生物医学装置

摘要

本发明提供了生物医学装置、聚合材料和包含其的接触镜。具体地，本发明提供了生物医学装置，其包含混合物的聚合产物，所述混合物包含：(a)一种或多种含硅氧烷的均聚物，所述含硅氧烷的均聚物包含可逆加成断裂链转移(RAFT)试剂的一个或多个硫-羰基-硫片段；以及(b)一种或多种形成生物医学装置的单体。

权利要求

1.生物医学装置，其包含混合物的聚合产物，所述混合物包含：（a）一种或多种含硅氧烷的均聚物，所述含硅氧烷的均聚物包含至少两个硅氧烷重复单元和可逆加成断裂链转移RAFT试剂的硫-羰基-硫片段；以及（b）一种或多种形成生物医学装置的单体；其中所述含硅氧烷的均聚物仅具有一个硫-羰基-硫片段；以及其中所述硫-羰基-硫片段包括二硫代羧酸酯片段、黄原酸酯片段、二硫代氨基甲酸酯片段或三硫代碳酸酯片段。

2.根据权利要求1所述的生物医学装置，其中所述含硅氧烷的均聚物由所述RAFT试剂的硫-羰基片段封端。

3.根据权利要求1所述的生物医学装置，其中所述形成生物医学装置的单体是含硅氧烷的单体。

4.根据权利要求1所述的生物医学装置，其中所述一种或多种形成生物医学装置的单体是亲水性单体，所述亲水性单体选自由不饱和羧酸、丙烯酰胺、乙烯基内酰胺、聚（氧化烯）（甲基）丙烯酸酯、（甲基）丙烯酸、含羟基的（甲基）丙烯酸酯、亲水性碳酸乙烯酯、亲水性氨基甲酸乙烯酯单体、亲水性噁唑酮单体及它们的混合物组成的组。

5.根据权利要求1所述的生物医学装置，其中所述形成生物医学装置的单体是亲水性单体，所述亲水性单体选自由甲基丙烯酸、丙烯酸、甲基丙烯酸2-羟乙酯、丙烯酸2-羟乙酯、N-乙烯基吡咯烷酮、N-乙烯基己内酯、甲基丙烯酰胺、N,N-二甲基丙烯酰胺、乙二醇二甲基丙烯酸酯及它们的混合物组成的组。

6.根据权利要求1所述的生物医学装置，其中所述一种或多种含硅氧烷的均聚物占所述混合物的约0.1重量%至约40重量%，以及所述一种或多种形成生物医学装置的单体占所述混合物的约0.1重量%至约90重量%。

7.根据权利要求1所述的生物医学装置，其中所述混合物进一步包含（c）交联剂。

8.根据权利要求1所述的生物医学装置，其中所述装置是接触镜。

9.根据权利要求8所述的生物医学装置，其中所述接触镜是刚性透气接触镜。

10.根据权利要求8所述的生物医学装置，其中所述接触镜是软性接触镜。

11.根据权利要求8所述的生物医学装置，其中所述接触镜是水凝胶接触镜。

12.根据权利要求1所述的生物医学装置，其中所述装置是人工晶状体。

13.根据权利要求1所述的生物医学装置，其中所述装置是角膜植入物。

14.根据权利要求1所述的生物医学装置，其中所述含硅氧烷的均聚物的通式如下：

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其中L是一个连接基团，R 和R 各自独立地是氢、直链或枝化的C1-C30烷基基团、C1-C30氟烷基基团、C1-C20含酯烷基、烷基醚基团、环烷基醚基团、环烯基醚基团、芳基醚基团、芳基烷基醚基团、C1-C30烷氧基基团、C3-C30环烷基基团、C3-C30环烷基烷基基团、C3-C30环烯基基团、C5-C30芳基基团、C5-C30芳基烷基基团、C5-C30杂芳基基团、C3-C30杂环、C4-C30杂环烷基基团、C6-C30杂芳基烷基基团、氟、C5-C30氟代芳基基团、甲硅烷氧基基团、或羟基基团；n是从2到100，以及A是RAFT试剂的硫-羰基-硫片段，其包括二硫代羧酸酯片段、黄原酸酯片段、二硫代氨基甲酸酯片段或三硫代碳酸酯片段。

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15.根据权利要求14所述的生物医学装置，其中R 独立地是直链或枝化的C1-C30烷基

11

基团，以及R 是甲硅烷氧基基团。

16.根据权利要求14所述的生物医学装置，其中所述一种或多种形成生物医学装置的单体是含硅氧烷的单体。

17.根据权利要求14所述的生物医学装置，其中所述一种或多种形成生物医学装置的单体是亲水性单体，所述亲水性单体选自由不饱和羧酸、丙烯酰胺、乙烯基内酰胺、聚（氧化烯）（甲基）丙烯酸酯、（甲基）丙烯酸、含羟基的（甲基）丙烯酸酯、亲水性碳酸乙烯酯、亲水性氨基甲酸乙烯酯单体、亲水性噁唑酮单体及它们的混合物组成的组。

18.根据权利要求14所述的生物医学装置，其中所述一种或多种形成生物医学装置的单体是亲水性单体，所述亲水性单体选自由甲基丙烯酸、丙烯酸、甲基丙烯酸2-羟乙酯、丙烯酸2-羟乙酯、N-乙烯基吡咯烷酮、N-乙烯基己内酯、甲基丙烯酰胺、N,N-二甲基丙烯酰胺、乙二醇二甲基丙烯酸酯及它们的混合物组成的组。

19.根据权利要求14所述的生物医学装置，其中所述一种或多种含硅氧烷的均聚物占所述混合物的约0.1重量%至约40重量%，以及所述一种或多种形成生物医学装置的单体占所述混合物的约0.1重量%至约90重量%。

20.根据权利要求14所述的生物医学装置，其中所述混合物进一步包含（c）交联剂。

21.根据权利要求14所述的生物医学装置，其中所述装置是接触镜。

22.根据权利要求21所述的生物医学装置，其中所述接触镜是刚性透气接触镜。

23.根据权利要求21所述的生物医学装置，其中所述接触镜是软性接触镜。

24.根据权利要求21所述的生物医学装置，其中所述接触镜是水凝胶接触镜。

25.根据权利要求14所述的生物医学装置，其中所述装置是人工晶状体。

26.根据权利要求14所述的生物医学装置，其中所述装置是角膜植入物。

说明书

生物医学装置

技术领域

[0001] 本发明通常涉及生物医学装置，如眼用透镜(ophthalmic lens)。

[0002] 背景技术

[0003] 对生物医学装置如由含甲硅烷氧基的材料制备的眼用透镜的研究已进行了很多年。这些材料通常可以细分为两大类：即水凝胶和非水凝胶。水凝胶可以平衡态吸收和保持水分，而非水凝胶不能吸收适量的水。忽略其含水量，水凝胶和非水凝胶趋于具有相对疏水性的、非可湿性的表面。

[0004] 对于很多生物医学应用，包括接触镜和人工晶状体，水凝胶代表着一类理想的材料。水凝胶是水合的、交联的聚合体系，可以平衡态包含水。硅氧烷水凝胶是一类公知的水凝胶，其特征是包含含硅氧烷的单体。硅氧烷水凝胶代表性地通过聚合含至少一种含硅氧烷的单体和至少一种亲水性单体的混合物来制备。不论是含硅氧烷的单体还是亲水性单体都可作为交联剂（交联剂定义为具有多个可聚合官能度的单体），或者可以使用一种单独的交联剂。

