TW202466B - - Google Patents

Description

202466 Λ 6 η 6 經濟部十央標準局Α工消许合作社印製 五、發明説明（） 本發明你鼷於一種眼部植入物及其製迪方法·藉以改 進其材質表面的性質。 本發明是延鑛美國専利第304479號申請案的發明精 神，但内容不同；第304479號申謫案之申誚日為1989 年2月1日，該申請案又是延鑛美画專利的發明播神。 第037153號申讅案之申請日為 1987年4月10日， 其美國専利證耆第480638(號像於1989年2月21日 由美國專利局發予。 據研指出眼睛植入物如眼内逸鏡 （I0L)於手術時嵌 入眼瞒後，會將導致相當數量之眼角膜内皮組織之損倕， 只有當眼瞒植入物與眼角膜内皮組鐵之間没有任何接觸時 才不會造成眼角膜内皮組鐵之損傷。大部份的眼臃植入物 是由疏水性之聚甲基丙烯酸甲酯（PMHA)所製成。PMMA 聚合物具有極佳的光學性質，並且可以抗拒生物降解作用 。但是卽使在PMMA聚合物表面偁然接K内皮細胞的時候 ,PHHA聚合物表面都會黏附内皮組織並且在PMMA聚合 物表面與内皮組織分雄時都會使得部份内皮組織剝離並黏 附於PMMA聚合物表面上。间樣的道理，當PMMA聚合物 表面與其他眼部的組嫌如虹彩接嫌時，也會黏附其他眼躕 組雜而造成組織傷害。其他疏水性聚合物如聚丙烯（PP) ，聚氟亞乙烯 （PVDF),聚«酸_ (PC),聚硅«烷 (PSI)等雖然都可以作為眼晴植入物但是都會黏附眼部組 雜而迪成眼部組嫌的傷寄。 即使在PMMA製的眼睛透鏡與眼角膜内皮組鐵作短暫 而無創傷性之接«時，亦會造成眼角膜内皮組織之廣泛傷 (請先.閲讀背而之注意市項#项寫本ί 裝- 訂_ 線< 本紙5良尺度遑用中a B家橒準(CNS) T4規格(2丨0><297公沘) A 6 η 6 203466 五、發明説明（） 害。此種猞點可見於下列文獻：Bourne et al, A·. J. Ophthalmol., Vol. 81, PP.482-485 (1976) 5 Forster et al, Trans. An. Acad. Ophthalaol. Otolaryngol., Vol. 83, OP- 195-OP-203 (1977) ; Katz et al,

Trans. Ad. Acad. Ophthalaol. Otolaryngol., Vol. 83, OP-204-OP-212 (1977) ί Kaufman et al.

Science, Vol. 198, PP. '525-527 (1977) ; Sugar et al, Arch. Ophthaleol., Vol. 96,PP.449-450(1978) 〇 上述文獻都談論到植入物表面與内皮組嫌接觸時所産生問 題之諸種現象。 然而於手術過程中很難不讓植入物表面與眼角膜内皮 組織或其他敏戚的眼部組孅如虹彩與睫狀溝等有所接觸， 故有些研究者藉著修》PMMA眼睛植入物表面的方法來減 少植入物表面對眼角膜内皮組鍇之黏附與傷赛。 修飾眼臃植入物表面之方法不只一種，有些方法你以 不同種類的親水性聚合物溶液或以可溶性塗層塗於眼晴植 入物表面，以減少植入物表面對内皮組嫌細胞之黏附性。 逭些親水性聚合物溶液或塗靥包括甲基繼維素與聚乙烯基 咯烷酮（PVP)。 上述修飾眼睛植入物表面的方法可見於 下列文獻：Katz et al, supra, and Knight et al, Chen. Abs., Vol, 92 : 203547f (1980)。上逑方法固然 對内皮組餓細胞有暫時之保護作用，然而仍然不能令人滿 意。因為上述方法所製成之塗層並不能適當黏附於植入物 表面，當嵌入眼睛之時或之後，塗層會移動或變谢，在手 術後更會迅速溶解，甚至會發生手術後併發症等現象而使 本紙尺度边用中a Η家«毕(CNS) 規格(210X297公龙) (請先閲1?背而之注愈事項#構寫.^〆 裝- 經濟部屮央標準局只工消f合作杜印製 202466 A 6 η 6 經濟部中央標準局A工消伢合作杜印製 五、發明説明（） 手術更為後雜。更進一步而言，上述方法均不能産生均勻 一致之塗層亦難以控制塗層之厚度。耶饞等人〔請參閲下 列文獻： Yalon et al, Acta: XXVI, International Congress of Ophthalaologyt ed. Paul Henkind (1983)〕IT試以伽瑪輻射激起乙烯基咯烷釅（NVP)聚 合於PMMA植入物表面以形成保護性塗層，但是因為控制 塗層之光學性質與組鏃保漱性質有相當大的問題，故此種 以單腰聚合於PMMA材質表面的方法並不成功。耶睡等人 的之方法無法指定反應遇程之條件舆參數（例如單鱷濃度 ，伽瑪輻射爾量舆劑量率等）。以耶皤等人所述之方法所 得之塗層品質極差，塗層棰不均匀及其機械性質極不穩定 等諸多缺失。 利用PTFE伽瑪一 PVP處理方式己見於報告，但在 嚴重情況下，需要伽瑪JHS約在1 Mrad上下，如此， PTFE的《稹和表面待性都發生變異，故不迪用 [Boffa et al, J.Biomed Mater, Res. Vol. 11, P317 (1977)] 。 單腥高濃度非親水性溶液（此匕啶中之50J： NVP )之採 用，亦痛要相當高劑《 (1-5 Mrad)之伽瑪射線造成高程 度的接枝現象，但PTFE之體積和表面待性變異更大，因 PTFE通常在約1 Mrad劑悬之伽瑪射線下，即鞋易質變 0 本發明之發明人層經完成一種表面聚合方法己獲得美 國專利，其美國專利證窨第480638 2號像於1989年2 月21曰由美國專利局發予。該專利僳以伽瑪輥射激起親 水性單腰在聚合物製成之眼睛植入物表面接枝聚合成塗層 (請先閲讀背而之注意事項孙填窍立 裝. 訂_ 線· 本紙張尺度逍用中a Η家標準(CHS)肀4規格（210X297公址） 202466 Λ 6 Η 6 經濟部屮央摇準局A工消货合作杜印製 五、發明説明（） 之方法，可以成功的克服耶睡等人所述的方法之諸多困難 與缺失。 本發明人在第 4806382號美圔專利中發現採用某些 待定反應過程之條件舆參數中可以得到棰薄之表面塗層。 在上述専利中所使用的單醱為乙烯咯烷酮（NVP),羥 乙基丙烯酸甲酯 （HEMA)或NVP與HEMA共聚物上述單 醱也可以離子性單鱧混合並,以本發明所述的方法在材質表 面形成共聚物。可作為眼睛植入物之材質包括聚甲基丙烯 酸甲酯（PMMA),聚丙烯（PP)聚氟亞乙烯（PVDF), 聚 磺酸酯（PC),聚硅氣烷（PSi)。 上述専利係以伽瑪輻 射撖起單饑於植入物表面接枝聚合形成捶薄之塗層。此種 塗層可以增加植入物表面之親水性並減少嵌入物表面鲟敏 感眼部組織如虹彩與眼角膜内皮組餓之黏附作用，故可減 少植入物與組鐡接觸時對組織之傷害與手術後發生併發症 的機會。以第480632號美國専利所用之方法處理材質表 面後可形成一層薄而均勻之塗層。由於塗層偽以化學结合 之型式與眼睛植入物之表面结合，故塗層可以使用更久， 不易移除、不易降解亦不易變壊，此為習用技術所不及之 處0 本發明偽以伽瑪輻射激起 NVP , HEMA或NVP與 HEMA混合之單《於限两植入物表面形成 PVP , PHEMA 或P(NVP-HEHA)接枝聚合物之表面塗層，上述靑面接枝聚 合反應偽於水溶液中進行並符合下列各反鼴條件之姐合： (甲）單體濃度於0.5至50重董百分率之範園間； (乙）伽瑪輻射之结量於0.01至0.50Mrad之範圃間ί -先 *閲 ih 背 而 之 注 意 事 項 堝 寫 裝 訂

MiUlL尺度边用中8«家猱準(0昍）肀4規格(2丨0><297公龙） A 6 Π6 202466 五、發明説明（） (丙）伽瑪轘射之劑量率於毎分錶10至250Qrade之範圃 間； (丁）維持溶液中聚合物之分子置於250,000至5,000 ,0 00範園間。 本發明之目@在提供一種更為進步之方法以便在眼部 植入物材質之表面形成親水性之表1。 錁是，本發明旨在對依據美团專利第4806382號， 將溶液中聚合物分子量”維持”在 250, 000 至 5,0G0.G00之間，可在眼部植入物表面産生親水性表層的 方法予以艦定其非為應界狀況。 本發明更進步斷定為有效實行上述美國專利第 4806382號所掲示的方法，則伽瑪緦劑置将超越其最低值 0.001 Mrad 〇 不遇，本發明所掲改進方法最成功之《你斷定，若精 確地將上述美圃專利第 4806382號描述條件中之殘餘物 予以保持，可逹成在眼部植入物表面增加一種接枝聚合表 層。 圖式部份： 附圖1-3你依據本發明所描繪之眼部植入物之實例： 圃一你一片鼸形眼鏡之上視圓。 圈二你一種具有纖維觸威之皤形眼鏡之上視·，咳鏡 可以用光學以外的不同下層聚合物«迪者。 臞三你眼角膜彌補物之上視鼷。 詳細説明： 美國専利第4806382號所界定，在»界狀況下將聚 本紙張尺Λ遑用中B Η家標準(CNS) T4規格(210X297公龙) ........................f · !#· · · .^ (請-Λ閲讀背而之注意事項#堝寫矣 經濟部屮央標準局β工消t合作杜印製 -8-202466 Λ 6 η 6 經濟部屮央標準局访工消伢合作社印製 五、發明説明（） 合溶液中克分子量維持在一定值之法並不實際。倒不如本 發明所掲示，依雄從事接枝聚合程序所得反應狀況所産生 的结果。因此，本發明不適於詳述聚合溶液中的克分子董 ,單體下層裂程狀況因其受不同伽瑪接枝影響産生廣泛的 變化。假定將一組如單醱、單臞濃度、伽瑪總劑量和伽琢 劑悬率置於固定狀況，則溶液中形成的聚合物分子量無法 獮自改變，但卻成為上逑單1龌濃度，伽瑪结劑置和伽瑪薄 量率定值的一種産物。例如，離子單鼸溶劑或基根抑制削 之出現，将被大量抑制，如果不播牲有效的表面接枝聚合 i 的話，同時，影《到溶液聚合物克分子量相對的降低（低 到 5,000-10,000 左右）。 雖然這項發明己速申請美國 4806382 K専利的程度 ,但其發明人於從事繼鑛研究中發現，雖然，其在發明中 認為0.01至0.20 Mrad是合成中相當低的_量，但在 合成作業中的伽瑪總劑量卻有低到0.001 Rrad的可能。 雖然，美國専利第4806382號所稱先前技術對伽瑪 聚合接枝有用的劑量一般高於0.5 Mrad ,同時，更驚人 地發現表面接枝可以用0.Q1 Mrad低剤量逹成，〃但本發 .明成功地鑛將有效接枝的伽瑪爾置降低到 0.01 Nrad實 為預想不到的結果。尤有進者，美國4806382號専利案 中雖將單賭壤縮接枝颳低為0.5重 X ,在同樣的實施 例中，本發明經過進一步研究發現，其單體濃度可降低為 0.1重置S；。 下列條件可有可無，若有下列條件則反應條件更為良 好： (請先閲讀背而之注意事項-l1)-项寫#. 裝· _ 線· 本紙張尺度逍用中a Η家樣毕(CNS) T4規格(210X297公徒) 202466 經濟部屮央榣準局员工消伢合作社印製

