CN108451896B - 一种用于控制动物卵泡发育和防治生殖道炎症的装置和制备方法 - Google Patents

一种用于控制动物卵泡发育和防治生殖道炎症的装置和制备方法 Download PDF

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Abstract

本发明提供一种控制动物卵泡发育和防治生殖道炎症的装置和制备方法。该装置内部是尼龙支架，支架外部包裹有混入雌激素、孕激素和抗菌肽的缓释材料层；所述装置具有连接部和两个长臂，两长臂的底端分别与连接部相连，并且两长臂间形成一定的夹角；在长臂处的缓释材料层隆起形成若干有序排列的片状结构。本发明将药物按照一定比例与硅橡胶原料混合，通过低温硫化成形后，与高分子材料支架形制成专门的阴道埋植栓。与硅橡胶结合的药物可以长时间(10天以上)缓慢释放，达到有效控制动物卵泡发育，并预防和治疗阴道、子宫炎症。本发明所用材料无毒无害、质地光滑柔软，与动物组织有很好的相容性；发明装置的放入和取出操作简单。

Description

一种用于控制动物卵泡发育和防治生殖道炎症的装置和制备 方法
技术领域
本发明属于畜牧兽医的动物繁殖领域，旨在提供一种用于控制动物卵泡发育和防治生殖道炎症的阴道埋植装置及其制备方法。
背景技术
我国是养羊、养猪和养鹿大国。目前，绵羊和山羊的总存栏数接近4亿只，猪的存栏数为4.8亿头，鹿的饲养量超过60万只左右。随着产业结构的调整和环保要求的提高，集约化和规模化饲养良种已逐渐成为主流。与之相应，繁殖控制技术及产科疾病防控的需求迅速增加。例如，母羊和母猪的同期发情、排卵调控和定时人工授精技术可以减少群体空怀时间，缩短产羔(仔)间隔，快速扩繁优秀种羊(猪)，提高产品质量和数量，加快新品种的培育速度，降低饲养成本，利于生产管理，提高经济效益。同样，随着人们保健意识的增强，鹿产品的需求直线上升，相关繁殖技术的需求也十分迫切。但是，随着饲养方式的改变和人工授精技术的推广，因繁殖技术操作不规范和动物免疫能力下降而导致的产科疾病，如阴道炎和慢性子宫内膜炎等，在逐年上升，有的养殖场发病率高达40％-50％，严重影响了优秀母畜的使用年限和养殖场的繁殖效率，给相关产业带来巨大经济损失。
通过阴道缓释装置，调控动物卵泡发育的药物直接被生殖道黏膜吸收而进入血液，调控动物发情状态；而抑制病原微生物生长繁殖的药物可释放在阴道、子宫颈和子宫粘液中，较长时间、直接杀灭有害病原体，达到预防和治疗生殖道疾病目的。装置被取出以后，药物在体内残留很少，是一种非常安全、简便的给药方式。
目前，在国内外市场上，仅有用于绵(山)羊发情控制的阴道栓，性能可靠的主要有澳大利亚生产的阴道海绵栓和新西兰生产的阴道橡胶栓。前者是把海绵材料按照羊阴道大小，制成圆柱形，利用海绵空吸附药物，利用海绵弹性固定在阴道内，吸附的药物主要是醋酸氟孕酮；后者利用“T“塑料支架固定，外被橡胶材料，内含的缓释药物主要是孕酮和醋酸氟孕酮。其共同作用目的是通过孕激素缓释使动物体内的孕激素维持在较高水平，从而抑制卵泡发育。两种栓的结构和负载药物不同，效果也存在差别。但是，两者都存在一些缺点。海绵栓在制作过程中，先用海绵吸附药物溶液，然后烘干以去除药物溶剂，最终把药物固定在栓里。这样容易造成药物在栓体内分布不均，同时，吸附在海绵中心部分的药物很难扩散出来，药物利用率低。大量的实验表明，其药物利用率只有硅胶栓的20％～30％。另外，海绵材料质地较硬，与生殖道黏膜的相容性较差，大部分(70％左右)羊在埋植1周左右，出现严重炎症反应，影响羊健康和配种受胎率。新西兰生产的羊硅胶栓，由于支架为“T”形结构且质地坚硬，缺乏弹性，埋栓后也容易造成母羊生殖道黏膜损伤，特别是阴道较小的山羊和青年母羊应激反应大，容易引起阴道感染，影响配种受胎率。
最近的研究表明，成年动物体内合理的雌激素和孕激素比例，能显著影响卵泡发育和发情状态，以及排出卵子的质量，进而影响配种率和受胎率。但是，目前的阴道栓仅通过提高孕激素来抑制卵泡发育，这可能影响卵子质量和最终的配种受胎率。在孕激素栓中添加一定量的雌激素可以有效控制动物体内两种激素的比例，提高同期发情和排卵效果。
传统抗生素治疗易引起动物体内耐药菌的产生，这将给动物疾病治疗和人类健康带来严重威胁。抗菌肽是动物机体内产生的一类小分子寡肽类物质，它们通过直接作用病原微生物的膜结构，使之崩解而达到杀菌或抑菌目的。同时，这类分子还可以通过调节免疫系统，增强动物对疾病的抵抗能力。抗菌肽作用谱很广，不仅能杀灭细菌和真菌，还能抑制病毒和寄生虫的繁殖。抗菌肽在中性和弱酸环境中有较强的抗菌效果，阴道穹窿部是其发挥生理作用的理想环境之一。因此，将抗菌肽、雌激素、孕激素和缓释材料制备成生殖道栓不仅能有效抑制病原微生物的繁殖，还能控制动物的卵泡发育，提高配种受胎率。
