁴ eine unsubstituierte Aryl- oder Aralkylgruppe, wobei die Alkylgruppe 1 bis 4 Kohlenstoffatome aufweist, zum Beispiel Benzyl, 2-Phenylethyl oder Phenyl.
Zur bestmöglichen Copolymerisierbarkeit haben die Gruppen Y, Y¹ und Y² die gleiche allgemeine Definition. Am bevorzugtesten ist jede solche Gruppe eine (Alk)acryl- oder Styrolgruppe. Eine Acrylgruppe, H₂C=C(H oder Me)CO-(O oder NH), wird besonders bevorzugt. Vorzugsweise sind alle derartigen Gruppen entweder Methacryl (R = R⁵ = R¹⁰ = Me) oder Acryl (R, R⁵, R¹⁰ = Wasserstoff), und sind alle Ester- oder Amidderivate davon. Am passendsten sind die Monomere alle Acrylester, im allgemeinen entweder Methacrylatester oder Acrylatester.
In der Erfindung wurde gefunden, dass bestmögliche Vernetzung der aromatischen und zwitterionischen Monomeren erreicht wird, wenn ein vernetzendes Monomer der Formel III, bei dem die Gruppe R⁹ eine aromatische Gruppe ist, enthalten ist. Geeignete aromatische Gruppen sind zum Beispiel Phenylen-, Alkarylen-, Aralkylen- und Bisphenol A-Gruppen. Am meisten bevorzugt beinhaltet das Vernetzungsmittel Bisphenol A-Methacrylat. Das Vernetzungsmittel kann di-, tri-, tetra- oder höher funktionell sein, zum Beispiel eine oligomere oder polymere Verbindung.
Es wurde als besonders bevorzugt befunden, dass das vernetzende Monomer ein Monomer der allgemeinen Formel III beinhaltet, bei dem die Gruppe R⁹ eine aliphatische Gruppe ist. Geeignete aliphatische Gruppen R⁹ sind C_2-8-Alkylen, C_2-4-Alkylenoxy-C_2-4-Alkylen oder Oligo(C_2-4-alkylenoxy)-C_2-4-Alkylen (zum Beispiel -(CH₂CH₂O)_tCH₂CH₂-, wobei t 1–50 ist). Vorzugsweise ist R⁹ eine Ethylen- oder eine Oligo(ethylenoxy)ethylengruppe.
Am meisten bevorzugt ist eine Mischung von Vernetzungsmitteln enthalten, die mindestens ein Vernetzungsmittel, in dem R⁹ eine aromatische Gruppe ist, und mindestens ein Vernetzungsmittel, in dem R⁹ eine aliphatische Gruppe ist, enthält.
In der allgemeinen Formel I weist die zwitterionische Gruppe die allgemeine Formel IV
auf, worin die Gruppen X⁴ und X⁵, die gleich oder verschieden sind, -O-, -S-, -NH- oder eine Valenzbindung, vorzugsweise -O-, sind und W⁺ eine Gruppe ist, die umfasst eine kationische Ammonium-, Phosphonium- oder Sulfoniumgruppe und eine Gruppe, welche die anionischen und kationischen Gruppen verknüpft, die vorzugsweise eine C_1-12-Alkylengruppe ist,
und in der W⁺ vorzugsweise eine Gruppe der Formel -W¹-N⁺R¹⁴ ₃, -W¹-P⁺R¹⁵ ₃, -W¹-S⁺R¹⁵ ₂ oder -W¹-Het⁺ ist, worin:
W¹ Alkylen mit 1 oder mehr, vorzugsweise 2 bis 6 Kohlenstoffatomen gegebenenfalls enthaltend eine oder mehrere ethylenisch ungesättigte Doppel- oder Dreifachbindungen, disubstituiertes Aryl, Alkylenaryl, Arylalkylen oder Alkylenarylalkylen, disubstituiertes Cycloalkyl, Alkylencycloalkyl, Cycloalkylalkylen oder Alkylencycloalkylalkylen ist, wobei die Gruppe W¹ gegebenenfalls einen oder mehrere Fluorsubstituenten und/oder eine oder mehrere funktionelle Gruppen enthält; und
die Gruppen R¹⁴ gleich oder verschieden sind und jeweils Wasserstoff oder Alkyl mit 1 bis 4 Kohlenstoffatomen, vorzugsweise Methyl, oder Aryl, wie Phenyl, sind oder zwei der Gruppen R¹⁴ zusammen mit dem Stickstoffatom, an dem sie gebunden sind, einen heterocyclischen Ring mit 5 bis 7 Atomen bilden, oder die drei Gruppen R¹⁴ zusammen mit dem Stickstoffatom, an dem sie gebunden sind, eine kondensierte Ringstruktur mit 5 bis 7 Atomen in jedem Ring bilden, und gegebenenfalls eine oder mehrere der Gruppen R¹⁴ durch eine hydrophile funktionelle Gruppe substituiert sind, und
die Gruppen R¹⁵ gleich oder verschieden sind und jeweils R¹⁴ oder eine Gruppe OR¹⁴ sind, wobei R¹⁴ wie vorstehend definiert ist, oder
Het ein aromatischer Stickstoff, Phosphor oder Schwefel, vorzugsweise Stickstoff, enthaltender Ring, z. B. Pyridin, ist.
Am meisten bevorzugt hat die zwitterionische Gruppe der Formel IV die allgemeine Formel V:
worin die Gruppen R¹⁶ gleich oder verschieden sind und jeweils Wasserstoff oder C_1-4-Alkyl sind und m 1 bis 4 ist, wobei die Gruppen R¹⁶ vorzugsweise gleich sind.
Alternativ kann die zwitterionische Gruppe kann eine Betaingruppe sein (das heißt eine, in der das Kation näher am Grundgerüst ist), zum Beispiel ein Sulfo-, Carboxy- oder Phosphobetain. Eine Betaingruppe sollte keine Gesamtladung haben und ist daher vorzugsweise ein Carboxy- oder Sulfobetain. Wenn sie ein Phosphobetain ist, muss die Phosphat-Endgruppe ein Diester sein, das heißt mit einem Alkohol verestert sein. Solche Gruppen können durch die allgemeine Formel VI dargestellt werden,
wobei X² eine Valenzbindung, -O-, -S- oder -NH-, vorzugsweise -O- ist;
V ein Carboxylat-, Sulfonat- oder (einwertig geladenes) Phosphatdiester-Anion ist;
R¹⁷ eine Valenzbindung (zusammen mit X²) oder Alkylen-C(O)alkylen- oder – C(O)NHalkylen, vorzugsweise Alkylen und vorzugsweise von 1 bis 6 Kohlenstoffatomen in der Alkylenkette enthaltend ist;
die Gruppen R¹⁸ gleich oder verschieden sind und jeweils Wasserstoff oder Alkyl mit 1 bis 4 Kohlenstoffatomen sind oder die Gruppen R¹⁸ zusammen mit dem Stickstoff, an dem sie gebunden sind, einen heterocyclischen Ring mit 5 bis 7 Atomen bilden; und
R¹⁹ Alkylen mit 1 bis 20, vorzugsweise 1 bis 10, noch bevorzugter 1 bis 6 Kohlenstoffatomen ist.
Ein bevorzugtes Sulfobetainmonomer hat die Formel VII
wobei die Gruppen R²⁰ gleich oder verschieden und jeweils Wasserstoff oder C_1-4-Alkyl sind und s von 2 bis 4 ist.
Vorzugsweise sind die Gruppen R²⁰ gleich. Es ist auch zu bevorzugen, dass mindestens eine der Gruppen R²⁰ Methyl ist, und noch bevorzugter ist, dass die Gruppen R²⁰ beide Methyl sind.
Vorzugsweise ist s 2 oder 3, und noch bevorzugter 3.
Alternativ kann die zwitterionische Gruppe eine Aminosäuregruppe sein, bei der das α-Kohlenstoffatom (an das eine Amingruppe und die Carbonsäuregruppe gebunden sind) über eine Linkergruppe mit dem Grundgerüst von Polymer A verbunden ist. Solche Gruppen können durch die allgemeine Formel VIII dargestellt werden
wobei X³ eine Valenzbindung, -O-, -S- oder -NH-, vorzugsweise -O- ist,
R²¹ eine Valenzbindung (gegebenenfalls zusammen mit X³) oder Alkylen-, -C(O)alkylen- oder -C(O)NHalkylen, vorzugsweise Alkylen und vorzugsweise von 1 bis 6 Kohlenstoffatomen enthaltend ist; und
die Gruppen R²² gleich oder verschieden sind und jeweils Wasserstoff oder C_1-4-Alkyl, vorzugsweise Methyl sind oder zwei der Gruppen R²² zusammen mit dem Stickstoff, an dem sie gebunden sind, einen heterocyclischen Ring mit 5 bis 7 Atomen bilden oder die drei Gruppen R²² zusammen mit dem Stickstoff, an dem sie gebunden sind, eine kondensierte Ringstruktur, die in jedem Ring 5 bis 7 Atome enthält, bilden.
