CN103446629A

CN103446629A - 用于节育器的抗感染材料及其制备方法

Info

Publication number: CN103446629A
Application number: CN2013103818188A
Authority: CN
Inventors: 张维; 季君晖; 钱越英
Original assignee: Technical Institute of Physics and Chemistry of CAS
Current assignee: Technical Institute of Physics and Chemistry of CAS
Priority date: 2013-08-28
Filing date: 2013-08-28
Publication date: 2013-12-18
Anticipated expiration: 2033-08-28
Also published as: CN103446629B

Abstract

本发明公开了一种用于节育器的抗感染材料，该材料由壳聚糖复合材料与高分子材料均匀共混制得，所述壳聚糖复合材料与高分子材料的重量比为0.01%-60%。使用该材料制备的节育器具有良好的组织相容性，而且能够抑制常见细菌在节育器表面的定殖和生长，减少炎症。

Description

用于节育器的抗感染材料及其制备方法

技术领域

本发明涉及医疗器械材料领域，特别是一种用于节育器的抗感染材料及其制备方法。

背景技术

宫内放置节育器（IUD）是安全、有效和可逆的避孕方法，全世界有8000万妇女使用IUD，在我国应用最广，占我国育龄妇女所采用各种避孕措施的39.1%。由于含铜宫内节育器具有很好的避孕效果，而且价格便宜，因此我国当前使用的IUD主要以含铜的IUD为主，如TCuIUD。即便如此，该TCuIUD也依然摆脱不了易导致疼痛、出血、炎症等副作用，放置IUD后出血模式改变，如月经量多，经期延长或发生不规则出血，是IUD因症取出的最常见原因。

据甘肃省某计划生育服务站对460例放置宫内节育器的妇女进行观察统计，发现460例已婚妇女年龄在22-45岁之间，生殖道感染人数3年为194例，5年为203例，10年249例，感染人数随着放置时间不断增加，很多人存在混合感染。其中，使用3年时带尾丝的TCuIUD感染念珠菌和细菌性阴道炎的发生率为17.82%、9.35%，5年时它们的发生率分别为15.65%和10.00%，10年时其发生率为19.34%和16.30%。这些数据也说明放置宫内节育器者生殖道感染的发生率随着放置年限的延长有所增加。其原因在于：1）放置宫内节育器后，机械性地压迫子宫内膜，使局部产生无菌性炎症，使子宫液分泌增加，有利于细菌繁殖。2）宫内节育器刺激宫颈管上皮使分泌物增加，有利于细菌繁殖，且宫颈黏液稀薄，失去了宫颈黏液栓的预防机制，使细菌炎症沿尾丝逆行感染。3）带尾丝的宫内节育器随着放置时间的延长，尾丝变硬，可能与分泌物长期浸泡、尾丝老化有关，加重了对宫颈的刺激，使宫颈炎的发生率增加，宫内节育器的尾丝对宫颈管的损伤导致生殖道感染的发生率随着放置时间的延长有所增加。

为了解决感染造成的炎症现象，往往在IUD中加入非甾体激素抗炎药，如采用吲哚美辛降低使用IUD带来的副作用。然而，这种释放药物的IUD不仅造价高，而且长期释放吲哚美辛等药物往往对身体造成一定的伤害。如何降低IUD材料本身的抗感染成为现在急需解决的问题。

IUD通常由高分子材料和金属铜材料构成。虽然金属铜是优异的避孕物质和抗感染元素，但是高分子部件不具备抗感染的性能，同时高分子材料在加工过程中加入了其他助剂，致使高分子材料部件易于粘附细菌，形成感染源。因此赋予高分子材料良好抗感染性能，成为解决IUD的细菌感染造成的炎症现象的重要寻求途径。

壳聚糖是一种生物相容性和安全性比较高的抗感染材料，在子宫弱酸环境中易于生成大量含有氨基（NH²⁺），通过这些氨基与负电子结合来抑制细菌。此外，壳聚糖已被证明是高效的螯合物介质，具有较强的吸附能力，能够与金属离子络合，生成壳聚糖复合材料。通过壳聚糖与铜离子络合，能够调控材料中铜离子的释放速率，达到避孕和铜离子抗菌的目的。同时壳聚糖也具有促进血液凝固的作用，能够有效调节月经流量。因此本发明利用壳聚糖和铜离子络合，制成壳聚糖复合材料，并加入到高分子材料中，提高IUD高分子部件的抗感染性能，减少因IUD造成的疼痛、出血、炎症等副作用。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种用于节育器的抗感染材料，使用该材料制备的节育器具有良好的组织相容性，而且能够抑制常见细菌在节育器表面的定殖和生长，减少炎症。