[0005] 在诸如接触镜的生物医学装置领域，为了提供可用接触镜的因素必需考虑诸如像透氧性、润湿性、材料强度和稳定性的各种物理和化学性能，这些只是必须仔细平衡的因素中的一部分接触镜。例如，由于角膜通过与大气接触来接受氧的供给，因此良好的透氧性是某些接触镜材料的关键特性。润湿性也很重要，因为如果透镜不能充分被润湿，则不能保持润滑，进而不能舒适地佩戴于眼睛中。因此，最佳的接触镜应至少同时具有优异的透氧性和优异的泪液润湿性。

[0006] 相比非硅氧烷水凝胶，硅氧烷水凝胶的优点是由于包含含甲硅烷氧基的单体而典型地具有较高的的透氧性。形成硅氧烷水凝胶所用的含硅氧烷的单体是众所周知的，在例如US专利No.4136250、4153641、4740533、 5034461、5070215、5260000、5310779和5358995中披露了很多例子。然而，硅氧烷透镜存在的问题是硅氧烷链表面会在透镜上形成疏水区域，这将不可逆的影响眼睛移动的润湿性和佩戴者的舒适度。

[0007] Karunakaran 等 人 在“Synthesis，Characterization，and Crosslinking of Methacrylate-Telechelic PDMAAm-b-PDMS-b-PDMAAm Copolymers”，Journal of Polymer Science：Part A：Polymer Chemistry，Vol.45，pp.4284-4290(2007)(“Karunakaran et al.”)中披露了，通过可逆加成断裂链转移(RAFT)聚合，可以制备一种新的双亲性甲基丙烯酸酯-遥爪五嵌段共聚物。如Karunakaran等人在方案I中揭示的一样，含RAFT试剂(2)的一个或多个含硫-羰基-硫片段的聚硅氧烷单体在双亲性甲基丙烯酸酯-遥爪五嵌段共聚物制备中用作中间体。Karunakaran等人进一步报道说这种双亲性甲基丙烯酸酯-遥爪五嵌段共聚物可以用于如制备接触镜的眼用用途。然而，生产双亲性甲基丙烯酸酯-遥爪五嵌段共聚物的方法是耗时的，并且要用到不同的试剂和处理条件，同时存在再现性的问题。此外，Karunakaran等人制备的双亲性甲基丙烯酸酯-遥爪五嵌段是交联剂，其可增加目的产物的有效交联密度，使产品具有较高的模量。

[0008] 因此，希望提供改进的足够柔软可以制备软性接触镜的硅氧烷水凝胶，接触镜其具有更高的透氧性，合适的水含量和充分的弹性，以及对于接触镜佩戴着而言是舒适的。还希望提供易于以简单、成本充分方式制备的硅氧烷水凝胶。

发明内容

[0009] 根据本发明的一个具体实施方式，提供生物医学装置，其包含混合物的聚合产物，所述混合物包含：(a)一种或多种含硅氧烷的均聚物，所述含硅氧烷的均聚物包含可逆加成断裂链转移(RAFT)试剂的一个或多个硫-羰基-硫片段；以及(b)一种或多种形成生物医学装置的单体。

[0010] 根据本发明的第二个实施例，提供软性接触镜，其包含混合物的聚合产物，所述混合物包含：(a)一种或多种含硅氧烷的均聚物，所述含硅氧烷的均聚物包含RAFT试剂的一个或多个硫-羰基-硫片段；以及(b)一种 或多种形成软性接触镜的单体接触镜。

[0011] 根据本发明的第三个实施例，提供硅氧烷水凝胶，其包含混合物的水合聚合产物，所述混合物包含：(a)一种或多种含硅氧烷的均聚物，所述含硅氧烷的均聚物包含RAFT试剂的一个或多个硫-羰基-硫片段；以及(b)亲水性的单体。

[0012] 本发明的如硅氧烷水凝胶的生物医学装置有利地由一种或多种含硅氧烷的均聚物形成，所述含硅氧烷的均聚物包含RAFT试剂的一个或多个硫-羰基-硫片段。与Karunakaran等人不同，申请人发现本文披露的包含RAFT试剂的一个或多个硫-羰基-硫片段的含硅氧烷的均聚物能够纳入到形成生物医学装置的配方中，以便形成生物医学装置，据信这种生物医学装置具有高的透氧性以及较低的模量，这将使佩戴者更加舒适。

[0013] 而且，与Karunakaran等人还不同的是，本文描述的含硅氧烷的均聚物不能在最终产品中形成共价连接，而是在与合适的单体反应后延长聚合物链。这将导致产品的“充分”交联密度较低，因此导致模量相对较低。这样，含硅氧烷的均聚物RAFT试剂可活泼地参与自由基聚合反应，以将含硅氧烷的均聚物RAFT试剂共价连接到得到的网络结构。此外，在被纳入到形成生物医学装置的配方中之前，含硅氧烷的均聚物可以以简单、成本有效的方式来制备。

具体实施方式

[0014] 本发明涉及用于与人体组织或体液直接接触的生物医学装置。此处使用“生物医学装置”是指设计成用于哺乳动物组织或体液之上或之中，优选用于人体组织或体液之上或之中的任何制品。生物医学装置的代表性实例包括但不限于人工输尿管、隔膜、宫内节育器、心脏瓣膜、导管、假牙衬里、假肢装置、眼用透镜应用，其中透镜意旨直接放置在眼睛上或者眼睛里，诸如眼内装置和接触镜。优选的生物医学装置是眼用装置。

[0015] 此处所使用术语“眼用装置”是指放在眼睛内或者眼睛上的装置。这些装置可以提供光学矫正、伤口护理、药物投放、诊断功能或增强化妆效果以及这些性质的组合。可用的眼用装置包括但不限于接触镜如软性接触镜(例 如软性水凝胶透镜、软性非水凝胶透镜等)、人工晶状体、覆盖透镜(overlay lenses)、眼睛插入物、光学插入物等。如本领域技术人员可理解的那样，如果透镜可以向后折叠至自身上而不折断，则认为该透镜是“软性的”眼用装置眼用装置优选的眼用装置是软性接触镜，和最优选的是由硅氧烷水凝胶制备的软性接触镜。

[0016] 本发明中的生物医学装置，其由包含混合物的聚合产物形成，所述混合物包含：(a)一种或多种含硅氧烷的均聚物，所述含硅氧烷的均聚物包含可逆加成断裂链转移(RAFT)试剂(或者RAFT基团)的一个或多个硫-羰基-硫片段；以及(b)一种或多种形成生物医学装置的单体。。

[0017] 在一个具体实施方式中，本发明的生物医学装置包含混合物的聚合产物，所述混合物包含：(a)一种或多种含硅氧烷的均聚物，所述含硅氧烷的均聚物包含可逆加成断裂链转移(RAFT)试剂的一个或多个硫-羰基-硫片段；以及(b)一种或多种形成生物医学装置的单体。

[0018] 在一个具体实施方式中，本发明的生物医学装置包含混合物的聚合产物，所述混合物由以下物质组成：(a)一种或多种含硅氧烷的均聚物，所述含硅氧烷的均聚物由可逆加成断裂链转移(RAFT)试剂的一个或多个硫-羰基-硫片段组成；以及(b)一种或多种形成生物医学装置的单体。

[0019] 在一个具体实施方式中，本发明的生物医学装置包含混合物的聚合产物，所述混合物包含：(a)一种或多种含硅氧烷的均聚物，所述含硅氧烷的均聚物包含可逆加成断裂链转移(RAFT)试剂的一个或多个硫-羰基-硫片段；以及(b)一种或多种形成生物医学装置的单体，其中所述生物医学装置不是热塑性的。