Das Molverhältnis von zwitterionischem Monomer zu dem eine aromatische Gruppe enthaltenden Monomer ist im allgemeinen in dem Bereich von 1 : 99 bis 99 : 1, vorzugsweise 1 : 20 bis 1 : 1, noch bevorzugter in dem Bereich von 1 : 10 bis 1 : 2. Die Menge von dem zwitterionischem Monomer in dem Gesamtmonomer ist vorzugsweise in dem Bereich von 1 bis 95%, noch bevorzugter von 5 bis 50%, am meisten bevorzugt von 10 bis 25%. Die Menge von dem eine aromatische Gruppe enthaltendem Monomer ist vorzugsweise in dem Bereich von 10 bis 99%, noch bevorzugter von 50 bis 95%, am meisten bevorzugt von 75 bis 90%.
In dem Polymerisationsgemisch liegt das vernetzende Monomer in allgemeinen in einer Molmenge im Bereich von 0,01% bis 10%, noch bevorzugter im Bereich von 0,1 bis 5%, am meisten bevorzugt im Bereich von 0,5 bis 3% vor, bezogen auf die Gesamtmole an Monomer. Wenn eine Mischung von eine aromatische Gruppe enthaltendem vernetzenden Monomer und eine aliphatische Gruppe enthaltendem Monomer verwendet wird, ist das Molverhältnis der beiden vorzugsweise im Bereich von 10 : 1 bis 1 : 10, vorzugsweise 5 : 1 bis 1 : 5, noch bevorzugter 2 : 1 bis 1 : 2 und am meisten bevorzugt von 3 : 2 bis 2 : 3.
Das eine zwitterionische Gruppe enthaltende Monomer ist im allgemeinen in Mengen enthalten, die ausreichen, das Polymer in Wasser quellbar zu machen und das Hydrogel biokoMPatibler zu machen.
Gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung wird ein Hydrogel bereitgestellt, das aus dem neuen vernetzten Polymer und einer über das ganze Polymer hinweg verteilten wässrigen Flüssigkeit gebildet wird. Der Wassergehalt des Polymers, wenn es vollständig in entionisiertem Wasser gequollen ist, liegt vorzugsweise in dem Bereich von 10 bis 50%, zum Beispiel in dem Bereich von 20 bis 40%, am meisten bevorzugt in dem Bereich von 25 bis 35%.
Vorzugsweise ist das Hydrogel (das in Wasser gequollene Polymer) durchsichtig. Es wurde gefunden, dass das erfindungsgemäße Hydrogel einen hohen Durchlässigkeitsgrad für sichtbares Licht hat. Der mittlere Durchlässigkeitsgrad sollte vorzugsweise für den ganzen Bereich des sichtbaren Spektrums, über die Wellenlängen von 400 bis 700 nm hinweg, über 90% liegen.
Der Einbau des aromatischen Monomers ermöglicht es, hohe Brechungsindices zu erreichen. Deshalb kann der Brechungsindex des vollständig in Wasser gequollenen Hyrogels mindestens 1,45, zum Beispiel bis zu 1,60 sein. Vorzugsweise liegt der Brechungsindex in dem Bereich von 1,45 bis 1,55.
Die vorliegende Erfindung beinhaltet auch ein Polymerisationsverfahren, bei dem die Mischung der Monomere a, b und c Bedingungen unterworfen wird, durch die Polymerisation in Gang gebracht und fortgepflanzt wird. Die Einleitung kann mittels irgendeines geeigneten Mittels erfolgen, zum Beispiel mittels eines thermischen Initiators, eines Redoxinitiators oder eines UV-Initiators, gegebenenfalls in Kombination miteinander. Das erfindungsgemäße Polymer kann einen Absorber für ultraviolettes Licht beinhalten, wenn es als eine intraokulare Linse verwendet wird.
Weil das zwitterionische Monomer dazu neigt, sehr polar zu sein und aromatische Monomere dazu neigen, nicht polar zu sein, können die Monomere miteinander nicht mischbar sein. Um eine homogene Polymerisationsmischung zu erreichen, kann es deshalb notwendig sein, eine nicht polymerisierbare Verdünnungsflüssigkeit zu beinhalten, die als ein gemeinsames Lösemittel für die Monomere wirkt. Ein geeignetes Lösungsmittel ist ein Alkohol. Das Lösungsmittel wird im allgemeinen nach der Polymerisation von dem Polymerprodukt entfernt, zum Beispiel durch Abdampfen oder durch Ersetzung des Lösungsmittels durch eine alternative Flüssigkeit, im allgemeinen Wasser oder eine andere wässrige Lösung.
Es ist im allgemeinen notwendig, irgendein nicht polymerisierbares flüssiges Verdünnungsmittel in einer im Bereich von 5 bis 90 Gew.-% liegenden Menge, bezogen auf das Gesamtgewicht des Polymerisationsgemisches, zu beinhalten. Um unnötige Lösungsmittelentfernung zu vermeiden, beträgt die Menge vorzugsweise weniger als 75%, zum Beispiel weniger als 50%. Es ist im allgemeinen notwendig, dass mindestens 10% beinhaltet sind, um eine angemessene Auflösung der Monomere zu erreichen.
Die Polymerisation wird im allgemeinen in so etwas wie einer Form durchgeführt, zum Beispiel um Vorläuferprodukte herzustellen, aus denen in Form gebrachte Linsen erzeugt werden können. Wenn solche Produkte zum Beispiel Stäbchen, Knöpfe oder andere Linsenvorläufer sind, erfolgt die Formgebung, um richtige dreidimensionale Ausgestaltungen zu erzeugen, im allgemeinen mittels der Drehbank. Damit spanabhebende Formgebung stattfinden kann, ist es im Aalgemeinen notwendig, vor der Durchführung des spanabhebenden Schrittes jegliches Polymerisationsverdünnungsmittel zu entfernen.
Alternativ kann die Linse oder ein anderes Endprodukt in einer Form mit der gewünschten endgültigen Gestalt polymerisiert werden. In diesem Fall wird das Lösungsmittel nach der Polymerisation entfernt, zum Beispiel durch Ersetzung des Lösungsmittels.
Bei jedem Polymerisationsverfahren bringt ein abschließender Schritt bei der Bildung eines Hydrogelprodukts die Quellung des vernetzten Polymers in einer wässrigen Flüssigkeit mit sich. Die Materialien haben sehr wünschenswerte mechanische Eigenschaften, wenn sie in Wasser gequollen sind, was zum Beispiel ermöglicht, sie als faltbare Intraokularlinsen (IOL's) zu verwenden. Der Verformungsgrad beim Bruch für die gequollenen Materialien kann mindestens 50% oder sogar 100% betragen. Der Elastizitätsmodul sollte vorzugsweise in dem Bereich von 1 bis 4 MPa liegen.
Die Materiafien (Xerogele} haben Härtewerte, die hoch genug sind, um sie zur spanabhebenden Formgebung, zum Beispiel durch Abdrehen, geeignet zu machen.
Es wird gefunden, dass das Produkt sehr wünschenswerte mechanische, optische und Biokompatibilitäts-Eigenschaften hat, die es zur Verwendung als eine Brechungsvorrichtung geeignet machen. Die Polymere sind von besonderem Wert zur Verwendung als intraokulare Vorrichtungen, speziell intraokulare Linsen (Intraocular Lenses, IOL's) wie Ersatzlinsen, Linsen zur Verbesserung der natürlichen Linse, zum Beispiel Intraokularlinsen für die hintere Augenkammer, Intraokularlinsen für die vordere Linsenkammer, Hornhautimplantate wie Hornhauteinlagen, Hornhautauflagen und Ringe in der Hornhaut.