本发明所要解决的第二个技术问题是用于节育器的抗感染材料的制备方法。

本发明所要解决的第三个技术问题是所述用于节育器的抗感染材料的应用。

为解决第一个技术问题，本发明采用的技术方案是提供一种用于节育器的抗感染材料，所述材料由壳聚糖复合材料与高分子材料均匀共混制得，所述壳聚糖复合材料与高分子材料的重量比为0.01%-60%。

优选地，所述壳聚糖复合材料与高分子材料的重量比为1%-40%；更优选地，所述壳聚糖复合材料与高分子材料的重量比为10%-30%；最优选地，所述壳聚糖复合材料与高分子材料的重量比为15%-20%。

优选地，所述壳聚糖复合材料是由壳聚糖材料与金属离子形成的络合物，所述络合物中金属离子占络合物总重量的1%-50%。优选地，所述络合物中金属离子占络合物总重量的5%-30%；更优选地，所述络合物中金属离子占络合物总重量的5%-15%；最优选地，所述络合物中金属离子占络合物总重量的8%-12%。

优选地，所述壳聚糖材料的脱乙酰度为50%-100%。

优选地，所述壳聚糖复合材料为粉末或纤维状材料。

优选地，所述金属离子选自铜离子、锌离子或银离子中的一种或几种。

优选地，所述高分子材料选自聚烯烃类或聚酯类材料。

本发明中壳聚糖复合材料所用的壳聚糖材料可以是由甲壳素脱乙酰基后获得的壳聚糖，也可以是进一步改性壳聚糖，包括但不限于羧甲基壳聚糖、烷基化壳聚糖中的一种或多种。

为解决第二个技术问题，本发明采用的技术方案是提供制备所述用于节育器的抗感染材料的方法，该方法包括如下步骤：将壳聚糖溶于酸溶液；加入无机盐充分搅拌形成壳聚糖络合物；加入碱溶液沉淀得到壳聚糖络合物；洗涤、干燥、粉碎或剪切即得壳聚糖复合材料；将壳聚糖复合材料与高分子材料经挤出机熔融共混即得用于节育器的抗感染材料。

优选地，所述酸溶液为PH值为1.0-6.0的稀盐酸或醋酸溶液，所述碱溶液为氢氧化钠溶液，所述无机盐选自无水硫酸铜、硝酸银或硫酸锌。

本发明还提供了该材料用于制备节育器的应用。

本发明的有益效果是：

1、本发明通过在节育器部件中加入壳聚糖复合材料后，部件表面能够抑制常见细菌在其表面定殖、生长。

2、本发明在高分子材料中加入了壳聚糖材料，利用壳聚糖材料良好的组织相容性，提高了节育器的组织相容性，减少子宫炎症现象及其分泌物，达到抑制细菌在节育器表面生长繁殖的目的。

3、本发明利用壳聚糖与铜离子、银离子、锌离子的络合作用，提高了壳聚糖复合材料的抗感染性能，从而达到抑制细菌在节育器表面生长繁殖的目的。

附图说明

图1为实施例1的粉末状壳聚糖复合材料；

图2为实施例1中经壳聚糖复合材料改性后，节育器及其高分子部件图；

图3为实施例1中壳聚糖复合材料改性高分子部件表面大肠杆菌的生长情况；

图4为实施例2的粉末状壳聚糖复合材料。

具体实施方式

下面结合附图及实施例对本发明进一步加以说明。

实施例1

称取1.0kg脱乙酰度为50%的壳聚糖，将其溶于PH为1.0的稀盐酸溶液中，使其充分溶解，然后加入0.01kg无水硫酸铜，充分搅拌使其充分溶于壳聚糖盐酸溶液中形成壳聚糖络合物，随后加入1.0mol/L氢氧化钠溶液沉淀出壳聚糖络合物，并用去离子水洗涤，减压或热风干燥、粉碎，最后形成粉末状壳聚糖复合物，如图1所示。

