本发明涉及隐形眼镜,具体涉及一种聚谷氨酸隐形眼镜材料及其制备方法。
背景技术:
1、隐形眼镜是一种直接佩戴在眼球角膜上的视力矫正工具。它轻薄透明,美观且方便,适合追求美观和便利的人群使用。
2、申请号为201410461721.2的发明专利中公开了一种聚谷氨酸隐形眼镜材料,其特征在于,其成分包括二部分:聚谷氨酸,浓度为25%-30%,交联剂,浓度为聚谷氨酸单体摩尔量的4%-20%;取2g聚谷氨酸溶于一定量的蒸馏水中配成一定浓度的聚谷氨酸溶液,其浓度控制在25%-30%,按照交联剂使用量约为聚谷氨酸单体摩尔量的4%-20%,加入一定比例的交联剂搅拌均匀,然后在一定温度下的恒温水浴锅里反应一定时间,将产物浸入水中,24h后取出得到无色隐形眼镜材料。
3、该申请在于解决:“有机硅水凝胶隐形眼镜材料热稳定性较差,对角膜有一定的刺激感,生产成本较高,产能较低”的问题。
4、然而,目前的隐形眼镜普遍存在长期佩戴眼球干涩,以至于无法长时间佩戴的问题。
5、为此,我们提出了一种聚谷氨酸隐形眼镜材料及其制备方法。
技术实现思路
1、针对现有技术所存在的上述缺点,本发明提供了一种聚谷氨酸隐形眼镜材料及其制备方法,解决了上述背景技术中提出的技术问题。
2、为实现以上目的,本发明通过以下技术方案予以实现:
3、第一方面,一种聚谷氨酸隐形眼镜材料,按重量百分比计,由以下组分组成:7.2~7.9份甲基丙烯酸羟乙酯、1.3~1.7份聚谷氨酸提取物、0.5~0.8份乙烯基吡咯烷酮、2~3份聚乳酸提取物、0.1~0.3份聚乙醇酸、0.05~0.1份二苯甲酮、1~2份聚芴及适量蒸馏水。
4、更进一步地,所述甲基丙烯酸羟乙酯的制备方法为:
5、取甲基丙烯酸、环氧乙烷、催化剂、阻聚剂、溶剂备用,甲基丙烯酸、环氧乙烷、催化剂、阻聚剂、溶剂的比例为4.5/0.8/0.5/0.3/2,备用的混合物投入带有搅拌功能、温度监测功能的反应釜中进行搅拌、加热,设置搅拌转速为60~120转/min,设置加热温度为50~70摄氏度,设置搅拌、加热时间为1~2小时,备用的混合物于反应釜中结束反应后,对所得液态物冷却至常温,再使用碱液中和反应甲基丙烯酸与催化剂,进一步对中和所得液态物进行分液操作,分离出有机相,最后对有机相执行蒸馏处理,蒸馏剩余所得记作甲基丙烯酸羟乙酯。
6、更进一步地,所述甲基丙烯酸羟乙酯制备时,催化剂选用三氟化硼乙醚络合物、氯化锌或氯化铝中任意一种,阻聚剂选用对苯二酚、对羟基苯甲醚、2,6 -二叔丁基对甲酚中任意一种,溶液选用甲苯、二甲苯中任意一种。
7、更进一步地,所述聚谷氨酸提取物的制备方法为:
8、选择产聚谷氨酸的菌种,将菌种接种到斜面培养基上,在37~38摄氏度培养箱中培养22~24小时,配制种子液培养基,在无菌条件下,从斜面挑取一环菌种接入种子液培养基中,置于摇床中,在37~38摄氏度、160~180r/min 的条件下培养不少于12小时,配制发酵培养基,按体积比5%~6%的接种量将种子液接入发酵培养基中,放入发酵罐中,在37~38摄氏度、通气量为 0.95~1.0vvm、搅拌转速为180~200r/min 的条件下发酵不少于48小时,发酵结束后,将发酵液在8000r/min 下离心20~25min,去除菌体和不溶性杂质,收集上清液,向上清液中加入3倍体积的无水乙醇,在4摄氏度下静置沉淀12小时,进一步在8000r/min下离心20~25min,收集沉淀,使用蒸馏水溶解沉淀,将溶解后的溶液通过透析袋在蒸馏水中透析48小时,去除小分子杂质,将透析后的溶液进行冷冻干燥,得到聚谷氨酸提取物。
9、更进一步地,所述产聚谷氨酸的菌种选用枯草芽孢杆菌;
10、所述种子液培养基包括:包括葡萄糖20g/l、蛋白胨10g/l、氯化钠5g/l、酵母粉5g/l;所述发酵培养基包括:葡萄糖 50g/l、谷氨酸钠 30g/l、硫酸铵 5g/l、磷酸二氢钾 2g/l、硫酸镁 0.5g/l、氯化钙 0.2g/l、硫酸亚铁 0.01g/l;
11、所述透析袋截留分子量为 10000da,透析后的溶液的冷冻干燥条件为:在-50摄氏度下预冻12小时以上,再在真空度为10pa下干燥48小时。
12、更进一步地,所述乙烯基吡咯烷酮选用聚乙烯基吡咯烷酮。
13、更进一步地,所述聚乳酸提取物的制备方法为:
14、选用一种乳酸菌将菌种接种到种子培养基中,在37摄氏度下培养24小时,将培养好的种子液接入发酵培养基中,接种量为10%的体积比,在50摄氏度下,搅拌速度为180~200r/min的条件下发酵不少于72小时,发酵过程中通过添加碳酸钙控制ph在5.5-6.0之间,发酵结束后,将发酵液进行离心分离,去除菌体等杂质,然后通过减压蒸馏将乳酸从发酵液中提取提纯,在80摄氏度、真空度为0.09mpa的条件下进行蒸馏,将提纯后的乳酸加入聚合反应釜中,加入辛酸亚锡,用量为乳酸质量的0.5%,在氮气保护下,升温至175~180摄氏度,反应时间为24小时,进行缩聚反应合成聚乳酸,将合成的聚乳酸溶解在二氯甲烷中,聚乳酸与二氯甲烷的质量比为1:10,最后将溶液缓慢倒入过量的甲醇中,使聚乳酸沉淀出来,将沉淀后的聚乳酸进行过滤,然后在小于50摄氏度下真空干燥48小时,所得物即聚乳酸提取物。
15、更进一步地,所述聚乳酸提取物在制备时选用的乳酸菌为德氏乳杆菌,所述种子培养基包括:葡萄糖20g/l、蛋白胨10g/l、酵母粉5g/l、磷酸二氢钾2g/l、硫酸镁0.5g/l,所述发酵培养基包括:葡萄糖100g/l、玉米浆10g/l、硫酸铵5g/l、磷酸二氢钾2g/l、硫酸镁0.5g/l。
16、更进一步地,所述聚乙醇酸选用低分子量聚乙醇酸或高分子量聚乙醇酸中任意一种;
17、所述聚芴选用未取代聚芴、单取代聚芴、多取代聚芴中任意一种。
18、第二方面,一种聚谷氨酸隐形眼镜材料的制备方法,包括以下步骤:
19、步骤1:按照上述配方量准确称取各原料,将各原料保存,备用;
20、步骤2:将甲基丙烯酸羟乙酯、聚谷氨酸提取物、乙烯基吡咯烷酮、聚乳酸提取物、聚乙醇酸、二苯甲酮、聚芴加入蒸馏水进行机械搅拌;
21、步骤3:步骤step2所得混合物记作半成品隐形眼镜材料;
22、步骤4:将半成品隐形眼镜材料采用旋转浇铸成型法、压膜成型法中任意一种方法加工,所得即硅水凝胶隐形眼镜。
23、采用本发明提供的技术方案,与已知的公有技术相比,具有如下有益效果:
24、本发明提供一种聚谷氨酸隐形眼镜材料及其制备方法,该材料生物相容性好,减少了对眼睛的刺激,佩戴更加舒适,同时具有良好的透氧性,能让眼睛充分呼吸,降低眼部疲劳和感染风险,另外,材料强度高,不易破损,延长了隐形眼镜的使用寿命,制备方法相对简单高效,易于工业化生产,成本较低,同时,其保湿性,可保持眼睛水润,为隐形眼镜佩戴者带来长久佩戴条件及更好的视觉体验,以及眼部健康保障;
25、此外,该种隐形眼镜材料在制备过程中由于聚谷氨酸成分的添加,一定程度提升了该种隐形眼镜材料的可将降解特性,从而以此降低了该种隐形眼镜材料在生产、使用过程中对自然环境造成的影响,符合环境可持续发展要求。
1.一种聚谷氨酸隐形眼镜材料,其特征在于,按重量百分比计,由以下组分组成:7.2~7.9份甲基丙烯酸羟乙酯、1.3~1.7份聚谷氨酸提取物、0.5~0.8份乙烯基吡咯烷酮、2~3份聚乳酸提取物、0.1~0.3份聚乙醇酸、0.05~0.1份二苯甲酮、1~2份聚芴及适量蒸馏水。
2.根据权利要求1所述的一种聚谷氨酸隐形眼镜材料,其特征在于,所述甲基丙烯酸羟乙酯的制备方法为:
3.根据权利要求2所述的一种聚谷氨酸隐形眼镜材料,其特征在于,所述甲基丙烯酸羟乙酯制备时,催化剂选用三氟化硼乙醚络合物、氯化锌或氯化铝中任意一种,阻聚剂选用对苯二酚、对羟基苯甲醚、2,6 -二叔丁基对甲酚中任意一种,溶液选用甲苯、二甲苯中任意一种。
4.根据权利要求1所述的一种聚谷氨酸隐形眼镜材料,其特征在于,所述聚谷氨酸提取物的制备方法为:
5.根据权利要求4所述的一种聚谷氨酸隐形眼镜材料,其特征在于,所述产聚谷氨酸的菌种选用枯草芽孢杆菌;
6.根据权利要求1所述的一种聚谷氨酸隐形眼镜材料,其特征在于,所述乙烯基吡咯烷酮选用聚乙烯基吡咯烷酮。
7.根据权利要求1所述的一种聚谷氨酸隐形眼镜材料,其特征在于,所述聚乳酸提取物的制备方法为:
8.根据权利要求7所述的一种聚谷氨酸隐形眼镜材料,其特征在于,所述聚乳酸提取物在制备时选用的乳酸菌为德氏乳杆菌,所述种子培养基包括:葡萄糖20g/l、蛋白胨10g/l、酵母粉5g/l、磷酸二氢钾2g/l、硫酸镁0.5g/l,所述发酵培养基包括:葡萄糖100g/l、玉米浆10g/l、硫酸铵5g/l、磷酸二氢钾2g/l、硫酸镁0.5g/l。
9.根据权利要求1所述的一种聚谷氨酸隐形眼镜材料,其特征在于,所述聚乙醇酸选用低分子量聚乙醇酸或高分子量聚乙醇酸中任意一种;
10.一种聚谷氨酸隐形眼镜材料的其制备方法,所述方法是对如权利要求1-9中任意一项一种聚谷氨酸隐形眼镜材料的制备方法,其特征在于,包括以下步骤: