专利名称：载药纳米复合材料无支架型宫内节育器的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种宫内节育器具，具体为一种载有吲哚美辛的纳米复合材料无支架型宫内节育器。
背景技术：
宫内节育器(IUD)是国内外广泛采用的一种避孕器具。由于其具有长期、安全、有效、简便而可逆等优点，受到世界上广大发展中国家特别是中国育龄女性的欢迎。我国现在每年有1500～1600万育龄女性，加上一些其他使用者，每年的市场需求在2000万套左右，并且在持续以5％的速度增长，预计到2015年达到顶峰。因此，研制长效、安全的避孕器具在我国具有非常重要的意义。
宫内节育器大致分为惰性IUD和活性IUD两大类。惰性IUD的最大缺点是带器妊娠率高，自1990年起已逐步停止生产，目前已被淘汰。取而代之的是活性IUD。活性IUD又主要分为带活性金属的IUD、药物缓释型IUD和带铜载药型IUD，其中以带铜活性IUD效果最佳，因此它成为国内外研究最多、使用最广泛的IUD，而带铜载药型IUD是今后IUD研究和发展的一个方向。
带铜活性IUD和带铜载药型IUD的避孕效果可以媲美于绝育手术，这是不容置疑的，但它们置入人体后存在的一系列副作用是人们一直希望解决问题。这些副作用包括置器后引起的不适、疼痛、出血、月经紊乱及并发症如盆腔炎等。
传统的带铜活性IUD和带铜载药型IUD都使用块体铜，使用形式为铜丝或铜套，它们的腐蚀产物中有效的Cu2+只有1/3左右，而Cu2(OH)2·CO3、Cu(OH)2等无效产物达到了2/3。
其次，传统的带铜活性IUD和带铜载药型IUD在植入人体子宫初期，存在着金属铜离子的“爆释”现象，而过量释放的Cu2+加剧了子宫内膜组织的损伤、炎症等程度，导致女性使用者出现下腹不适甚至疼痛、经血量明显增多等副作用。
第三，传统的带铜活性IUD带铜载药型IUD在长期使用过程中，会产生铜腐蚀后表面变粗糙、CaCO3在其表面聚集形成结石、铜丝或铜套腐蚀断裂或剥落等现象，增加了对子宫内膜组织的刺激和损伤而导致异常炎症和出血等问题。
发明内容
本发明的目的在于消除或减轻传统的带铜活性IUD和带铜载药型IUD存在的一系列副作用问题，提供一种载药纳米复合材料无支架型宫内节育器。该节育器提高了Cu2+的有效转换率，消除了金属铜离子的“爆释”现象，改善了生物相容性，增强了抗菌杀菌和消炎止血功能，减少了对子宫内膜组织的刺激和损伤，其副作用小。
本发明提供的一种载药纳米复合材料无支架型宫内节育器，含有活性物质的管体用非生物降解的手术线串联连接，并将首尾两端的管体固定于该手术线上，并在节育器的头部设有将其固定于宫底肌层的手术结，其特征在于所述管体为复合材料管，复合材料管的制备材料包括纳米金属粒子、吲哚美和低密度聚乙烯或者硅橡胶；纳米金属粒子与低密度聚乙烯的重量比为1∶398-100∶60，吲哚美辛与纳米金属粒子的重量比为40∶1-1∶6945；纳米金属粒子为铜纳米粒子，或铜和锌或/和银相互固溶形成的纳米粒子，或铜和锌或/和银的纳米粒子的机械混合物。
上述复合材料管为纳米复合材料管，纳米复合材料管由低密度聚乙烯、纳米金属粒子与吲哚美辛直接混合制备而成，其中纳米金属粒子与低密度聚乙烯的重量比为1∶198-5∶3，吲哚美辛与纳米金属粒子的重量比为40∶1-1∶100。或者复合材料管由纳米材料管和含药材料管混合串接而成，纳米材料管由低密度聚乙烯与纳米金属粒子混合制备而成，宫内节育器中纳米金属粒子与低密度聚乙烯的重量比为1∶398-25∶33；含药材料管由吲哚美辛与低密度聚乙烯混合而成，含药材料管中吲哚美的重量百分比为0.5-20％。复合材料管还可以为包覆吲哚美辛药膜的纳米材料管，纳米材料管由低密度聚乙烯与纳米金属粒子混合制备而成，纳米金属粒子与低密度聚乙烯的重量比为1∶199-1∶1；吲哚美辛药膜由吲哚美辛和药膜基材制成，药膜中吲哚美辛重量百分比为0.5-30％，药膜厚度为30-100um，药膜基材主要由壳聚糖和聚乙烯醇组成，壳聚糖和聚乙烯醇的配比为1∶2.5-1∶12.5。