[0020] 在一个具体实施方式中，本发明的生物医学装置包含混合物的聚合产物，所述混合物包含：(a)一种或多种含硅氧烷的均聚物，所述含硅氧烷的均聚物包含可逆加成断裂链转移(RAFT)试剂的一个或多个硫-羰基-硫片段；以及(b)一种或多种形成生物医学装置的单体，其中所述生物医学装置是水凝胶。

[0021] 含硅氧烷的均聚物中的含硫-羰基-硫片段是基于本领域普通技术人员公知的硫-羰基-硫化学。硫-羰基-硫片段例如可以是含黄原酸酯的片段、含 三硫代碳酸酯的片段、含二硫代氨基甲酸酯的片段或含二硫代羧酸酯的片段，其中每个基团含有硫羰基基团，以及优选含有硫-羰基-硫基团。一类硫-羰基-硫片段的通式如下：

[0022]

[0023] 其中Z是一种取代氧(如黄原酸根(-O-R))、取代氮(如二硫代氨基甲酸(-NRR))、取代硫(如三硫代碳酸根(-S-R))、取代或未取代的C1-C20烷基、C3-C25不饱和、部分饱和或完全饱和的环或含羧酸的基团(如二硫代羧酸根(-R))；以及R独立地是直链或枝化的、取代或未取代的C1-C30烷基、取代或未取代的C3-C30环烷基、取代或未取代的C3-C30环烷基烷基、取代或未取代的C3-C30环烯基、取代或未取代的C5-C30芳基、取代或取代的C5-C30芳基烷基、C1-C20羧酸基、C1-C20酯基；含醚或含聚醚的基团；烷基酰胺或芳基酰胺基团；烷基胺或芳基胺基团，取代或未取代的C5-C30杂芳基；取代或未取代的C3-C30杂环、取代或未取代的C4-C30杂环烷基、取代或未取代的C6-C30杂芳基烷基及其组合。

[0024] 此处使用的烷基的代表性实例例如包括分子的其余部分具有1-约30个碳原子的含有碳和氢原子的直链或枝化烷基链基，优选的是1-约12个饱和或者非饱和的碳原子，如甲基、乙基、正丙基、1-甲基乙基(异丙基)、正丁基、正戊基、亚甲基、亚乙基等。

[0025] 此处使用的环烷基的代表性实例例如包括具有约3-约30个碳原子、优选3-约6个碳原子的取代或未取代的非芳族的单环或多环环系，如环丙基、环丁基、环戊基、环己基、全氢萘基、金刚烷基和降冰片烷基、桥连的环基团或螺二环基团，如任选含有一个或多个杂原子如O和N的螺-(4，4)-壬-2-基-等。

[0026] 此处使用的环烷基烷基的代表性实例例如包括取代或未取代的含有约 3-约30个碳原子、优选3-约6个碳原子的含环的基团，其直接连接到烷基，该烷基然后在烷基的任意碳处连接到单体的主体结构，形成稳定的结构，如环丙基甲基、环丁基乙基、环戊基乙基等，其中所述环可任选含有一个或多个杂原子如O和N等。

[0027] 此处使用的环烯基的代表性实例包括例如具有至少一个碳-碳双键的含有约3-约30个碳原子、优选3-约6个碳原子的取代或未取代的含环的基团，如环丙烯基、环丁烯基、环戊烯基等，其中所述环可任选含有一个或多个杂原子如O和N等。

[0028] 此处使用的芳基的代表性实例例如包括取代或未取代的含有约5-约30个碳原子的单芳基或多芳基，如苯基、萘基、四氢萘基、茚、联苯基等，任选包含一个或多个杂原子如O和N等。

[0029] 此处使用的芳基烷基的代表性实例例如包括直接键合至如上定义的烷基上的如上定义的取代或未取代的芳基，例如-CH2C6H5、-C2H5C6H5等，其中芳基可任选地包含一个或多个杂原子如O和N等。

[0030] 此处使用的含羧酸的基团的代表性实例包括例如通过连接基团连接到分子其余2 2
部分上的羧酸基，如通式-RC(O)OH，其中R 为键(bond)，如本文定义的取代或未取代的亚烷基、取代或未取代的亚环烷基、取代或未取代的环烷基亚烷基、取代或未取代的亚芳基或取代或未取代的芳基亚烷基，例如-CH(Ar)(C(O)OH)，-C(CH3)(C(O)OH)等。

[0031] 此处使用的酯基的代表性实例包括具有1到20个碳原子的羧酸酯等。

[0032] 此处所用的含醚或聚醚的基团的代表性实例例如包括烷基醚、环烷基醚、环烷基烷基醚、环烯基醚、芳基醚、芳基烷基醚，其中烷基、环烷基、环烷基烷基、环烯基、芳基和芳基烷基如本文所给定义。代表性含醚或聚醚的基团例如包括氧化烯、聚(氧化烯)，如氧化乙烯、氧化丙烯、氧化丁烯、聚氧化乙烯、聚乙二醇、聚氧化丙烯、聚氧化丁烯和其混合物2 3 2 3
或共聚物，通式为-(ROR)t的醚或聚醚，其中R 具有如上文的定义，R 是如上文定义的取代或未取代的烷基、取代或未取代的环烷基或取代或未取 代的环烷基烷基，t至少是1，如-CH2CH2OC6H5和CH2-CH2-CH2-O-CH2-(CF2)z-H(z为1到6)、-CH2CH2OC2H5等。

[0033] 此处使用的烷基酰胺基或芳基酰胺基的代表性实例例如包括通式-R4C(O)NR5R6的4 5 6 4 5 6
酰胺，其中R、R、R 独立地是C1-C30的烃，例如R 可以是亚烷基、亚芳基、亚环烷基，R 和R可以是如上定义的烷基、芳基和环烷基等。

[0034] 此处使用的烷基胺基或芳基胺基的代表性实例例如包括通式-R7NR8R9的胺，其中7 8 9
R 是C2-C30的亚烷基、亚芳基、亚环烷基，R 和R 独立地是C1-C30的烃，例如如上定义的烷基、芳基和环烷基。

[0035] 此处使用的杂环基的代表性实例例如包括取代或未取代的稳定的3至约30元环基，其包含碳原子和1至5个杂原子例如氮、磷、氧、硫和其混合物。此处所用的合适的杂环基可以是单环、二环或三环体系，其可以包括稠合的、桥接的或螺环体系，杂环基中的氮、磷、碳、氧或硫原子可任选被氧化至各种氧化态。此外，氮原子可任选地被季胺化，且环基可部分地或完全是饱和的(即杂芳香族或杂芳基芳香族)。这样的杂环基的实例包括但不限于氮杂环丁烷基、吖啶基、苯并二氧杂环戊二烯基、苯并二噁烷基、苯并呋喃基、咔唑基、噌啉基、二氧戊环基、吲嗪基、萘啶基、全氢氮草基、吩嗪基、吩噻嗪基、吩噁嗪基、酰嗪基、吡啶基、蝶啶基、嘌呤基、喹唑啉基、喹喔啉基、喹啉基、异喹啉基、四唑基、咪唑基、四氢喹啉基、四氢异喹啉基、哌啶基、哌嗪基、2-氧代哌嗪基、2-氧代哌啶基、2-氧代吡咯烷基、2-氧代氮草基、氮杂草基、吡咯基、4-哌啶酮基、吡咯烷基、吡嗪基、嘧啶基、哒嗪基、噁唑基、噁唑啉基、噁唑烷基、三唑基、茚满基、异噁唑基、异噁唑烷基、吗啉基、噻唑基、噻唑啉基、噻唑烷基、异噻唑基、奎宁环基、异噻唑烷基、吲哚基、异吲哚基、二氢吲哚基、异二氢氮茚基、八氢吲哚基、八氢异吲哚基、喹啉基、异喹啉基、十氢异喹啉基、苯并咪唑基、噻二唑基、苯并吡喃基、苯并噻唑基、苯并噁唑基、呋喃基、四氢呋喃基、四氢吡喃基、噻吩基、苯并噻吩基、硫代吗啉基、硫代吗啉 基亚砜、硫代吗啉基砜、二氧杂膦烷基、噁二唑基、苯并二氢吡喃基、异苯并二氢吡喃基及其混合物。