Es wird angenommen, dass die verbesserte Biokompatibilität, die sich aus dem Einbau eines zwitterionischen Monomers ergibt, zur Folge hat, dass weniger Beschädigung, die durch eine Linse zur Starbehandlung auf der natürlichen Linse (indem Durchsichtigkeitsverlust vermieden wird) oder auf der Iris durch Scheuern verursacht wird, erfolgt. Bei jeder intraokularen Vorrichtung sollte die verbesserte Biokompatibilität eine verringerte entzündliche Reaktion zur Folge haben. Die nachstehend dargestellten Ergebnisse zeigen, dass die Materialien weniger Schäden am Plattenepithel verursachen als Materialien des Standes der Technik.

Die folgenden Beispiele veranschaulichen die Erfindung.

Abkürzungen
EWC	Wassergehalt im Gleichgewicht
RI	Brechungsindex
Trans	Optische Transmission
BA	Benzylacrylat
HEMA-PC	2-Methacryloyloxyethyl-2'-trimethylammoniumethylphosphat-Innersalz
LM	Laurylmethacrylat
EGDMA	Ethylenglycoldimethacrylat
BADMA	Bisphenol A-dimethacrylat
FEM	Fluorethylmethacrylat
AIBN	Azoisobutyronitril

Allgemeines Polymerisationsverfahren
Die Monomere, einschließlich des vernetzenden Monomers, wurden in den gewünschten Mengen in trockenem Ethanol gelöst, wenn nicht anders angegeben in einer Menge von 20% (bezogen auf das Gesamtgewicht der Polymerisationsmischung). Initiator des gewünschten Typs und in der gewünschten Menge wurde in dem Gemisch gelöst (AIBN, wenn nicht anders vermerkt). Das flüssige Polymerisationsgemisch wurde unter Verwendung von Stickstoff gründlich entgast. Das Polymerisationsgemisch wurde dann in die gewünschte Form (um je nach dem eine Membran oder einen Knopf zu bilden) eingespritzt, die vorher mit Stickstoff gespült worden war. Die Form wurde daraufhin abgedichtet, und bei der gewünschten Temperatur (gewöhnlich 60°C) den gewünschten Zeitraum lang (gewöhnlich sechzehn Stunden) in ein (Sauerstoff-Fänger enthaltendes) Wasserbad eingetaucht, um die Polymerisation zu vervollständigen. Wenn nicht anders vermerkt, wurde das Polymer, das sich nach dem Herausnehmen aus dem Wasserbad noch in der Form befand, unter Vakuum bei 90°C weitere sechzehn Stunden lang getempert, bevor es aus den Formen herausgenommen wurde. Bei allen Polymerisationen zu Knöpfen wurden die Knöpfe nach dem Herausnehmen aus der Form unter Vakuum 4 Tage lang bei 110°C getempert.
Mechanische Eigenschaften
EWC
Der Wassergehalt im Gleichgewicht (EWC) wird gemessen, indem Linsen aus Hydrogel in ihrem vollständig hydratisierten Zustand und nach Trocknen in einem Heizschrank über Nacht bei 110°C gewogen werden.
Brechungsindex
Der Brechungsindex (RI) wird mit einem Atago-Gerät gemessen, wobei das Material in vollständig (in Wasser) gequollener Form ist.
Härte
Die Härte des Knopfs vom F-Typ (aus dem eine Linse geschnitten wird) wird unter Verwendung eines Härtemessgerätes vom Typ Shore D gemessen. Aus dem Knopf wird unter Verwendung eines Mikroscheibenschneiders oder einer Drehbank ein Querschnitt ausgeschnitten und die Härte an Rand und Mitte aufgezeichnet. Diese Prüfung wird an dem Xerogel durchgeführt.
Ausdehnungsfaktor
Dieser wird aus dem Verhältnis des Durchmessers der hydratisierten Linse zu dem Durchmesser der trockenen Linse bestimmt.
Zugspannungseigenschaften
Die mechanische Analyse wurde als eine Zugbelastungsprüfung, unter Verwendung eines Mini Instron 44 mit einer 5-Last-Zelle bei einer Geschwindigkeit von 5 mm pro Minute, durchgeführt. Das Material wurde bei 25+/–2°C geprüft und über die ganze Prüfung hindurch hydratisiert gehalten.
Biologische Eigenschaften
Die folgenden Prüfungen werden an aus Polymermembranen ausgeschnitten Scheiben durchgeführt, wenn nicht anders vermerkt.
Fibrinogen-Adhäsion
Diese Bestimmung quantifiziert Protein, das auf einer Testoberfläche abgeschieden wurde, unter Verwendung von polyklonalem Antiserum und enzymkonjugiertem sekundärem Antiserum. Es gewährt eine nützliche Bewertung der Blutverträglichkeit und der allgemeinen Biokompatibilität.
Knöpfe aus Prüfmaterial werden jeweils in ein Näpfchen einer Platte mit vierundzwanzig Näpfchen eingebracht. Ein Mikrogramm Fibrinogen in 50 μl PBS (PBS = phospatgepufferte physiologische Kochsalzlösung). Die Fibrinogenlösung wird bei Raumtemperatur zwei Stunden lang im Kontakt mit den Proben gelassen. Daraufhin werden die Proben dreimal mit PBS gewaschen, überschüssige Bindungsstellen werden durch Inkubation über Nacht mit 4% Rinder-Serumalbumin in PBS bei 4°C blockiert. Die Knöpfe werden daraufhin dreimal mit PBS gewaschen und in frische Näpfchen einer neuen Platte mit 24 Näpfchen umgesetzt. 500 μl verdünntes menschliches Fibrinogen-Antiserum (1 : 1000 in PBS) wird zugesetzt und mit den Proben 30 Minuten lang bei Raumtemperatur inkubiert. Die Knöpfe werden dreimal in PBS gewaschen und in frische Näpfchen einer Platte mit 24 Näpfchen umgesetzt. 500 μl verdünntes, mit Meerrettich-Antioxidase konjugiertes Kaninchen-Antiziegen-Antiserum (1 : 500 in PBS) wird zugesetzt und 30 Minuten lang bei Raumtemperatur inkubiert. Die Knöpfe werden dreimal in PBS gewaschen und in frische Näpfchen einer weiteren Platte mit 24 Näpfchen umgesetzt. Ein Substrat für das Peroxidaseenzym wird daraufhin in einem geeigneten Puffer zugesetzt, nach 10minütigem Kontakt mit den Proben bei Raumtemperatur. Ein Terminator wird zugesetzt und die Lösungen werden in einem geeigneten Farbvergleichsgerät ausgelesen. Die Ergebnisse werden als relative Lichteinheiten im Vergleich zu Kontrollversuchen mit PMMA und pHEMA angegeben. Hohe Werte entsprechen demnach hohen Ausmaßen von Adhäsion.
Bestimmung der Bakterien-Adhäsion
Dieses Bestimmungsverfahren misst das Hängenbleiben von Bakterien (Staphylococcus epidermis) an den Prüfmaterialien unter Verwendung der Extraktion von zellulärem ATP von daran hängenden Bakterienzellen. Extrahiertes ATP wird unter Verwendung der Biolumineszenz-Technik bestimmt. Wenn Bakterien an einer intraokularen Linse anhaften und mit ihr in das Auge hineingetragen werden, könnten sie eine Infektion verursachen.
Proben des zu prüfenden Materials werden in die gewünschte Anzahl von Näpfchen in einer Mikrotiterplatte verbracht. Eine Bakteriensuspension mit 3 × 10⁸ CFU pro ml in phosphatgepufferter physiologischer Kochsalzlösung wird in den Näpfchen vier Stunden lang bei 37°C unter Rühren inkubiert. Die Bakteriensuspension wird von den Näpfchen abgesaugt und daraufhin werden die Proben in steriler phosphatgepufferter physiologischer Kochsalzlösung gespült, bevor sie in die Näpfchen einer neuen Platte verbracht werden. Lysepuffer (0,1% Trichloressigsäure, 1% Xylol, 2 mM EDTA in entionisiertem Wasser) wird in das Näpfchen gegeben und mit der Probe 10 Minuten lang in Kontakt gelassen, um das ATP zu extrahieren. Extrahiertes ATP wird mit Trisacetatpuffer 1 : 1 verdünnt, ATP-Bestimmungsreagenz wird zugesetzt und die Lichtemission in einem Bioluminiszenzplatten-Auslesegerät bestimmt. Die Biolumineszenz wird durch Erzeugung einer Eichkurve mit der Anzahl von Bakterienzellen in Beziehung gebracht.