将0.6kg上述粉末壳聚糖复合物与1.0kg低密度聚乙烯进行物理混合，混合物经双螺杆挤出机进行熔融共混，制备出均匀混合的含壳聚糖复合物的低密度聚乙烯材料，然后注塑成型为TCuIUD用T型高分子部件，如图2所示，该高分子部件具有优异的抑菌性能，对白色念珠菌的抗菌率到99%，如图3所示，从而提高节育器（TCuIUD）的抗感染性能。

实施例2

称取1.0kg脱乙酰度为100%的壳聚糖，将其溶于PH为5.0的稀盐酸溶液中，使其充分溶解，然后加入2.0kg无水硫酸铜，充分搅拌使其充分溶于壳聚糖盐酸溶液中形成壳聚糖络合物，经溶液挤出成型、没有问题1.0mol/L氢氧化钠溶液洗涤、去离子水洗涤、剪切工序后获得壳聚糖络合物，减压或热风干燥后，最后形成纤维状壳聚糖复合物，如图4所示。

将1.0kg上述纤维状壳聚糖复合物与0.7kg低密度聚乙烯进行物理混合，混合物经双螺杆挤出机进行熔融共混，制备出均匀混合的含壳聚糖复合物的低密度聚乙烯材料，然后注塑成型为TCuIUD用T型高分子部件，该高分子部件具有优异的抑菌性能，对大肠杆菌的抗菌率为80%，从而提高节育器（TCuIUD）的抗感染性能。

实施例3

称取1.0kg脱乙酰度为50%的壳聚糖，将其溶于PH为5.0的稀盐酸溶液中，使其充分溶解，然后加入0.5kg硝酸银，充分搅拌使其充分溶于壳聚糖盐酸溶液中形成壳聚糖络合物，随后加入1.0mol/L氢氧化钠溶液沉淀出壳聚糖络合物，并用去离子水洗涤，减压或热风干燥、粉碎，最后形成粉末状壳聚糖复合物。

将0.01kg上述粉末壳聚糖复合物与1.0kg低密度聚乙烯进行物理混合，混合物经双螺杆挤出机进行熔融共混，制备出均匀混合的含壳聚糖复合物的低密度聚乙烯材料，然后注塑成型为TCuIUD用T型高分子部件，该高分子部件具有优异的抑菌性能，对白色念珠菌的抗菌率到99%，从而提高节育器（TCuIUD）的抗感染性能。

实施例4

称取1.0kg脱乙酰度为80%的壳聚糖，将其溶于PH为6.0的稀盐酸溶液中，使其充分溶解，然后加入0.1kg硫酸锌，充分搅拌使其充分溶于壳聚糖盐酸溶液中形成壳聚糖络合物，随后加入1.0mol/L氢氧化钠溶液沉淀出壳聚糖络合物，并用去离子水洗涤，减压或热风干燥、粉碎，最后形成粉末状壳聚糖复合物。

将0.1kg上述粉末壳聚糖复合物与1.0kg低密度聚乙烯进行物理混合，混合物经双螺杆挤出机进行熔融共混，制备出均匀混合的含壳聚糖复合物的低密度聚乙烯材料，然后注塑成型为TCuIUD用T型高分子部件，该高分子部件具有优异的抑菌性能，对金黄色葡萄球菌抗菌率到90%，从而提高节育器（TCuIUD）的抗感染性能。

实施例5

称取1.0kg脱乙酰度为60%的羧甲基壳聚糖，将其溶于PH为2.0的稀盐酸溶液中，使其充分溶解，然后加入0.01kg硝酸银，充分搅拌使其充分溶于壳聚糖盐酸溶液中形成壳聚糖络合物，随后加入1.0mol/L氢氧化钠溶液沉淀出壳聚糖络合物，并用去离子水洗涤，减压或热风干燥、粉碎，最后形成粉末状壳聚糖复合物。

将0.01kg上述粉末壳聚糖复合物与1.0kg低密度聚乙烯进行物理混合，混合物经双螺杆挤出机进行熔融共混，制备出均匀混合的含壳聚糖复合物的低密度聚乙烯材料，然后注塑成型为TCuIUD用T型高分子部件，该高分子部件具有优异的抑菌性能，对表皮葡萄球菌的抗菌率到99%，从而提高节育器（TCuIUD）的抗感染性能。

实施例6

称取1.0kg脱乙酰度为98%的壳聚糖，将其溶于0.1mol/L稀盐酸溶液中，使其充分溶解，经1.0mol/L氢氧化钠溶液洗涤、去离子水洗涤、减压或热风干燥、粉碎等工序后，最后形成粉末状壳聚糖复合物。

