DE29624309U1 - Dauertraglinsen - Google Patents

Description

96 908 116.5

DAUERTRAGLINSEN

HINTERGRUND DER ERFINDUNG

1. GEBIET DER ERFINDUNG

Diese Erfindung betrifft im breitesten Sinne Linsen

und polymere Materialien, die auf dem optischen und ophthal- (&iacgr; mischen Gebiet verwendbar sind. Insbesondere betrifft diese Erfindung polymere Materialien und Behandlungsverfahren, die bei der Herstellung von Kontaktlinsen verwendbar sind. Vor allem betrifft diese Erfindung Kontaktlinsen, die als zum längeren Tragen geeignete Linsen verwendbar sind.

2. BESCHREIBUNG DES STANDES DER TECHNIK

Auf dem Gebiet der bioverträglichen Polymere wurden umfangreiche Untersuchungen durchgeführt. Die Definition des Begriffs „bioverträglich" hängt von der besonderen Anwendung ab, für die das Polymer ausgelegt ist. Auf dem Gebiet von ophthalmischen Linsen und insbesondere auf dem Gebiet von Kontaktlinsen kann eine bioverträgliche Linse allgemein als jene definiert werden, die das umgebende okulare Gewebe und okulares Fluid während der Kontaktzeit nicht wesentlich schädigt. Der Ausdruck „ophthalmisch verträglich" beschreibt die Bioverträglichkeitserfordernisse für ophthalmische Linsen noch passender.

Ein Erfordernis für ophthalmische Verträglichkeit für Kontaktlinsen besteht darin, dass die Linse Sauerstoff in einer Menge an die Cornea gelangen lassen muss, die über einen längeren Zeitraum für eine gesunde Cornea ausreichend ist. Die Kontaktlinse muss gestatten, dass Sauerstoff aus der umgebenden Luft die Cornea erreicht, weil die Cornea nicht wie anderes Gewebe Sauerstoff aus der Blutzufuhr aufnimmt. Wenn

nur unzureichend Sauerstoff die Cornea erreicht, tritt Anschwellen der Cornea auf. Längere Zeiträume von Sauerstoffentzug verursachen das unerwünschte Wachstum von Blutgefäßen in die Cornea. „Weiche" Kontaktlinsen schmiegen sich eng der Form des Auges an, sodass Sauerstoff die Linse nicht leicht umgehen kann. Somit müssen weiche Kontaktlinsen die Diffusion von Sauerstoff durch die Linse erlauben, damit dieser die Cornea erreicht.

Ein weiteres Erfordernis für die ophthalmische Verträglichkeit für weiche Kontaktlinsen besteht darin, dass die Linse nicht stark an dem Auge anhaften darf. Natürlich muss der Verbraucher die Linse zum Desinfizieren, Reinigen oder Entsorgen dem Auge leicht entnehmen können. Jedoch muss die Linse auch in der Lage sein, sich auf dem Auge zu bewegen, damit der Tränenfluss zwischen der Linse und dem Auge angeregt wird. Der Tränenfluss zwischen der Linse und dem Auge gestatten, dass die Debris, wie Fremdteilchen oder tote Epithelialzellen, von unterhalb der Linse und schließlich aus der Tränenflüssigkeit hinweggeschwemmt wird. Somit darf die Kontaktlinse nicht so stark an dem Auge anhaften, dass eine hinreichende Bewegung der Linse auf dem Auge gehemmt wird.

Obwohl es steife, gasdurchlässige („RGP-") Kontaktlinsen gibt, die eine hohe Sauerstoffpermeabilität aufweisen und die sich auf dem Auge bewegen, sind RGP-Linsen im Allgemeinen für den Verbraucher ziemlich unangenehm. Daher werden aufgrund ihrer Annehmlichkeit von vielen Verbrauchern weiche Kontaktlinsen bevorzugt. Darüber hinaus erfordern Kontaktlinsen, die für einem Zeitraum von einem Tag oder mehr (einschließlich Tragen während des Schlafes) dauernd getragen wurden, ein Niveau an Annehmlichkeit, das RGP-Linsen als bevorzugte Kandidaten zum längeren Tragen ausschließt.

Um eine Ausgewogenheit zwischen ophthalmischer Verträglichkeit und den Forderungen der Verbraucher nach Annehmlichkeit beim Entwurf von täglich zu tragenden weichen Kontaktlinsen zu finden, wurden Polymere und Copolymere von 2-Hydroxyethylmethacrylat (HEMA) entwickelt. Diese hydrophilen

Polymere bewegen sich gut auf dem Auge und liefern ausreichend Sauerstoffpermeabilität zum täglichen Tragen. Bestimmte weiche Kontaktlinsen wurden vom FDA für längere Zeiträume des Tragens von bis zu etwa 6 Nächte Tragen über Nacht und 7 Tage Tragen am Tage zugelassen. Jedoch kann der Verbraucher diese Poly (HEMA) linsen über längere Zeiträume von 7 Tagen oder mehr nicht sicher und angenehm tragen, weil die Sauerstoffpermeabilität unzureichend ist. Wirklich längeres Tragen (d.h. 7 Tage oder mehr) dieser Linsen kann zumindest zum Anschwellen der Cornea und zur Entwicklung von Blutgefäßen an der Oberfläche in der Cornea führen.

Um die Sauerstoffpermeabilität zu verbessern, wurden Silikongruppen enthaltende Polymere entwickelt. Eine Vielzahl von Siloxan enthaltenden Polymeren mit hoher Sauerstoffpermeabilität wurde entwickelt, vgl. beispielsweise US-Patent-Nrn. 3228741, 3341490, 3996187 und 3996189. Im Allgemeinen sind Polysiloxane jedoch sehr lipophil. Die Eigenschaften (beispielsweise Lipophilizität, Glasübergangstemperatur, mechanische Eigenschaften) von bekannten Polysiloxanen führten zu Kontaktlinsen, die an dem Auge haften, wobei die notwendige Linsenbewegung gehemmt ist. Außerdem fördert die Polysiloxanlipophilizität die Anhaftung von Lipiden und Proteinen in der Tränenflüssigkeit an der Linse, was eine die Sicht durch die Linse störende Trübung verursacht.

Es wurden Versuche unternommen, die erwünschten hydrophilen Eigenschaften von hydrophilen Polymeren, die aus Monomeren, wie HEMA, gebildet werden, mit der erwünschten Sauerstoffpermeabilität von Polymeren, die aus Siloxan enthaltenden Monomeren gebildet werden, zu vereinigen, siehe beispielsweise US-Patent-Nrn. 3808178, 4136250 und 5070169. Jedoch waren die früheren Versuche beim Herstellen einer Kontaktlinse, die tatsächlich zum längeren Tragen geeignet ist, nicht erfolgreich, entweder aufgrund der Auswirkung der zum längeren Tragen geeigneten Linse auf die Gesundheit der Cornea oder weil die Linse sich nicht im Auge bewegen würde. Somit bleibt ein Bedarf für ein ophthalmisch verträgliches

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transparentes polymeres Material, das zum kontinuierlichen Kontakt mit okularem Gewebe und Tränenflüssigkeit über längere Zeiträume geeignet ist.

AUFGABEN UND KURZDARSTELLUNG DER ERFINDUNG

Eine Aufgabe der Erfindung besteht darin, ein Material mit einer Ausgewogenheit von Sauerstoffpermeabilität, Ionenpermeabilität, Beweglichkeit auf dem Auge und Tränenaustausch bereitzustellen, wobei alle diese für die Gesundheit der Cornea und die Annehmlichkeit des Trägers über längere Zeiträume kontinuierlichen Tragens ausreichend sind.

Eine weitere Aufgabe der Erfindung besteht darin, eine ophthalmische Linse bereitzustellen, die längere Zeiträume von mindestens 24 Stunden ohne wesentliche negative Beeinträchtigung der okularen Gesundheit oder Annehmlichkeit des Trägers längere Zeit getragen werden kann und bevorzugter eine Linse bereitzustellen, die ohne wesentliche negative Beeinträchtigung der okularen Gesundheit oder Annehmlichkeit des Trägers 4 bis 3 0 Tage oder mehr dauernd getragen werden kann.

Eine weitere Aufgabe der Erfindung besteht darin, eine ophthalmische Linse bereitzustellen, die längere Zeiträume von mindestens 24 Stunden ohne wesentliches Anschwellen der Cornea oder Unannehmlichkeit für den Verbraucher längere Zeit getragen werden kann, und bevorzugter eine Linse bereitzustellen, die 4, 7, 14 oder 30 Tage oder mehr ohne wesentliches Anschwellen der Cornea oder Unannehmlichkeit für den Verbraucher dauernd getragen werden kann.

Eine weitere Aufgabe der Erfindung ist die Bereitstellung von Verfahren zur Herstellung einer ophthalmischen Linse zum längeren Tragen.

Eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist außerdem die Bereitstellung von Verfahren zur Untersuchung und Klassifizierung von ophthalmischen Linsen als Anwärter zum tatsächlich längeren Tragen.

Diese und andere Aufgaben der Erfindung werden durch die verschiedenen hierin beschriebenen Ausführungsformen gelöst.

Eine Ausführungsform der Erfindung ist eine ophthalmische Linse, die für längere Zeiträume zum Tragen in dauerndem engen Kontakt mit okularem Gewebe und Tränenflüssigkeit geeignet ist. Die Linse zeigt eine Ausgewogenheit von Sauerstoff permeabilität und Ionenpermeabilität, die für eine gesunde Cornea, hinreichende Bewegung der Linse auf dem Auge und Annehmlichkeit des Trägers während Zeiträumen längeren Tragens ausreichend ist. Die Linse wird durch Polymerisation, vorzugsweise Copolymerisation von (a) mindestens einem oxypermen polymerisierbaren Material gebildet, das zu einem Polymer mit einer hohen Sauerstoffpermeabilität polymerisieren kann und (b) mindestens einem ionenpermen polymerisierbaren Material, das zu einem Polymer mit einer hohen Ionenpermeabilität polymerisieren kann. Vorzugsweise schließt die Linse ein polymeres Kernmaterial und ophthalmisch verträgliche Oberflächen ein. In einer bevorzugten Ausführungsform ist die Oberfläche hydrophiler und lipophober als der Kern des polymeren Materials.

Eine weitere Ausführungsform der Erfindung ist ein Verfahren zur Herstellung einer ophthalmischen Linse, die eine hohe Sauerstoffpermeabilität und eine hohe Ionenpermeabilität aufweist. Das Verfahren schließt den Schritt der Bildung eines Kernmaterials, mit einer Innen- und einer Außenoberfläche ein, sodass mindestens ein Weg zum Ionentransport und mindestens ein Weg zum Sauerstofftransport von der Innenzur Außenoberfläche vorliegen. In einer bevorzugten Ausführungsform schließt das Verfahren Behandeln der Oberfläche der Linse ein, um die Oberfläche hydrophiler zu gestalten als den Kern.

Eine weitere Ausführungsform der Erfindung ist eine ophthalmische Linse, umfassend ein polymeres Material, das eine hohe Sauerstoffpermeabilität und eine hohe Ionen- oder Wasserpermeabilität aufweist, wobei das polymere Material aus

mindestens einem polymerisierbaren Material gebildet ist, einschließlich (a) mindestens einem oxypermen Segment und (b) mindestens einem ionopermen Segment. Die Linse zeigt eine Ausgewogenheit von Sauerstoffpermeabilität und Ionenpermeabilität, die ausreicht, um gute Gesundheit der Cornea, hinreichende Bewegung der Linse auf dem Auge und Annehmlichkeit für den Träger während längerer Zeiträume des Tragens aufrechterhält.

Eine weitere Ausführungsform der Erfindung ist außerdem ein Verfahren zur Verwendung einer Kontaktlinse mit sowohl einem Sauerstoffdurchlässigkeitsweg als auch einem Ionendurchlässigkeitsweg von der Innen- zur Außenoberfläche als Linse zum längeren Tragen. Das Verfahren umfasst (a) Auftragen der Linse auf die okulare Umgebung und (b) Belassen der Linse in engem Kontakt mit der okularen Umgebung für einen Zeitraum von mindestens 24 Stunden ohne wesentliche nachteilige Beeinflussung der Gesundheit der Cornea und der Annehmlichkeit des Trägers. Ein bevorzugtes Verfahren umfasst die zusätzlichen Schritte von (c) Entnahme der Linse aus der okularen Umgebung, (d) Desinfektion der Linse, (e) Auftragen der Linse auf die okulare Umgebung und (f) Belassen der Linse in engem Kontakt mit der okularen Umgebung für einen Zeitraum von mindestens weiteren 24 Stunden. In einer bevorzugten Ausführungsform wird die Linse für einen kontinuierlichen Zeitraum von mindestens sieben Tagen ohne wesentliche nachteilige Beeinflussung der Gesundheit der Cornea und der Annehmlichkeit des Trägers getragen.

ÜBERSICHT DER BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORMEN

I. DEFINIITION VON BEGRIFFEN

II. KERNPOLYMER UND LINSE

A. Oxyperme polymerisierbare Materialien

B. Ionoperme polymerisierbare Materialien

C. Gewichtsverhältnis von oxypermen zu ionopermen polymerisierbaren Materialien

D. Morphologie

E. Wassermengengehalt

F. Ionen- und Wasserpermeabilität

1. Ionoflux Ion Permeability-Messungen

2. Ionoton Ion Permeability-Messungen

3. Hydrodell Water Permeability-Messungen

G. Sauerstoffpermeabilität und -durchlässigkeit

H. Mechanische Parameter hinsichtlich . der Bewegung auf dem Auge

1. Zugmodul und Kurzrelaxationszeit

2. Tagens Delta

3. Parameterkombinationen

I. Beispiele für geeignete Materialien

1. Material „A"

2. Material „B"

3. Material „C"

4. Material „D"

III. OPHTHALMISCH VERTRÄGLICHE OBERFLÄCHEN

IV. ANWENDBARKEIT

A. Ophthalmische Linsen

B. Kontaktlinsen

V. VERFAHREN ZUR ANWENDUNG VON LINSEN, DIE ZUM LÄNGEREN TRAGEN GEEIGNET SIND

VI. VERFAHREN ZUR HERSTELLUNG VON LINSEN

BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORMEN Eine Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist

eine ophthalmisch verträgliche transparente Linse, die für längere Zeiträume längeren Kontakts mit okularem Gewebe und Tränenflüssigkeit geeignet ist. Eine besonders bevorzugte

• · · a

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Ausführungsform der Erfindung ist eine zum längeren Tragen geeignete Linse zur Korrektur des Sehvermögens, die ohne Entnahme für ein sicheres und angenehmes Tragen über längere Zeit geeignet ist. Um die Erfindung geeignet zu beschreiben und die Lehre der Ansprüche zu umreißen, wird zu Beginn eine Reihe von grundsätzlichen Begriffen definiert.

I. BEGRIFFSDEFINITION

Eine wie hierin verwendete „ophthalmische Linse" bezieht sich auf Linsen, die in engem Kontakt mit dem Auge oder der Tränenflüssigkeit angeordnet werden, wie Kontaktlinsen zur Sehkorrektur (beispielsweise sphärisch, torisch, bifokal) , Kontaktlinsen zur Modifizierung der Augenfarbe, ophthalmische Arzneimittelfreisetzungsvorrichtungen, Schutzvorrichtungen für okulares Gewebe (beispielsweise ophthalmische heilungsfördernde Linsen) und dergleichen. Eine besonders bevorzugte ophthalmische Linse ist eine zum längeren Tragen geeignete Kontaktlinse, insbesondere zum längeren Tragen geeignete Kontaktlinse zur Sehkorrektur.

Ein wie hierin verwendetes „polymerisierbares Material, das zu einem Polymer mit hoher „Sauerstoffpermeabilität" polymerisieren kann, bezieht sich auf Monomere, Oligomere, Makromere und dergleichen und Gemische davon, die mit ähnlichen oder anderen polymerisierbaren Materialien zu einem Polymer polymerisieren können, das eine relativ hohe Sauerstof fdif fusionsgeschwindigkeit zeigt. Zweckmäßigerweise werden diese Materialien hierin als „oxyperme polymerisierbare Materialien" bezeichnet und die erhaltenen Polymere werden hierin als „oxyperme Polymere" bezeichnet.

Die „Sauerstoffdurchlässigkeit" einer Linse, wie hierin verwendet, ist die Geschwindigkeit, in der Sauerstoff durch eine spezielle ophthalmische Linse tritt. Die Sauerstof fdurchlässigkeit Dk/t wird üblicherweise in Einheiten von Barrers/mm ausgedrückt, wobei t die mittlere Dicke des Materials [in Einheiten von mm] über die gemessene Fläche ist und „Barrer" definiert ist als:

[ (cm³Sauerstoff) (mm) / (cm²) (s) (mm Hg)] &khgr; &Igr;&Ogr;"⁹

Die „Sauerstoffpermeabilität" Dk eines Linsenmaterials hängt nicht von der Linsendicke ab. Sauerstoffpermeabilität ist die Geschwindigkeit, in der Sauerstoff durch ein Material tritt. Sauerstoffpermeabilität wird geeigneterweise in Einheiten von Barrers ausgedrückt, worin „Barrer" definiert ist als:

[ (cm³Sauerstoff) (mm)/(cm²) (s) (mm Hg)] &khgr; &Igr;&Ogr;'¹⁰

Dies sind die Einheiten, die üblicherweise auf dem Fachgebiet verwendet werden. Um somit mit der Verwendung auf dem Fachgebiet konsistent zu sein, wird die Einheit „Barrer" die vorstehend definierten Bedeutungen aufweisen. Beispielsweise würde eine Linse mit einem Dk-Wert von 90 Barrers („Sauerstoffpermeabilität Barrers") und einer Dicke von 9 0 &mgr;&pgr;&igr; (0,090 mm) einen Dk/t von 100 Barrers/mm („Sauerstoffdurchlässigkeit Barrers"/mm) aufweisen.

Ein wie hierin verwendetes „polymerisierbares Material, das zu einem Polymer mit einer hohen Ionenpermeabilität" polymerisieren kann, bezieht sich auf Monomere, Oligomere, Makromere und dergleichen und Gemische davon, die zu gleichem oder anderem polymerisierbaren Material unter Bildung eines Polymers, das eine relativ hohe Geschwindigkeit von Ionenoder Wasserpermeation dorthin durch zeigt, polymerisieren können. Zweckmäßigerweise werden diese Materialien hierin als „ionoperme polymerisierbare Materialien" bezeichnet und die erhaltenen Polymere werden hierin als „ionoperme Polymere" bezeichnet.

Ein wie hierin verwendetes „Makromer" bezieht sich auf ein polymerisierbares Material, das ein Molekulargewicht von mindestens etwa 800 g/Mol aufweist, wobei der Begriff „Makromer" auch Oligomere umfasst.

Ein wie hierin verwendetes „Monomer" bezieht sich auf ein polymerisierbares Material, das ein Molekulargewicht von weniger als etwa 800 g/Mol aufweist.

Eine wie hierin verwendete „Phase" bezieht sich auf einen Bereich von im Wesentlichen gleichförmiger Zusammensetzung, der einen ausgeprägten und physikalisch gesonderten Teil eines heterogenen polymeren Materials darstellt. Jedoch impliziert der Begriff „Phase" nicht, dass das beschriebene Material eine chemisch reine Substanz ist, sondern nur, dass sich bestimmte Eigenschaften des gesamten Materials wesentlich von den Eigenschaften anderer Phasen innerhalb des Materials unterscheiden. Somit bezieht sich, bezogen auf die polymeren Komponenten einer Linse, eine ionoperme Phase auf einen Bereich, der im Wesentlichen nur aus ionopermem Polymer (und Wasser, wenn hydratisiert) zusammengesetzt ist, während eine oxyperme Phase sich auf einen Bereich bezieht, der im Wesentlichen nur aus oxypermem Polymer zusammengesetzt ist.

Eine „kontinuierliche Phase", wie hierin verwendet, bezieht sich auf einen Bereich von im Wesentlichen gleichförmiger Zusammensetzung, der einen kontinuierlichen Durchgang von einer Oberfläche eines Gegenstands zu einer anderen Oberfläche eines Gegenstands bildet.

„Co-kontinuierliche Phasen", wie hierin verwendet, beziehen sich auf mindestens zwei Bereiche, jeweils von im Wesentlichen gleichförmiger Zusammensetzung, die sich voneinander unterscheiden, und jede davon bildet einen kontinuierlichen Durchgang von der einen Oberfläche eines Gegenstands zu der anderen Oberfläche des Gegenstands. Somit wird eine ophthalmische Linse , mit co-kontinuierlichen Phasen von oxypermem Polymer und ionopermem Polymer zwei kontinuierliche Durchgänge oder Reihen von kontinuierlichen Durchgängen, die sich von der inneren Oberfläche der Linse zu der äußeren Oberfläche der Linse erstrecken, aufweisen.

„Morphologie", wie hierin verwendet, bezieht sich auf die Struktur und Beziehung der Phasen eines Materials.

„Ophthalmisch verträglich", wie hierin verwendet, bezieht sich auf ein Material oder eine Oberfläche eines Materials, das/die in engem Kontakt mit der okularen Umgebung für einen längeren Zeitraum ohne wesentliches Schädigen der oku-

laren Umgebung und ohne wesentliche Unannehmlichkeit für den Verbraucher sein kann. Somit wird eine ophthalmisch verträgliche Kontaktlinse kein wesentliches Anschwellen der Cornea erzeugen, wird sich auf dem Auge beim Blinzeln hinreichend bewegen, um hinreichenden Tränenaustausch zu fördern, wird keine wesentlichen Mengen Lipidadsorption aufweisen und wird keine wesentliche Unannehmlichkeit für den Träger während des vorstehend beschriebenen Zeitraums des Tragens verursachen.

„Okulare Umgebung", wie hierin verwendet, bezieht sich auf okulare Fluide (beispielsweise Tränenflüssigkeit) und okulares Gewebe (beispielsweise die Cornea), die in engen Kontakt mit einer für Sehkorrektur, Arzneimittelfreisetzung, Wundheilung, Augenfarbemodifizierung oder anderen ophthalmischen Anwendungen verwendeten Kontaktlinse kommt.

„Hydrophil", wie hierin verwendet, beschreibt ein Material oder einen Teil davon, der sich leichter mit Wasser als mit Lipiden verbinden wird.

„Hydrophile Oberfläche", wie hierin verwendet, bezieht sich auf eine Oberfläche, die hydrophiler und lipophober als das Material insgesamt oder Kernmaterial eines Gegenstandes ist. Somit beschreibt eine ophthalmische Linse mit einer hydrophilen Oberfläche eine Linse mit einem Kernmaterial mit einer bestimmten Hydrophilizität, umgeben mindestens teilweise von einer Oberfläche, die hydrophiler ist als der Kern.

Die „Äußere Oberfläche" einer Linse, wie hierin verwendet, bezieht sich auf die Oberfläche der Linse, die von dem Auge während des Tragens weggerichtet ist. Die äußere Oberfläche, die im Allgemeinen im Wesentlichen konvex ist, kann auch als die Vorderkrümmung der Linse bezeichnet werden. Die wie hierin verwendete „innere Oberfläche" einer Linse bezieht sich auf die Oberfläche der Linse, die während des Tragens zum Auge weist. Die innere Oberfläche, die im Allgemeinen im Wesentlichen konkav ist, kann auch als die Grundkrümmung der Linse bezeichnet werden.

Wie hierin verwendet, bezieht sich „TRIS" auf 3-Methacryloxypropyltris(trimethylsiloxy)silan, das durch die CAS-Nr. 17096-07-0 wiedergegeben wird. Der Begriff „TRIS" schließt auch Dimere von 3-Methacryloxypropyltris(trimethylsiloxy) silan ein.

Das „Molekulargewicht" eines polymeren Materials (einschließlich monomere oder makromere Materialien), wie hierin verwendet, bezieht sich auf das zahlenmittlere Molekulargewicht, sofern nicht anderweitig speziell ausgewiesen oder sofern die Testbedingungen nicht anderes ausweisen.

^^^ A. Oxyperme polymerisierbare Materialien

Oxyperme polymerisierbare Materialien schließen einen breiten Bereich von Materialien, die unter Bildung eines Polymers, das eine relativ hohe Sauerstoffdiffusionsrate dorthindurch zeigt, polymerisiert werden können, ein. Außerdem müssen diese Materialien relativ ophthalmisch verträglich sein. Diese oxypermen polymerisierbaren Materialien schließen ohne Begrenzung darauf Siloxan enthaltende Makromere und Monomere, Fluor enthaltende Makromere und Monomere und Kohlenstoff-Kohlenstoff-Dreifachbindung enthaltende Makromere und Monomere ein. Das oxyperme Makromer oder Monomer kann auch hydrophile Gruppen enthalten.

&Rgr;⁵! Bevorzugte oxyperme Polymere sind jene, die aus einem

Siloxan enthaltenden Makromer gebildet werden. Makromere mit Dialkylsiloxangruppen, insbesondere Dimethylsiloxane, sind besonders bevorzugt. Diese Makromere werden weithin als Poly (dimethylsiloxane) (auch PDMS) bezeichnet. Das Siloxan enthaltende Makromere kann auch hydrophile Gruppen einschließen. Beispiele für geeignete Siloxan enthaltende Makromere schließen, ohne Begrenzung darauf die hierin beschriebenen Materialien A, B, C und D ein.

Die Sauerstoffdurchlässigkeit (Dk/t) ist vorzugsweise mindestens 70 Barrers/mm, bevorzugter mindestens 75 Barrers/mm und besonders bevorzugt mindestens 87 Barrers/mm. Die Linsenmittendicke ist im Allgemeinen mehr als etwa 30 &mgr;&iacgr;&tgr;&igr;,

vorzugsweise etwa 30 bis etwa 200 &mgr;&pgr;&igr;, bevorzugter etwa 40 bis etwa 150 &mgr;&pgr;&igr;, besonders bevorzugt etwa 50 bis etwa 120 &mgr;&idiagr;&eegr; und vor allem etwa SO bis etwa 100 &mgr;&pgr;&igr;.

Die Sauerstoffdurchlässigkeit für die zum längeren Tragen geeignete Linse von der äußeren Oberfläche zu der inneren Oberfläche muss ausreichend sein, um ein wesentliches Anschwellen der Cornea für den Zeitraum längeren Tragens zu verhindern. Es ist bekannt, dass die Cornea während der NachtschlafZeiträume im Ergebnis des Sauerstoffentzugs ungefähr 3 % bis 4 % anschwillt, wenn die Augenlider geschlossen sind. Es ist auch bekannt, dass das Tragen einer typischen

•Kontaktlinse, wie ACUVUE (Johnson & Johnson), für einen Zeit-„
raum von etwa 8 Stunden (Ubernachttragen) Anschwellen der Cornea von etwa 11 % verursacht. Jedoch wird eine bevorzugte zum längeren Tragen geeignete Kontaktlinse nach Tragen von etwa 24 Stunden, einschließlich normalen SchlafZeiträumen, Anschwellen der Cornea von weniger als etwa 8 %, bevorzugter weniger als etwa 6 % und besonders bevorzugt weniger als etwa 4 % erzeugen. Eine bevorzugte zum längeren Tragen geeignete Linse wird nach Tragen von etwa 7 Tagen, einschließlich normalen SchlafZeiträumen, Anschwellen der Cornea von weniger als etwa 10 %, bevorzugter weniger als etwa 7 % und besonders bevorzugt weniger als etwa 5 % erzeugen. Somit muss die zum 4fc; längeren Tragen geeigneten Linse oxypermes Polymer in einer ausreichenden Menge aufweisen, um Sauerstoffdiffusionsdurchgänge von der äußeren Oberfläche zu der inneren Oberfläche der Linse zu erzeugen, die ausreichend ist, um die vorstehenden Eigenschaften, bezogen auf das Anschwellen der Cornea, zu ergeben. Vorzugsweise hat die zum längeren Tragen geeignete Linse eine kontinuierliche Phase von oxypermem Polymer, die sich von der äußeren Oberfläche zur inneren Oberfläche der Linse erstreckt.

B. Ionoperme polymerisierbare Materialien

Ionoperme polymerisierbare Materialien schließen einen breiten Bereich von Materialien ein, die unter Bildung

eines Polymers polymerisiert werden können, das dadurch eine relativ hohe Ionendiffusionsgeschwindigkeit zeigt. Zusätzlich müssen diese Materialien relativ ophthalmisch verträglich sein. Diese ionopermen polymerisierbaren Materialien schließen Acrylate und Methacrylate, wie Methacrylsäure-2-hydroxyethylester, Acrylamid, Methacrylamid und Dimethacrylamid; Poly(alkylenglycole), wie Poly(ethylenglycol); N-Vinylpyrrolidone, wie N-Vinyl-2-pyrrolidon und dergleichen, und Gemische davon ein, sind jedoch nicht darauf begrenzt. Andere ionoperme Materialien werden in speziellen Ausfuhrungsformen der nachstehend beschriebenen Materialien A-D offenbart.

C. Gewichtsverhältnisse

Die Verhältnisse von oxypermen zu ionopermen polymerisierbaren Materialien werden im Wesentlichen in Abhängigkeit von dem ausgewählten Ausgleich von Sauerstoffpermeabilität und Ionenpermeabilität für die ausgewählte Endverwendung des Polyformgegenstands variieren. Vorzugsweise ist das volumetrische Verhältnis von oxypermem zu ionopermem Material (einschließlich Wasser) in der vollständig gehärteten Linse etwa 40 bis etwa 60 zu etwa 60 bis etwa 40. Die Gewichtsprozentsätze werden jedoch bezogen auf das Gesamtgewicht der Linse definiert, weil bei der Linsenherstellung zweckmäßiger Gewichtsprozentsätze angewendet werden. Vorzugsweise werden zum längeren Tragen geeignete Kontaktlinsen mit im Wesentlichen nur ionopermen und oxypermen Materialien etwa 60 bis etwa 85 Gew.-% oxypermes polymerisierbares Material und etwa 15 bis etwa 4 0 Gew.-% ionopermes polymerisierbares Material in dem Vorpolymerisationsgemisch, bezogen auf das gesamte polymerisierbare Materialgewicht, aufweisen. Bevorzugter wird das Vorpolymerisationsgemisch etwa 70 bis etwa 82 Gew.-% oxypermes polymerisierbares Material und etwa 18 bis etwa 30 Gew.-% ionopermes polymerisierbares Material, bezogen auf das gesamte polymerisierbare Materialgewicht, aufweisen.

Eine breite Vielzahl von zusätzlich polymerisierbaren Materialien kann vor der Polymerisation in das Gemisch einge-

schlossen werden.. Vernetzungsmittel, wie Ethylenglycoldimethacrylat (EGDMA), können zugegeben werden, um die Strukturintegrität und mechanische Festigkeit zu verbessern. Antimikrobielle polymerisierbare Materialien, wie Poly(quaternäre ammonium)salze, können zugegeben werden, um das mikrobielle Wachstum auf dem Linsenmaterial zu inhibieren. Auch können zusätzliche ionoperme Monomere oder Makromere und oxyperme polymerisierbare Materialien zugegeben werden, um die Sauerstoffpermeabilität und Ionenpermeabilität der fertigen Formgegenstände einzustellen. Ein besonders vorteilhaftes polymerisierbares Material ist TRIS, das sowohl die Erhöhung der

·: Sauerstoffpermeabilität als auch die Verbesserung des Elastizitätsmoduls bewirkt.

Ein bevorzugtes Vorpolymerisationsgemisch wird (a) etwa 30 bis 60 Gew.-% oxypermes Makromer, (b) etwa 20 bis 40 Gew.-% ionopermes polymerisierbares Material und (c) etwa 1 bis 35 Gew.-% TRIS, bezogen auf das gesamte Linsengewicht, einschließen. Bevorzugter ist die Menge an TRIS etwa 10 bis 33 Gew.-%, bezogen auf das gesamte Vorpolymerisationsgewicht.

In einer bevorzugten Ausführungsform schließt das Vorpolymerisationsgemisch weniger als etwa 5 Gew.-% Vernetzungsmittel, bezogen auf das Gesamtgewicht des Vorpolymerisationsgemisches, ein. Bevorzugter schließt das Vorpolymerisationsgemisch weniger als etwa 2 Gew.-% Vernetzungsmittel, bezogen auf das Gesamtgewicht des Vorpolymerisationsgemisches, ein. Bevorzugter schließt das Vorpolymerisationsgemisch im Wesentlichen kein Vernetzungsmittel ein. In einer besonders bevorzugten Ausführungsform schließt das Vorpolymerisationsgemisch kein zugegebenes Vernetzungsmittel ein.

Die vorher beschriebenen Bereiche für oxyperme polymerisierbare Materialien, ionoperme polymerisierbare Materialien und TRIS werden angeführt, um dem Leser ein besseres Verständnis der Erfindung zu ermöglichen. Jedoch sollte angemerkt werden, dass das spezifische Gewicht oder die Volumenprozentsätze von oxypermen und ionopermen polymerisierbaren Materialien nicht die kritischsten Faktoren sind, die beim

Herstellen von guten ophthalmischen, zum längeren Tragen geeigneten Linsen zu berücksichtigen sind. Von Bedeutung ist, dass die Linse ausreichend Ionenpermeabilität für gute Bewegung auf dem Auge und ausreichend Sauerstoffpermeabilität für eine gute Gesundheit der Cornea während des längeren Zeitraums des Tragens aufweisen muss.

D. Morphologie

Ein Erfordernis des Linsenmaterials besteht darin, dass die Linse eine hohe Durchlässigkeit für sichtbares Licht von der äußeren zur inneren Oberfläche der Linse erlauben

j£_ muss. Eine Linsenmorphologie, die große Phasen getrennter Bereiche einschließt, wird Durchlässigkeit für sichtbares Licht vermindern und im Wesentlichen unerwünschte Abbildungsverzerrung verursachen, wodurch der Wert der Linse als eine Vorrichtung zur Sehkorrektur verloren geht. Somit muss die Linse eine Morphologie aufweisen, die mindestens etwa 8 0 %, bevorzugter etwa 90 % Durchlässigkeit für sichtbares Licht ermöglicht, und keine wesentliche unerwünschte Abbildungsverzerrung erzeugt.

In einer bevorzugten Ausführungsform hat das Linsenmaterial mindestens zwei Phasen: die Phasen, die mindestens eine oxyperme Phase und mindestens eine ionoperme Phase ein-

i^j· schließen. Obwohl es keine zwei ausgeprägten Phasen gibt, wird angenommen, dass sie eine Übergangsphase oder Zwischenphase sein können, in der die Materialzusammensetzung und die Materialeigenschaften ein Gemisch von jenen von oxypermen und ionopermen Materialien sind. Somit kann eine ausgeprägte oxyperme Phase oder eine Vielzahl von ausgeprägten oxypermen Phasen, eine ausgeprägte ionoperme Phase oder eine Vielzahl von ausgeprägten ionopermen Phasen und ein amphipathisches Phasengemisch oder Gemisch von oxypermen und ionopermen Phasen vorliegen. In einer bevorzugten Ausführungsform ist die Glasübergangstemperatur (Tg) der oxypermen Phase weniger als etwa -115°C (minus 115 Grad Celcius).

Das Vorliegen von getrennten oxypermen und ionopermen Phasen anstatt eines vollständigen Gemisches von oxypermen und ionopermen Phasen wird beim Fördern der Verteilung von Sauerstoff und Ionen als vorteilhaft angenommen. Sauerstoff wird vorwiegend durch das oxyperme Polymer diffundieren, während das ionoperme Polymer eine höhere Sperre für die Sauerstoffdiffusion bereitstellt. In ähnlicher Weise werden Ionen gut durch das ionoperme Polymer diffundieren, während das oxyperme Polymer einen höheren Widerstand für Ionendiffusion bereitstellt. Somit wird eine homogene oxyperme-ionoperme Phase unerwünschten Widerstand für sowohl Sauerstoff- als auch Ionendiffusion bereitstellen, während zwei getrennte Oxyperm- und Ionopermphasen Wege niedrigen Widerstand für die Durchlässigkeit von sowohl Sauerstoff als auch Ionen oder Wasser bereitstellen. Somit hat die ideale zum längeren Tragen geeignete Linse einen Durchgang oder eine Reihe von Durchgängen von der äußeren Oberfläche zu der inneren Oberfläche zur Durchlässigkeit von Sauerstoff und einen analogen kontinuierlichen Durchgang oder Reihe von Durchgängen zum Hindurchgelangen von Wasser oder Ionen dorthin durch. In einer besonders bevorzugten Ausführungsform hat die Linse zwei kontinuierliche Phasen. Eine eine Oxypermphase und die andere eine Ionopermphase unter Ermöglichen die Permeation von Wasser oder Ionen und Sauerstoff zwischen der Vorder- und Grundkrümmung der Linse.

E. Wassermengengehalt

Ein Maß des Wassergehalts ist schwierig, weil die Entfernung von an der Oberfläche anhaftenden Tröpfchen ohne Beeinträchtigung des Wassermengengehalts der Linse schwierig ist. Zusätzlich kann Wasser aus der Linsenoberfläche schnell verdampfen, wodurch der Wassergehalt aus dem Gleichgewichtsanteil abnimmt. Folglich rechtfertigt eine Diskussion über den Wassermengengehalt einer Linse eine Diskussion zur Bestimmung des verwendeten Wassergehalts der Messtechnik.

Ein bevorzugter Wassermengengehalt von hydratisierten Linsen wird eine Funktion der Linsenmaterialeigenschaften sein. Die Materialeigenschaften werden von den Vorpolymerisationsmakromeren und -monomeren und Polymerisationsbedingungen abhängen. Somit kann ein bevorzugter Wassergehalt für eine Linse einschließlich eines Fluor enthaltenden oxypermen Material, von jenem von einer Linse, die ein Siloxanoxy enthaltendes Permmaterial einschließt, verschieden sein. Obwohl allgemeine Bereiche für den Wassermengengehalt für ein besseres Verständnis der Erfindung angegeben werden, ist die Erfindung folglich nicht allgemein auf spezielle Wassermengengehalte beschränkt.

Ein Verfahren zum Messen des Wassermengengehalts einer gemäß der vorliegenden Erfindung gebildeten Linse, hierin als die „Bulk-Technik" bezeichnet, ist wie nachstehend. Zuerst wird die Linse in einer physiologischen Kochsalzlösung durchgängig hydratisiert, sodass das Wasser in der Linse im Gleichgewicht mit dem umgebenden Wasser ist. Nun wird die Linse zwischen zwei fusselfreien Löschblättern vorsichtig abgetupft, um Oberflächenfeuchtigkeit zu entfernen. Die Linse wird schnell in einer Aluminiumwägepfanne angeordnet, und das erste Feuchtgewicht Wi wird gemessen. Nun wird die Aluminiumpfanne mit der Linse in einem Ofen bei 36°C für einen Zeitraum von mindestens 24 Stunden angeordnet. Nach Wärmebehandeln wird die Pfanne mit der Linse entfernt, in einem Exsikkator angeordnet und auf Raumtemperatur (etwa 22⁰C) abkühlen lassen. Die Pfanne mit der Linse wird erneut gewogen, um das Trockengewicht Wd zu bestimmen. Die Linse wird in physiologischer Kochsalzlösung wieder ins Gleichgewicht gebracht und ein zweites Feuchtgewicht W₂ wird danach bestimmt. Die Feuchtgewichte (W₁ und W₂) werden gemittelt, um ein mittleres Feuchtgewicht W_w zu ergeben. Der Wassergehalt des gesamten Materials wird durch die nachstehende Gleichung bestimmt:

Prozent Wassergehalt = (W_w - W_d) /W_w &khgr; 100

Ein bevorzugter Wassergehalt des gesamten Linsenmaterials, bestimmt durch die „Bulk-Technik", ist weniger als etwa 3 2 Gew.-%. Bevorzugter hat die Linse einen Wassergehalt von etwa 10 bis 30 Gew.-%, bezogen auf das Gesamtgewicht der Linse. Ein besonders bevorzugter Wassergehalt der Linsen ist etwa 15 bis etwa 25 Gew.-%.