It 6_ 五、發明説明（） (戊）自接枝聚合反應之溶液中除去《氣ί (己）將接枝聚合於材質表面之PVP或P(NVP-HEMA)厚度 維持於100埃至150撖米之範園内； (庚）於接枝聚合反應之溶液中加入自由基清除劑； (辛）於接枝聚合之溶液中加入材質如PMMA或其他聚合 物之膨脹溶剤。 本發明係以伽瑪輻射激起NVP , HEMA ,或HVP或 HEMA混合之單鼸於PP , PVDF , PC或PSi所製成之 眼晴植入物表面形成PVP , PHEMA或P(HVP-HEMA)表 面接枝聚合物， 其反軀條件可與上述單釀接枝聚合於 PMMA之反應條件相同，若能從溶液中澝除氣氣則接枝聚 合反應之結果將會更好，且對植入物表面之修钸效果更佳 Ο 本發明在莆景部份鎗經提到耶« (Yalon)及奈特 (knight)嘗試以伽瑪輻射-敦起 NVP及HEKA聚合在 PMMA表面所形成的塗層性質不佳，所形成的塗層對内皮 組嫌有磨攢作用。奈特（Knight)以聚乙烯酵（PVA)塗 覆在眼晴透嫌表面，但是臨床試驗的结果證實其無法令人 谋意故不實用。耶皤（Yalon)及奈待（KnUht)對於單 體濃度、溶劑、伽瑪輻射劑量及劑ft率等反蠹條件無法確 認，而且其塗層的品質極差又會磨損組繊。耶陲（Yalon) ，奈特（Knight)或過去三十年以來的文獻都不能製造具 有實用性及W久性的 PVP或PHEMA塗層於PUMA材質所 製成的眼鏡透鏡表面上。在塑鏐材質表面欲製造有用的塗 層必須滿足下列複雜的要求： 本紙5艮尺度边用中a Η家樣準(CNS)肀4規格(210><297公龙) -10- -10- Λ 6 Β 6 202466 五、發明説明（） (甲）接枝聚合反應所形成之塗層必須很薄，又耐 用，透明清澈且能永久塗覆於眼睛透嫌如隱形眼嫌表面。 文獻上常常使用高輻射劑量（大於IMrad)的伽瑪輻射 與非水溶劑，但所産生之塗層很厚而且有斑紋又不均匀。 髙劑量伽瑪輻射足以令材質變形或降解。此種現象亦記錄 於下述文獻中： Chapiro, Radiation Cheaistry of Polyneric Systens , John ^Wiley and Sons, Inc., New York ( 1 962)及 Henglein et al, Aiigeii. Che·., Vol. 15, P46K1958) 〇 (乙）由本發明所得的塗層在活鼸内應具有長期的 生物相容性。 (丙）由本發明所得的塗層上面放置氣泡時，氣泡 在水中的接《角必須小於30 ° (低接觸角表示具有高浸 潤作用）。 (丁）由本發明所得的塗層對組織無黏附性（對内 皮組鐡之黏附力小於150料/ca )。 (戊）由本發明所得的塗層對内皮组雄傷窨性很小 (活鼸外接》試驗對組嫌的傷害害率小於20% )。 (己）ESCA或FTIR分析可以測到接枝聚合的塗層。 (庚）在滑動摩擦試驗時，塗層的抗磨損性極高（ 其接嫌角在滑動摩擦試驗前幾乎不會改變。 (辛）由本發明所得的塗層可快速水合。由本發明 所得的塗層浸入水中後由乾燥狀態轉為獮潤平》狀態，其 時間只痛5分鐘，水合速度相當快。 耶睡（Yalon) 掲示一種於活體外測Μ内皮組雄傷害 本紙尺度逍用中a Η家標準(CNS)Τ4規格(210X297公釐) (請先閲讀背而之注悉事項孙项寫 裝. 線- 經濟部屮央標準局Α工消t合作杜印奴 11- 11- A 6 It 6 202466 五、發明説明（） ’’ (請先閲讀背而之注意亊項孙项窩本一 '丨 程度之技術。雖然耶陲（Yalon)指出在高單鼸濃度時， 接枝聚合的PVP塗層對細胞傷害程度較低，但是對於反 應條件如伽瑪輻射之两董及劑量率不能確認，且反應條件 與産物之間的朗像亦無法指明。 經濟部屮央標準局员Η消赀合作社印製 本發明所使用的反應遇程條件與#數必須在一定的範 圍内，才能利用伽瑪輻射瀲起有效的接枝聚合反應而形成 杜層以修飾的材質表面。本發明所得的塗層包括PVP , PHEMA或P (NVP-HEMA)。本發明所使用的反《條件與參 數包括單醱之重量百分率，伽瑪輻射剤量及劑量率，單》 對材質之滲透時間或膨脹時間，與去除氧氣等。本發明其 他較佳之反應條件包括催化剤，自由基清除劑，聚合物之 膨脹溶液與溫度等。然而溶液中聚合物之分子量與分子最 之分佈，單醱的轉換率輿剩餘未反應之單髓合物，接枝聚 合物塗層之厚度與表面性質等，皆為接枝聚合反應之结果 。上述反應之結果随着反應條件之改變而變化。例如，利 用O.IHrad 伽瑪輻射之削量照射材質表面會使得接枝聚 合反應的速度減慢而使得溶液中聚合物之分子置較高。如 果在上述的反應中去除氧氣也可使接枝聚合反應於較低伽 瑪輻射剤置下進行。於高單齷濃度之溶液中加入自由基澝 除剤，如銅鹽、雄鹽或有機邇原劑如抗壤血酸，可減低溶 液中之聚合物分子*並避免溶液凝膠化。 本發明所利用的反應過程條件與參數可在一定範函内 變動以産生待殊組合而有利於聚合物表面之表面修.銖。本 發明所利用的反«過程條件以及參數如下： (甲）單髓濃度：增加單體嬝度則接枝聚合反應溶 本紙張尺度边用中因Η家樣準(CNS) Τ4規格（210x297公釐） 202466 A 6 Π 6 - 12- 五、發明説明（ 經濟部屮央標準局Α工消作合作杜印製 液之聚合物分子量會增加而接觸角會降低，故材質表面之 親水性會增加。。例如.使用 O.lMrad _量與 309rads/Bin.琍置率.之伽瑪輻射撖起 NVP接枝聚合於 PMMA表面以形成PVP塗層，當HVP之濃度由3 %增為 15 %時測得PVP之分子董（Mv)經黏度測置之結果將由 560,000增為2 , 700,000。 而且其接《I角由29。降為 21 °。 然而上述結果會受伽瑪輻射之劑量率與總_量之 \ 影響。例如伽瑪輻射之劑量率低至64rads/nin., NVP之 濃度由1 %增至10 %時， PVP之分子量由 400,000 增為4 , 590 , 000且接觸角由49 °降至18 °。 一般而言，本發明所用之單艚瀣度介於0.1至50%之 間，再配合其他反應條件。當單體之潰度低至0.1至0.5% ，並維持伽瑪輻射於低劑量率時，所産生之親水性接枝聚 合表面之接觸角可降至30°至40°之間。當單龌*度髙至 20%舆30%之範团内時必須使用自由基清除劑與低伽瑪劑 量才能産生有效之接枝聚合物並避免溶液板膠化。翥單》 濃度离於50%時，單體之轉換率將顯著降低。當HEMA之濃 度維持於在0.5至10%之範圍時，可産生良好之PHEMA塗層 塗層。 (乙）伽瑪轘射之劑量：一般而言，若增加伽瑪轘 射之總剤量可增加溶液中聚合物之分子量並滅小材質表面 接觸角。然而酋單釀之雄劑量太高，且維持低伽瑪轘射劑 量率以及离單K濃度，則溶液變得很黏稠或産生凝謬作用 ，故很難澝洗或移除（例如，伽瑪輥射剤董為Q.25Mrad 且劑量率為3 09 rads/Bin ,而NVP瀵度為10J!時）。 Τη 先 -W] 背 而 之 注 愈 項 Α 堝 % 本 本紙5艮尺度边用中a國家櫺毕(CNS) T4規格(210父297公龙） -13- 202466 五、發明説明（） (請先閲讀背而之注意市項再项窍杰 本發明亦可利用霣子束輻射亦可瀲起接枝聚合反應。* 若電子束輻射之能量與伽瑪輻射之能量相同時，則可用電 子束輻射代替本發明所用之伽瑪輻射。電子束輻射之轚壓 維持於50Kev至10 Mev之範園内，其電流介於5·Α至 IOObA之間。本發明之霣子束輻射劑量率通常高於伽瑪輥 射劑量率，其劑麗率通常介於10至10 radS/ Bin之範 圔時。 (丙）伽瑪輻射或霣子束輻射之劑量率：減少伽瑪 輻射之劑量率將可增加溶液中PVP之分子置。若NVP之 單鼸灌度維持於 10%且伽瑪輥射劑量維持於 0.1 Mrad 時，而伽瑪輻射劑最率由由 1 2 35刺減至49 rads/Bin ，則材質表面之接觸角將由31 °降為15 ° ,若以霄子 束輻射代替伽瑪輻射，則其劑量率可离至if rads/*in. Ο (丁）反應溶液中聚合物之分子量：反應溶液中聚 合物之分小量會随著反應過程條件之改變，如單β濃度或 是否使用自由基淸除剤而改變。反應溶液中聚合物之分子 量低至5000或1000時，仍可産生有效的接枝聚合反* 經濟部屮央標準局A工消t合作社印¾. 。 當反匾溶液中聚合物之襄度大於5,000,000 ,}容液會 過於黏稠或産生凝謬作用而難以淸洗，所以並不實用。

(戊）去除氣醱：以真空或惟性氣鳢如氬氣從接枝 聚合之溶液中去除氣氣時，降低伽瑪輻射總劑董（實際上 其總劑量可低至 O.lMrad )亦能激起有效之接枝聚合反 應。去除氣氣對於PVP聚合物之分子量單黼轉換率與有 相當的彩響。例如，於伽瑪輻射劑量為0.05Mrad輿NVP 本紙張尺度边用中a s家標iMCNS) T4規格（210x297公*) 202466 A 6 It 6 14 經濟部中央櫺準局A工消价合作杜印製 五、發明説明（） 單體灌度為10 %時，若去除氣氣，可將NVP接枝聚合 於PP上而形成良好之 PVP表面塗層，其接觸角為15 °。若不去除氧氣，則於上述條件中很難進行接枝聚合反 應。因此去除氣氣對産生良好的PVP表面塗層非常重要 。當材質為PP,PVDF或PSi時，於其表面接枝聚合須先 去除氣體，否則無法産生良好的PVP表面塗層。去除氣 氣亦有助於單醴在PMMA或、PC表面産生良好的表面塗層 ,即利用極低的伽瑪輻射剤置（0.01至0.15 Mrad)就 可以在PKMA或PC表面形成有效的接枝聚合物。在上述 反應條件之下，若不先去除氣氣，則接枝聚合之效果不良 0 (己）接枝聚合物之厚度：酋接枝聚合物所形成之 塗層厚度極薄時（100至200埃），固然具有親水性且 對組嫌沒有黏附性，但其機械性質太軟也可能産生類似凝 膠之塗層所以與組嫌接觸時容易引起創傷。當接枝聚合塗 層的層厚度為300 - 500埃至50撖米之間較適合於許 多不同的用途。較厚之表面塗層具有光》、均勻、光學清 澈及迅速水合等性質。 若不使用膨脹溶劑亦不延長單體與材質表面之接觭時 間，則接枝聚合塗層之厚度較薄，其厚度約為0.1至5 微米。若使用膨脹溶劑如乙酸乙酯，則PMMA表面接枝聚 合塗層之厚度約為100撤米以上。 在有些特殊的應用中須使表面塗層之厚度速到20至100 撤米，.以形成較厚的海棉狀塗層。 (庚）自由基清除劑：常用還原劑如Cu · Fe , (請先閲誚背而之注意事項#艰寫太| 本紙张尺度逍用中a Η家搮準(CNS) T4規格(210X297公:《:) 202466 五、發明説明（） 抗痰血酸等捕獲自由基，可有效抑制溶液中自由基之聚合 反應。（待別在高單讎灌度•高伽瑪輻射劑置及劑量率時 ),因而可減缓溶液之謬凝作用。然而使用自由基淸除雨 亦有下述缺黏，即導致聚合物分子景較低，未反應單髓較 多與分子量分佈較寬。若使用金靥鹽類則對生物相容性較 為不利。 纗是於大部份之接枝反窿中，鼴儋量避免使用自由基 清除劑，然而於形成PVP , PHEMA或P(HVP-HEMA)塗 層時抗血酸有助於降低溶液&拥性與凝膠作用。在上述條 件下，於單醱溶液中加入乙酸乙酯（0.5至5 % )作溶 劑·即使單醱之濃度高至5〇χ亦可得到較厚之表面塗層 且能避免溶液之黏稠性與凝驊作用。 (辛）膨脹溶液：於單《溶液中加入材質之有效的 膨脹溶劑對材霣之膨脹有利並對單鼸在材霣表面之散有所 助益。於照射伽瑪輻射之前與之時均會發生上述現象。單 醱對材質作充分的滲透可增加表面塗層之厚度並提离表面 塗層於材質表面鍵結之程度。 乙酸乙酯可作為材質如 ΡΜΜΑ之有效的膨脹溶剤。 經濟部屮央標準局β工消t合作杜印3i 本發明利用（甲）至（辛）之方法可得良好之表 面接枝聚合物，此種方法為習用方法所不及。由於上述方 法之參數及條件的组合可作不同的遘擇，因此所得的结果 不同。 若 NVP 與 ΗΕΗΑ 單驩於材質表面共聚成 Ρ (NVP-HEMA)表面塗層，則ΗΕΜΑ於NVP及ΗΕΜΑ單鼸混 合物中之繼度可以高逹 50重麗百分率。然而ΗΕΜΑ及 本紙5艮尺度逍用中a S家標毕(CNS) >f 4規格(2】0X297公;«：) 202466 經濟部屮央標準局页工消价合作社印奴 五、發明説明（） NVP及HEMA單醱混合物中之灌度若离連 20至30S；時 ,則單腰混合物中必須使用自由基淸除劑且須降低單朦路 應度才能避免溶液凝睡作用，因為HEMA會促主溶液凝謬 作用。 雖然上述方法代表了一種對先行技術的重大改進，而 每一傾案之最適合結果端視對執行參數镧數的組合以及現 場條件的遘擇而定。 本發明不但可以利用NVP , HEMA或NVP及HEMA單«以形 成？卩？，？〇>^或？（》^?-1^1(/0表面塗層，還可以在上述單酸 中加入不同的雔子性單醴。又非離子性單《與離子性單B 可以形成共聚物。本發明所用的離子性單鼸包括乙烯«酸 ，苯乙烯磺酸，硫乙基丙烯酸甲酯，硫丙基丙烯酸甲酯或 其他乙烯基磺酸，或乙烯羧酸甲酯，丁烯酸或異丁烯酸等 均可作為陰離子性單龌。本發明所用的離子性單*若含有 齡基或胺基等官能基的單醱如乙烯啶，親基苯乙烯.丙 烯酸氨酯，或氛基丙烯酸甲酯如二甲基氛乙基丙烯酸甲酯 或二甲基氨苯乙烯等均可作為限離子性單B。本發明也可 以混合離子性單腥之鹽類與非離子性單體以形成共聚物。 考嫌上述現象及反應過程，不同材質所裂成之物品須 應用不同的反應條件，將列舉於下述諸實施例將詳述本發 明所需之條件。在此先概述一些反匾條件之重點如下： 決定反應條件之範圍對於裂得應良産物非常有用。最 佳反應過程之S擇須視材質分子結構與接枝聚合塗層厚度 而定。本發明應避免使溶液黏稠或産生凝睡作用之條件， 同時應避免使材質龜裂或産生裂痕之反應條件。（例如离 (請先閲讀背而之注意事項#项寫吏 _丨 本紙張尺度逍用中a國家樣準(CNS) τ 4規格(210X297公;«：) 202466 Λ 6 Η 6 經濟部屮央榣準局Μ工消t合作社印Μ 五、發明説明（） 於203!之乙酸乙酯作為PMMA之膨脹溶薄I)。以下四僱反鼴 過程的條件對於改進材質表面的性質非常實用： (1) 水溶液中單覼之濃度維持於5至20%之範鼷内（最 佳》度為10%)。伽瑪輻射之劑量維持於〇.〇5至0.20Mrad 之範圔内（最佳劑量為O.lOMrad)。伽瑪輻射之劑量率維持 於2 0至1500 0rads/nin之範圍内（最佳劑董率為50至2000 rads/atin)。接觸角小於30°。 (2) 除了多出清除氣氣之條件外，其他條件與（1)相 似。可用真空或氬氣等惰性氣醴清除氣氣，伽瑪輻射之劑 量維持於0.01至〇.15Mrad之範園内（最佳劑置為0.05Mrad) 。NVP單體之重量百分率維持於1至15%之範圍内（最佳重 量百分率為5至10%)。清除氣氣後之反應條件比（1)更佳。 (3) 除了多出膨脹溶劑之條件外，其他條件與（1)及 (2)相似。例如以乙酸乙酯作為PUMA材質之膨脹溶剤，可 使更多單體滲透至材質表面並增加接枝聚合塗層之厚度。 (4) 使用高單驩濃度（25至50%),小於5%之乙酸乙 酯膨脹溶液，及自由基淸除剤如抗壊血酸（濃度為0.1至 I.ObM)。又伽瑪輥射之劑量維持於0.10至0.20Mrad之範圃 内，劑量率維持於20至50 0 0 rads/Bin之範圔内。 上述百分比若無特別指示，均為重量百分率。 若無特別陳述，所有接《角及表面性質之測定皆先經 下列處理過程•·伽瑪輻射接枝聚合反應所得之塗層先於室 溫中或高於室溫之水或水與酒精混合之溶液中洗除剌餘之 單體與未接枝聚合之聚合物以增進材質表面之性質。接枝 聚合之塗層性質穩定可經常期使用而不會溶於水溶液中。 本紙張尺度边用中國困家榣準(CNS)肀4規格(210X297公釐) 202466 Λ 6 Η6 18· 經濟部中央榣準局Α工消费合作社印製 五、發明説明（） 本發明可在下述材質包括ΡΗΜΑ, PP, PVDF, PC與 PSi表面製得接枝聚合塗層。本發明可在上述材質表面作 部份接枝聚合或全部接枝聚合以增進器材或器具之材質表 面的性質。 本發明所採用的親水性接枝聚合物表面修飾方法，對 於嵌入眼内各部（如前房、後房、晶狀《)的眼透嫌特別 有利。同時，對肌肉組餓的保護，以及對其他眼部植入物 ,如角膜鑲嵌物、角膜補缺物、外角膜手術器具、靑光眼 分流器、視網膜鎖琛與固膜扣等生物相容性的改進，皆具 重大價值。 *施例1 : 本實施例指出由於改變上述反應遇程之搽件與伽瑪賴 射激起PVP接枝聚合於PMMA表面之聚合參數將對反應之結 果産生重要之效醮。 先將PMMA板片之樣品用肥皂溶液澝洗兩次，再用蒸 胞水於超音波處理機中清洗。當PMMA板片完全乾燥後， 將樣品置於含有NVP溶液之玻瑰品中。再以不同條件之 伽瑪輻射照射搛品。於照射伽瑪輻射之後，再以淸水淸洗 PMMA表面數次。 以NVP接枝聚合於PHUA樣品表面後，再将樣品置於真 空中冷凍乾燥。溶液中之PVP搛品可用黏度計测定分子量 Oiv)或用凝睡滲透層析儀測定分子量（Mw)。拥定Mv時.可 將PVP溶於蒸躕水中，並於時用毛細黏度計測定其特 性黏度。 PVP接枝聚合於PMHA表面之塗層可用水滴或水中氣 (請先背而之注意事項#项舄木< 裝· 訂- 線. 本紙5艮尺度边用中a B家楳準(CNS)肀4規格(210X297公址) 202466 -19- Λ 6 Π 6 五、發明説明（） 泡測量其接觸角。在極為親水性之塗層上，氣泡測量法比 水滴測量法更為正確。本發明測Λ氣泡接«角之方法如下 :先將接枝聚合後之ΡΜΚΑ水平放置於蒸皤水中，將《積 約為0.8微升之氣泡置於ΡΜΜΑ之底面。 ΡΜΜΑ相對之 兩面皆加以測量。每一樣品均作五次測量。表一至表九為 測量結果。 表1 :以伽瑪輻射誘起NVP接枝聚合於ΡΜΜΑ表面之伽瑪輻 射劑置率對特性黏度之影響： 濃度：10% NVP於水中 伽瑪輻射總劑置：O.lMrads 劑量率 時 間 度 2m 1235rads/nin 刺21 通 1.48 1.15X10‘ 麵 309rads/nin 5/J塒24纖 2.21 2.27X104 _ 137rads/nin 12/j姆0吩鐘 2.61 3.04X106 sm 77rads/ain 2_3吩鐘 2.85 3.49X10* 1麵 49rads/min 3.56 5.09X106 經濟部中央標準局Μ工消费合作社印製 表1以黏度测曼估計伽瑪輻射之劑量率對溶液中PVP 分子量及黏度之影響。酋伽瑪輻射劑董率降低且增加照 射時間時，即使樣品吸收之伽瑪輻射劑置一樣，溶液中 PVP之分子量會增加。在最低之劑董劑為49rads/Bin時， 本紙張尺度边用中81Η家樣準(CNS)T4規格(210X297公;《：) -20-202466 Λ 6 It 6 五、發明説明（） 可得最高之PVP分子量.Mv = 5.09X 106 0 表2 :以伽瑪輻射撖起HVP接枝聚合於ΡΜΜΑ表面之伽瑪輻 射總_量對待性黏度之彩播： 獷度：10%NVP於水中 伽瑪輻射劑ft率：309rads/nin.(距伽瑪輻射源之 距離為4英吋） 伽瑪輻射總》置時 間特性鈷度分子量（Mv) 0. OSMrads 2小時42分鐘 0 . lONrads 5 小择.24 分鐘 0.25Mrads 13小時 30分鐮 0. 50Mrads 27 小時 6 1 8 2 1 2 ο ο 11 1* XX 9 7 6 2 (請先閲讀背而之注意节項孙填寫木/ 裝- *聚合物在溶篏中凝醪化。 -一未測定分子置（Mv)。 表2掲示利用黏度測量法估計伽瑪輻射總劑量對溶液 中PVP分子悬及黏度之影»。當表2之伽瑪輻射剤量率 維持於309 rads/nin時，若增加伽瑪輻射總劑JK可墙 加PVP之分子量。伽瑪輻射结劑量高於0.25Mrads時 ，聚合物於溶液中會産生凝膠作用。表2指出太高之伽瑪 輻射劑量會導致PVP溶液的凝謬作用與交脚聚合反應。 經濟部屮央榣準局A工消合作社印ft'14 本紙5良尺度边用中S國家標準(〇奶）肀4規格(210X297公龙) 五、發明説明（） 表3 :以伽瑪輻射激起NVP接枝聚合於PKMA表面之ΝνΡ濃度 對溶液中PVP分子量之影ίΡ : 伽瑪輯射總劑量：〇.1Mrads 伽瑪輻射劑量率： 309 rads/aiin. 伽瑪輻射照射時間：5小時24分鐘 NVP濃度 待性黏度 分子量（Mv) 3% 0.97 0.5、6Χ 1〇‘ 6% 1.58 1 . 2 9 X 10* 1096 1,94 1.82Χ 1〇6 1596 2.45 2 . 7 0 X 1 〇4 表3顯示於固定之伽瑪輻射劑量及劑量率下， NVP 單體濃度與PVP分子量之間的鼸傜。當NVP濃度越高 時，溶液中PVP聚合物之分子董越高。又伽瑪轘射劑量 率對PVP分子量之影鬱亦可由下述事實得知。當濃 度維持於15 %時，劑量率309rads/ain之伽瑪輻射可 産生2,7 X 10分子量之PVP，而劑量率49rads/Bin 之伽瑪輻射可産生5.0 X 10分子量之PVP。 表4 :不同伽瑪輻射之爾量率對pvp接枝聚合於？}()^表面 之接觸角之影鬱： 經濟部屮央櫺準局只工消作合作社印製