由纳米铜和纳米锌组成的纳米金属粒子中，锌的重量百分比为0.5-10％；由纳米铜和纳米银组成的纳米金属粒子中，银的重量百分比为0.5-10％；由纳米铜、纳米锌和纳米银组成的纳米金属粒子中，银和锌的总重量百分比为0.5-10％。单个复合材料管的尺寸为内径0.30～1.2mm、外径1.5～4.5mm、长度3～7mm。其优选的范围为内径0.50～1.0mm、外径2.0～3.0mm、长度4～6mm。纳米金属粒子与低密度聚乙烯的重量比的优选值为7∶10-6∶71，吲哚美辛与纳米金属粒子的重量比的优选值为1∶1-1∶278。
相对于传统的带铜活性IUD和带铜载药型IUD，本发明提供的载药纳米复合材料无支架型宫内节育器具有以下独特优势(1)、利用纳米粒子的尺寸响应，大幅提高IUD中有效活性金属铜的利用率，在相同设计寿命情况下可以大幅减轻IUD的重量，IUD的重量越轻，其对子宫内膜的压迫和损伤越小，从而减轻置器后带来的异物感、疼痛和出血等。传统的带铜活性IUD和带铜载药型IUD都使用块体铜，使用形式为铜丝或铜套，它们的腐蚀产物中有效的Cu2+只有1/3左右，而Cu2(OH)2·CO3、Cu(OH)2等无效产物达到了2/3。而该新型IUD由于使用的是铜的纳米颗粒，它们几乎是100％地转换成有效的Cu2+，从而大幅减轻IUD的重量。
(2)、传统的带铜活性IUD和带铜载药型IUD在植入人体子宫初期，存在着金属铜离子的“爆释”现象，而过量释放的Cu2+加剧了子宫内膜组织的损伤、炎症等程度，导致女性使用者出现下腹不适甚至疼痛、经血量明显增多等副作用。而该新型IUD不但可以避免铜离子的爆释，还可以对铜离子的释放量进行控制，可以达到保证避孕效果的同时减轻出血等副作用问题。
(3)、传统的带铜活性IUD带铜载药型IUD在长期使用过程中，会产生铜腐蚀后表面变粗糙、CaCO3在其表面聚集形成结石、铜丝或铜套腐蚀断裂或剥落等现象，增加了对子宫内膜组织的刺激和损伤而导致异常炎症和出血等问题。而我们研制的新型IUD则具有自洁功能，即不在IUD表明沉积任何腐蚀产物，完全消除了传统的带铜活性IUD和带铜载药型IUD由此带来的各种副作用。
(4)、在新型IUD中添加的纳米银和纳米锌，可以进一步加强IUD的抗菌、杀菌能力，从而消除和避免在置器过程中带入的病菌所引起的盆腔炎等并发症，同时还可以补充人体必需的微量锌元素。
(5)、该新型IUD中添加的吲哚美辛或包覆的吲哚美辛药膜，可以缓慢释放吲哚美辛药物，而吲哚美辛为前列腺素PC合成酶抑制剂，可抑制PC的合成和PC受体，并能提高膜细胞溶酶体膜的稳固性，减轻Cu2+对子宫内膜的影响，使置器后子宫内膜接近于正常生理状态。同时吲哚美辛本身具有消炎作用，能减弱宫腔生化环境的改变，从而减轻IUD机械刺激引起的子宫内膜水肿、充血，间接促进内膜修复，有助于减少出血，减轻疼痛。另外消炎痛还能通过降低子宫平滑肌的过度兴奋来减少驱出IUD的动力。
(6)、采用无支架形态，更符合人体子宫的形态学和动力学要求。
(7)、该新型IUD中各中添加成分共同产生的效果不仅仅是单独作用效果的叠加，它们还具有相互影响的作用，例如加入的吲哚美辛，可以减轻Cu2+对子宫内膜的影响，反过来又可以使IUD的Cu2+释放量适当增大，在消除或减轻副作用的同时进一步加强避孕效果等。