F. Ionen- und Wasserpermeabilität

Unerwarteterweise wurde ermittelt, dass die Ionenpermeabilität durch die Linse mit der Bewegung auf dem Auge gut korreliert. Wie vorher erörtert, ist bekannt, dass die Bewegung auf dem Äuge der Linse erforderlich ist, um guten Tränenaustausch zu sichern und schließlich um gute Gesundheit der Cornea zu sichern. Während die Erfindung nicht an die hierin wiedergegebene Theorie gebunden ist, kann diese nützlich sein, um zum besseren Verständnis der Wege zur Ausführung der Erfindung gewisse theoretische Ansätze zu diskutieren.

Es wird theoretisch angenommen, dass die Wasserpermeabilität ein ausgesprochen wichtiges Merkmal für eine zum längeren Tragen geeignete Linse, die Sauerstoffpolymere wie jene, die hierin offenbart sind, einschließt, ist. Siloxan enthaltende oxyperme Materialien neigen dazu, stark am Augen anzuhaften, wodurch die Bewegung auf dem Auge gestoppt wird. Es wird angenommen, dass die Fähigkeit, Wasser durch die Linse treten zu lassen, eine Siloxan enthaltende Polymerlinse gestattet sich auf dem Auge zu bewegen, wobei die Bewegung über Kräfte erfolgt, die durch Wasser, welches aus der Linsen gedrückt wird, ausgeübt werden. Es wird angenommen, dass die Wasserpermeabilität der Linse auch beim Ergänzen des Linsenwassergehalts, wenn der Druck entfernt wird, wichtig ist. Weiterhin wird die Permeabilität von Ionen als direkt proportional zu der Permeabilität von Wasser genommen. Somit ist die Ionenpermeabilität eine Vorhersage für die Bewegung auf dem Auge.

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Jedoch ungeachtet dessen, ob die Wasserpermeabilitätstheorie ein richtiges Verständnis des genauen Phänomens der Bewegung auf dem Auge erlaubt, wurde unerwarteterweise gefunden, dass oberhalb eines bestimmten Schwellenwerts an Ionenpermeabilität durch eine Linse von der inneren Oberfläche der Linse zu der äußeren oder umgekehrt vorliegt, sich die Linse auf dem Auge bewegt, und unterhalb des Schwellenwerts die Linse am Auge anhaften wird. Somit liefert die vorliegende erfindungsgemäße zum längeren Tragen geeignete Kontaktlinse eine Ausgewogenheit zwischen der relativ hohen Sauerstoff permeabilität (und verbunden mit hoher Bindungskapazität) von oxypermen Materialien und der niedrigen Bindungskapazität (hohe Bewegung auf dem Auge) von ionopermen Materialien. Es wird angenommen, dass dies durch Bereitstellen einer Vielzahl von kontinuierlichen Ionendurchgangswegen für Ionen- und Wasserbewegung durch die Linse erfolgt.

Es sollte angemerkt werden, dass Ionen sich durch die Linse über diese bekannten Ionendurchgänge durch eine Vielzahl von Mittel bewegen können. Beispielsweise können Ionen aufgrund von Konzentrationsunterschieden von einer Oberfläche zur anderen durch die Linse diffundieren. Ionen können auch durch mechanische Wirkung des Blinzeins mit der dazugehörigen Druckkraft auf die Linse, die im Wesentlichen Wasser aus der Linse herausdrückt, durch die Ionendurchgänge gedrängt werden. Zusätzlich kann die Ladungsnatur der Oberflächen eine elektromotorische Kraft bereitstellen, die Ionenpermeation durch die Linse antreibt. Zu gewissen Zeiten kann eine von diesen Triebkräften größer sein als die andere, während zu anderen Zeiten die relative Größe umgekehrt sein kann. Diese Diskussion soll klarstellen, dass die Erfindung nicht auf das Verfahren oder die Triebkraft, durch die Ionen sich durch die Linse bewegen können, begrenzt ist.

Weder die Messung der Wasserpermeabilität noch der Ionenpermeabilität durch eine ophthalmische Linse wird in der Industrie als eine Routinesache zum Testen betrachtet. Folglich rechtfertigt eine Diskussion der bevorzugten Ionen- oder

Wasserpermeabilitätsbereiche eine Diskussion der zur Bestimmung der Permeabilität verwendeten Messtechnik.

Die Wasserpermeabilität einer Linse kann aus der Geschwindigkeit der Wasserpermeation durch die Linse von einer Oberfläche zur anderen Oberfläche bestimmt werden. Die Wasserpermeabilität einer Linse kann durch Anordnen einer Linse zwischen zwei Reservoirs, die Lösungen mit bekannten und verschiedenen Anfangskonzentrationen an radiomarkiertem Wasser (beispielsweise tritiiertem Wasser) enthalten und dann Messen der Konzentration des radiomarkierten Wassers in dem „aufnehmenden Reservoir" (das Reservoir, zu dem der Nettofluss von radiomarkiertem Wasser positiv ist) als Funktion der Zeit bestimmt werden.

Die relative Ionenpermeabilität einer Linse kann aus der Geschwindigkeit der Ionenpermeation durch die Linse von einer Oberfläche zur anderen Oberfläche bestimmt werden. Die Geschwindigkeit der Ionenpermeation kann durch Anordnen einer Linse zwischen zwei Reservoirs, die Lösungen mit bekannten und verschiedenen anfänglichen Ionenkonzentrationen enthalten, und dann Messen der Leitfähigkeit des „aufnehmenden Reservoirs" (das Reservoir, zu dem der Nettofluss an Ionen positiv ist) als eine Funktion der Zeit bestimmt werden. Die Konzentration an Ionen, wie Natrium, kann genau unter Verwendung eines pH-Meters und einer ionensensitiven Elektrode gemessen werden. Es wird angenommen, dass die Ionen durch eine Linse von der inneren zur äußeren Oberfläche und umgekehrt hauptsächlich durch die Diffusion von Ionen durch Wasserdurchgänge innerhalb der Linsen hindurchgelangen. Ionenpermeabilität durch eine Linse wird als direkt proportional zur Wasserpermeabilität durch eine Linse angenommen.

1. Ionofluxmessungstechnik

Die nachstehend angeführte Technik, die hierin als „Ionofluxtechnik" bezeichnet wird, ist ein bevorzugtes Verfahren zum Bestimmen der Ionenpermeabilität einer Linse. Die-

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se Technik kann verwendet werden, um die Wahrscheinlichkeit von hinreichender Bewegung auf dem Auge zu bestimmen.

Die „Ionofluxtechnik" beinhaltet die Verwendung eines Leitfähigkeitsmessgerätes (LF 2000/C, Katalog Nr. 300105, Wissenschaftlich-Technische Werkstätten GmbH (WTW), Deutschland) , einer Elektrode, ausgestattet mit einem Temperatursensor (LR 01/T, Katalog-Nr. 302520, WTW), einer Donorkammer, die eine Salzlösung enthält, einer aufnehmenden Kammer, die etwa 60 ml desionisiertes Wasser enthält, eines Stabrührers und eines Thermostaten.

Die Donorkammer wird entsprechend zum Versiegeln der Kontaktlinsen damit so aufgebaut, dass die Donorlösung nicht um die Linse herumgelangt (d.h., Ionen können nur durch die Linse gelangen) . Die Donorkammer besteht aus einem Glasrohr, das am Ende mit einem Gewinde ausgestattet ist, welches in die aufnehmende Lösung getaucht wird. Das Glasrohr schließt ein mittig angeordnetes Loch von etwa 9 mm im Durchmesser ein. Ein Deckel, der mit einem Gewinde versehen ist, um mit dem Glasrohr zusammenzupassen, hält ein Linsen haltendes Teil, das ein mittig angeordnetes Loch von etwa 8 mm im Durchmesser einschließt. Das Linsen haltende Teil schließt einen männlichen Teil, angepasst, um die Kanten der inneren (konkaven) Oberfläche einer Linse einzupassen und zu verschließen, und einen weiblichen Teil, angepasst, um die Kanten der äußeren (konvexen) Oberfläche einer Linse einzupassen und zu verschließen, ein.

Die zu messende Linse wird in dem Linsen haltenden Teil zwischen dem männlichen und weiblichen Teil angeordnet. Die männlichen und weiblichen Teile schließen biegsame Verschlussringe ein, die zwischen der Linse und dem entsprechenden männlichen oder weiblichen Teil angeordnet sind. Nach Positionieren der Linse in dem Linsen haltenden Teil wird der Linsen haltende Teil in dem mit Gewinde versehenen Deckel angeordnet. Der Deckel wird auf dem Glasrohr zugeschraubt, um die äußere Kammer zu definieren. Die Donorkammer wird mit 16 mm 0,1 molarer NaCl-Lösung gefüllt. Die aufnehmende Kammer

wird mit 60 ml desionisiertem Wasser gefüllt. Die Führungen des Leitfähigkeitsmessgerätes werden in das desionisierte Wasser der aufnehmenden Kammer getaucht und ein Rührstab wird zu der aufnehmenden Kammer gegeben. Die aufnehmende Kammer wird' in einem Thermostaten angeordnet und die Temperatur wird bei etwa 35⁰C gehalten. Schließlich wird die Donorkammer in die aufnehmende Kammer getaucht.

Die Leitfähigkeitsmessungen werden alle 20 Minuten für etwa 3 Stunden, beginnend 10 Minuten nach Eintauchen der Donorkammer in die aufnehmende Kammer, genommen. Der Ionoflux Diffusion Coefficient D wird durch Anwenden des Fick'sehen Gesetzes wie nachstehend bestimmt:

D = -nV(A &khgr; dc/dx)

worin

n* = Ionentransportgeschwindigkeit [Mol/min]

A = Fläche von ausgesetzter Linse [mm²]

D = Ionoflux Diffusion Coefficient [mm²/min]

de = Konzentrationsunterschied [Mol/l]

dx = Dicke der Linse [mm]

Ein Ionoflux Diffusion Coefficient von mehr als etwa 6,4 &khgr; 1O"^S mm²/min ist für die Aufnahme von ausreichend Bewegung auf dem Auge bevorzugt. Bevorzugter ist der Ionoflux Diffusion Coefficient größer als etwa 2,6 &khgr; &Igr;&Ogr;"⁶ mm²/min, während besonders bevorzugt der Ionoflux Diffusion Coefficient größer als etwa 1,5 &khgr; 10"^e mm²/min ist. Es muss betont werden, dass der Ionoflux Diffusion Coefficient mit der Ionenpermeabilität durch die Linse korreliert und dabei eine Vorhersage für die Bewegung auf dem Auge ist.

2. Ionoton-Messtechnik

Die nachstehende Technik, die hierin als „Ionotontechnik" bezeichnet wird, ist ein weiteres bevorzugtes Verfahren zum Bestimmen der relativen Ionenpermeabilität einer

Linse. Die Technik basiert auf einer Messung der Diffusion von Natriumchlorid durch eine Linse.

Die „Ionoton-Technik" beinhaltet die Verwendung eines pH-Messgeräts (Beckman, VWR Katalog Nr. BK123142), einer VSC-1-Diffusions Cell Drive Console (Crown-Bio, Somerville, NJ), einer DCB-IOOB Diffusionszelle (Crown-Bio) und einer natriumionenspezifischen Elektrode von 6 cm (Microelectronics, Londonderry, NH, Katalog Nr. MI-414P). Die Technik ist nicht auf die vorstehend angeführten Instrumente oder Materialien begrenzt, wobei äquivalente Instrumente oder Materialien verwendet werden können.

Zuerst wird eine Kontaktlinse auf einer Öffnung der DCB-100B-Zellkammer angeordnet, der Donorkammer. Nun wird die verbindende Zellkammer (Rezeptorkammer) gegen die Zellkammer, die die Kontaktlinse enthält, angeordnet, und eng an der Klammerhalterung, die mit VSC-1-Drive Console verbunden ist, befestigt. Dann wird eine phosphatgepufferte Salzlösung (PBS, Mediatech Katalog Nr. 21-031-LV) in der Rezeptorseite der Zellkammer angeordnet. Stabrührer werden zu jeder Zellkammer gegeben. Die Elektrode von 6 cm wird an der PBS-Salzlösungsrezeptorstelle angeordnet. Nachdem die Elektrode in der PBS-Salzlösung ins Gleichgewicht gebracht wurde, wird das pH-Messgerät in der mV-Funktion angeordnet, um den O-mV-Punkt zu bestimmen. PBS, das mit Natriumchlorid gesättigt wurde, wird zu der Donorkammer gegeben.

Das Millivoltsignal wird in 5-, 10-, 15-, 30-, 60-, 120- und 180-Minuten-Intervallen aufgezeichnet. Das Millivoltsignal wird zu einer Natriumionenkonzentration durch eine Standardkurve von Natriumionenkonzentration gegen Millivoltsignal umgewandelt. Der Ionoton-Ion Permeability Coefficient P wird dann gemäß der nachstehenden Gleichung bestimmt:

In (1 - 2C(t)/C(0)) = -2APt/Vd
worin:

C(t) = Konzentration an Natriumionen bei der Zeit t in der aufnehmenden Zelle

C(O) = Anfangskonzentration an Natriumionen in der Donorzelle

A = Membranflache, d.h. Linsenfläche, die der Zelle ausgesetzt ist

V = Volumen der Zellkammer (3,0 ml)

d = mittlere Linsendicke der exponierten Fläche

P = Permeabilitätskoeffizient

Die mittlere Dicke der Linse in der exponierten Testfläche kann durch Mitteln der Anzahl der Ablesungen, d.h. 10 Ablesungen mit einem Niederdruckdickenmessgerät, wie einem Mitotoya-Micrometer VL-50 oder Äquivalenten davon, bestimmt werden. Der Ionoton Ion Permeability Coefficient P mit Einheiten von cm²/s kann aus dem Anstieg einer Kurve der Zeit (t) gegen In(1-2C(t)/C(0))&khgr;(-2At/Vd) bestimmt werden.

Ein Ionoton Ion Permeability Coefficient P von mehr als 0,2 &khgr; 10"^s cm²/s ist bevorzugt, während mehr als etwa 0,3 &khgr; 10"⁶ cm²/s bevorzugter ist und mehr als 0,4 &khgr; 10'^s cm²/s besonders bevorzugt ist. Es muss betont werden, dass der Ionoton Ion Permeability Coefficient mit der Ionenpermeabilität durch die Linse korreliert und dadurch eine Voraussage der Bewegung auf dem Auge ist.

3. Hydrodell Water Permeability-Technik
Die nachstehende Technik, die hierin als die „Hydrodell-Technik" bezeichnet wird, ist ein bevorzugtes Verfahren zum Bestimmen der Wasserpermeabilität einer Linse. Diese Technik kann verwendet werden, um die Wahrscheinlichkeit der hinreichenden Bewegung auf dem Auge zu bestimmen.

Die Hydrodell-Technik beinhaltet die Messung der Übertragungsgeschwindigkeit der radiomarkierten gelösten Stoffe THO (³H-HO oder tritiiertem Wasser) und ¹⁴C-Glucose über die Kontaktlinse unter Verwendung einer Zwei-Kammer-Apparatur. ¹⁴C-Glucose wird in dieser Messtechnik verwendet,

um ein Leck in dem System während des Tests zu aufzuzeigen. Die Linse wird zwischen Kammern angeordnet, die mit einer regelbaren Geschwindigkeit gerührt werden. Kammer I enthält eine Lösung mit einer hohen Konzentration an markierten gelösten Stoffen. Kammer II, die „aufnehmende Kammer", enthält eine identische Lösung, jedoch ohne das markierte Gelöste. Die Proben der Lösung in Kammern I und II werden in Intervallen über den Testzeitraum genommen. Die Radioaktivität in den Proben wird gemessen. Die Permeabilität der Linse wird aus der gemessenen Radioaktivität berechnet, wobei die Probenzeiten, die Kammervolumina und die Linsenfläche den Lösungen ausgesetzt sind. Eine genauere Beschreibung der Hydrodell-Technik folgt.

a. Lösungsherstellung

Dulbeccos phosphatgepufferte Salzlösung (DPBS) wird zuerst durch nacheinander Auflösen von etwa 160 g Natriumchlorid (NaCl), etwa 4 g Kaliumchlorid (KCl), etwa 23 g Dinatriumhydrogenorthophosphat (Na₂HPO₄) , etwa 4 g Kaliumdihydrogenorthophosphat (KH₂PO₄) und etwa 10 g Natriumazid in 1 1 Umkehrosmose (MiIIiQ)wasser hergestellt. Anschließend wird der pH-Wert durch Zugeben von geeigneten Mengen HCl auf etwa 7,3 eingestellt. Schließlich wird die Pufferlösung auf 1:20 (50 ml Pufferlösung mit 950 mg Umkehrosmosewasser) verdünnt und entweder in einem schraubverschlossenen Behälter über Nacht oder unter Vakuum entgasen lassen.

Eine kalte Glucosepufferlösung wird durch Zugeben von etwa 0,1 D-Glucose zu 1 1 DPBS, gefolgt von Sterilisation über Filtration durch ein 0,2 &mgr;&idiagr; Millipore-Filter und Lagerung bei 4°C bis zur Verwendung hergestellt.

Die Kammer-I-Lösung wird durch Zugeben von etwa 6 &mgr;&idiagr; THO (TR53, 1,0 mCi/ml Aktivität, erhältlich von Amersham Australien, befindlich in North Ryde NSW Australien) und etwa 16 &mgr;&idiagr; ¹⁴C-Glucose (in Ethanol, erhältlich von Amersham Australien) zu etwa 12 ml kalter Glucosepufferlösung herge-

stellt. Vorzugsweise wird diese Lösung innerhalb 24 Stunden der Herstellung verwendet. Die Kammer-II-Lösung ist DPBS.

b. Apparaturherstellung

Die Kammern haben ein ausreichendes Volumen, um etwa 12 ml Lösung während des Testens zu halten. Obwohl die exakte Form der Kammern nicht kritisch ist, haben beide Kammern für jeden Aufbau rechteckige Querschnitte. Die Kammern können aus einer Vielzahl von wasserfesten steifen Materialien, vorzugsweise durchsichtig (beispielsweise Acrylplatten, FX-Kunststoffe, Marrickville NSW Australien), hergestellt werden, sodass die Proben während des Testens beobachtet werden können. Jede Kammer hat eine kreisförmige Öffnung von etwa 7 mm Durchmesser, geeignet zum Anbringen einer Linse zwischen den Kammern zum Kontakt mit Lösungen, die innerhalb der Kammern gehalten werden. Einige Haltevorrichtungen, wie eine Reihe von Haltebolzen, sind erforderlich, um eine Kammer an der anderen mit der dazwischen angebrachten Linse sicher zu befestigen.

Eine Testkontaktlinse wird symmetrisch über die Öffnung von Kammer II angebracht. Falten und Schrumpfungen werden manuell von der Linse entfernt. Kammer I wird benachbart zu der Öffnung angeordnet und die Linse von Kammer II angebracht, und die Kammern werden unter Verwendung von Montagebolzen sicher miteinander befestigt.

Etwa 12 ml (V₂) DPBS wird in Kammer II angeordnet. Etwa 12 ml markierter Lösung für Kammer I wird in Kammer I angeordnet, wobei an diesem Punkt die Zeit t = 0 ist. Die Rührer werden zu beiden Kammern gegeben und die Rührergeschwindigkeit auf etwa 1200 Umdrehungen/min eingestellt.

c. Probenahme

Die Probenahme beginnt im Allgemeinen bei der Zeit t₀ = 5 Minuten. Die letzte Probenahme t_f erfolgt gewöhnlich bei etwa 50 Minuten für einen höheren Wassergehalt von Linsen und

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etwa 120 Minuten für einen niedrigen Wassergehalt der Linsen, obwohl diese Zeiten nicht kritisch sind.

Zur Zeit t₀ = 5 Minuten werden zwei Proben von etwa 0,2 ml Volumen aus Kammer I pipettiert und zwei 0,2 ml aliquote Mengen DPBS werden zu Kammer I gegeben, um das Volumen wiederherzustellen. Diese Proben werden in Kunststoffzähl -

röhrchen mit etwa 4 ml Ultima Gold™-Cocktail (erhältlich von Packard Instrument Co., Meriden, Connecticut) und etwa 0,9 ml DPBS gegeben.

Ebenfalls zur Zeit t₀ wird eine Probe von etwa 1,0 ml Volumen aus Kammer II pipettiert und eine aliquote Menge von J} 1,0 ml DPBS wird zu Kammer II gegeben, um das Volumen wiederherzustellen. Die Probe wird in Kunststoffzählröhrchen mit etwa 4 ml Ultima Gold™-Cocktail angegeben.

Bei Zwischenzeiten zwischen t₀ und tf (beispielsweise alle 10 Minuten) wird eine Probe von etwa 1,0 ml Volumen aus Kammer II pipettiert und eine aliquote Menge von 1,0 ml DPBS wird zu Kammer II gegeben, um das Volumen wiederherzustellen. Jede Probe wird in einem Kunststoffzählröhrchen mit etwa 4 ml

Ultima Gold™-Cocktail angegeben.

Zur Zeit tf werden zwei Proben von etwa 0,2 ml Volumen aus Kammer I pipettiert. Diese Proben werden in Kunst-■g-x stoff zählröhrchen mit etwa 4 ml Ultima Gold™-Cocktail und etwa 0,9 ml DPBS angeordnet.

Ebenfalls zur Zeit t_f werden zwei Proben von etwa 1,0 ml Volumen aus Kammer II pipettiert. Diese Proben werden in Kunststoff zählröhrchen mit etwa 4 ml Ultima Gold™-Cocktail angeordnet.

d. Messungen

Die Aktivität der Proben wird durch Flüssigszintillationszählung oder andere geeignete Technik gemessen. Flüssigszintillationszählung kann vorteilhafterweise unter Verwendung der Verlaufszahl (protocol number) 6 für ³H/¹⁴C an ei-

nem Tri-Carb-Liquid-Scintillation Analyzer (1900TR, erhältlich von Packard Instrument Co.) durchgeführt werden.

Drei Standards, enthaltend etwa 10⁴ bis 10⁵ cpm THO in Umkehrosmose-(MiIIiQ)-Wasser, werden hergestellt. Drei Standards, enthaltend etwa 10⁴ bis 10⁵ cpm ¹⁴C-Glucose in Umkehrosmose- (MiIIiQ) -Wasser, werden auch hergestellt. Eine Blindprobe, die MilliQ-Wasser enthält, wird hergestellt.

Die Scintillation-Analyzer-Einstellungen sind LLA = O KeV und ULA = 12 KeV für ³H („1") in Kanal 1 und LLB = 12 KeV und ULB = 156 KeV für ¹⁴C („2") in Kanal 2. Die Standards und Blindprobe werden dreimal während jeder Zählung der Proben gezählt und die Zählungen werden gemittelt. Das Nachstehende bedeutet die relevanten gemessenen Probenaktivitäten:

bi = gemessene Aktivität von Blindprobe in Kanal 1

b₂ = gemessene Aktivität von Blindprobe in Kanal 2

S'Ii = gemessene Aktivität von Standard ³H-Probe in Kanal 1

S'i2 = gemessene Aktivität von Standard ¹⁴C-Probe in Kanal 2

S'21 = gemessene Aktivität von Standard ³H-Probe in Kanal 1

S'22 = gemessene Aktivität von Standard ¹⁴C-Probe in Kanal 2

Yx = gemessene Aktivität von Testprobe (sowohl ³H als auch ¹⁴C) in Kanal 1

Y2 = gemessene Aktivität von Testprobe (sowohl ³H als auch ¹⁴C) in Kanal 2

e. Wasserpermeabilitätsberechnung

Um die genaue Aktivität einer Probe zu berechnen, müssen die gemessenen Aktivitäten der Isotopen ³H und ¹⁴C zuerst korrigiert werden, um den Fehler durch Kreuzkontamination aufgrund des Vorliegens von beiden Isotopen in einer Probe zu beseitigen. Ohne Erläutern der mathematischen Herleitungen wird das nachstehende schrittweise Verfahren als ein Beispiel

«. Ii ·

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für ein Verfahren der Bestimmung der Wasserpermeabilität aus den vorstehenden Messungen angegeben:

(1) Berechnung von S₁₁, S₁₂, S₂₁ und S₂₂ aus den nachstehenden Gleichungen:

S₁₁ = S' 2.1 ~ O₁

S₁₂ = S'₁₂ - bi

5₂₁ = S'₂₁ - b₂

5₂₂ = S'₂₂ - b₂

(2) Berechnung von a₁₂ und a₂₁ aus den nachstehenden Gleichungen:

= S₁₂/S₂₂

(3) Berechnung korrigierter Konzentrationen von ³H („1") und ¹⁴C („2") aus den nachstehenden Gleichungen:

C₁ = [(Yi- b_x) - a₁₂ (y₂ - b₂)]/(l - a₁₂a₂₁)V
C₂ = [ (y₂ - b₂) - a₂₁ (yi - bi)]/(l - a₁₂a₂₁)V

worin V das Volumen der Testprobe darstellt.

(4) Berechnung der Wasserpermeabilität für ein Intervall von to. bis t₂ wie nachstehend:

P = V₁₁ [cn(t₂) - CnftiJl/Atcj - Cn) (ti - t₂)

worin V₁₁ das Volumen von Kammer II darstellt, c_n(t₂) die Konzentration von ³H in Kammer II zur Zeit t₂ darstellt, Cn (ti.) die Konzentration an ³H in Kammer II zur Zeit ti darstellt, A die Fläche der exponierten Linse ist, Ci die mittlere Konzentration von ³H in Kammer I über den Zeitraum t_x bis t₂ ist und c_n die mittlere Konzentration von ³H in Kammer II über den Zeitraum ti bis t₂ ist.

Die ophthalmischen Linsen einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung haben einen Hydrodell Water Permeability Coefficient von größer als etwa 0,2 &khgr; 10"⁶ cm²/s. Die ophthalmischen Linsen in einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung haben einen Hydrodell Water Permeability Coefficient von mehr als etwa 0,3 &khgr; 10"⁶ cm²/s. Die ophthalmischen Linsen in einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung haben einen Hydrodell Water Permeability Coefficient von mehr als etwa 0,4 &khgr; 10"⁵ cm²/s.

G. Sauerstoffdurchlässigkeit und -permeabilität

Wie früher erwähnt, empfängt die Cornea Sauerstoff hauptsächlich aus der cornealen Oberfläche, die der Umgebung ausgesetzt ist, im Gegensatz zu anderen Geweben, die Sauerstoff aus dem Blutstrom aufnehmen. Somit muss eine ophthalmische Linse, die für längere Zeiträume auf dem Auge getragen werden kann, ausreichend Sauerstoff durch die Linse zu der Cornea permeieren lassen, um die Gesundheit der Cornea zu erhalten. Ein Ergebnis der Aufnahme einer unzureichenden Menge an Sauerstoff durch die Cornea ist, dass die Cornea anschwellen wird. In einer bevorzugten Ausführungsform ist die Sauerstoff durchlässigkeit der vorliegenden ophthalmischen Linsen ausreichend, um jeglichen klinisch signifikanten Grad an Auftreten von Anschwellen der Cornea zu verhindern.

Ein bevorzugtes ophthalmisches Linsenmaterial wird eine Sauerstoffdurchlässigkeit Dk/t von mindestens 70 (cm² Sauerstoff) (mm)/mm-cm² &khgr; (s/mm Hg) &khgr; 10"⁹ oder [Barrers/mm] , bevorzugter mindestens 75 Barrers/mm und besonders bevorzugt mindestens 87 Barrers/mm aufweisen.

Die Sauerstoffpermeabilität einer Linse und die Sauerstoffdurchlässigkeit eines Linsenmaterials können durch die nachstehende Technik bestimmt werden. Sauerstofffluxe (J) werden bei 34⁰C in einer feuchten Zelle (d.h., Gasströme werden bei etwa 100 % relativer Feuchtigkeit gehalten) unter Verwendung eines DkIOOO-Instruments (erhältlich von Applied Design and Development Co., Norcross, Georgia) oder eines

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ähnlichen analytischen Instruments gemessen. Ein Luftstrom mit einem bekannten Prozentsatz an Sauerstoff (beispielsweise 21 %) wird über eine Seite der Linse mit einer Geschwindigkeit von etwa 10 bis 20 cm³/min geleitet, während ein Stickstoffstrom an der entgegengesetzten Seite der Linse mit einer Geschwindigkeit von etwa 10 bis 20 cm³/min geleitet wird. Der barometrische Druck, der das System umgibt, Pgemessen, wird gemessen. Die Dicke (t) der Linse in dem Bereich, der beim Testen exponiert wird, wird durch Messen von etwa 10 Orten mit einem Mitotoya-Micrometer VL-50 oder einem ähnlichen Instrument und Mitteln der Messungen bestimmt. Die Sauerstoffkonzentration in dem Stickstoffstrom (d.h. Sauerstoff, der durch die Linse diffundiert) wird unter Verwendung des DKlOOO-Instruments gemessen. Die Sauerstoffpermeabilität des Linsenmaterials, Dk, wird aus der nachstehenden Formel bestimmt:

Dk = Jt/ (Psauerstoff)

worin J = Sauerstoffflux [Mikroliter O₂/cm² &khgr; Minute]

Psauerstoff = (Pgemessen ~ Pwasserdarapf) X (% O₂ im Luftstrom)

[mm Hg] = Partialdruck von Sauerstoff im Luftstrom

Pgemessen = barometrischer Druck [mm Hg]

Pwasserdampf = 0 mm Hg bei 34°C (in einer trockenen Zelle) [mm Hg]

Pwasserdampf = 40 mm Hg bei 34°C (in einer feuchten Zelle) [mm Hg]

t = durchschnittliche Dicke der Linse über einem exponierten Testbereich [mm], worin Dk als Einheiten von Barrers ausgedrückt wird,

d.h. [(cc Sauerstoff) (mm/cm²] &khgr; [s/mm Hg] &khgr; 10'¹⁰.

Die Sauerstoffdurchlässigkeit (Dk/t) des Materials kann durch Dividieren der Sauerstoffpermeabilität (D_k) durch die mittlere Dicke t (der Linse) berechnet werden.

H. Mechanische Parameter der Bewegung auf dem Auge

Die Bewegung einer Linse auf dem Auge kann aus den mechanischen Eigenschaften einer Linse, der Ionen- oder Wasserpermeabilität durch die Linse oder sowohl den mechanischen Eigenschaften als auch der Ionen- und Wasserpermeabilität vorhergesagt werden. Tatsächlich kann die Bewegung auf dem Auge genauer aus einer Kombination von mechanischen Eigenschaften und Ionen- oder Wasserpermeabilität vorhergesagt werden.

1. Zugmodul und Kurzrelaxationszeit

Ein mechanischer Zugtest kann an Linsenmaterialien durchgeführt werden, um die mechanischen Eigenschaften zu bestimmen. Ein Verfahren zur Herstellung einer Testprobe aus einer Linse für einen anschließenden mechanischen Test schließt die nachstehenden Schritte ein:

1. Schneiden eines parallelseitigen Streifens durch die Mitte der Linse. Eine geeignete Breite für den Streifen ist etwa 3,1 mm.

2. Eintauchen des Teststreifens in eine phosphatgepufferte Kochsalzlösung (Annähern an die Osmolalität des okularen Fluids) für einen Zeitraum von etwa 24 Stunden vor dem Test.

3. Durchführen des mechanischen Tests mit dem Teststreifen, der in die phosphatgepufferte Salzlösung bei Umgebungstemperatur (etwa 23⁰C) getaucht wird.

Der Zugmodul kann durch Anwenden eines Belastungsgrads von etwa 100 % pro Minute auf den Teststreifen und Aufzeichnen der erhaltenen Belastung gemessen werden. Jedoch kann das Verfahren bei verschiedenen Belastungsgraden verwendet werden.

Die Belastungsentspannung wird durch Anwenden einer konstanten Belastung von etwa 5 % auf den Teststreifen und Aufzeichnen der erhaltenen Belastung für etwa 5 Minuten gemessen. Ein brauchbares mechanisches Testinstrument für die-

sen Typ des Testens ist der Vitrodyne V-200 von Liveco Biomechanical Instruments in Burlington, Vermont.

Um die Belastungsrelaxationsdaten zu analysieren, kann ein Drei-Elemente-Maxwell-Wiechert-Modell (eine Feder und zwei Federstoßdämpferelemente parallel) für das Polymermaterial angenommen werden. Für dieses Modell wird der BeIastungsrelaxationsmodul durch die nachstehende Gleichung angegeben :

E(t) = E₀ + Eiexpi-t/ti) + E₂exp(-t/t₂)

Belastung gegenüber Zeitkurven können zur maximalen (Anfangs)belastung, die in die Proben eingeführt wird, normalisiert werden. Diese Kurven können durch eine Vielzahl von kommerziell erhältlicher Software (beispielsweise ORIGIN Software) durch Anpassen der doppelt exponentiellen Gleichung analysiert werden:

y(t) = y₀ + Aiexp(-t/ti) + A₂exp(-t/t₂)

um die Belastungsrelaxationsparameter y₀, ti, A₁, t₂ und A₂ zu erhalten.

Es wurde bestimmt, dass der Zugmodul (Elastizitätsmodul E) und die Kurzrelaxationszeitkonstante (ti) gut mit der Bewegung auf dem Auge korrelieren. Um geeignete Bewegung auf dem Auge zu haben, hat eine Linse vorzugsweise einen Zugmodul von weniger als etwa 3 MPa, bevorzugter ist E etwa 0,4 bis etwa 2,5 MPa, während E besonders bevorzugt etwa 0,5 bis etwa 1,5 MPa ist.

Eine bevorzugte Kurzrelaxationszeitkonstante (ti) ist größer als etwa 3,5 Sekunden. Bevorzugter ist ti größer als etwa 4 Sekunden, während ein besonders bevorzugtes t_x größer als etwa 4,5 Sekunden ist.

2. Tangens Delta

Die Linsen können auch durch dynamische mechanische Analyseverfahren (DMA) bewertet werden. Es wurde ermittelt, dass ein Faktor, der als Tangens &dgr; (d.h. Tangens Delta) bekannt ist, auch als mechanischer Verlustfaktor bekannt, gut mit der Bewegung auf dem Auge korreliert. Es wurde beobachtet, dass Linsenmaterialien, die sich auf dem Auge bewegen, eine Abstandserhöhung in Tangens &dgr; unter Erhöhen der Frequenz von etwa 0,1 auf 10 Hz zeigen, wenn diese Materialien durch dynamische mechanische Analyse getestet werden. Der Tangens &dgr; von einem bevorzugten Linsenmaterial ist oberhalb etwa 0,2 bei 0,1 Hz und erhöht sich auf etwa 0,25 oder mehr bei etwa 10 Hz. Ein Tangens &dgr; von etwa 0,3 oder größer bei 10 Hz ist bevorzugter, während ein Tangens &dgr; von etwa 0,5 oder größer bei 10 Hz vor allem bevorzugt ist.

DMA-Messungen können gemäß dem nachstehenden Verfahren bestimmt werden. Eine Scheibe aus Linsenmaterial mit einem Durchmesser von etwa 3,0 mm und einer Dicke von etwa 0,50 mm wird gebildet. Die Scheibe wird in einem Perkin-Elmer-DMA-7-Instrument angeordnet. Die Scheibe wird in eine Lösung, gepuffert auf einen pH-Wert von etwa 7,2 und isotherm für einen Zeitraum von etwa 10 Minuten oder mehr vor dem Testen bei einer Temperatur von etwa 23 bis 35⁰C gehalten, getaucht. Das Instrument wird auf einen Kompressionsmessmodus eingestellt und die Belastung auf die Probe wird auf etwa 2 % bis 4 % in Abhängigkeit von der Probenreaktion eingestellt. Die Amplitude der Kompression ist etwa 2 bis 4 /xm. Die Messungen des Elastizitätsmoduls und Tangens &dgr; werden bei Frequenzen von etwa 0,1, etwa 1 und etwa 10 Hz genommen.

3. Parameterkombinationen

Um eine geeignete Bewegung der Linse auf dem Auge zu gewährleisten, kann man Materialien auswählen, die eine Kombination der vorstehend erörterten Eigenschaften aufweisen. Deshalb hat eine bevorzugte Gruppe von zum längeren Tragen

geeigneten Kontaktlinsenmaterialien (a) einen Elastizitätsmodul (E) von etwa 1,5 MPa oder weniger, (b) eine Kurzzeitrelaxationskonstante (ti) von mehr als etwa 4 Sekunden und (c) einen Ionoton Ion Permeability Coefficient von mehr als etwa 0,3 bis 10"⁶ cm²/s und/oder einen Ionoflux-Diffusion coefficient von mehr als etwa 6,4 &khgr; 10"^s mm²/min.

I. Beispiele für geeignete Materialien 1. Material „A^w

Eine Ausführungsform eines geeigneten Kernmaterials der vorliegenden ophthalmischen Linsen ist ein Copolymer, das aus den nachstehenden monomeren und makromeren Komponenten gebildet wird:

(a) etwa 5 bis etwa 94 Trockengew.-% eines Makromers mit den Segment der Formel

CP-PAO-DU-ALK-PDMS-ALK-DU-PAO-CP

worin PDMS ein zweiwertiges Poly(disubstituiertes Siloxan) darstellt,

ALK eine Alkylen- oder Alkylenoxygruppe mit mindestens 3 Kohlenstoffatomen darstellt,

DU eine Diurethan-enthaltende Gruppe darstellt,
PAO ein zweiwertiges Polyoxyalkylen darstellt und
CP aus Acrylaten und Methacrylaten ausgewählt ist,
wobei das Makromer ein zahlenmittleres Molekulargewicht von 2000 bis 10000 aufweist;

(b) etwa 5 bis etwa 60 Gew.-% Methacryloxypropyltris(trimethylsiloxy)silan;

(c) etwa 1 bis etwa 30 Gew.-% eines Acrylat- oder Methacrylatmonomers und

(d) 0 bis 5 Gew.-% Vernetzungsmittel,

wobei die Gewichtsprozentsätze auf dem Trockengewicht der Polymerkomponenten basieren.

Ein bevorzugten Siloxanmakromersegment wird definiert durch die Formel

CP-PAO-DU-ALK-PDMS-ALK-DU-PAO-CP

worin PDMS ein zweiwertiges Poly(disubstituiertes Siloxan) darstellt,

CP einen Acrylsäure- oder Methacrylsäureisocyanatoalkylester, vorzugsweise Methacrylsäureisocyanatoethylester, darstellt, wobei die Urethangruppe an den endständigen Kohlenstoff an der PAO-Gruppe gebunden ist,

PAO ein zweiwertiges Polyoxyalkylen (das substituiert sein kann) darstellt und vorzugsweise eine Polyethylenoxid, das heißt (-CH₂-CH₂-O-) _mCH₂CH₂-, worin m im Bereich von etwa 3 bis etwa 44, bevorzugter etwa 4 bis etwa 24 vorliegen kann, darstellt,

DU ein Diurethan, vorzugsweise einschließlich einer cyclischen Struktur, darstellt, worin ein Sauerstoff der Urethanbindung (1) an die PAO-Gruppe gebunden ist und ein Sauerstoff der Urethanbindung (2) an die Alkgruppe gebunden ist, und

ALK eine Alkylen- oder Alkylenoxygruppe mit mindestens 3 Kohlenstoffatomen, vorzugsweise eine verzweigte Alkylengruppe oder eine Alkylenoxygruppe mit 3 bis 6 Kohlenstoffatomen und besonders bevorzugt eine sec-Butyl- (d.h. -CH₂CH₂CH(CH₃)-) Gruppe oder eine Ethoxypropoxygruppe (beispielsweise -0- (CHz)₂-O- (CH₂J₃-) darstellt.

