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一種可折疊人工晶狀體材料及其制備方法與流程

文檔序號:11096407閱讀:4302來源:國知局
本發明屬于生物材料領域,特別涉及一種基于丙烯酸酯或甲基丙烯酸酯高分子聚合物材料及其合成與應用。技術背景人工晶體又稱人工晶狀體(Intraocularlens,IOL),是一種植入眼內的人工透鏡,在臨床上主要用于提高白內障術后的視覺質量。人工晶體經過了數十年的發展,其構成的材料主要是由線性的高聚物和交聯劑組成。通過改變高聚物單體的組成,可以改變人工晶體的折射率、硬度等。最初的人工晶體由聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)制備。由于該材料為疏水性丙烯酸酯,只能生產硬性人工晶體。雖然該人工晶體具有材料穩定、透明度好、價格便宜等優點,但由于其硬性且非折疊,不能耐受高溫高壓消毒等缺陷,限制了其在臨床上的應用。因此,具有可折疊性的人工晶體成為發展的主流趨勢。基于聚丙烯酸羥乙酯(PHEMA)的水凝膠材料,由于具有網狀空間結構且羥基具有吸水性成為最初制備可折疊人工晶體的選擇,彌補了硬質人工晶體上的缺陷。但由于其水凝膠的網狀結構,容易使眼內的代謝產物進入并沉積于其中,而降低其透明度,甚至造成毒性晶體綜合癥(ToxicLensSyndrome)。這些缺陷依然嚴重的限制了水凝膠類人工晶體的臨床應用。目前,丙烯酸酯是臨床上最好的可折疊人工晶體材料,具有代表性的是美國Lenstec的SOFTEC,AMO公司的Sensar,以及博士倫公司的enVISTA等可折疊人工晶體。以上人工晶體主要是由含有苯基的丙烯酸酯或甲基丙烯酸單體通過化學交聯共聚結合而成。雖然已在臨床上普遍應用,但術后一段時間內人工晶體會產性細小的液泡,即閃輝(Glistening)現象,成為目前急需解決的問題。技術實現要素:本發明的目的在于提供一種可折疊人工晶狀體材料及制備方法,這種材料可用于制作可折疊人工晶狀體,能夠有效克服人工晶狀體產生的Glistening現象。本發明通過以下技術方案來實現:一種高分子聚合物材料,其特征在于,由三種單體聚合而成,第一種單體為含有苯基的丙烯酸酯或甲基丙烯酸酯,占單體總含量的80%以上;第二種單體為含有枝化烷基鏈的丙烯酸酯或甲基丙烯酸酯;第三種單體則為交聯劑。作為可選方式,在上述高分子聚合物材料中,所述含苯基的丙烯酸酯或甲基丙烯酸酯單體具有如下化學結構式:其中:A為H,或CH3;B為(CH2)n,或O(CH2)n,其中n=1-5;C為零,或CH2。所述第一種單體優選為甲基丙烯酸-2-苯氧基乙酯,丙烯酸-2-苯氧基乙酯,甲基丙烯酸-2-苯乙酯,丙烯酸-2-苯乙酯,甲基丙烯酸-3-苯甲氧基丙酯,丙烯酸-3-苯甲氧基丙酯中的一種。作為可選方式,在上述高分子聚合物材料中,所述含有枝化烷基鏈的丙烯酸酯或甲基丙烯酸酯為丙烯酸-2-乙基己酯(2-ethylhexylacrylate),甲基丙烯酸-2-乙基己酯(2-ethylhexylmethacrylate),丙烯酸-2,2-二甲基丙酯(2,2-dimethylpropylacrylate),甲基丙烯酸-2,2-二甲基丙酯(2,2-dimethylpropylmethacrylate),丙烯酸三甲基環己酯(trimethylcyclohexylacrylate),甲基丙烯酸三甲基環己酯(trimethylcyclohexylmethacrylate),丙烯酸異丁基酯(isobutylacrylate),甲基丙烯酸異丁基酯(isobutylmethacrylate),丙烯酸-3,5,5-三甲基己酯(3,5,5-trimethylhexylacrylate),甲基丙烯酸-3,5,5-三甲基己酯(3,5,5-trimethylhexylacrylate)中的至少一種。