图1为载药纳米复合材料无支架型宫内节育器结构示意图；图2为复合材料管的结构示意图，其中2.1为主视图，2.2为侧视图；图3为包覆有吲哚美辛药膜的复合材料管的结构示意图，其中3.1为主视图，3.2为侧视图。
具体实施例方式
如图所示，复合材料管3由采用非生物降解的聚丙烯手术缝合线或聚乙烯手术线4串联连接，并将首尾两端的复合材料管用手术结或固定卡箍2固定于该手术线上。在节育器的头部设有将其固定于宫底肌层的手术结1。
复合材料管的制备材料包括纳米金属粒子、吲哚美和低密度聚乙烯或者硅橡胶；纳米金属粒子与低密度聚乙烯的重量比为1∶398-100∶60，吲哚美辛与纳米金属粒子的重量比为40∶1-1∶6945；纳米金属粒子为铜纳米粒子，或铜和锌或/和银相互固溶形成的纳米粒子，或铜和锌或/和银的纳米粒子的机械混合物。
复合材料管3可以是由低密度聚乙烯(或者硅橡胶)、纳米金属粒子与吲哚美辛直接混合而制备的纳米复合材料管串连而成，其中纳米金属粒子与低密度聚乙烯的重量比为1∶198-5∶3，吲哚美辛与纳米金属粒子的重量比为40∶1-1∶100。
复合材料管3也可以是由纳米材料管和含药材料管混合串接而成。纳米材料管由低密度聚乙烯(或者硅橡胶)与纳米金属粒子混合制备而成，含药材料管由吲哚美辛与低密度聚乙烯(或者硅橡胶)直接混合制备而成，纳米金属粒子与低密度聚乙烯的重量比为1∶398-25∶33；含药材料管中吲哚美辛的重量百分比为0.5～20％。
复合材料管3还可以是由包覆有吲哚美辛药膜32的纳米材料管31串接而成。纳米材料管31由低密度聚乙烯(或者硅橡胶)与纳米金属粒子混合制备而成，纳米金属粒子与低密度聚乙烯的重量比为1∶199-1∶1。吲哚美辛药膜32采用壳聚糖、聚乙烯醇和吲哚美辛等材料来制备，药膜中吲哚美辛含量为0.5-30wt.％，药膜厚度为30-100um。
复合材料管3中，纳米金属粒子的重量百分比为0.5-50％，纳米金属粒子可以是单纯的铜纳米粒子，也可以是铜和锌或/和银相互固溶形成的纳米粒子，还可以是铜和锌或/和银的纳米粒子的机械混合物。其中，由纳米铜和锌组成的纳米金属粒子中，锌的重量百分比为0.5-10％；由纳米铜和银组成的纳米金属粒子中，银的重量百分比为0.5-10％；由纳米铜、锌和银组成的纳米金属粒子中，银和锌的总重量百分比为0.5-10％。
本发明中，采用低密度聚乙烯作为基材的技术效果明显优于采用硅橡胶作为基材的技术效果。
复合材料管的尺寸为内径0.30～1.2mm、外径1.5～4.5mm、长度3～7mm，其优选范围为内径0.50～1.0mm、外径2.0～3.0mm、长度4～6mm。其串连方式与现有的无支架型IUD类似。
下面结合实例对本发明作进一步的说明。实施例所涉及的纳米金属粒子均采用激光—感应复合加热法[Xie CS，Hu JH，Wu R，Xia H.Nanostruct.Mater.11(1999)1061-1066]制备，其粒径在1-100nm间。吲哚美辛药物为化学试剂级。
实施例1载药纳米复合材料无支架型宫内节育器由硅橡胶、纳米金属粒子与吲哚美辛直接混合制备而成的纳米复合材料管串接而成。
称取10g纳米铜粒子、35g医用级硅橡胶与5.0g化学试剂级吲哚美辛，采用预混、共混、挤压或压注或注塑等方法，制备出内径0.6mm、外径2.5mm、纳米铜含量20wt.％、吲哚美辛含量10％的纳米复合材料管，并切分成4.8mm左右的小段。