Es wird angemerkt, dass die DU-Gruppe aus einer breiten Vielzahl von Diisocyanaten oder Triisocyanaten gebildet werden kann, einschließlich aliphatische, cycloaliphatische oder aromatische Polyisocyanate. Diese Isocyanate schließen ein, ohne Begrenzung darauf: Ethylendiisocyanat, 1,2-Diisocyanatopropan, 1,3-Diisocyanatopropan, 1,6-Diisocyanatohexan, 1,2-Diisocyanatocyclohexan, 1,3-Diisocyanatocyclohexan, 1,4-Diisocyanatobenzol, Bis(4-isocyanatocyclohexyl)methan, Bis(4-isocyanatocyclohexyl)methan, Bis(4-isocyanatophenyl)methan, 1,2- und 1,4-Toluoldiisocyanat, 3,3-Dichlor-4,4^&lgr;-diisocyanatobiphenyl, Tris(4-isocyanatophenyl)methan, 1,5-Di-

• · *♦

isocyanatonaphthalin, hydriertes Toluoldiisocyanat, 1-Isocyanatomethyl-5-isocyanato-l,3,3-trimethylcyclohexan (d.h. Isophorondiisocyanat), 1,3,5-Tris(6-isocyanatohexyl)biuret, 1,6-Diisocyanato-2,2,4-(2,4,4)-trimethylhexan, 2,2 ^&lgr;-Diisocyanatodiethylfumarat, 1,5-Diisocyanate-1-carboxypentan, 1,2-, 1,3-, 1,6-, 1,7-, 1,8-, 2,7- und 2,3-Diisocyanatonaphthalin, 2,4- und 2,7-Diisocyanato-l-methylnaphthalin, 1,4-Diisocyanatomethylcyclohexan, 1,3-Diisocyanato-6(7)-methylnaphthalin, 4,4 ^&lgr;-Diisocyanatobiphenyl, 4,4 ^v-Diisocyanato-3,3 *-dimethoxybisphenyl, 3,3^&lgr;- und 4,4^&lgr;-Diisocyanato-2,2^l-dimethylbisphenyl, Bis(4-isocyanatophenyl)ethan, Bis(4-isocyanatophenyl) ether, 1,2- oder 1,4-Toluoldiisocyanat und Gemische davon. Vorzugsweise wird DU aus Isophorondiisocyanat oder Toluoldiisocyanat und bevorzugter Isophorondiisocyanat, worin eine isomere Diurethanstruktur von Isophorondiisocyanat wie vorstehend definiert ist, gebildet.

Ein bevorzugtes Material-A-Makromersegment hat die nachstehende Formel:

on oo Ff

R₁=—CO FL- NCO R₁₁-FbFG-OCN R₇ NCO R_COR,- -Si

-NCO R₁ i~f[pR2~r OCN R₇ NCO R₅OR₃-

H HH OO 0 &eegr; R₄OR₆-OCN R₈ NCO-(r₁₀§^-R_i2—OCN R₁₄-OC

OC R₁₆

worin:

Ri und R₂ Niederalkyl (Ci-C₆) , vorzugsweise Ci-C₃-Alkyl, bevorzugter Methyl, darstellen;

R₃, R₄, R₅ und R₈ Niederalkylen (Ci-C₆), vorzugsweise Ci-C₃-Alkylen, bevorzugter C₂-C₃-Alkylen, darstellen, und worin die Gesamtanzahl an Kohlenstoffatomen in R₃ und R₅ oder R₄ und R₆ vorzugsweise größer als 4 ist;

R₇ und R₈ lineares oder verzweigtes Alkylen oder ein zweiwertiges Cycloalkylen, vorzugsweise zweiwertiges Cycloalkylen, darstellen;

R₉, R₁₀, Rn und R₁₂ C₁-C₂-AUCyIeIi, vorzugsweise C₂-Alkylen, darstellen;

R₁₃ und R₁₄ Niederalkylen (C₁-C₆) , vorzugsweise C₁-C₃-Alkylen, bevorzugter Ethylen, darstellen; und

R₁₅ und R₁₆ lineares oder verzweigtes Niederalkylen, vorzugsweise C₂-C₃-Alkenylen, darstellen;

m und &rgr; unabhängig voneinander im Bereich von etwa 3 bis etwa 44, bevorzugter etwa 4 bis etwa 24, liegen können, und

&eegr; im Bereich von etwa 13 bis etwa 80, bevorzugter etwa 20 bis etwa 50 und vor allem bevorzugt etwa 24 bis etwa 30 liegen können.

Das Polysiloxanmakromer kann durch das nachstehende bevorzugte Verfahren synthetisiert werden. Bei etwa Raumtemperatur (etwa 20 bis 25°C) wird Poly(dimethylsiloxan)dialkanol mit Hydroxyalkyl- (beispielsweise Hydroxy-sec-butyl) oder Hydroxyalkoxy- (beispielsweise Hydroxyethylpropoxy)-Endgruppen und mit einem Molekulargewicht von etwa 2000 bis 3000 (vorzugsweise etwa 2200, d.h. mit etwa 2 8 wiederkehrenden Siloxangruppen) mit Isophorondxxsocyanat bei einem Molverhältnis von etwa 1:2 unter Verwendung von 0,2 Gew.-% (bezogen auf Polydimethylsiloxan) Dibutylzinndilaurat als zugegebenen Katalysator umgesetzt. Die Reaktion wird etwa 36 bis 60 Stunden durchgeführt. Zu diesem Gemisch wird Poly(ethylenglycol) mit einem Molekulargewicht von etwa 400 bis 1200 (bevorzugter etwa 500 bis 700) bei etwa einem Molverhältnis von 2:1 oder 2,1:1, bezogen auf das PDMS, etwa 0,4 bis 0,5 Gew.-% Dibutylzinndilaurat (bezogen auf das Gewicht an Polyethylenglycol) und Chloroform, ausreichend, um im Wesentlichen Homogenität des Gemischs zu sichern, durchgeführt. Das Gemisch wird für etwa 12 bis 18 Stunden gerührt, dann bei einer Temperatur von etwa 44 bis 48°C für etwa 6 bis 10 Stunden gehalten. Überschüssiges Chloroform wird bei etwa Raumtemperatur daraus verdampft, um eine Zusammensetzung mit etwa 50 Gew.-% Feststoffen zu erzeugen. Anschließend wird Isocyanatoethylmethacrylat zu dem Gemisch in einem Molverhältnis von etwa 2:1

bis 2,3:1, bezogen auf PDMS, gegeben. Das Gemisch wird etwa 15 bis 20 Stunden bei Raumtemperatur bewegt. Die erhaltene Lösung enthält ein Polysiloxanmakromer mit der vorstehend beschriebenen Zusammensetzung und einem zahlenmittleren Molekulargewicht von etwa 2000 bis 10000, bevorzugter etwa 3000 bis 5000.

Ein aus dem Material-A-Makromer der vorliegenden Erfindung gebildetes vorteilhaftes polymeres Material ist ein Copolymer aus dem vorstehend erwähnten Material-A-Makromer, einem acrylierten oder methacrylierten Siloxanmonotner, vorzugsweise Methacryloxypropyltris(trimethylsiloxy)silan (hierin als „Tris" bezeichnet), einem hydrophilen Monomer, vorzugsweise 2-Hydroxyethylmethacrylat (HEMA) und vorzugsweise einem Vernetzungsmittel, wie Ethylenglycoldimethacrylat (EGD-MA). Die Zusammensetzung des fertigen Copolymers schließt etwa 10 bis 90, vorzugsweise 70 bis 90 Gew.-% Polysiloxanmakromer, etwa 5 bis 60, vorzugsweise etwa 8 bis 20 Gew.-% Siloxanmonomer, etwa 1 bis 30, vorzugsweise etwa 1 bis 5 Gew.-% Acrylat- oder Methacrylatmonomer und 0 bis etwa 5, vorzugsweise bis zu etwa 2 Gew.-% Vernetzungsmittel (beispielsweise EGDMA), bezogen auf das Gesamtgewicht des trockenen Copolymers, ein. Eine bevorzugtere Zusammensetzung schließt etwa 80 bis 84 Polysiloxanmakromer, etwa 12 bis 15 Gew.-% Tris, etwa 3 bis etwa 4 Gew.-% 2-Hydroxyethylmethacrylat und etwa 0,7 bis 1,2 Gew.-% Ethylen-glycoldimethacrylat ein.

Die vorteilhaften erfindungsgemäßen Copolymere können aus dem vorstehend beschriebenen Polysiloxanmakromer in der nachstehenden Weise gebildet werden. Eine Monomerlösung wird durch Zugeben von Tris, HEMA, DAROCUR® 1173 (ein Photostarter, erhältlich von Ciba-Geigy Corporation) und gegebenenfalls EGDMA zu der Polysiloxanmakromerlösung hergestellt. Die erhaltene Polymervorstufenlösung enthält vorzugsweise etwa 83 bis etwa 95 Gew.-% Polysiloxanmakromerlösung, etwa 5 bis etwa 10 Gew.-% Tris, etwa 0,5 bis etwa 5 Gew.-% HEMA, etwa 0,1 bis etwa 1,0 Gew.-% DAROCUR® 1173 und etwa 0,1 bis etwa 1,0 Gew.-% EGDMA. Bevorzugter enthält die Monomerlösung etwa 87 bis

Φ· &phgr;&phgr; &phgr;&phgr; ·ΦΦ

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•••4 ·· ·· · Q · · I

etwa 93 Gew.-% Polysiloxanmakromerlösung, etwa 7 bis etwa 8 Gew.-% Tris, etwa 2 bis etwa 4 Gew.-% HEMA, etwa 0,3 bis etwa 0,7 Gew.-% DAROCUR® 1173 und etwa 0,3 bis etwa 0,7 Gew.-% EGDMA. Die Monomerlösung wird vor dem Polymerisationsschritt vorzugsweise für etwa 8 bis etwa 24 Stunden bewegt.

Die Kontaktlinsen können aus der Monomerlösung durch Anwenden der Monomerlösung für geeignete Linsenformen und Anwenden von ausreichend Ultraviolett (UV) strahlung zum Starten der Polymerisation hergestellt werden. Das Ultraviolettlicht kann für einen Zeitraum von einigen Minuten bis etwa 5 Stunden in Abhängigkeit von der Intensität des angewendeten Lichts angewendet werden. Anschließend an die Polymerisation kann die Kontaktlinse mit einem Lösungsmittel, beispielsweise Isopropanol, um nicht umgesetzte Monomere zu entfernen, extrahiert werden.

Somit ist im Allgemeinen eine Aus führungs form der vorliegenden Erfindung ein Verfahren zum Bilden eines Polymerformgegenstands, der für ophthalmische Anwendungen (insbesondere Kontaktlinsen) geeignet ist, einschließlich die nachstehenden Schritte:

(a) In-Kontakt-Bringen eines Poly(dialkylsiloxan)dialkanols mit einer Diisocyanatverbindung in Gegenwart eines ersten Katalysators bei Bedingungen, die ausreichen, um Reaktion des Dialkanols mit dem Diisocyanat zu veranlassen, wodurch ein erstes Gemisch gebildet wird;

(b) In-Kontakt-Bringen des ersten Gemisches mit Poly (alkylenglycol) , einem zweiten Katalysator und ausreichend Lösungsmittel, um Gemischhomogenität zu sichern, wodurch ein zweites Gemisch gebildet wird;

(c) Verdampfen von ausreichend Lösungsmittel aus dem zweiten Gemisch, um ein drittes Gemisch mit einem Feststoffgehalt von etwa 4 0 bis 60 Gew.-% zu erzeugen;

(d) Zugeben von Methacrylsäureisocyanatoalkylester zu dem dritten Gemisch unter Bilden eines vierten Gemisches, das ein Polysiloxanmakromer enthält;

(e) Zugeben zu dem vierten Gemisch von 3-Methacryloxypropyltris(trimethylsiloxy)silan (TRIS), einem hydrophilen Monomer, einem Vernetzungsmittel und einem Photostarter, wodurch ein fünftes Gemisch gebildet wird;

(f) Anordnen des fünften Gemisches in einer Form und

(g) Anwenden von ausreichend Strahlung zum Copolymerisieren der Monomere, wodurch das polymere Material zu einem Polymerformgegenstand ausgebildet wird.

Die hydrophilen Copolymere der vorliegenden Erfindung sind bei der Bildung von „weichen" Kontaktlinsen besonders vorteilhaft. Bei der Verwendung der Copolymere auf dem Gebiet der Kontaktlinsen haben die Linsen einen Wassergehalt von etwa 10 bis etwa 50 Gew.-%, bevorzugter etwa 10 bis etwa 30 Gew.-% und besonders bevorzugt etwa 15 bis etwa 22 Gew.-%, bezogen auf das gesamte hydrophile Polymergewicht. Vorzugsweise hat die vollständig hydratisierte Kontaktlinse eine Sauerstoffdurchlässigkeit (D_k/t) von mehr als 70 Barrers/mm (d.h. [(cm³ Sauerstoff) (mm)/cm²] &khgr; [s/mm Hg] &khgr; 10~¹⁰) , bevorzugter mehr als etwa 75 Barrers/mm und besonders bevorzugt mehr als 8 7 Barrers/mm.

2. Material „B" (Polysiloxan umfassende Perfluoralkylether)

Das Material „B"-Makromer wird durch die Formel (I) definiert:

P₁- (Y)_n,- (L-X₁Jp-Q- (X₁-Dp- (Y)_n-P₁ (I)

wobei jede Gruppe P₁ unabhängig voneinander eine radikalisch polymerisierbare Gruppe ist;

jede Gruppe Y unabhängig voneinander -CONHCOO-, -CONHCONH-, -OCONHCO-, -NHCONHCO-, -NHCO-, -CONH-, -NHCONH-, -COO-, -OCO-, -NHCOO- oder -OCONH- ist;

m und &rgr; unabhängig voneinander 0 oder 1 sind;

jede Gruppe L unabhängig voneinander einen zweiwertigen Rest einer organischen Verbindung mit bis zu 2 0 Kohlenstoffatomen bedeutet;

jede Gruppe Xi unabhängig voneinander -NHCO-, -CONH-, -NHCONH-, -COO-, -OCO-, -NHCOO- oder -OCONH- ist; und
Q ein zweiwertiges Polymerfragment ist, bestehend aus den Segmenten:

(a) -(E)_k-Z-CF₂-(OCF₂)_x-(OCF₂CF₂)_y-OCF₂-Z-(E)_kwobei
x+y eine Zahl im Bereich von 10 bis 3 0 ist;
jede Gruppe Z unabhängig voneinander einen zweiwertigen Rest mit bis zu 12 Kohlenstoffatomen darstellt oder Z eine Bindung ist ;

jede Gruppe E unabhängig voneinander -(OCH₂CH₂) _q- ist, wobei q einen Wert von 0 bis 2 aufweist,

und wobei die Bindung -Z-E- eine Sequenz -Z-(OCH₂CH₂) _q- bedeutet; und
k 0 oder 1 ist;

—Alle—S- O—SI- -Alk—

worin &eegr; eine ganze Zahl von 5 bis 100 ist;
Alk Alkylen mit bis zu 20 Kohlenstoffatomen bedeutet;
80-100% der Reste Ri, R₂, R₃ und R₄ unabhängig voneinander Alkyl darstellen, und

0-20% der Reste R_x, R₂, R₃ und R₄ unabhängig voneinander Alkenyl, Aryl oder Cyanoalkyl sind; und
(c) X₂-R-X₂

worin R einen zweiwertigen organischen Rest mit bis zu 2 0 Kohlenstoffatomen bedeutet, und

jede Gruppe X₂ unabhängig voneinander -NHCO-, -CONH-, -NHCONH-, -COO-, -OCO-, -NHCOO- oder -OCONH- bedeutet,
mit den Maßgaben, dass mindestens eines von jedem Segment (a), (b) und (c) in Q vorliegen muss, dass jedes Segment (a) oder (b) ein Segment (c) daran gebunden aufweist, und dass jedes Segment (c) ein Segment (a) oder (b) daran gebunden aufweist.

Die Anzahl der Segmente (b) in dem Polymerfragment Q ist vorzugsweise größer als oder gleich der Anzahl von Seg-

menten (a). Das Verhältnis zwischen der Anzahl von Segmenten (a) und (b) in dem Polymerfragment Q ist vorzugsweise 3:4, 2:3, 1:2 oder 1:1. Das Molverhältnis zwischen der Anzahl von Segmenten (a) und (b) in dem Polymerfragment Q ist bevorzugter 2:3, 1:2 oder 1:1.

Das mittlere Molekulargewicht des Polymerfragments Q liegt im Bereich von etwa 1000 bis etwa'20000, vorzugsweise im Bereich von etwa 3000 bis etwa 15000, besonders bevorzugt im Bereich von etwa 5000 bis etwa 12000.

Die Gesamtanzahl von Segmenten (a) und (b) in dem Polymerfragment Q liegt vorzugsweise im Bereich von 2 bis etwa 11, besonders bevorzugt im Bereich von 2 bis etwa 9 und insbesondere im Bereich von etwa 2 bis etwa 7. Das kleinste Polymer mit der Einheit Q ist vorzugsweise aus einem Perfluorsegment (a) , einem Siloxansegment (b) und einem Segment (c) zusammengesetzt.

In einer bevorzugten Ausführungsform des Polymerfragments Q, das vorzugsweise eine Zusammensetzung in den vorstehend erwähnten Verhältnissen aufweist, wird das Polymerfragment Q an jedem Ende mit einem Siloxansegment (b) beendet.

Die Zusammensetzungen in einem zweiwertigen Polymerfragment Q entsprechen vorstehend und nachstehend immer einer mittleren statistischen Zusammensetzung. Das bedeutet, dass zum Beispiel auch einzelne Blockcopolymerreste, die identische wiederkehrende Einheiten enthalten, eingeschlossen sind, so lange die mittlere statistische Endzusammensetzung wie ausgewiesen ist.

X₁ ist vorzugsweise -NHCONH-, -NHCOO- oder -OCONH-, besonders bevorzugt -NHCOO- oder -OCONH-.

Das Segment X2-R-X2 ist vorzugsweise ein Rest, abgeleitet von einem Diisocyanat, worin X₂ unabhängig voneinander NHCONH-, -NHCOO- oder -OCONH-, insbesondere -NHCOO- oder -OCONH- darstellt.

Z ist vorzugsweise eine Bindung, Niederalkylen oder -CONH-Arylen, worin die Einheit -CO- an eine Gruppe CF₂ ge-

bunden ist. Z ist besonders bevorzugt Niederalkylen, insbesondere Methylen.

q ist vorzugsweise 0, 1, 1,5 oder 2, besonders bevorzugt 0 oder 1,5.

Die Perfluoralkoxyeinheiten OCF₂ und OCF₂CF₂ mit den Indizes &khgr; und y in Segment (a) können entweder eine statistische Verteilung aufweisen oder in Form von Blöcken in einer Kette vorliegen. Die Summe der Indizes &khgr; + y ist vorzugsweise eine Zahl im Bereich von 10 bis 25, besonders bevorzugt 10 bis 15. Das Verhältnis x:y liegt vorzugsweise im Bereich von 0,5 bis 1,5, insbesondere im Bereich von 0,7 bis 1,1.

Eine radikalisch polymerisierbare Gruppe Pi ist beispielsweise Alkenyl, Alkenylaryl oder Alkenylarylenalkyl mit bis zu 20 Kohlenstoffatomen. Beispiele für Alkenyl sind Vinyl, Allyl, l-Propen-2-yl, l-Buten-2-, -3- und -4-yl, 2-Buten-3-yl und die Isomeren von Pentenyl, Hexenyl, Octenyl, Decenyl und Undecenyl. Beispiele für Alkenylaryl sind Vinylphenyl, Vinylnaphthyl oder Allylphenyl. Ein Beispiel für Alkenylarylenalkyl ist o-, m- oder p-Vinylbenzyl.

P₁ ist vorzugsweise Alkenyl oder Alkenylaryl mit bis zu 12 Kohlenstoffatomen, besonders bevorzugt Alkenyl mit bis zu 8 Kohlenstoffatomen, insbesondere Alkenyl mit bis zu 4 Kohlenstoffatomen.

Y ist vorzugsweise -COO-, -OCO-, -NHCONH-, -NHCOO-, -OCONH-, -NHCO- oder -CONH-, besonders bevorzugt -COO-, -OCO-, -NHCO- oder -CONH- und insbesondere -COO- oder -0C0-.

In einer bevorzugten Ausführungsform sind die Indizes m und &rgr; nicht gleichzeitig 0. Wenn &rgr; 0 ist, ist m vorzugsweise 1.

L ist vorzugsweise Alkylen, Arylen, eine gesättigte zweiwertige cycloaliphatische Gruppe mit 6 bis 20 Kohlenstoffatomen, Arylenalkylen, Alkylenarylen, Alkylenarylenalkylen oder Arylenalkylenarylen.

Vorzugsweise ist L ein zweiwertiger Rest mit bis zu 12 Kohlenstoffatomen, besonders bevorzugt ein zweiwertiger Rest mit bis zu 8 Kohlenstoffatomen. In einer bevorzugten

Ausführungsform ist L außerdem Alkylen oder Arylen mit bis zu 12 Kohlenstoffatomen. Eine besonders bevorzugte Ausführungsform von L ist Niederalkylen, insbesondere Niederalkylen mit bis zu 4 Kohlenstoffatomen.

Der zweiwertige Rest R ist beispielsweise Alkylen, Arylen, Alkylenarylen, Arylenalkylen oder Arylenalkylenarylen mit bis zu 20 Kohlenstoffatomen, eine gesättigte zweiwertige cycloaliphatische Gruppe mit 6 bis 20 Kohlenstoffatomen oder Cycloalkylenalkylencycloalkylen mit 7 bis 2 0 Kohlenstoffatomen.

In einer bevorzugten Ausführungsform ist R Alkylen, Arylen, Alkylenarylen, Arylenalkylen oder Arylenalkylenarylen mit bis zu 14 Kohlenstoffatomen oder eine gesättigte zweiwertige cycloaliphatische Gruppe mit 6 bis 14 Kohlenstoffatomen. In einer besonders bevorzugten Ausführungsform ist R Alkylen oder Arylen mit bis zu 12 Kohlenstoffatomen oder eine gesättigte zweiwertige cycloaliphatische Gruppe mit 6 bis 14 Kohlenstoffatomen .

In einer bevorzugten Ausführungsform ist R Alkylen oder Arylen mit bis zu 10 Kohlenstoffatomen oder eine gesättigte zweiwertige cycloaliphatische Gruppe mit 6 bis 10 Kohlenstoffatomen .

In einer besonders bevorzugten Bedeutung ist R ein Rest, abgeleitet von einem Diisocyanat, beispielsweise von Hexan-1,6-diisocyanat, 2,2,4-Trimethylhexan-l,6-diisocyanat, Tetramethylendiisocyanat, Phenylen-1,4-diisocyanat, Toluol-2,4-diisocyanat, Toluol-2,6-diisocyanat, m- oder p-Tetramethylxyloldiisocyanat, Isophorondiisocyanat oder Cyclohexan-1,4-diisocyanat.

In einer bevorzugten Bedeutung ist &eegr; eine ganze Zahl von 5 bis 70, besonders bevorzugt 10 bis 50, insbesondere 14 bis 28.

In einer bevorzugten Bedeutung sind 80-100 %, vorzugsweise 85-100 %, insbesondere 90-100 % der Reste Ri, R₂, R₃ und R₄ unabhängig voneinander Niederalkyl mit bis zu 8 Kohlenstoffatomen, besonders bevorzugt Niederalkyl mit bis zu 4

• · · *	&phgr; * ·	*	•	• ·	•	• ·	•	•	• ·	• *
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Kohlenstoffatomen, insbesondere Niederalkyl mit bis zu 2 Kohlenstoffatomen. Eine weiterhin besonders bevorzugte Ausführungsform von R₁, R₂, R3 und R₄ ist Methyl.

In einer bevorzugten Bedeutung sind 0 bis 2 0 %, vorzugsweise 0 bis 15 %, insbesondere 0 bis 10 % der Reste R₁, R₂, R3 und R₄ unabhängig voneinander Niederalkenyl, unsubstituiertes oder Niederalkyl- oder Niederalkoxy-substituiertes Phenyl oder Cyano(niederalkyl).

Arylen ist vorzugsweise Phenylen oder Naphthylen, das unsubstituiert oder mit Niederalkyl oder Niederalkoxy, insbesondere 1,3-Phenylen, 1,4-Phenylen oder Methyl-1,4-phenylen, 1,5-Naphthylen oder 1,8-Naphthylen, substituiert ist.

Aryl ist ein carbocyclischer aromatischer Rest, der unsubstituiert oder vorzugsweise mit Niederalkyl oder Niederalkoxy substituiert ist. Beispiele sind Phenyl, Tolyl, Xylyl, Methoxyphenyl, t-Butoxyphenyl, Naphthyl und Phenanthryl.

Eine gesättigte zweiwertige cycloaliphatische Gruppe ist vorzugsweise Cycloalkylen, beispielsweise Cyclohexylen, oder Cyclohexylen(nxederalkylen), beispielsweise Cyclohexylenmethylen, das unsubstituiert oder mit einer oder mehreren Niederalkylgruppen, beispielsweise Methylgruppen, substituiert ist, z.B. Trimethylcyclohexylenmethylen, beispielsweise der zweiwertige Isophoronrest.

Für die erfindungsgemäßen Zwecke bedeutet der Begriff „nieder" in Verbindung mit Resten und Verbindungen, sofern nicht anders ausgewiesen, insbesondere Reste oder Verbindungen mit bis zu 8 Kohlenstoffatomen, vorzugsweise mit bis zu 4 Kohlenstoffatomen.

Niederalkyl hat insbesondere bis zu 8 Kohlenstoffatome, vorzugsweise bis zu 4 Kohlenstoff atome, und ist beispielsweise Methyl, Ethyl, Propyl, Butyl, tert-Butyl, Pentyl, Hexyl oder Isohexyl.

Alkylen hat bis zu 12 Kohlenstoff atome und kann geradkettig oder verzweigt sein. Geeignete Beispiele sind Decylen, Octylen, Hexylen, Pentylen, Butylen, Propylen, Ethylen, Methylen, 2-Propylen, 2-Butylen, 3-Pentylen und dergleichen.

Niederalkylen ist Alkylen mit bis zu 8 Kohlenstoffatomen, besonders bevorzugt bis zu 4 Kohlenstoffatomen. Besonders bevorzugte Bedeutungen von Niederalkylen sind Propylen, Ethylen und Methylen.

Die Aryleneinheit in Alkylenarylen oder Arylenalkylen ist vorzugsweise Phenylen, unsubstituiert oder substituiert mit Niederalkyl, Niederalkoxy, und die Alkyleneinheit darin ist vorzugsweise Niederalkylen, wie Methylen oder Ethylen, insbesondere Methylen. Diese Reste sind deshalb vorzugsweise Phenylenmethylen oder Methylenphenylen.

Niederalkoxy hat insbesondere bis zu 8 Kohlenstoffatome, vorzugsweise bis zu 4 Kohlenstof f atome und ist beispielsweise Methoxy, Ethoxy, Propoxy, Butoxy, tert-Butoxy oder Hexyloxy.

Arylenalkylenarylen ist vorzugsweise Phenylen(niederalkylen) phenylen mit bis zu 8, insbesondere bis zu 4 Kohlenstoffatomen in der Alkyleneinheit, beispielsweise Phenylenethylenphenylen oder Phenylenmethylenphenylen.

Die Makromere der Formel (I) können durch an sich bekannte Verfahren hergestellt werden, beispielsweise wie nachstehend:

In einem ersten Schritt wird ein Perfluoralkyletherderivat der Formel (IV):

X₃- (E)Jt-Z-CF₂- (OCF₂)_X- (OCF₂CF₂) _y-OCF₂-Z- (E)_k-X₃ (IV)

worin X₃ -OH, -NH₂, -COOH, -COCl, -NCO oder -COOR₅ darstellt, worin -COOR₅ im Allgemeinen einen aktivierten Ester darstellt, worin R₅ Alkyl oder Aryl darstellt, das unsubstituiert oder mit Halogen oder Cyano substituiert ist, und die Variablen Z, E, k, &khgr; und y wie vorstehend definiert sind, vorzugsweise mit 2 Äquivalenten eines bifunktionellen Restes der Formel (V)

X₄-R-X₄ (V)

49

umgesetzt, worin R wie vorstehend definiert ist und X₄ einen funktioneilen Rest darstellt, der mit einem X₃ coreaktiv ist und vorzugsweise -OH, -NH₂, -COOH, -COCl, -COOR₅ oder -NCO darstellt, in Gegenwart oder Abwesenheit eines geeigneten Katalysators, wobei die Reaktion von X₃ und X₄ eine Gruppe X₂ ergibt, wonach ein reaktives Derivat der Formel (VI) :

X₄-R-X₂-

- (OCF₂)_X- (OCF₂CF₂) _y-OCF₂-Z- (E)_k-X₂-R-X₄

erhalten wird, das anschließend vorzugsweise mit 2 Äquivalenten eines &agr;,&ohgr;-substituierten Siloxans der Formel (VII)

X₁-AIk-Si-

O—Sf- -AJk—X,

(VH)

worin die Variablen R₁, R₂, R₃, R₄, n, X₃ und Alk wie vorstehend definiert sind, in Gegenwart oder Abwesenheit eines geeigneten Katalysators umgesetzt wird, unter Gewinnung einer Verbindung der Formel (VIII):

X₃-SiI-X₂-R-X₂-PFPE-X₂-R-X₂-SiI-X₃ (VIII)

worin PFPE (E) _k-Z-CF₂-(OCF₂) _x-(OCF₂CF₂) _y-OCF₂-Z-(E) _k darstellt, SiI den S'iloxanrest

—AIk-Sl- O—Sf-f-Alk

L IJ_n

darstellt und die anderen Variablen wie vorstehend definiert sind, wonach das reaktive Zwischenprodukt der Formel (VIII) vorzugsweise mit 2 Äquivalenten eine Verbindung der Formel (IXa) oder (IXb):

P₁-(Y)_1n-L-X₄ (IXa)

• ·

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■ It Il <l ·· »

50
P₁-Y₂ (IXb)

in Gegenwart oder Abwesenheit eines Katalysators umgesetzt werden unter Gewinnung des Makromers der Formel (I):

P₁- (Y)_m- (L-X₁)P-Q- (X₁-Dp- (YJn₁-P₁ (I)

worin Y₂ einen funktioneilen Rest darstellt, der mit X₃ coreaktiv ist und vorzugsweise -OH, -NH₂, -COOH, -COCl, -COOR₅, -CONCO oder -NCO darstellt und die Variablen wie vorstehend definiert sind, und worin X₁ aus der Reaktion von X₃ mit X₄ gebildet wird und Y aus der Reaktion von Y₂ mit X₃ gebildet wird.

Die Ausgangsmaterialien der Formel (IV) zur Herstellung der Perfluoralkylether sind bekannt und viele sind kommerziell erhältlich. Beispielsweise beschreiben US-Patent-Nr. 3810875 und das europäische Patent Nr. 0211237 (US-Patent-Nr. 4746575) solche Verbindungen. Aussimont, Italien, vermarktet Perfluoralkyletherdimethanole unter dem Namen Fomblin, beispielsweise Fomblin ZDOL und Fomblin ZDOL-TX. Weitere Fomblin-Derivate der Formel (IV) sind kommerziell erhältlich, einschließlich beispielsweise Fomblin ZDISOC, worin der Rest -Z-X₃ in Formel (IV) CONH-C₆H₃ (CH₃)-NCO darstellt; Fomblin ZDEAL, worin der Rest Z-X₃ in Formel (IV) -COOR₅ darstellt und Fomblin ZDIAC, worin der Rest Z-X₃ in Formel (IV) -COOH darstellt.

Bifunktionelle Reste mit einem Substitutionsmuster wie für Formel (V) gibt es in großer Zahl und sie sind kommerziell erhältlich. Beispiele schließen ohne Begrenzung darauf: Diisocyanate, wie Isophorondiisocyanat und 2,2,4-Trimethyl-hexan-1,6-diisocyanat, Diole, wie Glycol und Cyclohexan-1,2-diol, Dicarbonsäuren, wie Adipinsäure und Maleinsäure, Diamine, wie Ethylendiamin und Hexamethylendiamin, Diester, wie Phthalsäurediethylester und Malonsäuredibutylester, Derivate, die verschiedene funktionelle Gruppen enthal-

ten, wie 2-Aminoethanol, Malonsauremonomethylester, Glycolsäure, Salicylsäure, Glycin und Glycinmethylester, ein.

Vorzug wird bifunktionellen Derivaten der Formel (V) gegeben, die verschiedene Reaktivitäten ungeachtet der Natur ihrer funktioneilen Reste X₄ aufweisen. Im Fall von gleichen Resten X₄ wird dies beispielsweise durch verschiedene sterische Erfordernisse in der direkten Nachbarschaft eines Restes X₄ erreicht. Beispiele dafür sind Isophorondiisocyanat, 2,2,4-Trimethylhexan, 1,6-Diisocyanat und Toluol-2,4-diisocyanat. Der Vorteil der Anwendung von bifunktionellen Derivaten der Formel (V) von verschiedener Reaktivität besteht darin, dass die Kettenlänge von Polymer Q (Anzahl von Segmenten (a), (b) und (c)) leicht einstellbar und steuerbar ist.

&agr;,&ohgr;-substituierte Siloxane der Formel (VII) sind gleichfalls kommerziell erhältlich, beispielsweise &agr;,&ohgr;-Hydroxypropyl-endständiges Polydimethylsiloxan KF6001 von Shin-Etsu.

Die neuen Verbindungen können in Gegenwart oder Abwesenheit eines Lösungsmittels hergestellt werden. Es kann vorteilhaft sein, ein im Wesentlichen inertes Lösungsmittel anzuwenden, d.h. eines, das nicht an der Reaktion teilnimmt. Geeignete Beispiele dafür sind Ether, wie Tetrahydrofuran (THF), Diethylether, Diethylenglycol, Dimethylether oder Dioxan, halogenierte Kohlenwasserstoffe, wie Chloroform oder Methylenchlorid, bipolare aprotische Lösungsmittel, wie Acetonitril, Aceton, Dimethylformamid (DMF) oder Dimethylsulfoxid (DMSO), Kohlenwasserstoffe, wie Hexan, Petrolether, Toluol oder Xylol und weiterhin Pyridin oder N-Methylmorpholin.

Bei der Herstellung von neuen Verbindungen werden die Reaktanten vorteilhafterweise in stöchiometrischen Mengen angewendet. Die Reaktionstemperatur kann beispielsweise -30⁰C bis 150⁰C, vorzugsweise von 0° bis Raumtemperatur, sein. Die Reaktionszeiten liegen im Bereich von etwa 15 Minuten bis 7 Tage, vorzugsweise etwa 12 Stunden. Falls erforderlich, kann die Reaktion unter Argon oder Stickstoff als Schutzgas ausgeführt werden. Bei Urethan-bildenden Reaktionen wird vorteil-

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hafterweise ein geeigneter Katalysator, beispielsweise Dibutylzinndilaurat (DBTDL), zugegeben.

Das vorliegende Material &ldquor;B" betrifft weiterhin ein Polymer, umfassend ein Produkt der Polymerisation von mindestens einer Verbindung der Formel (I), wie vorstehend definiert, und, falls erwünscht, mindestens einem vinylischen Comonomer (a). In einer bevorzugten Zusammensetzung eines neuen Copolymere liegt der Anteil auf das Gewicht einer Verbindung der Formel (I) im Bereich von 100 bis 0,5 %, insbesondere im Bereich von 80 bis 10 %, vorzugsweise im Bereich von 70 bis 3 0 %, bezogen auf das Gesamtpolymer.

^ⁿ einem bevorzugten Polymer, umfassend ein Produkt der Polymerisation von mindestens einer Verbindung der Formel (I), liegt Comonomer (a) nicht vor und das Polymer ist ein Homopolymer.

Das in dem neuen Polymer vorliegende Comonomer (a) kann hydrophil oder hydrophob oder ein Gemisch davon sein. Geeignete Comonomere sind insbesondere jene, die gewöhnlich bei der Herstellung von Kontaktlinsen und biomedizinischen Materialien verwendet werden. Ein hydrophobes Comonomer (a) hat die Bedeutung eines Monomers, das im Allgemeinen ein Homopolymer ergibt, das in Wasser unlöslich ist und weniger als 10 Gew.-% Wasser absorbieren kann. In analoger Weise bedeutet ein hydrophiles Comonomer (a) ein Monomer, das im Allgemeinen ein Homopolymer ergibt, das in Wasser löslich ist oder mindestens 10 Gew.-% Wasser absorbieren kann. Geeignete hydrophobe Comonomere (a) sind ohne Begrenzung darauf C_x-Cj_-8-Alkyl und Cs-Cxs-Cycloalkylacrylate und -methacrylate, C3-C₁₈-Alkylacrylamide und -methacrylamide, Acrylnitril, Methacrylnitril, Vinyl-C₁-C₁₈-alkanoate, C₂-C₁₈-Alkene, C₂-C₁₈-Halogenalkene, Styrol, (Niederalkyl)styrol, Niederalkylvinylether, C₂-C₁₀-Perfluoralkylacrylate und -methacrylate und entsprechend teilweise fluorierte Acrylate und Methacrylate, C₃-C₁₂-Perfluoralkylethylthiocarbonylaminoethylacrylate und -methacrylate, Acryloxy- und Methacryloxyalkylsiloxane, N-Vinylcarb-

azol, Ci-C₁₂-Alkylester von Malonsäure, Fumarsäure, Itaconsäure, Mesaconsäure und dergleichen.

Vorzug wird beispielsweise Acrylnitril, Ci-C₄-Alkylestern von vinylisch ungesättigten Carbonsäuren mit 3 bis 5 Kohlenstoffatomen oder Vinylestern von Carbonsäuren mit 5 Kohlenstoffatomen gegeben.

Beispiele für geeignete hydrophobe Comonomere (a) sind Acrylsäuremethylester, Acrylsäureethylester, Acrylsäurepropylester, Acrylsäureisopropylester, Acrylsäurecyclohexylester, Acrylsäure-2-ethylhexylester,. Methacrylsäuremethylester, Methacrylsäureethylester, Methacrylsäurepropylester, Acrylsäurebutylester, Vinylacetat, Vinylpropionat, Vinylbutyrat, Vinylvaleriat, Styrol, Chloropren, Vinylchlorid, Vinylidenchlorid, Acrylnitril, 1-Buten, Butadien, Methacrylnitril, Vinyltoluol, Vinylethylether, Methacrylsäureperfluorhexylethylthiocarbonylaminoethylester, Methacrylsäureisobornylester, Methacrylsäuretrifluorethylester, Methacrylsäurehexaf luorisopropy lest er, Methacrylsäurehexafluorbutylester, Methacrylsäuretristrimethylsilyloxysilylpropylester (TRIS), 3-Methacryloxypropylpentamethylendisoloxan und Bis(methacryloxypropyl)tetramethyldisiloxan.

Bevorzugte Beispiele für hydrophobe Comonomere (a) sind Methacrylsäuremethylester, TRIS und Acrylnitril.