将0.6kg上述纤维状壳聚糖复合物与0.4kg低密度聚乙烯进行物理混合，混合物经双螺杆挤出机进行熔融共混，制备出均匀混合的含壳聚糖复合物的低密度聚乙烯材料，然后注塑成型为TCuIUD用T型高分子部件，该高分子部件具有优异的抑菌性能，对白色念珠菌的抗菌率为50%，从而提高节育器（TCuIUD）的抗感染性能。

实施例7

称取1.0kg脱乙酰度为60%的乙烯基壳聚糖，将其溶于PH为6.0的稀盐酸溶液中，使其充分溶解，然后加入0.05kg硫酸铜，充分搅拌使其充分溶于壳聚糖盐酸溶液中形成壳聚糖络合物，随后加入1.0mol/L氢氧化钠溶液沉淀出壳聚糖络合物，并用去离子水洗涤，减压或热风干燥、粉碎，最后形成粉末状壳聚糖复合物。

将0.8kg上述粉末壳聚糖复合物与1.0kg低密度聚乙烯进行物理混合，混合物经双螺杆挤出机进行熔融共混，制备出均匀混合的含壳聚糖复合物的低密度聚乙烯材料，然后注塑成型为TCuIUD用T型高分子部件，该高分子部件具有优异的抑菌性能，对肺炎克雷伯菌的抗菌率到99%，从而提高节育器（TCuIUD）的抗感染性能。

图3表示的是由实施例1制备的壳聚糖复合材料改性高分子部件表面大肠杆菌生长情况，左图为改性前，右图为改性后。可以看到，在使用壳聚糖复合材料制备的节育器表面，大肠杆菌的生长情况明显受到抑制。

显然，本发明的上述实施例仅仅是为清楚地说明本发明所作的举例，而并非是对本发明的实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无法对所有的实施方式予以穷举。凡是属于本发明的技术方案所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本发明的保护范围之列。

Claims

1.一种用于节育器的抗感染材料，其特征在于：所述材料由壳聚糖复合材料与高分子材料均匀共混制得，所述壳聚糖复合材料与高分子材料的重量比为0.01%-60%；优选地，所述壳聚糖复合材料与高分子材料的重量比为1%-40%；更优选地，所述壳聚糖复合材料与高分子材料的重量比为10%-30%；最优选地，所述壳聚糖复合材料与高分子材料的重量比为15%-20%。

2.根据权利要求1所述的用于节育器的抗感染材料，其特征在于：所述壳聚糖复合材料是由壳聚糖材料与金属离子形成的络合物，所述络合物中金属离子占络合物总重量的1%-50%；优选地，所述络合物中金属离子占络合物总重量的5%-30%；更优选地，所述络合物中金属离子占络合物总重量的5%-15%；最优选地，所述络合物中金属离子占络合物总重量的8%-12%。

3.根据权利要求2所述的用于节育器的抗感染材料，其特征在于：所述壳聚糖材料的脱乙酰度为50%-100%。

4.根据权利要求3所述的用于节育器的抗感染材料，其特征在于：所述壳聚糖复合材料为粉末或纤维状材料。

5.根据权利要求4所述的用于节育器的抗感染材料，其特征在于：所述金属离子选自铜离子、锌离子或银离子中的一种或几种。

6.根据权利要求5所述的用于节育器的抗感染材料，其特征在于：所述高分子材料选自聚烯烃类或聚酯类材料。

7.如权利要求1-6任一项所述用于节育器的抗感染材料的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：将壳聚糖溶于酸溶液；加入无机盐充分搅拌形成壳聚糖络合物；加入碱溶液沉淀得到壳聚糖络合物；洗涤、干燥、粉碎或剪切即得壳聚糖复合材料；将壳聚糖复合材料与高分子材料经挤出机熔融共混即得用于节育器的抗感染材料。

8.根据权利要求7所述的用于节育器的抗感染材料的制备方法，其特征在于：所述酸溶液为PH值为1.0-6.0的稀盐酸或醋酸溶液，所述碱溶液为氢氧化钠溶液，所述无机盐选自无水硫酸铜、硝酸银或硫酸锌。

9.如权利要求1-6任一项所述的用于节育器的抗感染材料制备节育器的应用。