[0036] 此处使用的杂芳基的代表性实例包括例如如上定义的取代或未取代的杂环基。杂芳环基可以在能产生稳定结构的任一杂原子或碳原子处连接至主结构。

[0037] 此处使用的杂芳基烷基的代表性实例包括例如直接键合至如上定义的烷基的如上定义的取代或未取代的杂芳基环基。杂芳基烷基可以在任意能产生稳定的结构的烷基的碳原子处连接至主结构。

[0038] 此处使用的杂环基的代表性的实例例如包括如上定义的取代或未取代的杂环基。杂环基可以在能产生稳定的结构的任意杂原子或碳原子处连接至主结构。

[0039] 此处使用的杂环烷基的代表性的实例包括例如直接地键合至如上定义的烷基的如上定义的取代或未取代的杂环基。杂环烷基可以在烷基中任意产生稳定的结构的碳原子处连接至主结构。

[0040] “取代的氧”、“取代的氮”、“取代的硫”、“取代的烷基”、“取代的亚烷基”、“取代的环烷基”、“取代的环烷基烷基”、“取代的环烯基”、“取代的芳基烷基”、“取代的芳基”、“取代的杂环”、“取代的杂芳基环”、“取代的杂芳基烷基”、“取代的杂环烷基环”、“取代的环”中的取代基可以相同或不同，且包括一种或多种取代基如氢、羟基、卤素、羧基、氰基、硝基、氧代(＝O)、硫代(＝S)、取代或未取代的烷基、取代或未取代的烷氧基、取代或未取代的烯基、取代或未取代的炔基、取代或未取代的芳基、取代或未取代的芳基烷基、取代或未取代的环烷基、取代或未取代的环烯基、取代或未取代的氨基、取代或未取代的芳基、取代或未取代的杂芳基、取代的杂环烷基环、取代或未取代的杂芳基烷基、取代或未取代的杂环等。

[0041] 一般来说，一种或多种含有硅氧烷的均聚物在均聚物中至少包含两个[-Si-O]重复单元。在一个具体实施方式中，一种或多种含有硅氧烷的均聚物在均聚物中包含约2至约100个，最好是从约6至约40个[-Si-O]重复单元。

[0042] 一类含硅氧烷的均聚物的通式是：

[0043]

[0044] 其中L是一个连接基团，例如包括键、直链或枝化的C1-C30烷基基团、C1-C30氟烷基基团、C1-C20含酯烷基、烷基醚、环烷基醚、环烯基醚、芳基醚、芳基烷基醚、含聚醚的基团、含酰胺的基团、含胺的基团、取代或未取代的C1-C30烷氧基基团、取代或未取代的C3-C30环烷基基团、取代或未取代的C3-C30环烷基烷基基团、取代或未取代的C3-C30环烯基基团、取代或未取代的C5-C30芳基基团、取代或未取代的C5-C30芳基烷基基团、取代或未取代的C5-C30杂芳基基团、取代或未取代的C3-C30杂环、取代或未取代的C4-C30杂环烷基基团、取代或未取代的C6-C30杂芳基烷基基团、C5-C30氟代芳基基团、或羟基取代的烷基醚及它们的组合；R10和R11各自独立地是氢、直链或枝化的C1-C30烷基基团、C1-C30氟烷基基团、C1-C20含酯烷基、烷基醚基团、环烷基醚基团、环烯基醚基团、芳基醚基团、芳基烷基醚基团；取代或未取代的C1-C30烷氧基基团、取代或未取代的C3-C30环烷基基团、取代或未取代的C3-C30环烷基烷基基团、取代或未取代的C3-C30环烯基基团、取代或未取代的C5-C30芳基基团、取代或未取代的C5-C30芳基烷基基团、取代或未取代的C5-C30杂芳基基团、取代或未取代的C3-C30杂环、取代或未取代的C4-C30杂环烷基基团、取代或未取代的C6-C30杂芳基烷基基团、氟、C5-C30氟代芳基基团、甲硅烷氧基基团(例如三甲硅烷氧基，例如三甲基甲硅烷氧基)或羟基基团；n是从2到100，以及A独立地是上面定义的硫-羰基-硫片段。

[0045] 另一类含硅氧烷的均聚物的通式是：

[0046]

[0047] 其中L、A、R10和n如上定义。

[0048] 对于用于形成含RAFT试剂的一个或多个硫-羰基-硫片段的含硅氧烷的均聚物的有机化学没有特别的限定，在本领域技术人员理解的范围内都可以。此外下面的实例提供了指引。用于制备含硅氧烷的均聚物的方法实例如方案I所示。

[0049] 方案I

[0050]

[0051] 除了含RAFT试剂的一个或多个硫-羰基-硫片段的一种或多种含硅氧烷的均聚物之外，待聚合以形成本发明生物医学装置的混合物可进一步包含可形成传统生物医学装置或形成眼用透镜的单体。在此所用的术语“单体”或“单体的”及类似术语指可通过自由基聚合进行聚合的相对低分子量的化合物、以及称为“预聚物”或“大分子单体”及相关术语的较高分子量化合物。一般情况下，形成生物医学装置的共聚单体包含至少一个可聚合基团或自由基可聚合基团。在一个实施方案中，合适的共聚单体包括疏水性单体、亲水性单体等及其混合物。

[0052] 亲水性共聚单体的代表性实例包括但不限于不饱和羧酸，如甲基丙烯酸和丙烯酸；甲基)丙烯酸取代的醇或多元醇，如甲基丙烯酸2-羟乙酯、丙烯酸2-羟乙酯、甲基丙烯酸甘油酯等；乙烯基内酰胺，如N-乙烯基吡咯烷酮等；以及(甲基)丙烯酰胺，如甲基丙烯酰胺、N，N-二甲基丙烯酰胺等；以及它们的组合。进一步的实例是在美国专利号5070215公开的亲水性碳酸乙烯酯或氨基甲酸乙烯酯单体，以及在美国专利号4910277公开的亲水性噁唑酮单体。其它合适的亲水性单体是本领域技术人员明了的。基于混合物的总重量，亲水性单体在混合物中的量可以为约0.1至约90重量％。

[0053] 根据各个优选实施方案，待聚合的初始混合物可以包含至少一种(甲基)丙烯酸取代的醇，如甲基丙烯酸2-羟乙酯和甲基丙烯酸甘油酯中的至少一种，基于混合物的总重量，优选含量为至少约0.1至约50重量％。优选地，待聚合的混合物进一步包含至少一种乙烯基内酰胺，如N-乙烯基吡咯烷酮和/或至少一种(甲基)丙烯酰胺，如N，N-二甲基丙烯酰胺。