Bestimmung der Fibroblasten-Adhäsion
Dieses Bestimmungsverfahren bestimmt die Adhäsion einer Standard-Adhäsions-Zelllinie, Maus 3T3-Fibroblasten, in Gewebekulturmedium an zu prüfenden Proben.
Die Fibroblastenzellen werden in einem Gewebekulturschritt zu einer konfluenten oder beinahe konfluenten Einzelschicht kultiviert. Die Einzelschicht wird unter Verwendung einer Lösung von Trypsin-EDTA aus dem Kolben abgelöst und danach in einem Serumhaltigen Medium suspendiert. Die Scheiben des zu prüfenden Materials mit 13 mm Durchmesser werden in 24-Näpfchen-Platten verbracht. 0,5 ml Zellsuspension (mit einer Zellkonzentration von 3000 pro ml) wird zugesetzt und 72 Stunden lang bei 37°C inkubiert. Die Proben werden aus den Näpfchen entfernt und mit PBS gewaschen. Die Proben mit den daran adhärenten Zellen werden in Näpfchen einer neuen Platte verbracht und 30 Minuten lang bei Raumtemperatur der Lyse unterworfen, gefolgt von Einfrieren über Nacht. Nach Zusatz von weiterem Lysepuffer wird den Näpfchen ATP-Bestimmungsreagenz zugesetzt und daraufhin die Lumineszenz ausgelesen, um die ATP-Mengen zu bestimmen. Die Ergebnisse werden als relative Lichteinheiten im Vergleich zu Standardmaterialien (Polymethylmethacrylat und Polyhydroxyethylmethacrylat) wiedergegeben.
Aktivierung von Granulocyten
Dieses Verfahren misst die Aktivierung von Granulocyten als Reaktion auf Peroxidradikale durch Scheiben von zu prüfenden Materialien. Es ist ein nützliches Maß für Biokompatibilität. Die der Prüfung unterworfenen Zellen sind polymorphonukleare Leukozyten (PMN's) aus venösem Blut. Inkubation der Zellen in Gegenwart der zu prüfenden Materialien wird in der Gegenwart von Nitroblau-Tetrazolium durchgeführt, das die extrazelluläre Produktion von reaktiven Sauerstoffspezies (oxidative burst), die durch entzündungsbewirkende Materialien bei der Aktivierung von Granulocyten ausgelöst wird, aufspürt, indem sie diese kolorimetrisch sichtbar macht.
PMN's werden unter Anwendung eines geeigneten Verfahrens aus venösem Blut abgetrennt. Sie werden in einer Salzlösung nach Earl, die 10% fötales Kalbsserum enthält, mit einer Zelldichte von 1 × 10⁶ Zellen pro ml suspendiert. 100 μl der Zellsuspension werden mit 13-mm-Scheiben der zu prüfenden Proben in den Näpfchen einer Mikrotiterplatte kontaktiert. Nach 30 Minuten bei 37°C werden die Proben in den Näpfchen dreimal mit phosphatgepufferter physiologischer Kochsalzlösung gewaschen und dann werden 100 μl Nitroblau-Tetrazolium (NBT) den Näpfchen zugesetzt. Adhärierende Zellen werden mit der NBT-Lösung mindestens eine Stunde lang bei 37°C inkubiert. Daraufhin werden die Zellen mittels Formaldehyd fixiert, gewaschen und unter dem Lichtmikroskop betrachtet. Aktivierte Granulocyten erscheinen blau. Die Anzahl der aktivierten Granulocyten wird mit Polymethylmethacrylat-Kontrollen und positiven Kontrollen verglichen (mit Phorbol-ester behandeltes Polymethylmethacrylat als positive Kontrolle).
Adhäsion von Makrophagen
Diese Versuchsvorschrift misst die Adhäsion von Makrophagen, um Oberflächen zu prüfen, ein anderes nützliches Maß für Biokompatibilität. Die Versuchsvorschrift ist mit der Inkubation mit neuen Materialien über Nacht verbunden, was sich die Neigung von Makrophagen zu Nutze macht, sich an Kunststoffoberflächen anzulagern.
Es werden geeignete Reinigungsschritte durchgeführt, um mononukleare Zellen aus venösem Blut abzutrennen. Die Zellen werden in serumfreiem Makrophagenmedium (kommerziell erhältlich) mit einer Konzentration von 10⁶ Zellen pro ml suspendiert. 200 μl Medium werden Näpfchen einer Mikrotiterplatte zugesetzt, die Scheiben mit 13 mm Durchmesser der zu prüfenden Materialien enthalten. Die Platten werden über Nacht bei 37°C stehen gelassen, wonach die Scheiben in eine neue Platte überführt und dreimal gewaschen werden, bevor sie mit Formaldehyd fixiert und mit Antimakrophagen-Antikörper-Biotinkonjugat der Firma Dako angefärbt werden. Angelagerter Antikörper wird daraufhin unter Verwendung eines Sigma-Hochintensitäts-Schnellanfärbungskits, der als Chromogen ein Avidin-Peroxidasekonjugat mit 3-Amino-9-ethylcarbazol (AEC) enthält, sichtbar gemacht. Die Anzahl der Makrophagen wird mittels Lichtmikroskopie bestimmt und mit Kontrollen verglichen.
Adhäsion von Epithelzellen der Linse von Kaninchen
AGO4677, eine mortaler primärer Epithelzellenstamm der Augenlinse vom Kaninchen, wurde von dem Vorratslager des National Institute of Aging (NIA) in Cambden, NJ, USA, erhalten. Die Zellen waren Kulturen in dem minimalen essentiellen Eagles-Medium (MEM) mit dem doppelten der Normalkonzentration an nicht-essentiellen Aminosäuren (Firma Gibco) und 10% v/v fötalem Kälberserum Fetal Calf Serum, FCS) mit einer Dichte von 6000 Zellen cm^–2 bei 37°C in 5% CO₂. Die Zellen wurden unter den Haltungsbedingungen niemals konfluent werden gelassen und wurden durch routinemäßige Trypsindispersion passagiert. Die Adhäsion des AGO4677 wurde 72 Stunden, nachdem 1000 wachstumsfähige Zellen aus der Linse von Kaninchen auf Scheiben aus dem Material verbracht worden waren, mittels ATP-Extraktion bestimmt. ATP wurde durch Inkubieren jeder Scheibe mit 100 μl eines sterilen hypotonischen Lysepuffers (0,01 M Tris-Acetat, pH 8, 2 mM EDTA) freigesetzt. Die ATP-Lösung wurde dann mit einem kommerziellen Assaypuffer, der für ATP-Luminometrie ausgelegt ist (0,1 M Tris-Acetat, pH 8, 2 mM EDTA), 1 : 1 verdünnt und die Menge an ATP in jeder Probe mittels eines kommerziellen Kits (BioOrbit-Wallac, Turku, Finnland) und einem Luminometer mit einer Platte mit 96 Näpfchen (Amerlite, Amersham) gemessen.
Berührungsprüfung an Endothelzellen der Hornhaut
Dieses Prüfungsverfahren ist eine in hohem Maß unterscheidende Probe auf Verwendbarkeit als intraokulare Linse. Die Prüfung beinhaltet das Kontaktieren von zu prüfenden Materialien mit einer konfluenten Einzelschicht von bovinen Hornhaut-Endothelzellen (Bovine Corneal Endothel Cells, BCE-Zellen) für eine vorbestimmte Zeit und das qualitative Bewerten der Beschädigung der Einzelschicht.
