Сополимеры оксазолина и этиленимина с эпихлоргидрином и их применение - RU2017109631A

1. Сополимер поли(2-оксазолин-со-этиленимин)-эпихлоргидрин, содержащий

(1) N-ацилиминоэтиленовые мономерные звенья в количестве (обозначенные как M1) от приблизительно 2 мольных % до приблизительно 95 мольных %, где N-ацилиминоэтиленовые мономерные звенья имеют формулу в которой R¹ представляет собой

(a) одновалентный радикал R^1a, который представляет собой водород, метил, этил, пропил, изопропил, N-пирролидонил-C₁-C₄алкил или одновалентный радикал -alk- (OC₂H₄)_m3-OR^ʺ (в котором alk представляет собой C₁-C₆алкильный бирадикал, Rʺ представляет собой C₁-C₄алкил, предпочтительно метил, и m3 представляет собой целое число от 1 до 10 (предпочтительно от 1 до 5)), или

(b) одновалентный радикал R^1b, который представляет собой C₄-C₁₈алкил, C₁-C₄алкилзамещенный фенил, C₁-C₄-алкоксизамещенный фенил или C₆-C₁₈арильный радикал;

(2) азетидиниевые мономерные звенья (обозначенные как M2) в количестве от приблизительно 0,5 мольных % до приблизительно 95 мольных %, где азетидиниевые мономерные звенья имеют формулу

(3) этилениминовые мономерные звенья (обозначенные как M3) в количестве от 0 до приблизительно 60 мольных %, где этилениминовые мономерные звенья имеют формулу и

(4) сшитые звенья (обозначенные как M4) в количестве от 0 до приблизительно 5 мольных %, где сшитые звенья имеют формулу

при условии, что (M1+M2+M3+M4) составляет приблизительно 100%.

2. Сополимер по п. 1, где сополимер поли(2-оксазолин-со-этиленимин)-эпихлоргидрин содержит гидрофильные N-ацилиминоэтиленовые мономерные звенья формулы в которой R^1a представляет собой водород, метил, этил, пропил, изопропил, N-пирролидонил-C₁-C₄алкил или одновалентный радикал -alk- (OC₂H₄)_m3-OR^ʺ (в котором alk представляет собой C₁-C₆алкильный бирадикал, Rʺ представляет собой C₁-C₄алкил, предпочтительно метил, и m3 представляет собой целое число от 1 до 10 (предпочтительно от 1 до 5)).

3. Сополимер по п. 1, где сополимер поли(2-оксазолин-со-этиленимин)-эпихлоргидрин содержит гидрофобные N-ацилиминоэтиленовые мономерные звенья формулы в которой R^1b представляет собой C₆-C₁₈алкил, C₁-C₄алкилзамещенный фенил, C₁-C₄-алкоксизамещенный фенил или C₆-C₁₈арильный радикал.

4. Сополимер по п. 1, где сополимер поли(2-оксазолин-со-этиленимин)-эпихлоргидрин содержит

гидрофобные N-ацилиминоэтиленовые мономерные звенья формулы в которой R^1b представляет собой C₆-C₁₈алкил, C₁-C₄алкилзамещенный фенил, C₁-C₄-алкоксизамещенный фенил или C₆-C₁₈арильный радикал; и

гидрофильные N-ацилиминоэтиленовые мономерные звенья формулы в которой R^1a представляет собой водород, метил, этил, пропил, изопропил, N-пирролидонил-C₁-C₄алкил или одновалентный радикал -alk- (OC₂H₄)_m3-OR^ʺ (в котором alk представляет собой C₁-C₆алкильный бирадикал, Rʺ представляет собой C₁-C₄алкил, предпочтительно метил, и m3 представляет собой целое число от 1 до 10 (предпочтительно от 1 до 5)).

5. Сополимер по любому из пп. 1-4, где сополимер поли(2-оксазолин-со-этиленимин)-эпихлоргидрин содержит (1) от приблизительно 10 мольных % до приблизительно 85 мольных %, предпочтительно от приблизительно 20 мольных % до приблизительно 75 мольных %, еще более предпочтительно от приблизительно 30 мольных % до приблизительно 65 мольных % N-ацилиминоэтиленовых мономерных звеньев; (2) от приблизительно 2,5 мольных % до приблизительно 75 мольных %, предпочтительно от приблизительно 5 мольных % до приблизительно 75 мольных %, еще более предпочтительно от приблизительно 10 мольных % до приблизительно 60 мольных % азетидиниевых мономерных звеньев; (3) от 0 мольных % до приблизительно 60 мольных %, предпочтительно от 0 мольных % до приблизительно 30 мольных %, еще более предпочтительно от 0 до приблизительно 10 мольных % этилениминовых мономерных звеньев; и (4) от 0 до приблизительно 5 мольных %, предпочтительно от 0 до приблизительно 2,5 мольных %, еще более предпочтительно от 0 до приблизительно 1 мольных % сшитых звеньев.