[0054] 合适的疏水性单体包括(甲基)丙烯酸C1-C20烷基酯和(甲基)丙烯酸C3-C20环烷基酯、取代或未取代的(甲基)丙烯酸C6-C30芳基酯、(甲基)丙烯腈、甲基丙烯酸氟代烷基酯、长链丙烯酰胺如辛基丙烯酰胺等。基于混合物的总重量，疏水性单体在混合物中的量可为约1至约30重量％。

[0055] 合适的疏水性单体(甲基)丙烯酸C1-C20烷基酯和(甲基)丙烯酸C3-C20环烷基酯、取代或未取代的(甲基)丙烯酸C6-C30芳基酯、(甲基)丙烯腈、甲基丙烯酸氟代烷基酯、长链丙烯酰胺如辛基丙烯酰胺等。基于混合 物的总重量，疏水性单体在混合物中的量可为约0.1至约90重量％。

[0056] 如果需要，除了含RAFT试剂的一个或多个硫-羰基-硫片段的含硅氧烷的均聚物之外，待聚合的混合物可进一步包括含硅氧烷的单体。换句话说，例如想要获得高透氧的共聚物，除了含RAFT试剂的一个或多个硫-羰基-硫片段的含硅氧烷的均聚物之外，含有1到约60个硅原子的另一类含硅氧烷的共聚单体可包含在待聚合的初始混合物中。本发明中，任何已知的用于制备生物医学装置的含硅氧烷的单体(如硅氧烷水凝胶)可以和含硅氧烷的均聚物组合使用，来形成如软性接触镜的生物医学装置。可用的含硅氧烷的单体是本领域众所周知的，例如美国专利4136250、4153641、4740533、5034461、5070215、5260000、5310779、5358995提供了许多实例。

[0057] 合适的含硅单体的代表性实例包括大体积的(bulky)多硅氧烷烷基(甲基)丙烯酸类单体，大体积多硅氧烷烷基(甲基)丙烯酸类单体的实例由式I的结构表示：

[0058]

[0059] 其中X表示-O-或-NR-，其中R表示氢或C1-C4烷基；R12独立地表示氢或甲基；每13
个R 独立地表示低级烷基、苯基或下式表示的基团：

[0060]

[0061] 其中每个R13′独立地表示低级烷基或苯基；以及h为1到10。

[0062] 其它合适的含硅单体的代表性实例包括但不局限于下式Ia所示的大体 积的多硅氧烷烷基氨基甲酸酯单体：

[0063]

[0064] 其中X表示-NR-，其中R表示氢或C1-C4烷基；R12独立地表示氢或甲基；每个R13独立地表示低级烷基、苯基或下面结构式表示的基团：

[0065]13

[0066] 其中每个R ′独立地表示低级烷基或苯基；以及h为1到10等。

[0067] 大体积单体的实例为3-甲基丙烯酰氧基丙基三(三甲基甲硅烷氧基)硅烷或三(三甲基甲硅烷氧基)甲硅烷基丙基甲基丙烯酸酯(有时称为TRIS)和三(三甲基甲硅烷氧基)甲硅烷基丙基氨基甲酸乙烯酯(有时称为TRIS-VC)等及其混合物。

[0068] 这种大体积单体可与硅氧烷大分子单体共聚，该大分子单体为分子的两端或更多端被不饱和基团封端的聚(有机基硅氧烷)，例如专利号US4153641公开了各种不饱和基团如丙烯酰氧基或甲基丙烯酰氧基。

[0069] 另一类代表性的含硅氧烷的单体包括但不限于含硅氧烷的碳酸乙烯酯或氨基甲酸乙烯酯单体，例如1，3-双[4-乙烯基氧基羰基氧基)丁-1-基]四甲基二硅氧烷、3-(三甲基甲硅烷基)丙基乙烯基碳酸酯、3-(乙烯基氧基羰基硫代)丙基-[三(三甲基甲硅烷氧基)硅烷]、3-[三(三甲基甲硅烷氧基)甲硅烷基]丙基氨基甲酸乙烯酯、3-[三(三甲基甲硅烷氧基)甲硅烷基]丙基烯丙基氨基甲酸酯、3-[三(三甲基甲硅烷氧基)甲硅烷基]丙基乙烯基碳酸酯、叔丁基二甲基 甲硅烷氧基乙基乙烯基碳酸酯、三甲基甲硅烷基乙基乙烯基碳酸酯、三甲基甲硅烷基甲基乙烯基碳酸酯等。

[0070] 另一类含硅的单体包括聚氨酯-聚硅氧烷大分子单体(有时也称为预聚物)，其可具有硬-软-硬嵌段，如传统的氨基甲酸酯弹性体。硅氧烷氨基甲酸酯的实例公开于多种出版物，包括Lai，Yu-Chin，″The Role of Bulky Polysiloxanyl-alkyl Methacrylates in Polyurethane-Polysiloxane Hydrogels”，Journal of Applied Polymer Science，Vol 60，1193-1199(1996)。PCT公开申请W09631792也公开了这种单体的实例，其内容整体引入本文作为参考。硅氧烷氨基甲酸酯单体的其它实例由式II和III表示：

[0071] E(*D*A*D*G)a*D*A*D*E’；或 (II)

[0072] E(*D*G*D*A)a*D*A*D*E’；或 (III)

[0073] 其中：

[0074] D表示具有6到约30个碳原子的烷基双基、烷基环烷基双基、环烷基双基、芳基双基或烷基芳基双基；

[0075] G表示具有1到约40个碳原子且在主链中可含有醚、硫代或胺键的烷基双基、环烷基双基、烷基环烷基双基、芳基双基或烷基芳基双基；

[0076] *表示氨基甲酸酯或脲键；

[0077] a至少为1；

[0078] A表示式IV的二价聚合物基：

[0079]

[0080] 其中，每个RS独立地表示具有1到约10个碳原子的烷基或氟取代的烷基，其在碳原子之间可含有醚键；m′至少为1；以及p是提供约400-约10000的部分重量的数值；

[0081] E和E′每个独立地代表式V的可聚合的不饱和有机基团：

[0082]

[0083] 其中：R14为氢或甲基；

[0084] R15独 立地 是 氢、具 有1-6个 碳原 子 的 烷 基、或 -CO-Y-R16基，其中 Y为-O-、-S-或-NH-；

[0085] R17为具有1-约10个碳原子的二价亚烷基；

[0086] R16为具有1-约12个碳原子的烷基；

[0087] X表示-CO-或-OCO-；

[0088] Z表示-O-或-NH-；

[0089] Ar表示具有约6到约30个碳原子的芳基；

[0090] w为0-6；x为0或1；y为0或1；以及z为0或1。

[0091] 优选的含硅氧烷的氨基甲酸酯单体由式VI表示：

[0092]

[0093] 其中，m至少为1，优选为3或4；a至少为1，优选为1；p为提供约400-约1000012
的部分重量的数值、优选至少约30；R 为在除去异氰酸酯基 之后的二异氰酸酯的双基，例如异佛尔酮二异氰酸酯的双基；以及每个E″为下式表示的基团：

[0094]

[0095] 另一类代表性的含硅氧烷的单体包括氟化单体。这种单体用于形成氟硅氧烷水凝胶，以降低在由其形成的接触镜上的沉积物积聚，例如描述于美国专利4954587、5010141和5079319中的那些。已经发现使用具有某些氟化的侧基(即-(CF2)-H)的含硅氧烷的单体改进了亲水性单元与含硅氧烷的单体单元之间的相容性，例如参见美国专利5321108和5387662。

[0096] 上述硅氧烷材料仅用于举例说明，用于形成根据本发明的生物医学装置的其它材料公开于各种出版物，且持续开发用于接触镜和其它生物医学装置。例如，形成生物医学装置的共聚单体可以是阳离子单体，例如阳离子含硅氧烷单体或阳离子氟化含硅氧烷单体。