Konfluente Einzelschichten von BCE-Zellen in sterilen Gewebekulturschalen werden hergestellt, indem in der Gegenwart von Dulbecco's modifiziertem Eagle' s Medium (DMEM), das fötales Rinderserum, Serum vom gerade geborenen Kalb, Penicillin und Streptomycin enthielt, kultiviert wurde. Die Einzelschichten werden gespült, um nicht angelagerte Zellen zu entfernen. Eine sterile 13-mm-Scheibe aus der zu prüfenden Probe (Xerogel) wird 10 mal mit sterilem PBS gespült, um sie zu hydratisieren. Die hydratisierte Scheibe wird dann auf die Oberfläche der BCE-Einzelschicht gelegt und auf die Oberseite der Scheibe ein Gewicht gesetzt, um den Kontakt sicherzustellen (bei den „Durchschnittliche Schädigung" und „Hama IP"-Prüfungen (siehe Tabelle 7) wurde ein Gewicht von 2 g verwendet, während für die Ergebnisse der Zellschädigung (Tabelle 7 Spalte ganz rechts) ein leichteres Gewicht verwendet wurde). Nach einer vorbestimmten Zeitdauer (3½ Minuten) wird die Scheibe entfernt, frisches Medium zugesetzt und die Zellen 15 Minuten lang inkubiert, um Erholung zu ermöglichen. Die Zellen werden dann unter einem umgekehrten Lichtmikroskop betrachtet, und die Schädigung wird qualitativ mit einer numerischen Skala von 0 (vollständige Zerstörung) bis 10 (minimale Schädigung) bewertet. Die Werte werden bei den Ergebnissen als durchschnittliche Schädigung (Durchschn. Schäd.) angegeben. Die Zellen wurden auch mittels Fixieren, Anfärben mit Hematoxylinlösung nach Harris analysiert und unter Verwendung der Argus 50 – Software und eines Hamamatsu Bildverarbeitungsgerätes (Hama IP) betrachtet. Die Ergebnisse der quantitativen Bestimmung werden als mittlere prozentuale Schädigung ausgedrückt (Probe Nr. 6).
Beispiel 1
Polymerisationen wurden mit dem allgemeinen Polymerisationsverfahren zwischen zwei mit PET ausgekleideten Glasplatten, die durch einen Abstandshalter aus PTFE getrennt waren, unter Verwendung von Azoisobutyronitril und 20 Gew.% Ethanol durchgeführt, um Membranen zu erzeugen. Die Auswirkung der Einbeziehung von verdünnendem Monomer, Laurylmethacrylat oder Fluorethylmethacrylat, wurde in diesen Experimenten untersucht. Die Monomere und ihre Anteile werden in Tabelle 1 gezeigt, wie auch die Ergebnisse der Durchführung von Prüfverfahren für RI, EWC und Transmission von sichtbarem Licht bei 700 und 480 nm an vollständig in Wasser gequollenem Polymer.
Die Ergebnisse zeigen, dass optisch klare Materialien mit hohem Brechungsindex aus Monomeren zubereitet werden können, die HEMA-PC beinhalten. Von diesen wird erwartet, dass sie im Vergleich zu Vergleichsmaterialien, die keine zwitterionischen Seitengruppen umfassen, eine verbesserte Biokompatibilität aufweisen.
Die Ergebnisse zeigen auch, dass bei gleichem Gewichtsanteil von HEMA-PC das Ersetzen zunehmender Mengen von Benzylacrylat durch aliphatisches verdünnendes Monomer eine Abnahme des Brechungsindex RI zur Folge hat, wobei ein derartiges Ersetzen durch Laurylmethacrylat oder Fluorethylmethacrylat eine ähnliche Ladung zur Folge hat. Erhöhen der Gesamtmenge an Vernetzungsmittel hat eine Abnahme des EWC mit entsprechender Zunahme des RI zur Folge. Die Copolymere scheinen bessere Transmissionsgrade für sichtbares Licht als die Terpolymere zu haben. Verringerung der Menge von HEMA-PC hat eine Verringerung des EWC und eine Zunahme des RI zur Folge.
Beispiel 2
Weitere Polymerisationen zum Erzeugen von Membranen wurden unter Verwendung des allgemeinen Verfahrens durchgeführt, um die Auswirkung der Veränderung der relativen Mengen der zwitterionische und aromatische Gruppen enthaltenden Monomere auf EWC, RI und Transmission und ebenso auf die mechanischen Merkmale und die Biokompatibilität zu untersuchen. Die Biokompatibilität wurde in diesem Experiment mittels der vorstehend beschriebenen Fibrinogenadsorptionsprüfung bestimmt, wobei der Kontrollversuch ein Polymer aus 98 Mol-% Benzylmethacrylat und jeweils 1 Mol-% EGDMA- und BADMA-Vernetzungsmittel ist. Die Anteile der Monomere werden in Tabelle 2 gezeigt. Die Ergebnisse werden in Tabelle 3 gezeigt. Die Ergebnisse zeigen, dass der Verformungsgrad bei Materialien, die aus Monomeren, die an Stelle von Benzylacrylat Laurylmethacrylat beinhalten, verringert ist. Die Ergebnisse von Beispiel 2.1–2.5 zeigen, dass Polymere mit PC-Gruppen mit guten mechanischen und optischen Eigenschaften erzeugt werden können, die auch eine gute Biokompatibilität haben, wie aus der Verringerung der Fibrinogenadsorption geschlossen wird.
Tabelle 2
Beispiel 3
Polymerisationen in Formen für Knöpfe
In diesem und dem folgenden Beispiel wurden die Auswirkungen des Veränderns der Art des Vernetzungsmittels, der Menge an Initiator und der Menge an Lösungsmittel auf die optischen und mechanischen Eigenschaften untersucht.
Monomere mit den in Tabelle 4 gezeigten molaren Anteilen wurden mittels des allgemeinen Verfahrens polymerisiert. Jede Polymerisation enthielt 15 Mol-% HEMA-PC und die Restmenge, nach Berücksichtigung der Mengen an Vernetzungsmittel, war BA. Der Ausdehnungsfaktor, die optische Klarheit im hydratisierten Zustand, der EWC und die Härte der unterschiedlichen Knöpfe werden in Tabelle 5 gezeigt
Tabelle 4
Beispiel 4
Scheiben einiger der in Beispiel 3 hergestellten Knöpfe wurden mechanischen Prüfungen unterworfen, um die in Tabelle 6 angegebenen Ergebnisse zu liefern.
Diskussion der Beispiele 3 und 4
Vernetzungsmittel
Die Standardzusammensetzung HEMA-PC : BA : EGDMA : BADMA 15 : 83 : 1 : 1 wurde verändert, so dass nur ein Vernetzungsmittel verwendet wurde, 2 Mol-% EGDMA oder 2 Mol-% BADMA. Die Herstellung mit 2% BDMA war erfolglos, indem sie wegen Phasentrennung weiße weiche Knöpfe lieferte. Die vollständige Entfernung von EGDMA aus dem Polymer ist ungünstig, da sie einen Verlust an Klarheit zur Folge zu haben scheint.
Verringern der Menge an BADMA von 2 auf 0 Mol-% und Erhöhen der EGDMA-Menge um eine Menge an Vernetzungsmittel von insgesamt 2 Mol-% aufrecht zu erhalten, hat Knöpfe zur Folge, die einen höheren Ausdehnungsfaktor, einen höheren Wassergehalt und deshalb verschlechterte mechanische Eigenschaften aufweisen. Diese Tendenz wird eindeutig in Tabelle 5 und 6 aufgezeigt. Erhöhung der EGDMA-Menge auf Kosten von BADMA erhöht den Wassergehalt wegen der hydrophoben Natur von BADMA.
Verringerung der Lösungsmittelmenge
Bei dem allgemeinen Verfahren wurde 20 Gew.-% Lösungsmittel in die Zubereitung eingebracht, um die Monomere miteinander mischbar zu machen. Beispiel 3.8 wurde durchgeführt, um die Auswirkung der Verringerung der Ethanolmenge bis gerade zur niedrigsten Menge, wo Mischbarkeit gegeben ist, 15 Gew.-%, zu untersuchen. Dies würde die für das Entfernen des Lösungsmittels aus den Knöpfen vor dem spanabhebenden Formgeben benötigte Zeit verringern. Aus Tabelle 5 wurde gezeigt, dass die hydratisierten Knöpfe leicht undurchsichtig sind.
Beispiel 5
Linsen wurden aus einigen der in Beispiel 3.6 hergestellten Knöpfe auf der Drehbank zu einer parallel-einkurvigen Ausführung mit 0,25 mm Dicke herausgeschnitten. Die Linsen hatten vor der Hydratisierung eine Qualität wie ein geschliffener Edelstein, gleichwertig mit Polymethylmethacrylat. Die Linsen wurden hydratisiert und der mechanischen Prüfung unterworfen. Die Prüfung der hydratisierten Linsen ergab, dass sie einen Elastizitätsmodul von 1,508 ± 0,125 MPa, eine spezifische innere Spannung von 2,282 ± 0,442 MPa und ein logarithmisches Formänderungsverhältnis bei Zugverformung von 102,93 ± 15,30% hatten.
