人造眼晶狀體及其製造用聚合物組分的製作方法

2023-10-08 19:01:49

專利名稱：人造眼晶狀體及其製造用聚合物組分的製作方法
技術領域：
本發明涉及眼科學，更具體地說，涉及摘除自然眼晶狀體手術後矯正視覺用的人造眼晶狀體，以及製造這種人造眼晶狀體用的聚合物組分。
已知一些人造眼晶狀體，這些晶狀體透鏡由聚甲基丙烯酸甲酯製成，並可保證摘除自然晶狀體後眼的光學矯正。
但是，這些晶狀體不能防止眼視網膜遭受紫外線和短波可見光的光學損傷。
與本發明提出的人造眼晶狀體最接近的晶狀體為「UV-400」(「紫外線吸收眼內晶狀體」，H.M.克萊曼，美國眼內移植協會學報，V.10，PP.429～432，1984)，它具有紫外線吸收的晶狀體，由以聚甲基丙烯酸甲酯和紫外線吸收材料為基的聚合物組分製成，該紫外線吸收材料為2，4-羥基二苯甲酮。
這些晶狀體可以防護眼視網膜免遭短于波長380毫米的光損傷。這種人造眼晶狀體在光譜可見範圍內接近年齡為25歲以下青年人的自然晶狀體，並且在下列波長時透過係數如下400毫微米-1.5%，420毫微米-55%，440毫微米-82%，在460-650毫微米波長範圍內的透過率為93-95%。
然而，已知晶狀體在上述透過率時，還有波段為400～480毫微米的殘餘數量光線投入眼內，這就不能完全保證視覺清晰度和彩色感的恢復程度，也不能使年齡超過25歲的病人對短於480毫微米光線損傷眼視網膜的防護達到正常水平。此外，製造用的聚合物組分不能夠獲得其光譜特性相當於年齡超過25歲人們的自然眼晶狀體的人造晶狀體。
本發明的基本任務是獲得人造眼晶狀體和製造其用的聚合物組分，這種組分可製造出光譜特性相當於年齡超過25歲人們眼自然晶狀體的人造晶狀體，並且植入後能提高視覺清晰度和彩色感的恢復程度。
解決上述任務的方式如下提供一種人造眼晶狀體，具有紫外線吸收透鏡，根據本發明，製造晶狀體的材料在光譜可見部分下列波長時，透過光譜如下400毫微米-10～27%透過率，420毫微米-21～37%，440毫微米-37～55%，460毫微米-52～63%，480毫微米-70～78%，500毫微米-85～90%，520～650毫微米-90～95%。
上述任務也可用下述方式解決在製造眼人造晶狀體的聚合物組分中含有聚甲基丙烯酸甲酯和紫外線吸收材料，根據本發明，該聚合物組分以4-烷氧基-2-羥基二苯甲酮或四羥基二苯甲酮作為紫外線吸收材料，還補充含有脂溶性著色劑4-(2，4-二甲基苯偶氮基)-5-甲基-2-苯基-1，2，3-三氮雜戊和鄰位苯二甲酸二丁酯作為增塑劑，其組元比例(重量%)如下紫外線吸收材料(4-烷氧基-2-羥基二苯 1.65～3.0甲酮或四羥基二苯甲酮)脂溶性著色劑4-(2，4二甲基苯偶氮基) 0.011～0.016-5-甲基-2-苯基-1，2，3-三氮雜茂鄰位苯二甲酸二丁酯 4.8～5.0聚甲基丙烯酸甲酯 餘量使用透鏡具有上述透過光譜的人造眼晶狀體可保證藍色光線透過，它等於年齡超過25歲人們眼自然晶體的透過率，這樣就保證了視覺清晰度和彩色感恢復得更完全，同時還緩和了手術後的癒合期和縮短了時間。此外，本發明的人造眼晶狀體可防止眼視網膜提前老化和提高視覺的舒適性。