Geeignete hydrophile Comonomere (a) sind, ohne dass dies eine erschöpfende Liste ist, Hydroxyl-substituierte Niederalkylacrylate und -methacrylate, Acrylamid, Methacrylamid (niederalkyl) acrylamide und -methacrylamide, ethoxylierte Acrylate und Methacrylate, Hydroxyl-substituierte (Niederalkyl) acrylamide und -methacrylamide, Hydroxyl-substituierte Niederalkylvinylether, Natriumvinylsulfonat, Natriumstyrolsulfonat, 2-Acrylamido-2-methylpropansulfonsäure, N-Vinylpyrrol, N-Vinyl-2-pyrrolidon, 2-Vinyloxazolin, 2-Vinyl-4,4'-dialkyloxazolin-5-on, 2- und 4-Vinylpyridin, vinylisch ungesättigte Carbonsäuren mit insgesamt 3 bis 5 Kohlenstoffatomen, Amino(niederalkyl) (worin der Begriff &ldquor;Amino" auch quaternäres Ammonium einschließt), Mono(niederalkyl)amino(nie-

&bull; · ■

deralkyl) und Di(niederalkylamino)(niederalkyl)acrylate und -methacrylate, Allylalkohol und dergleichen. Vorzug wird beispielsweise N-Vinyl-2-pyrrolidon, Acrylamid, Methacrylamid, Hydroxyl-substituierten Niederalkylacrylaten und Methacrylaten, Hydroxy-substituierten (Niederalkyl)acrylamiden und -methacrylamiden und vinylisch ungesättigten Carbonsäuren mit insgesamt 3 bis 5 Kohlenstoffatomen gegeben.

Beispiele für geeignete hydrophile Comonomere (a) sind Methacrylsäurehydroxyethylester (HEMA), Acrylsäurehydroxyethylester, Acrylsäurehydroxypropylester, Trimethylammonium-2-hydroxypropylmethacrylathydrochlorid (Blemer® QA, beispielsweise von Nippon Oil), Methacrylsäuredimethylaminoethylester (DMAEMA), Dimethylaminoethy!methacrylamid, Acrylamid, Methacrylamid, &Ngr;,&Ngr;-Dimethylacrylamid (DMA), Allylalkohol, Vinylpyridin, Methacrylsäureglycerinester, N-(I₇I-Dimethyl-3-oxobutyl)acrylamid, N-Vinyl-2-pyrrolidon (NVP), Acrylsäure, Methacrylsäure und dergleichen.

Bevorzugte hydrophile Comonomere (a) sind Trimethylammonium-2-hydroxypropylmethacrylathydrochlorid, Methacrylsäure -2-hydroxyethylester, Methacrylsäuredimethylaminoethylester, Trimethylammonium-2-hydroxypropylmethacrylathydrochlorid, &Ngr;,&Ngr;-Dimethylacrylamid und N-Vinyl-2-pyrrolidon.

Die neuen Polymere werden in an sich bekannter Weise aus den entsprechenden Monomeren (der Begriff Monomer schließt hier auch ein Makromer gemäß der Definition der Formel (I) ein) durch eine Polymerisationsreaktion, die dem Fachmann geläufig ist, synthetisiert. Gewöhnlich wird ein Gemisch der vorstehend erwähnten Monomere unter Zugabe eines Freien-Radikale-Bildners erwärmt. Beispiele für solche Freien-Radikale-Bildner sind Azobisisobutyronitril (AIBN), Kaliumperoxodisulfat, Dibenzoylperoxid, Wasserstoffperoxid und Natriumpercarbonat. Wenn beispielsweise die Verbindungen erwärmt werden, bilden sich freie Radikale bei der Homolyse und können dann beispielsweise eine Polymerisation starten.

Eine Polymerisationsreaktion kann besonders bevorzugt unter Verwendung eines Photostarters ausgeführt werden. In

diesem Fall wird der Begriff Photopolymerisation verwendet. Bei der Photopolymerisation ist es geeignet, einen Photostarter zuzusetzen, der die radikalische Polymerisation und/oder das Vernetzen unter Anwendung von Licht starten kann. Beispiele dafür sind dem Fachmann geläufig; geeignete Photostarter sind insbesondere Benzoinmethylether, 1-Hydroxycyclophenylketon, Darocur- und Irgacur-Produkte, vorzugsweise Darocur® 1173 und Irgacur* 2959. Auch geeignet sind reaktive Photostarter, die beispielsweise in ein Makromer eingearbeitet werden können oder als ein spezielles Comonomer (a) angewendet werden können. Beispiele dafür werden in dem europäischen Patent Nr. 0632329 gegeben. Die Photopolymerisation kann dann durch aktinische Strahlung, beispielsweise Licht, insbesondere UV-Licht, mit einer geeigneten Wellenlänge gestartet werden. Die spektralen Erfordernisse können, falls erforderlich, geeigneterweise durch die Zugabe von geeigneten Photosensibilisatoren gesteuert werden.

Eine Polymerisation kann in Gegenwart oder Abwesenheit eines Lösungsmittels ausgeführt werden. Geeignete Lösungsmittel sind im Prinzip alle Lösungsmittel, die die verwendeten Monomere lösen, beispielsweise Wasser, Alkohole, wie Niederalkanole, beispielsweise Ethanol oder Methanol, weiterhin Carboxamide, wie Dimethylformamid, dipolare aprotische Lösungsmittel, wie Dimethylsulfoxid oder Methylethylketon, Ketone, beispielsweise Aceton oder Cyclohexanon, Kohlenwasserstoffe, beispielsweise Toluol, Ether, beispielsweise THF, Dimethoxyethan oder Dioxan, halogenierte Kohlenwasserstoffe, beispielsweise Trichlorethan, und auch Gemische von geeigneten Lösungsmitteln, beispielsweise Gemische von Wasser und einem Alkohol, beispielsweise ein Wasser-Ethanol- oder Wasser-Methanol -Gemisch.

Ein Polymernetzwerk kann, falls erwünscht, durch die Zugabe eines Vernetzungsmittels, z.B. eines polyungesättigten Comonomers (b) verstärkt werden. In diesem Fall wird der Begriff vernetztes Polymer verwendet. Die Erfindung betrifft deshalb ein vernetztes Polymer, umfassend das Produkt der Po-

lymerisation eines Makromers der Formel (I) , falls erwünscht mit mindestens einem vinylischen Comonomer (a) und mit mindestens einem Comonomer (b).

Beispiele für typische Comonomere (b) sind Allyl-(meth)acrylat, Niederalkylenglycoldi(meth)acrylat, Poly(niederalkylen)glycoldi(meth)acrylat, Niederalkylendi(meth)acrylat, Dinvinylether, Divinylsulfon, Di- und Trivinylbenzol, Trimethylolpropantri(meth)acrylat, Pentaerythrittetra(meth)-acrylat, Bisphenol-A-di(meth)acrylat, Methylenbis(meth)acrylamid, Triallylphthalat und Diallylphthalat.

Die Menge an verwendetem Comonomer (b) wird durch einen Anteil auf das Gewicht, bezogen auf das gesamte Polymer, ausgedrückt und liegt im Bereich von 2 0 bis 0,05 %, insbesondere im Bereich von 10 bis 0,1 %, vorzugsweise im Bereich von 2 bis 0,1 %.

3. Material &ldquor;C"

Material-&ldquor;C"-Polymere werden durch Polymerisieren von polymerisierbaren Makromeren, die freie Hydroxylgruppen enthalten, gebildet. Makromere, die beispielsweise aus einem Amino-alkylierten Polysiloxan aufgebaut sind, das mit mindestens einer Polyolkomponente, welche eine ungesättigte polymerisierbare Seitenkette enthält, derivatisiert ist, werden offenbart. Polymere können einerseits aus den Makromeren gemäß der Erfindung durch Homopolymerisation hergestellt werden. Die vorher erwähnten Makromere können vermischt und mit einem oder mehreren hydrophilen und/oder hydrophoben Comonomeren polymerisiert werden. Eine spezielle Eigenschaft der erfindungsgemäßen Makromere besteht darin, dass sie als das Element wirken, das die Mikrophasentrennung zwischen ausgewählten hydrophilen und hydrophoben Komponenten in einem vernetzten Endprodukt steuert. Die hydrophile/hydrophobe Mikrophasentrennung liegt im Bereich von weniger als 3 00 nm. Die Makromere sind vorzugsweise an den Phasengrenzen zwischen beispielsweise einem Acrylatcomonomer einerseits und einer ungesättigten polymerisierbaren Seitenkette von Polyolen, ge-

bunden an Polysiloxan, andererseits, durch kovalente Bindungen und zusätzlich durch reversible physikalische Wechselwirkungen, beispielsweise durch Wasserstoffbrücken, vernetzt. Diese werden beispielsweise durch zahlreiche Amid- oder Urethangruppen gebildet. Die kontinuierliche Siloxanphase, die in der Kompositphase vorliegt, hat die Wirkung der Erzeugung einer überraschend hohen Permeabilität für Sauerstoff.

Die vorliegende Ausführungsform der Erfindung betrifft ein Makromer, umfassend mindestens ein Segment der Formel (I):

(a) ein Polysiloxansegment bedeutet,

(b) ein Polyolsegment bedeutet, das mindestens 4 C-Atome enthält,

Z ein Segment (c) oder eine Gruppe X₁ bedeutet,

(c) wie X2-R-X2 definiert ist, wobei

R einen zweiwertigen Rest einer organischen Verbindung mit bis zu 2 0 C-Atomen bedeutet und jede Gruppe X₂ unabhängig voneinander einen zweiwertigen Rest bedeutet, der mindestens eine Carbonylgruppe enthält,
Xi wie X₂ definiert ist, und

(d) ein Rest der Formel (II) ist:

X₃-L-(YJk-P₁ (II)

wobei P₁ eine Gruppe darstellt, die durch freie Radikale polymerisiert werden kann,

Y und X₃ unabhängig voneinander einen zweiwertigen Rest darstellen, der mindestens eine Carbonylgruppe enthält;
k 0 oder 1 ist; und

L eine Bindung oder einen zweiwertigen Rest einer organischen Verbindung, der bis zu 2 0 C-Atome aufweist, bedeutet.

Ein Polysiloxansegment (a) ist von einer Verbindung der Formel (III) abgeleitet:

O&mdash;Si- -H, (IK)

worin &eegr; eine ganze Zahl von 5 bis 500 ist;

99,8-25 % der Reste Ri, R₂, R₃, R₄, R₅ und R₆ unabhängig voneinander Alkyl darstellen

und 0,2-75% der Reste R₁, R₂, R₃, R₄, R₅ und R_e unabhängig voneinander teilweise fluoriertes Alkyl, Aminoalkyl, Alkenyl, Aryl, Cyanoalkyl, Alk-NH-alk-NH₂ oder Alk-(OCH₂)_m-(OCH₂) p-OR₇ darstellen,

R₇ Wasserstoff oder Niederalkyl darstellt,

Alk Alkylen darstellt und

m und &rgr; unabhängig voneinander eine ganze Zahl von 0 bis 10 sind, wobei ein Molekül mindestens eine Hauptamino- oder Hydroxylgruppe enthält.

Die Alkylenoxygruppen - (OCH₂CH₂) _m und - (OCH₂) _p in dem Siloxan der Formel (III) sind entweder in einem Liganden AIk-(OCH₂CH₂) _m-(OCH₂) p-OR₇ statistisch verteilt oder sind als Blökke in einer Kette verteilt.

Ein Polysiloxansegment (a) ist insgesamt 1- bis 50fach, vorzugsweise 2- bis 30fach, insbesondere 4- bis lOfach über eine Gruppe Z mit einem Segment (b) oder einem weiteren Segment (a) verbunden, wobei Z in einer Folge &ldquor;a-Z-a" immer ein Segment (c) darstellt. Die Bindungsstelle in einem Segment (a) mit einer Gruppe Z ist eine Amino- oder Hydroxylgruppe, die um einen Wasserstoff vermindert ist.

In einer bevorzugten Ausführungsform ist ein Polysiloxansegment von einer Verbindung der Formel (III) abgeleitet, worin die Reste R₁, R₂, R₃, R₄, R₅ und R₆ insgesamt 1- bis 50fach, bevorzugter 2- bis 30fach und insbesondere 4- bis lOfach unabhängig voneinander endständig oder seitenständig Aminoalkyl oder Hydroxyalkyl darstellen, wobei die anderen Variablen wie vorstehend definiert sind.

In einer bevorzugten Ausführungsform ist ein Polysiloxansegment von einer Verbindung der Formel (III) abgelei-

tet, worin 95 bis 29 % der Reste Ri, R₂, R3, R₄, R5 und R₆ unabhängig voneinander Alkyl darstellen und 5-71 % der Reste Ri/ R2/ R3/ R₄/ R-5 und R₅ unabhängig voneinander teilweise fluoriertes Alkyl, Aminoalkyl, Alkenyl, Aryl, Cyanoalkyl, AIk-NH-alk-NH₂ oder Alk-(OCH₂CH₂) _m-(OCH₂) _p-0R₇ darstellen und worin die Variablen wie vorstehend definiert sind.

In einer bevorzugten Bedeutung ist &eegr; eine ganze Zahl von 5 bis 400, bevorzugter 10 bis 250 und besonders bevorzugt 12 bis 125.

In einer bevorzugten Bedeutung sind die zwei endständigen Reste Ri und R₆ Aminoalkyl oder■Hydroxyalkyl, wobei die anderen Variablen wie vorstehend definiert sind.

In einer weiteren bevorzugten Bedeutung sind die Reste R₄ und R₅ ein- bis 5Ofach, bevorzugter 2- bis 3Ofach und insbesondere 4- bis 1Ofach seitenständiges Aminoalkyl oder Hydroxyalkyl und die anderen Variablen sind wie vorstehend definiert.

In einer weiterhin bevorzugten Bedeutung sind die Reste Ri, R₂, R₃, R₄, R₅ und R₆ insgesamt 1- bis 50fach, bevorzugter 2- bis 3Ofach und insbesondere 4- bis 1Ofach unabhängig voneinander sowohl endständig als auch seitenständig Aminoalkyl oder Hydroxylalkyl und die anderen Variablen sind wie vorstehend definiert.

Wenn Z X₂ darstellt, ist X₁ eine zweiwertige Gruppe, die mindestens eine Carbonylgruppe enthält. Eine erwähnte Carbonylgruppe wird in beliebiger Weise, falls geeignet, von -0-, -CONH-, -NHCO- oder -NH- flankiert.

Beispiele für zweiwertige Gruppen Z sind im Allgemeinen Carbonyle, Ester, Amide, Urethane, Harnstoffe oder Carbonate .

X_x ist vorzugsweise eine Ester-, Amid-, Urethan- oder Harnstoffgruppe, insbesondere eine Ester- oder Amidgruppe.

X₂ ist auf die gleiche Weise definiert wie Xi und ist vorzugsweise eine Ester-, Amid-, Urethan-, Carbonat- oder Harnstoffgruppe, bevorzugter eine Ester-, Amid-, Urethan-

oder Harnstoffgruppe und insbesondere eine Amid-, Urethan- oder Harnstoffgruppe.

Wenn Z in Formel (I) Xi darstellt, ist ein Polyolsegment b vorzugsweise in der Bedeutung eines Polyols, abgeleitet von einem Kohlenhydrat, Kohlenhydratmonolacton oder Kohlenhydratdilacton, zu verstehen. Ein Kohlenhydrat ist in der Bedeutung eines Mono-, Di-, Tri-, Tetra-, Oligo- oder PoIysaccharids zu verstehen. Ein Kohlenhydratlacton ist in der Bedeutung des Lactons einer Aldon- oder Uronsäure zu verstehen. Eine Aldon- oder Uronsäure ist beispielsweise eine Carbonsäure, gebildet durch Oxidation eines Mono-, Di-, Tri-, Tetra-, Oligo- oder Polysaccharids. Beispiele für Aldonsäurelactone sind Gluconolacton, Galactonolacton, Lactobionolacton oder Maltoheptaonolacton; Beispiele für Uronsäurelactone sind Glucuronsäurelacton, Mannuronsäurelacton oder Iduronsäurelacton. Ein Beispiel eines Kohlenhydratdilactons ist D-Glucaro-1,4;6,3-dilacton.

Ein Kohlenhydratlacton reagiert beispielsweise mit einer primären Aminogruppe oder einer Hydroxylgruppe von Segment (a) unter Bildung einer kovalenten Amid- oder Esterbindung des Typs X₁. Solche Bindungen sind dann der Bestandteil einer weiter bevorzugten Ausführungsform von erfindungsgemäßen Makromeren. Solche Makromere haben eine alternierende Verteilung der Segmente des Typs (a) und (b) , die durch X₁ unterbrochen sind.

Diese Ausführungsform der Erfindung betrifft vorzugsweise ein Makromer der Formel (IV):

a X₁ b

d (IV)

worin die Variablen wie vorstehend definiert sind.
Eine Ausführungsform der Erfindung betrifft weiterhin vorzugsweise ein Makromer gemäß Formel (V):

61

-(Xi b)_q

(d)_x

(V)

worin das Polysiloxansegment (a) q-Seitenliganden enthält,

&khgr; 0, 1 oder 2 darstellt,

q einen mittleren Zahlenwert von 1 bis 20, vorzugsweise 1 bis 10 und insbesondere 1 bis 5 aufweist, und die Segmente (b) in einem Makromer gemäß Formel (V) insgesamt (pro Molekül) mit bis zu 20, vorzugsweise bis zu 15 und insbesondere bis zu 6 polymerisierbaren Segmenten (d) gebunden sind.

Eine Ausführungsform der Erfindung betrifft vorzugsweise weiterhin ein Makromer der Formel (VI):

■(a&mdash;X₁ b)_q-

(d)_x

(VI)

worin eine lineare Sequenz vorliegt,

&khgr; 0, 1 oder 2 ist,

q einen mittleren Zahlenwert von 1 bis 20, vorzugsweise 1 bis 10 und insbesondere 1 bis 5 aufweist, und die Segmente (b) in einem Makromer gemäß Formel (VI) insgesamt (pro Molekül) mit bis zu 20, vorzugsweise bis zu 15 und insbesondere bis zu 6 polymerisierbaren Segmenten (d) gebunden sind.

Eine Ausführungsform der Erfindung betrifft weiterhin sehr bevorzugt ein Makromer der Formel (VII):

(d)_x (d)

Xi a X₁ b

(d)_x (d).

worin &khgr; 0, 1 oder 2 ist und

(VII)

die mittlere Anzahl der Segmente (d) pro Molekül der Formel (VII) vorzugsweise im Bereich von 2 bis 5 und sehr bevorzugt im Bereich 3 bis 4 liegt.

Ein Polyolsegment (b) ist von einem Polyol abgeleitet, das keine Lactongruppe trägt, wenn die Gruppe Z ein Segment (c) darstellt. Beispiele für solche Polyole sind ein 1,2-Polyol, beispielsweise die reduzierten Monosaccharide, z.B. Mannit, Glucit, Sorbit oder Idit, ein 1,3-Polyol, beispielsweise Polyvinylalkohol (PVA), das von einem teilweise oder vollständig hydrolysierten Polyvinylacetat abgeleitet ist, und weiterhin Amino-endständige PVA-Telomere, Aminopolyole, Aminocyclodextrine, Aminomono-, -di-, tri-, -oligo- oder -polysaccharide oder Cyclodextrinderivate, beispielsweise Hydroxypropylcyclodextrin. Ein vorstehend erwähntes Kohlenhydratdilacton kann beispielsweise mit vorzugsweise zwei Äquivalenten eines Amino-endständigen PVA-Telomers umgesetzt werden, um ein Polyolmakromer zu ergeben, das in dem zentralen Teil die von dem Dilacton abgeleitete Kohlenhydratverbindung trägt.¹ Solche Polyole dieser Zusammensetzung sind gleichfalls als ein geeignetes Polyol zu verstehen.

Wie in Formel (I) erläutert, trägt ein Segment (b) mindestens ein vinylisch-polymerisierbares Segment (d), wobei eine Bindung eines Segments (d) über den zweiwertigen Rest X₃ davon an eine Amino- oder Hydroxylgruppe eines Segments (b), das um ein Wasserstoffatom vermindert ist, vorgesehen ist.

Ein vinylisch polymerisierbares Segment (d) wird entweder endständig oder seitenständig, vorzugsweise ein- bis 2Ofach, bevorzugter 2- bis 15fach und insbesondere 2- bis 6fach pro Makromermolekül gemäß der Erfindung eingebaut.

Ein vinylisch polymerisierbares Segment (d) wird entständig und auch seitenständig, falls erwünscht (ein endständig/seitenständiges Gemisch), vorzugsweise ein- bis 20fach, bevorzugter 2- bis 15fach und insbesondere 2- bis 6fach pro erfindungsgemäßes Makromermolekül, eingebaut.

Eine Gruppe P₁, die durch freie Radikale polymerisiert werden kann, ist beispielsweise Alkenyl, Alkenylaryl

&bull; r

oder Alkenylarylenalkyl mit bis zu 20 C-Atomen. Beispiele für Alkenyl sind Vinyl, AlIyI, 1-Propen-2-yl, 1-Buten-2- oder -3- oder -4-yl, 2-Buten-3-yl und die Isomeren von Pentenyl, Hexenyl, Octenyl, Decenyl oder Undecenyl. Beispiele für Alkenylaryl sind Vinylphenyl, Vinylnaphthyl oder Allylphenyl. Ein Beispiel für Alkenylarylenalkyl ist Vinylbenzyl.

P₁ ist vorzugsweise Alkenyl oder Alkenylaryl mit bis zu 12 C-Atomen, bevorzugter Alkenyl mit bis zu 8 C-Atomen und insbesondere Alkenyl mit bis zu 4 C-Atomen.

L ist vorzugsweise Alkylen, Arylen, eine gesättigte zweiwertige cycloaliphatische Gruppe mit 6 bis 2 0 Kohlenstoffatomen, Arylenalkylen, Alkylenarylen, Alkylenarylenalkylen oder Arylenalkylenarylen. In einer bevorzugten Bedeutung ist L weiterhin vorzugsweise eine Bindung.

In einer bevorzugten Bedeutung ist L ein zweiwertiger Rest mit bis zu 12 C-Atomen und bevorzugter ein zweiwertiger Rest mit bis zu 8 C-Atomen. In einer bevorzugten Bedeutung ist L weiterhin Alkylen oder Arylen mit bis zu 12 C-Atomen. Eine sehr bevorzugte Bedeutung von L ist Niederalkylen, insbesondere Niederalkylen mit bis zu 4 C-Atomen.

Y ist vorzugsweise eine Carbonyl-, Ester-, Amid- oder Urethangruppe, insbesondere eine Carbonyl-, Ester- oder Amidgruppe und besonders bevorzugt eine Carbonylgruppe.

In einer weiterhin bevorzugten Bedeutung liegt Y nicht vor, d.h., k ist 0.

In einer bevorzugten Bedeutung ist X₃ eine Urethan-, Harnstoff-, Ester-, Amid- oder Carbonatgruppe, bevorzugter eine Urethan-, Harnstoff-, Ester- oder Amidgruppe und insbesondere eine Urethan- oder Harnstoffgruppe.

Ein vinylisch polymerisierbares Segment (d) ist beispielsweise von Acrylsäure, Methacrylsäure, Methacryloylchlorid, 2-Isocyanatoethylmethacrylat (IEM), Allylisocyanat, Vinylisocyanat, den Isomeren Vinylbenzylisocyanaten oder Addukten von Methacrylsäurehydroxyethylester (HEMA) und 2,4-ToIy-lendiisocyanat (TDI) oder Isophorondiisocyanat (IPDI), insbesondere das l:l-Addukt, abgeleitet.

Die Erfindung betrifft weiterhin vorzugsweise ein Makromer, in dem ein Segment (d) entweder endständig oder seitenständig oder als endständiges/seitenständiges Gemisch 5fach eingebaut wird. Die Erfindung betrifft weiterhin vorzugsweise ein Makromer, in dem ein Segment (d) endständig fünffach eingebaut wird.

Der Di-Rest R ist beispielsweise Alkylen, Arylen, Alkylenarylen, Arylenalkylen oder Arylenalkylenarylen mit bis zu 20 Kohlenstoffatomen, eine gesättigte zweiwertige cycloaliphatische Gruppe mit 6 bis 20 Kohlenstoffatomen oder Cycloalkylenalkylencycloalkylen mit 7 bis 2 0 Kohlenstoffatomen.

In einer bevorzugten Bedeutung ist R Alkylen, Arylen, Alkylenarylen, Arylenalkylen oder Arylenalkylenarylen mit bis zu 14 Kohlenstoffatomen oder eine gesättigte zweiwertige cycloaliphatische Gruppe mit 6 bis 14 Kohlenstoffatomen.

In einer bevorzugten Bedeutung ist R Alkylen, Arylen, Alkylenarylen oder Arylenalkylen mit bis zu 14 Kohlenstoffatomen oder eine gesättigte zweiwertige cycloaliphatische Gruppe mit 6 bis 14 Kohlenstoffatomen. In einer bevorzugten Bedeutung ist R Alkylen oder Arylen mit bis zu 12 Kohlenstoffatomen oder eine gesättigte zweiwertige cycloaliphatische Gruppe mit 6 bis 14 Kohlenstoffatomen.

In einer bevorzugten Bedeutung ist R Alkylen oder Arylen mit bis zu 10 Kohlenstoffatomen oder ist eine gesättigte zweiwertige cycloaliphatische Gruppe mit 6 bis 10 Kohlenstoffatomen.

In einer sehr bevorzugten Bedeutung ist ein Segment (c) von einem Diisocyanat, beispielsweise von Hexan-1,6-diisocyanat, 2, 2, 4-Trimethylhexan-l,6-diisocyanat, Tetramethylendiisocyanat, Phenylen-1,4-diisocyanat, Toluol-2,4-diisocyanat, Toluol-2,6-diisocyanat, m- oder p-Tetramethylxyloldiisocyanat, Isophorondiisocyanat oder Cyclohexan-1,4-diisocyanat abgeleitet.

Eine bevorzugte Ausführungsform von Segment (c) ist weiterhin von einem Diisocyanat abgeleitet, worin die Isocyanatgruppen verschiedene Reaktivitäten aufweisen. Die ver-

schiedene Reaktivität wird insbesondere durch die räumlichen Erfordernisse und/oder Elektronendichte in der Nachbarschaft einer Isocyanatgruppe beeinflusst.

Das mittlere Molekulargewicht eines Makromers gemäß der Erfindung liegt vorzugsweise im Bereich von etwa 3 00 bis etwa 30000, ganz besonders im Bereich von etwa 500 bis etwa 20000, bevorzugter im Bereich von etwa 800 bis etwa 12000 und insbesondere bevorzugt im Bereich von etwa 1000 bis etwa 10000.

Eine bevorzugte Ausführungsform des Makromers hat eine Segmentfolge der Formel (VIII):

b-Z-a-{c-a}_r,-(Z-b)t (VIII)

worin r eine ganze Zahl im Bereich von 1 bis 10, vorzugsweise 1 bis 7 und insbesondere 1 bis 3 ist,

t 0 oder 1 ist und vorzugsweise 1 ist,

eine lineare (c-a) Kette, die durch ein Segment (b) beendet sein kann oder nicht, liegt vor (t = 1) und die vorstehenden Bevorzugungen gelten für die Gesamtzahl der Segmente (d), die vorzugsweise an ein Segment (b) gebunden sind.

Eine bevorzugte Ausführungsform des Makromers hat eine Segmentfolge der Formel (IX):

b-Z-a-{c-a-(Z-b)t}r (IX)

worin die Sequenz (c-a)-(Z-b)_t seitenständig r-fach an dem Segment (a) hängt oder durch ein Segment (b) beendet sein kann oder nicht;

r eine ganze Zahl von 1 bis 10, vorzugsweise 1 bis 7 und insbesondere 1 bis 3 ist,

t 0 oder 1 ist und vorzugsweise 1 ist,
Z ein Segment (c) oder eine Gruppe X₁ darstellt und
die vorstehenden Bevorzugungen für die Gesamtzahl von Segmenten (d) gelten, die vorzugsweise an ein Segment (b) gebunden sind.

Eine weitere bevorzugte Ausführungsform des Makromers hat eine Segmentfolge der Formel (X):

b-c-{a-c}_s-B

(X)

worin s eine ganze Zahl von 1 bis 10, vorzugsweise 1 bis 7 und insbesondere 1 bis 3 ist;

B ein Segment (a) oder (b) darstellt und

die vorstehenden Bevorzugungen für die Anzahl der Segmente (d)gelten, die an ein Segment (b) gebunden sind.

Eine weiterhin bevorzugte Ausführungsform des Makromers hat eine Segmentfolge der Formel (XI):

B-(c-b)s-Z-a-(b)_t

(XI)

worin die Strukturen linear sind;

s eine ganze Zahl von 1 bis 10, vorzugsweise 1 bis 7 und insbesondere 1 bis 3 ist;

B ein Segment (a) oder (b) darstellt;

t 0 oder 1 ist und

die vorstehenden Bevorzugungen für die Anzahl der Segmente (d) gelten, die an ein Segment (b) gebunden sind.

Das Verhältnis der Anzahl der Segmente (a) und (b) in einem Makromer gemäß der Material-&ldquor;C"-Ausführungsform der Erfindung liegt vorzugsweise im Bereich von (a):(b) =3:4, 2:3, 1:2, 1:1, 1:3 oder 1:4.

Die Gesamtsumme der Segmente (a) und (b) oder, falls vorliegend, (a) und (b) und (c) liegt im Bereich 2 bis 50, vorzugsweise 3 bis 3 0 und insbesondere im Bereich 3 bis 12.

Alkyl hat bis zu 2 0 Kohlenstoff atome und kann geradkettig oder verzweigt sein. Geeignete Beispiele schließen Dodecyl, Octyl, Hexyl, Pentyl, Butyl, Propyl, Ethyl, Methyl, 2-Propyl, 2-Butyl oder 3-Pentyl ein.

Arylen ist vorzugsweise Phenylen oder Naphthylen, das unsubstituiert oder mit Niederalkyl oder Niederalkoxy substi-

tuiert ist, insbesondere 1,3-Phenylen, 1,4-Phenylen oder Methyl -1,4-phenylen oder 1,5-Naphthylen oder 1,8-Naphthylen.

Aryl ist ein carbocylischer aromatischer Rest, der unsubstituiert oder mit vorzugsweise Niederalkyl oder Niederalkoxy substituiert ist. Beispiele sind Phenyl, Toluyl, Xylyl, Methoxyphenyl, t-Butoxyphenyl, Naphthyl oder Phenanthryl.

Eine gesättigte zweiwertige cycloaliphatische Gruppe ist vorzugsweise Cycloalkylen, beispielsweise Cyclohexylen, oder Cyclohexylennxederalkylen, beispielsweise Cyclohexylenmethylen, das unsubstituiert oder mit ein oder mehreren Nieder alkylgruppen, beispielsweise Methylgruppen, substituiert ist, z.B. Trimethylcyclohexylenmethylen, beispielsweise der zweiwertige Isophoronrest.

Der Begriff &ldquor;nieder" im Zusammenhang mit dieser Erfindung in Verbindung mit Resten und Verbindungen bedeutet, sofern nicht anders ausgewiesen, insbesondere Reste'oder Verbindungen mit bis zu 8 Kohlenstoffatomen, vorzugsweise mit bis zu 4 Kohlenstoffatomen.

Niederalkyl hat insbesondere bis zu 8 Kohlenstoffatome, vorzugsweise bis zu 4 Kohlenstoff atome, und ist beispielsweise Methyl, Ethyl, Propyl, Butyl, tert-Butyl, Pentyl, Hexyl oder Isohexyl.

Alkylen hat bis zu 12 Kohlenstoff atome und kann geradkettig oder verzweigt sein. Geeignete Beispiele schließen Decylen, Octylen, Hexylen, Pentylen, Butylen, Propylen, Ethylen, Methylen, 2-Propylen, 2-Butylen oder 3-Pentylen ein.

Niederalkylen ist Alkylen mit bis zu 8 und besonders bevorzugt bis zu 4 Kohlenstoffatomen. Besonders bevorzugte Beispiele für Niederalkylene sind Propylen, Ethylen und Methylen.

Die Aryleneinheit von Alkylenarylen oder Arylenalkylen ist vorzugsweise Phenylen, das unsubstituiert oder mit Niederalkyl oder Niederalkoxy substituiert ist, und die Alkyleinheit davon ist vorzugsweise Niederalkylen, wie Methylen

oder Ethylen, insbesondere Methylen. Solche Reste sind deshalb vorzugsweise Phenylenmethylen oder Methylenphenylen.

Niederalkoxy hat insbesondere bis zu 8 Kohlenstoffatome, vorzugsweise bis zu 4 Kohlenstoff atome und ist beispielsweise Methoxy, Ethoxy, Propoxy, Butoxy, tert-Butoxy oder Hexyloxy.

Teilweise fluoriertes Alkyl ist in der Bedeutung von Alkyl zu verstehen, worin bis zu 90 %, vorzugsweise bis zu 70 % und insbesondere bis zu 50 % der Wasserstoff atome durch Fluor ersetzt sind.

Arylenalkylenarylen ist vorzugsweise Phenylenniederalkylen, Phenylen mit bis zu 8 und insbesondere bis zu 4 Kohlenstoffatomen in der Alkyleneinheit, beispielsweise Phenylenethylenphenylen oder Phenylenmethylenphenylen.

Ein Monosaccharid im Zusammenhang mit der vorliegenden Erfindung ist in der Bedeutung einer Aldopentose, Aldohexose, Aldotetrose, Ketopentose oder Ketohexose zu verstehen.

Beispiele einer Aldopentose sind D-Ribose, D-Arabinose, D-Xylose oder D-Lyxose; Beispiele für eine Aldohexose sind D-Allose, D-Altrose, D-Glucose, D-Mannose, D-Gulose, D-Idose, D-Galactose, D-Talose, L-Fucose oder L-Ramnose. Beispiele für eine Ketopentose sind D-Ribulose oder D-Xylulose; Beispiele für eine Tetraose sind D-Erythrose oder Threose; Beispiele für eine Ketohexose sind D-Psicose, D-Fructose, D-Sorbose oder D-Tagatose. Beispiele für ein Disaccharid sind Trehalose, Maltose, Isomaltose, Zellobiose, Gentiobiose, Saccharose, Lactose, Chitobiose, &Ngr;,&Ngr;-Diacetylchitobiose, Pallatinose oder Saccharose. Raffinose, Panose oder Maltotriose können als ein Beispiel eines Trisaccharids erwähnt werden. Beispiele eines Oligosaccharids sind Maltotetraose, Maltohexaose, Chitoheptaose und weiterhin cyclische Oligosaccharide, wie Cyclodextrine.

Cyclodextrine enthalten 6 bis 8 gleiche Einheiten von

oc-1,4 -Glucose. Einige Beispiele sind &agr;-, &bgr;- und &ggr;-Cyclo-

dextrin, Derivate von solchen Cyclodextrinen, beispielsweise Hydroxypropylcyclodextrxne, und verzweigte Cyclodextrine.

Die Makromere gemäß dieser Ausführungsform der Erfindung können durch an sich bekannte Verfahren, beispielsweise wie nachstehend, hergestellt werden.

In einem ersten Schritt wird ein Polysiloxan, das mindestens eine primäre Amino- oder Hydroxyalkylgruppe enthält, mit einem KohlenhydratIacton umgesetzt, wobei eine Amid- oder Esterbindung gebildet wird und eine Verbindung der Formel (XIIa) oder (XIIb) gebildet wird:

(a-Z-b)_q (XIIa)

a-(Z-b)_q (XIIb)

worin die Variablen wie vorstehend definiert sind und Z eine Gruppe X₁ darstellt, wonach die Verbindung (XII) mit einer ungesättigten polymerisierbaren Verbindung der Formel (XIII) .-

X₄-L-(Y)₁C-P₁ (XIII)

umgesetzt wird, worin X₄ eine Gruppe darstellt, die mit einer Hydroxyl- oder Aminogruppe von Segment (b) coreaktiv ist, wobei eine Gruppe X₃ eines Segments (d) gemäß Formel (II) aus einer solchen Reaktion gebildet wird, wobei X₄ vorzugsweise -COOH, -COOR₁₀, -COCl oder -NCO darstellt, worin

R₁₀ Alkyl darstellt oder Aryl, das unsubstituiert oder mit Niederalkyl oder Niederalkoxy substituiert ist, darstellt und die anderen Variablen wie vorstehend definiert sind,

wonach ein Makromer gemäß Formel (IV) oder (V) gebildet wird:

a&mdash;X₁&mdash;b

d (IV)

a&mdash;(X₁-b)_q (d)_x

(V)

worin die Segmente (d) endständig oder seitenständig eingebaut sind.

Ein weiteres Verfahren beginnt mit einem Polysiloxan (a) , das entständige primäre Amino- oder Hydroxyalkylgruppen enthält, und wird mit einem Kohlenhydratdilacton umgesetzt unter Bildung linearer Strukturen der Formel (XIV):

&mdash; (a&mdash;X₁-b)a&mdash;

(XIV)

worin die Variablen wie definiert und vorstehend angeführt sind, wonach eine Verbindung der Formel (XIV) mit einer Verbindung der Formel (XIII) analog zu dem vorstehenden Verfahren umgesetzt wird unter Gewinnung eines Makromers der Formel (VI):

(a&mdash;X₁-b)_q (d)_x

(VI)

worin die Variablen wie vorstehend definiert und bevorzugt sind.

Ein weiteres Verfahren beginnt mit einem Polysiloxan (a) , das endständige primäre Amino- oder Hydroxyalkylgruppen enthält, und anfangs mit einer bifunktionellen Verbindung der Formel (XV):

X4 -R-X4

(XV)

worin X₄ eine Gruppe darstellt, die mit einer Hydroxyl- oder Aminogruppe von Segment (a) co-reaktiv ist, wobei eine Gruppe X₂ eines Segments (c) aus einer solchen Reak-

tion gebildet wird, wobei X₄ vorzugsweise -COOH, -COOR₁₀, COCl oder -NCO darstellt, worin R₁₀ Alkyl darstellt oder Aryl, das unsubstituiert oder mit Niederalkyl oder Niederalkoxy substituiert ist und R wie vorstehend definiert ist, umgesetzt wird,

wonach dieses Zwischenprodukt mit einem Polyol umgesetzt wird, das keine Lactongruppe trägt, unter Gewinnung einer Verbindung der Formel (XVI):

b-c-{a-c}_s-b (XVI)

worin die Variablen wie vorstehend definiert und bevorzugt sind, wonach die Verbindung der Formel (XVI) mit einer Verbindung der Formel (XIII) umgesetzt wird, unter Gewinnung eines Makromers der Formel (X):

.b-c-{a-c}_s-B (X)

worin s eine ganze Zahl von 1 bis 10, vorzugsweise 1 bis 7 und insbesondere 1 bis 3 ist, und B ein Segment (a) oder (b) darstellt und die vorstehenden Bevorzugungen für die Anzahl der Segmente (d) , die an ein Segment (b) gebunden sind, gelten.

Ein weiteres Verfahren beginnt mit einer bifunktionellen Verbindung der Formel (XV):

X₄-R-X₄ (XV)

die mit einem Überschuss von Polysiloxan (a) umgesetzt wird, unter Gewinnung einer Sequenz -a-(c-a)_r-, worin die vorstehenden Bedeutungen anzuwenden sind, wonach in einem zweiten Schritt das Zwischenprodukt mit einem Polyol umgesetzt wird, das kein Lacton trägt, unter Gewinnung einer Verbindung der Formel (XVII):

b-Z-a-{c-a}_r-Z-b (XVII)

&bull;: :

wonach die Verbindung der Formel (XVII) mit der Verbindung der Formel (XIII) umgesetzt wird, unter Gewinnung eines Makromers der Formel (VIII):

b-Z-a-{c-a}_r-(Z-b)_t

(VIII)

worin r eine ganze Zahl von 1 bis 10, vorzugsweise 1 bis 7 und insbesondere 1 bis 3 ist, t 0 oder 1 ist und vorzugsweise 1 ist; worin eine lineare Kette (c-a) , die durch ein Segment (b) beendet sein kann oder nicht, vorliegt (t = 1); und die vorstehenden Bedeutungen für die Gesamtzahl an Segmenten (d) gelten, welches vorzugsweise an ein Segment (b) gebunden ist.

