DE69304860T2

DE69304860T2 - Verfahren zur Herstellung von gefärbten Kontaktlinsen

Info

Publication number: DE69304860T2
Application number: DE69304860T
Authority: DE
Inventors: James D Ford; Frank F Molock
Original assignee: Johnson and Johnson Vision Products Inc
Current assignee: Johnson and Johnson Vision Care Inc
Priority date: 1992-10-26
Filing date: 1993-10-25
Publication date: 1997-02-06
Anticipated expiration: 2013-10-26
Also published as: DE69304860D1; GR1002559B; TW275638B; HU9303029D0; CN1039455C; ATE143071T1; IL107318A0; BR9304346A; FI934712A; AU5025393A; CN1090930A; IL107318A; KR940008862A; CA2108998C; FI934712A0; HUT65871A; ZA937911B; JPH06235887A; HK16197A; CA2108998A1

Description

Hintergrund der Erfindung

Die Erfindung betrifft ein Verfahren, um Kontaktlinsen eine Färbung zu verleihen. Insbesondere betrifft sie ein verbessertes Verfahren zum gleichmäßigen Dispergieren (Verteilen) eines Farbstoffs überall in einer weichen Hydrogel-Kontaktlinse.
Das herkömmliche Verfahren, um einer weichen Kontaktlinse eine gleichmäßig verteilte Färbung zu verleihen, ist beispielsweise im US-Patent 4 468 229 beschrieben. Im allgemeinen wird die Linse zunächst in einer wäßrigen Lösung des Farbstoffs eingeweicht, und anschließend wird der Farbstoff an die Linse in einer separaten Lösung gebunden. Die Linse besteht typischerweise aus einem hydrophilen Polymeren, das sich durch Polymerisation von hydrophilen Monomeren ergibt. Die Bindung des Farbstoffs an die Linse wird erreicht, indem man die eingeweichte Linse mit einer wäßrigen Base in Kontakt bringt, bevor man die endgültige Hydratisierungsstufe durchführt, die dazu dient, die weiche Hydrogellinse mit der gewünschten Menge an Wasser mit einem annehmbaren pH-Wert zu versehen.
Die Farbstoffe, die im herkömmlichen Verfahren eingesetzt werden, leiten sich typischerweise von einem Halogentriazin, wie einem Dihalogentriazin oder Monohalogentriazin ab, insbesondere von wasserlöslichen Dichlortriazinen. Dichlortriazin- oder Monohalogentriazin-Farbstoffe, die beispielsweise funktionelle Sulfonatgruppen tragen, sind in Wasser löslich, so daß es erforderlich ist, daß die Bindung mit dem hydrophilen Polymeren, aus dem die Linse besteht, vor der endgültigen Hydratisierungsstufe erfolgt. Ansonsten könnte der Farbstoff innerhalb der Linse unter Ausbildung einer ungleichmäßigen Verteilung wandern oder aus der Linse in das Auge des Trägers ausgelaugt werden.
Der Farbstoff, der einer weichen Linse unter Anwendung des herkömmlichen Verfahrens die Färbung verleiht, ist nicht nur in der Linse dispergiert (verteilt), sondern unterliegt auch keiner Wanderung innerhalb der Linse oder einer Auslaugung aus der Linse, nachdem die Bindung entstanden ist. Die gefärbte Linse ist auch in einem wäßrigen Medium und nach wiederholten zyklischen Behandlungen bei hohen Temperaturen stabil, d. h. Bedingungen, die beim routinemäßigen Tragen und Reinigen gegeben sind. Beim herkömmlichen Verfahren ist es erforderlich, daß die Linse in einer Lösung eingeweicht wird, in der der Farbstoff in einer bestimmten Konzentration vorliegt und die eine bestimmte Leitfähigkeit aufweist, so daß der Farbstoff in das Polymere diffundiert. Die Leitfähigkeit ist von Bedeutung, da man die Quellung einer Linse durch Auswahl verschiedener Salzkonzentrationen steuern kann. Ferner ist es wichtig, daß die Farbstoffkonzentration und die Zeitspanne, während der die Linse in der Farbstoff-Tränklösung verbleibt, genau eingestellt werden, da die Diffusionskinetik die Intensität der getönten Kontaktlinse festlegt. Beim herkömmlichen Verfahren wird eine hohe Farbstoffkonzentration in der Farbstoffbrühe angewandt, so daß eine kontinuierliche Tönung vorgenommen werden kann. Ungünstigerweise ist dieses Verfahren mühsam und erfordert mehrere Stufen, was insbesondere für eine Herstellung im großtechnischen Maßstab gilt, da es erforderlich ist, die Linse in einer Lösung mit einer bestimmten Farbstoffkonzentration und für eine bestimmte Zeitspanne einzuweichen, um eine Dispersion des Farbstoffs in der Linse zu erreichen. Aufgrund dieser Schwierigkeiten wurde nach alternativen Verfahren gesucht.
Das US-Patent 4 157 892 beschreibt die Einführung einer mit dem Farbstoff reaktiven, funktionellen Gruppe in das Polymere, aus dem die Linse gebildet ist. Das funktionalisierte Polymere wird hergestellt, indem man ein "Kuppler-Monomeres" mit einem herkömmlichen hydrophilen Monomeren umsetzt. Dieses Kuppler-Monomere verändert mit hoher Wahrscheinlichkeit die physikalischen Eigenschaften des Polymeren. Die aus dem funktionalisierten Polymeren hergestellte Linse wird in eine Lösung eines Diazoniumfarbstoffs getaucht, wobei der Farbstoff dann eine Bindung mit dem Polymeren eingeht. Obgleich eine angemessene Bindung erfolgt, erfordert dieses Verfahren immer noch das Eintauchen der fertiggestellten Linse in eine Lösung des Farbstoffs.