A 6 Π 6 五、發明説明（） 濃度：10% NVP 伽瑪輻射總劑ft : O.lMrad 時 間 mn — — 65。 1 2斯 1235rads/nin 刺21颁 31。 綱 309rads/oin 5/J僻24分鐘 24。 麵 137rads/niin 12<J僻。粉鍾 21。 麵 77rads/nin 2觸36健 19。 1麵 49rads/min 33/jM^45^« 15。 經濟部屮央梂準局员工消费合作杜印製 表4顯示伽瑪輻射之劑量率降低時，接觸角之角度亦 降低。此乃親水性PVP接枝聚合於PMMA表面之程度愈 高所致。 表5 :不同伽瑪輻射之總劑量對PVP接枝聚合於PUMA表面 之接觸角之影W: 鼸度：10% NVP於水中 劑量率：3 0 9 rads/nin. 本紙張尺度边用中國國家標準(CNS)ΤΜ規格(210X297公;《：) -23*202466 Λ 6 It 6 五、發明説明（） 總劑量 接《角 未照射伽瑪輻射之對照組 65° PVP接枝聚合於PMMA ♦· 0.05Mrads 27° 0.lOHrads 、 25° 0.05»Mrads 24。 0.50*Mrads 24。 »含聚合物之溶液凝膠化。 表5顯示伽瑪輻射之總劑量對PVP接枝聚合於PMMA 表面之接觸角之影雄。由表5可知，當伽瑪輻射劑量率 為 309rads/nin時，其總剤纛在0.05Mrads以上之變 化對接觸角之費化影響很小。 表6 :不同單睡濃度對PVP接枝聚合於PMMA表面之接觸角 影繼： 伽瑪輻射總劑悬：Q.lMrad 伽瑪輻射劑量率：309rads/Bin NVP»度 接觸角 (請先閲讀背而之注意事項孙项寫—/ 經濟部中央標準局A工消"合作杜印製 未經伽瑪輻射照射之PMMA 65。 3% (NVP接枝聚合於PMMA) 29。 6% (NVP接枝聚合於PMMA) 27。 10% (NVP接枝聚合於PMMA) 25。 15% (NVP接枝聚合於PMJiA) 21。 本紙汝尺度边用中BB家揉1MCNS)T4規格(210><297公龙) 202466 Λ 6 Π6 -24- 五、發明説明（） 表6顯示不同 NVP 單《濃度對 PVP 接枝聚合於 PMMA表面之接觸角之彩響。當NVP之單驪濃度小至3 %時，伽瑪輻射劑量維持於O.lMrad ,亦可産生很小之 接觸角，而使親水性大為提高。當NVP單體濃度大於3 %時，接觸角之受化很小。 表7 :不同單體潰度對PVP接枝聚合於PMMA表面之溶液中 PVP分子量之影« : 伽瑪輻射總劑ft : O.lMrad 伽瑪輻射薄!量率：64rads/nin NVPift度 持性黏度分子量（Hv) %¾¾% 13 5 0 9 5 3 5 7 6 2 3 • · · · 0 12 3 1* 1X 1* X X X X 0 8 0 9 4 3 3 5 請 .先 間 背 而 之 注 t- 事 項 再 % 木 經濟部屮央榣準局貝工消伢合作杜印製 表7顯示UVP單釅之濃度與溶液中PVP分子量之两 你。當伽瑪轘射劑Λ率維持於64rads/Bin時，且增加 NVP單腥漉度則溶液中PVP之分子量亦會增加。 表8 :不同單體灌度對PVP接枝聚合於PHMA表面之接觸角 影锻： 伽瑪輻射總劑Ji : O.IHrad 伽瑪輻射劑置率：64rads/Bin 本紙张尺度边用.中圉S家標準（CNS) T4規格（2丨0X297公;«：) -25-202466 Λ 6 Ii6 五、發明説明（） NVP«度 未經伽瑪輻射照射之PMMA 0% (NVP接枝聚合於PMMA) 1% (NVP接枝聚合於PMMA) 3% (HVP接枝聚合於PMHA) 5% (NVP接枝聚合於PHKA) 15% (NVP接枝聚合於PKMA) 接觸角 65° 62° 49° 43° 31° 18° 經濟部中央標準局A工消赀合作社印製 表8顯示當伽瑪輻射劑《率維持於64rads/iin時， 不同NVP單膿濃度對PVP接枝聚合於 PMMA表面之接 觸角之影»。當HVP濃度增加時，接觸角之角度會滅小 。表8之結果與表6相似。其不同之處在於表8之伽瑪 輻射劑量率為 64rads/nin而表6之伽瑪輻射劑S率為 3 0 9 rads/Bin。 比較表8與表6可知，當 NVP »度為 10 %時，較低之伽瑪輻射劑量率將使接枝聚合塗層之親 水性略為增加（將表8之18 °與表6之25 °接梅角作 比較）。 極性有機溶剤或其舆水溶液之混合液對於親水性軍《 之接枝聚合反應頗為有利。典型之極性有機溶劑包括酵類 與醚類如甲酵、乙二醇、聚乙二酵、二《雜琛己烷等皆可 使用。當上述有機溶兩作為自由基鏈轉移劑時，其濃度 必須小於50 %,而單鼸之«度可以很高（例如大於25 % )。例如甲酵有清除自由基之性質，且甲醇於水中之 濃度可高逹50至60 % ,若NVP單«之濃度為ία % 先 'W1 讀 背 而 之 注 項 /Η m % 木 裝 π 線 Κ紙5良尺度返用中a困家榣iMCHS) Τ4規格(210X297公;Jt) 202466 Λ 6 It 6 -26- 五、發明説明（） ,則可利用O.lMrad劑量之伽瑪輻射將PVP接枝聚合 於PMMA表面。上述條件請參閲表9 。甲酵溶_可促進 自由基鏈轉移，但須將反應條件局限於低伽瑪輻射爾麗 率及10% NVP單鳗中。一般而言，上述反應之溶液鲇 度很低，表示在自由基抑制劑存在的溶液中聚合物之分 子置會很低。 表9 :不同之伽瑪輻射劑量率對溶於甲酵之PVP接枝聚合 於PMMA表面之接觸角影播： 灌度：10%NVP於50%甲酵中 伽瑪輻射總劑麗：O.lMrad 伽瑪輻射劑置率 接觸角 未經伽瑪輻射照射之PMMA 65° 1065rads/oin 36° 326rads/nin 28° 157rads/nin 27。 64 rads/n in 20° 實施例2 : (請先間^背而之注念亊項#项艿木^ 經濟部中央槛準局只工消扑合作社印51 本實施例說明膨脹溶劑對於表面修飾過程之彩響。 在伽瑰輻射激起之單體接枝聚合於PMMA表面之反匾 溶液中·若加入膨脹溶液如乙酸乙酯於單醴溶液，可使 本紙张尺度边用中國困家搮準(CNS)肀4規格(210X297公龙) 27.202466 經濟部屮央榀準乃貝工消仲合作社印製 五、發明説明（） 單體更有效擴散至PKMA表面。雖然乙酸乙酯於水中之 溶解度不高，但溶液中若有NVP單醴仍可製成均勻之反 應溶液。當乙酸乙酯之濃度增高及單體擴散之時間延長 時，可得較厚之接枝聚合表面。上述步《所經遇的時間 可稱為預浸時間。一般而言，若不去除氧氣而維持伽瑪 輻射劑量於0.10至0.15 Mrad之範圍内可得相酋良好 之接枝聚合物。 、 HVP·乙酸乙酯-水之溶劑糸統亦為PVP之良好溶劑 ,並使溶液中之聚合物保持均勻狀態。 本發明亦可將PVP埋置接枝聚合於PMHA表面。先 將PMMA浸於單醱-膨脹溶劑-水之混合液中，再以伽瑪 輻射激起接枝聚合反醮，即可将 PVP 埋置接枝聚合於 PMMA表面。 於實驗時可使用下述技術以含10 %肥皂水之超音波 處理機淸洗樣品，然後再以蒸餾水淸洗樣品。在作表面 處理之前，先在真空乾燥器中將樣品乾燥18小時後再 稱重。在4 1C真空蒸蹓中淨化NVP單讎。 於伽瑪輻射瀲起之接枝聚合反醮中，先将ΡΚΜΑ材霣 浸入單腥溶液中，再利用伽瑪輻射照射之。典型之方法 係將 ΡΜΜΑ材質浸入NVP-乙酸乙酯一水混合液中，再 以600居里的鈷六十伽瑪輻射源誘起接枝聚合反應。將 樣品曝露於單體溶液中之時間不同，可得到不同厚度之 接枝聚合塗層。伽瑪輻射劑量雒持於0.01至Q.lSMrad 之間，並以法里克氏 （Fricke)劑*拥定器拥|定之。伽 瑪輻射的薄I量率也可以在一定範圍内作變化。樣品於照 (請先閲讀背而之注意事項#项寫务 裝- 訂_ 線· 本紙張尺度边用中國Η家標準(CNS)T4規格(210X297公*) -28-202466 Λ 6 It 6

五、發明説明（） 射伽瑪輻射之後，可從溶液中移出並以蒸®水淸洗數次 ,再置於除去離子之水中並攪動去離子水。有些樣品會 與水結合，故以濾紙吸取並移出材質表面之水份並將樣 品置於真空乾燥器中乾燥24小時。可聚合之溶液狀態由 澄清之黏稠溶液至凝睡化溶液不等。下列參數可被拥量 出來。 接枝聚合之程度可由材質重置之增加测出，並以下列 公式計算之： W -W 接枝聚合之百分率 -X 100 W0為ΡΗΜΑ原始之重量。 W1為經單«接枝聚合於表面之ΡΜΚΑ重量。 同理，水合之百分率可根據下列公式計算之： Ww-Wd 水合之百分率 -X 100 .先 閱 in 背 而 之 注 意 事 項 % 木

Wd 經濟部中央標準局A工消费合作社印5i

Wd為PMHA經乾燥後所得之重量。 h為PMMA用濾紙吸乾後所得之重董。 以伽瑪輻射瀲起單《I接枝聚合於PMMA表面後，再以 氣泡接鱅角或辛烷接》角测置法評估材質表面經修飾後 之親水性程 度如何。 靜態接》角可由藍明一哈特氏 (Ra«e-Hart)接庙角測角器加以澜置。每一樣品至少採 取5處不同表面以測量其接梅角。 IR/ATR光嫌之表面分析可用桕金一耶其氏（perkin- 私紙张尺度边用中國S家標毕(CNS)甲4規格(210X297公龙） 202466 五、發明説明（） 先 間 讀 背 而 之 注 意 事 項 %

Elmer)283B 型红外線光进儀以漸弱之總反射比測定未接 枝聚合之材質表面與接枝聚合之材質表面。 未接枝聚合與接枝聚合之PMMA檬品，各取lc·置 於克拉托氏（Kraros)ES3 00型ESCA光嫌儀中分析其表 面。該光譜儀使用鎂為X射線之來源。接枝聚合結果之 分析可由氮/碩之比值加以判定。 溶液中 PVP聚合物之分子置由待性黏度加以測定。 其待性黏度偽由優比福地氏（Ubbelhode)黏度計測定之 在本實施例中伽瑪伽瑪鞴射之劑置維持於 0.01至 0.15Mrad之範圃内，而單鳢濃度之範圔維持於5至15 %。 經濟部屮央標準局只工消伢合作社印製 表10顯示PVP接枝聚合於PMMA表面之结果，並 以乙酸乙酯為膨脹溶麵。雖然於照射伽瑪轘射之前将 PMMA預浸於膨脹溶液之效果較佳，但表10為於照射伽 瑪輻射之前並未將PMMA預浸於膨腥溶液，而係於PMMA 浸入膨脹溶液之時即以伽瑪輻射照射之。表1〇可作為 控制單體擴散之反應条統所呈現之典型行為。含有乙酸 乙酯之膨脹溶剤對於NVP單體擴散至疏水性之PMHA表 面很有幫助。

若使用材質之膨脹溶劑如乙酸乙酯，則NVP-乙酸乙 酯-水之溶液糸統將膨脹 PMMA 之表面層，使得鄰近 PMMA表面層之NVP擊體很快接枝聚合於 PMMA表面。 在上述條件下， 接枝聚合之效果極為良好，一方面可用 較低之伽瑪輻射劑量另一方面HVP可接枝聚合於PMMA 本紙张尺度逍用中B Η家樣毕(CNS)甲4規格(210X297公龙) 202466

經济部屮央榣準历β工消伢合作杜印fr,A 五、發明説明（） 表面層下較深之數層。 本發明以NVP-乙酸乙酯一水（1:1:8)之膨脹浓液 觀察膨脹時間長短對PMA樣品之膨脹百分率之彩響。 將PMMA浸入上述膨脹溶液中12小時，則PMMA可陈 脹6 %。 若控制單髏擴散時間之長短，則可控制NVP 接枝聚合於PMMA表面之厚度。表11顧示将PMMA預 浸於含15% NVP之1:9乙酸乙酯：水之膨脹溶液中 之結果。表10於照射伽輻射之前未將PMHA預浸於膨 脹溶液，而傜將 PHMA置於膨脹溶液後立即以伽瑪輻射 激起接枝聚合反應，比較表11與表10可知，將PMMA 預浸於膨脹溶液中之結果較好。當乙酸乙酯之濰度固定時 .PMMA是否預浸於膨脹溶液對低NVP單饈濃度（例如 5% )比對高單《濃度（例如15% )之差異更為顯箸 Ο 在膨脹溶液中加入NVP很重要，因為NVP既是單饉 亦是膨脹溶液之一份子。若無NVP存在，則膨脹溶液如 乙酸乙酯與水將形成可溶混之溶劑。故HVP可維持膨脹 溶液於均匀相中。當NVP單《之濃度固定時（例如維持 於10%),必須使乙酸乙酯之濃度維持於10¾以下 以避免相分離而産生撖乳液。又乙酸乙酯之濃度改變時， 將影響接枝聚合之産量。表12顯示當其他因素不變時， 若乙酸乙酯之濃度增加則接枝聚合物之産置百分率亦增加 。於低劑量之伽瑪輻射下，膨脹i容液對接枝聚合物之效率 影堪可由接枝聚合物之産量百分率增加與接《角之減小看 出來。例如，當伽瑪輻射劑量為0.05Mrad時，於單體之 (請先閲讀背而之注意事項#填寫木苁 裝· 訂- 線 本紙尺度逍用中B國家標準(CNS)T4規格(210X297公釐) -31-202466 Λ 6 Π 6 五、發明説明（） 先 閲 in 背 而 之 注 意 項 /卜 堝 % Λ 單純水溶液中産生之接枝聚合物很少。 然而即使低至 O.OlMrad劑量之伽瑪輻射，於9·.1之水：乙酸乙酯膨脹 溶液中可使接觸角減小至35 ° , 而於9:1之水：乙酸 乙酯膨脹溶液中使用0.03Mrad劑量之伽瑪輻射，可使接 觸角減小至23 ° (謫參閲表11所示，其預浸膨脹時間 為24小時）。 有些化學分析技術可使用於整«聚合物之分析但不適 用於聚合物表面之分析。因為聚合物表面匾域之構迪與化 學性質和聚合物其他部份之性質有黷箸不同。聚合物表面 匾域僅佔整鼸聚合物之一小部份。故傅統之化學分析技術 k聚合物表面區域之分析並不恰當。故必須使用待殊之表 面分析技術分析聚合物表面區域及接枝聚合於聚合物表面 區域之塗層係颶必需。因為聚合物表齒區域偽由材質、接 枝聚合物、交腰之基園與鍵轉移産物所形成之禊雜混合物 ,故本發明採用兩種非常有用之表面#析技術邸ATR-IR 光譜分析及ESCA光譜分析以钂定接枝聚合後之材質表面 經濟部中央#準局只工消t合作杜印製 表13掲示ATR-IR光进分析之結果· PVP接枝聚 合於ΡΜΜΑ表面後，醯胺類之C = 0基臞之比值在ATR-IR 光譜分析中随著伽瑪輻射劑量之增加而減少。當伽瑪輻射 劑量由O.OlMrad增為O.lOMrad時，其比值由7.67減 為1.68。 酋伽瑪輻射劑麗高於O.lMrad時，其比值幾 乎不變。 （ 表14掲示ESCA光譜分析之结果。當伽瑪輻射薄量 增加時，則氮/磺（N/C)之比值增加，而氘之增加與 本紙張尺度边用中a Η家樣準(CNS) T4規格（210x297公；《:) 32202466 Λ 6 Π6 五、發明説明（ PVP接枝聚合於PMHA表面之效應相間。 掃瞄式電子顯撖鏡可用於觀察PVP接枝聚合於PMMA 表面之表面形態。所有接枝聚合之塗層於放大一萬倍觀察 時仍很平滑，故接枝聚合之塗《非常均勻的塗覆於PMHA 表面。上述特性對於保有最佳之光學性質非常重要，待別 是 PMMA及其塗層作為光學植入物如眼睛透鏡時應保有 最佳之光學性質。 t 由本實施例可得下列結論： NVP- 乙酸乙酯一水之溶劑条統不但可以産生均勻之 親水性聚合物塗層，亦可控制NVP在PMA表面之滲透 及接枝聚合程度。若改變膨眼溶劑之《度與預浸膨脹時間 ，則可控制溶於單餵一乙酸乙酯-水溶劑之單臞對材質表 面的滲透程度。 由重ft分析，接觸角之變化， ATR-IR光譜分析及 ESCA光譜分析之結果可測知PVP接枝聚合於材質表面之 事實。 極低伽瑪輻射劑Λ對於有效之接枝聚合反瀛為必備之 條件。而極低之伽瑪輻射劑ft可滅少對材質表面之輻射破 壊。 先 閱 背 vfTj 之 注 意 項 lTh 项 % 本 經濟部中央櫺準局β工消讣合作杜印51 表10 : NVP接枝聚合於PMMA表面 膨腥時間：0小時 膨脹溶劑：乙酸乙酯：水（1:9) 本紙5良尺度边用中《困家樣1MCNS)<IM規格(2丨0X297公址) -33-202466 Λ 6 η 6 五、發明説明（ 1111$ KfPlIt fe««10.01Xra<i Q.05Kraij O.lOIrad O.lSKrad m &m% ira μϊη m m nm 309rads/iin 77r8ds/iia ην Αν r5 rhv Λν Γο οο AD Λυ Λν CV οο 14· n 4· —4 MJ Λίυ

n nyw ot AO 11 t Λν Λπν Λν Αυ. H 7— —4 Λί ΛΛν 9W Γ5 4J 7U Λ/m Ρ3 J7 Γ3 9« »4 CJ Λν *Μν Λν Λν ΛΜν Λν f · οβ Αο 7— οο ην - Λην Λν Λν Απν Λο 71 οο οο eD < 3 1-1 11 ΛίιΜ 3- 71» ΓΊν r9 u cv «ο Αν Λν ΛΜν Λν ο 表11 : NVP接枝聚合於ΡΜΜΑ表面 • 膨脹時間：24小時 膨腥溶劑：9:1之水與乙酸乙酯及15% NVP ^M^!iAfi309rads/iDin M^Phl^ft77rads/nin '麵率-- 合百分率 O.OlMrads 38 1.0 35 1.3 0.03Mrads 27 2.3 23 2.8 0.05Mrads 17 2.5 17 2.4 O.lOMrads 16 3.0 16 3.2 0.15Mrads 10 3.0 16 3.4 請• iL 閲讀 背 而 之 注 意事 項 % 本 經濟部屮央榣準局员工消费合作社印製 表12 : NVI接枝聚合於ΡΗΜΑ表面 : 12/J 塒 賴黻：10» 率：309rads/ain 本紙張尺度边用中®國家標毕(CNS) ΊΜ規格（210X29/公龙） 202466 Λ 6 156 -34- 五、發明説明 mmmmm mzmzm 百分率 ϊ O.OlMrads 43 0.2 44 0.4 48 0.6 0.03Mrads 38 0.3 26 0.5 25 1.7 0.05Mrads 23 0.3 21 0.5 22 1.9 O.lOHrads 18 O.S 17 0.5 18 2.2 0.15Mrads 15 0.5 17 0.6 18 2.2 mzrnm ：l 餓ae^·百分·Ι 背 而 之 /i 事 項 m .杰 表13 :以ATR-IR光箝分析PVP接枝聚合於PMMA表面之樣品《: 伽瑪輻射總劑量 Vc = 0(酯類） 經濟部屮央櫺準局只工消费合作社印ft,l4 O.OlMrad Vc = C(酵胺類） 7.67 0.03Mrad 6.51 0.07Mrad 4.61 0.lOMrad 1,68 0.15Mrad 1. 66 >：<混合5% NVP於9:1之水：乙酸乙酯之溶劑中 膨脹時間：17小時 伽瑪輻射劑量奉：lQ65rads/min 表14:以ESCA分析PVP接枝聚合於PMMA表面之樣品 伽瑪輻射總劑ft Ot：時 N/C之比值 0.03Mrad 2 . 2 X 1 〇'Z 0·05Mrad 3 . 1 X 1 〇'2 0 . 07Mrad 4.5X 10'4 0 . lOMrad 4 . 7 x 1 *混合5% NVP於9:1之水：乙酸乙酯之溶劑中 膨脹時間：17小時 伽瑪輻Ihi劑量率：l〇65rads/nin 本紙張尺度边用中國Η家榣毕（CNS)T4規格（210x297公；¢) ο 2 經濟部屮央標準局只工消设合作杜印ft'14 -35" Λ 6 Η 6466 五、發明説明（） 實施例3 : 下列實驗證明氧氣對伽珊《射輥起接枝聚合反應之影 鬱極為顯著，故缺氣狀態對伽瑪輻射激起接枝聚合反應非 常重要。 伽瑪輻射激起 1〇 % HVP水溶液接枝聚合反應之狀 況如下： (甲）於氣氣存在之狀況下瀲起接枝聚合反慝。 (乙）於缺氣之狀況下瀲起接枝聚合反應，而且加入氬 氣以便於清除氧氣。 (丙）於缺氧之狀況下激起接枝聚合反應，而且抽出氣 氣至真空狀態。 於狀況（甲）中，若維持伽瑪轘射之剤量率於 213rads/nin,並以不同劑量如 0.01 , 0.05 , 0.20 與0.25Mrad之伽瑪輻射誘起 10 % HVP産生接枝聚合 作用。於狀況（乙）中，加入氬氣1Q分鐘以去除氣氣 。於狀況（丙）中，以真空冷凍融解法抽出氣《。先將 單體溶液置於液態氮中冷凍，再抽氣至真空狀態（0.3BB 汞柱）以去除氣體。於照射伽瑪輻射之前先將上述冷凍 溶液融解至室溫為止。有些搛品須經三次真空冷凍融解。 每一實驗均重覆兩次以確保其再現性。 為確定去氣效應對伽瑪輻射激起接枝聚合反應之影播 . 本發明於伽瑪輻射劑量率為2 13rads/nin及削量分別 為O.OlMrad及0.25Mrad時分別測定不同濃度單觴之轉 換率及分子量。 為了確定未參與反應之NVP單雔之量，本發明所用 (請先-wift背而之注意事項孙项寫木ar. -線· 本紙張尺度边用中國B家搮iMCNS)肀4規格(210X297公没) 202466 Λ 6 II 6 -36** 經濟部屮央標準局Μ工消赀合作社印51 五、發明説明（） 之方法如下：先以伽瑪輻射照射 5«1NVP溶掖，再以 50ml乙睛荦取NVP溶液。未反應之NVP可溶於乙晴，但 NVP聚合成PVP以後就不溶於乙睛。以離心機分離PVP 沈殺與上層液，該上層液含有NVP。本發明探用10 % NVP溶液，其NVP之分析結果如下：以乙晡稀釋1〇 % NVP水溶液至 0.5g/Bl到5.0撖克/ml之範围内。以 3 2 3nni波長之紫外光測量其吸收率，並以NVP濃度對吸收 率作圖，可得一樣準曲線，該曲線之迴歸係數為0.99。 其分子量及分子量分佈可由凝謬滲透分析儀加以測定。 NVP轉換率（參與反應之 NVP單體之數量）深受 注入氬氣以去除氧氣或真空冷凍融解以去除氣觴等方法之 影響。若未去除氣體.則低至lHrad劑量之伽瑪輻射 不能瀲起任何接枝聚合反應。然而以氬氣去除氧*以後， NVP轉換成PVP之轉換率為46 %,以真空冷凍融解法淸 除氣體一次與三次，各得NVP轉換成 PVP之轉換率為 61 %與63 %。 卽使伽瑪輻射劑量高至O.lOMrad ,於 空氣中激起接枝聚合之轉換率只有 90 % (即有10炻 NVP單體未參與反應）；然而去除氧氣之接枝聚合之轉 換率卻高至99 %。 因為未參與反應之 NVP單髓會在植入物表面與生物 鼸接觸時産生嚴重之中毒反應，故上述接近完金反應（99 % )之結果對生物體植入物非常重要。 本發明已證明去除氧氣之後可用低劑量之伽瑪輻射激 起PVP接枝聚合於PMMA表面，本發明以0.05Mrad劑 量及 157 rads/nin 劑最率之伽瑪輻射激起去除氡氣之 (請先間讀背而之注意事項孙填寫本一! 本紙張尺度边用中SB家楳準(CNS)T4規格(210X297公;《：) -37-202466 Λ 6 Η 6 經濟部屮央標準灼Η工消伢合作杜印製 五、發明説明（） 10 % NVP接枝聚合於PMMA搛品。親水性之接枝聚合物 表面之接觸角為20° .且對機械摩損作用有穩定性（即 接》角不變）。如上所述，對機械摩損作用有穩定性之 親水性PVP係接枝聚合於ΡΜΜΑ表面，其KVP單體之轉 換率頗高（98 % )且溶液中聚合物之分子蛋頗高（分 子置為1.65 X 106)。若溶液中有氣氣存在，則痛用高 伽瑪輻射劑置（大於〇.11^3(1)或高單醚濃度（15%以 上）才能得到低接《角，高單體轉換率與高分子量之結 果。當親水性單體被伽瑪輻射激起聚合於其他聚合物材質 如聚丙烯、氟硪聚合物（例如PTFE或PVDF)或硅氧烷 表面時時，去除氣氣所産生之效應更為顯著。去除氣氣可 結合膨脹溶劑與自由基清除劑之使用以增進伽瑪輻射撖起 接枝聚合反醞之效果。本發明所用之自由基淸除劑包括可 氣化之金屬邇類或有機化合物如抗壞血酸。利用自由基淸 除劑的好處在於能産生有效之接枝聚合反應並使溶液中聚 合物之分子蛋降低。 去除氧氣對pvp分子量之影響相當大。以思;氣去除 氣氣或以真空冷凍融解去除氣匾後， 再使用低至 O.OlMrad劑量之伽瑪輻射可産生 1.6X 1〇6分子量之 PVP。反之，未去除氣氣之PVP分子量極低。笛伽瑪輻 射之劑量為〇.〇5Krad時，未清除氛氣之PVP分子置僅 為0.35 X 106, 而去除氣氣之PVP分子《在1.65 X 106至1.8 X 106之間。酋伽瑪輻射之劑量為〇.l〇Mrad 時，所有樣品無論是否去除氣氣皆可得到介於1.8 X 1〇* 至2.0 X 104之間之PVP分子量。 先 • W 讀 背 而 之 >主 意 項 η- m 寫 裝 η 線 Κ紙5艮尺度边用中a Β家樣iMWS) Ψ 4規格(210><297公址） 202466 五、發明説明（） 實施例4 : 以下實驗傜用以證明自由基清除剤可抑制溶液聚合反 應與溶液凝謬之産生，持別在高單醞濃度之接枝聚合過程 中。 如實施例1所述之條件，以伽瑪輻射撖起PVP接枝聚 合於PMMA樣品之表面。本實施例使用抗祺血酸作為自由基 清除劑。伽瑪輻射激起之接枝聚合反醞條件列於表15。 (甲）30!I!NVP/0.5bM抗壊血酸/2.53；乙酸乙酯/0.21^8(1 伽瑪輻射《 (乙）3(^1^?/0.51111<抗壊血酸/2.5*乙酸乙酯/0.151^3(1 伽瑪輻射《 (丙）4 0%NVP/1. OmM抗壊血酸/0· IMrad伽瑪輻射 (丁）50!KNVP/1. ObM抗壊血酸/0. IMrad伽瑪輻射 (戊）5 0!£HVP/1.0iiiM抗谢血酸/0.2Mrad伽瑪輻射* *起始劑量為O.IHrad,將溶液中未參與反應之單腰與溶 液聚合物從樣品表面洗除外再以O.lMrad劑量之伽瑪輻 射照射樣品。 經濟部+央標準局员工消奸合作杜印製 (請先閲讀背而之注意亊項#项寫木一 表15中所有PMMA樣品的接觸角介於 18 °至24 °之間，故接枝聚合物之親水性很高。在（甲）（乙）（ 丙）（丁）（戊）中伽瑪輻射之劑*率為 33 rads/iin , 僅在（乙）中使用667rads/Bin之伽瑪輻射之琍量 率。當單體濃度為30 %至50 %時，若不利用自由基清 除劑會導致溶液聚合物的凝醪作用。若在溶液中使用自由 基淸除劑如抗壞血酸時會抑制溶液聚合物的凝謬作用。而 使溶液聚合物的分子量降低但不會影鬱接枝聚合物之産量 本紙張尺度边用中8 Η家標準(CNS) «Ρ4規格(210乂297公龙) -39-20：466 Λ 6 It 6 經濟部屮央栉準局只工消#合作杜印^. 五、發明説明（） 。PVP接枝聚合於PMMA表面的證明除了可用接觸角測董 之方法以外，亦可用ESCA與FTIR-ATR分析證明材質表 面有氮的存在，氮的來源為PVP接枝聚合之醯亞胺基圃 。良好之機械性質可由磨損試驗後接觸角的改變很小或材 質表面氮的存在加以證明。 實驗例5 : 本實施例以經本發明表面修飾後之材質對内皮組嫌之 組織黏附作用降低與對繼維'組嫌母細胞之細胞黏附作用降 低證明親水性接枝聚合物可改菩材質表面之效益。此種效 應對於改善材質之生物相容性，減少材質表面對組嫌之剌 激性或傷害作用相當重要。 一種用來測量材質與組嫌表面接觸時之黏附力（單位 為mg/cin )之儀器可以測定兔子眼角膜内皮組继與材質 表面接觸時之鈷附力。PMA,硅氣烷，聚丙烯等材質與 兔子眼角膜内皮組織接觸時之黏附力介於 250 至 4 00BU/CIB之間。上述材質表面經接枝聚合後呈現較小之 黏附力， 其黏附力皆低於 15〇Bg/cn 且通常低於 lOOmg/cm。 黏附力之減少亦伴随着材質對組餓傷害率之 降低。以電子顯微鏡觀察内皮組鏃之傷害率時，未經本發 明處理之PKMA或聚硅氣烷之傷害率為50至80 %,但 經本發明處理之PHMA或硅氣烷之傷害率降至20 %以下 〇 材質對活體細胞之傷害率亦可由材質對難胚胎之繼維 組織母細胞（CEF)或兔眼晶狀艟之内皮細胞（LE)之黏附作 用得知。實驗證明未經本發明處理之材質比經本發明處理

