涂层人工晶状体及其制备
【专利说明】涂层人工晶状体及其制备
[0001] 本发明涉及涂层人工晶状体（intraocular lens，I0L)，及其制备方法。
[0002] 这种晶状体尤其用于在天然眼睛晶状体退化后，通过在白内障手术的过程中植入 的方式来替代天然眼睛晶状体。已知的透镜体由疏水性材料、特别是包括丙烯酸酯或甲基 丙烯酸酯的共聚物组成。为了降低粘性，向透镜材料中添加氟化的丙烯酸酯或甲基丙烯酸 酯也是已知的（W0 2007/0628 64)。为了人工晶状体使用具有高折射率的透镜材料，以获得 小的透镜厚度也是已知的。由US 6 355 046 B2知道，当可折叠或可卷曲时，这样的透镜可 通过相对较小的切口用注射器植入眼内。
[0003] 由于透镜材料与眼睛周围的介质即眼前房中的房水以及在晶状体背面的玻璃体 的折射率不同，所以导致在界面处产生了光反射。透镜材料与周围介质的折射率的差异越 大，这一点就越明显。
[0004] 本发明还涉及基于生物相容材料的工件表面处理，特别涉及通过等离子体增强化 学气相沉积（PECVD)法和随后的化学气相沉积（CVD)法对此类工件、尤其是IOL的表面的 永久性亲水化。
[0005] 为了避免炎症过程，对意图在人类或者动物器官中临时性或者永久性使用的工件 (例如人工晶状体）的生物相容性有很高的要求。为了确保高的生物相容性，用于生产此类 工件的材料具有注定将其用于预期用途以及与其有关的组织接触两者的性质。材料的生物 相容性在很大程度上是由其表面性质所决定的。对于IOL来说，亲水性表面对良好的生物 相容性是决定性的。
[0006] 聚合物生物材料的表面的生物相容性的亲水化可以通过由例如国际申请 W099/57177中所描述的等离子体氧化的方式修饰聚合物表面来实现。但是，结果是该亲水 化的表面不足以长时间保持稳定。
[0007] 聚合物生物材料表面的更持久的亲水化是通过用亲水性生物相容性材料涂覆所 述表面而得以实现的。为了生产由聚甲基丙烯酸甲酯（PMMA)制成的隐形眼镜的亲水性表 面，在专利文件US5080924中已经提出了例如用聚丙烯酸（PAA)对所述表面进行接枝聚合 的等离子体涂覆工艺。接枝聚合的PAA表面的水接触角在35-50度的范围内，这对所述材 料的表面的充分湿润来说太大。为了进一步减小所述接触角，需要对涂层进行后处理，例如 通过涂覆另外一种不同于丙烯酸的生物相容材料，所述生物相容材料与聚丙烯酸交联。涉 及涂覆多层的该工艺需要更高的设备要求，并且还导致更长的涂敷时间，降低了效率。
[0008] 从以上所述的出发，由此期望提供一种较不复杂的聚合生物材料、特别是IOL的 涂层，其能够长时间稳定的实现以15度或更小的水接触角的表面亲水性。
[0009] 这样的透镜具有疏水透镜体，在其表面提供了亲水层。在一些【具体实施方式】中，所 述透镜体由疏水的、可折叠或可卷曲的诸如硅酮橡胶的聚合物材料构成。所述亲水层是由 具有良好的组织和血液相容性的亲水性的（甲基）丙烯酸酯（在其最广的含义上说，即包 括酸、其盐及其酯）构成的。该涂层防止纤维蛋白和细胞的粘附，从而对术后膜的形成（继 发性白内障）起反作用。
[0010] 适宜的疏水透镜材料是占去小于5Vol %水的。
[0011] 由硅酮橡胶制成的透镜体可在模塑过程中制得。在此，模具表面的粗糙度转化为 透镜表面的粗糙度。通过将亲水性涂层涂覆到该表面上，粗糙度被均衡了，并且基本上避免 了光衍射。
[0012] 适当地选择亲水涂层的折射率以使其与透镜材料以及眼内的周围介质（即房水 和玻璃体）的折射率接近。这意味着，在一些【具体实施方式】中，折射率可选自η = 1. 336 (房 水）或L 338 (玻璃体）以及n = L 56 (W02007/062864A2中已知的聚合物材料的折射率）。 当亲水性丙烯酸酯层的折射率与疏水性透镜材料（由其制得透镜体）、眼内的周围介质（即 房水和玻璃体）的折射率相近时，在房水、透镜体和玻璃体之间实现了足够平稳的光光学 跃迀，由此通过微小的粗糙度来减少或者避免光反射和光衍射。