Ein weiteres interessantes Verfahren zur Färbung einer weichen Linse ist im US-Patent 4 640 805 beschrieben. Dieses Patent beschreibt die Herstellung einer getönten Linse unter Anwendung einer herkömmlichen Rotationsgießtechnik. Eine Suspension eines Pigmentfarbstoffs in einem flüssigen Monomeren wird auf die Formoberfläche aufgebracht, bevor die Hauptmenge des Monomeren in der Rotationsgießform polymerisiert wird. Obgleich dieses Verfahren einen einfachen Weg zum Färben der Oberfläche der Linse bereitstellt, ist es dabei notwendig, daß die Form unter Einhaltung einer speziellen Geometrie und spezieller Abstände geprägt oder gedruckt wird.
Es wurden Versuche unternommen, den Farbstoff der Linse einzuverleiben, indem man das hydrophile Monomere, aus dem die Linse gebildet wird, in Gegenwart des Farbstoffs polymerisiert. Beispielsweise beschreibt US- Patent 4 252 421 die Polymerisation eines hydrophilen Monomeren in Gegen wart eines wasserunlöslichen Phthalocyanin-Farbstoffs. Es wird angenommen, daß der Farbstoff aufgrund seiner Unverträglichkeit mit Wasser in der fertiggestellten, hydratisierten Linse eingeschlossen wird. Ungünstigerweise kommt es zu einer Auslaugung des Farbstoffs aus einer Linse, die sich durch Polymerisation des am häufigsten verwendeten hydrophilen Mono meren, nämlich Hydroxyethylmethacrylat (HEMA), ableitet, wenn die Linse vollständig auf einen Wassergehalt von mehr als 40 Gew.-% hydratisiert wird. Dies stellt bei Materialien mit einem höheren Wassergehalt ein noch größeres Problem dar.
Das Patent '421 beschreibt ferner die Funktionalisierung des Farbstoffs mit einer polymerisierbaren Vinylgruppe und das anschließende Binden des funktionalisierten Farbstoffs während der Polymerisation der Monomeren, aus denen die Linse gebildet wird. Obgleich dadurch die Notwendigkeit einer späteren Bindungsstufe beseitigt wird, wird der Wassergehalt der Linse in nachteiliger Weise beeinflußt, wenn nicht hydrophile - SO&sub3;H- oder SO&sub3;Na-Gruppen dem Phthalocyanin-Farbstoffkern hinzugefügt werden (wie in Spalte 8 dieses Patents erläutert). Dies bedeutet aber nur, daß eine weitere aufwendige Stufe im Herstellungsverfahren zur Herstellung einer Kontaktlinse für erweiterte Einsatzmöglichkeiten hinzukommt.
In ähnlicher Weise beschreibt EP-A-0 396 376 die Verwendung eines nicht-geladenen Anthrachinon-Farbstoffs, der mit einer polymerisierbaren Gruppe funktionalisiert ist, um die Bindung des funktionalisierten Farbstoffs während der Polymerisation des hydrophilen Monomeren zu erleichtern. Ungünstigerweise führt der nicht-geladene Farbstoff zu einer geringeren - wenn überhaupt vorhandenen - Wasserlöslichkeit, was wiederum die Konzentration des Farbstoffs, die in der Linse vorhanden sein kann, beschränkt. Wichtiger ist jedoch, daß es sich bei dem funktionalisierten Anthrachinon-Farbstoff in diesem Fall notwendigerweise um einen difunktionellen Farbstoff handeln muß. Diese Difunktionalität führt im Endeffekt zu einem Farbstoff, bei dem es sich um ein Vernetzungsmittel handelt. Infolgedessen wird der Wassergehalt der Linse weiter gesenkt. Linsen, die mit diesem difunktionellen Farbstoff hergestellt werden, sind unannehmbar brüchig, wenn die Farbstoffkonzentration in der Linse erhöht wird.
Schließlich ist ein weiterer Versuch zur Färbung einer Kontaktlinse im US-Patent 4 639 105 beschrieben. Dieses Patent beschreibt das Rotationsgießen eines Gemisches aus einem flüssigen Monomeren, einem löslichen Farbstoff und Pigmentteilchen zur Herstellung einer Linse mit Variationen in der Farbe, die durch Wanderung der Pigmentteilchen während des Rotationsgießens erreicht werden. Obgleich dieses Patent angibt, daß die Farbstoffe nicht wandern, findet sich kein Hinweis auf die Art der verwendeten speziellen Farbstoffe. Es wird angenommen, daß derartige Farbstoffe in Wirklichkeit beim Tragen doch wandern oder ausgelaugt werden, wenn nicht der verwendete Farbstoff gemäß den vorstehenden Angaben mit polymerisierbaren Gruppen funktionalisiert ist. Außerdem eignet sich eine derartige Linse nicht für Anwendungen, bei denen eine gleichmäßige Verteilung des Farbstoffs oder farbgebenden Mittels notwendig oder erwünscht ist.
Im Hinblick auf die Nachteile des Stands der Technik besteht ein Bedarf nach einem Verfahren zur gleichmäßigen Verteilung eines wasserlöslichen Farbstoffs im gesamten Bereich einer weichen Kontaktlinse, ohne daß eine Stufe erforderlich ist, bei der die fertige Linse in eine Farbstofflösung getaucht wird. Zusätzlich wäre ein derartiges Verfahren äußerst wünschenswert, wenn es zur Herstellung einer getönten Kontaktlinse, derer: physikalische und optische Eigenschaften im wesentlichen denen einer herkömmlichen ungetönten Linse entsprechen, verwendet werden könnte. Speziell besteht ein Bedarf nach einer getönten Kontaktlinse, die in bezug auf Wassergehalt und Flexibilität den Eigenschaften einer herkömmlichen ungetönten Linse entspricht.

