CN101721398B - 一种可调控铜离子释放速率的宫内节育器材料 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种可调控铜离子释放速率的宫内节育器材料，包含有铜粒子、低密度聚乙烯和可溶性生物材料，可溶性生物材料的重量百分比为宫内节育器材料总重量的0.5-10％(优选值为2.5-7.5％)，该可溶性生物材料为葡萄糖和淀粉中的任一种或两种。这种宫内节育器材料制备的宫内节育器能够在Cu/LDPE复合材料IUD中铜粒子含量保持不变的情况下，大幅度提高其铜离子的释放速率，使Cu/LDPE复合材料IUD能够释放达到抑制宫腔液中精子活动能力的最小铜离子浓度的时间大幅延长，从而达到延长复合材料IUD使用寿命的目的。

Description

一种可调控铜离子释放速率的宫内节育器材料

技术领域

本发明涉及一种宫内节育器材料，具体涉及一种可调控铜离子释放速率的宫内节育器材料，它在铜/低密度聚乙烯(Cu/LDPE)复合材料中单独或复合加载有葡萄糖或淀粉等可溶性生物材料。

技术背景

中国是一个拥有13亿人口的发展中国家，庞大的人口基数一直是中国国情最显著的特点之一。虽然中国目前已进入低生育率国家行列，但由于人口增长的惯性作用，在当前和今后十几年内，中国人口仍将以年均800-1000万的速度增长。人口问题是中国在社会主义初级阶段将长期面临的问题，是关系中国经济社会发展的关键因素。统筹解决人口问题始终是中国实现经济发展、社会进步和可持续发展所面临的重大而紧迫的战略任务。在相当长的时间内，控制人口增长仍是计划生育工作的重点，在努力发展经济、发展生产力的同时，必须更加有效地贯彻执行计划生育基本国策。因此，研制长效、安全的避孕材料及器具在我国具有非常重要的意义。

宫内节育器(IUD)是国内外广泛采用的一种避孕器具。在我国2.30亿采用各种避孕措施的已婚育龄女性中，有1.14亿正在使用IUD，比例高达49.79％，且这个比例还在逐年增加之中。然而，占有整个IUD市场90％以上份额的含铜IUD在其使用过程中，出血和疼痛等副反应始终困扰着广大IUD使用者，程度严重时不得不采取IUD取出措施。为克服现有含铜IUD引起临床上出血和疼痛等常见副反应的结构缺陷，即裸铜结构IUD无法克服置入初期铜离子的“爆释”、金属铜与子宫内膜直接接触、金属铜的有效利用率不高、金属铜表面会变得越来越粗糙以及沉积大量沉积物并形成坚硬结石等问题，我们研制开发了以低密度聚乙烯(LDPE)等医用高分子材料为基体、纳米铜或微米铜等活性物质为分散颗粒的骨架型IUD用复合材料及其复合材料IUD。对比研究业已表明，Cu/LDPE复合材料IUD在保持现有含铜IUD的优异避孕效果的同时，能大幅度减轻临床上存在的出血和疼痛等副反应。

骨架型Cu/LDPE复合材料IUD在置入宫腔后，将与宫腔液反应而释放出能够增强避孕效果的铜离子，而宫腔液中的铜离子浓度即复合材料IUD的铜离子释放速率将随着使用时间的延长而逐渐减小。也就是说，铜离子释放速率是影响复合材料IUD使用寿命的关键因素。国内外的研究表明，能够抑制宫腔液中精子活动能力的最小铜离子浓度不小于0.5μg/ml，含铜IUD释放出的铜离子有50％将被子宫内膜吸收，且宫腔液的量在1ml以下。因此，Cu/LDPE复合材料IUD在宫腔液中最小的铜离子释放速率必须保证在1.0μg/day以上。为提高该类复合材料IUD确保避孕效果的安全系数，复合材料IUD的使用寿命设计将以最终铜离子释放速率不小于2.0μg/day作为依据。

对于Cu/LDPE复合材料IUD，其在宫腔液中铜离子的释放过程如下：当复合材料IUD与宫腔液接触后，宫腔液通过LDPE中的孔隙及LDPE分子链之间的间隙进入到复合材料IUD基体中，基体中的铜粒子遇到水后马上发生反应转变为铜离子而形成内高外低的铜离子浓度梯度；铜离子的浓度梯度是铜离子在基体扩散的动力，于是铜离子从基体中通过其中的孔隙及LDPE分子链之间的间隙扩散释放到宫腔液中。从复合材料IUD的铜离子释放过程可以看到，影响铜离子释放速率的关键因素在于铜离子浓度梯度和基体中的孔隙或间隙的多少即自由体积的大小。然而我们的研究结果表明，在铜粒子加入量一定的情况下，通过改变基体的晶体结构、优化IUD的制备工艺等方式来调控铜离子释放速率的效果均不理想。因此，我们试图寻求一种能够有效调控Cu/LDPE复合材料IUD铜离子释放速率的有效方法，进而在铜粒子含量保持不变的情况下能够有效提高复合材料IUD的使用寿命，从而开发出一种可调控铜离子释放速率的新型IUD。为此我们开发了一种可调控铜离子释放速率的宫内节育器材料。

发明内容

本发明的目的是提供一种可调控铜离子释放速率的宫内节育器材料，该宫内节育器材料能够在铜粒子加入量一定的情况下提高铜离子的释放速率，使Cu/LDPE复合材料IUD在宫腔液中能够释放铜离子浓度大于2.0μg/day的时间有效延长。