作為可選方式,在上述高分子聚合物材料中,所述交聯劑為分子量為1000的聚乙二醇二甲基丙烯酸酯(PEO1000,polyethyleneglycoldimethacrylate)、分子量為600的聚乙二醇二甲基丙烯酸酯(PEO600,polyethyleneglycoldimethacrylate)、分子量為400的聚乙二醇二甲基丙烯酸酯(PEO400,polyethyleneglycoldimethacrylate)或乙二醇二甲基丙烯酸酯(EGDMA,ethyleneglycoldimethacrylate)中的至少一種,其中優選的交聯劑為EGDMA。作為可選方式,在上述高分子聚合物材料中,還含有第四種單體:紫外吸收劑,可以有效延緩人工晶狀體材料因紫外線引起的老化。作為可選方式,在上述高分子聚合物材料中,所述紫外光吸收劑為商品化的UV-531(2-羥基-4-正辛氧基二苯甲酮)。作為可選方式,在上述高分子聚合物材料中,第二種單體占可聚合單體質量的1%-15%,第三種交聯劑單體占可聚合單體質量的1%-2%,第四種單體占可聚合單體質量的1%-2%。作為可選方式,在上述高分子聚合物材料中,所述材料由相應單體在引發劑引發下進行熱聚合而成。進一步的所述引發劑為苯甲酰(t-BPO)。本發明還提供了一種所述高分子聚合物材料的制備方法,其特征在于,將各種單體在引發劑引發下進行熱聚合。作為可選方式,在上述制備方法中,將各種單體和引發劑按照一定比例在氮氣保護下混合均勻后注入模具,在70oC-80oC條件下進行熱聚合反應,反應1-2小時,然后將溫度升至100-110oC,繼續反應2-4小時。作為可選方式,在上述制備方法中,所述引發劑為苯甲酰(t-BPO),進一步地,所述引發劑占可聚合單體質量的0.1%-2%。作為可選方式,在上述制備方法中,聚合結束后,聚合產物用丙酮沖洗數次,除去未反應的單體,最終得到可折疊人工晶狀體材料。本發明還提供了上述高分子聚合物材料的應用,其特征在于,將其用于可折疊人工晶狀體。本說明書中公開的所有特征,或公開的所有方法或過程中的步驟,除了互相排斥的特征和/或步驟以外,均可以以任何方式組合。本發明的有益效果:本發明通過選擇含有苯基的丙烯酸酯或甲基丙烯酸酯單體來提高聚合物材料的折光指數,通過采用含有枝鏈的丙烯酸酯或甲基丙烯酸酯單體來提高聚合物材料內部的均一性,提高材料的伸長率并消除人工晶體中產生的Glistening現象。具體實施方式:以下通過實施例的具體實施方式再對本發明的上述內容作進一步的詳細說明。應當理解,此處所描述的具體實例僅僅用以解釋本發明,并不用于限定本發明。在不脫離本發明的精神和原則之內做的任何修改,以及根據本領域普通技術知識和慣用手段做出的等同替換或者改進,均應包括在本發明的保護范圍內。以下實施例中所用部分原料結構式如下表所示:名稱化學結構式甲基丙烯酸-2-苯氧基乙酯甲基丙烯酸-2-苯乙酯丙烯酸-3-苯甲氧基丙酯丙烯酸-2-乙基己酯丙烯酸-3,5,5-三甲基己酯甲基丙烯酸-2,2-二甲基丙酯乙二醇二甲基丙烯酸酯苯甲酰(t-BPO)實施例1:選用單體:第一種單體為甲基丙烯酸-2-苯氧基乙酯,第二種單體丙烯酸-2-乙基己酯,第三種交聯劑單體為乙二醇二甲基丙烯酸酯,第四種單體為紫外光吸收劑UV-531。其中甲基丙烯酸-2-苯氧基乙酯的含量為82%,丙烯酸-2-乙基己酯為14%,乙二醇二甲基丙烯酸酯為1%,UV-531為2%,苯甲酰為1%。將單體和引發劑在氮氣保護下混合均勻后注入模具,在烘箱內80oC加熱聚合2小時,然后將溫度升至110oC,繼續反應2小時。反應結束后,用丙酮沖洗聚合物材料3-5次后,得到最終的人工晶狀體材料。該材料的折光指數為1.52,玻璃化轉變溫度為16.7oC,伸長率為300%,折疊180o后無折痕,并可在數秒后恢復原形狀。