[0097] 混合物还可包含交联单体(交联单体的定义为具有多个可聚合的官能团的单体)。代表性的交联单体包括二乙烯基苯、甲基丙烯酸烯丙酯、乙二醇二甲基丙烯酸酯、四甘醇二甲基丙烯酸酯、聚乙二醇二甲基丙烯酸酯、二醇二甲基丙烯酸酯的碳酸乙烯酯衍生物和甲基丙烯酰氧乙基乙烯基碳酸酯等。当使用交联剂时，基于所述混合物的总重量，该单体材料在混合物中的量可为约0.1到约20重量％，更优选为约0.2到约10重量％。

[0098] 虽然不是必需的，混合物也可以包含一种或多种的补强剂。合适的补强剂的非限制性实例描述于美国专利号4327203、4355147、5270418，均整体加入本文作为参考。这种补强剂的非限制性具体实例包括环烷基丙烯酸酯和环烷基甲基丙烯酸酯，如叔丁基环己基甲基丙烯酸酯和异丙基环戊基丙烯酸酯。

[0099] 作为需要的成分且不妨碍实现本发明的目的和效果，待聚合的混合物还可以包含各种添加剂，例如抗氧化剂、着色剂、紫外光吸收剂、润滑剂 内部润湿剂等和在本领域公知的其他组分。

[0100] 本发明的生物医学装置(例如软性接触镜或人工晶状体)可通过下述方法制备：聚合前述混合物以形成产物，该产物随后可通过例如车削、注射成型、压模、切割等形成适当的形状。例如，在生产接触镜时，可在管内聚合初始混合物以提供棒型物品，然后切成钮扣状物。然后将该钮扣状物车削成接触镜。

[0101] 可选地，可直接在模具(例如聚丙烯模具)中通过例如旋转浇铸和静态浇铸方法从混合物浇铸生物医学装置如接触镜。旋转浇铸方法公开于美国专利3408429和3660545，静态浇铸方法公开于美国专利4113224、4197266和5271875。旋转浇铸方法包括将混合物加入模具，在将混合物暴露于辐射源(比如紫外光)的同时以受控方式旋转模具。静态浇铸方法包括将混合物加入两个模塑区域之间，一个模塑区域的形状用于形成前透镜表面，另一个模塑区域的形状用于形成后透镜表面，并在保持于模具组件之中的同时通过例如混合物的自由基聚合来固化混合物以形成透镜。固化透镜材料的自由基反应技术的实例包括热辐射、红外辐射、电子束辐射、γ辐射、紫外线(UV)辐射等；或可使用这些技术的组合。美国专利号5271875描述了静态浇铸模塑方法，该方法能在由后模具和前模具限定的模腔中模塑成品透镜。作为另外的方法，美国专利号4555732公开了一种方法，其中在模具中通过旋转浇铸来固化过量的混合物以形成具有前透镜表面和相对大厚度的成形物品，然后车削固化的旋转浇铸物品的后表面以提供具有所需厚度和后透镜表面的接触镜。

[0102] 通过将所述混合物暴露于热量和/或辐射(例如紫外光、可见光、或高能辐射)可以促进聚合。所述混合物中可以包括聚合引发剂以促进聚合步骤。自由基热聚合引发剂的代表性实例包括有机过氧化物，例如过氧化乙酰、过氧化月桂酰、过氧化癸酰、过氧化硬酯酰、过氧化苯甲酰、过氧化新戊酸叔丁酯、过氧化二碳酸酯等。代表性的紫外线引发剂是本领域已知的，包括安息香甲基醚、安息香乙基醚、 1173、1164、2273、1116、2959、3331(EM Industries)和 651和184(Ciba-Geigy)等。通常，混合物中使用的引
发剂的浓度为总混合物的约0.01到约5重量％。

[0103] 聚合一般是在反应介质中进行的，所述反应介质例如为使用溶剂的溶液或分散体，所述溶剂例如为水或包含1到12个碳原子的烷醇如甲醇、乙醇或壬醇等。可选地，也可使用上述任何溶剂的混合物。

[0104] 一般情况下，聚合可在例如氮气或氩气的惰性气氛下进行约15分钟至约72小时。如果需要，所得的聚合产品可以在真空下干燥例如约5至约72小时，或在使用之前留在含水溶液中。

[0105] 所述混合物的聚合将得到聚合物，该聚合物在水合时优选形成水凝胶。通常，混合物会包含含有RAFT试剂的一个或多个硫-羰基-硫片段的含硅氧烷的均聚物，基于混合物的总重量，所述含硅氧烷的均聚物的量在约0.1到约40重量％的范围内，优选在约1到约20重量％的范围内。基于混合物的总重量，形成生物医学装置的共聚单体在混合物中的含量可在约0.1到约90重量％的范围内，优选在约30到约80重量％的范围内。

[0106] 生产水凝胶透镜时，所述混合物还可至少包括稀释剂，当聚合产物被水合以形成水凝胶时，稀释剂最终完全被水替换。通常，水凝胶的水含量大于约5重量％，更通常在约10到约80重量％之间。稀释剂的用量应小于约50重量％，且在大多数情况下，稀释剂含量会小于约30重量％。然而，在具体的聚合物体系中，实际的端值将受各种单体在稀释剂中的溶解度的影响。为了生产光学透明的共聚物，在共聚单体和稀释剂之间、或者稀释剂和最终共聚物之间不发生造成视觉不透明的相分离是重要的。

[0107] 此外，可使用的稀释剂的最大量将取决于稀释剂在最终聚合物中引起的溶胀量。在水合时当稀释剂被替换为水时，过度溶胀将会或者可能造成共聚物塌陷。合适的稀释剂包括但不限于乙二醇、甘油、液态聚(乙二醇)、醇、醇/水混合物、氧化乙烯/氧化丙烯嵌段共聚物、低分子量直链聚(甲基丙烯酸2-羟乙酯)、乳酸的二醇酯、甲酰胺、酮、二烷基亚砜、丁基卡比醇等及其混合物。

[0108] 如果必要，在边缘抛光操作之前从透镜除去剩余的稀释剂是理想的，该边缘抛光操作可以通过在环境压力下或者环境压力附近或者在真空下蒸发完成。可使用升高温度以缩短蒸发稀释剂所需的时间。用于溶剂除去步骤的时间、温度和压力条件根据诸如稀释剂的挥发性和具体的单体组分等 因素变化，本领域技术人员可以容易地确定。如果需要，用于生产水凝胶透镜的混合物还可包括本领域已知的用于制造水凝胶材料的交联剂和润湿剂。

[0109] 在人工晶状体的情况下，混合物可进一步包括用于提高所得共聚物折射率的单体。这种单体的实例可以是芳族(甲基)丙烯酸酯，如(甲基)丙烯酸苯酯、(甲基)丙烯酸2-苯乙酯、甲基丙烯酸2-苯氧基乙酯和(甲基)丙烯酸苄基酯。

[0110] 此处获得的生物医学装置(例如接触镜)可进行任选的机械加工操作。例如，任选的机械加工步骤可包括磨光或抛光透镜边缘和/或表面。通常，这样的机械加工过程可在从模具部件脱去产物前或后进行，例如通过使用真空镊子从模具提起透镜以将透镜从模具干法脱去，然后借助于机械镊子将透镜转移至第二组真空镊子并相对于旋转表面放置，以平滑表面或边缘。然后可翻转透镜以机械加工透镜的另一侧。