先 閲 $ 背 而 之 注 意 Ψ 項 % 木JI 裝 玎 線 本紙張尺度逍用中BI8家標準(CNS)T4規格(210X297公Λ) 202466 Λ 6 Μ 6 -40- 經濟部+央標準局Α工消价合作杜印51 五、發明説明（） 之材質對活體細胞之傷害率髙2至4倍。以O.IHrad劑量與 15%NVP接枝聚合於PMMA表面對CEF細胞之黏附力僅為原 來PMMA黏附力之35%。PHEMA接枝聚合於PMMA表面對CEF 細胞之鈷附力僅為原來PMMA黏附力之38%。15:1之NVP: HEMA接枝聚合於PMMA表面對CEF細胞之黏附力僅為原來 PMMA黏附力之20%。於較佳條件下，經本發明處理之PVP 接枝聚合於PMMA, PC或PSi表面對LE之黏附作用僅為毎平 方毫米1至2個LE,而未經本發明處理之PMMA, PC或PSi表 面對LE之黏附作用為每平方毫米1(3個LE以上。 實施例6 : 本實施例說明將HEMA或NVP與HEMA混合物接枝聚合於 PMMA表面之結果。 本實施例除了用16%NVP/HEMA(15:1)單髓混合物， O.lOMrad劑置及1 300rads/oin劑量率之伽瑪轘射外，其他 條件與實施例1相同。以PVP-PHEMA修飾PMMA表面之接觸 角為17°。於相似條件下，7%NVP/HEMA(5:2)接枝聚合 於PMMA表面之接«角為23° ,而2.5%HEMA接枝聚合於PM HA表面之接觸角為18°。 實施例7 : 本實施例說明陰離子性單髏或陽離子性單鱧與親水性 單醱混合之效應。於本發明中可將離子性單龌或NVP單睡 混合使用。 甲、15%NVP加入1至5重Μ百分率之全啉二羧酸（AA) 或丁烯酸（CA)作混合單體，並如實施例1之方法以0. IMrad 劑量及1235rads/min剤量率之伽瑪輻射誘起接枝聚合反應 本紙5良尺度逍用中a Η家楳毕(CNS)>F4規格（210X297公址） -41-2〇24aa Λ 6 Π 6 五、發明説明（） ，所得塗層之接觸角介於18°至22°之間，其對内皮組嫌 之黏附力僅為原來PMMA之一半以下，故可涅明接枝聚合之 塗層具有極佳之親水性。類似效果可由陽離子性單觸二甲 基氨乙基丙烯酸甲曲接枝聚合之塗層得到。苯乙烯磺酸 (SSA)可作為陰離子性單匾與NVP作為混合單龌接枝聚合於 PMMA表面。使用1:2 SSA:HVP(含33%SSA)之混合單齷《度 為30%,伽瑪輻射剤量為0. 15Mrad及劑量率為70 0rads/Bin ，可得親水性聚合之塗層且k接觸角為30°至40°。 乙、苯乙烯磺酸之納鹽（NaSSA)可作為具髙度親水 性之陰離子性單腥，並與 NVP 共聚於聚二甲基硅氧烷 (PDMS)表面。 本實施例以含乙酵之超音波處理機淸洗 PDMS樣品，再以真空乾燥之，然後置於含單體之水溶液 中並以伽瑪輻射照射之。表16列出接枝聚合之條件， 如單髏灌度，伽瑪輻射劑董，並保持伽瑪輻射劑量率於 70 0rads/Bin,並列出接枝聚合表面之接觸角。 表16 : 伽璁輻射劑量 NaSSA百分率 NVP百分率 接觸角 (請先閲請背而之注意事項孙项寫木j 訂_ 線- 0 . 05Mrad Ο .lOMrad 0.15Mrad ο ο ο 2 2 2 ο ο ο 2 2 2

7 5 3 1A 1X 經濟部屮央櫺準而只工消费合作杜印則4 如表 16 所示， 即使所用之伽瑪輻射翔1量低至 〇.〇5Mrad , 潺合單體之缌濃度為 40 %其中NaSSA與 NVP各佔一半，可得極具親水性之陰饑子性表面接枝聚 合物（其接觸角為17 ° ) 本紙张尺度逍用中S困家樣毕(CNS)T4規格(210X297公；it) -42-202466 Λ 6 Η6 經濟部屮央榣準局A工消价合作杜印51 五、發明説明（） 實施例8 : 本實施例說明去除氧氣對於親水性單《接枝聚合於聚 丙烯（PP)表面之效應之重要性。 當氣氣存在時，以伽瑪輻射激起親水性單體接枝聚合 於PP表面之效果不佳。在如同實施例1之條件下，即使 伽瑪輻射之劑量高於Q.lMrad而單《之濃度髙於10 % . 若有«氣存在，則材質赛面之親水性棰差且接觸角之 減小並不顯箸。然而於去除氧氣之條件下，伽瑪輻射之劑 量低至 0.C1至0.05Mrad 之間，且保持其劑量率為 157rads/min ,單醱濃度為10 % MP ,所得塗層之接 觸角約為15 °。 PP表面性質之改變，亦可由機械磨 損試驗之接觸角改變很小測出，且可看出NVP接枝聚合 於 PP之塗層具有極佳之親水性。此種親水性對於以 PMMA裂成之眼睛透鏡與PP製成之觸黷之表面修眛非常 重要。 實施例9 : 聚碩酸乙酯（PC)是一種很有用之工程用塑®，可作 為眼睛植入物。於去氣狀況下，以伽瑪輻射激起NVP接 枝聚合於PC表面，可對PC表面作極佳之表面修飾。 例如，以0.05 Hrad劑量及93rads/Bin劑量率之伽瑪 輻射激起澝除氣氣之 1〇 % NVP接枝聚合於PC表面， 所得産物之接觴角為19 °。 實施例10 : 以伽瑪輻射撖起NVP接枝聚合於聚桂氧烷（PSi)表 面之速率雖然不如NVP接枝聚合於PMMA之速率，但其 (請先侧讀背而之注总事項#碼艿木亙 裝- 訂* 線_ 本紙張尺度4用中BH家樣準(CNS)T4規格(210x297公；«：) -43- 202466 Μ 五、發明説明（） 産物之 接觸角亦會降低。 以 0.05Mrad 劑量及 93rads/min 劑Μ率之伽瑪輻射激起去除氣氣之 10 96 NVP接枝聚合於PSi表面，其産物之接觸角約為45 ° ,由此可知接枝聚合後之PSi表面具有相當程度之親水 性。若提高伽瑪輻射之劑量，並使用膨眼溶劑及較离之 、 單睡濃度，可增進其産物之親水性。例如，以.OlOMrad 劑量及 lSTrads/mUi 劑置率之伽瑪輻射撖起 NVP/HEMA(10:1)混合單體接枝聚合於PSi表面，邸使 於氣氣存在之情況下，其産物之接觸角降低為30 °。 實施例11 : 經沭部中央楳準杓员工消费合作社印ft,l4 (請先閲讀背而之注总市項洱项寫木頁-· 本實施例以聚氟亞乙烯（PVDF)作為氟磺聚合物材質 之實例。接枝聚合之溶液可用NVP水溶液，含KVP之 水與甲 醇溶液， 或含 NVP 之乙酸乙酯溶液，再以 0.20Hrad及3 2 6 rads/min之伽瑪轜射瀲起 NVP接枝 聚合於PVDF表面，其産物之接觸角約為30 °。 若去 除氣氣，則接枝聚合於PVDF表面之效果極佳。於去氣 之後，以0.05Mrad及157rads/篇in之伽瑪輻射激起 NVP接枝聚合於PVDF表面所形成之PVP塗層，其接觸 角僅為17 °。 HVP單醱對於PVDP亦為良好之膨脹溶 劑，故相當長之膨脹時間對於 NVP單《接枝聚合於 PVDF表面之效率有很大的幫助。例如，以7¾ HVP單 體預浸 PVDF 5小時後，再以O.lOMrad及94rads/^in 之伽瑪輻射照射之，所得産物之接«角僅為14 °。 實施例12:組合物之接枝條件：不同聚合物之觸《透嫌 本發明發現於特殊之接枝進行條件下，有將組合物修 本紙張尺度边用中Η B家樣爭(CNS) T4規格（210X297公；a：) 202466 Λ 6 Η 6 _ 4 4 五、發明説明（） 飾之表面用作為眼部植入物内透鏡««群之可行性。 由 不同材質組合之眼睛透鏡可一次接枝聚合於其表面以産 生具有生物相容性之塗層。眼瞭透鏡之材質如 PMMA , PC與 PSi及觸鑕繼維之材質如 PVDF或PP可用本發 明之恃殊條件得到良好之接枝聚合産物。表16列出迪 當之相互接枝條件使 PVP接枝聚合於透鏡與钿鬚組合物 表面。 t

PMM/PP與 PMMA/PVDF 於去氧狀況下，以0.05Mrad及157rads/ain伽瑪 輻射撖起10 % NVP接枝聚合於PMHA及’PP組合物表 面，所製得産物之接觸角分別為 20 ° (PMMA)與15 0 (PP), 並具有機械穗定性。若不去除氣氣，則PP 表面之接枝聚合效果比 PMMA表面之接枝聚合效果差。 去除氧氣對PVDF表面之接枝聚合效果非常重要。於去 除氣氣之狀況下，以〇.〇5Mrad及157rads/nin 伽瑪輻 射激起10 % NVP接枝聚合於 PMHA及PVDF組合物表 面之效果極佳。請參閲表16。

PC/PP與 PC/PVDF 經濟部中央櫺準，^工消"合作社印製 (請先閲讀背而之注意事項#構寫木1 於去氣狀況下，以0.05Mrad及157rads/Bin伽瑪 輻射激起10 % NVP接枝聚合於 PC及PP組合物表面 ，其産物之接觸角分別為19 ° (PC)與15 ° (PP)。 於去氣狀況下，以〇.〇5Mrad及157rads/Bin伽瑪 輻射激起10炻NVP接枝聚合於PVDF及PC組合物表 面，其結果與 PC/PP或PMMA/PP組合物相似。因為 PVDF於NVP中會膨脹，故預先膨脹時間有助於PVP與 本紙張尺度边用中a Η家榣iMCNS) Τ4規格（210X297公；it) -45-203466 Λ 6 Η 6 經濟部屮央樑準杓A工消赀合作社印製

五、發明説明（） PVDF之結合。其他由兩種以上聚合物組成之組合物所裂 成之眼睛植入物表面亦可得良好之親水性接枝聚合物。 請參閲表16。 實施例13 : 眼球内部嵌入透鏡（IOLs)之表面修飾之數種條件己 在前述實施例中敘明，並經依據本發明所定之裂程條件將 其植入兔眼約一年時間，以證明經過親水性伽瑪聚合表面 修飾後的眼睛植入物（I0LS)的良好生物接納性。例如， 將辛斯剴（Sinskey) 型- 03 7 丁琛狀透鏡 （PMMA光學 /PP觸類）以PVP表面修飾及乙烯氣化殺菌後，植入紐 西蘭白兔眼部前房，再以一 Η彈性觸纊之PMMA IOLs植 入其眼部後房。而其IOLs表面修飾之條件如下： (甲）15%NVP, O.lOMrad, 30與 12rads/ain,接«角 C.A. 20° - 25° (乙）依實施例4及表15中a、b、c、d條件，以開缝燈 對眼睛作定期檢査，一年後的病歴以及對植入透鏡作顯撖 鏡檢視（與未作接枝PMMA控制IOLs比較），顯示了良好的生 物相容性及本發明親水性聚合表面接枝修飾之正常行為。 表17:以PVP修飾透鏡/觸親之表面 透鏡/觸饌 典型的伽瑪輻射接枝聚合條件X PMMA/PP 甲、去氣之10%NVP,低劑量率*※，0.05 Mrad 乙、2.5%乙酸乙酯，6小時膨脹時間，去氧 之10%NVP,低剤量率*※.0.05Mrad PMHA/PVDF 甲、去«之10%NVP,低劑量率※※，0.05 Mrad 乙、去氧之10% NVP, 5小時膨脹時間，低劑 量率米米，0 .15Mrad 丙、2.5%乙酸乙酯，S小時膨脹時間，去氣 之10%HVP,低劑量率※来，0.05Mrad 本紙張尺度边用中國國家標準(CNS)f 4規格(210x297公；ft) * 4 6 A 6 It 6 五、發明説明（） PC/PP 甲、去氧之10% NVP,低劑量率米※，0.05 Mrad 請 .先 閱 "ift 背 而 之 注 节 項 再 m % 木 乙、2.5%乙酸乙酯，6小時膨脹時間，去氧 之10%NVP,低劑量率※※，0.05Mrad PC/PVDF 甲、去氧之10% NVP,低劑量率*来，0 . 05 Hrad 乙、去《之10% NVP, 5小時膨膜·時間，低劑 量率来来，0 . 05Mrad 丙、2.5%乙酸乙酯，6小時膨脹時間，去氣 之10%NVP,低劑量率※※，0.05Mrad *其産物之接觸角少於25°。 米※低剤量率為30至300rads/nino 實施例14 : 本實施例説明在極低濃度 （0.5重置百分率以下 ） 的單體，可用極低劑量（〇.Q〇5Mrad以下）之伽瑪轘射 激起有效之接枝聚合反應。

經濟部屮央榀準局员工消炸合作社印M 本資施例以極低劑董 （0.01與0.0 05Mrad)之伽瑪 輻射激起低澳度 （0.5至2.0 % )之羥乙基丙烯酸甲 酯（HEMA)接枝聚合於乾淨之PVDF表面，而其他反應 條件與上述諸實施例相似時，其結果列於表18。 首先 將PVDF樣品擦乾淨，再浸於HEMA水溶液中，再以伽 瑪輻射激起HEMA接枝聚合於PVDF表面，然後以實施例 1之方法淸洗之。由表18所示之低接觸角，可知接枝 聚合之表面具有很高之親水性。表19之XP S分析结 果，顯示接枝聚合之表面含有極少量之氟但有大量之硪 ，其成份為PHEMA。可知PHEMA接枝聚合於PVDF表面 (PHEMA-g-PVDF).並且極低劑量之伽瑪輻射與單龌濃度 可將PHEHA有效接枝聚合於PVDF表面。 本紙張尺度边用中B明家樣準(CNS) 規格(210x297公;¢) 202466 Λ 6 li 6 -47- 五、發明説明（） 表18:以88rads/nin伽瑪輻射誘起HEMA接枝聚合於PVDF 表面，並以氬氣清除其他氣龌 伽瑪輻射綰剤量 HEKA百分率 接觸角 0.005Nrad 0.5 24° 1.0 24。 2.0 12。 0.01 Nrad 0.5 21。 1.0 19° 2.0 16。 即使在極低的伽瑪輻射_量如0.005Mrad以下，並 在 〇.5重量百分率的棰低單《濃度的條件下，親水性的 PHEMA仍可有效的接枝聚合於PVDF表面。反之，未經本 發明處理之PVDF本身具有疏水性，其接觸角大於85°。 即使在極低的伽瑪輻射劑量如0 . 005Mrad以下，並在 0.5重置百分率的極低單體灌度的條件下，親水性的PHEMA 仍可有效的接枝聚合於PVDF表面。反之，未經本發明處理 之PVDF本身具有疏水性，其接觸角大於85°。 表 19:以 XPS分析 PVDF與 PHEKA-g-PVDF m 氟 未經本發明處理之PVDF 50.5 45.3 PHEHA-g-PVDF 69.0 0.9 (雒持於2% HEMA及0 . 0 05Mrad之條件） PVDF(理論值） 50.0 50.0 PHEMA(理論值） 66.7 一 ，(請先閲讀背而之注意苹項#项寫木&;- 裝- 訂- 經汫部屮央榣準局月工消设合作杜印奴 XPS對表面之分析顯示〇.〇〇5Mi:ad之伽瑪輻射可誘起 PHEMA有效接枝聚合於PVDF表面。表19分析材質表面之碩 濃度與PHEMA接枝聚合於PVDF表面之结果相同，只有極少 量之氟可被測出。表示只有少量之PVDF於PHEMA-g-PVDF表 面上。 本紙张尺度边用中《Β家標毕(CNS)T4規格（2丨0x297公;«：)

Claims (1)

1. 202466 B7 C7 D7 -48- 六、申請專利範園 1 . 一種眼部植入材質表面修飾方法，該表面主要包 含聚甲基丙烯酸甲酯（PMMA),係利用N-乙烯基此咯烷酮 (NVP) , 2-羥乙基丙熥酸甲酯（HEMA)或（NVP)與（HEMA)二 者混合體，經伽瑪射線一次照射誘發聚合之化學接枝塗料 ，再形成含聚乙烯基此咯烷酮（PVP),聚羥乙基柄烯酸甲 酯（PHEMA)或（NVP)與（HEMA)二者共聚物之薄親水性外層於 該表面上者，其改進主要在依據下列條件於實質上水i容液 中實施一次伽瑪射線誘發之接枝聚合： (甲）單暖濃度應維持在0.U至503；重董比之間； (乙）伽瑪總劑置自0.001至0.50Mrad以下；及 (丙）伽瑪劑量率在10至2500 rqds/ninute之間。 2. 依據申請專利範圍第1項所述之眼部植入材質表 面修飾方法，其中尚包含一種或一種以上之下列條件： (丁）自該接枝聚合溶液中實施去氣； (戊）供該聚合外層之厚度維持在100埃到100微米之間 (己）該水溶性接枝聚合液中尚包括自由基淸除劑；及 (庚）該水溶性接枝聚合液中並包括，該PMMA表面之膨 脹溶劑。 3. 依據申謫專利範圔第1及第2項所述之眼部植入 材質表面修飾方法，其中該眼部植入材質像一種眼内部透 Mff 鏡。 4. 依據申請專利範圍第1及第2項所述之眼部植入 材質表面修飾方法，其中該眼部植人材質僳角膜鑌嵌物。 5. 依據申請專利範圍第1及第2項所述之眼部植入 材質表面修飾方法，其中該眼部植入材質偽角膜補缺物。 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) •裝· •打· .線· 甲 4 (210X 297 公沒) 78. 8. 3,000 203466 A B c D 經濟部中央標準局印製 六、申請專利範園 6. 依據申誚專利範圍第1及第2項所述之眼部植入 材質表面修飾方法，其中該眼部植入材質偽青光眼分流器。 7. —種眼部植入材質表面修飾方法，該表面主要包 含聚丙烯（PP)、聚氟亞乙烯（PVDF), —種聚硪酸酯（PC)或 一種聚滅L(Psi),傜利用N-乙烯基pfct咯烷酬（NVP), 2-羥乙 丙烯酸甲酯（HEMA)或（NVP)與（HEMA)二者混合經伽瑪射線 一次照射誘發聚合之化學接枝塗料，再形成含聚乙烯基& 咯烷酮（PVP),聚羥乙基丙烯酸甲酯（PHEMA)或（NVP)與 (HEMA)二者共聚物之薄親水性外層於該表面上者；其改進 主要依據下列條件於實質上水溶液中實施一次伽瑪射線誘 發之接枝聚合： (甲）單體總禳度應維持在0.1%至50%重董比之間； (乙）伽瑪總劑量自0.001至0.50Mrad以下； (丙）伽瑪劑量率在10至2500 rads/minute之間. (丁）自該水溶性接枝聚合溶液中實施去氣。 8. 依據申請專利範困第7項所述之眼部植入材質表 面修飾方法，其中尚包含一種或一種以上之下列條件： (戊）使該聚合外層之厚度維持在100埃到100撤米之間 I (己）該水溶性接枝聚合液中尚包括自由基清除及 (庚）該水溶性接枝聚合液中並包括表面膨脹溶劑。 9. 依據申請專利範圍第1項所述之眼部植入材質表 面修飾法，該NVP、HEMA或NVP與ITEMA二者之混合睡係在上 述條件下經伽瑪射線誘發共聚之離子單體或混合腥，該溶 液中之單體總灌度偽在0.1%至5 0%重量比之間。 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本页) 肀 4 (210X 297 公沒) 78. 8, 3,000 20246b 7 7 7 7 A B c D

   六、申請專利範園 10.依據申誚專利範国第9項所述之眼部植入材質表 面修飾法，其中該離子單臞偽乙烯磺酸類或乙烯羧酸類。 Π.依據申請專利範園第10項所述之眼部植入材質表 面修飾法，其中乙烯磺酸類傜硫乙基丙烯酸甲酯、硫丙基 丙烯酸甲酯、苯乙烯磺酸類或乙烯基磺酸。 12. 依據申請專利範園第10項所述之眼部植入材質表 面修飾法，其中該乙烯羧酸類偽丙1烯酸、甲基丙烯酸或丁 烯酸。 13. 依據申讅專利範圍第9項所述之眼部植入材質表 面修飾法，其中該離子單腥你含有胺基官能之單驩。 14. 依據申請專利範園第13項所述之眼部植入材質表 面修飾法，其中該胺基官能之單醱係乙烯基pkL啶，胺基苯 乙烯、胺基丙烯酸或胺基異丁烯酸。 15. 依據申讅專利範圍第1項所述之眼部植入材質表 面修飾法所製成之眼部植入物料。 16. 依據申誚專利範圍第15項所述之眼部植入材質表 面修飾法，其中該眼部植入物料偽眼内部透鏡，角膜鑲嵌 物、角膜補缺物、角膜手術用具、青光眼分流器、視網膜 鎖環或固膜扣。 經濟部中央標準局印裝 17. —種眼部植入材質表面修飾方法，該表面主要包 含聚甲基丙烯酸甲酯（PMMA),像利用N-乙烯基此>咯烷酮 (NVP) , 2-羥乙基丙烯酸甲酯（HEMA)或（NVP)與（HEHA)二 者混合腥經電子光束一次照射而形成‘下列物質之薄親水性 外層於該表面上者： (1)聚乙烯此咯烷酮（PVP), 78. 8. 3,000 {請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 甲 4(210X297公廣) 202466 B7 C7 D7 •51· 經濟部中央標準局印¾ 六、申請專利範面 (2) 聚羥乙基丙烯酸甲酯（PHEKA),或 (3) (PVP)與（PHEMA)之共聚物於該表面上， 其中該霣子光束一次照射係依下列條件於實質上水 溶液中實施者： (甲）單嫌摄度介於0.1至50¾重量比之間·· (乙）電子光束照射總劑量與伽瑪射線相同介於0.001 至0.50 Mrad以以下；及 (丙）電子光束照射劑量介於11〇至10* rads/ninute之 間。 18. 依據申讅専利範圍第17項所述之眼部植入材«表 面修飾法，其中尚包括一種或一種以上之下列條件： (丁）自該接枝聚合溶液中實施去氣； (戊） &該聚合外層厚度維持在100埃到1〇〇撖米之間; (己）該水溶性接枝聚合液中尚包括自由基清除劑；及 (庚）該水溶性接枝聚合液中並包括該PMMA表面之膨脹 溶劑。 19. 一種眼部植入材質表面修飾方法，該表面主要包 含聚丙烯（PP)、聚氟亞乙烯（PVDF)、聚磺酸酯（PC)或聚矽 (PSi),係利用乙烯基咯烷酮（NVP), 2-羥乙基丙烯酸 甲酯（HEMA)或（NVP)與（HEMA)二者之混合體經電子光束一 次照射誘發聚合化學接枝塗料形成下列物質之薄親水性 外層，再成為聚乙烯基此/咯烷酮（PVP),聚羥乙基丙烯酸 甲酯（PHEMA)或（PVP)與（PHEMA) q者共聚物之薄親水性外 層於該表面者；其中該電子光束一次照射誘發接枝聚合像 依據下列條件於實質上水溶液中實施者： (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) .裝· •線. 甲 4 (210X297 公廣) 78. 8. 3,000 -52--m4B£_ 六、申請專利範面 B7 C7 D7 及 (甲）單體濃度介於0.1%至50%重董比之間； (乙）電子光束照射總劑躉介於0 . 001與〇 . 50Mrad以下； (丙）電子光束照射劑量牽介於10到10f rads/ainute 之間。 20.依據申_專利範圔第19項所述之眼部植入材質表 面修飾方法，其中尚包括一項或一項以上之下列條件： t (丁）自該接枝聚合溶液中實施去氧； (戊）使該聚合外層之厚度維持100埃到100撖米之間； (己）該水溶性接枝聚合液中尚包括自由基清除剤；及 (庚）該水溶性接枝聚合液中並包括該表面膨脹溶劑。 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) •裝* .線· 經濟部中央標準局印製 f 4 (210X 297公沒) 78. 8. 3,000