[发明专利]含双键的两性离子化合物与偶联剂KH-570共聚物及其制法和用途

说明书

技术领域

本发明涉及含双键的两性离子化合物与偶联剂KH-570共聚物及其在制备抗感染隐形眼镜中的应用。

背景技术

隐形眼镜不仅从外观上和方便性方面给近视、远视、散光等屈光不正者带来了很大的改善，而且在治疗特殊的眼病等方面也发挥了特殊的功效。镜片材料从最初的聚甲基丙烯酸甲脂（PMMA），再到聚甲基丙烯酸羟乙酯（HEMA）和非HEMA软镜材料，直到今天的含硅、氟等等聚合物的透气性硬性角膜接触镜（RGP）材料和硅水凝胶材料，镜片材料的舒适性、透氧性、安全性等指标都不断改善。

随着隐形眼镜的推广使用，人们佩戴隐形眼镜引发的各类问题日益凸显。多数镜片在使用中，因水或氧的传输通透性不足，出现角膜缺氧和角膜水肿，佩戴镜片引起的压力或者气体渗透性不足会造成佩戴者角膜损伤；镜片在使用中会吸附泪液中的蛋白质、脂质、胶原等，形成蛋白质覆盖膜，从而导致表面模糊、粗糙和可分辨能力下降等；微生物（真菌和细菌）的侵入和玷污，会进一步增加感染风险，引发角膜炎等病症，角膜溃疡常见于软镜佩戴者中。

针对上述问题，目前在材料领域使用的抗菌方法主要是通过添加抗菌剂[参见：F Schaefer,L Zografos,Y Guex-Crosier,Bacterial keratitis:a prospective clinical and microbiological study.British Journal of Ophthalmol 2001,85,842-847]。但这种方法只能暂时灭菌，而且残留的消毒剂和清洁剂也会对角膜组织有不良作用，未能从根本上解决佩戴隐形眼镜易产生角膜感染问题。

自从1978年，日本的Nakabayashi等人第一次合成了甲基丙烯酸磷酰胆碱酯（MPC）[参见：Kadoma,Y.;Nakabayashi,N.;Masuhara,E.;Yamauchi,J.,Synthesis and hemolysis test of the polymer containing phosphorylcholine groups.Kobunshi Ronbunshu1978,35(7),423-7.]，基于仿细胞膜外层结构设计合成的2-甲基丙烯酰氧基乙基磷酰胆碱(MPC)及其聚合物研究已成为一个新热点。研究过程中发现，PMPC具有较好的抗细菌粘附性能，在抗组织细胞吸附等方面均表现优异，可防止病菌滋生[Andrew L.Lewis,Zoie L.Cumming,Hind H.Goreish,etc.Crosslinkable coatings from phosphorylcholine-based polymers.Biomaterials2001,22,99-111.]。但该类材料无法直接构建于隐形眼镜表面，达到防止细菌滋生的目的。

发明内容

为解决佩戴隐形眼镜易感染问题，本发明以含有双键的两性离子化合物和γ-（甲基丙烯酰氧）丙基三甲氧基硅烷(KH-570)为主要原料，采用原子转移自由基聚合(ATRP)的方法，合成出了一种含有两性离子和硅烷偶联剂的共聚物。将隐形眼镜浸泡在该聚合物的醇溶液中1～10小时，取出清洗后，便可得到抗感染隐形眼镜。本发明工艺简便、反应条件温和、易于操作。

本发明的技术方案如下：

一种含双键的两性离子化合物与偶联剂KH-570共聚物，以γ-（甲基丙烯酰氧）丙基三甲氧基硅烷(KH-570)及两性离子单体聚合，形成结构规整、分散度低的共聚物，它有如下结构：

或或

所述的两性离子单体可以是具有甲基丙烯酰氧基、甲基丙烯酰氨基或苯乙烯基的磷铵两性离子单体，其结构分别如下：

磷铵：

其中：R为：

或或

（甲基丙烯酸酯型）  （甲基丙烯酰胺型）  （苯乙烯型）

一种制备上述的含双键的两性离子化合物与偶联剂KH-570共聚物的方法，它包括下列步骤：

步骤1.将γ-（甲基丙烯酰氧）丙基三甲氧基硅烷单体、烯键聚合引发剂、卤化亚铜和配体溶于乙醇后加入到反应器中，经脱氧气和水汽处理后，密闭反应器，所加反应物的物质的量之比为：γ-（甲基丙烯酰氧）丙基三甲氧基硅烷单体:烯键聚合引发剂:卤化铜:配体=10～50:1:0.2～2:0.1～1，在30～100℃下反应2～24小时，冷却至室温；