利用功率40W的UVA-340紫外燈管照射人工晶狀體材料100小時后,其折光指數與伸長率無明顯變化。實施例2:聚合方法和過程與實施例1相同,選擇單體和引發劑如下表:單體質量分數%甲基丙烯酸-2-苯乙酯88%丙烯酸-3,5,5-三甲基己酯8%乙二醇二甲基丙烯酸酯1%苯甲酰(t-BPO)1%紫外光吸收劑2%該材料的折光指數為1.54,玻璃化轉變溫度為10.5oC,伸長率為420%,折疊180o后無折痕,并可在數秒后恢復原形狀。利用功率40W的UVA-340紫外燈管照射人工晶狀體材料100小時后,其折光指數與伸長率無明顯變化。實施例3:聚合方法和過程與實施例1相同,選擇單體和引發劑如下表:單體質量分數%丙烯酸-3-苯甲氧基丙酯82%甲基丙烯酸-2,2-二甲基丙酯15%乙二醇二甲基丙烯酸酯1%苯甲酰(t-BPO)1%紫外光吸收劑1%該材料的折光指數為1.53,玻璃化轉變溫度為12.5oC,伸長率為580%,折疊180o后無折痕,并可在數秒后恢復原形狀。利用功率40W的UVA-340紫外燈管照射人工晶狀體材料100小時后,其折光指數與伸長率無明顯變化。實施例4:選用單體:第一種單體為甲基丙烯酸-2-苯氧基乙酯,第二種單體丙烯酸-2-乙基己酯,第三種交聯劑單體為乙二醇二甲基丙烯酸酯。其中甲基丙烯酸-2-苯氧基乙酯的含量為84%,丙烯酸-2-乙基己酯為14%,乙二醇二甲基丙烯酸酯為1%,苯甲酰為1%。將單體、交聯劑和引發劑在氮氣保護下混合均勻后注入模具,在烘箱內80oC加熱聚合2小時,然后將溫度升至110oC,繼續反應2小時。反應結束后,用丙酮沖洗聚合物材料3-5次后,得到最終的人工晶狀體材料。該材料的折光指數為1.52,玻璃化轉變溫度為16.7oC,伸長率為300%,折疊180o后無折痕,并可在數秒后恢復原形狀。利用功率40W的UVA-340紫外燈管照射人工晶狀體材料100小時后,其折光指數稍微降低至1.50,伸長率無明顯變化。實施例5:聚合方法和過程與實施例1相同,選擇單體和引發劑如下表:單體質量分數%甲基丙烯酸-2-苯乙酯90%丙烯酸-3,5,5-三甲基己酯8%乙二醇二甲基丙烯酸酯1%苯甲酰(t-BPO)1%該材料的折光指數為1.54,玻璃化轉變溫度為10.5oC,伸長率為420%,折疊180o后無折痕,并可在數秒后恢復原形狀。利用功率40W的UVA-340紫外燈管照射人工晶狀體材料100小時后,其折光指數稍微降低至1.52,伸長率無明顯變化。實施例6:聚合方法和過程與實施例1相同,選擇單體和引發劑如下表:單體質量分數%丙烯酸-3-苯甲氧基丙酯80%甲基丙烯酸-2,2-二甲基丙酯19%乙二醇二甲基丙烯酸酯1%苯甲酰(t-BPO)1%該材料的折光指數為1.53,玻璃化轉變溫度為12.5oC,伸長率為580%,折疊180o后無折痕,并可在數秒后恢復原形狀。利用功率40W的UVA-340紫外燈管照射人工晶狀體材料100小時后,其折光指數稍微降低至1.50,伸長率無明顯變化。實施例7:在實施例1-6所述的制備方法中,調整相關參數進行系列實驗:第一階段熱聚合反應溫度分別選擇70℃、75℃、80℃,反應時間分別選擇1、1.5、2小時;第二階段反應溫度分別選擇100℃、105℃、110℃,反應時間,分別選擇2、3、4小時。通過實驗參數篩選發現上述各條件下均可成功制備具有較好綜合性能可折疊無Glistening現象,適用于人工晶狀體的材料。以上所述僅為本發明的優選實施例,對本發明而言,僅僅是說明性的,而非限制性的;本領域普通技術人員理解,在本發明專利要求所限定的范圍內,可對其進行許多改變、修改,甚至等效變更,但都將落入本發明的保護范圍。當前第1頁1 2 3 
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