Zusammenfassende Darstellung der Erfindung

Gegenstand der Erfindung ist ein verbessertes Verfahren zur Herstellung einer weichen Hydrogel-Kontaktlinse, bei der ein Farbstoff im wesentlichen gleichmäßig in der gesamten Linse dispergiert (verteilt) ist. Die Erfindung stellt eine Verbesserung des herkömmlichen Verfahrens zur Herstellung einer derartigen Linse dar, bei dem sich die Linse durch Polymerisation eines hydrophilen Monomeren ergibt und die Linse mit einer färbend wirksamen Menge eines wasserlöslichen Halogentriazin-Farbstoffs gefärbt ist. Die Verbesserung umfaßt die Umsetzung des Farbstoffs mit den hydrophilen Monomeren vor der Polymerisation des Monomeren. Die Umsetzung erfolgt unter Bedingungen zur wirksamen Herstellung eines reaktiven Farbstoffs, bei dem es sich vorwiegend um einen monofunktionellen Farbstoff handelt. Anschließend wird das hydrophile Monomere in Gegenwart einer homogenen Lösung des reaktiven Farbstoffs im Monomeren polymerisiert.
Das verbesserte Verfahren der Erfindung beseitigt die Notwendigkeit. die Linse in eine wäßrige Lösung des Farbstoffs einzutauchen, nachdem das hydrophile Monomere, von dem sich die fertiggestellte Linse ableitet, polymerisiert worden ist. Ferner ist es nicht erforderlich, den Farbstoff an die Linse zu binden, nachdem die Linse gebildet worden ist. Dies ist darauf zurückzuführen, daß der monofunktionelle Farbstoff mit dem Polymergerüst der Linse reagiert und daran bindet. Daher ist es nicht erforderlich, die Linse mit großen Volumina an wäßriger Base zu waschen, um den Farbstoff an die Linse zu binden.
Der Farbstoff ist gleichmäßig in der gesamten Linse verteilt, und es kommt nicht zu einer Auslaugung des Farbstoffs aus der Linse in das Auge des Trägers oder zu einer Wanderung innerhalb der Linse unter Herbeiführung einer ungleichmäßigen Verteilung des Farbstoffs in der Linse. Fernei ist die Farbstoffmenge die zur Erzielung des gewünschten Tönungsgrads der Linse erforderlich ist, erheblich geringer als die Menge, die erforderlich ist, wenn die fertige Linse nach herkömmlichen Verfahren in einer Lösung des Farbstoffs eingeweicht wird.
Die Intensität der Tönung der Linse läßt sich genau in Abhängigkeit von der Konzentration des monofunktionellen Farbstoffs im hydrophilen Monomeren steuern. Dies steht im Gegensatz zum herkömmlichen Verfahren, das eine genaue Kontrolle nicht nur der Konzentration des Farbstoffs in der wäßrigen Einweichlösung, sondern auch der Einweichzeit für die Linse in der wäßrigen Lösung erforderlich macht.
Ferner sind die physikalischen und optischen Eigenschaften der getönten Linse im wesentlichen gleichwertig mit den physikalischen und optischen Eigenschaften einer entsprechenden Linse ohne Einverleibung des Farbstoffs. Beispielsweise werden die Handhabungseigenschaften, die Bequemlichkeit für den Träger und die Klarheit der Linse nicht beeinträchtigt, wenn der Farbstoff unter Anwendung des verbesserten Verfahrens der Erfindung der Linse einverleibt wird. Von besonderer Bedeutung ist, daß es die wasserlösliche Natur des Farbstoffs und die Tatsache, daß er aufgrund seiner vorwiegenden Monofunktionalität nicht als Vernetzungsmittel wirkt, möglich machen, erhöhte Mengen des Farbstoffs der Linse einzuverleiben, ohne den Wassergehalt und die Handhabungseigenschaften, z. B. die Flexibilität, der Linse zu beeinträchtigen.