Die mechanischen Eigenschaften der Linsen sind besser als die von Scheiben aus Knöpfen der gleichen Zusammensetzung. Diese Unterschiede könnten aus den unterschiedlichen Abmaßen der Prüfproben herrühren (Linse 0,25 mm dick, verglichen mit 1,50 mm dicken Scheiben).
Beispiel 6
Weitere Membranpolymerisationen wurden unter Verwendung der in Tabelle 7 gezeigten Monomergemische durchgeführt. Bei allen Beispiele war die Initiatormenge 0,25 Mol-% AIBN, während 1 Mol-% EGDMA und BADMA als Vernetzungsmittel enthalten waren. Das verwendete, eine aromatische Gruppe enthaltende Comonomer war in jedem Fall BA, und dieses Comonomer bildete das restliche Monomer in dem Polymerisationsgemisch. Als Lösungsmittel wurde 20 Gew.-% Ethanol (bezogen auf das gesamte Polymerisationsgemisch) verwendet. Die Menge an HEMA-PC war wie in der Tabelle angegeben.
Aus der Membran geschnittene Scheiben wurden biologischen Auswertungen unterworfen. Die Ergebnisse der Fibrinogenadsorption, der Fibroblastenadhäsionsbestimmung, der Bakterienadhäsionsbestimmung, der Makrophagenadhäsionsbestimmung, der Granulocytenaktivationsbestimmung und die Berührungsprüfung mit bovinem Hornhaut-Endothel werden in Tabelle 7 gezeigt. Die Ergebnisse zeigen Materialien mit hohem Brechungsindex (siehe Beispiele 1 und 2), die biokoMPatibel sind. In Kombination mit Beispiel 2 zeigen diese Ergebnisse, dass biokoMPatible Materialien mit einem Bereich mechanischer Eigenschaften, der für verschiedene Anwendungen und Linsenausgestaltungen geeignet ist, hergestellt werden können.
Beispiel 7
Es wurden in vivo – Versuche durchgeführt, bei denen aus Knöpfen herausgefräste Linsen der Zusammensetzung von Beispiel 3.9 unter Verwendung herkömmlicher Ausrüstung für das Einbringen intraokularer Linsen in einer aufgerollten Konformation in Kaninchen implantiert wurden. Die Ergebnisse waren erfolgreich.
Die Linsen waren jeweils kreisförmig und hatten eine Brechkraft von etwa –12D im Auge. Ein Linsentyp hatte einen Durchmesser von 9 mm und eine Dicke in der Mitte von 0,6 mm, während die andere einen Durchmesser von 7 mm und eine Dicke in der Mitte von 0,2 mm hatte.
Beispiel 8
Die Zubereitung von Beispiel 3.6 wurde hergestellt, aber mit 1 Gew.-% Daracure 1173 (CIBA GEIGY) als Photoinitiator an Stelle von AIBN, und 30 Gew.-% Ethanol. Teilmengen der Zubereitung wurden in kreisförmige, aus Polymethylpenten (TPX, Fa. Goodfellows) herausgearbeitete Linsenformen verbracht. Die Formen wurden abgedichtet und eine Stunde lang der UV-Bestrahlung unterworfen (UV im mittleren Bereich). Die gehärteten Linsen wurden herausgenommen und mit Ethanol und dann Wasser extrahiert. Die entstandenen Linsen waren klar und hatten einen Brechungsindex von 1,48. Bei der BCE-Prüfung (unter Verwendung des leichteren Gewichtes) war ihre Leistung beinahe gleichwertig mit derjenigen von spanabhebend herausgearbeiteten Linsen (mittlere Punktzahl 8 gegen 10 beim Kontrollversuch und 9,5 bei Formgebung durch Spanabhebung).

Claims

Vernetztes Polymer, erhältlich durch Radikalpolymerisation von ethylenisch ungesättigten Monomeren, umfassend a) ein zwitterionisches Monomer der allgemeinen Formel I YBX Iworin B ein geradkettiges oder verzweigtes Alkylen, Oxaalkylen oder eine Oligooxaalkylenkette, die gegebenenfalls ein oder mehrere Fluoratome bis zu und einschließlich perfluorierten Ketten enthalten, oder, wenn X oder Y ein endständiges, an B gebundenes Kohlenstoffatom enthalten, eine Valenzbindung ist; X eine zwitterionische Gruppe ist; und Y eine ethylenisch ungesättigte polymerisierbare Gruppe ist, ausgewählt aus
CH₂=C(R)-CH₂-O-, CH₂=C(R)-CH₂OC(O)-, CH₂=C(R)OC(O)-, CH₂=C(R)-O-, CH₂=C(R)CH₂OC(O)N(R¹)-, R²OOCCR=CRC(O)-O-, RCH=CHC(O)O-, RCH=C(COOR²)CH₂-C(O)-O-,
worin: R Wasserstoff oder eine C₁-C₄-Alkylgruppe ist; R¹ Wasserstoff oder eine C₁-C₄-Alkylgruppe ist oder R¹ -B-X ist, wobei B und X wie vorstehend definiert sind; und R² Wasserstoff oder eine C_1-4-Alkylgruppe oder BX, worin B und X wie vorstehend definiert sind, ist; A -O- oder -NR¹- ist; K eine Gruppe -(CH₂)_pOC(O)-, -(CH₂)_pC(O)O-, -(CH₂)_pOC(O)O-, -(CH₂)_pNR³-, -(CH₂)_pNR³C(O)-, -(CH₂)_pC(O)NR³-, -(CH₂)_pNR³C(O)O-, -(CH₂)_pOC(O)NR³-, -(CH₂)_pNR³C(O)NR³- (worin die Gruppen R³ gleich oder verschieden sind), -(CH₂)_pO-, -(CH₂)_pSO₃- oder, gegebenenfalls in Kombination mit B, eine Valenzbindung ist und p 1 bis 12 ist und R³ Wasserstoff oder eine C₁-C₄-Alkylgruppe ist, b) ein eine aromatische Gruppe enthaltendes Monomer der allgemeinen Formel II ist Y¹R⁴ IIworin Y¹ ausgewählt ist aus
CH₂=C(R⁵)-CH₂-O-, CH₂=C(R⁵)-CH₂-OC(O)-, CH₂=C(R⁵)OC(O)-, CH₂=C(R⁵)-O-, CH₂=C(R⁵)CH₂OC(O)N(R⁶)-, R⁷OOCCR⁵=CR⁵C(O)-O-, R⁵CH=CHC(O)O-, R⁵CH=C(COOR⁷)CH₂-C(O)-O-,
worin: R⁵ Wasserstoff oder eine C₁-C₄-Alkylgruppe ist; R⁶ Wasserstoff oder eine C₁-C₄-Alkylgruppe ist oder R⁶ R⁴ ist; und R⁷ Wasserstoff oder eine C_1-4-Alkylgruppe oder R⁴ ist; A¹ -O- oder -NR⁶- ist; K¹ eine Gruppe -(CH₂)_qOC(O)-, -(CH₂)_qC(O)O-, -(CH₂)_qOC(O)O-, -(CH₂)_qNR⁸-, -(CH₂)_qNR⁸C(O)-, -(CH₂)_qC(O)NR⁸-, -(CH₂)_qNR⁸C(O)O-, -(CH₂)_qOC(O)NR⁸-, -(CH₂)_qNR⁸C(O)NR⁸- (worin die Gruppen R⁸ gleich oder verschieden sind), -(CH₂)_qO-, -(CH₂)_qSO₃- oder eine Valenzbindung ist und q 1 bis 12 ist und R⁸ Wasserstoff oder eine C₁-C₄-Alkylgruppe ist, und R⁴ eine aromatische Gruppe ist; und c) ein vernetzendes Monomer der allgemeinen Formel III (Y²)_nR⁹ IIIworin n eine ganze Zahl von mindestens 2 ist, jedes Y² ausgewählt ist aus
CH₂=C(R¹⁰)-CH₂-O-, CH₂=C(R¹⁰)-CH₂OC(O)-, CH₂=C(R¹⁰)OC(O)-, CH₂=C(R¹⁰)-O-, CH₂=C(R¹⁰)CH₂OC(O)N(R¹¹)-, R¹²OOCCR¹⁰=CR¹⁰C(O)-O-, R¹⁰CH=CHC(O)O-, R¹⁰CH=C(COOR¹²)CH₂-C(O)O-,
worin: R¹⁰ Wasserstoff oder eine C₁-C₄-Alkylgruppe ist; R¹¹ Wasserstoff oder eine C₁-C₄-Alkylgruppe ist; R¹² Wasserstoff oder eine C_1-4-Alkylgruppe ist; A² -O- oder -NR¹¹- ist; K² eine Gruppe -(CH₂)_rOC(O)-, -(CH₂)_rC(O)O-, -(CH₂)_rOC(O)O-, -(CH₂)_rNR¹³-, -(CH₂)_rNR¹³C(O)-, -(CH₂)_rC(O)NR¹³-, -(CH₂)_rNR¹³C(O)O-, -(CH₂)_rOC(O)NR¹³-, -(CH₂)_rNR¹³C(O)NR¹³- (worin die Gruppen R¹³ gleich oder verschieden sind), -(CH₂)_rO-, -(CH₂)_rSO₃- oder eine Valenzbindung ist und r 1 bis 12 ist und R¹² Wasserstoff oder eine C₁-C₄-Alkylgruppe ist, und R⁹ eine n-funktionelle organische Gruppe ist.