[0111] 然后可以将透镜转移至含有缓冲盐水溶液的单个透镜包装中。可以在转移透镜前或后将盐水溶液加入包装。合适的包装设计和材料在本领域是已知的。用膜可剥离地密封塑料包装。合适的密封膜在本领域是已知的，包括箔、聚合物膜及其混合物。然后，对含有透镜的密封包装进行杀菌以保证产品无菌。合适的杀菌装置和条件在本领域是已知的，包括例如高压釜处理。

[0112] 本领域技术人员将容易理解，在上述模塑和包装过程中可包括其它步骤。这样的其它步骤可包括例如涂布形成的透镜、在成形期间表面处理透镜(例如通过模具转印)、检查透镜、丢弃有缺陷的透镜、清洁半模、重复使用半模等及其组合。

[0113] 为了使本领域技术人员能够实施本发明，提供下列实施例，但仅用于说明本发明。实施例不应视为限制权利要求限定的本发明范围。

[0114] 在下面的实施例中，S，S-二(α，α′-二甲基-α″-乙酸)三硫代碳酸酯(1)和S-1-十二烷基S′-(α，α′-二甲基-α″-乙酸)三硫代碳酸酯(2)被用来作为三硫代羰基源。这两种链转移剂根据Lai等报道的(Macromolecules，35，6754(2002))一锅法合成。(1)中的对称结构适合合成多官能的聚二甲基 硅氧烷(PDMS)RAFT大分子单体，而链转移剂(2)适合合成单官能和双官能的PDMS RAFT均聚物。

[0115] 在实施例中使用下述缩写。

[0116] DMA：N，N-二甲基丙烯酰胺

[0117] HEMA：甲基丙烯酸2-羟乙基

[0118] NVP：N-乙烯基-2-吡咯烷酮

[0119] THF：四氢呋喃

[0120] TRIS-MA：三(三甲基甲硅烷氧基)甲硅烷基丙基甲基丙烯酸酯

[0121] TRIS-VC：三(三甲基甲硅烷氧基)甲硅烷基丙基乙烯基氨基甲酸酯

[0122] D1173：2-羟基-2-甲基-1-苯基丙-1酮(Darocur 1173)

[0123] Vinal Acid：β-丙氨酸的氨基甲酸乙烯酯，结构如下：

[0124]

[0125] V2D25：PDMS二醇的二乙烯基碳酸酯，结构如下：

[0126]

[0127] Ma2D37：PDMS二胺的二甲基丙烯酰胺，结构如下：

[0128]

[0129] M1-MCR-C12：单羟基乙氧基丙基封端的聚二甲基硅氧烷，结构如下：

[0130]

[0131] 其中，n平均是12。

[0132] 实施例1

[0133] 多官能酯基PDMS RAFT均聚物(4)的制备

[0134] 在搅拌下，将草酰氯(5.0mL，mmol)添加至保持在氮气和室温下的S，S′-双(α，α′-二甲基-α″-乙酸)三硫代碳酸酯(1.0g，3.6mmol)中。在添加结束时，将所得的非均相混合物升温至60℃保持3h，导致形成了亮黄色溶液。在减压下蒸发过量的草酰氯，获得了1.05g的S，S′-双(α，α′-二甲基-α″-乙酸)三硫代碳酸酯的白色固体。

[0135] 将乙酰氯溶于干燥的二氯甲烷(50mL)中，并在强烈搅拌和0℃将其滴加至羟基丙基封端的PDMS二醇(6.77g，3.22mmol)的200mL无水二氯甲烷的溶液中。将反应混合物在室温下搅拌24h后，在减压下除去溶剂，得到6.59g的黄色粘稠油，通过短的硅胶柱使用己烷洗脱该粘稠油，得到纯的多官能酯基PDMS大分子RAFT均聚物(4)(4.90g)，提供该实施例的多官能酯基PDMS RAFT均聚物(4)的反应通式如方案II所示。

[0136] 方案II

[0137]

[0138] 其中n平均为25，m平均为10。

[0139] 实施例2

[0140] 多官能的酰胺基PDMS RAFT均聚物(6)的制备

[0141] 在三口圆底烧瓶中将8.52g(3.4mmol)的PDMS前体溶于二氯甲烷(150mL)中。添加三乙胺(1.43g，14.2mmol)，并在冰水浴中冷却该溶液。同时将草酰氯(6mL)添加到另一个含1.0g(3.6mmoL)的三硫代碳酸酯二酸(1)的单口圆底烧瓶中。在60℃搅拌2h之后，在减压下蒸发过量的草酰氯，将残留物溶于50mL干燥的二氯甲烷中，并在强烈搅拌下将其滴加至PDMS二胺溶液中。将反应混合物在室温下搅拌18h。在真空下除去溶剂，将获得的黄色油通过硅胶的短塞(short plug)(洗脱剂：CH2C12/MeOH＝3∶1)过滤。蒸发组合的组分，由此提供7.92g的多功能的酰胺基PDMS RAFT大分子单体(6)，提供本实施例的多官能的酰胺基PDMS RAFT均聚物(6)的反应通式见方案III。

[0142] 方案III

[0143]

[0144] 其中n平均为25，m平均为10。

[0145] 实施例3

[0146] 双官能酯基PDMS RAFT均聚物(9)的制备

[0147] 在室温和快速搅拌下，在氮气气氛中，将草酰氯添加至RAFT-CTA(2)(2.05g，5.6mmol)中。搅拌4小时后，气体停止放出，反应为均相。在减压下蒸发过量的草酰氯，获得了2.1g的黄色酰基氯(10)，将其溶于20mL干燥的二氯甲烷中。将溶液逐滴加入到含PDMS二醇3(4.48g，2.2mmol)的80mL无水二氯甲烷的溶液中。将反应混合物在室温下搅拌14h。
反应结束时加入甲醇(2ml)以淬灭未反应的酰基氯。在减压下除去溶剂，得到6.50g的淡红色油，通过硅胶柱使用二氯甲烷/己烷(洗脱梯度5-50v/v％CHCl2/己烷)洗脱，将双功能大分子RAFT试剂(4.5g)与作为副产物的单官能RAFT试剂(0.6g)和未反应的原料二酸分离。提供本实施例的双官能酯基PDMS RAFT均聚物(9)的反应通式见方案IV。

[0148] 方案IV

[0149]

[0150] 其中n平均为25。

[0151] 实施例4

[0152] 双官能的酰胺基PDMS RAFT均聚物(5)的制备

[0153] 酰胺基PDMS RAFT试剂(5)的合成基本上和实施例3中酯基大分子RAFT试剂(9)的制备相同。使用己烷/CHCl2为洗脱剂(洗脱梯度50-100v/v％己烷/CHCl2)，在硅胶上急骤层析粗反应混合物，得到双功能的酰胺基PDMS RAFT大分子单体(5)，分离产率80％。提供本实施例的双官能的酰胺基PDMS RAFT均聚物(5)的反应通式见方案V。

[0154] 方案V

[0155]

[0156] 实施例5

[0157] 黄原酸酯-PDMS-黄原酸酯RAFT均聚物(9)的制备

[0158] 将羟丙基-封端的PDMS(20g，10mmol)溶解在无水四氢呋喃(200mml)中。向搅拌下的溶液中加入三乙基胺(5.58ml，40mmol)，然后滴加溴-异 丙酰基溴(3.18ml，30mmol)。然后，溶液在室温下过夜。过滤所得的溶液，并减压除去溶剂。将获得的黄色油状物溶于
150mL二氯甲烷中，随后用饱和碳酸氢钠溶液(2×100毫升)洗涤。有机层在无水硫酸镁上干燥，过滤，减压除去溶剂，得到期望的黄色粘稠油状产物22.3克。