6. Сополимер поли(2-оксазолин-со-этиленимин)-эпихлоргидрин по любому из пп. 1-4, характеризующийся средневесовой молекулярной массой Mw по меньшей мере приблизительно 500 дальтон, предпочтительно от приблизительно 1000 до приблизительно 5000000 дальтон, более предпочтительно от приблизительно 5000 до приблизительно 2000000 дальтон, еще более предпочтительно от приблизительно 10000 до приблизительно 1000000 дальтон.

7. Водорастворимый и термически сшиваемый гидрофильный полимерный материал, содержащий азетидиниевые группы; от приблизительно 5% до приблизительно 95%, предпочтительно от приблизительно 10% до приблизительно 90%, более предпочтительно от приблизительно 15% до приблизительно 85% по массе первых полимерных цепей, полученных из сополимера поли(2-оксазолин-со-этиленимин)-эпихлоргидрин по любому из пп. 1-6; и от приблизительно 5% до приблизительно 95%, предпочтительно от приблизительно 10% до приблизительно 90%, еще более предпочтительно от приблизительно 15% до приблизительно 85% по массе гидрофильных фрагментов или вторых полимерных цепей, полученных по меньшей мере из одного повышающего гидрофильность средства, содержащего по меньшей мере одну реакционноспособную функциональную группу, выбранную из группы, состоящей из первичной аминогруппы, вторичной аминогруппы, карбоксильной группы, тиоловой группы и их комбинаций.

8. Материал по п. 7, где повышающее гидрофильность полимерное средство представляет собой гидрофильные полимеры, содержащие одну или несколько амино-, карбоксильных и/или тиоловых групп, где содержание амино-, карбоксильных и/или тиоловых групп в гидрофильном полимере в качестве повышающего гидрофильность средства составляет менее приблизительно 40%, предпочтительно менее приблизительно 30%, более предпочтительно менее приблизительно 20%, еще более предпочтительно менее приблизительно 10% по массе исходя из общей массы гидрофильного полимера.

9. Материал по п. 8, где гидрофильный полимер в качестве повышающего гидрофильность средства представляет собой PEG-NH₂; PEG-SH; PEG-COOH; H₂N-PEG-NH₂; HOOC-PEG-COOH; HS-PEG-SH; H₂N-PEG-COOH; HOOC-PEG-SH; H₂N-PEG-SH; PEG с несколькими ответвлениями цепи с одной или несколькими амино-, карбоксильными или тиоловыми группами; дендримеры PEG с одной или несколькими амино-, карбоксильными или тиоловыми группами; гомо- или сополимер с концевыми диамино-, дикарбоксильными, моноамино- или монокарбоксильными группами на основе нереакционноспособных гидрофильных виниловых мономеров; сополимер, который представляет собой продукт полимеризации композиции, содержащей (1) приблизительно 60% по массе или менее, предпочтительно от приблизительно 0,1% до приблизительно 30%, более предпочтительно от приблизительно 0,5% до приблизительно 20%, еще более предпочтительно от приблизительно 1% до приблизительно 15% по массе по меньшей мере одного реакционноспособного винилового мономера и (2) по меньшей мере один нереакционноспособный гидрофильный виниловый мономер; или их комбинации, где PEG представляет собой полиэтиленгликолевый сегмент.

10. Материал по п. 9, где реакционноспособный виниловый мономер выбран из группы, состоящей из амино-C₁-C₆алкил(мет)акрилата, C₁-C₆алкиламино-C₁-C₆алкил(мет)акрилата, аллиламина, виниламина, амино-C₁-C₆алкил(мет)акриламида, C₁-C₆алкиламино-C₁-C₆алкил(мет)акриламида, акриловой кислоты, C₁-C₄алкилакриловой кислоты, N,N-2-акриламидогликолевой кислоты, бета-метилакриловой кислоты, альфа-фенилакриловой кислоты, бета-акрилоксипропановой кислоты, сорбиновой кислоты, ангеликовой кислоты, коричной кислоты, 1-карбокси-4-фенилбутадиена-1,3, итаконовой кислоты, цитраконовой кислоты, мезаконовой кислоты, глутаконовой кислоты, аконитовой кислоты, малеиновой кислоты, фумаровой кислоты, трикарбоксиэтилена и их комбинаций,