Ein weiteres Verfahren beginnt mit einem Kohlenhydrat lacton, das in einem ersten Schritt mit einer Verbindung der Formel (XIII) umgesetzt wird, wobei die Lactonfunktion behalten wird, wonach das Zwischenprodukt mit einem Polysiloxan, das mindestens eine Amino- oder Hydroxylgruppe enthält, umgesetzt wird, unter Gewinnung einer Verbindung der Formel (IV) oder (V):

a&mdash;Xi-b

I d

a&mdash;(X₁-b)_q (d)_x

(IV) (V)

worin q im Allgemeinen 1 oder 2 ist und worin die vorstehenden Bedeutungen und Bevorzugungen andererseits anzuwenden sind und die Segmente (d) endständig oder seitenständig eingearbeitet werden.

Die vorliegende Ausführungsform der Erfindung betrifft weiterhin Zwischenprodukte, die neu sind und die während der Synthese der erfindungsgemäßen Makromere vorkommen.

Die Erfindung betrifft deshalb weiterhin eine Verbindung der Formel (XIIa):

(a-Z-b)

(XIIa)

worin q größer 1 ist,

(a) von einem Polysiloxan wie für vorstehende Formel (I) definiert abgeleitet ist, und

(b) von einem Kohlenhydratdilacton abgeleitet ist.
Eine Ausführungsform der Erfindung betrifft weiterhin

eine Verbindung der Formel (XIIb):

a-(Z-b)

(XIIb)

worin Z, (b) und q wie vorstehend definiert und bevorzugt sind, jedoch mit der Maßgabe, dass ein Segment (a) von einer Verbindung der Formel (III) abgeleitet ist:

(Ill)

worin &eegr; eine ganze Zahl von 5 bis 500 ist;

99,8-25 % der Reste R₁, R₂, R₃, R₄, R₅ und R₆ unabhängig voneinander Alkyl darstellen und 0,2 bis 75 % der Reste Ri, R2, R3/ R4, R5 und R₆ unabhängig voneinander teilweise fluoriertes Alkyl, Aminoalkyl, Alkenyl, Aryl, Cyanoalkyl, Alk-NH-alk-NH₂ oder Alk-(OCH₂CH₂) _m-(OCH₂) _p-0R₇, worin R₇ Wasserstoff oder Niederalkyl darstellt, Alk Alkylen darstellt und m und &eegr; unabhängig voneinander eine ganze Zahl von 0 bis 10 ist, bedeuten, wobei ein Molekül mindestens eine primäre Amino- oder Hydroxylgruppe und mindestens eine teilweise fluorierte Alkylgruppe enthält.

Die Erfindung betrifft weiterhin eine Verbindung der Formel (XVI):

b-c-{a-c}_s-b

(XVI)

&bull; ·

worin ein Segment (b) von einem Polyol abgeleitet ist, das kein Lacton trägt, und die anderen Variablen wie vorstehend definiert und bevorzugt sind.

Eine Ausführungsform der Erfindung betrifft weiterhin eine Verbindung der Formel (XVII):

b-Z-a-{a-c}_r-Z-b (XVII)

worin ein Segment (b) von einem Polyol abgeleitet ist, das kein Lacton trägt, und die anderen Variablen wie vorstehend definiert und bevorzugt sind.

Ein Siloxan (a) , das mindestens eine primäre Amino- oder Hydroxylgruppe enthält, ist beispielsweise kommerziell erhältlich. Beispiele sind KF-6002, KF-8003, X-22-161C (Shin Etsu) oder GP4 (Genesee) . Andere Siloxane können mit Hilfe der veröffentlichten Verfahren synthetisiert werden.

Ein für die Synthese erforderliches Polyol (b) ist in der Regel ein kommerziell erhältliches. Beispiele sind Gluconolacton oder Lactobionolacton. Ansonsten können sie mit Hilfe eines veröffentlichten Verfahrens synthetisiert werden.

Die erfindungsgemäßen Verbindungen können in Gegenwart oder Abwesenheit eines Lösungsmittels hergestellt werden. Ein Lösungsmittel, das größtenteils inert ist, d.h. nicht an der Reaktion teilnimmt, wird vorteilhafterweise verwendet. Geeignete Beispiele von diesen sind Ether, wie Tetrahydrofuran (THF), 1,2-Dimethoxyethan, Diethylenglycoldimethylether oder Dioxan, halogenierte Kohlenwasserstoffe, wie Chloroform oder Methylenchlorid, bipolare aprotische Lösungsmittel, wie Acetonitril, Aceton, Dimethylformamid (DMF) oder Dimethylsulfoxid (DMSO), Kohlenwasserstoffe, wie Toluol oder Xylol und weiterhin Pyridin oder N-Methylmorpholin.

Die Reaktanten werden vorteilhafterweise in stöchiometrischen Mengen zur Herstellung der erfindungsgemäßen Verbindungen angewendet. Die Reaktionstemperatur kann beispielsweise -30⁰C bis 15O⁰C sein. Der Bereich von 0⁰C bis 40⁰C ist

ein bevorzugter Temperaturbereich. Die Reaktionszeiten können hier im Bereich von etwa 15 Minuten bis 7 Tagen, vorzugsweise im Bereich von etwa 12 Stunden, liegen. Falls erforderlich, wird die Reaktion unter Argon oder Stickstoff als Inertgas ausgeführt. Ein geeigneter Katalysator wird vorteilhafterweise für Urethanbildungsreaktionen, beispielsweise Dibutylzinndilaurat (DBTDL), zugegeben.

Die vorliegende Erfindung betrifft weiterhin ein Polymer, umfassend ein Polymerisationsprodukt von mindestens einem Makromer gemäß der Erfindung, wie vorstehend definiert, und, falls geeignet, mindestens ein vinylisches Comonomer (a) .

Die bevorzugte Zusammensetzung eines erfindungsgemäßen Polymers umfasst einen Gewichtsanteil, bezogen auf das Gesamtpolymer eines Makromers gemäß der Erfindung, im Bereich von 100 bis 0,5 %, insbesondere im Bereich von 80 bis 10 % und vorzugsweise im Bereich von 70 bis 3 0 %.

In einem bevorzugten Polymer, umfassend ein Polymerisationsprodukt von mindestens einem Makromer gemäß der Erfindung, liegt Comonomer (a) nicht vor und das Polymer ist vorzugsweise ein Homopolymer.

Ein Comonomer (a), das in einem erfindungsgemäßen Polymer enthalten ist, kann hydrophil oder hydrophob oder ein Gemisch von beiden sein. Geeignete Comonomere schließen insbesondere jene ein, die üblicherweise zur Herstellung von Kontaktlinsen und biomedizinischen Materialien verwendet werden.

Ein hydrophobes Comonomer (a) ist in der Bedeutung von Monomeren zu verstehen, die im Allgemeinen als ein Homopolymer Polymere ergeben, die in Wasser unlöslich sind und weniger als 10 Gew.-% Wasser absorbieren können.

Analog ist ein hydrophiles Comonomer (a) in der Bedeutung eines Monomers zu verstehen, das im Allgemeinen als ein Homopolymer ein Polymer ergibt, das in Wasser löslich ist und mindestens 10 Gew.-% Wasser absorbieren kann.

Geeignete hydrophobe Comonomere (a) schließen, ohne dass die Liste als erschöpft anzusehen ist, C₁-Ci₈-AIkYl und Ca-Cis-Cycloalkylacrylate und -methacrylate, C₃-Ci₈-Alkylacrylamide und -methacrylamide, Acrylnitril, Methacrylnitril, Vinyl-Ci-Cia-alkanoate, C₂ -Ci₈ -Alkene, C₂-Ci₈-Halogenalkene, Styrol, Niederalkylstyrol, Niederalkylvinylether, C₂-Ci₀-Perfluoralkylacrylate und -methacrylate oder entsprechend teilweise fluorierte Acrylate und Methacrylate, C₃-Ci₂-Perfluoralkyl-ethyl-thiocarbonylaminoethylacrylate und -methacrylate, Acryloxy- und Methacryloxy-alkylsiloxane, N-Vinylcarbazol und Ci-Ci₂-Alkylester von Malonsäure, Fumarsäure, Itaconsäure, Mesaconsäure und dergleichen ein. Bevorzugte Comonomere sind beispielsweise Acrylnitril, Ci-C₄-Alkylester von vinylisch ungesättigten Carbonsäuren mit 3 bis 5 Kohlenstoffatomen oder Vinylester von Carbonsäuren mit bis zu 5 Kohlenstoffatomen.

Beispiele für geeignete hydrophobe Comonomere (a) schließen Acrylsäuremethylester, Acrylsäureethylester, Acrylsäurepropylester, Acrylsäureisopropylester, Acrylsäureisobutylester (IBA), Acrylsäureisooctylester (OA), Acrylsäureisodecylester (DA), Acrylsäurecyclohexylester, Acrylsäure-2-ethylhexylester (EHA), Methacrylsäuremethylester, Methacrylsäureethylester, Methacrylsäurepropylester, Acrylsäurebutylester, Vinylacetat, Vinylpropionat, Vinylbutyrat, Vinylvaleriat, Styrol, Chloropren, Vinylchlorid, Vinylidenchlorid, Acrylnitril, 1-Buten, Butadien, Methacrylnitril, Vinyltoluol, Vinylethylether, Perfluorhexylethylthiocarbonylaminoethylmethacrylat, Methacrylsäureisobornylester, Methacrylsäuretrifluorethylester, Methacrylsäurehexafluoroisopropylester, (Meth)acrylsäurehexafluorobutylester (HFBMA und HFBA), Methacrylsäuretris-trimethylsiloxy-silyl-propyl-ester (TRIS), 3-Methacryloxypropylpentamethyldisoloxan und Bis(methacryloxypropyl)tetramethyldisoloxan ein.

Bevorzugte Beispiele für hydrophobe Comonomere (a) sind Methacrylsäuremethylester, IBA, HFBA, HFBMA, OA, EHA, DA, TRIS und Acrylnitril.

Geeignete hydrophile Comonomere schließen, ohne diese Liste als abschließend anzusehen, Hydroxy-substituierte Niederalkylacrylate und -methacrylate, Acrylamid, Methacrylamid, Niederalkylacrylamide und -methacrylamide, ethoxylierte Acrylate und Methacrylate, Hydroxyl-substituierte Niederalkylacrylamide und -methacrylamide, Hydroxyl-substituierte Nieder-alkylvinylether, Natriumvinylsulfonat, Natriumstyrolsulfonat, 2-Acrylamido-2-methylpropansulfonsäure, N-Vinylpyrrol, N-Vinyl-2-pyrrolidon, 2-Vinyloxazolin, 2-Vinyl-4,4'-dialkyloxazolin-5-on, 2- und 4-Vinylpyridin, vinylisch ungesättigte Carbonsäuren mit insgesamt 3 bis 5 Kohlenstoffatomen, Aminoniederalkyl (worin der Begriff &ldquor;Amino" auch quaternäres Ammonium einschließt), Mononiederalkylaminoniederalkyl- und Diniederalkylaminoniederalkylacrylate und -methacrylate, Allylalkohol und dergleichen ein. Bevorzugte Comonomere sind beispielsweise N-Vinyl-2-pyrrolidon, Acrylamid, Methacrylamid, Hydroxyl-substituierte Niederalkylacrylate und
methacrylate, Hydroxyl-substituierte Niederalkylacrylamide und -methacryl-amide und vinylisch ungesättigte Carbonsäuren mit insgesamt 3 bis 5 Kohlenstoffatomen.

Beispiele für geeignete hydrophile Comonomere (a) schließen Methacrylsäurehydroxyethylester (HEMA), Acrylsäurehydroxyethylester, Acrylsäurehydroxypropylester, Methacrylsäure- trimethylammonium-2-hydroxypropylesterhydrochlorid
(Blemer" QA, beispielsweise Nippon Oil) , Methacrylsäuredimethylaminoethylester ■ (DMAEMA), Dimethylaminoethylmethacrylamid, Acrylamid, Methacrylamid, &Ngr;,&Ngr;-Dimethylacrylamid (DMA), Allylalkohol, Vinylpyridin, Glycerinmethacrylat, N-(1,1-Dimethyl-3-oxobutyl)acrylamid, N-Vinyl-2-pyrrolidon (NVP), Acrylsäure, Methacrylsäure und dergleichen ein.

Bevorzugte hydrophile Comonomere (a) sind Methacrylsäure-2-hydroxyethylester, Methacrylsäuredimethylaminoethylester, Methacrylsäuretrimethylammonium-2-hydroxypropylesterhydrochlorid, &Ngr;,&Ngr;-Dimethylacrylamid und N-Vinyl-2-pyrrolidon.

Die erfindungsgemäßen Polymere werden in an sich bekannter Weise aus den entsprechenden Monomeren (wobei der Be-

griff Monomere hier auch ein Makromer gemäß der Erfindung einschließt) durch eine Polymerisationsreaktion, die dem Fachmann geläufig ist, aufgebaut. Gewöhnlich wird ein Gemisch der vorstehend erwähnten Monomere unter Zugabe eines Mittels, das freie Radikale bildet, erhitzt. Ein solches Mittel, das freie Radikale bildet, ist beispielsweise Azoisobutyronitril (AIBN), Kaliumperoxodisulfat, Dibenzoylperoxid, Wasserstoffperoxid oder Natriumpercarbonat. Wenn die erwähnten Verbindungen erhitzt werden, dann werden sich beispielsweise durch Homolyse freie Radikale bilden und können anschließend beispielsweise eine Polymerisation starten.

Eine Polymerisationsreaktion kann besonders bevorzugt unter Verwendung eines Photostarters ausgeführt werden. Photopolymerisation ist der in diesem Fall verwendete Begriff. Zur Photopolymerisation wird ein Photostarter, der die freie radikalische Polymerisation und/oder das Vernetzen unter Anwendung von Licht startet, geeigneterweise angewendet. Beispiele dafür sind dem Fachmann geläufig und insbesondere geeignete Photostarter sind Benzoinmethylether, 1-Hydroxycyclohexylphenylketon und Darocur- und Irgacur-Arten, vorzugsweise Darocur 1173® und Darocur 2959®. Reaktive Photostarter, die beispielsweise in ein Makromer eingebaut werden können oder als ein spezielles Comonomer (a) angewendet werden können, sind auch geeignet. Beispiele für diese findet man in EP 632329. Die Photopolymerisation kann dann durch aktinische Strahlung,- beispielsweise Licht, insbesondere UV-Licht, einer geeigneten Wellenlänge ausgelöst werden. Die spektralen Erfordernisse können folglich, falls geeignet, durch Zugabe von geeigneten Photosensibilisatoren gesteuert werden.

Die Photopolymerisation kann in Gegenwart oder Abwesenheit eines Lösungsmittels ausgeführt werden. Geeignete Lösungsmittel sind im Prinzip alle Lösungsmittel, die die verwendeten Monomere lösen, beispielsweise Wasser, Alkohole, wie Niederalkanole, z.B. Ethanol oder Methanol, und weiterhin Carbonsäureamide, wie Dimethylformamid, dipolare aprotische

Lösungsmittel, wie Dimethylsulfoxid oder Methylethylketon, Ketone, beispielsweise Aceton oder Cyclohexanon, Kohlenwasserstoffe, beispielsweise Toluol, Ether, z.B. THF, Dimethoxyethan oder Dioxan und halogenierte Kohlenwasserstoffe, z.B. Trichlorethan, und auch Gemische von geeigneten Lösungsmitteln, beispielsweise Gemische von Wasser mit einem Alkohol, z.B. ein Wasser-Ethanol- oder Wasser-Methanol-Gemisch.

Falls geeignet, kann ein Polymernetzwerk durch Zugabe eines sogenannten Vernetzungsmittels, z.B. eines polyungesättigten Comonomers (b), intensiviert werden. Die Erfindung betrifft weiterhin ein Polymer, umfassend das Polymerisationsprodukt eines Makromers gemäß der Erfindung mit, falls geeignet, mindestens einem vinylischen Comonomer (a) und mit mindestens einem Comonomer (b) .

Beispiele für typische Comonomere (b) sind z.B. Al-IyI(meth)acrylat, Niederalkylenglycoldi(meth)acrylat, PoIy-(niederalkylen)glycoldi(meth)acrylat, Niederalkylendi(meth)-acrylat, Divinylether, Divinylsulfon, Di- und Trivinylbenzol, Trimethylolpropantri(meth)acrylat, Pentaerythrittetra(meth)-acrylat, Bisphenol-A-di(meth)acrylat, Methylenbis(meth)acrylamid, Triallylphthalat oder Diallylphthalat.

Die Menge an verwendetem Comonomer (b) wird in dem Gewichtsanteil, bezogen auf das gesamte Polymer, ausgedrückt und liegt im Bereich von 20 bis 0,05 %, insbesondere im Bereich von 10 bis 0,1 % und vorzugsweise im Bereich von 2 bis 0,1 %.

4. &ldquor;Material D"

Eine weitere vorteilhafte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung betrifft die Verwendung eines Siloxan enthaltenden Makromers, das aus einem Poly(dialkylsiloxan)-dialkoxyalkanol mit der nachstehenden Struktur:

HO R₁OR₂ SH- -OSHJ-R₃OR₄ OH

Re Ri

gebildet wird, worin &eegr; eine ganze Zahl von etwa 5 bis etwa 500, vorzugsweise etwa 20 bis 200, bevorzugter etwa 20 bis 100 ist;

die Reste R_x, R₂, R3 und R₄ unabhängig voneinander Niederalkylen, vorzugsweise Cx-C_s-Alkylen, bevorzugter C₁-C₃-Alkylen darstellen, worin in einer bevorzugten Ausführungsform die gesamte Anzahl an Kohlenstoffatomen in R₁ und R₂ oder in R₃ und R₄ größer als 4 ist und R₅, R₆, R₇ und R₈ unabhängig voneinander Niederalkyl, vorzugsweise Ci-C_s-Alkyl, bevorzugter C₁-C₃-Alkyl, darstellen.

Die allgemeine Struktur des Material-D-Makromers folgt:

ACRYLAT - LINK - ALK - O - ALK - PDAS - ALK - O - ALK - LINK - ACRYLAT

worin das Acrylat ausgewählt ist aus Acrylaten und Methacrylaten, LINK ausgewählt ist aus Urethanen und Diurethanbindungen, ALK - O - ALK wie vorstehend definiert (Ri-O-R₂ oder R₃-O-R₄) ist und PDAS ein Poly (dialkylsiloxan) darstellt.

Beispielsweise kann ein Material-D-Makromer durch Umsetzen von Isophorondiisocyanat, (Meth)acrylsäure-2-hydroxyethylester und einem Poly(dialkylsiloxan)dialkoxyalkanol in Gegenwart eines Katalysators hergestellt werden.

Ein bevorzugtes Material-D-Makromer kann durch Umsetzen eines leichten Überschusses an Methacrylsäureisocyanatoalkylester, insbesondere Methacrylsäureisocyanatoethylester (IEM) mit einem Poly(dialkylsiloxan)dialkoxyalkanol, vorzugsweise Poly(dimethylsiloxan)dipropoxyethanol in Gegenwart eines Katalysators, insbesondere eines Organozinnkatalysators, wie Dibutylzinndilaurat (DBTL), hergestellt werden. Die sich primär ergebende Struktur ist wie nachstehend:

&bull; ·

&bull; ·

i&mdash; -OSh

-R₃OH₄

worin R₁₀₀ und R200 wie nachstehend definiert sind:

OCN B₁₁ O C C=

-C=CH₂

- R ■ ^&Lgr;

■K-ioo : -t<20o ·

worin R₉ und Rn Alkylen, vorzugsweise Ci-C₆-Alkylen, bevorzugter Ethylen darstellt, und R₁₀ und R_i2 Methyl oder Wasserstoff darstellen.

Das &ldquor;Material D"-Vorpolymergemisch kann durch Mischen des vorstehend erwähnten Siloxan enthaltenden Makromers mit einem oder mehreren hydrophilen Monomeren und einem Thermostarter oder einem Photostarter, wie Darocur" 1173, gebildet werden. Ein Lösungsmittel, wie Hexanol, wird vorzugsweise zum Homogenisieren des Gemisches zugegeben. Vorzugsweise wird eine geeignete Menge TRIS zugegeben, um den Elastizitätsmodul auf ein gewünschtes Niveau zu senken. Das ionoperme Monomer oder Monomere können aus beliebigen der vorstehend erwähnten ionopermen oder hydrophilen Monomere ausgewählt werden. Vorzugsweise ist das ionoperme Monomer ausgewählt aus der Gruppe, bestehend aus Acrylaten, Methacrylaten, Acrylamiden, Methacrylamiden und Gemischen davon. Bevorzugter sind ionoperme Monomere ausgewählt aus Dimethylacrylamid (DMA) und Methacrylsäure (MAA).

Ein bevorzugtes &ldquor;Material D"-Vorpolymergemisch schließt in Gewichtsprozent, bezogen auf das Gesamtgemischgewicht, etwa 35-60 % Material-D-Makromer, etwa 6 bis 25 % TRIS, etwa 15 bis 3 5 % ionoperme Monomer, etwa 0,1 bis 1 % Photostarter und etwa 10 bis 20 % Lösungsmittel ein. Ein bevorzugteres &ldquor;Material D"-Vorpolymergemisch in Gewichtsprozentsätzen, bezogen auf das Gesamtgemischgewicht, schließt das. Nachstehende ein: etwa 40 bis 55 % Material-D-Makromer,

&bull; ··

&bull; ··

etwa 8 bis 16 % TRIS, etwa 2 0 bis 3 0 % Dirnethacrylamid, etwa 0,2 bis 2 % Methacrylsäure, etwa 0,1 bis 1 % Photostarter und etwa 10 bis 20 % Lösungsmittel. Ein besonders bevorzugtes &ldquor;Material D"-Vorpolymergemisch schließt in Gewichtsprozentsätzen, bezogen auf das Gesamtgemischgewicht, das Nachstehende ein: etwa 44 bis 50 % Material-D-Makromer, etwa 10 bis 12 % TRIS, etwa 22 bis 26 % Dirnethylacrylamid, etwa 0 bis 1 % Methacrylsäure, etwa 0,2 bis 0,6 % Photostarter und etwa 10 bis 20 % Lösungsmittel.

Das Vorpolymergemisch kann zu Linsen und anderen ophthalmischen Vorrichtungen durch eine beliebige Anzahl von Techniken, die auf dem Fachgebiet bekannt und hierin offenbart sind, ausgebildet werden. Vorzugsweise wird das Vorpolymergemisch in eine konkave Hälfte einer Linsenform überführt, die konvexe Formhälfte wird mit der konkaven Formhälfte zusammengepasst und eine geeignete Menge Strahlung wird angewendet, um die Polymerisation zu starten. Obwohl Ultraviolett (UV) Strahlung bevorzugt ist, kann auch eine Vielzahl von Energiequellen, die auf dem Fachgebiet bekannt und hierin offenbart sind, angewendet werden.

Die ophthalmische Linse von Material D ist vorzugsweise ein Polymerisationsprodukt der nachstehenden makromeren und monomeren Komponenten, bezogen auf das Gesamtgewicht an polymerisierbarem Material:

(a) etwa 45 bis etwa 65 % Material-D-Makromer;

(b) etwa 5 bis etwa 25 % TRIS und

(c) etwa 20 bis etwa 40 % ionopermes Monomer.

Die ophthalmische Linse von Material D ist bevorzugter ein Polymerisationsprodukt der nachstehenden Makromer- und Monomerkomponenten, bezogen auf das Gesamtgewicht an polymerisierbarem Material:

(a) etwa 50 bis etwa 60 % Material-D-Makromer;

(b) etwa 10 bis etwa 20 % TRIS und

(c) etwa 25 bis etwa 35 % ionopermes Monomer.

In einer bevorzugten Ausführungsform ist die ophthalmische Linse von Material D ein Polymerisationsprodukt der

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nachstehenden makromeren und monomeren Komponenten, bezogen auf das Gesamtgewicht von polymerisierbarem Material:

(a) etwa 50 bis etwa 60 % Material-D-Makromer;

(b) etwa 10 bis etwa 20 % TRIS,-

(c) etwa 25 bis etwa 35 % DMA und

(d) bis zu etwa 2 % MAA.

In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform werden etwa 0,2 bis 1,0 Gew.-% MAA zusammen mit den Komponenten (a), (b) und (c) in den vorstehend angeführten Mengen verwendet.

III. OPHTHALMISCH VERTRÄGLICHE OBERFLÄCHEN

Die ophthalmischen Linsen der vorliegenden Erfindung haben eine Oberfläche, die mit okularem Gewebe und okularen Flüssigkeiten während des gewünschten längeren Kontaktzeitraums bioverträglich ist. In einer bevorzugten Ausführungsform schließen die ophthalmischen Linsen der vorliegenden Erfindung ein wie vorstehend definiertes Kernmaterial, umgeben mindestens teilweise von einer Oberfläche, die hydrophiler und lipophober als das Kernmaterial ist, ein. Eine hydrophile Oberfläche ist erwünscht, um die Verträglichkeit der Linse mit den okularen Geweben und Tränenflüssigkeiten zu erhöhen. Wenn sich die Oberflächenhydrophilizität erhöht, sinken im Allgemeinen unerwünschte Anziehung und Anhaftung von Lipiden und proteinartigen Stoffen. Es gibt Faktoren, die sich von der Oberflächenhydrophilizität unterscheiden, wie immunologische Reaktion, die dazu beitragen können, das sich Ansammlungen auf der Linse abscheiden. Die Abscheidung von Lipiden und proteinartigen Stoffen verursacht für die Linse Trübung unter Vermindern der visuellen Durchsichtigkeit. Proteinartige Ablagerungen können auch andere Probleme, wie Reizung für das Auge, verursachen. Nach längeren Zeiträumen des kontinuierlichen oder unterbrochenen Tragens muss die Linse aus dem Auge zum Reinigen, d.h. zur Entfernung von Ablagerungen, genommen werden. Deshalb ermöglicht eine erhöhte Oberflächenhydrophilizität und gleichzeitige Verminderungen der Ablagerungen von biologischen Stoffen eine längere Tragezeit.

&ldquor;Oberflächenbehandlungsverfahren", wie hierin verwendet, bezieht sich auf Verfahren, um eine Oberfläche ophthalmisch verträglicher zu machen, wobei mit Hilfe von Kontakt mit Dampf oder Lipid und/oder mit Hilfe der Anwendung einer Energiequelle (1) eine Beschichtung auf die Oberfläche eines Gegenstands aufgetragen wird, (2) chemische Spezies auf der Oberfläche des Gegenstands adsorbiert werden, (3) die chemische Natur (beispielsweise elektrostatische Ladung) von chemischen Gruppen auf der Oberfläche eines Gegenstands verändert werden, oder (4) die Oberflächeneigenschaften eines Gegenstands anderweitig modifiziert werden.

Es gibt eine Vielzahl von Verfahren, die auf dem Fachgebiet zum Hydrophilisieren einer Oberfläche eines Materials offenbart werden. Beispielsweise kann die Linse mit einer Schicht eines hydrophilen polymeren Materials beschichtet werden. Alternativ können hydrophile Gruppen auf die Oberfläche der Linse gepfropft werden, wodurch eine Monoschicht von hydrophilem Material erzeugt wird. Diese Beschichtungs- oder Pfropfverfahren können durch eine Vielzahl von Verfahren einschließlich, ohne Begrenzung darauf, durch Aussetzen der Linse Plasmagas oder Eintauchen der Linse in eine Monomerlösung unter geeigneten Bedingungen bewirkt werden.

Eine weitere Reihe von Verfahren der Veränderung der Oberflächeneigenschaften einer Linse beinhaltet die Behandlung vor der Polymerisation unter Bildung der Linse. Beispielsweise kann die Form mit einem Plasma (d.h. einem ionisierten Gas), einer statischen elektrischen Ladung, Bestrahlung oder anderer Energiequelle behandelt werden, wodurch veranlasst wird, dass sich das unmittelbar zur Formoberfläche benachbarte Vorpolymerisationgemisch in der Zusammensetzung vom Kern des Vorpolymerisationsgemisches unterscheidet.

Eine bevorzugte Klasse von Oberflächenbehandlungsverfahren sind Plasmaverfahren, in denen ein ionisiertes Gas auf die Oberfläche eines Gegenstands angewendet wird. Plasmagase und Verarbeitungsbedingungen werden genauer in US-Patent-Nrn. 4312575 und 4632844 beschrieben, die hierin durch Hinweis

einbezogen sind. Das Plasmagas ist vorzugsweise ein Gemisch von Niederalkanen und Stickstoff, Sauerstoff oder einem Inertgas.

In einer bevorzugten Ausführungsform wird die Linse in Gegenwart eines Gemisches von (a) einem Ci-C_s-Alkan und (b) einem Gas, ausgewählt aus der Gruppe, bestehend aus Stickstoff, Argon, Sauerstoff und Gemischen davon, behandelt. In einer bevorzugteren Ausführungsform wird die Linse in Gegenwart eines Gemisches von Methan und Luft plasmabehandelt.

IV. ANWENDBARKEIT A. Ophthalmische Linsen

Die neuen Polymere oder vernetzten Polymere können in auf dem Fachgebiet bekannter Weise, zu ophthalmischen Formungen, insbesondere zu Kontaktlinsen, beispielsweise durch Ausführen der Photopolymerisation oder Photovernetzung der neuen Polymere in einer geeigneten Kontaktlinsenform umgewandelt werden. Beispiele für neue ophthalmische Formlinge, zusätzlich zu Kontaktlinsen, schließen, ohne darauf begrenzt zu sein, Kontaktlinsen zur Sehkorrektur, Kontaktlinsen für Augenfarbenmodifizierung, ophthalmische Arzneimittelfreisetzungsvorrichtungen, ophthalmische Wundheilungsvorrichtungen und dergleichen ein.

B. Kontaktlinsen

Eine spezielle Ausführungsform der Erfindung betrifft Kontaktlinsen, die im Wesentlichen ein neues Polymer oder polymeres Netzwerk umfassen. Solche Kontaktlinsen haben einen Bereich von ungewöhnlichen und sehr vorteilhaften Eigenschaften. Unter diesen Eigenschaften sind beispielsweise ihre ausgezeichnete Verträglichkeit mit der menschlichen Cornea (falls erforderlich, nach geeigneter Oberflächenbehandlung (Beschichtung)) und mit Tränenflüssigkeit, die auf einem ausgeglichenen Verhältnis zwischen Wassergehalt und Wasserpermeabilität, Sauerstoffpermeabilität und mechanischen und ad-

..&Sgr; . : &Sgr; &iacgr;

sorptiven Eigenschaften basiert. Dieser Ausgleich von gewünschten Eigenschaften ergibt eine hohe Annehmlichkeit und das Nichtvorliegen von Reizung und allergischen Effekten. Aufgrund ihrer vorteilhaften Permeabilitätseigenschaften bezüglich verschiedener Salze, Nährstoffe, Wasser und diversen anderen Komponenten der Tränenflüssigkeit und Gasen (CO₂ und O₂) haben die neuen Kontaktlinsen keine Wirkung oder tatsächlich keine Wirkung auf natürliche metabolische Verfahren in der Cornea. Im Gegensatz zu vielen anderen Siloxan enthaltenden Kontaktlinsen haben die vorliegenden erfindungsgemäßen zum längeren Tragen geeigneten Linsen chemische und mechanische Eigenschaften und Ionenpermeabilität, die zur Vermeidung unerwünschte Bindungswirkung ausreicht. Weiterhin haben die neuen Kontaktlinsen hohe Maßhaltigkeit und Lebensdauer.

Es muss hervorgehoben werden, dass diese Ausgewogenheit an Eigenschaften, insbesondere die hohe Ionenpermeabilität in Kombination mit hoher Sauerstoffpermeabilität, der Schlüssel zur Herstellung einer tatsächlich zum längeren Tragen geeigneten Kontaktlinse ist. Die hohe Sauerstoffpermeabilität ist erforderlich, um ein Anschwellen der Cornea zu verhindern, wodurch die Wahrscheinlichkeit von okularer Schädigung und unangenehmen Tragen während der Zeiträume des längeren Tragens vermindert werden. Die hohe Ionenpermeabilität ermöglicht den Linsen, sich auf dem Auge zu bewegen, sodass die Gesundheit der Cornea nicht wesentlich verändert wird und die Annehmlichkeit für den Träger während eines Zeitraums von längerem kontinuierlichem Kontakt mit okularem Gewebe und okularen Fluiden akzeptabel ist.

Die bevorzugten zum längeren Tragen geeignete Kontaktlinsen der vorliegenden Erfindung sind jene, die über den Zeitraum des längeren Tragens angenehm sind. Wenn der Linsendurchmesser zu klein ist, werden die Augenlider nicht jeden Teil der Linse, wenn das Auge offen ist, bedecken. Somit wird das Augenlid auch jedes Mal, wenn das Augenlid geschlossen ist, mit der Kante der Linse Kontakt haben. Die entsprechende Wechselwirkung zwischen Augenlid und Linse verursacht im All-

gemeinen Reizung, unangenehmes Tragen und Herausfallen der Linse. Folglich sind die bevorzugten Kontaktlinsendurchmesser jene, die ausreichend groß sind, um eine Wechselwirkung zwischen Augenlid und Linse und die damit verbundene Reizung zu minimieren. Vorzugsweise hat die Kontaktlinse einen Durchmesser von etwa 12 bis etwa 16 mm, bevorzugter etwa 13 bis 15 mm und besonders bevorzugt etwa 13,5 bis 14,8 mm.

V. VERFAHREN ZUR ANWENDUNG VON LINSEN, DIE ZUM LÄNGEREN TRAGEN GEEIGNET SIND

Die vorstehend beschriebenen ophthalmischen Linsen haben spezielle Anwendbarkeit als zum längeren Tragen geeignete Kontaktlinsen. Kontaktlinsen mit ausreichend Sauerstoff und Wasserdurchlässigkeitsgeschwindigkeiten von innerer (Grundkrümmung) zur äußeren (Vorderkrümmungsoberfläche) können kontinuierlich für lange Zeiträume ohne wesentliches Anschwellen der Cornea oder Unannehmlichkeit für den Träger getragen werden. Das Verfahren zum Tragen schließt (a) Auftragen der Linse auf das Auge und (b) Erlauben der Linse, innigen Kontakt mit dem Auge und Tränenflüssigkeiten für einen Zeitraum von mindestens 24 Stunden ohne wesentliche negative Beeinflussung der Gesundheit der Cornea und des angenehmen Tragens beizubehalten, ein.

Ein bevorzugtes Verfahren schließt zusätzliche Schritte von (c) Entnahme der Linse aus der okularen Umgebung, (d) Behandeln der Linse (d.h. Desinfizieren oder Reinigen der Linse) , (e) Wiederauftragen der Linse auf das Auge und (f) Erlauben der Linse, in innigen Kontakt mit dem Auge und Tränenflüssigkeiten für einen Zeitraum von mindestens weiteren 24 Stunden zu bleiben, ohne wesentliche negative Beeinträchtigung der Gesundheit der Cornea oder Annehmlichkeit für den Träger, ein.

In einer bevorzugten Ausführungsform wird die Linse für einen kontinuierlichen Zeitraum von mindestens vier (4) Tagen ohne wesentliches Anschwellen der Cornea oder unangenehmes Tragen getragen. In einer weiteren bevorzugten Ausfüh-

rungsform wird die Linse für einen kontinuierlichen Zeitraum von mindestens sieben (7) Tagen ohne wesentliches Anschwellen der Cornea oder unangenehmes Tragen getragen. In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform wird die Linse für einen kontinuierlichen Zeitraum von mindestens 14 Tagen ohne wesentliches Anschwellen der Cornea oder unangenehmes Tragen getragen. In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform wird die Linse für einen kontinuierlichen Zeitraum von mindestens 30 Tagen ohne wesentliches Anschwellen der Cornea oder unangenehmes Tragen getragen.

VI . HERSTELLUNGSVERFAHREN

Die ophthalmische Linse kann im Allgemeinen durch sorgfältiges Vermischen der oxipermen und ionopermen polymerisierbaren Materialien, Auftragen einer geeigneten Menge des Gemisches auf einen Linsenformhohlraum und Beginnen der Polymerisation hergestellt werden. Photostarter wie jene der kommerziell erhältlichen, vorstehend offenbarten Photostarter können dem Vorpolymerisationsgemisch zum Unterstützen des Startens der Polymerisation zugegeben werden. Die Polymerisation kann durch eine Vielzahl von gut bekannten Techniken, die in Abhängigkeit von dem polymerisierbaren Material die Anwendung von Strahlung, wie Mikrowelle, thermische, Elektronenstrahl und Ultraviolettstrahl, einschließen können, gestartet werden. Ein bevorzugtes Verfahren zum Starten der Polymerisation erfolgt durch Anwendung von Ultraviolettstrahlung.

Es wurde gefunden, dass die Ionen- und/oder Wasserpermeabilität von einigen der vorstehend erwähnten Kernmaterialien durch Starten und Vervollständigen von Polymerisation in einer Atmosphäre, die im Wesentlichen sauerstofffrei ist, erhöht werden kann. Geeignete Gase, die kommerziell leicht erhältlich sind, schließen, jedoch ohne Begrenzung darauf, Stickstoff und Kohlendioxid ein. Somit werden in einer bevorzugten Ausführungsform die oxipermen und ionopermen polymerisierbaren Materialien in einer Atmosphäre mit weniger als et-

wa 10000 ppm Sauerstoff polymerisiert. Bevorzugter enthält die das polymerisierbare Material umgebende Atmosphäre weniger als etwa 1000 ppm Sauerstoff. Noch bevorzugter enthält die umgebende Atmosphäre weniger als etwa 100 ppm Sauerstoff, während der besonders bevorzugte Sauerstoffgehalt weniger als etwa 20 ppm ist.

In der vorstehend erwähnten Ausführungsform muss das Vorpolymergemisch vor der Polymerisation entgast werden. Das Entgasen kann durch eine Vielzahl von auf dem Fachgebiet bekannten Techniken durchgeführt werden..Eine Technik zum Entgasen des Vorpolymergemisches beinhaltet die Verwendung einer Reihe von Gefrier- und Auftauschritten, die wiederholt werden, bis das geeignete Gaskonzentrationsniveau in dem Vorpolymergemisch erreicht ist. Dieses Gefrier-Auftau-Verfahren beinhaltet das Kühlen des Vorpolymergemisches, bis sich das Gemisch verfestigt, Anwenden eines Vakuums auf das verfestigte Vorpolymergemisch, Unterbrechen des Vakuums und Auftauen des Vorpolymergemisches, bis das Gemisch wieder in flüssiger Form vorliegt. Während diese Entgasungstechnik im Labormaßstab vorteilhaft ist, können andere Entgasungstechniken, die auf dem Fachgebiet bekannt sind, für kommerzielle Linsenherstellungsverfahren vorteilhafter sein.

Alternativ kann die die Linsenform umgebende Atmosphäre unter bestimmten Bedingungen Sauerstoff einschließen. Wenn beispielsweise die Linsenformhälften hinreichend aneinander schließen und das Linsenformmaterial eine niedrige Geschwindigkeit der Sauerstoffpermeabilität aufweist (beispielsweise Polypropylen), ist es möglich, ein entgastes Vorpolymergemisch in einer durch Umgebungsluft umgebenden Form zu polymerisieren, ohne Erreichen von Vorpolymersauerstoffkonzentrationen, die ausreichend hoch sind, um im Wesentlichen die Ionen- oder Wasserpermeabilität der fertigen Linse zu vermindern. Somit wird in einer weiteren bevorzugten Ausführungsform des doppelseitigen Formung die Linse durch die nachstehenden Schritte gebildet: (1) das Vorpolymergemisch wird entgast, (2) die Linsenformhälfte wird mit dem Vorpoly-

mergemisch gefüllt, (3) die Formhälften werden miteinander verschlossen und (4) die Polymerisation wird unter Bildung der Linse gestartet, wenn die Linsenformhälften aus einem Material mit einer niedrigen Sauerstoffpermeabilität gebildet werden, und Schritte (2) bis (4) können in Gegenwart oder Abwesenheit von Sauerstoff erfolgen. In dieser Ausführungsform ist es bevorzugt, dass die Linsenformen in einer inerten, im Wesentlichen sauerstofffreien Atmosphäre, beispielsweise Stickstoff oder Kohlendioxid, vor der Verwendung gelagert werden.

Ein wesentliches Merkmal der Herstellungsverfahren der vorliegenden erfindungsgemäßen Linsen besteht darin, dass ein Ausgleich von hoher Sauerstoffpermeabilität und hoher Ionenpermeabilität erreicht wird. Herstellungstechniken und -bedingungen, die zum Senken von entweder der Sauerstoffpermeabilität oder der Ionenpermeabilität unter die Anteile führen, die ausreichend sind, um gute Gesundheit der Cornea und Bewegung auf dem Auge während der Zeiträume längeren Tragens zu erhalten, sind nicht annehmbar, um die erfindungsgemäßen zum längeren Tragen geeigneten Kontaktlinsen der vorliegenden Erfindung herzustellen.

Vorzugsweise erzeugt das Herstellungsverfahren eine Kontaktlinse mit einem Dk/t von mindestens 70 Barrers/mm und einem Ionoton Ion Permeability Coefficient von mindestens 0,2 &khgr; 10"⁶ cm²/s. Bevorzugter erzeugt das Herstellungsverfahren eine Kontaktlinse mit einem Dk/t von mindestens 75 Barrers/mm und einem Ionoton Ion Permeability Coefficient von mindestens 0,3 &khgr; &Igr;&Ogr;'⁶ cm²/s. Das Herstellungsverfahren stellt vorzugsweise eine Kontaktlinse mit einem Dk/t von mindestens 87 Barrers/mm und einem Ionoton Ion Permeability Coefficient von mindestens 0,4 &khgr; &Igr;&Ogr;"⁶ cm²/s bereit.

Die vorstehende Offenbarung wird es dem Durchschnittsfachmann ermöglichen, die Erfindung auszuführen. Um dem Leser besseres Verständnis spezieller Ausführungsformen und Vorteile davon zu ermöglichen, wird Hinweis auf die nachstehenden Beispiele vorgeschlagen. Jedoch sollten die nach-

stehenden Beispiele nicht zur Begrenzung des Umfangs der Erfindung aufzufassen sein.

Beispiele A-D sind gemäß der vorstehend definierten Materialien angeordnet, somit betreffen Beispiele A-I, A-2 usw. das wie vorstehend definierte Material &ldquor;A", Beispiele B-1, B-2 usw. betreffen das wie vorstehend definierte Material &ldquor;B", Beispiele C-I, C-2 usw. betreffen Material &ldquor;C" und Beispiele D-I, D-2 usw. betreffen Material &ldquor;D". Die Temperaturen sind in ⁰C angegeben, sofern nicht anders ausgewiesen.

Beispiele E, F und G sind zum Aufzeigen einer Korrelation zwischen Bewegung auf dem Auge und dem Ionoton Ion Permeability Coefficient, dem Ionoflux Ion Permeability Coefficient bzw. dem Hydrodell Water Permeability Coefficient ausgeführt.

BEISPIEL A-I

Ein Polysiloxanmakromer wird bei Raumtemperatur (etwa 21⁰C) durch Umsetzen von einem Moläquivalent (etwa 100 g) Poly (dimethylsiloxan) dialkanol (Shin Etsu Chemical Co., Tokio, Japan) mit Hydroxyethylpropoxyendgruppen mit zwei Moläquivalenten (etwa 21,2 g) Isophorondiisocyanat (Aldrich Chemical Co., Milwaukee, Wisconsin) in Gegenwart von etwa 0,2 g Dibutylzinndilaurat-Katalysator (Pfaltz & Bauer, Inc., Waterbury, Connecticut) hergestellt. Nach etwa 48 Stunden Reaktionszeit werden 2,02 Moläquivalente (etwa 38,7 g) Poly(ethylenglycol) (&ldquor;PEG", etwa 610 g/Mol Mn, Dow Chemical Corp., Midland, MI) und etwa 0,17 g Dibutylzinndilaurat (etwa 0,43 Gew.-% PEG) zu 80 g des Reaktionsproduktes aus dem vorangehenden Schritt gegeben. Ausreichend Chloroform (Aldrich Chemical Co.) wird zu dem Gemisch gegeben, um das Gemisch homogen zu machen. Dieses Gemisch wird etwa 15 Stunden bei Raumtemperatur gerührt. Nun wird das Gemisch etwa 8 Stunden bei einer Temperatur von etwa 44 bis 48⁰C gerührt, wobei die Temperatur im Wesentlichen durch ein umgebendes Ölbad konstant gehalten wird. Das Chloroform wird anschließend verdampft, um die Endkonzentration von etwa 50 Gew.-% Feststoffen durch Rühren des Gemisches bei

Raumtemperatur für etwa 8 Stunden zu erreichen. Anschließend werden etwa 2,14 Moläquivalente (etwa 10,4 g) Methacrylsäureisocyanatoethylester (&ldquor;IEM", Monomer Polymer, Inc., Feasterville, PA) zu dem Gemisch gegeben. Schließlich wird das Gemisch mit Aluminiumfolie bedeckt und bei Raumtemperatur etwa 17 Stunden gerührt unter Gewinnung eines Polysiloxan enthaltenden Makromers mit einem zahlenmittleren Molekulargewicht (Mn) von etwa 4000 g/Mol.

Die Makromerlösung wird dann in Gegenwart von etwa 0,5 Gew.-% Darocur® 1173-Photostarter (Ciba-Geigy Corporation, Ardsley, NY) unter Bildung von Kontaktlinsen polymerisiert. Polypropylenkontaktlinsenformen werden mit der Copolymervorstufenlösung gefüllt. Ultraviolettlicht (etwa 300 bis 400 ntn) bei etwa 3 bis 6 mW/cm² wird auf die Lösung in der Form für etwa 3 Stunden bei Raumtemperatur angewendet. Das UV-Licht in Verbindung mit dem Photostarter veranlasst Polymerisation, wodurch die Lösung eine Kontaktlinse mit der Gestalt der Form bilden kann. Die Linsen werden mit Isopropanol extrahiert, um das verbleibende Chloroform-Lösungs-mittel und beliebige nicht umgesetzte Komponenten zu entfernen. Das Produkt ist eine Polysiloxan enthaltende polymere Kontaktlinse.

Vor dem Messen der Sauerstoffpermeabilität werden diese Linsen durch Anordnen der Linsen in isotonisch gepufferter Salzlösung für mindestens 8 Stunden hydratisiert. Nach der Hydratisierung, wird falls erforderlich aufgrund der Handhabung, jede Linse mit MIRAFLOW® Daily Cleaner (CIBA Vision Corporation, Duluth, Georgia) gereinigt, um Fett und Lipide vor dem Testen zu entfernen. Überschüssiger MIRAFLOW®- Reiniger wird durch Spülen mit Salzlösung oder gereinigtem Wasser entfernt.

Sauerstofffluxe (J) werden bei 34°C in einer feuchten Zelle (d.h. die Gasströme werden bei etwa 100 % relativer Feuchtigkeit gehalten) unter Verwendung eines DkIOOO-Instruments gemessen. Die Sauerstoffdurchlässigkeit, Dk/t, wird wie in den Teilen der Beschreibung, die die Sauerstoff-

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permeabilität und Durchlässigkeit betreffen, ausgewiesen, bestimmt .

BEISPIEL A-2

Ein Polysiloxanmakromer wird zuerst im Wesentlichen gemäß den in Beispiel A-I beschriebenen Verfahren hergestellt.

Eine Copolymervorstufenlösung wird durch Vermischen von etwa 180 g Polysiloxan enthaltendem Makromer, etwa 15 g 3-Methacryloxypropyltris(trimethylsiloxy)silan (Shin Etsu), etwa 4 g Methacrylsäure-2-hydroxyethylester (&ldquor;HEMA"), etwa 1 Gramm Ethylenglycoldimethacrylat (&ldquor;EDGMA") und etwa 1 g DA-ROCUR® 1173-Photostarter bei Raumtemperatur für etwa 16 Stunden hergestellt.

Die Copolymervorstufenlösung wird dann unter Bildung von Kontaktlinsen polymerisiert. Polypropylenkontaktlinsenformen werden mit der Copolymervorstufenlösung gefüllt. Ultraviolettlicht (etwa 300 bis 400 nm) bei etwa 3-6 mW/cm² wird auf die Lösung in der Form für etwa 3 Stunden bei Raumtemperatur angewendet. Das UV-Licht veranlasst Polymerisation, wodurch die Lösung eine Kontaktlinse mit der Gestalt der Form bilden kann. Die Linsen werden mit Isopropanol extrahiert, um verbleibendes Chloroformlösungsmittel und beliebige nicht umgesetzte Komponenten zu entfernen. Ein bevorzugtes erhaltenes Polymer enthält etwa 81,8 Gew.-% Polysiloxanmakromer, etwa 13,6 % TRIS, etwa 3,6 % Methacrylsäure-2-hydroxyethylester und etwa 0,9 % EDGMA.

Die Kontaktlinse wird durch Anordnen der Linse unter geeignetem Vakuum für einen Zeitraum, ausreichend, um im Wesentlichen das gesamte Gas aus der Linsenmatrix zu entfernen, entgast. Vollständig hydratisierte entgaste Kontaktlinsen mit dieser Zusammensetzung haben einen Dk-Wert von etwa 87 Barrers, einen Wassergehalt von etwa 19 Gew.-% und einen Elastizitätsmodul von etwa 2,5 MPa.

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BEISPIEL A-3

Eine Kontaktlinse wird im Wesentlichen gemäß dem in Beispiel A-2 beschriebenen Verfahren hergestellt, jedoch mit der Endzusammensetzung von etwa 19,5 Gew.-% Polysiloxanmakromer, etwa 4 7 % TRIS und etwa 33,5 % &Ngr;,&Ngr;-Dimethylacrylamid. Vollständig hydratisierte Kontaktlinsen mit dieser Zusammensetzung haben einen Dk-Wert von etwa 49 Barrers, einen Wassergehalt von etwa 30 Gew.-%. und einen Elastizitätsmodul von etwa 2,4 MPa.

BEISPIEL A-4

Eine Kontaktlinse wird im Wesentlichen gemäß dem in Beispiel A-2 beschriebenen Verfahren hergestellt, jedoch mit der Endzusammensetzung von etwa 30 Gew.-% Polysiloxanmakromer, etwa 50 % TRIS und etwa 20 % &Ngr;,&Ngr;-Dimethylacrylamid. Vollständig hydratisierte Kontaktlinsen mit dieser Zusammensetzung haben einen Dk-Wert von etwa 76 Barrers, einen Wassergehalt von etwa 20 Gew.-% und einen Elastizitätsmodul von etwa 1,3 MPa.

BEISPIEL A-5

Eine Kontaktlinse wird im Wesentlichen gemäß dem in Beispiel A-2 beschriebenen Verfahren hergestellt, jedoch mit der Endzusammensetzung von etwa 30 Gew.-% Polysiloxanmakromer, etwa 40 % TRIS und etwa 30 % &Ngr;,&Ngr;-Dimethylacrylamid. Vollständig hydratisierte Kontaktlinsen mit dieser Zusammensetzung haben einen Dk-Wert von etwa 55 Barrers, einen Wassergehalt von etwa 30 Gew.-% und einen Elastizitätsmodul von etwa 3,5 MPa.

BEISPIEL A-6

Eine Kontaktlinse wird im Wesentlichen gemäß dem in Beispiel A-2 beschriebenen Verfahren hergestellt, jedoch mit der Endzusammensetzung von etwa 30 Gew.-% Polysiloxanmakromer, etwa 60 % TRIS und etwa 10 % &Ngr;,&Ngr;-Dimethylacrylamid. Vollständig hydratisierte Kontaktlinsen mit dieser Zusammen-

Setzung haben einen Dk-Wert von etwa 110 Barrers, einen Wassergehalt von etwa 8,7 Gew.-% und einen Elastizitätsmodul von etwa 2,6 MPa.

BEISPIEL A-7

Eine Kontaktlinse wird im Wesentlichen gemäß dem in Beispiel A-2 beschriebenen Verfahren hergestellt, jedoch mit der Endzusammensetzung von etwa 30 Gew.-% Polysiloxanmakromer und etwa 70 % TRIS. Vollständig hydratisierte Kontaktlinsen mit dieser Zusammensetzung haben einen Dk-Wert von etwa 12 8 Barrers und einen Wassergehalt von etwa 4,9 Gew.-%.

BEISPIEL A-8

Eine Kontaktlinse wird im Wesentlichen gemäß dem in Beispiel A-2 beschriebenen Verfahren hergestellt, jedoch mit der Endzusammensetzung von etwa 30 Gew.-% Polysiloxanmakromer, etwa 45 % TRIS, 5 % Fluoracrylat und etwa 20 % N,N-Dimethylacrylamid. Vollständig hydratisierte Kontaktlinsen mit dieser Zusammensetzung haben einen Dk-Wert von etwa 69 Barrers, einen Wassergehalt von etwa 20 Gew.-% und einen Elastizitätsmodul von etwa 1,4 MPa.

BEISPIEL A-9

Eine Kontaktlinse wird im Wesentlichen gemäß dem in Beispiel A-2 beschriebenen Verfahren hergestellt, jedoch mit der Endzusammensetzung von etwa 82 Gew.-% Polysiloxanmakromer, etwa 14,4 % TRIS und etwa 3,7 % Methacrylsäure-2-hydroxyethylester. Vollständig hydratisierte Kontaktlinsen mit dieser Zusammensetzung haben einen Dk-Wert von etwa 96 Barrers, einen Wassergehalt von etwa 19 Gew.-% und einen Elastizitätsmodul von etwa 1,8 MPa.

BEISPIEL A-10

Ein Polysiloxanmakromer wird im Wesentlichen gemäß den in Beispiel A-I beschriebenen Verfahren hergestellt, je-

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doch hat das Polyethylenglycol ein Molekulargewicht von etwa 660.

Eine Kontaktlinse wird im Wesentlichen gemäß dem in Beispiel 2 beschriebenen Verfahren hergestellt, jedoch mit der Endzusammensetzung von etwa 81,9 Gew.-% Polysiloxanmakromer, etwa 13,6 % TRIS, etwa 3,7 % Methacrylsäure-2-hydroxyethylester und etwa 0,8 % Ethylenglycoldimethacrylat. Vollständig hydratisierte Kontaktlinsen mit dieser Zusammensetzung haben einen Dk-Wert von etwa 81 Barrers, einen Wassergehalt von etwa 20 Gew.-% und einen Elastizitätsmodul von etwa 1,4 MPa.

BEISPIEL A-Il

Eine Kontaktlinse wird im Wesentlichen gemäß dem in Beispiel A-2 beschriebenen Verfahren hergestellt, jedoch mit der Endzusammensetzung von etwa 82 Gew.-% Polysiloxanmakromer, etwa 8,6 % TRIS, etwa 4,9 % Fluoracrylat, etwa 3,5 % Methacrylsäure-2-hydroxyethylester und etwa 1 % EDGMA. Vollständig hydratisierte Kontaktlinsen mit dieser Zusammensetzung haben einen Dk-Wert von etwa 77 Barrers, einen Wassergehalt von etwa 22 Gew.-% und einen Elastizitätsmodul von etwa 1,3 MPa.

BEISPIEL A-12

Eine Kontaktlinse wird im Wesentlichen gemäß dem in Beispiel A-I beschriebenen Verfahren hergestellt, jedoch hat das verwendete Polysiloxanmakromer Hydroxy-sec-butyl-Endgruppen im Gegengesatz zu Hydroxyethylpropoxy-Endgruppen. Die vollständig hydratisierte Kontaktlinse hat nach Entgasen einen Dk-Wert von etwa 70 Barrers, etwa 22 Gew.-% Wassergehalt und einen Elastizitätsmodul von etwa 2,4 MPa.

Beispiel B-I: Makromersynthese

51,5 g (50 mMol) des Perfluorpolyethers Fomblin® ZDOL (von Ausimont S.p.A., Mailand) mit einem mittleren Molekulargewicht von 1030/Mol und enthaltend 1,96 mÄq./g Hydroxylgrup-

pen gemäß der Endgruppentitration wird zusammen mit 50 mg Dibutylzinndilaurat in einen Drei-Hals-Kolben eingeführt. Der Kolbeninhalt wird auf etwa 2 0 mbar unter Rühren evakuiert und anschließend mit Argon dekomprimiert. Dieser Vorgang wird zweimal wiederholt. 22,2 g (0,1 Mol) von frisch destilliertem Isophorondiisocyanat, unter Argon gehalten, werden anschließend in einem Gegenstrom von Argon zugesetzt. Die Temperatur in dem Kolben wird unterhalb 3O⁰C durch Kühlen mit einem Wasserbad gehalten. Nach Rühren über Nacht bei Raumtemperatur ist die Reaktion vollständig. Isocyanattitration ergibt einen NCO-Gehalt von 1,40 mÄq/g (Theorie: 1,35 mÄq/g).

202 g des &agr;,&ohgr;-Hydroxypropyl-endständigen Polydimethylsiloxans KF6001 von Shin Etsu mit einem mittleren Molekulargewicht von 2000 g/Mol (1,00 mÄq/g Hydroxylgruppen gemäß Titration) werden in einen Kolben eingeführt. Der Kolbeninhalt wird auf ungefähr 0,1 mbar evakuiert und mit Argon dekomprimiert. Dieser Vorgang wird zweimal wiederholt. Das entgaste Siloxan wird in 202 ml frisch destilliertem Toluol, gehalten unter Argon, gelöst und 100 mg Dibutylzinndilaurat (DBTDL) werden zugegeben. Nach vollständiger Homogenisierung der Lösung wird der gesamte mit Isophorondiisocyanat (IPDI) umgesetzte Perfluorpolyether unter Argon zugegeben. Nach Rühren über Nacht bei Raumtemperatur ist die Reaktion vollständig. Das Lösungsmittel wird unter Hochvakuum bei Raumtemperatur abgestreift. Mikrotitration zeigt 0,3 6 mÄq./g Hydroxylgruppen (Theorie: 0,37 mÄq/g).

13,78 g (88,9 mMol) Methacrylsäure-2-isocyanatoethyl-

ester (IEM) werden unter Argon zu 247 g des &agr;,&ohgr;-Hydroxypropyl -ends tändigen Polysiloxan-perfluorpolyether-polysiloxan-3-blockcopolmers (ein Drei-Block-Copolymer in einem stöchiometrischen Durchschnitt, jedoch andere Blocklängen liegen auch vor) gegeben. Das Gemisch wird 3 Tage bei Raumtemperatur gerührt. Mikrotitration zeigte dann keine Isocyanatgruppen mehr (Detektionsgrenze 0,01 mÄq/g). 0,34 mÄq/g Methacrylgruppen werden gefunden (Theorie: 0,34 mÄq/g).

Das auf diese Weise hergestellte Makromer ist vollständig farblos und durchsichtig. Es kann in Luft bei Raumtemperatur für einige Monate in Abwesenheit von Licht ohne jegliche Veränderung des Molekulargewichts gelagert werden.

BEISPIEL B-2: Makromersynthese

Der erste Schritt der unter Beispiel B-I beschriebenen Makromersynthese wird wiederholt. Eine Isocyanattitration des Perfluorpolyethers, umgesetzt mit IPDI, ergibt einen Gehalt von 1,33 mÄq/g NCO (Theorie: 1,35 mÄq/g).

fc In einem zweiten Schritt werden 87,1 g des &agr;,&ohgr;-Hy-

droxypropyl-endständigen Polydimethylsiloxans Tegomer-H-Si2111 (Th. Goldschmidt AG, Essen) mit einem mittleren Molekulargewicht von 890 g/Mol (2,25 mÄq/g Hydroxylgruppen gemäß Titration) in 87 ml Toluol gelöst. Nachdem die Reaktion wie unter B-I ausgewiesen ausgeführt wurde und das Lösungsmittel entfernt wurde, wird der Hydroxylgruppengehalt von 0,66 mÄq/g durch Mikrotitration bestimmt (Theorie: 0,60 mÄq/g). Das erhaltene Zwischenprodukt wird wiederum mit einer stöchiometrischen Menge Methacrylsäureisocyanatoethylester umgesetzt. Mikrotitration zeigt dann keine Isocyanatgruppen mehr (Detektionsgrenze 0,01 mÄq/g). 0,56 mÄq/g Methacrylgruppen werden ge-

P funden (Theorie: 0,53 mÄq/g). Das auf diese Weise hergestellte Makromer ist vollständig farblos und durchsichtig und hat eine lange Lebensdauer.

BEISPIEL B-3: Makromersynthese

Der erste Schritt der unter Beispiel B-I beschriebenen Makromersynthese wird wiederholt, jedoch unter Verwendung eines anderen Perfluorpolyethers: Fomblin® ZDOLTX (von Ausimont S.p.A., Mailand). Dieses Material ist durch 0-CF₂-CH₂-(OCH₂-CH₂) n-OH (worin &eegr; = 0, 1 oder 2) beendet. Das verwendete Material hat ein mittleres Molekulargewicht von 1146 g/Mol und enthält 1,72 mÄq/g Hydroxylgruppen gemäß Endgruppenanalyse. Eine Isocyanattitration des Perfluorpolyethers, umgesetzt

mit IPDI, zeigt einen Gehalt von 1,23 mÄq/g NCO (Theorie: 1,25 mÄq/g).

In einem zweiten Schritt werden die stöchiometrische Menge Tegomer Hi-Si2111 und Toluol wieder zugegeben. Nachdem die Reaktion wie unter Beispiel B-I ausgewiesen durchgeführt wurde und das Lösungsmittel entfernt wurde, wird der Hydroxylgruppengehalt von 0,63 mÄq/g durch Mikrotitration (Theorie: 0,58 mÄq/g) bestimmt. Das erhaltene Zwischenprodukt wird wiederum mit einer stöchiometrischen Menge Methacrylsäureisocyanatoethylester umgesetzt. Die Mikrotitration zeigt dann keine Isocyanatgruppen mehr (Detektionsgrenze 0,01 mÄq/g). 0,55 mÄq/g Methacrylgruppen werden gefunden (Theorie: 0,51 mÄq/g). Das auf diese Weise hergestellte Makromer ist vollständig farblos und durchsichtig und hat eine lange Lebensdauer.

BEISPIEL B-4: Makromersynthese

Der erste Schritt der unter Beispiel B-I beschriebenen Makromersynthese wird wiederholt, jedoch werden 5,0 g Fomblin/ZDOL und 2,18 g IPDI angewendet. Wenn die Reaktion vollständig ist, zeigt Mikrotitration einen Isocyanatgruppengehalt von 1,31 mÄq/g Hydroxylgruppen (Theorie: 1,36 mÄq/g).

Der zweite Schritt der unter Beispiel B-I beschriebenen Synthese wird gleichfalls analog ausgeführt, wobei das stöchiometrische Verhältnis zwischen Isocyanat-endständigem Perfluorpolyether und Hydroxypropyl-endständigem Polysiloxan 2:3 ist. Nachdem die Reaktion vollständig war und das Lösungsmittel entfernt wurde, zeigt Mikrotitration einen Gehalt von 0,2 mÄq/g Hydroxylgruppen (Theorie: 0,18 mÄq/g).

Der dritte Schritt der unter Beispiel B-I beschriebenen Synthese wird gleichfalls analog ausgeführt. IEM wird in einem genauen stöchiometrischen Verhältnis angewendet. Nach der Reaktion können keine freien Isocyanatgruppen mehr detektiert werden (Detektionsgrenze: 0,01 mÄq/g). 0,19 mÄq/g Methacrylgruppen werden gefunden (Theorie: 0,19 mÄq/g).

&bull; ··

&bull; ·

100
BEISPIEL &Bgr;-5: Herstellung von Kontaktlinsen

13,0 g Makromer von Beispiel B-I werden in 5,6 g Ethanol (Fluka, Reinheit p.a.) (70 gewichtsprozentige Lösung) gelöst. Nach vollständiger Homogenisierung der Lösung werden 5,2 g 3-Tris(trimethylsiloxy)silylpropylmethacrylat (TRIS von Shin Etsu, Produkt Nr. KF-2801), 7,8 g frisch destilliertes Dimethylacrylamid (DMA) und 160 mg Photostarter Darocur" 1173 (Ciba) zugegeben. Diese Lösung wird durch eine Teflonmembran mit einer Porenbreite von 0,45 mm unter einem Argondruck von 1 bis 2 Atmosphären filtriert. Die filtrierte Lösung wird in einem Kolben in flüssigem Stickstoff gefroren, der Kolben wird unter Hochvakuum evakuiert und die Lösung wird mit dem verschlossenen Kolben zur Raumtemperatur zurückkehren lassen. Dieser Entgasungsvorgang wird zweimal wiederholt. Der die Makromer/Comonomer-Lösung enthaltende Kolben wird dann zu einer Glovebox mit einer Inertgasatmosphäre überführt, wo die Lösung in staubfreie Kontaktlinsenformen, die aus Polypropylen hergestellt wurden, pipettiert wird. Die Formen werden verschlossen und die Polymerisationsreaktion durch UV-Bestrahlung (15 mW/cm², 5 min) mit gleichzeitigem Vernetzen bewirkt. Die Formen werden dann geöffnet und in Ethanol angeordnet unter Veranlassen, dass die erhaltenen Linsen aus den Formen herausquellen. Die Linsen werden 24 Stunden unter konstantem Spülen mit destilliertem Dichlormethan extrahiert und anschließend im Hochvakuum getrocknet. Die getrockneten Linsen werden in Phosphat gepufferter physiologischer Salzlösung in Autoklaven-resistenten Fläschchen äquilibriert, dann bei 12O⁰C 30 Minuten im Autoklaven behandelt. Alle physikalischen Datenmessungen werden an Autoklaven-behandelten Linsen ausgeführt .

Die auf diese Weise hergestellten Linsen werden durch die nachstehenden Werte charakterisiert: Sauerstoffpermeabilität (Dk) 77 Barrers (bestimmt durch das nachstehend beschriebene &ldquor;feuchte" Verfahren), Wassergehalt der äquilibrierten Linsen 32 Gew.-%, Bruchdehnung bei 35°C 360 %, EIa-

101

stizitätsmodul 3O⁰C 0,5 MPa (gemessen unter Verwendung eines Minimat von Polymer Laboratories GB).

&ldquor;Feucht"messung der Sauerstoffpermeabilität:

Die Sauerstoffpermeabilität eines Materials wird durch das coulometrische Verfahren bestimmt. Dazu werden Linsen vor der Autoklavenbehandlung in einer Halterung festgeklammert und dann auf der Oberseite mit einer Wasserschicht von 2 cm bedeckt. Ein Gasgemisch, umfassend 21 % Sauerstoff und 79 % Stickstoff, wird kontinuierlich unter Rühren durch die Wasserschicht geleitet. Der Sauerstoff, der durch die Linse diffundiert, wird unter Verwendung eines coulometrischen Detektors gemessen. Die Referenzwerte sind jene, die an kommerziell erhältlichen Kontaktlinsen unter Verwendung dieses Verfahrens gemessen werden. Cibasoft® (CIBA-Vision, HEMA-Linse) ergibt eine Messung von ungefähr 7-10 Barrers und Excelens® (CIBA-Vision, PVA-Linse) ergibt eine Messung von ungefähr 22 Barrers.

Leider wird die Sauerstoffpermeabilität von beispielsweise Kontaktlinsen häufig in der Literatur als ein bloßer Dk-Wert ohne weitere Definition angegeben und häufig ohne die Angabe von Referenzmaterial. Dies sind gewöhnlich Werte, die an Trockenmaterial (Trockenmessung) bestimmt werden. Eine Vergleichsmessung der Sauerstoffpermeabilität von Polymer B-5 zeigt die Unterschiede:

a) &ldquor;Feucht"messung: 77 Barrers, jedoch b) Trockenmessung: 15 8 Barrers

BEISPIEL B-6

Das unter Beispiel B-5 für die Herstellung von Kontaktlinsen beschriebene Verfahren wird wiederholt, jedoch hat das Gemisch von Comonomeren die nachstehende Zusammensetzung (in Gewichtsprozent):

55 % Makromer von Beispiel B-I

22 % TRIS

22,5 % DMA

102

0,5% Blemer® QA

BEISPIEL B-7

Das unter Beispiel B-5 für die Herstellung von Kontaktlinsen beschriebene Verfahren wird wiederholt, jedoch hat das Gemisch von Comonomeren die nachstehende Zusammensetzung (in Gewichtsprozent):

55 % Makromer von Beispiel B-I

22 % TRIS

23 % DMA

BEISPIEL B-8

Analog zu Beispiel B-5 (in Gewichtsprozent):
40 % Makromer von Beispiel B-I
30 % TRIS
30 % DMA

BEISPIEL B-9

Das unter B-5 für die Herstellung von Kontaktlinsen beschriebene Verfahren wird wiederholt, jedoch wird eine 70-gewichtsprozentige Lösung des Makromers in Toluol anstelle der vorstehend beschriebenen 75-gewichtsprozentigen Lösung in Ethanol verwendet. Das Gemisch der Comonomere hat die nachstehende Zusammensetzung (in Gewichtsprozent):

55 % Makromer von Beispiel B-I

22 % TRIS

23 % DMA

BEISPIEL B-10

Das unter B-5 für die Herstellung von Kontaktlinsen beschriebene Verfahren wird wiederholt, jedoch wird eine 70-gewichtsprozentige Lösung des Makromers in Octamethylcyclotetrasiloxan anstelle der vorstehend beschriebenen 75-gewichtsprozentigen Lösung in Ethanol verwendet. Das Gemisch der Comonomere hat die nachstehende Zusammensetzung (in Gewichtsprozent) :

103

55 % Makromer von Beispiel B-I

22 % TRIS

23 % DMA

Die physikalischen Messdaten für die Kontaktlinsenmaterialien aus Beispielen B-5 bis B-IO (O₂ Dk-Wert, Feuchtverfahren) werden in TABELLE B-I wiedergegeben:

TABELLE B-I

Beispiel	Wassergehalt [%]	Dk [Barrers]	Elastizitätsmodul [MPA]	Bruchdehnung [%]
B-5	32	77	0,5	360
B-6	23,8	110	1,1	160
B-7	19,5	110	0,6	130
B-8	30, 9	81	0,3	300
B-9	30
B-IO	25

BEISPIEL B-Il

Etwa 10,0 g des Makromers von Beispiel B-I werden in 3,3 g Ethanol (Fluka, Reinheit p.a.) gelöst. Nach vollständiger Homogenisierung der Lösung werden etwa 4,0 g 3-Tris-(trimethylsiloxy)silylpropylmethacrylat (TRIS von Shin Etsu, Produkt Nr. KF-2801), etwa 5,9 g frisch destilliertes Dimethylacrylamid (DMA), etwa 0,1 g Blemer® QA (ein Methacrylat mit quaternären Ammoniumsubstituenten, Linz Chemie) und etwa 100 mg Photostarter Darocure® 1173 (Ciba) zugegeben. Die Lösung wird durch eine Teflonmembran mit einer Porenbreite von 0,45 mm unter einem Argondruck von etwa 1 bis 2 Atmosphären filtriert.

Die filtrierte Lösung wird in einem Kolben in flüssigem Stickstoff gefroren, der Kolben wird unter Hochvakuum evakuiert und die Lösung wird mit dem verschlossenen Kolben zur Raumtemperatur zurückkehren lassen. Dieser Entgasungsvorgang wird zweimal wiederholt. Der die Makromer/Comonomer-Lösung enthaltende Kolben wird dann in eine Glovebox mit einer Inertgasatmosphäre überführt, worin die Lösung in staubfreie Polypropylen-Kontaktlinsenformen pipettiert wird. Die Formen werden verschlossen und die Polymerisationsreaktion wird durch UV-Bestrahlung unter gleichzeitigem Vernetzen be-

wirkt. Die Formen werden dann geöffnet und in Isopropylalkohol angeordnet unter Veranlassen, dass die erhaltenen Linsen aus den Formen quellen. Die Linsen werden etwa 24 Stunden mit nahezu konstantem Spülen von Isopropylalkohol extrahiert. Anschließend werden die Linsen unter Hochvakuum getrocknet.

Die getrockneten Kontaktlinsen werden in Autoklavenresistenten Fläschchen in Phosphat gepufferter physiologischer Salzlösung äquilibriert und dann bei etwa 12O⁰C 30 Minuten in einem Autoklaven behandelt. Die physikalischen Messdaten für die im Autoklaven behandelte Linse werden nachstehend wiedergegeben:
^ Dk [Barrers]: 93

Wassergehalt [%] : 20,3 %

Elastizitätsmodul [MPa] 0,96

BEISPIEL B-12

Die Linsen werden gemäß dem in Beispiel B-Il beschriebenen Verfahren hergestellt, jedoch werden sie anschließend wie nachstehend oberflächenbehandelt. Die getrockneten Linsen werden in eine Teflonbeschichtungsapparatur überführt, worin sie in einem Methan/"Luft"gemisch (&ldquor;Luft", wie hierin verwendet, bedeutet 79 % Stickstoff und 21 % Sauerstoff) für einen Zeitraum von etwa 5 Minuten behandelt werden. Die Apparatur und das Plasmabehandlungsverfahren sind von H. Yasuda in &ldquor;Plasma Polymerization", Academic Press, Orlando, Florida (1985), Seiten 319 ff. beschrieben.

Die plasmabehandelten Kontaktlinsen werden in Autoklaven-resistenten Fläschchen in Phosphat gepufferter physiologischer Salzlösung äquilibriert und dann 3 0 Minuten bei etwa 120⁰C im Autoklaven behandelt. Physikalische Messdaten für die plasmabeschichtete im Autoklaven behandelte Linse werden nachstehend wiedergegeben:

Dk [Barrers]: 88

Wassergehalt [%] : 21,8 %

Elastizitätsmodul [MPa] 1,03

BEISPIEL B-13

Linsen werden gemäß dem in Beispiel B-5 beschriebenen Verfahren hergestellt, jedoch hat das Gemisch der Comonomere die nachstehende Zusammensetzung in Gewichtsprozent:
Makromer von Beispiel B-I: 60 %
TRIS: 25 %

DMA: 15 %

BEISPIEL B-14

Linsen werden gemäß dem in Beispiel B-6 beschriebenen Verfahren hergestellt mit der gleichen Zusammensetzung, jedoch werden die Comonomere in staubfreie Kontaktlinsenformen bei Umgebungsluftatmosphäre ausgegeben.

BEISPIEL C-I

Reaktion von &agr;, co-Bis-aminopropyl-dimethoxypolysiloxan mit D(+)Gluconsäure-d-lacton:

Vor der Reaktion wurde für die Synthese (X-22-161-C, Shin Etsu, JP) angewendetes aminofunktionalisiertes Polydimethylsiloxan in Acetonitril fein dispergiert, extrahiert und anschließend Molekulardestillation unterzogen.

Die nachstehende Reaktion findet unter Ausschluss von H₂O statt. 200 g gereinigtes aminofunktionalisiertes Polydimethylsiloxan (0,375 mÄq NH₂/g, Mn (VPO) 3400-3900 (VPO: Vapour Pressure Osmometry, Dampfdruckosmometrie)), gelöst in 200 ml absolutem THF, werden langsam tropfenweise zu einer Suspension von 13,35 g (75 mMol) D(+)Gluconsäure-d-lacton in 50 ml absolutem THF gegeben und das Gemisch wird bei 40⁰C etwa 24 Stunden gerührt, bis das Lacton vollständig umgesetzt ist. (Verfolgen der Reaktion durch Dünnschichtchromatographie (DC: Kieselgel; i-Propanol/H₂0/Essigsäureethylester 6:3:1, Anfärben mit Ce(IV) SuIfat/Phosphoromolybdän-Säurelösung (CPS-Reagenz)). Nach der Reaktion wird die Reaktionslösung zur Trockne konzentriert und der Rückstand unter 3 Pa (0,03 mbar) 48 Stunden getrocknet. 213,3 g &agr;,&ohgr;-Bis(3-gluconamidopropyl)-poly-dimethylsiloxan werden erhalten. Titration der

106

Aminogruppen mit Perchlorsäure zeigt einen Umsatz der Aminogruppen von mehr als 99,8 %.

Reaktion von o^co-Bis-B-gluconamidopropyldimethylpolysiloxan mit IEM:

Das vorstehend erhaltene Produkt (213,3 g) wird in 800 ml absolutem THF gelöst und die Lösung wird mit der Zugabe von katalytischen Mengen Dibutylzinndilaurat (DBTDL) auf 40⁰C erhitzt. 14 g (90 mMol) IEM in 20 ml absolutem THF werden tropfenweise zu dieser Lösung innerhalb eines Zeitraums von etwa 4 Stunden gegeben. Dies entspricht einer Konzentration von 1,2 Äquivalenten IEM pro Gluconamideinheit. Die Reaktion wird im Verlauf von 48 Stunden (Verfolgen der Reaktion durch IR-Spektroskopie-Detektion der NCO-Banden) ausgeführt. Die Reaktionslösung wird konzentriert und das Produkt in einem braunen Glaskolben unter 3 Pa (0,03 mbar) für 24 Stunden unter Kühlen mit Eis getrocknet. 227,2 g eines farblosen kautschukartigen elastischen Produkts mit hoher optischer Transparenz verbleiben.

BEISPIEL C-2 bis C-7

Weitere Aminopropyldimethylpolysiloxane (PDMS) werden mit einer anderen Menge von Gluconolacton und Konzentrationen an IEM analog zu Beispiel C-I umgesetzt. Die Beispiele werden in Tabelle C-I zusammengefasst:

TABELLE C-I

Bei spiel	Poly(dimethylsiloxan) [PDMS]	Art	Mn	NH2*	Menge der Charge	PDMS g (mMol NH2)	GIu g (mMol)	IEM g (mMol)
C-I	Name	end.	3400	2	200 (75)	13,4 (75)	14,0 (90,0)
C-2	X-22-161-C	end.	3400	2	200 (74)	13,4 (75)	25,7 (165,0)
C-3	X-22-1S1-C	end.	3400	2	200 (75)	13,4 (75)	29,2 (187,5)
C-4	X-22-161-C	seit.	1200	1
C-5	PS 813	seit.	3150	2,6
C-6	GP 4	seit.	5960	3
C-7	GP 6	seit.	9700	4,7	200 (98)	17,5 (98)	18,2 (117,4)
KF 8003

107

Legende:

X-22-161-C und KF 8003 sind Produkte von Shin Etsu (Japan), PS 813 ist ein Produkt von Petrarch-H is, GP 4 nd GP 6 sind Produkte von Genesee.

* Aminogruppen pro Makromerkette

GIu: D(+)Gluconsäure-d-lacton

end.: endständig

seit.: seitenständig

BEISPIEL C-8

Die Reaktion wird gemäß Beispiel C-I ausgeführt, jedoch an Stelle von D(+)Gluconsäure-d-lacton werden 75 mMol Lactobionsäure-1,5-lacton, suspendiert in 50 ml absolutem THF, tropfenweise zu einer Lösung von aminofunktionalisiertem Polydimethylsiloxan (X-22-161-C) in 180 ml absolutem THF und 20 ml DMSO (Reinheit 99 %) gegeben. Die Titration der Aminogruppen mit Perchlorsäure weist einen Reaktionsumsatz von 99 % (< 0,01 rtiÄq. NH₂/g) aus. Auch hier wird ein farbloses optisch durchsichtiges Makromer erhalten.

BEISPIEL C-9 und C-10

Die Reaktionen werden analog zu Beispiel C-I ausgeführt . Jedoch wird der Katalysator notwendigerweise für die Zugabe des Isocyanats zu den Hydroxylgruppen variiert. Anstelle von DBTDL werden katalytische Mengen von 1,4-Diazabicylco[2.2.2]octan (DABCO) oder 4-Dimethylaminopyridin (DMAP) zugegeben und die Reaktion wird wie unter Beispiel C-I beschrieben fortgesetzt. In beiden Fällen ergibt sich ein optisch durchsichtiges, farbloses kautschukartiges elastomeres Makromer in der entsprechenden Weise zu Beispiel C-I.

BEISPIEL C-Il

Die Reaktion wird analog zu Beispiel C-I ausgeführt. In einer Beispiel C-8 entsprechenden Weise werden 0,1 Mol Lactobionsäure-1,5-lacton in 50 ml absolutem THF suspendiert und die Suspension wird tropfenweise zu einer Lösung von

aminofunktionalisiertem Polydimethylsiloxan (KF-8003) in 180 ml absolutem THF und 20 ml DMSO (rein, 99 %) gegeben. Die Reaktionszeit wird auf etwa 48 Stunden erhöht. Ein Restgehalt von 0,07 mÄq von NH₂/g kann detektiert werden und wird vollständig durch Zugabe der entsprechenden molaren Menge an D(+)Glu-consäure-d-lacton zu der Reaktionslösung umgesetzt. Das farblose hochtransparente Produkt hat einen Restgehalt an Aminogruppen kleiner 0,01 mÄq/g.

BEISPIEL C-12

52,09 g (9,78 mMol) von gereinigtem aminofunktionalisiertem Polydimethylsiloxan (X-22-161-C, Shin Etsu, JP), gelöst in 110 ml absolutem THF, werden anfänglich zu dem Reaktionsgefäß unter einer Inertgasatmosphäre gegeben und 1,14 g (6,52 mMol) D-Glucaro-1,4;6,3-dilacton, gelöst in 20 ml absolutem THF, werden zugegeben. Die Reaktionslösung wird bei Raumtemperatur 15 Stunden gerührt und dann in einer Weise entsprechend Beispiel C-I aufgearbeitet. Der Amingehalt ist 0,134 mÄq/g. Die endständigen Aminogruppen des erhaltenen Pentablockmakromers werden mit Gluconolacton in dem nachfolgenden Reaktionsschritt umgesetzt. 41,84 g (5,146 mÄq NH₂) des vorstehenden Makromers und 0,197 g (5,15 mMol) D(+)Gluconsäure-d-lacton werden in 300 ml absolutem THF suspendiert und die Suspension unter Stickstoff für 40⁰C 18 Stunden gerührt. Die filtrierte Lösung wird dann konzentriert und der Rückstand wird unter 3 Pa (0,03 mbar) 48 Stunden getrocknet. Eine hochviskose optisch durchsichtige Substanz mit einem restlichen Gehalt an Aminogruppen von 0,013 mÄq/g ergibt sich.

BEISPIEL C-13
Herstellung eines amino- und perfluoralkylfunktionalisierten

Polydimethylsiloxans

3,0 ml absolutes Toluol werden zu 15 g Poly(dimethylsiloxan-co-methylhydro-siloxan) [Bayer Silopren U-230; 10000 g/Mol; 2,3 mMol Si-H/g] gegeben und 1,72 g (9,2 mMol)

Allylphthalimid [CAS Reg. Nr. 5428-09-1] werden dann zugesetzt. Das Gemisch wird einige Male gefroren und der Kolben evakuiert und dann erneut auf Raumtemperatur gebracht. Der Kolben wird dann mit Argon behandelt, 0,7 ml einer 0,005 molaren Lösung Lamoreux-Katalysator (hergestellt gemäß US 3220972, General Electric) in absolutem Toluol (100 ppm Pt/Mol Si-H) werden zugegeben und das Gemisch wird auf 80⁰C erhitzt. Nach einer Reaktionszeit von einer halben Stunde wird eine farblose durchsichtig bis leicht trübe Lösung erhalten, wobei das NMR-Spektrum davon keine Resonanzen von Allylwasserstoffatomen mehr zeigt.

Anschließend werden 6,2 g (15,3 mMol) entgaster Al-IyI-IH,IH,2H,2H-perfluoroctylether langsam zugegeben und das Gemisch 2 Stunden bei 80⁰C gerührt. Ein ¹H-NMR-Spektrum zeigt nun eine stark geschwächte Resonanz der SI-H-Funktion bei 4,6 ppm und eine intensive Resonanz bei 0,5 ppm, die von Si-CH₂-Wasserstoffatomen stammt.

3,0 ml 1-Hexen werden dann zugegeben, um die verbleibenden ^Si-&EEgr;-Gruppen umzusetzen, die sonst Vernetzen des Polymers, wenn später Luft im Überschuss vorliegt, verursachen könnten. Das Gemisch wird bei 80⁰C für eine halbe Stunde weiter gerührt. Das Reaktionsgemisch wird dann über Nacht stehen lassen, das Produkt wird über eine Kieselgelsäule mit Hexan/Essigsäureethylester (3:2) gereinigt, das Lösungsmittel wird abgestreift und das Makromer unter Hochvakuum getrocknet . Ein farbloses durchsichtiges viskoses Produkt wird erhalten. Das auf diese Weise gereinigte Makromer wird in 2 0 ml Hexan aufgenommen, 20 ml Methylamin [33 % in Ethanol] werden zugegeben und das Gemisch wird auf 40⁰C erhitzt. Nach 10 bis 15 Minuten trennt sich ein weißer voluminöser Niederschlag ab. Nach 3 0 Minuten wird die Suspension gekühlt und filtriert und der Niederschlag wird mit etwas Hexan gewaschen. Das FiI-trat wird eingedampft und der Rückstand wird dann unter Hochvakuum getrocknet. Anschließend wird der Gehalt an Aminogruppen durch Titrimetrie (Perchlorsäure) bestimmt.

110

Das erhaltene Makromer ist durchsichtig und viskos. Der Aminogruppengehalt ist 78,6 % der Theorie. Die Gesamtausbeute an Makromer nach der chromatographischen Reinigung ist 75 %.

Herstellung eines Gluconamids

17,3 g (entsprechend einem Amingehalt von 5,4 mÄq) dieses Aminoalkyl-substituierten Produkts werden in 20 ml trockenem THF gelöst. Die Lösung wird wiederholt gefroren, entgast und mit Argon behandelt. Alle nachstehenden Vorgänge werden in einer Argonatmosphäre ausgeführt. 712 mg D(+)Gluconsäure-d-lacton (4 mMol) werden dann zugegeben. Aufgrund der niedrigen Löslichkeit des Lactons wird anfänglich eine Suspension erhalten. Nach Rühren über Nacht bei 50⁰C wird die Lösung durchsichtig und das Lacton ist vollständig verbraucht worden. Die verbleibende stöchiometrische Menge an D(+)Gluconsäure-d-lacton (260 mg, 1,46 mMol) wird dann zugegeben und das Gemisch wird erneut über Nacht bei 50⁰C gerührt. Eine Spur von nicht umgesetztem Lacton wird beobachtet. Die Vervollständigung der Reaktion wird mit Hilfe von Dünnschichtchromatographie an Kieselgelplatten mit der mobilen Phase 1-Propanol/Essigsäureethylester/Wasser (6:1:3) verfolgt. Die Kieselgelplatten werden mit Hilfe von Cer(IV)sulfat/Phosphormolybdänsäurelösung entwickelt. Anschließende Titration an Aminogruppen ergibt einen restlichen Aminogehalt von < 0,1 %. Nach Filtration und Entfernen des Lösungsmittels durch Destillation wird ein hochviskoses durchsichtiges Makromer mit 0,2 95 mÄq. Gluconamid pro Gramm Makromer erhalten.

BEISPIEL C-14

Vor der Polymerisation werden die angewendeten Acrylate, Acrylsäureisobutylester (IBA), N,N-Dimethylacrylamid (DMA) und 3-Methacryloyloxypropyl-tris(trimethylsilyloxy)-silan (TRIS) jeweils durch Destillation von den Inhibitoren befreit. 0,32 g (2,76 mMol) IBA, 0,80 g (8,1 mMol) DMA und 1,44 g (3,4 mMol) TRIS werden in einen 5 0-ml-Rundkolben ein-

gewogen und der Kolben wird mit N₂ für eine halbe Stunde unter Kühlen mit Eis gespült. 1,44 g Makromer von Beispiel C-I werden unter Stickstoff zu dem Rundkolben überführt, unter 3 Pa (0,03 mbar) für 24 Stunden entgast und dann in 2,7 g Ethanol gelöst, das eine halbe Stunde vorher mit N₂ gespült wurde. Die anschließende Herstellung der Proben und die Polymerisation werden in einer Glovebox unter Ausschluss von Sauerstoff durchgeführt. Das vorstehende Monomergemisch und die Makromerlösung von Beispiel C-I werden vermischt unter Zugabe von 0,012 g (0,21 mMol) Carocur® 1173 und das Gemisch wird Mikrofiltration (0,45 mm Filter) unterzogen. 180 &mgr;&idiagr; dieses Gemisches werden in eine Polypropylenform eingeführt, die dann mit einem geeigneten Deckel aus Polypropylen verschlossen wird. Das Gemisch wird anschließend mit einer UV-AQuecksilber-Hochdrucklampe in einer Stickstoffatmosphäre in einem UV-Ofen, der dafür ausgestattet ist, 5 Minuten bestrahlt. Die Lampen (5 jeweils der Marke TLK 40W/10R, Philips) sind oberhalb und unterhalb der Halterung eingesetzt. Die Strahlungsintensität ist 14,5 mW/cm².

Die Polypropylenform wird geöffnet und die fertigen Scheiben oder Linsen werden durch Vollsaugen mit Hilfe eines Lösungsmittelgemisches von Methylenchlorid und Ethanol (2:3) entfernt. Die Linsen und Scheiben werden in Ethanol bei Raumtemperatur in speziellen Polypropylenkäfigen für 48 Stunden extrahiert und dann bei 40⁰C unter 10 Pa (0,1 mbar) 24 Stunden (unter Autoklavenbehandlung bei 120⁰C 3 0 Minuten) getrocknet. Die Scheibe zeigt einen Elastizitätsmodul von 1,1 MPa, eine Sauerstoffpermeabilität von 183 Barrers und eine Härte (Shore A) von 53.

BEISPIEL C-15 bis C-19

Weitere Polymere werden in einer Weise entsprechend Beispiel C-14 (Zusammensetzung in Gewichtsprozent) hergestellt. Tabelle C-II zeigt Beispiele C-15 bis C-19 und die Eigenschaften der erhaltenen Materialien, die an den Scheiben gemessen werden.

TABELLE C-II

Bei spiel	Wasser gehalt [%]	Makromer von Bei spiel	Makromer Gewichts prozent	DMA Gewichts prozent	TRIS Gewichts prozent	Elastizi tätsmodul [MPa]	Dk [Bar- rers]
C-15	nicht getestet	C-3	32,8	30*	37,2	-	-
C-16	19,9	C-3	32,9	34,3	32,7	0, 7	84
C-17	25,1	C-3	39,3	34,3	36,4	0,9	72
C-18	17,5	C-3	35,7	34,3	30,0	0,7	100
C-19	23,4	C-3	33,3	33,3	33,4	0,7	96

Legende:

DMA: &Ngr;,&Ngr;-Dimethylacrylaraid

TRIS: 3-Methacryloyloxypropyl-tris(trimethylsilyloxy)silan

*: anstelle von DMA wurde in diesem Beispiel DMEA (Acrylsäure-2-dimethylaminoethylester) verwendet

BEISPIEL C-20: Unbeschichtete Kontaktlinse

Eine Kontaktlinse wird in einer Weise entsprechend Beispiel C-14 hergestellt unter Verwendung von Makromer aus Beispiel C-3 mit der nachstehenden Zusammensetzung in Gew.-%-Sätzen:

Makromer 3 3,3

DMA: 3 3,3

TRIS: 33,4

Die Linse hat einen Dk-Wert von etwa 94 und einen Wassergehalt von etwa 20,0 Gew.-%. Die Ergebnisse werden in Tabelle C-III für die Zusammensetzung zusammen mit den Eigenschaften der beschichteten Linse wiedergegeben.

BEISPIEL C-21: Plasmabehandelte Kontaktlinse
Getrocknete Linsen, hergestellt gemäß den Verfahren beschrieben in Beispiel C-20, werden in eine Plasmabeschichtungsapparatur überführt, wo die Linsen in einem Methan/ "Luft"gemisch (&ldquor;Luft" wie hierin verwendet bedeutet 79 % Stickstoff und 21 % Sauerstoff) oberflächenbehandelt werden.

Die Apparatur und Plasmabehandlungsverfahren werden von H. Yasuda in &ldquor;Plasma Polymerization", Academic Press, Orlando, Florida (1985), Seiten 319 ff. beschrieben.

Die getrockneten plasmabehandelten Kontaktlinsen werden in Autoklaven-resistenten Fläschchen in phosphatgepufferter physiologischer Salzlösung äquilibriert und dann 30 Minuten bei etwa 120⁰C im Autoklaven behandelt. Die plasmabehandelte, autoklavenbehandelte Linse hat einen Dk-Wert [Barrers] von 90 und einen Wassergehalt von 21,5 %. Die Ergebnisse werden zum Vergleich in Tabelle C-III zusammen mit den Eigenschaften der beschichteten Linse wiedergegeben.

Tabelle C-III

Beispiel	Oberflächentyp	Dk-Wert [Barrers]	Wassergehalt [%]
C-20	unbehandelt	94	20,0
C-21	plasmabehandelt	90	21,5

BEISPIEL C-22

Die Synthese dieses Polymers entspricht Beispiel C-14 mit der nachstehenden Comonomer-Zusammensetzung: Beispiel C-3-Makromer/TRIS/DMA: 32,8 %/32,6 %/34,2 % (in Gewichtsprozentsätzen) und Zugabe von 0,4 Gew.-% Trimethylammonium-2-hydroxypropylmethacrylathydrochlorid (Blemer® QA, Nippon Oil Corp.). Das Polymer hat einen Modul von 0,9 MPa und eine Sauerstoffpermeabilität von 82 Barrers. Der Wassergehalt ist 25,1 % (nach 30 Minuten Autoklavenbehandlung bei 12O⁰C). Zum Vergleich war der Wassergehalt von Beispiel C-16 mit einer sehr ähnlichen Comonomerzusammensetzung (keine Zugabe von Blemer® QA) 20 %.

BEISPIEL C-23

Das Polymer wird analog zu Beispiel C-14 hergestellt, jedoch wird die Polymerisation in Masse ausgeführt, was bedeutet ohne Zugabe von Ethanol. Die Zusammensetzung der Comonomere und die Materialeigenschaften des synthetisierten Polymers, gemessen auf Scheiben, wird nachstehend angegeben.

Beispiel C-7-Makromer: IBA:

41 23

1-Vinyl-2-pyrrolidon (NVP): 24 %
Acrylnitril (AN): 12 %

Die Scheibenhärte (Shore A) ist 68.

BEISPIEL C-24

Die Polymerisation wird gemäß Beispiel C-14 ausgeführt, jedoch mit der nachstehenden geänderten Comonomer-Zusammensetzung: Makromer von Beispiel C-7/IBA/TRIS 2 0 %/l9 %/60 % und 1 % (in Gewichtsprozentsätzen) von Bis(3-methacryloyloxypropyl) tetramethyldisiloxan. Ein optisch durchsichtiges Polymer mit einem Elastizitätsmodul von 0,4 MPa, einer Sauerstoffpermeabilität von 241 Barrers und einer Härte (Shore A) von 42 wird erhalten.

BEISPIELE C-25 bis C-27

Die Kontaktlinsen werden gemäß dem in Beispiel C-14 beschriebenen Verfahren hergestellt. Die Zusammensetzungen in Gewichtsprozentsätzen sind wie nachstehend:

Beispiel	Makromer	Makromer Gewichts prozent	IBA Ge wichts prozent	DMA Ge wichts prozent	TRIS Ge wichts prozent	HFBA Ge wichts prozent
C-25	C-3	36,0	8,0	20,0	36,0	-
C-2S	C-2	35,0	5,0	20,0	35,0	5,0
C-27	C-3	32,8	-	30,0	37,2	-

worin IBA Isobutylacrylat darstellt,

DMA &Ngr;,&Ngr;-Dimethylacrylamid darstellt,

TRIS 3-Methacryloyloxypropyl-tris(trimethylsiloxy)si
lan darstellt,

HFBA Acrylsäure-2,2,3,4,4,4-hexafluorbutylester dar stellt.

BEISPIEL C-28

Die Polymerisation wird gemäß Beispiel C-14 ausgeführt, jedoch mit der nachstehend geänderten Comonomerzusam-

mensetzung: Makromer von Beispiel C-l/DMA/TRIS 33,3 %/33,3 %/33,3 %. Ein optisch durchsichtiges Polymer wird erhalten.

BEISPIEL D-I: Makromersynthese

In einer trockenen Box unter Stickstoffatmosphäre werden etwa 200 g trocknes PDMS Dipropoxyethanol (Shin-Etsu) in einen Behälter gegeben. Methacrylsäureisocyanatoethylester (IEM) in einer Menge gleich etwa 2 Mol pro Mol PDMS Dialkanol wird zu dem Behälter gegeben. Etwa 0,1 Gew.-% Dibutylzinndilaurat- (DBTL) Katalysator, bezogen auf das PDMS-Dialkanol-Gewicht, werden zu dem Behälter zusammen mit einem Stabrührer gegeben. Der Behälter wird in ein Ölbad auf einer Rührplatte getaucht und mit einer Klammer befestigt. Ein Strom von UPC-Luft bei etwa 2 psig wird über das Gemisch geleitet. Das Gemisch wird bei Raumtemperatur (etwa 22°C) etwa 24 Stunden gerührt. Ein iteratives Verfahren folgt, in dem das Gemisch auf Isocyanatgehalt analysiert wird und IEM wird zugegeben, wenn das PDMS-Dialkoxyalkanol nicht vollständig umgesetzt wurde. Das Gemisch wird etwa weitere 24 Stunden gerührt. Das hergestellte Makromer ist ein Siloxan enthaltendes Makromer.

BEISPIEL D-2: Linsenherstellung

Ein Vorpolymerisationsgemisch wird durch Vermischen von etwa 56 g Makromer von Beispiel D-I, etwa 14 g TRIS, etwa 2 9 g &Ngr;,&Ngr;-Dimethylacrylamid (DMA), etwa 1 g Methacrylsäure, etwa 0,5 g Darocur®. 1173-Photostarter und etwa 20 g Hexanol hergestellt. Das Gemisch wird für etwa 20 Minuten bei Raumtemperatur gerührt. Nun wird das Gemisch über eine Reihe von Gefrier- und Auftauschritten entgast. Der Behälter wird in einem flüssigen Stickstoffbad angeordnet, bis sich das Gemisch verfestigt. Ein Vakuum wird auf dem Behälter bei einem Druck von etwa 200 Millitorr oder weniger für etwa 5 Minuten angewendet. Dann wird der Behälter in einem Bad mit Wasser bei Raumtemperatur angeordnet, bis das Gemisch wieder flüssig ist. Dieses Verfahren wird insgesamt dreimal wiederholt. Das Gemisch wird dann polymerisiert unter Bildung von Kontaktlin-

116

sen. Das Vorpolymerisationsgemisch wird in Polypropylenkontaktlinsenformen in einer Stickstoffatmosphäre gegossen. Die Polymerisation wird durch Anwenden von UV-Strahlung (etwa 4 bis 6 mW/cm²) für einen Zeitraum von etwa 15 Minuten bewirkt. Die erhaltene vollständig hydratisierte Kontaktlinse hat einen Wassergehalt von etwa 23 %. Die Linse hat einen Dk-Wert von etwa 115 Barrers und einen Elastizitätsmodul von etwa 2 MPa.

BEISPIEL D-3: Linsenherstellung

Eine Kontaktlinse wird gemäß dem in D-2 beschriebenen Verfahren hergestellt mit dem Unterschied, dass die Zusammensetzung etwa 50 % Makromer von Beispiel D-I, etwa 20 % TRIS und etwa 30 % DMA ist. Die erhaltene vollständig hydratisierte Kontaktlinse hat einen Wassergehalt von etwa 20 %. Die Linse hat einen Dk-Wert von etwa 118 Barrers und einen Elastizitätsmodul von etwa 1,8 MPa.

BEISPIEL E-I (Material A)

Eine Kontaktlinse wird im Wesentlichen gemäß dem in Beispiel A-2 beschriebenen Verfahren hergestellt. Vor der Polymerisation wird das Vorpolymerisationsgemisch durch Kühlen des Vorpolymerisationsgemisches mit flüssigem Stickstoff, bis das Gemisch verfestigt, und sich nahe flüssiger Stickstofftemperatur befindet, anschließend Anwenden eines Vakuums (etwa 0,1 mm Hg) auf das verfestigte Vorpolymergemisch, Unterbrechen des Vakuums und Auftauen des Vorpolymergemisches, bis das Gemisch erneut in flüssiger Form vorliegt, entgast. Dieses Entgasungsverfahren wird insgesamt dreimal an dem Vorpolymerisationsgemisch durchgeführt. Das Vorpolymerisationsgemisch wird in Stickstoffatmosphäre gehärtet unter Bildung der Kontaktlinse. Die gehärtete Linse hat einen Gleichgewichtswassergehalt von etwa 19 %. Anschließend an das Härten wird die Linse für etwa 10 Minuten in einer Atmosphäre von Methan und Luft bei einem 2:1 CH₄: Luft Volumen: Volumen-Verhältnis

117

plasmabehandelt. Der Arbeitsdruck des Gases ist etwa 50 MiI-litorr. Die Plasmabehandlung wird in einer Plasmapolymerisationsapparatur LCVD-20-400A (Plasmacarb, Bedford, Massachusetts) durchgeführt. Der Ionoton Ion Permeability Coefficient der Linse ist 0,81 &khgr; &Igr;&Ogr;"³ cm²/s. Klinische Prüfung zeigt, dass sich die Linse auf dem menschlichen Auge bewegt. Siehe Tabelle E für eine Zusammenfassung der Ergebnisse.

BEISPIEL E-2 (Material B)

Eine Kontaktlinse wird im Wesentlichen gemäß dem in Beispiel B-IO beschriebenen Verfahren hergestellt. Vor der Polymerisation wird Stickstoffgas durch das Vorpolymergemisch geblasen, um Sauerstoff aus dem Vorpolymergemisch zu entfernen. Das Vorpolymergemisch wird in einer Stickstoffatmosphäre gehärtet, um die Kontaktlinse zu bilden. Die gehärtete Kontaktlinse hat einen Gleichgewichtswassergehalt von etwa 26 Gew.-%. Kein Beschichten wird auf die Oberfläche angewendet. Der Ionoton Ion Permeability Coefficient der Linse ist -0,063 &khgr; 10~³ cm²/s. Klinische Prüfung zeigt, dass sich die Linse nicht auf menschlichem Auge bewegt. Siehe Tabelle E für eine Zusammenfassung der Ergebnisse.

BEISPIEL E-3 (Material B)

Eine Kontaktlinse wird im Wesentlichen gemäß dem in Beispiel B-12 beschriebenen Verfahren hergestellt. Vor der Polymerisation wird das Vorpolymerisationsgemisch durch wiederholtes Gefrier-Auftau-Verfahren von Beispiel E-I entgast. Das Vorpolymergemisch wird in einer Stickstoffatmosphäre gehärtet, um die Kontaktlinse zu bilden. Die gehärtete Linse hat einen Gleichgewichtswassergehalt von etwa 30 Gew.-%. Anschließend an das Härten wird die Linse für etwa 3 Minuten in einer Methan- und Luft-Atmosphäre bei 2:1 CH₄:Luftvolumenverhältnis plasmabehandelt. Der Ionoton Ion Permeability Coefficient der Linse ist 0,50 &khgr; &Igr;&Ogr;"³ cm²/s. Klinische Prüfung

118

zeigt, dass sich die Linse auf dem menschlichen Auge bewegt. Siehe Tabelle E für die Zusammenfassung der Ergebnisse.

BEISPIEL E-4 (Material B)

Eine Kontaktlinse wird im Wesentlichen gemäß dem in Beispiel B-12 beschriebenen Verfahren hergestellt. Vor der Polymerisation wird das Vorpolymerisationsgemisch durch wiederholtes Gefrier-Auftau-Verfahren von Beispiel E-I entgast. Das Vorpolymergemisch wird in einer Stickstoffatmosphäre gehärtet, um die Kontaktlinse zu bilden. Die gehärtete Linse hat einen Gleichgewichtswassergehalt von etwa 30 Gew.-%. Anschließend an das Härten wird die Linse für etwa 5 Minuten in einer Methan- und Luft-Atmosphäre bei 2:1 CH₄:Luftvolumenverhältnis plasmabehandelt. Der Ionoton Ion Permeability Coefficient der Linse ist 0,47 &khgr; &Igr;&Ogr;"³ cm²/s. Klinische Prüfung zeigt, dass sich die Linse auf dem menschlichen Auge bewegt. Siehe Tabelle E für die Zusammenfassung der Ergebnisse.

BEISPIEL E-5 (Material B)

Eine Kontaktlinse wird im Wesentlichen gemäß dem in Beispiel B-12 beschriebenen Verfahren hergestellt. Vor der Polymerisation wird das Vorpolymerisationsgemisch durch wiederholtes Gefrier-Auftau-Verfahren von Beispiel E-I entgast. Das Vorpolymergemisch wird in einer Stickstoffatmosphäre gehärtet, um die Kontaktlinse zu bilden. Die gehärtete Linse hat einen Gleichgewichtswassergehalt von etwa 3 0 Gew.-%. Anschließend an das Härten wird die Linse für etwa 7,5 Minuten in einer Methan- und Luft-Atmosphäre bei 2:1 CH₄:Luftvolumenverhältnis plasmabehandelt. Der Ionoton Ion Permeability Coefficient der Linse ist 0,35 &khgr; &Igr;&Ogr;"³ cm²/s. Klinische Prüfung zeigt, dass sich die Linse auf dem menschlichen Auge bewegt. Siehe Tabelle E für die Zusammenfassung der Ergebnisse.

BEISPIEL E-6 (Material B)

Eine Kontaktlinse wird im Wesentlichen gemäß dem in Beispiel B-Il beschriebenen Verfahren hergestellt. Vor der

Polymerisation wird das Vorpolymerisationsgemisch durch wiederholtes Gefrier-Auftau-Verfahren von Beispiel E-I entgast. Das Vorpolymergemisch wird in einer Stickstoffatmosphäre gehärtet, um die Kontaktlinse zu bilden. Die gehärtete Linse hat einen Gleichgewichtswassergehalt von etwa 3 0 Gew.-%. Die Linse wird anschließend nicht beschichtet. Der Ionoton Ion Permeability Coefficient der Linse ist 1,1 &khgr; &Igr;&Ogr;'³ cm²/s. Klinische Prüfung zeigt, dass sich die Linse auf dem menschlichen Auge bewegt. Siehe Tabelle E für die Zusammenfassung der Ergebnisse.

BEISPIEL E-7 (Material C)

Eine Kontaktlinse wird im Wesentlichen gemäß dem in Beispiel C-21 beschriebenen Verfahren hergestellt. Vor der Polymerisation wird das Vorpolymerisationsgemisch durch wiederholtes Gefrier-Auftau-Verfahren von Beispiel E-I entgast. Das Vorpolymergemisch wird in einer Stickstoffatmosphäre gehärtet, um die Kontaktlinse zu bilden. Anschließend an das Härten wird die Linse für etwa 5 Minuten in einer Methan- und Luft-Atmosphäre bei 2:1 CH₄:Luftvolumenverhältnis plasmabehandelt. Der Ionoton Ion Permeability Coefficient der Linse ist 2,9 &khgr; 10"³ cm²/s. Klinische Prüfung zeigt, dass sich die Linse auf dem menschlichen Auge bewegt. Siehe Tabelle E für die Zusammenfassung der Ergebnisse.

BEISPIEL E-8 (Material C)

Eine Kontaktlinse wird im Wesentlichen gemäß dem in Beispiel C-21 beschriebenen Verfahren hergestellt. Vor der Polymerisation wird das Vorpolymerisationsgemisch durch wiederholtes Gefrier-Auftau-Verfahren von Beispiel E-I entgast. Das Vorpolymergemisch wird in einer Stickstoffatmosphäre gehärtet, um die Kontaktlinse zu bilden. Anschließend an das Härten wird die Linse für etwa 7,5 Minuten in einer Methan- und Luft-Atmosphäre bei 2:1 CH₄:Luftvolumenverhältnis plasmabehandelt. Der Ionoton Ion Permeability Coefficient der Linse ist 0,25 &khgr; 10"³ cm²/s. Klinische Prüfung zeigt, dass sich die

Linse auf dem menschlichen Auge bewegt. Siehe Tabelle E für die Zusammenfassung der Ergebnisse.

BEISPIEL E-9 (Material C)

Eine Kontaktlinse wird im Wesentlichen gemäß dem in Beispiel C-20 beschriebenen Verfahren hergestellt. Vor der Polymerisation wird das Vorpolymerisationsgemisch durch wiederholtes Gefrier-Auftau-Verfahren von Beispiel E-I entgast. Das Vorpolymergemisch wird in einer Stickstoffatmosphäre gehärtet, um die Kontaktlinse zu bilden. Anschließend an das Härten wird die Linse nicht oberflächenbehandelt. Der Ionoton Ion Permeability Coefficient der Linse ist 0,008 &khgr; 10"³ cm²/s. Klinische Prüfung zeigt, dass sich die Linse nicht auf dem menschlichen Auge bewegt. Siehe Tabelle E für die Zusammenfassung der Ergebnisse.

BEISPIEL E-IO (Material D)

Eine Kontaktlinse wird im Wesentlichen gemäß dem in Beispiel D-2 beschriebenen Verfahren hergestellt. Vor der Polymerisation wird das Vorpolymerisationsgemisch durch wiederholtes Gefrier-Auftau-Verfahren von Beispiel E-I entgast. Das Vorpolymergemisch wird in einer Stickstoffatmosphäre gehärtet, um die Kontaktlinse zu bilden. Anschließend an das Härten wird die Linse nicht oberflächenbehandelt. Der Ionoton Ion Permeability Coefficient der Linse ist 1,4 &khgr; 10~³ cm²/s. Klinische Prüfung zeigt, dass sich die Linse auf dem menschlichen Auge bewegt. Siehe Tabelle E für die Zusammenfassung der Ergebnisse.

BEISPIEL E-Il (Material D)

Eine Kontaktlinse wird im Wesentlichen gemäß dem in Beispiel D-2 beschriebenen Verfahren hergestellt. Vor der Polymerisation wird das Vorpolymerisationsgemisch durch wiederholtes Gefrier-Auftau-Verfahren von Beispiel E-I entgast. Das Vorpolymergemisch wird in einer Stickstoffatmosphäre gehärtet, um die Kontaktlinse zu bilden. Anschließend an das Här-

ten wird die Linse für etwa 7,5 Minuten in einer Atmosphäre von Methan und Luft bei einem Volumenverhältnis von 2:1 CH₄-Luft plasmabehandelt. Der Ionoton Ion Permeability Coefficient der Linse ist 0,61 &khgr; &Igr;&Ogr;"³ cm²/s. Klinische Prüfung zeigt, dass sich die Linse auf dem menschlichen Auge bewegt. Siehe Tabelle E für die Zusammenfassung der Ergebnisse.

BEISPIEL E-12 (Material D)

Eine Kontaktlinse wird im Wesentlichen gemäß dem in Beispiel D-2 beschriebenen Verfahren hergestellt. Vor der Polymerisation wird das Vorpolymerisationsgemisch durch wiederholtes Gefrier-Auftau-Verfahren von Beispiel E-I entgast. Das Vorpolymergemisch wird in einer Stickstoffatmosphäre gehärtet, um die Kontaktlinse zu bilden. Anschließend an das Härten wird die Linse für etwa 5 Minuten in einer Atmosphäre von Methan und Luft bei einem 2:1 CH₄-Luftvolumenverhältnis plasmabehandelt. Der Ionoton Ion Permeability Coefficient der Linse ist 1,5 &khgr; 10~³ cm²/s. Klinische Prüfung zeigt, dass sich die Linse auf dem menschlichen Auge bewegt. Siehe Tabelle E für die Zusammenfassung der Ergebnisse.

BEISPIEL E-13 (Material D)

Eine Kontaktlinse wird im Wesentlichen gemäß dem in Beispiel D-2 beschriebenen Verfahren hergestellt. Vor der Polymerisation wird das Vorpolymerisationsgemisch durch wiederholtes Gefrier-Auftau-Verfahren von Beispiel E-I entgast. Das Vorpolymergemisch wird in einer Stickstoffatmosphäre gehärtet, um die Kontaktlinse zu bilden. Anschließend an das Härten wird die Linse nicht oberflächenbehandelt. Der Ionoton Ion Permeability Coefficient der Linse ist -0,001 &khgr; &Igr;&Ogr;"³ cm²/s. Klinische Prüfung zeigt, dass sich die Linse nicht auf dem menschlichen Auge bewegt. Siehe Tabelle E für die Zusammenfassung der Ergebnisse.

122

TABELLE E

Bei spiel	Material	Entgasen	Härtungsatmo- sphäre	Oberflä chenbehand lung CH4:Luftpla- sma [Minu ten]	Ionoton Ion Per meability Coeffi cient [IO'3 cmVa)	Bewe gung auf dem Auge
E-I	A	3-Zyklus Ge frier/Auftauen	Stickstoff	10	0,81	Ja
E-2	B	Stickstoff einleiten	Stickstoff	kein Plasma	-0,063	Nein
E-3	B	3-Zyklus Ge frier/Auftauen	Stickstoff	3	0,50	Ja
E-4	B	3-Zyklus Ge frier/Auftauen	Stickstoff	5	0,47	Ja
E-5	B	3-Zyklus Ge frier/Auftauen	Stickstoff	7,5	0,35	Ja
E-6	B	3-Zyklus Ge frier/Auftauen	Stickstoff	kein Plasma	1,1	Ja
E-7	C	3-Zyklus Ge frier/Auftauen	Stickstoff	5	2, 9	Ja
E-8	C	3-Zyklus Ge frier/Auftauen	Stickstoff	7,5	0,25	Ja
E-9	C	3-Zyklus Ge frier/Auftauen	Luft	kein Plasma	0, 008	Nein
E-IO	D	3-Zyklus Ge frier/Auftauen	Stickstoff	kein Plasma	1,4	Ja
E-Il	D	3-Zyklus Ge frier/Auftauen	Stickstoff	7, 5	0, 61	Ja
E-12	D	3-Zyklus Ge frier/Auftauen	Stickstoff	5	1,5	Ja
E-13	D	3-Zyklus Ge frier/Auftauen	Luft	kein Plasma	-0,001	Nein

Werden die Beispiele E-I bis E-13 von Tabelle E berücksichtigt, ist der niedrigste Wert des Ionoton Ion Permeability Coefficient, bei dem sich die Linse auf dem Auge bewegt, 0,2 5 &khgr; 10~³ cm²/s. Der höchste Wert des Ionoton Ion Permeability Coefficient, bei dem eine Linse am Auge haftet, ist 0,008 &khgr; 10"³ cm²/s. Somit hat' eine Kontaktlinse vorzugsweise einen Ionoton Ion Permeability Coefficient von mehr als etwa 0,008 &khgr; 10"³ cm²/s, bevorzugter mehr als etwa 0,25 &khgr; &Igr;&Ogr;"³ cm²/s.

Beispiel F-I (Material C)

Eine Kontaktlinse wird im Wesentlichen gemäß dem in Beispiel C-25 beschriebenen Verfahren hergestellt. Vor der Oberflächenbehandlung wird der Ionoflux Ion Permeability Coefficient mit etwa 0 mm²/min bestimmt.

Anschließend an die Ionenpermeabilitätsmessungen wird die Linsenoberfläche mit Polyvinylpyrrolidon (PVP) gemäß dem

nachstehenden Verfahren beschichtet unter Verwendung eines Plasmareaktors, ausgestattet mit einer äußeren Ringelektrode und einem 27,13 MHz-Radiofrequenz(Hochfrequenz)- (RF) Generator zur Erzeugung eines induktiv gekuppelten kalten Glimmentladungsplasmas. Hoch gereinigtes Argon wird als ein Plasmagas verwendet und als ein Trägergas für N-Vinylpyrrolidon- (NVP) Monomerbeschickung. Die NVP-Beschickungsleitung wird etwa 10 cm unterhalb der Glimmzone angeordnet.

Die Kontaktlinse wird in einem Plasmareaktor vom Durchmesser 2 0 cm bei einer Position von etwa 15 cm unterhalb der Plasmaglimmzone angeordnet. Der Reaktor wird dann etwa 30 Minuten auf etwa 0,009 mbar evakuiert. Anschließend an die Evakuierung wird der Plasmagasfluss auf 20 scm³ (Standardkubikzentimeter) eingestellt, die Glimmentladung wird bei einem Druck von etwa 0,15 mbar begonnen und für etwa 1 Minute bei einem Strom von etwa 170 Watt (um die Linsenoberfläche zu reinigen und zu aktivieren) gehalten. Nach der Verminderung von Argonplasmagasfluss auf etwa 10 scm³ wird auch der Argonträgergasfluss für das NVP-Monomer auf 10 scm³ eingestellt. Die Temperatur der NVP-Quelle (mit dem Trägergas, das durch das flüssige NVP geleitet wird) wird bei etwa 4O⁰C gehalten. Die Linsen werden etwa 10 Minuten mit einem pulsierenden Glimmentladungsplasma (1 ßs ein, 3 ^s aus) bei etwa 0,35 mbar Druck und etwa 150 Watt Strom behandelt.

Nach Unterbrechen der Glimmentladung und des Trägergasflusses wird der Reaktor kontinuierlich mit einem 2 0 scm³ Argonstrom bei einem Druck von etwa 0,009 mbar für etwa 30 Minuten gespült, um das restliche Monomer und aktivierte Spezies zu entfernen. Die so erzeugten PVP-beschichteten Kontaktlinsen sind stark benetzbar und zeigen die nachstehenden dynamischen Kontaktwinkel, gemessen mit einem KRUESS (Hamburg, Deutschland) &Kgr;-12-Instrument.

	Unbehandelt	Behandelt
Fortschreitend	102	38
Verschwindend	48	23
Hysterese	53	15

124

Klinische Tests zeigen, dass sich die Linsen nicht auf dem Auge bewegen. Siehe Tabelle F für eine Zusammenfassung der Ergebnisse.