Ausführliche Beschreibung der Erfindung

Bei der bevorzugten Klasse von Halogentriazin-Farbstoffen handelt es sich um Dihalogentriazin-Farbstoffe, insbesondere um Dichlortriazin-Farbstoffe mit mindestens einer funktionellen Sulfonatgruppe, um den Farbstoff wasserlöslich zu machen. Derartige Dichlortriazin-Farbstoffe sind beispielsweise in den US-Patenten 4 559 059 und 4 891 046 beschrieben, die beide durch Verweis zum Gegenstand der Beschreibung gemacht werden. Der besonders bevorzugte Dichlortriazin-Farbstoff ist C.I. Reaktivblau 4. Monochlortriazin-Farbstoffe mit mindestens einer funktionellen Sulfonatgruppe, wie Reaktivblau Nr. 2, können ebenfalls dem Linsenmaterial einverleibt werden. Zu den wasserlöslichen Farbstoffen, die verwendet werder können, gehören neben C.I. Reaktivblau 4 Procion Blue MRS; Fiber Reactive Brillant Blue MRS; 2-Anthracensulfonsäure-1-amino-4-(3-((4,6-dichlor-s- triazin-2-yl)-amino)-4-sulfoanilino)-9,10-dihydro-9,10-dioxo-dinatriumsalz; 2-Anthracensulfonsäure-1-amino-4-(3-((4,6-dichlor-1,3,5-triazin-2- yl)-amino)-4-sulfophenyl)-amino)-9,10-dihydro-9,10-dioxo-dinatriumsalz; und 2-Anthracensulfonsäure-1-amino-4-(3-((4,6-dichlor-s-triazin-2-yl)- amino)-4-sulfoanilino)-9,10-dihydro-9,10-dioxo.
Die Bedingungen zur Umsetzung des wasserlöslichen Halogentriazin- Farbstoffs mit den hydrophilen Monomeren zur Herstellung eines vorwiegend monofunktionellen Fabstoffs hängen von dem gewählten speziellen Monomeren und dem Typ des verwendeten Halogentriazin-Farbstoffs ab. Diese Bedingungen lassen sich leicht empirisch festlegen.
Der reaktive Farbstoff ist "vorwiegend" monofunktionell, wenn als ein Ergebnis der Umsetzung nicht weniger als 50% der gebildeten aktiven Farbstoffverbindungen nur eine reaktive funktionelle Stelle aufweisen, die sich von der Umsetzung des Farbstoffs mit dem hydrophilen Monomeren ableitet. Wären mehr als 50% der aktiven Farbstoffverbindungen difunktionell, so würde der Farbstoff als Vernetzungsmittel wirken, das in nachteiliger Weise die physikalischen Eigenschaften der fertiggestellten Linse beeinflussen könnte. Vorzugsweise sind nicht weniger als 80% der aktiven Farbstoffverbindungen monofunktionell. Idealerweise sind mindestens 95% des Farbstoffs monofunktionell.
Die Umsetzung des Farbstoffs mit dem Monomeren erfolgt vorteilhafterweise in Gegenwart einer organischen Lewis-Base als Lösungsmittel, die zur Solubilisierung des Monomeren und des Farbstoffs befähigt ist. Die Umsetzung kann bis zur Beendigung beschleunigt werden, wenn das Reaktionsgemisch mit einer äquimolaren Menge des Monomeren oder einem molaren Überschuß davon versetzt wird. Die Reaktionstemperatur wird vorzugsweise auf eine Temperatur über Raumtemperatur, z. B. 35-70ºC, für etwa 16 bis 32 Stunden erhöht. Wenn die Umsetzung beendet ist, wird das Gemisch vorzugsweise auf einen pH-Wert von 5-8 neutralisiert. Etwaige überschüssige Reaktanten, Lösungsmittel und Nebenprodukte lassen sich aus den reaktiven Farbstoffverbindungen unter Anwendung herkömmlicher Verfahren entfernen.
Die als Lösungsmittel verwendete Lewis-Base wirkt als inertes Verdünnungsmittel für die Umsetzung zwischen dem Monomeren und dem Farbstoff. Beispiele für geeignete Lösungsmittel sind Pyridin, Tetrahydrofuran (THF) und Dimethylsulfoxid (DMSO). Beim bevorzugten Lösungsmittel handelt es sich jedoch um eine wäßrige Base, vorzugsweise um ein Alkali- oder Erdalkalimetallcarbonat oder -phosphat.
Der hier verwendete Ausdruck "weiche Hydrogel-Kontaktlinse" bezieht sich auf eine gelähnliche Linse, die durch Polymerisation einer monomeren Zusammensetzung mit einem Gehalt an einem hydrophilen Monomeren erhalten worden ist. Der Ausdruck "hydrophiles Monomeres" bezieht sich auf beliebige Monomere, die bei Polymerisation ein hydrophiles Polymeres ergeben, das bei Kontakt mit Wasser ein Hydrogel ergeben kann. Beispiele für hydrophile Monomere sind (ohne Beschränkung hierauf) Hydroxyester von Acryl- oder Methacrylsäure, N,N-Dimethylacrylamid (DMA), N-Vinylpyrrolidon (NVP) und Styrolsulfonsäure sowie weitere, aus dem Stand der Technik bekannte, hydrophile Monomere. Die anschließend gebildete polymere Linse wird mit einer erheblichen Menge an Wasser gequollen, um die Hydrogel- Linse zu bilden, vorzugsweise mit mehr als 30% und insbesondere mit mindestens 65% Wasser.