发明内容
针对目前羊用阴道栓的缺陷和最新的研究进展，本发明提供一种能有效控制绵羊、山羊、猪和鹿等动物卵泡发育和防治生殖道疾病的装置及其制备方法。其主要内容是将雌激素、孕激素和抗菌肽按一定比例与硅橡胶原料混合，通过低温硫化将混合物固化在尼龙支架上，制备成“V”形阴道栓。栓的底端为半圆形，两臂为直线形，整体结构由骨架和硅橡胶涂层构成，两臂外缘由硅橡胶半圆片构成(具体结构与性状见图1)。骨架为轻质、无毒而弹性强的尼龙材料制成；外被医用级硅橡胶和药物混合材料。骨架在体内为栓固定提供支撑力和为硅橡胶附着提供载体；硅橡胶是药物缓释载体，并起辅助固定作用。此栓放入动物阴道后，借助骨架和圆片弹力，被固定在阴道穹窿部位；硅胶包层和圆片内含微孔，能将混入药物缓慢释放；底部可以栓系绳线，易于栓体取出。
本发明所述的一种用于控制动物卵泡发育和防治生殖道炎症的装置，该装置内部是尼龙支架，支架外部包裹有混入雌激素、孕激素和抗菌肽的缓释材料层；所述装置具有连接部和两个长臂，两长臂的底端分别与连接部相连，并且两长臂间形成一定的夹角；在长臂处的缓释材料层隆起形成若干有序排列的片状结构。
具体地，所述连接部可以为圆弧形或其他形状。
所述片状结构优选为半圆形，这些片状结构垂直于长臂的延伸方向，在长臂上有序排列。
进一步地，所述长臂由一长方体及其圆润的顶端组成。
本发明装置的具体尺寸可根据需要设计，作为一个具体的方案，可以是：长方体的尺寸为上方大下方小，上方长0.40cm，宽0.40cm，下方长0.30cm，宽0.20cm；长臂的臂内侧和臂外侧尺寸不同，分别为4.00cm，和3.50cm；两臂间夹角为95°，连接部为圆弧环，两臂经圆弧环连接，环体直径为0.25mm；圆弧的弧度为265°，圆弧外半径为0.80cm，内半径为0.55cm。
本发明的装置为一体式。
本发明的装置可以在连接部设置有拉绳。
本发明还公开开一种用于控制动物卵泡发育和防治生殖道炎症的装置的制备方法，包括以下步骤：
(1)根据设计尺寸，利用支架模具和尼龙材料，制备内部尼龙支架。
(2)将孕激素、雌激素、抗菌肽按一定比例添加到硅胶原料中，熔炼混匀；
(3)将尼龙支架和步骤(2)得到的硅胶放入成形模具中，在120℃左右硫化成形；
(4)经环氧乙烷或γ-射线灭菌、包装。
所述步骤(2)中，孕激素、雌激素、抗菌肽分别按照硅胶原料质量的6％～12％，0.4％～1.0％，1％～3％添加到硅胶原料中。
需要设置拉绳时，可在步骤(4)前，在底部拴系软线。
本发明的有益效果体现在：
1.孕激素、雌激素和抗菌肽按照一定比例添加到硅胶中。其中孕激素包括醋酸氟孕酮、醋酸甲孕酮，醋酸甲地孕酮和黄体酮等，添加量为6％～12％；雌激素包括戊酸雌二醇、17β-雌二醇、苯甲酸雌二醇、雌二醇等，其添加量为孕激素的1/10～1/15；抗菌肽主要包括α-防御素、β-防御素3和E-多聚赖氨酸等，添加量为1％～3％。
2.雌激素、孕激素和抗菌肽三类药物添加到医用级二甲基硅氧烷中混匀，然后低温(120℃左右)硫化成胶并附着在尼龙支架上。抗菌肽也可以在硅胶成形后直接涂抹在硅胶表面，形成抗菌肽涂层。
3.栓两臂间的开张角度借助尼龙骨架的超强弹力随动物阴道大小而变化，一方面能防止栓体滑落，另一方面不会对动物阴道黏膜造成伤害，可以用于山羊、绵羊、猪和鹿等动物。
4.支架材料轻便、无毒、无害，动物的应激反应小。
5.硅橡胶与药物在常温下充分熔炼，低温硫化，最大限度保证了药效。
6.两臂外缘由硅橡胶半圆片构成，增大了硅胶与动物体的接触面积，不仅增加药物的释放效率，还能辅助固定栓体作用。
7.栓体外被材料为医用级硅橡胶，其柔软、光滑且无毒、无味，与动物体组织不粘连，不会引起炎症反应，另外还具有抗凝血作用。因此，栓体在埋植后不会损伤动物阴道黏膜。
8.药物释放效率高，用药量少。
9.栓体使用后可以回收利用，不会对环境产生污染，绿色、环保。
10.此栓不仅能用于控制卵泡发育，还可用于生殖道疾病的治疗。
本发明能高效控制动物卵泡发育；能高效防治动物生殖道感染；放置和取栓操作简单，动物的应激反应小；成本低廉。
附图说明
图1本发明装置照片。
图2本发明装置支架示意图。
图3本发明装置示意图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明的具体实施方案作进一步的说明。
实施例一：
本发明装置实物照片如图1，：