[0013] 亲水性涂层还通过注射器的方式改善了用于移植的透镜的平滑性。这样的注射器 从例如US6355046B2中已知，并用于固定或卷曲要移植的透镜。在移植时，折叠或者卷曲的 透镜通过管子被植入到眼内，这个管子通过极小的切口被插入到眼中。
[0014] 如果需要，人工晶状体，I0L，可被储存在一次性注射器中。由于在人工透镜体上以 及任选地在注射器管子内壁上的亲水性涂层，实现了改善的平滑性，并因此更容易进行人 工晶状体的植入。
[0015] 所述涂层包括使人工晶状体表面亲水化的方法，其中所述方法包括步骤（a)在用 以惰性气体为基础形成的高频等离子体来进行与处理的过程中，对透镜表面进行清洁和活 化；步骤（b)利用从气体混合物为基础产生的高频等离子体将预处理后的透镜表面预涂敷 聚丙烯酸，其中所述气体混合物由惰性气体和第一气体组成，所述第一气体由生物相容的、 可聚合的含羧基的单体组成；以及步骤（c)使用第二气体对预涂覆后的透镜表面进行后续 涂覆，所述第二气体主要包含丙烯酸或丙烯酸酐单体。所述后续涂覆不涉及等离子体。
[0016] 所述涂覆进一步包括向IOL提供聚丙烯酸的亲水表面涂层，其可根据包括上述步 骤的方法获得，其中，在涂有聚丙烯酸的透镜表面的水接触角的值在2至小于10度的范围 中，或者在小于2度（大于0)的范围中。
[0017] 用所述方法涂覆的IOL具有长期稳定的、具有优异润湿性的亲水表面，其在与机 体组织接触时得到良好的生物相容性，据此，用相应的涂覆后的I0L，很少频率遇到刺激眼 睛的情况。
[0018] 在所述方法的一些【具体实施方式】中，形成第一气体的生物相容的、可聚合的、含羰 基的单体选自（甲基）丙烯酸和（甲基）丙烯酸酐，据此，在高频等离子体中产生了大比例 的丙烯酸单体，其与在所述方法的步骤（a)中被活化的透镜表面相连，形成了共价键。
[0019] 在其他实施方式中，用于在所述方法的步骤（a)中产生高频等离子体的气体包含 的第一气体的量相当于小于惰性气体的分压的十分之一的分压，以便确保有效地清洁和活 化透镜表面。可替代的是，基本上无需该步骤，在没有第一气体或者小于总气体压力的10% 是由可聚合单体导致的时，没有最初的等离子体处理步骤。在一些实施方式中，在最初的等 离子体处理中，不低于八分之一，或者六分之一的总气体压力是由于单体的分压导致的。
[0020] 为了实现丙烯酸单体稳定地连接到透镜表面上，在一些【具体实施方式】中，在步骤 (b)中使用气体混合物，其中第一气体的分压至少为所述惰性气体的分压的四分之一且最 大为所述惰性气体的分压的两倍。
[0021] 为了获得致密的和稳定的聚丙烯酸涂层，在一些【具体实施方式】中，在步骤（C)中 所使用的第二气体中的惰性气体的分压小于由丙烯酸单体形成的气体的分压的十分之一。
[0022] 在一些【具体实施方式】中，氩气被用作所述惰性气体。
[0023] 为了对预涂敷方法进行有效控制，在一些【具体实施方式】中，在步骤（b)中所用的 涂敷通过层厚度控制装置来监测，当层厚度值达到50-400A时，所述方法终止。
[0024] 在实现了 2至小于10度的接触角的其他【具体实施方式】中，在步骤（a)中用于高频 等离子体的惰性气体的压力被设置为约2Pa-约8Pa (约15毫托至约60毫托）的范围内的 值，并且在步骤（b)中用于高频等离子体的第一气体的压力被设置为约4Pa-约12Pa (约30 毫托至约90毫托）的范围内的值。
[0025] 为了将丙烯酸聚合物涂层固定在透镜表面上，【具体实施方式】进一步包括步骤 (cb)，包括紧随步骤（b)之后节流或阻塞所述惰性气体的供应，而是供应第二气体。在一些
【具体实施方式】中，在步骤（cb)中的第二气体的压力小于约40mPa (约0. 3毫托）。
[0026] 为了促进丙烯酸单体对预涂敷后的透镜表面的附着以及交联，在一些具体实施方 式中，还实施了进一步的步骤（bc)，该步骤紧接在步骤（b)之后，或如果执行步骤（cb)， 则紧接在步骤（cb)之后，所述进一步的步骤为断开高频等离子体，阻断、减少或者节