使用本發明提出的聚合物組分製造人造眼晶狀體，由於所選組元質量和數量比例，可以保證獲得上述(聲明的)人造晶狀體光譜特徵，這些特徵是基於提出的著色劑和紫外線吸收材料的光譜特性的組合，這時在430～650毫微米範圍內的光譜特性是藉助著色劑的光譜特性來保證的，而在380～430毫微米範圍內，是藉助著色劑和紫外線吸收材料的光譜特性的組合來保證的。
增加或減少進入組分中組元的限度，會引起晶狀體的光譜特性偏移出聲明的限度，從而降低病人視覺和彩色感的清晰度，並被波長短於380毫微米的光線損傷視網膜。
進入聚合物組分中組元的上述百分比，決定了組分的配方適合於人造晶狀體的光譜特性，這時組分配方的界限值取決於晶狀體透鏡的厚度組分組元的下限值對應於「厚」(500～630微米)晶狀體;上限值-對應於「薄」(300～380微米)晶狀體;中間值-對應於「中等」(400～480微米)晶狀體(如本發明表1所示)。
在提出的組分中，紫外線吸收材料(4-烷氧基-2-羥基二苯甲酮或四羥基二苯甲酮)參與了晶狀體光譜特性的形成(限制短波光線進入眼視網膜)，同時也是著色劑的防褪色光穩定劑。鄰位苯二甲酸二丁酯除了已知的增塑劑作用外，還是輔助的紫外線吸收材料。
脂溶性著色劑4-(2，4-二甲基苯偶氮基)-5-甲基-2-苯基-1，2，3三氮雜茂的分子式如下
這種著色劑是憎水性的，可以使聚合物組分均勻著色，並保證晶狀體具有規定的透過光譜的光學純度，因為著色劑不反射和散射光線，也不會由晶狀體內褪色。
因此，用提出的聚合物材料製造和眼人工晶狀體無毒，光學純潔，其光譜特性相當於年齡超過25歲人們的自然晶狀體，植入後可以保證完全恢復病人的視覺功能。
為了更好地理解本發明，舉出下列具體實施例。
一種人造晶狀體，含有紫外線吸收透鏡，製造它的材料在下列波長可見部分的透過光譜如下400毫微米-10～27%透過率，420毫微米-21～37%，440毫微米-37～55%，460毫微米-52～63%，480毫微米-70～80%，500毫微米-85～90%，520～650毫微米-90～95%，而且50%透過點位於430～455毫微米範圍內。
為了獲得具有這種透過光譜的人造眼晶狀體，其透鏡採用的聚合物組分含有聚甲基丙烯酸甲酯，紫外線吸收材料，脂溶性著色劑4-(2，4-二甲基苯偶氮基)-5-甲基-2-苯基-1，2，3三氮雜茂和鄰位苯二甲酸二丁酯作為增塑劑，上述組元的比例(重量%)如下紫外線吸收材料 -1.65～3.0脂溶性著色劑 -0.011～0.016鄰位苯二甲酸二丁酯 -4.8～5.0聚甲基丙烯酸甲酯 餘量這時作為紫外線吸收材料的組分含有4-烷氧基-2-羥基二苯甲酮或四羥基二苯甲酮。
製造人造晶狀體組分的試樣可在裝置中用原子團聚合法製造，並以異丁基酸偶氮二腈作為聚合促進劑。
實例1按如下數量稱取反應混合物原始組元試料(已稱得的部分)甲基丙烯酸甲酯-93.274克，脂溶性著色劑4-(2，4-二甲基苯偶氮基)-5-甲基-2-苯基-1，2，3-三氮雜茂-0.016克，紫外線吸收材料4-烷氧基-2-羥基二苯甲酮-1.65克，增塑劑鄰位苯二甲酸二丁酯-5克，促進劑(異丁基酸偶氮二腈-0.06克。將組元盛入玻璃燒瓶內，在室溫下用機械攪拌器攪拌至完全溶解於甲基丙烯酸甲酯中。混合物用卡普隆濾紙過濾，在剩餘壓力為120～140毫米汞柱下抽真空，並澆注入由兩層拋光矽酸鹽玻璃組成的、周圍墊有聚氯乙烯管的鑄型中。將鑄型與混合物一起裝入空氣聚合箱中。需進行10～12小時的聚合反應。