[0159] 下一步，二异丙基溴PDMS(4g，1.44mmol)溶解于5ml乙醇中。将黄原酸钾(1.0g，6.24mmol)添加到搅拌的溶液中，在60℃缓慢地回流过夜。加入水淬灭反应混合物，然后用二氯甲烷萃取。溶剂蒸发后，使用己烷/CHCl2混合物作为洗脱剂(0-50v/v％)，在硅胶上层析分离残留物，得到1.82克纯二黄原酸酯。合并后的纯组分使用GPC分析和核磁共振谱分析。提供本实施例的黄原酸酯-PDMS-黄原酸酯RAFT均聚物(9)的反应通式见方案VI。

[0160] 方案VI

[0161]

[0162] 实施例6

[0163] 黄原酸酯-PDMS RAFT均聚物的制备。

[0164] 向装有氮气入口、磁力搅拌棒、0℃冰水浴、和弗里德里希冷凝器的火焰干燥的(flame dried)500ml三口圆底烧瓶中加入30.12g MCR-C12(0.026moles)、5.88g三乙胺(0.0581moles)和200ml四氢呋喃，同时在0℃搅拌。使用加液漏斗在1小时内，缓慢滴加9.48g溴-异丙酰溴(0.0439moles)和50mL四氢呋喃。反应过夜(16-18小时)进行，直到平衡到室温。盐被过滤掉，添加溶于30毫升四氢呋喃的10毫升去离子水，并搅拌30分钟。减压除去溶剂。加入100ml甲苯，减压除去溶剂和残留的水。加入25ml己烷，溶液通过硅胶柱(200克)，旋蒸分离得到25.19g 2-溴丙酸酯MCR-C12 (76％的产率)，该产品通过1H-NMR鉴定。

[0165] 接着，向装有氮气入口、磁力搅拌器、弗里德里希冷凝器、和0℃冰水浴的250ml圆底烧瓶中加入25ml乙醇、10.02g 2-溴丙酸酯MCR-C12(7.82×10-3moles)和25ml EtOH:THF，并在冰水浴中搅拌。一旦达到0℃，使用漏斗缓慢加入1.51g乙基黄原酸钾(9.38×10-3moles)，并用25mlEtOH:THF冲洗。反应进行18小时，自动达到室温。向反应烧瓶中加入100毫升的去离子水。采用100毫升己烷将烧瓶中的物质萃取4次，保留有机层。将有机层组合，并在无水硫酸钠上干燥，过滤，减压除去溶剂，得到MCR-C12(乙基占吨基丙酸酯)8.31克(81％的产率)，该产品通过1H-NMR鉴定。提供本实施例的黄原酸酯-PDMS RAFT均聚物的反应通式见方案VII。

[0166] 方案VII

[0167]

[0168] 实施例7

[0169] 单官能酯基PDMS RAFT均聚物(13)的制备。

[0170] 在室温和快速搅拌下，在氮气气氛中，将13ml草酰氯添加至RAFT-CTA(2)(3.33克，8.2mmol)中。搅拌4小时后，气体停止放出，反应为均相。在减压下除去过量的草酰氯，获得了3.4g的黄色酰基氯(10)，将其溶于20mL无水二氯甲烷中，将溶液逐滴加入到含MCR-12(7.67g，7.2mmol)的50ml无水二氯甲烷的溶液中。将反应混合物在室温下搅拌14h，反应结束时加入甲醇(2ml)以淬灭剩余的酰基氯。然后，反应混合物转移到500ml分液漏斗中，用2×50ml 0.1N盐酸洗液、2×50ml碳酸氢钠和50毫升盐水萃取。在减压下除去二氯甲烷，残留物溶解在己烷中，使用二氯甲烷/己烷(洗脱梯度5/95v/v％EA/己烷)，通过硅胶柱的短塞洗脱。该产品通过NMR和MALDI鉴定。通过本实施例的单官能酯基PDMS RAFT均聚物(13)的反应通式见方案VIII。

[0171] 方案VIII

[0172]

[0173] 比较例A和实施例8-10

[0174] 接触镜的制备。

[0175] 接触镜由实施例3中双官能酯基PDMS RAFT均聚物(9)制备。比较例A和实施例8-10中每个配方的数量及成分如下表1。表1中列出的数量是重量份。

[0176] 表1

[0177]成分 对比例A 实施例8 实施例9 实施例10
Ma2D37 15.0 12.5 10.0 10.0
TRIS 40.0 40.0 40.0 40.0
NVP 35.0 35.0 35.0 35.0
DMA 5.0 5.0 5.0 5.0
HEMA 5.0 5.0 5.0 5.0
RAFT均聚物(9)(实施例3) 0.0 5.0 5.0 10.0
己醇 5.0 5.0 5.0 5.0
D1173 0.5 0.5 0.5 0.5
总计 105.5 108.0 105.5 110.5

[0178] 于聚丙烯接触镜模具中浇铸表1每个配方中的混合物。浇铸之前，所有模具部件放置在氮气室至少18小时。前模具在浇铸过程中充满了特定分子的混合物，用氮气保护后一半模具。模具被放置在固定板中，并转移到氮吹扫的烘箱中，在环境温度或55℃，在连续用氮气吹扫1-18小时下，暴露于紫外光固化。手动分离模具，透镜脱离，放置在异丙醇/水的30％溶液中过夜。透镜在100％的异丙醇中溶胀提取四个小时，加入水使异丙醇的浓度降低至50％，然后透镜放置在100％的水中。

[0179] 比较例B和实施例11-13

[0180] 接触镜的制备。

[0181] 接触镜由实施例5中黄原酸酯-PDMS-黄原酸酯RAFT均聚物(9)制备。比较例B和实施例11-13中每个配方的数量及成分如下表2。表2中列出的数量是重量份。

[0182] 表2

[0183]成分 对比例B 实施例11 实施例12 实施例13
V2D25 15.0 12.5 10.0 10.0
TRIS-VC 55.0 55.0 55.0 55.0
NVP 30.0 30.0 30.0 30.0
Vinal Acid 1.0 1.0 1.0 1.0
RAFT均聚物(9)(实施例5) 0.0 5.0 5.0 10.0
壬醇 15.0 15.0 15.0 15.0
D1173 0.5 0.5 0.5 0.5
总计 105.5 108.0 105.5 110.5

[0184] 于聚丙烯接触镜模具中浇铸表2每个配方中的混合物。浇铸之前，所有模具部件放置在氮气室至少18小时。前模具在浇铸过程中充满了特定分子的混合物，用氮气保护后一半模具。模具被放置在固定板中，并转移到氮吹扫的烘箱中，在环境温度或55℃，在连续用氮气吹扫1-18小时下，暴露于紫外光固化。手动分离模具，透镜脱离，放置在异丙醇/水的30％溶液中过夜。透镜在100％的异丙醇中溶胀提取四个小时，加入水使异丙醇的浓度降低至50％，然后透镜放置在100％的水中。

[0185] 可以理解，对此处公开的实施例可作各种修改。因此上面的描述不应视为限制性的，而仅仅作为优选实施方式的范例。例如，上面所述的作为本发明的最佳操作模式而实施的功能仅用于说明目的。在不脱离本发明范围和实质的情况下，本领域技术人员可以实施其它的结构和方式。此外，本领域技术人员在本文所附的特征和优势的范围和精神实质之内可以预期进行其它修改。