本装置由圆弧和两长臂构成，内部是医用尼龙支架，外部是混入雌激素、孕激素和抗菌肽的缓释材料。
1.内部支架的形态和尺寸见图2，支架包括圆弧状连接部1和两长臂2。
(1)支架长臂：由一长方体及其圆润的顶端组成。其中长方体的尺寸为上方大下方小，上方长0.40cm，宽0.40cm，下方长0.30cm，宽0.20cm。臂长的臂内侧和臂外侧尺寸不同，分别为L1＝4.00cm，和L2＝3.50cm。两臂间夹角α为95°，两臂经圆弧环连接，环体直径为0.25mm。
(2)支架圆弧：圆弧的弧度为265°，圆弧外半径r1为0.80cm，内半径r2为0.55cm。
2.本发明装置外形见图3。在长臂2处的缓释材料层隆起形成若干有序排列的片状结构3。
内部支架外包裹一层厚度约0.20cm的固化医用硅橡胶与药物混合物成为本发明装置。此医用硅橡胶与药物混合物与图3所示片状结构3(半圆型硅橡胶片)是同一材料，被整体按照模具固化在内部支架上。
(1)支架臂：支架臂由一长方体及其圆润的顶端组成。其中长方体的尺寸为上方大，下方小，上方长0.60cm，宽0.60cm，下方长0.5cm，宽0.40cm。臂内侧和臂外侧长度不同，分别为L3＝4.20cm和L4＝3.70cm。每臂外侧由8个直径为1.10cm的半圆形含药硅橡胶片构成，间距0.20cm,厚0.20cm。
(2)支架圆弧：圆弧的弧度为265°，圆弧外半径r3为1.00cm，内半径r4为0.55cm。
3.制备方法
(1)根据设计尺寸，利用模具和尼龙材料，生产内部支架。
(2)将孕激素、雌激素、抗菌肽等分别按照6％～12％，0.4％～1.0％，1％～3％添加到硅胶原料中，熔炼混匀。
(3)将支架和硅胶放入成形模具中，在120℃左右硫化成形。
(4)在圆弧底部拴系8-15cm尼龙软线。
(5)经环氧乙烷或γ-射线灭菌、包装。
应用例一：
在内蒙古赤峰地区，选择繁殖力正常、年龄在2-4岁的空怀乌珠穆沁绵羊1000只，草场放牧。在6-7月份，将羊群随机分为两组，一组为440只，放入澳大利亚生产的阴道海绵栓，另一组为560只，放入本发明装置，12天后将栓全部取出，同时注射eCG 400IU。取栓时，栓表面带有红色浑浊液体，并发出异味，视为阴道炎症。24小时后，用公羊试情，接受爬跨的母羊视为发情。12小时后，用鲜精进行人工授精，间隔为12小时后再输精一次，每次输精量为0.3ml,总有效精子数在2亿以上。配种后30天经B超检查，确定妊娠状态，统计受胎率。实施后的结果如表1。从结果来看，本发明的装置实施后的发情率、阴道炎症发病率和情期受胎率显著或极显著高于进口海绵栓。
表1.澳大利亚海绵栓和本发明装置在内蒙乌珠穆沁羊中的应用应用效果
组别 实验羊数 发情羊数(％) 阴道炎症发病率(％) 情期受胎率(％)
进口海绵栓 440 56.8<sup>A</sup>(250) 75.5<sup>A</sup>(332) 63.6<sup>a</sup>(159)
本发明装置 560 96.4<sup>B</sup>(540) 1.2<sup>B</sup>(7) 85.7<sup>b</sup>(463)
上标A,B的百分率间差异极显著(P<0.01),a,b的百分率间差异显著(P<0.05)，百分率间差异用X2检验。
应用例二：
在江苏地区，选择繁殖力正常、年龄在2-4岁的湖羊105只，舍饲。在10-11月份，将羊群随机分为两组，一组为52只，放入新西兰生产的阴道海绵栓，另一组为53只，放入本发明装置，12天后将栓全部取出，同时注射eCG 400IU。取栓时，栓表面带有红色浑浊液体，并发出异味，视为阴道炎症。24小时后，用公羊试情，接受爬跨的母羊视为发情。12小时后，用鲜精进行人工授精，间隔为12小时后再输精一次，每次输精量为0.3ml,总有效精子数在2亿以上。配种后30天经B超检查，确定妊娠状态，统计受胎率。实施后的结果如表2。从结果来看，本发明的装置实施后的发情率、阴道炎症发病率和情期受胎率显著或极显著高于进口海绵栓。
表2.新西兰海绵栓和本发明装置在江苏湖羊中的应用效果
组别 实验羊数 发情羊数(％) 阴道炎症发病率(％) 情期受胎率(％)
进口海绵栓 52 76.9<sup>a</sup>(40) 73.1<sup>A</sup>(38) 65.0<sup>a</sup>(26)
本发明装置 53 94.3<sup>b</sup>(50) 1.9<sup>B</sup>(1) 86.0<sup>b</sup>(43)
上标A,B的百分率间差异极显著(P<0.01),a,b的百分率间差异显著(P<0.05)，百分率间差异用X2检验。

