配方調配

在配方的部分選擇使用 PEG-PEA、HEMA 和 styrene 作為主要 IOLs 高分子 材料單體，然後再加入EGDMA 作為材料的交聯劑，最後加入額外的光起始劑或 是熱起始劑；可以藉由改變PEG-PEA、HEMA 和 styrene 的量來觀察主要組成變 化對於IOLs 材料的光學性質和機械性質等變化；藉由三相圖可以更清楚地去描 述單體組成變化對於IOLs 材料性質變化，除了分別改變主要組成比例觀察材料 性質的改變外，還改變了交聯劑的比例還有光起始劑的比例，甚至是改變單體中 PEG-PEA 的 EO 鏈段長度以觀察不同的單體對於材料性質影響，用以找出香檳液 泡出現和材料配方最直接相關的原因。

3.3.1 P4HS 系列

改變 PEG-PEA、HEMA 和 styrene 的量以觀察材料的性質變化，命名以主要 單體的第一個字母組合而成，為P4HS 系列，以 PEG-PEA 40%、HEMA 30%、

styrene 26%、EGDMA 4%和光起始劑 1%為中心點分別以改變 PEG-PEA、HEMA 和styrene 為主體，在三相圖上為三條線的中心點，如圖 3.3.1.1 所示；向左下的 線為增加HEMA 單體為主的配方，為 P4H20S 至 P4H50S；向右下的線為增加 PEG-PEA 單體為主的配方，為 P430HS 至 P460HS，使用的 PEG-PEA 皆為四個 EO 鏈段的單體；向上方的線為增加 styrene 單體為主的配方，為 P4HS16 至 P HS46；其詳細配方如表 3.3.1.1 所示；在配方中，HEMA 為主要的親水性單

PA 的比例上升期望可以看到更柔軟的機械性質且含水率不至於降低非常多；

styrene 為疏水性的單體，提供了材料的高折射率同時也是硬度的主要來源，在 P4HS16 至 P4HS46 的配方中，期望在 styrene 的比例越高的配方可以感受到硬度 的顯著上升，但同時因為疏水性越強，香檳液泡的發生機率也會越來越高。

圖 3.3.1.1 以 PEG-PEA、HEMA 和 styrene 組成的三相圖；越靠近上方，

styrene 組成越多；越靠近左下，HEMA 組成越多；越靠近右下方，PEG-PEA 組成越多。

表 3.3.1.1 將主要組成分成三組，分別改變 HEMA、PEG-PEA 和 styrene，而 EGDMA 為交聯劑固定在 4%，PI 為光起始劑固定在 1%。

樣品\單體(%) PEG-PEA Styrene HEMA EGDMA PI

P4H20S ^{45 31 20 4 1}

P4H30S ^{40 26 30 4 1}

P4H40S 35 21 40 4 1

P4H50S ^{30 16 50 4 1}

P430HS ^{30 31 35 4 1}

P440HS 40 26 30 4 1

P450HS ^{50 21 25 4 1}

P460HS ^{60 16 20 4 1}

P4HS16 ^{45 16 35 4 1}

P4HS26 40 26 30 4 1

P4HS36 ^{35 36 25 4 1}

P4HS46 ^{30 46 20 4 1}

3.3.2 P4HSE 系列

P4HSE 系列是以 P4H30S 為基礎，改變交聯劑 EGDMA 的濃度取觀察 IOLs 材 料性質變化，其PEG-PEA 為 40%、HEMA 為 30%，styrene 為 26%~29%，

EGDMA 為 1%~4%，光起始劑為 1%，詳細配方如表 3.3.2.1 所示；根據文獻的觀 察，除了含水率還有交聯劑密切影響香檳液泡出現的機率⁴⁷，不同的交聯劑比例 會密切影響材料的交聯密度進而影響到機械性質，交聯劑比例越高的配方其硬度 也會較高。

表 3.3.2.1 P4HSE 系列，主要為改變交聯劑的比例

P4HSE3 ^{40 27 30 3 1}

P4HSE4 40 26 30 4 1

3.3.3 P1HSE 和 P2HSE 系列

除了改變主要單體和交聯劑的比例外，同時還改變了 PEG-PEA 單體的 EO 鏈段長度去比較，EO 鏈段對於 PEA 的影響有親水性的改變，因為 PEG-PEA 中的親水性完全由 EO 鏈段提供，當 EO 鏈段變短時，材料的親水性會下 降；除了親水性外，EO 鏈段的長度還會影響到 PEG-PEA 聚合後的機械性質，當 高分子側鏈越長的時候，其造成高分子的自由體積越大，分子鏈越容易移動，因 此材料的性質會相對較軟，同時Tg 也會下降；P1HSE 和 P2HSE 系列分別使用了 一個EO 鏈段和兩個 EO 鏈段的 PEG-PEA 代表為 P1和P2；除了改變PEG-PEA 的 EO 鏈段長度外，同時改變交聯劑的濃度，以更明確地去觀察交聯密度對 IOLs 材 料性質影響，同時更有系統地去比較PEG-PEA 中 EO 鏈段長度對於 IOLs 材料性 質的影響，其詳細配方如表3.3.3.1 和表 3.3.3.2 所示。

表 3.3.3.1 改變 PEG-PEA 中 EO 鏈段長度為 n=1 的配方，同時改變交聯劑的 濃度。

樣品\單體(%) PEG-PEA Styrene HEMA EGDMA PI

P1HSE1 40 29 30 1 1

P1HSE2 40 28 30 2 1

P1HSE3 40 27 30 3 1

P1HSE4 ^{40 26 30 4 1}

表 3.3.3.2 改變 PEG-PEA 中 EO 鏈段長度為 n=2 的配方，同時改變交聯劑的 濃度。

樣品\單體(%) PEG-PEA Styrene HEMA EGDMA PI

P2HSE1 40 29 30 1 1

P2HSE2 40 28 30 2 1

P2HSE3 ^{40 27 30 3 1}

P2HSE4 40 26 30 4 1

3.3.4 P4HSE1I 系列

除了改變主要單體和交聯劑的比例還改變了 PEG-PEA 鏈段長度的配方外，

同時還改變了光起始劑的濃度，光起始劑的濃度會影響反應的完全程度，當反應 不完全的時候，會出現未聚合的單體夾雜在IOLs 材料內，在經過反覆的清洗泡 水後，會隨著水溶液被清洗出材料外，這些未聚合完成的單體若未再使用前被洗 出將會使得生物體發炎甚至具有毒性，但同時洗出的單體原本所在的位置將會形 成空缺，是否會使得香檳液泡的出現值得討論，預計當光起始劑的單體量多的時 候將會使得反應更加完全，但並不是越多光起始劑就可以減少未聚和單體的量，

因為光起始劑反應後的副產物也會隨著聚合的過程被夾在IOLs 材料內，反而可 能造成IOLs 材料內的空缺更多更容易產生香檳液泡；在這配方中選擇使用以

表 3.3.4.1 以 P4HSE1 為基礎，改變光起始劑量的配方，光起始劑以主要單體 額外的0.5%~2%變化

樣品\單體(%) PEG-PEA Styrene HEMA EGDMA PI

P4HSE1I0.5 ^{40 29 30 1 0.5}

P4HSE1I1 40 29 30 1 1

P4HSE1I1.5 40 29 30 1 1.5

P4HSE1I2 ^{40 29 30 1 2}