本发明提供的一种可调控铜离子释放速率的宫内节育器材料，包含有铜粒子和低密度聚乙烯，其特征在于：它还包含有可溶性生物材料，可溶性生物材料的重量百分比为宫内节育器材料总重量的0.5-10％，该可溶性生物材料为葡萄糖和淀粉中的任一种或两种。

作为本发明的优化方案，可溶性生物材料的添加量的重量百分比为宫内节育器材料总重量的2.5-7.5％。

本发明在Cu/LDPE复合材料中通过单独或复合添加葡萄糖或淀粉等可溶性生物材料来达到调控铜离子释放速率的目的。单独或复合添加葡萄糖或淀粉等可溶性生物材料的Cu/LDPE复合材料，其中的葡萄糖或淀粉等遇水即溶并留下大量联通的空隙，从而成为铜离子扩散释放的路径，有利于铜离子从骨架型复合材料扩散到周围的宫腔液中。相对于没有添加葡萄糖或淀粉等可溶性生物材料的Cu/LDPE复合材料，本发明提供的添加葡萄糖或淀粉等可溶性生物材料的Cu/LDPE复合材料具有以下独特优势：在铜粒子加入量保持不变的情况下，可通过控制葡萄糖或淀粉等可溶性生物材料的添加量来调控铜离子的释放速率，使Cu/LDPE复合材料制备的复合材料IUD在宫腔液中能够释放铜离子浓度大于2.0μg/day的时间延长，从而达到延长复合材料IUD使用寿命的目的。

附图说明

图1为本发明方法制备的可调控铜离子释放速率的IUD的材料结构示意图；

图2为添加不同含量葡萄糖的Cu/LDPE复合材料IUD铜离子释放速率结果；

图3为添加不同含量淀粉的Cu/LDPE复合材料IUD中铜离子释放速率结果。

具体实施方式

本发明提供的可调控铜离子释放速率的宫内节育器材料，该材料是在铜粒子加入量保持不变的情况下，在Cu/LDPE复合材料中单独或复合添加有一定含量的葡萄糖或淀粉等可溶性生物材料。所添加的葡萄糖或淀粉等可溶性生物材料的重量百分比为宫内节育器材料总重量的0.5-10％。

当上述可调控铜离子释放速率的宫内节育器材料中单独添加葡萄糖时，所添加的葡萄糖的重量百分比为宫内节育器材料总重量的0.5-10％。

当上述可调控铜离子释放速率的宫内节育器材料中单独添加淀粉时，所添加的淀粉的重量百分比为宫内节育器材料总重量的0.5-10％。

当上述可调控铜离子释放速率的宫内节育器材料中添加葡萄糖和淀粉的混合物时，所添加的葡萄糖和淀粉的混合物的重量百分比为宫内节育器材料总重量的0.5-10％。

按上述要求将低密度聚乙烯、铜颗粒、葡萄糖或/和淀粉混合后，采用注塑等常规的热塑性塑料加工方法一次加工成型，即得到采用本发明材料制备的可调控铜离子释放速率的宫内节育器。

如图1所示，聚合物LDPE基体11与作为调控铜离子释放速率的葡萄糖和/或淀粉12及铜粒子13构成可调控铜离子释放速率的宫内节育器，该可调控铜离子释放速率的宫内节育器在单独添加不同含量葡萄糖时的铜离子释放速率呈如图2所示的规律，该可调控铜离子释放速率的宫内节育器在单独添加不同含量淀粉时的铜离子释放速率呈如图3所示的规律。

下面结合实例对本发明作进一步的说明。实施例中所涉及的低密度聚乙烯为市售医用级、葡萄糖和淀粉等可溶性生物材料为市售化学试剂级、纳米铜颗粒为实验室自己制备、微米铜颗粒为售化学试剂级。

实施例1

称取25g纳米铜颗粒、75g医用级低密度聚乙烯(LDPE)，采用预混、共混、压注或注塑等方法，制备出没有添加葡萄糖或淀粉等可溶性生物材料的Cu/LDPE复合材料IUD。

实施例2

称取25g微米铜颗粒、72.5g医用级低密度聚乙烯(LDPE)、2.0g葡萄糖、0.5g淀粉，采用预混、共混、压注或注塑等方法，制备出添加有葡萄糖和淀粉等可溶性生物材料的Cu/LDPE复合材料IUD。

实施例3-18均采用与实施例1和实施例2类似的方法制备，其中所制备的Cu/LDPE复合材料IUD的组成成分如表1所示。

表1各实施例中复合材料IUD的组成成分

选取制备出的上述复合材料IUD数例，将其置于37±0.1℃、20ml的模拟宫腔液中，并测定其铜离子的释放速率，测试结果如图2和图3所示。

以上所述为本发明的较佳实施例而已，但本发明不应该局限于该实施例所公开的内容。所以凡是不脱离本发明所公开的精神下完成的等效或修改，都落入本发明保护的范围。

Claims (2)

1. 一种可调控铜离子释放速率的宫内节育器材料，包含有铜粒子和低密度聚乙烯，其特征在于：它还包含有可溶性生物材料，可溶性生物材料的重量为宫内节育器材料总重量的0.5-10%，该可溶性生物材料为葡萄糖和淀粉中的任一种或两种。

2.根据权利要求1所述的宫内节育器材料，其特征在于：所述可溶性生物材料的添加量的重量为宫内节育器材料总重量的2.5-7.5%。

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