Bei bevorzugten hydrophilen Monomeren handelt es sich um einen Hydroxyester von Acryl- oder Methacrylsäure Beispiele für Hydroxyester von Acryl- und Methacrylsäure sind (ohne Beschränkung hierauf) Hydroxyethylmethacrylat (HEMA), Hydroxyethylacrylat (HEA), Glycerylmethacrylat, Hydroxypropylmethacrylat, Hydroxypropylacrylat und Hydroxytrimethylenacrylat. Beim besonders bevorzugten Hydroxyester von Acryl- oder Methacrylsäure handelt es sich um HEMA, das das Monomere darstellt, das am häufigsten bei der Herstellung von weichen Hydrogel-Kontaktlinsen verwendet wird.
Das hydrophile Monomere wird vorzugsweise mit Comonomeren in einem monomeren Reaktionsgemisch copolymerisiert, um die speziellen Verbesserungen der chemischen und physikalischen Eigenschaften je nach der vorgesehenen speziellen Verwendung zu erreichen. Beispielsweise kann der Gleichgewichtswassergehalt der Linse erhöht werden, wenn Methacrylsäure (MAA) als Comonomeres verwendet wird. Ferner können polyfunktionelle, vernetzende Monomere, wie Ethylenglykoldimethacrylat (EGDMA) und Trimethylolpropantrimethacrylat (TMPTMA) als Comonomere in relativ geringen Mengen im Reaktionsgemisch verwendet werden, um die Formbeständigkeit und weitere physikalische Eigenschaften der Linse zu verbessern. In ähnlicher Weise können andere Komponenten für spezielle Anwendungszwecke zugesetzt werden, beispielsweise um der Linse UV-absorbierende Eigenschaften zu verleihen.
Das monomere Reaktionsgemisch enthält auch einen Initiator, üblicherweise etwa 0,05 bis 1% eines freiradikalischen Initiators, der thermisch aktiviert wird. Typische Beispiele für derartige Initiatoren sind Lauroylperoxid, Benzoylperoxid, Isopropylpercarbonat, Azobisisobutyronitril und bekannte Redoxsysteme, wie die Kombination von Ammoniumpersulfat und Natriummetabisulfit und dergl. Eine Bestrahlung mit UV-Licht, Elektronenstrahlen oder einer radioaktiven Quelle kann herangezogen werden, um die Polymerisationsreaktion einzuleiten, gegebenenfalls unter Zugabe eines Polymerisationsinitiators, wie Benzom und dessen Ether.
Die Polymerisation des monomeren Reaktionsgemisches wird durchgeführt, nachdem das Gemisch mit der erforderlichen Menge des Reaktivfarbstoffs kontaktiert worden ist und sich eine homogene Lösung des Farbstoffs im Gemisch gebildet hat. Die zur Bildung der homogenen Lösung erforderliche Zeitspanne kann leicht empirisch festgelegt werden.
Bei der Menge des dem Reaktionsgemisch zugesetzten reaktiven Farbstoffs handelt es sich um eine Farbstoffmenge, die den gewünschten Tönungs- oder Färbungsgrad der Linse bewirkt. Diese Menge kann leicht empirisch festgelegt werden und hängt von der Dicke des Linsenumfangs, den Komponenten des reaktiven Monomerengemisches sowie von anderen Faktoren ab.
Vorzugsweise wird das verbesserte Verfahren der Erfindung dazu herangezogen, der Linse eine Sichtbarkeits- oder Handhabungstönung zu verleihen. Hierbei handelt es sich um eine Menge, die es dem Träger ermöglicht, die Linse in sichtbarer Weise zu erkennen, wenn er sie bei der Handhabung zeitweise verlegt hat; jedoch sollte die Menge nicht so beschaffen sein, daß der gefärbte Linsenumfang während der Verwendung leicht von der Hornhaut des Trägers unterscheidbar ist. Die Menge des der homogenen Lösung vor der Polymerisation zugesetzten reaktiven Farbstoffs, um eine gewünschte Sichtbarkeitstönung zu erreichen, hängt in erheblichem Umfang von der Reinheit des der Lösung zugesetzten Farbstoffs ab und sollte daher empirisch festgelegt werden. Im allgemeinen sollte die Menge im Bereich von 0,01 bis etwa 0,35 Gew.-%, bezogen auf das Gewicht des hydrophilen Monomeren und vorzugsweise im Bereich von etwa 0,01 bis etwa 0,20 Gew.-% liegen, wenn der zugesetzte Farbstoff mindestens 20 Gew.-% aktive Farbstoffverbindungen aufweist. Der besonders bevorzugte Bereich beträgt etwa 0,05 bis etwa 0,15%.