Polymer nach Anspruch 1, worin R⁴ Benzyl oder Phenyl ist.
Polymer nach irgendeinem vorhergehenden Anspruch, worin Y und Y² gleich sind und vorzugsweise CH₂=CR^xCOA sind, worin R^x R ist und R¹⁰ Methyl oder Wasserstoff ist und A O ist.
Polymer nach irgendeinem vorhergehenden Anspruch, worin R⁹ eine aromatische Gruppe, vorzugsweise eine Bisphenol A-Gruppe ist.
Polymer nach irgendeinem vorhergehenden Anspruch, welches ein Vernetzungsmittel enthält, worin R⁹ eine aliphatische Gruppe, vorzugsweise eine Ethylen- oder eine Oligo(ethylenoxy)ethylengruppe, ist.
Polymer nach irgendeinem der Ansprüche 1 bis 3, in dem die Monomere eine Mischung von mindestens 2 vernetzenden Monomeren der allgemeinen Formel III enthalten, worin bei mindestens einem davon R⁹ eine aromatische Gruppe, vorzugsweise eine Bisphenol A-Gruppe, ist und bei mindestens einem davon R⁹ eine aliphatische Gruppe, vorzugsweise eine Ethylen- oder Oligo(ethylenoxy)ethylengruppe, ist.
Polymer nach Anspruch 6, in welchem das Molverhältnis von vernetzendem Monomer, bei dem R⁹ aromatisch ist, zum vernetzenden Monomer, bei dem R⁹ aliphatisch ist, im Bereich von 10 : 1 bis 1 : 10, vorzugsweise 5 : 1 bis 1 : 5 und am meisten bevorzugt von 2 : 1 bis 1 : 2 ist.
Polymer nach irgendeinem vorhergehenden Anspruch, bei dem das zwitterionische Monomer in einer Molmenge im Bereich von 1 bis 95%, vorzugsweise 5 bis 50% und bevorzugter 10 bis 25%, bezogen auf alle ethylenisch ungesättigten Monomere, vorhanden ist.
Polymer nach irgendeinem vorhergehenden Anspruch, bei dem das die aromatische Gruppe enthaltende Monomer in einer Molmenge im Bereich von 10 bis 99%, bevorzugt 50 bis 95%, bevorzugter 75 bis 90%, bezogen auf alle ethylenisch ungesättigten Monomere, vorliegt.
Polymer nach irgendeinem vorhergehenden Anspruch, bei dem das vernetzende Monomer in einer Molmenge im Bereich von 0,01 bis 10%, vorzugsweise 0,1 bis 5% und bevorzugter im Bereich von 0,5 bis 3%, bezogen auf alle ethylenisch ungesättigten Monomere, vorliegt.
Polymer nach irgendeinem vorhergehenden Anspruch, bei dem die zwitterionische Gruppe die allgemeine Formel IV
aufweist, worin die Gruppen X⁴ und X⁵, die gleich oder verschieden sind, -O-, -S-, -NH- oder eine Valenzbindung, vorzugsweise -O-, sind und W⁺ eine Gruppe ist, die umfasst eine kationische Ammonium-, Phosphonium- oder Sulfoniumgruppe und eine Gruppe, welche die anionischen und kationischen Gruppen verknüpft, die vorzugsweise eine C_1-12-Alkylengruppe ist, und in der W⁺ vorzugsweise eine Gruppe der Formel -W¹-N⁺R¹⁴ ₃, -W¹-P⁺R¹⁵ ₃, -W¹-S⁺R¹⁵ ₂ oder -W¹-Het⁺ ist, worin: W¹ Alkylen mit 1 oder mehr, vorzugsweise 2 bis 6 Kohlenstoffatomen gegebenenfalls enthaltend eine oder mehrere ethylenisch ungesättigte Doppel- oder Dreifachbindungen, disubstituiertes Aryl, Alkylenaryl, Arylalkylen oder Alkylenarylalkylen, disubstituiertes Cycloalkyl, Alkylencycloalkyl, Cycloalkylalkylen oder Alkylencycloalkylalkylen ist, wobei die Gruppe W¹ gegebenenfalls einen oder mehrere Fluorsubstituenten und/oder eine oder mehrere funktionelle Gruppen enthält; und die Gruppen R¹⁴ gleich oder verschieden sind und jeweils Wasserstoff oder Alkyl mit 1 bis 4 Kohlenstoffatomen, vorzugsweise Methyl, oder Aryl, wie Phenyl, sind oder zwei der Gruppen R¹⁴ zusammen mit dem Stickstoffatom, an dem sie gebunden sind, einen heterocyclischen Ring mit 5 bis 7 Atomen bilden, oder die drei Gruppen R¹⁴ zusammen mit dem Stickstoffatom, an dem sie gebunden sind, eine kondensierte Ringstruktur mit 5 bis 7 Atomen in jedem Ring bilden, und gegebenenfalls eine oder mehrere der Gruppen R¹⁴ durch eine hydrophile funktionelle Gruppe substituiert sind, und die Gruppen R¹⁵ gleich oder verschieden sind und jeweils R¹⁴ oder eine Gruppe OR¹⁴ sind, wobei R¹⁴ wie vorstehend definiert ist, oder Het ein aromatischer Stickstoff, Phosphor oder Schwefel, vorzugsweise Stickstoff, enthaltender Ring, z. B. Pyridin, ist.
Polymer nach Anspruch 11, worin X eine Gruppe der Formel V ist:
worin die Gruppen R¹⁶ gleich oder verschieden sind und jeweils Wasserstoff oder C_1-4-Alkyl sind und m 1 bis 4 ist, wobei die Gruppen R¹⁶ vorzugsweise gleich sind.
Gel umfassend ein Polymer nach irgendeinem vorhergehenden Anspruch, das durch eine Flüssigkeit gequollen ist.
Gel nach Anspruch 13, worin die Flüssigkeit wässrig ist.
Brechungsvorrichtung, gebildet aus einem Polymer nach irgendeinem der Ansprüche 1 bis 12.
Vorrichtung nach Anspruch 15, die eine mittlere Lichtdurchlässigkeit für sichtbares Licht im Bereich von 400 bis 700 nm Wellenlänge von mindestens 90% aufweist (wenn durch Wasser gequollen).
Vorrichtung nach Anspruch 15 oder Anspruch 16, welche ein Absorptionsmittel für elektromagnetische Strahlung, vorzugsweise für UV-Licht, umfasst.
Vorrichtung nach irgendeinem der Ansprüche 15 bis 17 mit einem Brechungsindex bei vollständiger Quellung in Wasser im Bereich von 1,45 bis 1,60.