где нереакционноспособный виниловый мономер выбран из группы, состоящей из акриламида, метакриламида, N,N-диметилакриламида, N,N-диметилметакриламида, N-винилпирролидона, N,N,-диметиламиноэтилметакрилата, N,N-диметиламиноэтилакрилата, N,N-диметиламинопропилметакриламида, N,N-диметиламинопропилакриламида, метакрилата глицерина, 3-акрилоиламино-1-пропанола, N-гидроксиэтилакриламида, N-[трис-(гидроксиметил)метил]-акриламида, N-метил-3-метилен-2-пирролидона, 1-этил-3-метилен-2-пирролидона, 1-метил-5-метилен-2-пирролидона, 1-этил-5-метилен-2-пирролидона, 5-метил-3-метилен-2-пирролидона, 5-этил-3-метилен-2-пирролидона, 2-гидроксиэтил(мет)акрилата, гидроксипропил(мет)акрилата, винилового мономерa, содержащего фосфорилхолин, C₁-C₄-алкоксиполиэтиленгликоль(мет)акрилата, характеризующегося средневесовой молекулярной массой не более 1500 дальтон, N-винилформамида, N-винилацетамида, N-винилизопропиламида, N-винил-N-метилацетамида, аллилового спирта, винилового спирта (гидролизованной формы винилацетата в сополимере) и их комбинаций.

11. Материал по п. 8, где гидрофильный полимер в качестве повышающего гидрофильность средства представляет собой PEG-NH₂; PEG-SH; PEG-COOH; H₂N-PEG-NH₂; HOOC-PEG-COOH; HS-PEG-SH; H₂N-PEG-COOH; HOOC-PEG-SH; H₂N-PEG-SH; PEG с несколькими ответвлениями цепи с одной или несколькими амино-, карбоксильными или тиоловыми группами; дендримеры PEG с одной или несколькими амино-, карбоксильными или тиоловыми группами; гомо- или сополимер с концевыми моноамино-, монокарбоксильными, диамино- или дикарбоксильными группами на основе нереакционноспособного гидрофильного винилового мономера, выбранного из группы, состоящей из акриламида, N,N-диметилакриламида, N-винилпирролидона, N-винил-N-метилацетамида, (мет)акрилата глицерина, гидроксиэтил(мет)акрилата, N-гидроксиэтил(мет)акриламида, (мет)акрилоилоксиэтилфосфорилхолина, C₁-C₄-алкоксиполиэтиленгликоль(мет)акрилата, характеризующегося средневесовой молекулярной массой не более 400 дальтон, винилового спирта, N-метил-3-метилен-2-пирролидона, 1-метил-5-метилен-2-пирролидона, 5-метил-3-метилен-2-пирролидона, N,N-диметиламиноэтил(мет)акрилата, N,N-диметиламинопропил(мет)акриламида и их комбинации; сополимер, который представляет собой продукт полимеризации композиции, содержащей (1) от приблизительно 0,1% до приблизительно 30%, предпочтительно от приблизительно 0,5% до приблизительно 20%, более предпочтительно от приблизительно 1% до приблизительно 15% по массе (мет)акриловой кислоты, аллиламина и/или амино-C₁-C₄алкил(мет)акрилата и (2) по меньшей мере один нереакционноспособный гидрофильный виниловый мономер, выбранный из группы, состоящей из акриламида, N,N-диметилакриламида, N-винилпирролидона, N-винил-N-метилацетамида, (мет)акрилата глицерина, гидроксиэтил(мет)акрилата, N-гидроксиэтил(мет)акриламида, (мет)акрилоилоксиэтилфосфорилхолина, C₁-C₄-алкоксиполиэтиленгликоль(мет)акрилата, характеризующегося средневесовой молекулярной массой до 400 дальтон, винилового спирта и их комбинации.

12. Материал по п. 8, где гидрофильный полимер в качестве повышающего гидрофильность средства представляет собой амино- или карбоксилсодержащий полисахарид, гиалуроновую кислоту, сульфат хондроитина и их комбинации.

13. Материал по п. 7, где повышающее гидрофильность средство представляет собой амино-, карбоксил- или тиолсодержащие моносахариды; амино-, карбоксил- или тиолсодержащие дисахариды; и амино-, карбоксил- или тиолсодержащие олигосахариды.

14. Способ получения контактных линз с покрытием (предпочтительно гидрогелевых контактных линз, более предпочтительно силиконгидрогелевых контактных линз), при этом каждая содержит сшитое гидрофильное покрытие на ней, предусматривающий стадии

(a) получения контактной линзы (предпочтительно гидрогелевой контактной линзы, более предпочтительно силиконгидрогелевой контактной линзы) и сополимера поли(2-оксазолин-со-этиленимин)-эпихлоргидрин по любому из пп. 1-6, где контактная линза содержит на и/или вблизи поверхности контактной линзы реакционноспособные функциональные группы, выбранные из группы, состоящей из первичных аминогрупп, вторичных аминогрупп, карбоксильных групп и их комбинаций; и

(b) нагревания контактной линзы в водном растворе в присутствии сополимера поли(2-оксазолин-со-этиленимин)-эпихлоргидрин до температуры и при температуре от приблизительно 40°C до приблизительно 140°C в течение периода времени, достаточного для ковалентного присоединения сополимера поли(2-оксазолин-со-этиленимин)-эпихлоргидрин к поверхности контактной линзы посредством ковалентных связей, каждая из которых образуется между одной азетидиниевой группой сополимера поли(2-оксазолин-со-этиленимин)-эпихлоргидрин и одной из реакционноспособных функциональных групп на и/или вблизи поверхности контактной линзы с образованием таким образом сшитого гидрофильного покрытия на контактной линзе.

15. Способ получения контактных линз с покрытием (предпочтительно гидрогелевых контактных линз, более предпочтительно силиконгидрогелевых контактных линз), при этом каждая содержит сшитое гидрофильное покрытие на ней, предусматривающий стадии

(a) получения контактной линзы (предпочтительно гидрогелевой контактной линзы, более предпочтительно силиконгидрогелевой контактной линзы);

(b) нанесения слоя на основе сополимера поли(2-оксазолин-со-этиленимин)-эпихлоргидрин по п. 3 или 4 с образованием фиксирующего покрытия на контактной линзе, где сополимер поли(2-оксазолин-со-этиленимин)-эпихлоргидрин содержит гидрофобные N-ацилиминоэтиленовые мономерные звенья; и

(c) нагревания контактной линзы, содержащей фиксирующее покрытие на ней, в водном растворе до температуры и при температуре от приблизительно 40°C до приблизительно 140°C в присутствии водорастворимого гидрофильного полимера, содержащего реакционноспособные функциональные группы, выбранные из группы, состоящей из первичных аминогрупп, вторичных аминогрупп, карбоксильных групп, тиоловых групп и их комбинаций, в течение периода времени, достаточного для ковалентного присоединения гидрофильного полимера к поверхности контактной линзы посредством ковалентных связей, каждая из которых образуется между одной азетидиниевой группой фиксирующего покрытия и одной из реакционноспособных функциональных групп гидрофильного полимера, таким образом, с образованием сшитого гидрофильного покрытия на контактной линзе.

16. Способ получения контактных линз с покрытием (предпочтительно гидрогелевых контактных линз, более предпочтительно силиконгидрогелевых контактных линз), при этом каждая содержит сшитое гидрофильное покрытие на ней, предусматривающий стадии

(a) получения контактной линзы (предпочтительно гидрогелевой контактной линзы, более предпочтительно силиконгидрогелевой контактной линзы) и водорастворимого и термически сшиваемого гидрофильного полимерного материала по любому из пп. 7-13, где контактная линза содержит на и/или вблизи поверхности контактной линзы реакционноспособные функциональные группы, выбранные из группы, состоящей из первичных аминогрупп, вторичных аминогрупп, карбоксильных групп и их комбинаций; и

(b) нагревания контактной линзы в водном растворе в присутствии водорастворимого и термически сшиваемого гидрофильного полимерного материала до температуры и при температуре от приблизительно 40°C до приблизительно 140°C в течение периода времени, достаточного для ковалентного присоединения гидрофильного полимерного материала к поверхности контактной линзы посредством ковалентных связей, каждая из которых образуется между одной азетидиниевой группой сополимера поли(2-оксазолин-со-этиленимин)-эпихлоргидрин и одной из реакционноспособных функциональных групп на и/или вблизи поверхности контактной линзы с образованием таким образом сшитого гидрофильного покрытия на контактной линзе.