Alternativ bietet das verbesserte Verfahren der Erfindung die Möglichkeit, in flexibler Weise der Linse eine Verstärkungstönung zu verleihen. Eine Verstärkungstönung verstärkt lediglich die ursprüngliche Augenfarbe des Trägers in der Weise, daß beispielsweise blaue Augen mit der Verstärkungstönung auf der Linse intensiver "blau" erscheinen. Die Menge des reaktiven Farbstoffs, die der homogenen Lösung für eine Verstärkungstönung zugesetzt wird, liegt vorzugsweise im Bereich von etwa 0,35 bis etwa 0,75%, bezogen auf das Gewicht des hydrophilen Monomeren und vorzugsweise im Bereich von etwa 0,35 bis etwa 0,50 Gew.-%, wenn der zugesetzte Farbstoff mindestens 20 Gew.-% aktive Farbstoffverbindungen enthält.
Die Polymerisation kann in Gegenwart oder Abwesenheit eines inerten Verdünnungsmittels durchgeführt werden. Wenn die Polymerisation in Abwesenheit eines Verdünnungsmittels durchgeführt wird, kann die erhaltene polymere Zusammensetzung zur gewünschten Linsenform, beispielsweise durch Drehen verformt werden, und nach diesem Vorgang mit der erforderlichen Wassermenge gequollen werden. Alternativ und vorzugsweise wird die Polymerisation in Gegenwart eines geeigneten inerten Verdünnungsmittels durchgeführt. Beim bevorzugten inerten Verdünnungsmittel handelt es sich um einen durch Wasser verdrängbaren Borsäureester Die Eigenschaften der erwünschten Borsäureester sowie die bevorzugte Konzentration des Esters im Polymerisationsreaktionsgemisch sind ausführlich im US-Patent 4 680 336, auf das durch Verweis Bezug genommen wird, beschrieben. Zu bevorzugten Verfahren zur Formgebung der gewünschten Linse bei Verwendung eines Verdünnungsmittels gehören das Rotationsgießen und das Gießformen, beispielsweise unter Verwendung der im US-Patent 4 565 348 beschriebenen Formen, sowie Kombinationen dieser Verfahren mit den übrigen, hier allgemein beschriebenen Verfahren.
Nachdem die Polymerisationsreaktion zur Herstellung der Linse in ausreichendem Umfang beendet ist, kann die Linse bis zum Erreichen ihres Gleichgewichtswassergehalts hydratisiert werden. Vorzugsweise liegt der Wassergehalt der Linse im Bereich von etwa 35 bis etwa 80 Gew. -% und ins besondere von etwa 55 bis etwa 65 Gew.-%. Dieser Bereich wird als ideal für längere Tragezeiten angesehen, wo die Bequemlichkeit für den Patienten und die Handhabungseigenschaften wichtige Merkmale darstellen.
Das folgende Beispiel dient der Erläuterung der Erfindung und soll den Schutzumfang der Ansprüche in keiner Weise beschränken. Zahlreiche zusätzliche Ausführungsformen innerhalb des Schutzumfangs der beanspruchten Erfindung sind für den Fachmann ersichtlich.
Die bei der Herstellung der Kontaktlinsen des Beispiels verwendeten Bestandteile werden folgendermaßen abgekürzt: 2-Hydroxyethylmethacrylat (HEMA), Methacrylsäure (MAA), Ethylenglykoldimethacrylat (EGDMA), Borsäureester von Glycerin (0,16 Mol Bor pro Mol Glycerin) (GBAE), ein ethoxyliertes Methylglucosidilaurat (MLE-80), Reaktivblau Nr. 4 [2-Anthracensulfonsäure-1-amino-4-(3-(4,6-dichlor-s-triazin-2-yl)-amino)-4-sulfoanilino)-9,10-dihydro-9,10-dioxo] (RB4), ein Dichlortriazinfarbstoff, und α- Hydroxy-α,α-dimethylacetophenon (Darocur 1173), ein UV-reaktiver Initiator Das in sämtlichen Beispielen verwendete HEMA ist ein hochgereinigtes HEMA mit weniger als 0,1 Gew.-% Verunreinigungen.
Die Testverfahren der in Tabelle 1 des Beispiels aufgeführten physikalischen und optischen Eigenschaften sind folgende:

Sauerstoffdurchlässigkeit

Die Sauerstoffdurchlässigkeit durch die Linse wird angegeben als der Dk-Wert, multipliziert mit 10&supmin;¹¹, in Einheiten von cm ml O&sub2;/sec ml mmHg (1 mmHg = 133,3 Pa). Der Wert wird unter Verwendung eines polarographischen Sauerstoffsensors, der aus einer Goldkathode von 4 mm Durchmesser und einer Silber-Silberchlorid-Ringanode besteht, gemessen.

Zugeigenschaften (Modul, Dehnung und Festigkeit)

Die zu testende Linse wird zur gewünschten Größe und Form des Probestücks zugeschnitten. Die Querschnittfläche wird gemessen. Das Probestück wird sodann an der oberen Klammer einer mit einer Belastungszelle ausgerüsteten Testmaschine mit konstanter Querkopf-Bewegungsgeschwindigkeit befestigt. Der Querkopf wird sodann auf die anfängliche Eichlänge gesenkt. Das Probestück wird an der fixierten Klammer befestigt. Sodann wird das Probestück mit einer konstanten Dehnungsgeschwindigkeit gedehnt. Die erhaltene Spannungsdehnungskurve wird aufgezeichnet. Die Dehnung wird als prozentualer Wert angegeben. Zugmodul und Zugfestigkeit werden in psi (lb pro in²) (1 psi = 6,89 KPa) angegeben.

UV-Durchlässigkeit

Dieses Verfahren ist auf die Bestimmung der Lichtdurchlässigkeit durch die Linse anwendbar. Ein Lichtstrahl (200-800 nm) wird durch eine Quarzzelle, die die Linse in einer Lösung enthält, geleitet. Die Intensität des die Zelle verlassenden Lichts wird gemessen und als Verhältniswert zum Vergleich zum einfallenden Strahl (Referenzstrahl) angegeben. Die Werte sind in % Durchlässigkeit angegeben.

Tönungsstabilität

Die Linse wird 30 Minuten in einem Autoklaven sterilisiert und qualitativ mit einer nicht-autoklavisierten Linse in bezug auf Verlust an Tönungsintensität verglichen. Dieses Verfahren wird 5 mal wiederholt. Eine Linse, die keinen Verlust an Tönungsintensität erleidet, besteht der Test.

Beispiel

Herstellung von Reaktivblau RB4

In einen 500 ml fassenden Rundkolben werden 350 ml einer 5% K&sub2;CO&sub3;- Lösung vorgelegt. Die Lösung wird mit 0,10 Mol HEMA versetzt. Das Gemisch wird 10 Minuten gerührt. Sodann wird die Lösung mit 0,8 Mol RB4 versetzt. Nach vollständiger Dispersion des Farbstoffs wird die Temperatur auf 40- 50ºC erhöht. Die Reaktion wird durch das chromatographische HPLC- Verfahren gemäß Hanggi et al., Analytical Biochemistry, Bd. 149 (1985), S. 91-104, zur Überwachung der Umsetzung von Chlortriazin-Farbstoffen mit monofunktionellen Alkoholen verfolgt. Unter Anwendung dieses Verfahrens läßt sich die Bildung des monosubstituierten Monochlortriazin-HEMA- Reaktivfarbstoffs innerhalb von etwa 42 Minuten feststellen.
Nachdem nach 40-50 Stunden eine ausreichende Umsetzung erreicht worden ist, kann das Reaktionsgemisch filtriert werden. Der Filterkuchen wird gewonnen und getrocknet. Dieser Filterkuchen kann direkt zur Tönung von Kontaktlinsen verwendet werden. Das Filtrat kann unter Verwendung eines Rotationsverdampfers zur Entfernung von Wasser aus dem Reaktionsprodukt unter Vakuum abgestreift werden. Das verbleibende blaue Pulver kann zur Tönung von Linsen verwendet werden. Die anorganischen Bestandteile können je nach den Anforderungen an die Tönung entfernt werden. Die Umsetzung des Halogentriazins kann durch Verringerung der Wassermenge im Reaktionsgemisch gesteigert werden. Dies führt auch zu einer Erhöhung dei Menge des difunktionellen Derivats des Farbstoffs.