聚合結束後，將鑄型由聚合箱中取出，從矽酸鹽玻璃上取下制好的試樣，獲得下列組元的聚合物組分(重量%)聚甲基丙烯酸甲酯 93.334
紫外線吸收材料4-烷氧基-2-羥基 1.65二苯甲酮脂溶性著色劑4-(2，4-二甲基苯 0.016偶氮基)-5-甲基-苯基-1，2，3-二氮雜茂鄰位苯二甲酸二丁酯 5.0實例2稱取反應混合物原始組元試樣，其數量如下甲基丙烯酸甲酯-92.926克，脂溶性著色劑4-(2，4-二甲基苯偶氮基)-5-甲基-2-苯基-1，2，3-三氮雜茂-0.014克，紫外線吸收材料四羥基二苯甲酮-2.10克，增塑劑鄰位二甲酸二丁酯-4.9克，促進劑異丁基酸偶氮二腈-0.06克。按實例1所示方法混合組元和進行反應混合物的聚合。獲得下列組元的聚合物組分(重量%)聚甲基丙烯酸甲酯 92.986紫外線吸收材料四羥基二苯甲酮 2.10脂溶性著色劑4-(2，4-二 0.014甲基苯偶氮基)-5-甲基-2-苯基-1，2，3-三氮雜茂鄰位苯二甲酸二丁酯 4.9實例3稱取反應混合物原始組元試料，其數量如下甲基丙烯酸甲酯-92.528克，脂溶性著色劑4-(2，4-二甲基苯偶氮基)-5-甲基-2-苯基-1，2，3-三氮雜茂-0.012克，紫外線吸收材料4-烷氧基-2-羥基二苯甲酮-2.60克，增塑劑鄰位苯二甲酸二丁酯-4.8克，促進劑異丁基酸偶氮二腈-0.06克。按實例1所示方法混合組元和進行聚合反應。獲得下列組元的聚合物組分(重量%)聚甲基丙烯酸甲酯 92.588紫外線吸收材料4-烷氧基 2.60-2-羥基二苯甲酮脂溶性著色劑4-(2，4 0.012-二甲基苯偶氮基)-5-甲基-2-苯基-1，2，3-三氮雜茂鄰位苯二甲酸二丁酯 4.80實例4稱取反應混合物原始組元試料，其數量如下甲基丙烯酸甲酯-92.129克，脂溶性著色劑4-(2，4-二甲基苯偶氮基)-5-甲基-2-苯基-1，2，3-三氮雜茂-0.011克，紫外線吸收材料四羥基二苯甲酮-3.00克，鄰位苯二甲酸二丁酯-4.8克，促進劑異丁基酸偶氮二腈-0.06克，按實例1所示方法混合組元和進行聚合反應。獲得下列組元的聚合物組分(重量%)聚甲基丙烯酸甲酯 92.189紫外線吸收材料四羥基二苯甲酮 3.00脂溶性著色劑4-(2，4-二甲基 0.011苯偶氮基)-5-甲基-2-苯基-
1，2，3-三氮雜茂鄰位苯二甲酸二丁酯 4.80按照實例1～4的聚合物組分製造的人造眼晶狀體，具有規定的透過光譜，其參數由進入組分中組元的比例來保證，以及由晶狀體的厚度來保證(由人造晶狀體具體型號的屈光度和厚度來保證)。例如，表1列出了人造晶狀體透鏡的透光率數據與聚合物組分中上述著色劑含量的關係。
表 1
當增加或降低上述屈光度所示的著色劑數量的界限值時，晶狀體的光譜特性將會超出聲明的限度，這樣就會降低病人的視覺和彩色感的清晰度。
根據試驗，採用具有所示光譜特性的人造晶狀體透鏡材料，與原型相比，可提高視覺清晰度的恢復程度10～25%。表2列出了對12名患有假無晶狀體畸形中老年病人的試驗結果。
視覺清晰度按能區別表格中蘭道爾特環距離的比例來評定，觀察時通過具有聲明的光譜特性和原型光譜特性的兩種濾光鏡進行，選用一種通行的方法。測量時使用日光照明。
表 2
根據表中的數據，與原型相比較視覺清晰度的增加百分平均為25.4%±2.7(對於聲明的晶狀體光譜特性的長波界限值)和11%±1.5(對於短波界限值)。