BEISPIEL F-2 (Material C)

Eine Kontaktlinse wird im Wesentlichen gemäß dem in Beispiel C-26 beschriebenen Verfahren hergestellt. Vor der Oberflächenbehandlung wird der Ionoflux Ion Permeability Coefficient mit etwa 2,8 &khgr; ICT⁷ mm²/min bestimmt. Anschließend an Ionenpermeabilitatsmessungen wird die Linsenoberfläche mit Polyvinylpyrrolidon wie in Beispiel F-I beschichtet. Klinische Tests zeigen, dass sich die Linsen nicht auf dem Auge bewegen. Siehe Tabelle F für eine Zusammenfassung der Ergebnisse.

BEISPIEL F-3 (Material C)

Eine Kontaktlinse wird im Wesentlichen gemäß dem in Beispiel C-27 beschriebenen Verfahren hergestellt. Vor der Oberflächenbehandlung wird der Ionoflux Ion Permeability Coefficient mit etwa 9,3 &khgr; &Igr;&Ogr;"⁷ mm²/min bestimmt. Anschließend an Ionenpermeabilitatsmessungen wird die Linsenoberfläche mit Polyvinylpyrrolidon wie in Beispiel F-I beschichtet. Klinische Tests zeigen, dass sich die Linse nicht auf dem Auge bewegt. Siehe Tabelle F für eine Zusammenfassung der Ergebnisse .

BEISPIEL F-4 (Material C)

Eine Kontaktlinse wird im Wesentlichen gemäß dem in Beispiel C-18 beschriebenen Verfahren hergestellt. Vor der Oberflächenbehandlung wird der Ionoflux Ion Permeability Coefficient mit etwa 2,6 &khgr; &Igr;&Ogr;"⁶ mm²/min bestimmt. Anschließend an Ionenpermeabilitatsmessungen wird die Linsenoberfläche mit Polyvinylpyrrolidon wie in Beispiel F-I beschichtet. Klinische Tests zeigen, dass sich die Linse auf dem Auge bewegt. Siehe Tabelle F für eine Zusammenfassung der Ergebnisse.

BEISPIEL F-5 (Material C)

Eine Kontaktlinse wird im Wesentlichen gemäß dem in Beispiel C-16 beschriebenen Verfahren hergestellt. Vor der Oberflächenbehandlung wird der Ionoflux Ion Permeability Coefficient mit etwa 1,3 &khgr; &Igr;&Ogr;"⁵ mm²/min bestimmt. Anschließend an Ionenpermeabilitätsmessungen wird die Linsenoberfläche mit Polyvinylpyrrolidon wie in Beispiel F-I beschichtet. Klinische Tests zeigen, dass sich die Linse auf dem Auge bewegt. Siehe Tabelle F für eine Zusammenfassung der Ergebnisse.

BEISPIEL F-6 (Material C)

Eine Kontaktlinse wird im Wesentlichen gemäß dem in Beispiel C-19 beschriebenen Verfahren hergestellt. Vor der Oberflächenbehandlung wird der Ionoflux Ion Permeability Coefficient mit etwa 2,7 &khgr; &Igr;&Ogr;"⁵ mm²/min bestimmt. Anschließend an Ionenpermeabilitätsmessungen wird die Linsenoberfläche mit Polyvinylpyrrolidon wie in Beispiel F-I beschichtet. Klinische Tests zeigen, dass sich die Linse auf dem Auge bewegt. Siehe Tabelle F für eine Zusammenfassung der Ergebnisse.

BEISPIEL F-7 (Material C)

Eine Kontaktlinse wird im Wesentlichen gemäß dem in Beispiel C-17 beschriebenen Verfahren hergestellt. Vor der Oberflächenbehandlung wird der Ionoflux Ion Permeability Coefficient mit etwa 7,8 &khgr; 10"^e mm²/min bestimmt. Anschließend an Ionenpermeabilitätsmessungen wird die Linsenoberfläche mit Polyvinylpyrrolidon wie in Beispiel F-I beschichtet. Klinische Tests zeigen, dass sich die Linse auf dem Auge bewegt. Siehe Tabelle F für eine Zusammenfassung der Ergebnisse.

BEISPIEL F-8 (Material B)

Eine Kontaktlinse wird im Wesentlichen gemäß dem in Beispiel B-13 beschriebenen Verfahren hergestellt. Vor der Oberflächenbehandlung wird der Ionoflux Ion Permeability Coefficient mit etwa 1,5 &khgr; 10"^s mm²/min bestimmt. Anschließend an Ionenpermeabilitätsmessungen wird die Linsenoberfläche mit

126

Polyvinylpyrrolidon wie in Beispiel F-I beschichtet. Klinische Tests zeigen, dass sich die Linse nicht auf dem Auge bewegt. Siehe Tabelle F für eine Zusammenfassung der Ergebnisse .

BEISPIEL F-9 (Material B)

Eine Kontaktlinse wird im Wesentlichen gemäß dem in Beispiel B-14 beschriebenen Verfahren hergestellt. Vor der Oberflächenbehandlung wird der Ionoflux Ion Permeability Coefficient mit etwa 1,1 &khgr; &Igr;&Ogr;"⁶ mm²/min bestimmt. Anschließend an Ionenpermeabilitätsmessungen wird die Linsenoberfläche mit Polyvinylpyrrolidon wie in Beispiel F-I beschichtet. Klinische Tests zeigen, dass sich die Linse nicht auf dem Auge bewegt. Siehe Tabelle F für eine Zusammenfassung der Ergebnisse .

BEISPIEL F-IO (Material B)

Eine Kontaktlinse wird im Wesentlichen gemäß dem in Beispiel B-7 beschriebenen Verfahren hergestellt. Vor der Oberflächenbehandlung wird der Ionoflux Ion Permeability Coefficient mit etwa 3,8 &khgr; &Igr;&Ogr;"⁶ mm²/min bestimmt. Anschließend an Ionenpermeabilitätsmessungen wird die Linsenoberfläche mit Polyvinylpyrrolidon wie in Beispiel F-I beschichtet. Klinische Tests zeigen, dass sich die Linse auf dem Auge bewegt. Siehe Tabelle F für eine Zusammenfassung der Ergebnisse.

BEISPIEL F-Il (Material B)

Eine Kontaktlinse wird im Wesentlichen gemäß dem in Beispiel B-6 beschriebenen Verfahren hergestellt. Vor der Oberflächenbehandlung wird der Ionoflux Ion Permeability Coefficient mit etwa 8,5 &khgr; &Igr;&Ogr;"⁶ mm²/min bestimmt. Anschließend an Ionenpermeabilitätsmessungen wird die Linsenoberfläche mit Polyvinylpyrrolidon wie in Beispiel F-I beschichtet. Klinische Tests zeigen, dass sich die Linse auf dem Auge bewegt. Siehe Tabelle F für eine Zusammenfassung der Ergebnisse.

• ♦ · · · · ·	• ·	•	• ·	··	• ♦	•	•	····	• ·
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127

BEISPIEL F-12 (Material B)

Eine Kontaktlinse wird im Wesentlichen gemäß dem in Beispiel B-5 beschriebenen Verfahren hergestellt. Vor der Oberflächenbehandlung wird der Ionoflux Ion Permeability Coefficient mit etwa 7,1 &khgr; &Igr;&Ogr;"⁵ mm²/min bestimmt. Anschließend an Ionenpermeabilitätsmessungen wird die Linsenoberfläche mit Polyvinylpyrrolidon wie in Beispiel F-I beschichtet. Klinische Tests zeigen, dass sich die Linse auf dem Auge bewegt. Siehe Tabelle F für eine Zusammenfassung der Ergebnisse.

TABELLE F

Beispiel	Material (Beispiel Bezugsnummer)	Ionoflux Ion Permeabi lity Coefficient* [mm2/min]	Bewegung auf dem Auge - klinische Bestimmung
F-I	C-25	0	Nein
F-2	C-26	0, 28 &khgr; 10"°	Nein
F-3	C-27	0, 93 &khgr; 10""	Nein
F-4	C-18	2,6 &khgr; 10""	Ja
F-5	C-16	13,0 &khgr; 10""	Ja
F-6	C-19	27,0 &khgr; 10""	Ja
F-7	C-17	7,8 &khgr; 10'°	Ja
F-8	B-13	1,5 &khgr; &Igr;&Ogr;'"	Nein
F-9	B-14	1,1 &khgr; 10"°	Nein
F-IO	B-7	3, 8 &khgr; 10""	Ja
F-Il	B-6	8,5 &khgr; 10'"	Ja
F-12	B-5	71,0 &khgr; 10""	Ja
* Alle Ionoflux Ion Permeability Coefficient wurden auf unbeschichteten Linsen bestimmt.

Unter Berücksichtigung von nur Beispielen F-I bis F-13 von Tabelle F ist der niedrigste Wert für den Ionoflux Ion Permeability Coefficient, bei dem sich eine Linse auf dem Auge bewegt, 2,6 &khgr; 10~⁶ mm²/min. Der höchste Wert des Ionoflux Ion Permeability Coefficient, bei dem eine Linse am Auge haftet, ist 1,5 &khgr; 10"⁶ mm²/min. Somit hat eine Kontaktlinse vorzugsweise einen Ionoflux Ion Permeability Coefficient größer als etwa 1,5 &khgr; 10"^s mm²/min, bevorzugter größer als etwa 2,6 &khgr; 10"^s mm²/min.

BEISPIEL G-I

Eine Kontaktlinse wird im Wesentlichen gemäß dem in Beispiel A-2 beschriebenen Verfahren hergestellt. Der Hydrodell Water Permeability Coefficient wird mit etwa 0,71 &khgr; &Igr;&Ogr;"⁶

cm²/s bestimmt. Die klinischen Tests zeigen, dass sich die Linse auf dem Auge bewegt. Siehe Tabelle G für eine Zusammenfassung der Ergebnisse.

BEISPIEL G-2

Eine Kontaktlinse wird im Wesentlichen gemäß dem in Beispiel B-5 beschriebenen Verfahren hergestellt. Der Hydrodell Water Permeability Coefficient wird mit etwa 1,09 &khgr; 10"^s cm²/s bestimmt. Die klinischen Tests zeigen, dass sich die Linse auf dem Auge bewegt. Siehe Tabelle G für eine Zusammenfassung der Ergebnisse.

BEISPIEL G-3

Eine Kontaktlinse wird im Wesentlichen gemäß dem in Beispiel B-6 beschriebenen Verfahren hergestellt. Die Linsenoberfläche wird in einem Plasmagas gemäß dem in Beispiel F-I beschriebenen Verfahren behandelt. Der Hydrodell Water Permeability Coefficient wird mit etwa 0,27 &khgr; 10"^&dgr; cm²/s bestimmt. Die klinischen Tests zeigen, dass sich die Linse auf dem Auge bewegt. Siehe Tabelle G für eine Zusammenfassung der Ergebnisse.

BEISPIEL G-4

Eine Kontaktlinse wird im Wesentlichen gemäß dem in Beispiel C-19 beschriebenen Verfahren hergestellt. Die Linsenoberfläche wird in einem Plasmagas gemäß dem in Beispiel F-I beschriebenen Verfahren behandelt. Der Hydrodell Water Permeability Coefficient wird mit etwa 0,37 &khgr; &Igr;&Ogr;"⁶ cm²/s bestimmt. Die klinischen Tests zeigen, dass sich die Linse auf dem Auge bewegt. Siehe Tabelle G für eine Zusammenfassung der Ergebnisse.

BEISPIEL G-5

Eine Kontaktlinse wird im Wesentlichen gemäß dem in Beispiel D-2 beschriebenen Verfahren hergestellt. Der Hydrodell Water Permeability Coefficient wird mit etwa 1,26 &khgr; 10~^s

129

cm²/s bestimmt. Die klinischen Tests zeigen, dass sich die Linse auf dem Auge bewegt. Siehe Tabelle G für eine Zusammenfassung der Ergebnisse.

BEISPIEL G-6

Eine Kontaktlinse wird im Wesentlichen gemäß dem in Beispiel C-14 beschriebenen Verfahren hergestellt. Der Hydrodell Water Permeability Coefficient wird mit etwa 0,08 &khgr; &Igr;&Ogr;"⁶ cm²/s bestimmt. Die klinischen Tests zeigen, dass sich die Linse nicht auf dem Auge bewegt. Siehe Tabelle G für eine Zusammenfassung der Ergebnisse.

TABELLE G

Bei spiel	Material (Beispiel Bezugsnummer)	Oberflä chen behandlung	Hydrodell Water Permeability Coefficient [cm2/s]	Bewegung auf dem Auge - klinische Bestim mung
G-I	A-2	keine	0,71 &khgr; 10""	Ja
G-2	B-5	keine	1,09 &khgr; 10"°	Ja
G-3	B-e	PVP	0,27 &khgr; &Igr;&Ogr;"6	Ja
G-4	C-19	PVP	0,37 &khgr; 10~"	Ja
G-5	D-2	keine	1,26 &khgr; 10"b	Ja
G-S	C-14	keine	0, 08 &khgr; 10""	Nein

Unter Berücksichtigung von nur Beispielen G-I bis G-6 von Tabelle G ist der niedrigste Wert des Hydrodell Water Permeability Coefficient, bei dem sich eine Linse auf dem Auge bewegt, 0,27 &khgr; 10"^s cm²/s. Der höchste Wert des Hydrodell Water Permeability Coefficient, bei dem eine Linse am Auge haftet, ist 0,08 &khgr; 10"⁶ cm²/s. Somit hat eine Kontaktlinse vorzugsweise einen Hydrodell Water Permeability Coefficient von größer als etwa 0,08 &khgr; 10"⁶ cm²/s, bevorzugter größer als 0,27 &khgr; 10"⁶ cm²/s.

Die Erfindung wurde genauer mit Bezug auf bestimmte bevorzugte Ausführungsformen beschrieben, um es dem Leser zu ermöglichen, die Erfindung ohne unangemessene Versuchsführung auszuführen. Die Theorien des Vorgangs wurden dargelegt, um dem Leser die Erfindung besser verständlich zu machen, jedoch begrenzen solche Theorien nicht den Umfang der Erfindung. Außerdem wird der Durchschnittsfachmann leicht erkennen, dass

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viele der vorstehenden Komponenten-Zusammensetzungen und Parametern in einem angemessenen Ausmaß variiert oder modifiziert werden können, ohne vom Umfang der Erfindung und dem Erfindungsgedanken abzuweichen. Weiterhin werden Titel, Überschriften, Beispielmaterialien oder dergleichen bereitgestellt, um das Verständnis des Lesers für dieses Dokument zu verbessern und sie sind nicht als Begrenzung des Umfangs der vorliegenden Erfindung aufzufassen. Folglich werden die gewerblichen Schutzrechte der Erfindung durch die nachstehenden Ansprüche, angemessene Weiterbildungen und Äquivalente davon definiert, wie im Hinblick auf die Offenbarung hierin ausgelegt.

Claims (65)

1. Ophthalmische Linse mit ophthalmisch verträglichen Innen- und Außenoberflächen, wobei die ophthalmische Linse ausgewählt ist aus der Gruppe, bestehend aus Kontaktlinsen zur Sehkorrektur, Kontaktlinsen zur Modifizierung der Augenfarbe, ophthalmischen Arzneistoff-Abgabevorrichtungen und ophthalmischen Wundheilungsvorrichtungen, wobei die Linse zum Tragen über längere Zeiträume in kontinuierlichem engen Kontakt mit okularem Gewebe und okularen Fluiden geeignet ist, wobei die Linse ein Polymermaterial umfasst, das eine hohe Sauerstoffpermeabilität und eine hohe Ionenpermeabilität aufweist, wobei das Polymermaterial aus polymerisierbaren Materialien gebildet ist, umfassend:

a) mindestens ein oxypermes polymerisierbares Material, wie in Abschnitt I der Beschreibung definiert, und

b) mindestens ein ionopermes polymerisierbares Material, wie in Abschnitt I der Beschreibung definiert,
wobei die Linse die Sauerstoffpermeation in ausreichender Menge zum Aufrechterhalten der Gesundheit der Cornea und der Annehmlichkeit des Trägers während eines Zeitraums längeren kontinuierlichen Kontakts mit okularem Gewebe und okularen Fluiden gestattet, und
wobei die Linse Ionen- oder Wasserpermeation in ausreichender Menge erlaubt, damit die Linse auf dem Auge so bewegt werden kann, dass die Gesundheit der Cornea im Wesentlichen nicht beeinträchtigt wird, und die Annehmlichkeit des Trägers während eines Zeitraums längeren kontinuierlichen Kontakts mit okularem Gewebe und okularen Fluiden akzeptabel ist,
wobei die ophthalmische Linse eine Sauerstoffdurchlässigkeit, wie in Abschnitt I der Beschreibung definiert, von mindestens etwa 70 Barrers/mm und eine Ionenpermeabilität, gekennzeichnet entweder durch (I) einen Ionoton Ion Permeability Coefficient von mehr als etwa 0,2 × 10^-6 cm²/s oder (2) einen Ionoflux Diffusion Coefficient von mehr als etwa 1,5 × 10^-6 mm²/min. aufweist, wobei die Koeffizienten hinsichtlich Natriumionen und gemäß den Messverfahren, die in Abschnitten II.F.1 bzw. II.F.2 der Beschreibung beschrieben sind, gemessen werden.

2. Ophthalmische Linse nach Anspruch 1, wobei die ophthalmische Linse aus der Gruppe, bestehend aus ophthalmischen Arzneistoff-Abgabevorrichtungen und ophthalmischen Wundheilungsvorrichtungen, ausgewählt ist.

3. Ophthalmische Linse nach Anspruch 1, wobei die ophthalmische Linse eine Kontaktlinse ist.

4. Ophthalmische Linse nach Anspruch 1, wobei die ophthalmische Linse eine Sauerstoffdurchlässigkeit von mindestens etwa 75 Barrers/mm aufweist.

5. Ophthalmische Linse nach Anspruch 4, wobei die ophthalmische Linse eine Sauerstoffdurchlässigkeit von mindestens etwa 87 Barrers/mm aufweist.

6. Ophthalmische Linse nach Anspruch 1, wobei das polymere Material eine ionoperme Phase umfasst, die sich kontinuierlich von der Innenoberfläche der ophthalmischen Linse zur Außenoberfläche der ophthalmischen Linse erstreckt.

7. Ophthalmische Linse nach Anspruch 1, wobei das polymere Material eine oxyperme Phase umfasst, die sich kontinuierlich von der Innenoberfläche der ophthalmischen Linse zur Außenoberfläche der ophthalmischen Linse erstreckt.

8. Ophthalmische Linse nach Anspruch 1, wobei das polymere Material eine Vielzahl von cokontinuierlichen Phasen umfasst, einschließlich mindestens einer oxypermen Phase, die sich kontinuierlich von der Innenoberfläche der ophthalmischen Linse zur Außenoberfläche der ophthalmischen Linse erstreckt, und mindestens einer ionopermen Phase, die sich kontinuierlich von der Innenoberfläche der ophthalmischen Linse zur Außenoberfläche der ophthalmischen Linse erstreckt.

9. Ophthalmische Linse nach Anspruch 1, wobei das polymere Material mindestens einen Ionen- oder Wasserweg umfasst, der sich kontinuierlich von der Innenoberfläche der ophthalmischen Linse zur Außenoberfläche der ophthalmischen Linse erstreckt.

10. Ophthalmische Linse nach Anspruch 1, wobei das polymere Material mindestens einen Sauerstoffweg umfasst, der sich kontinuierlich von der Innenoberfläche der ophthalmischen Linse zur Außenoberfläche der ophthalmischen Linse erstreckt.

11. Ophthalmische Linse nach Anspruch 1, wobei das polymere Material eine Vielzahl von cokontinuierlichen Wegen umfasst, wobei mindestens einer ein Ionen- oder Wasserweg ist und mindestens ein weiterer ein Sauerstoffweg ist, wobei sich die Wege kontinuierlich von der Innenoberfläche der Linse zur Außenoberfläche der Linse erstrecken.

12. Ophthalmische Linse nach Anspruch 11, wobei die cokontinuierlichen Wege eine kontinuierliche Phase aus ionopermem polymeren Material und eine kontinuierliche Phase aus Siloxan enthaltendem polymeren Material einschließen.

13. Ophthalmische Linse nach Anspruch 11, wobei die Wege eine Domänengröße aufweisen, die geringer ist als eine Größe, die in unerwünschter Weise sichtbares Licht in einem Ausmaß verzerrt, die für das Auge des Trägers sichtbar ist.

14. Ophthalmische Linse nach Anspruch 1, wobei die Linse einen Ionoton Ion Permeability Coefficient von mehr als etwa 0,3 × 10^-6 cm²/s aufweist.

15. Ophthalmische Linse nach Anspruch 14, wobei die Linse einen Ionoton Ion Permeability Coefficient von mehr als etwa 0,4 × 10^-6 cm²/s aufweist.

16. Ophthalmische Linse nach Anspruch 1, wobei die Linse einen Ionoflux Diffusion Coefficient von mehr als etwa 2,6 × 10^-6 mm²/min aufweist.

17. Ophthalmische Linse nach Anspruch 16, wobei die Linse einen Ionoflux Diffusion Coefficient von mehr als etwa 6,4 × 10^-6 mm²/min aufweist.

18. Ophthalmische Linse nach Anspruch 1, wobei die Linse einen Hydrodell Water Permeability Coefficient von mehr als etwa 0,2 × 10^-6 cm²/s aufweist.

19. Ophthalmische Linse nach Anspruch 18, wobei die Linse einen Hydrodell Water Permeability Coefficient von mehr als etwa 0,3 × 10^-6 cm²/s aufweist.

20. Ophthalmische Linse nach Anspruch 19, wobei die Linse einen Hydrodell Water Permeability Coefficient von mehr als etwa 0,4 × 10^-6 cm²/s aufweist.

21. Ophthalmische Linse nach Anspruch 1, wobei die Linse, sofern hydratisiert, einen Gleichgewichtswassergehalt von weniger als etwa 32 Gewichtsprozent, wenn geprüft gemäß der Bulk- Technik, aufweist.

22. Ophthalmische Linse nach Anspruch 21, wobei die Linse, sofern hydratisiert, einen Gleichgewichtswassergehalt von etwa 10 bis etwa 30 Gewichtsprozent, wenn geprüft gemäß der Bulk-Technik, aufweist.

23. Ophthalmische Linse nach Anspruch 22, wobei die Linse, sofern hydratisiert, einen Gleichgewichtswassergehalt von etwa 15 bis etwa 25 Gewichtsprozent, wenn geprüft gemäß der Bulk-Technik, aufweist.

24. Ophthalmische Linse nach Anspruch 1, wobei die Linse ein polymeres Kernmaterial und eine ophthalmisch verträgliche Oberfläche, die eine hydrophile Oberfläche ist, wobei die Oberfläche hydrophiler als der Kern ist, umfasst.

25. Ophthalmische Linse nach Anspruch 24, wobei die hydrophile Oberfläche eine hydrophile polymere Oberflächenbeschichtung ist.

26. Ophthalmische Linse nach Anspruch 25, wobei die hydrophile Oberflächenbeschichtung über ein Plasmabeschichtungsverfahren aufgetragen wird.

27. Ophthalmische Linse nach Anspruch 26, wobei die Plasmabeschichtung in Gegenwart eines Gemisches von (a) einem C_1-6- Alkan und (b) einem Gas, ausgewählt aus der Gruppe, bestehend aus Stickstoff, Argon, Sauerstoff, Luft und Gemischen davon, erzeugt wird.

28. Ophthalmische Linse nach Anspruch 27, wobei die Plasmabeschichtung in Gegenwart eines Gemisches von Methan und Luft erzeugt wird.

29. Ophthalmische Linse nach Anspruch 1, wobei das oxyperme polymerisierbare Material ein Siloxan enthaltendes Makromer ist.

30. Ophthalmische Linse nach Anspruch 29, wobei das Siloxan enthaltende Makromer ein Poly(dimethylsiloxan) mit einem zahlenmittleren Molekulargewicht von mindestens etwa 800 und einer Glasübergangstemperatur von weniger als etwa -115 Grad Celsius ist.

31. Ophthalmische Linse nach Anspruch 30, wobei das Siloxan enthaltende Makromer ein zahlenmittleres Molekulargewicht von mindestens etwa 1700 aufweist.

32. Ophthalmische Linse nach Anspruch 29, wobei das polymere Material aus einem polymerisierbaren Gemisch, umfassend etwa 1 bis etwa 10 Gewichtsprozent eines Siloxan mit niederem Molekulargewicht enthaltenden Monomers, gebildet ist.

33. Ophthalmische Linse nach Anspruch 32, wobei das Siloxan mit niederem Molekulargewicht enthaltende Monomer TRIS ist.

34. Ophthalmische Linse nach Anspruch 1, wobei das polymere Material aus einem polymerisierbaren Gemisch gebildet ist, umfassend:

a) etwa 60 bis etwa 85 Gewichtsprozent oxypermes Makromer; und

b) etwa 15 bis etwa 40 Gewichtsprozent ionopermes Monomer.

35. Ophthalmische Linse nach Anspruch 34, wobei das polymere Material aus einem polymerisierbaren Gemisch gebildet ist, umfassend:

a) etwa 70 bis etwa 82 Gewichtsprozent oxypermes Makromer; und

b) etwa 18 bis etwa 30 Gewichtsprozent ionopermes Monomer.

36. Ophthalmische Linse nach Anspruch 1, wobei das polymere Material aus einem polymerisierbaren Gemisch gebildet ist, umfassend:

a) etwa 30 bis 60 Gewichtsprozent oxypermes Makromer;

b) etwa 20 bis 40 Gewichtsprozent ionopermes polymerisierbares Material; und

c) etwa 1 bis 35 Gewichtsprozent TRIS, bezogen auf das gesamte Linsengewicht.

37. Ophthalmische Linse nach Anspruch 1, wobei das polymere Material eine Polymerzusammensetzung mit guter optischer Durchsichtigkeit und hoher Sauerstoffpermeabilität einschließt, umfassend:

a) etwa 5 bis etwa 94 Trockengewichtsprozent eines Makromers der Formel:


worin:
R₁ und R₂ ausgewählt sind aus C₁-C₆-Alkyl,
R₃, R₄, R₅ und R₆ ausgewählt sind aus C₁-C₆-Alkylen,
R₇ und R₈ ausgewählt sind aus linearem oder verzweigtem Alkylen und zweiwertigem Cycloalkylen,
R₉, R₁₀, R₁₁ und R₁₂ ausgewählt sind aus C₁-C₂-Alkylen,
R₁₃ und R₁₄ ausgewählt sind aus C₁-C₆-Alkylen,
R₁₅ und R₁₆ ausgewählt sind aus linearem oder verzweigtem Niederalkenylen,
m und p unabhängig voneinander etwa 3 bis etwa 44 sind und
n etwa 13 bis etwa 80 ist,
wobei das Makromer ein zahlenmittleres Molekulargewicht von 2000 bis 10000 aufweist,

b) etwa 5 bis etwa 60 Gewichtsprozent eines acrylierten oder methacrylierten Siloxanmonomers;

c) etwa 1 bis etwa 30 Gewichtsprozent eines Acrylat- oder Methacrylatmonomers; und

d) 0 bis 5 Gewichtsprozent eines Vernetzungsmittels; wobei die Gewichtsprozentsätze auf das Trockengewicht der Polymerkomponenten bezogen sind.

38. Ophthalmische Linse nach Anspruch 37, wobei die Linse eine Kontaktlinse ist.

39. Ophthalmische Linse nach Anspruch 1, wobei das polymere Material ein Polymer umfasst, gebildet durch Polymerisation von mindestens einem Makromer der Formel (I):

P₁-(Y)_m-(L-X₁)_p-Q-(X₁-L)_p-(Y)_m P₁ (I)

wobei jede Gruppe P₁ unabhängig voneinander eine radikalisch polymerisierbare Gruppe ist;
jede Gruppe Y unabhängig voneinander -CONHCOO-, -CONHCONH-, -OCONHCO-, -NHCONHCO-, -NHCO-, -CONH-, -NHCONH-, -COO-, -OCO-, -NECOO- oder -OCONH- ist;
m und p unabhängig voneinander 0 oder 1 sind;
jede Gruppe L unabhängig voneinander einen zweiwertigen Rest einer organischen Verbindung mit bis zu 20 Kohlenstoffatomen bedeutet;
jede Gruppe X₁ unabhängig voneinander -NHCO-, -CONH-, -NHCONH-, -COO-, -OCO-, -NHCOO- oder -OCONH- ist; und
Q ein zweiwertiges Polymerfragment ist, bestehend aus den Segmenten:

a) -(E)_k-Z-CF₂-(OCF₂)_x-(OCF₂CF₂)_y-OCF₂-Z- (E)_k- ist, wobei x + y eine Zahl im Bereich von 10 bis 30 ist;
jede Gruppe Z unabhängig voneinander einen zweiwertigen Rest mit bis zu 12 Kohlenstoffatomen darstellt oder Z eine Bindung ist;
jede Gruppe E unabhängig voneinander -(OCH₂CH₂)_q- ist, wobei q einen Wert von 0 bis 2 aufweist,
und wobei die Bindung -Z-E- eine Sequenz -Z-(OCH₂CH₂)q- bedeutet; und
k 0 oder 1 ist;

b)


worin n eine ganze Zahl von 5 bis 100 ist;
Alk Alkylen mit bis zu 20 Kohlenstoffatomen bedeutet;
80-100% der Reste R₁, R₂, R₃ und R₄ unabhängig voneinander Alkyl darstellen, und
0-20% der Reste R₁, R₂, R₃ und R₄ unabhängig voneinander Alkenyl, Aryl oder Cyanoalkyl sind; und

c) X₂-R-X₂
worin R einen zweiwertigen organischen Rest mit bis zu 20 Kohlenstoffatomen bedeutet, und
jede Gruppe X₂ unabhängig voneinander -NHCO-, -CONH-, -NHCONH-, -COO-, -OCO-, -NHCOO- oder -OCONH- bedeutet,
mit den Maßgaben, dass mindestens eines von jedem Segment (a), (b) und (c) in Q vorliegen muss, dass jedes Segment (a) oder (b) ein Segment (c) daran gebunden aufweist, und dass jedes Segment (c) ein Segment (a) oder (b) daran gebunden aufweist.

40. Ophthalmische Linse nach Anspruch 39, wobei die Linse eine Kontaktlinse ist.

41. Ophthalmische Linse nach Anspruch 1, wobei das polymere Material ein Polymer umfasst, wobei das Polymer durch Polymerisieren von mindestens einem Makromer, umfassend mindestens ein Segment der Formel (I), hergestellt wird


worin

a) ein Polysiloxansegment bedeutet,

b) ein Polyolsegment bedeutet, das mindestens 4 C-Atome enthält, Z ein Segment (c) oder eine Gruppe X₁ bedeutet,

c) wie X₂-R-X₂ definiert ist, wobei
R einen zweiwertigen Rest einer organischen Verbindung mit bis zu 20 C-Atomen bedeutet und jede Gruppe X₂ unabhängig voneinander einen zweiwertigen Rest bedeutet, der mindestens eine Carbonylgruppe enthält,
X₁ wie X₂ definiert ist, und

d) ein Rest der Formel (II) ist:

X₃-L-(Y)_k-P₁ (II)

wobei P₁ eine Gruppe darstellt, die durch freie Radikale polymerisiert werden kann,
Y und X₃ unabhängig voneinander einen zweiwertigen Rest darstellen, der mindestens eine Carbonylgruppe enthält;
k 0 oder 1 ist; und
L eine Bindung oder einen zweiwertigen Rest einer organischen Verbindung, der bis zu 20 C-Atome aufweist, bedeutet.

42. Ophthalmische Linse nach Anspruch 41, die eine Kontaktlinse ist.

43. Ophthalmische Linse nach Anspruch 1, wobei das polymere Material ein Polymer umfasst, wobei das Polymer durch Polymerisieren mindestens eines Makromers der Formel hergestellt wird:


worin R₁₀₀ und R₂₀₀ wie nachstehend definiert sind:


worin n eine ganze Zahl von etwa 5 bis etwa 500 bedeutet,
R₁, R₂, R₃ und R₄ unabhängig voneinander Niederalkylen darstellen,
R₅, R₆, R₇ und R₈ unabhängig voneinander Alkyl darstellen,
R₉ und R₁₁ Alkylen darstellen, und
R₁₀ und R₁₂ Methyl oder Wasserstoff darstellen.

44. Ophthalmische Linse nach Anspruch 43, wobei das polymere Material durch Polymerisation eines Prepolymergemisches hergestellt wird, das in Gewichtsprozent, bezogen auf das gesamte Gewicht des Gemisches, umfasst:

a) etwa 45 bis etwa 65 Prozent eines Siloxan enthaltenden Makromers der Formel:


worin R₁₀₀ und R₂₀₀ wie nachstehend definiert sind:


worin n eine ganze Zahl von etwa 5 bis etwa 500 bedeutet,
R₁, R₂, R₃ und R₄ unabhängig voneinander Niederalkylen darstellen,
R₅, R₆, R₇ und R₈ unabhängig voneinander Alkyl darstellen,
R₉ und R₁₁ Alkylen darstellen, und
R₁₀ und R₁₂ Methyl oder Wasserstoff darstellen,

b) etwa 5 bis etwa 25 Prozent TRIS; und

c) etwa 20 bis etwa 40 Prozent ionopermes Monomer.

45. Ophthalmische Linse nach Anspruch 44, die eine Kontaktlinse ist.

46. Ophthalmische Linse nach Anspruch 1, wobei die Linse eine Sauerstoffdurchlässigkeit in einer ausreichenden Menge gestattet, zur Verhinderung eines klinisch signifikanten Anschwellens der Cornea während eines Zeitraums längeren durchgehenden Kontakts mit okularem Gewebe und okularen Fluiden.

47. Ophthalmische Linse nach Anspruch 1, wobei die Linse nach Tragen von etwa 24 Stunden, einschließlich normalen Schlafzeiträumen, weniger als etwa 8% Anschwellen der Cornea erzeugt.

48. Ophthalmische Linse nach Anspruch 47, wobei die Linse nach Tragen von etwa 24 Stunden, einschließlich normalen Schlafzeiträumen, weniger als etwa 6% Anschwellen der Cornea erzeugt.

49. Ophthalmische Linse nach Anspruch 48, wobei die Linse nach Tragen von etwa 24 Stunden, einschließlich normalen Schlafzeiträumen, weniger als etwa 4% Anschwellen der Cornea erzeugt.

50. Ophthalmische Linse nach Anspruch 1, wobei der Zeitraum für den längeren kontinuierlichen Kontakt mindestens 24 Stunden beträgt.

51. Ophthalmische Linse nach Anspruch 50, wobei der Zeitraum für den längeren kontinuierlichen Kontakt mindestens 4 Tage beträgt.

52. Ophthalmische Linse nach Anspruch 51, wobei der Zeitraum für den längeren kontinuierlichen Kontakt mindestens 7 Tage beträgt.

53. Ophthalmische Linse nach Anspruch 52, wobei der Zeitraum für den längeren kontinuierlichen Kontakt mindestens 14 Tage beträgt.

54. Ophthalmische Linse nach Anspruch 53, wobei der Zeitraum für den längeren kontinuierlichen Kontakt mindestens 30 Tage beträgt.

55. Ophthalmische Linse nach Anspruch 1, wobei die Linse einen Zugmodul von 3 MPa oder weniger aufweist.

56. Ophthalmische Linse nach Anspruch 1, wobei die Linse eine Kurzrelaxationszeitkonstante von mehr als etwa 3, 5 Sekunden aufweist.

57. Ophthalmische Linse nach Anspruch 56, wobei die Linse einen Ionoflux Diffusion Coefficient von mehr als etwa 2,6 × 10^-6 mm²/min aufweist.

58. Ophthalmische Linse nach Anspruch 56, wobei die Linse einen Hydrodell Water Permeability Coefficient von mehr als etwa 0,2 × 10^-6 cm²/s aufweist.

59. Ophthalmische Linse nach Anspruch 1, wobei das polymere Material einen tan &delta; oberhalb etwa 0,25 bei etwa 10 Hz aufweist.

60. Ophthalmische Linse nach Anspruch 1, wobei die Linse einen Ionoton Ion Permeability Coefficient von mehr als etwa 0,3 × 106 cm²/s, einen Zugmodul von 3 MPa oder weniger und eine Kurzrelaxationszeitkonstante von mehr als etwa 3,5 Sekunden aufweist.

61. Ophthalmische Linse nach Anspruch 1, wobei die Linse einen Ionoflux Diffusion Coefficient von mehr als etwa 2,6 × 10^-6 mm²/min. einen Zugmodul von 3 MPa oder weniger und eine Kurzrelaxationszeitkonstante von mehr als etwa 3,5 Sekunden aufweist.

62. Ophthalmische Linse nach Anspruch 1, wobei die Linse einen Hydrodell Water Permeability Coefficient von mehr als etwa 0,3 × 10^-6 cm²/s, einen Zugmodul von 3 MPa oder weniger und eine Kurzrelaxationszeitkonstante von mehr als etwa 3,5 Sekunden aufweist.

63. Ophthalmische Linse nach Anspruch 1, wobei die Linse ein polymeres Kernmaterial und eine ophthalmisch verträgliche Oberfläche, die eine hydrophile Oberfläche ist, umfasst, wobei die Oberfläche hydrophiler ist als der Kern, wobei der Zeitraum für den längeren kontinuierlichen Kontakt mindestens 7 Tage beträgt, wobei das Kernmaterial einen Ionoton Ion Permeability Coefficient von mehr als etwa 0,3 × 10^-6 cm²/s, einen Zugmodul von 3 MPa oder weniger und eine Kurzrelaxationszeitkonstante von mehr als etwa 3,5 Sekunden aufweist, die Linse einen Gleichgewichtswassergehalt von etwa 10 bis etwa 30 Gewichtsprozent aufweist, wenn geprüft gemäß der Bulk- Technik, die Linse eine Sauerstoffpermeabilität von mindestens 70 Barrers/mm aufweist und die Linse eine Kontaktlinse zum längeren Tragen ist.

64. Ophthalmische Linse nach Anspruch 1, wobei die Linse ein polymeres Kernmaterial und eine ophthalmisch verträgliche Oberfläche, die eine hydrophile Oberfläche ist, umfasst, wobei die Oberfläche hydrophiler ist als der Kern, der Zeitraum für den längeren kontinuierlichen Kontakt mindestens 7 Tage beträgt, das Kernmaterial einen Ionoflux Diffusion Coefficient von mehr als etwa 2,6 × 10^-6 mm²/min, einen Zugmodul von 3 MPa oder weniger, eine Kurzrelaxationszeitkonstante von mehr als etwa 3,5 Sekunden aufweist, die Linse einen Gleichgewichtswassergehalt von etwa 10 bis etwa 30 Gewichtsprozent, wenn geprüft gemäß der Bulk-Technik, aufweist, die Linse eine Sauerstoffpermeabilität von mindestens 70 Barrers/mm aufweist und die Linse eine Kontaktlinse zum längeren Tragen ist.

65. Ophthalmische Linse nach Anspruch 1, wobei die Linse ein polymeres Kernmaterial und eine ophthalmisch verträgliche Oberfläche, die eine hydrophile Oberfläche ist, umfasst, wobei die Oberfläche hydrophiler ist als der Kern, der Zeitraum für den längeren durchgehenden Kontakt mindestens 7 Tage beträgt, das Kernmaterial einen Hydrodell Water Permeability Coefficient von mehr als etwa 0,2 × 10^-6 cm²/s, einen Zugmodul von 3 MPa oder weniger und eine Kurzrelaxationszeitkonstante von mehr als etwa 3,5 Sekunden aufweist, die Linse einen Gleichgewichtswassergehalt von etwa 10 bis etwa 30 Gewichtsprozent aufweist, wenn sie gemäß der Bulk-Technik geprüft wird, die Linse eine Sauerstoffpermeabilität von mindestens 70 Barrers/mm aufweist und die Linse eine Kontaktlinse zum längeren Tragen ist.