Herstellung einer getönten Kontaktlinse mit einem höheren Wassergehalt

Die folgenden Komponenten wurden unter Bildung eines homogenen Gemisches vermischt: 58,08 Teile HEMA, 0,71 Teile EGDMA, 0,96 Teile MAA, 0,14 Teile Darocur 1173, 0,07 Teile UV-reaktives RB4, hergestellt auf die vorstehend beschriebene Weise, und 40 Teile GBAE. Das vorstehende Gemisch wird durch Belichtung mit UV-Licht polymerisiert, wobei es sich in einer Form für eine Kontaktlinse befindet. Nach beendeter Polymerisation wird die Form geöffnet. Die geformte Linse wird entweder in eine wäßrige Lösung von 0,50% MLE-80 oder in eine 0,90% NaCl-Lösung, die mit 0,50% MLE- 80 versetzt worden ist, getaucht. Die Formkörper werden in die vorstehenden Lösungen mit einer Lösungstemperatur von 60-70ºC gegeben. Die physikalischen und optischen Eigenschaften der getönten Linse sind in Tabelle 1 als Beispiel 1 angegeben.
Zu Vergleichszwecken sind die physikalischen und optischen Eigenschaften einer ungetönten Linse und unter einer unter Anwendung des herkömmlichen Verfahrens getönten Linse in Tabelle 1 als Kontrollbeispiele A bzw. B aufgeführt. Die ungetönte Linse wird im wesentlichen auf identische Weise wie beim vorstehend beschriebenen Verfahren ohne Verwendung eines Farbstoffs hergestellt. Die unter Anwendung des herkömmlichen Verfahrens getönte Linse wird hergestellt, indem man zunächst die ungetönte Linse in einer Lösung von 0,50% MLE-80 mit einem Gehalt an R84 einweicht und anschließend die Bindung des RB4 an der eingeweichten Linse durch Kontakt mit einer wäßrigen Base vor der endgültigen Hydratisierung durchführt. Tabelle 1 Physikalische und optische Eigenschaften von gefärbten Kontaktlinsen Physikalische Eigenschaften
Die in Tabelle 1 aufgeführten Ergebnisse zeigen, daß die physikalischen und optischen Eigenschaften der nach dem verbesserten erfindungsgemäßen Verfahren hergestellten getönten Kontaktlinse im wesentlichen die gleichen wie bei der entsprechenden ungefärbten Kontaktlinse und bei der nach dem herkömmlichen Verfahren getönten Kontaktlinse sind.

Claims

1. Verbessertes Verfahren Zur Herstellung einer weichen Hydrogel-Kontaktlinse, wobei ein Farbstoff im wesentlichen gleichmäßig in der gesamten Linse dispergiert ist, wobei der Typ des Verfahrens so beschaffen ist, daß die Linse durch Polymerisation eines hydrophilen Monomeren erhalten worden ist und die Linse mit einer färbend wirksamen Menge eines wasserlöslichen Halogentriazin-Farbstoffs gefärbt ist, wobei die Verbesserung folgendes umfaßt:

a) Umsetzen des Farbstoffs mit dem hydrophilen Monomeren vor der Polymerisation des Monomeren unter Bedingungen zur wirksamen Herstellung eines reaktiven Farbstoffs, bei dem es sich vorwiegend um einen monofunktionellen Farbstoff handelt, und

b) Polymerisieren des hydrophilen Monomeren in Gegenwart einer homogenen Lösung des reaktiven Farbstoffs im Monomeren.

2. Verfahren nach Anspruch 11 wobei es sich beim Halogentriazin-Farbstoff um einen Dihalogentriazin-Farbstoff handelt.

3. Verfahren nach Anspruch 2, wobei es sich bei dem Dihalogentriazin-Farbstoff um einen Dichlortriazin-Farbstoff mit mindestens einer funktionellen Sulfonatgruppe handelt.

4. Verfahren nach Anspruch 3, wobei es sich beim Dichlortriazin-Farbstoff um CI-Reaktivblau 4, Procion- Brillantblau MRS oder Procion-Blau MRX handelt.

5. Verfahren nach Anspruch 1, wobei die Menge des reaktiven Farbstoffs in der homogenen Lösung etwa 0,01 bis etwa 0,20 %, bezogen auf das Gewicht des hydrophilen Monomeren beträgt, so daß der Linse eine sichtbare Färbung verliehen wird.

6. Verfahren nach Anspruch 1, wobei die Menge des reaktiven Farbstoffs in der homogenen Lösung etwa 0,35 bis 0,75 %, bezogen auf das Gewicht des hydrophilen Monomeren beträgt, um der Linse eine verstärkte Färbung zu verleihen.

7. Verfahren nach Anspruch 5, wobei es sich bei dem hydrophilen Monomeren um einen Hydroxyester von Acrylsäure oder Methacrylsäure handelt.

8. Verfahren nach Anspruch 7, wobei es sich bei dem Hydroxyester um HEMA handelt.

9. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei die Linse durch Polymerisation von HEMA, MAA, EGDMA und TMPTA erhalten worden ist.

10. Verfahren nach Anspruch 9, wobei die Linse einen Wassergehalt im Gleichgewichtszustand von etwa 35 bis etwa 80 Gew.-% aufweist.