進入聚合物組分中濾光添加劑組元的比例，以及聲明的人造晶狀體透鏡的屈光度使製造出的人造晶狀體考慮到眼自然晶狀體預見的年齡變化。
由此可見，本發明的基本特徵是在波長420～520毫微米範圍內的透光係數，它由提出的聚合物組分的數量和質量成分來保證。表3列出了聲明的人造晶狀體和原型晶狀體的透光係數的比較數據。
表3
對人的自然晶狀體、提出的人造晶狀體和原型透過光譜的分析表明，聲明的晶狀體按光譜特性相當於年齡50歲和更高齡人們的眼自然晶狀體。藉助於提出的人造晶狀體的這種透鏡可以保證眼視網膜正常程度的光學保護，防止中老年人遭受420～480毫微米範圍內的光學損傷，他們的視網膜在很大程度上易受光學損傷。因此在420～480毫微米範圍內視網膜藍敏錐體吸收光的數量可降低40%(與原型相比)。這就意味著聲明的晶狀體可保證病人彩色感更完全的恢復和更好地保護視網膜免遭光損作用。考慮到人的自然晶狀體預見的年齡變化，本發明的人造晶狀體適合於任何年齡的病人移植之用。
權利要求
1.人造眼晶狀體，具有紫外線吸收透鏡，其特徵在於晶狀體(透鏡)所用的材料在下列波長可見光譜部分具有如下的透光率400毫微米-10～27%透光率，420毫微米-21～37%，440毫微米-37～55%，460毫微米-52～63%，480毫微米-70～78%，500毫微米-85～90%，520～650毫微米-90～95%。
2.製造人造眼晶狀體的聚合物組分，含有聚甲基丙烯酸甲酯和紫外線吸收材料，其特徵在於它以4-烷氧基-2-羥基二苯甲酮或四羥基二苯甲酮作為紫外線吸收材料，補充含有脂溶性著色劑4-(2，4-二甲基苯偶氮基)-5-甲基-2-苯基-1，2，3-三氮雜茂和鄰位苯二甲酸二丁酯作為增塑劑，其組元比例(重量%)如下紫外線吸收材料(4-烷氧基-2- 1.65～3.0羥基二苯甲酮或四羥基二苯甲酮)脂溶性著色劑4-(2，4-二甲基 0.011～0.016苯偶氮基)-5-甲基-2-苯基-1，2，3-三氮雜茂鄰位苯二甲酸二丁酯 4.8～5.0聚甲基丙烯酸甲酯 餘量
全文摘要
眼人工晶狀體，具有紫外線吸收透鏡，它由下列聚合物組分(重量％)製成紫外線吸收材料4-烷氧基-2-羥基二苯甲酮或四羥基二苯甲酮 1.65～3.0脂溶性著色劑4-(2，4-二甲基苯偶氮基-5-甲基-2-苯基-1，2，3-三氮雜茂 0.011～0.016鄰位苯二甲酸二丁酯 4.8～5.0聚甲基丙烯酸甲酯 餘量這種成分可以獲得其光譜特性相當於年齡超過25歲人的自然眼晶狀體的人造晶狀體(透鏡)。
文檔編號B29D11/02GK1052256SQ89109069
公開日1991年6月19日 申請日期1989年12月5日 優先權日1989年12月5日
發明者斯亞託斯洛夫·尼克羅維奇·紛朵夫, 羅尼德·凡多斯維奇·列尼克, 傑維·大衛多維奇·史米斯烈維奇, 瓦來提那·瑟傑維亞·斯師尼娃, 彼維裡·彼羅維奇·傑克, 米克哈裡·亞克弟維奇·沃斯多維斯卡, 伊娜·包雷斯尼亞·凡多雷維奇, 瓦列提尼·阿雷維亞·羅斯列克娃, 瓦列提·瓦西裡維奇·哥瑟夫, 亞歷山大·伊萬諾維奇·多什卡, 伊雷亞·伊萬諾維奇·阿弗娜斯娃, 維亞·瑟傑娜·禮傑斯娜, 伊格尼·伊萬諾維奇·多傑提夫 申請人:蘇聯科學院化學物理研究所, 眼顯微外科跨部門科學技術綜合所