Polymerisationsverfahren, bei dem eine Polymerisationsmischung enthaltend ethylenisch ungesättigte Monomere einer Radikalpolymerisation unterworfen wird, wodurch eine Additionspolymerisation der ethylenisch ungesättigten Gruppen stattfindet, und bei dem die Monomere umfassen a) ein zwitterionisches Monomer der allgemeinen Formel I YBX Iworin B ein geradkettiges oder verzweigtes Alkylen, Oxaalkylen oder eine Oligooxaalkylenkette ist, die gegebenenfalls ein oder mehrere Fluoratome bis zu und einschließlich perfluorierter Ketten enthalten, oder, wenn X oder Y ein endständiges, an B gebundenes Kohlenstoffatom enthalten, eine Valenzbindung ist; X eine zwitterionische Gruppe ist; und Y eine ethylenisch ungesättigte polymerisierbare Gruppe ist, ausgewählt aus
CH₂=C(R)-CH₂-O-, CH₂=C(R)-CH₂OC(O)-, CH₂=C(R)OC(O)-, CH₂=C(R)-O-, CH₂=C(R)CH₂OC(O)N(R¹)-, R²OOCCR=CRC(O)-O-, RCH=CHC(O)O-, RCH=C(COOR²)CH₂-C(O)-O-,
worin: R Wasserstoff oder eine C₁-C₄-Alkylgruppe ist; R¹ Wasserstoff oder eine C₁-C₄-Alkylgruppe ist oder R¹ -B-X ist, wobei B und X wie vorstehend definiert sind; und R² Wasserstoff oder eine C_1-4-Alkylgruppe oder BX, worin B und X wie vorstehend definiert sind, ist; A -O- oder -NR¹- ist; K eine Gruppe -(CH₂)_pOC(O)-, -(CH₂)_pC(O)O-, -(CH₂)_pOC(O)O-, -(CH₂)_pNR³-, -(CH₂)_pNR³C(O)-, -(CH₂)_pC(O)NR³-, -(CH₂)_pNR³C(O)O-, -(CH₂)_pOC(O)NR³-, -(CH₂)_pNR³C(O)NR³- (worin die Gruppen R³ gleich oder verschieden sind), -(CH₂)_pO-, -(CH₂)_pSO₃- oder, gegebenenfalls in Kombination mit B, eine Valenzbindung ist und p 1 bis 12 ist und R³ Wasserstoff oder eine C₁-C₄-Alkylgruppe ist, b) ein eine aromatische Gruppe enthaltendes Monomer der allgemeinen Formel II ist Y¹R⁴ IIworin Y¹ ausgewählt ist aus
CH₂=C(R⁵)-CH₂-O-, CH₂=C(R⁵)-CH₂OC(O)-, CH₂=C(R⁵)OC(O)-, CH₂=C(R⁵)-O-, CH₂=C(R⁵)CH₂OC(O)N(R⁶)-, R⁷OOCCR⁵=CR⁵C(O)-O-, R⁵CH=CHC(O)O-, R⁵CH=C(COOR⁷)CH₂-C(O)-O-,
worin: R⁵ Wasserstoff oder eine C₁-C₄-Alkylgruppe ist; R⁶ Wasserstoff oder eine C₁-C₄-Alkylgruppe ist oder R⁶ R⁴ ist; und R⁷ Wasserstoff oder eine C_1-4-Alkylgruppe oder R⁴ ist; A¹ -O- oder -NR⁶- ist; K¹ eine Gruppe -(CH₂)_qOC(O)-, -(CH₂)_qC(O)O-, -(CH₂)_qOC(O)O-, -(CH₂)_qNR^B-, -(CH₂)_qNR⁸C(O)-, -(CH₂)_qC(O)NR⁸-, -(CH₂)_qNR⁸C(O)O-, -(CH₂)_qOC(O)NR⁸-, -(CH₂)_qNR⁸C(O)NR⁸- (worin die Gruppen R⁸ gleich oder verschieden sind), -(CH₂)_qO-, -(CH₂)_qSO₃- oder eine Valenzbindung ist und q 1 bis 12 ist und R⁸ Wasserstoff oder eine C₁-C₄-Alkylgruppe ist, und R⁴ eine aromatische Gruppe ist; und c) ein vernetzendes Monomer der allgemeinen Formel III (Y²)_n R⁹ IIIworin n eine ganze Zahl von mindestens 2 ist, jedes Y² ausgewählt ist aus
CH₂=C(R¹⁰)-CH₂-O-, CH₂=C(R¹⁰)-CH₂OC(O)-, CH₂=C(R¹⁰)OC(O)-, CH₂=C(R¹⁰)-O-, CH₂=C(R¹⁰)CH₂OC(O)N(R¹¹)-, R¹²OOCCR¹⁰=CR¹⁰C(O)-O-, R¹⁰CH=CHC(O)O-, R¹⁰CH=C(COOR¹²)CH₂-C(O)O-,
worin: R¹⁰ Wasserstoff oder eine C₁-C₄-Alkylgruppe ist; R¹¹ Wasserstoff oder eine C₁-C₄-Alkylgruppe ist; R¹² Wasserstoff oder eine C_1-4-Alkylgruppe ist; A² -O- oder -NR¹¹- ist; K² eine Gruppe -(CH₂)_rOC(O)-, -(CH₂)_rC(O)O-, -(CH₂)_rOC(O)O-, -(CH₂)_rNR¹³-, -(CH₂)_rNR¹³C(O)-, -(CH₂)_rC(O)NR¹³-, -(CH₂)_rNR¹³C(O)O-, -(CH₂)_rOC(O)NR¹³-, -(CH₂)_rNR¹³C(O)NR¹³- (worin die Gruppen R¹³ gleich oder verschieden sind), -(CH₂)_rO-, -(CH₂)_rSO₃- oder eine Valenzbindung ist und r 1 bis 12 ist und R¹² Wasserstoff oder eine C₁-C₄-Alkylgruppe ist, und R⁹ eine n-funktionelle organische Gruppe ist.
Verfahren nach Anspruch 19, in dem das zwitterionische Monomer in einer Molmenge im Bereich von 1 bis 95%, vorzugsweise 5 bis 50% und bevorzugter 10 bis 25%, bezogen auf alle ethylenisch ungesättigten Monomere, vorliegt.
Verfahren nach Anspruch 19 oder Anspruch 20, in dem das die aromatische Gruppe enthaltende Monomer in einer Molmenge im Bereich von 10 bis 99%, vorzugsweise 50 bis 95% und bevorzugter 75 bis 90%, bezogen auf alle ethylenisch ungesättigten Monomere, vorliegt.
Verfahren nach irgendeinem der Ansprüche 19 bis 21, in dem das vernetzende Monomer in einer Molmenge im Bereich von 0,01 bis 10%, vorzugsweise 0,1 bis 5% und bevorzugter im Bereich von 0,5 bis 3%, bezogen auf alle ethylenisch ungesättigten Monomere, vorliegt.
Verfahren nach irgendeinem der Ansprüche 19 bis 22, bei dem die Polymerisation durch einen thermischen Initiator, einen Redoxinitiator oder einen UV-Initiator gestartet wird.
Verfahren nach irgendeinem der Ansprüche 19 bis 23, bei dem das zwitterionische Monomer und das die aromatische Gruppe enthaltende Monomer in Abwesenheit eines Co-Lösungsmittels unmischbar sind und bei dem die Polymerisationsmischung ein Co-Lösungsmittel enthält, das eine nicht polymerisierbare Flüssigkeit darstellt, wodurch die Polymerisationsmischung eine homogene Lösung ist.
Verfahren nach Anspruch 24, bei dem das Co-Lösungsmittel ein Alkohol ist.
Verfahren nach Anspruch 24 oder Anspruch 25, bei dem das Co-Lösungsmittel in der Polymerisationsmischung in einer Menge im Bereich von 5 bis 90 Gew.-%, vorzugsweise im Bereich von 10 bis 75 Gew.-% und bevorzugter 10 bis 50 Gew.-% vorliegt.
Verfahren zur Bildung einer Brechungsvorrichtung, bei dem ein Polymerisationsverfahren nach einem der Ansprüche 24 bis 26 durchgeführt wird, das Co-Lösungsmittel aus dem Produktpolymer entfernt wird und das Xerogel, das im wesentlichen frei von Co-Lösungsmittel ist, durch Schneiden zu einer vorbestimmten dreidimensionalen Gestalt geformt wird.
Verfahren nach Anspruch 27, bei dem das Produkt als intraokulare Linse verwendet wird.
Verfahren zur Bildung einer Brechungsvorrichtung, bei dem ein Polymerisationsverfahren nach irgendeinem der Ansprüche 24 bis 26 durchgeführt wird, während die Polymerisationsmischung in einer Form ist, und das Lösungsmittel nach Polymerisation vom Polymer entfernt wird, gewöhnlich nach Entfernung aus der Form, vorzugsweise durch Ersetzung mit einem zweiten Lösungsmittel.
Verfahren nach einem der Ansprüche 27 bis 29, bei dem das Polymerprodukt in Wasser quellbar ist und das geformte Produkt in einer wässrigen Flüssigkeit gequollen wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 19 bis 30 mit den weiteren Merkmalen, die in irgendeinem der Ansprüche 2 bis 7, 11 und 12 definiert sind.