Claims (5)

1.一种用于控制动物卵泡发育和防治生殖道炎症的装置，其特征在于，该装置内部是尼龙支架，支架外部包裹有混入雌激素、孕激素和抗菌肽的缓释材料层；所述装置具有连接部和两个长臂，两长臂的底端分别与连接部相连，并且两长臂间形成一定的夹角；在长臂处的缓释材料层隆起形成若干有序排列的片状结构；所述连接部为圆弧形；所述片状结构为半圆形；所述长臂由一长方体及其圆润的顶端组成；长方体的尺寸为上方大下方小，上方长0.40cm，宽0.40cm，下方长0.30cm，宽0.20cm；长臂的臂内侧和臂外侧尺寸不同，分别为4.00cm，和3.50cm；两臂间夹角为95°，连接部为圆弧环，两臂经圆弧环连接，环体直径为0.25mm；圆弧的弧度为265 °，圆弧外半径为0.80cm，内半径为0.55cm；内部支架外包裹一层厚度0.20cm的固化医用硅橡胶与药物混合物；每臂外侧由8个直径为 1.10cm的半圆形含药硅橡胶片构成，间距0.20cm, 厚0.20cm。
2.根据权利要求1所述的用于控制动物卵泡发育和防治生殖道炎症的装置，其特征在于，该装置为一体式。
3.根据权利要求1所述的用于控制动物卵泡发育和防治生殖道炎症的装置，其特征在于，连接部设置有拉绳。
4.一种用于控制动物卵泡发育和防治生殖道炎症的装置的制备方法，其特征在于包括以下步骤：
（1）根据设计尺寸，利用支架模具和尼龙材料，制备内部尼龙支架；
（2）将孕激素、雌激素、抗菌肽按一定比例添加到硅胶原料中，熔炼混匀；
（3）将尼龙支架和步骤（2）得到的硅胶放入成形模具中，在120oC硫化成形；
（4）经环氧乙烷或γ-射线灭菌、包装。
5.根据权利要求4所述的制备方法，其特征在于，孕激素、雌激素、抗菌肽分别按照硅胶原料质量的6%～12%，0.4%～1.0%，1%～3%添加到硅胶原料中。
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