用医用聚乙烯手术线串联连接6个纳米复合材料管(外表面积约为220mm2)，在手术线的头部打一个将宫内节育器固定于宫底肌层的手术节，并用手术结或固定卡箍将纳米复合材料管的首尾两端固定于医用聚乙烯手术线上，即制备成一个载药纳米复合材料无支架型宫内节育器。
实施例2-7载药纳米复合材料无支架型宫内节育器由低密度聚乙烯、纳米金属粒子与吲哚美辛直接混合制备而成的纳米复合材料管串接而成实施例2称取0.25g纳米铜粒子、39.75g医用级低密度聚乙烯粉与10.0g化学试剂级吲哚美辛，采用预混、共混、挤压或压注或注塑等方法，制备出内径0.30mm、外径1.5mm、纳米铜含量0.5wt.％、吲哚美辛含量20.0％的纳米复合材料管，并切分成7mm左右的小段(纳米金属粒子与低密度聚乙烯的重量比为1∶159，吲哚美辛与纳米金属粒子的重量比为40∶1)。
用医用聚乙烯手术线串联连接6个纳米复合材料管(外表面积约为220mm2)，在手术线的头部打一个将宫内节育器固定于宫底肌层的手术节，并用手术结或固定卡箍将纳米复合材料管的首尾两端固定于医用聚乙烯手术线上，即制备成一个载药纳米复合材料无支架型宫内节育器。
实施例3-7纳米复合材料管的成分与尺寸见表一。将含吲哚美辛纳米复合材料管制作成载药纳米复合材料无支架型宫内节育器的其余实施例均采用与实施例2相同的制作方法，制作出的载药纳米复合材料无支架型宫内节育器。
表1
注表1中A为纳米金属粒子与低密度聚乙烯的重量比，B为吲哚美辛与纳米金属粒子的重量比。
实施例8-13载药纳米复合材料无支架型宫内节育器由纳米材料管和含药材料管混合串接而成实施例8首先称取0.25g纳米铜粒子与49.75g医用级低密度聚乙烯粉，采用预混、共混、挤压或压注或注塑等方法，制备出合内径0.30mm、外径1.5mm、纳米铜含量0.5wt.％的纳米材料管，并切分成7mm左右的小段；然后称取10g化学试剂级吲哚美辛与40.0g医用级低密度聚乙烯粉，采用相同方法制备出相同尺寸、吲哚美辛含量为20.0wt.％的含药材料管，并切分成相同长度的小段。
将3个纳米材料管与3个含药材料管混合串联连接；最后打上将其固定于宫底肌层的手术节，并用手术结或固定卡箍将首尾的纳米复合材料管和药管固定于医用聚乙烯手术线上。这样就制备出了载药纳米复合材料无支架型宫内节育器(其中纳米金属粒子与低密度聚乙烯的重量比为1∶349，吲哚美辛与纳米金属粒子的重量比为40∶1)。
实施例9-13纳米材料管和含药材料管的尺寸、成分及使用个数见表二。采用与实施例8相同的方式，制备出载药纳米复合材料无支架型宫内节育器。
表2
表2中的各实施例的纳米金属粒子与低密度聚乙烯的重量比、吲哚美辛与纳米金属粒子的重量比参见表3表3
实施例14-19载药纳米复合材料无支架型宫内节育器由包覆吲哚美辛药膜的纳米材料管串接而成实施例14称取0.25g纳米铜粒子与49.75g医用级低密度聚乙烯粉，采用预混、共混、挤压或压注或注塑等方法，制备出合内径0.30mm、外径1.5mm、纳米铜含量0.5wt.％的纳米材料管。
配制含吲哚美辛30.0％的溶液，具体方法为称取0.10g壳聚糖和0.60g聚乙烯醇配制成溶液，再称取0.30g吲哚美辛加入其中，经充分溶解配制成所需溶液；然后包覆含吲哚美辛的药膜，具体方法为将上面制备的纳米材料管清洗后浸入所配制的溶液中，控制浸提的速度和浸提的次数，使药膜的厚度达到100um左右，最后放入烘箱在65℃烘烤干。这样就在纳米材料管包覆上了一层含30.0％吲哚美辛、厚度约为100um的药膜，并切分成7mm左右的小段(其中纳米金属粒子与低密度聚乙烯的重量比为1∶199，吲哚美辛与纳米金属粒子的重量比为8.61∶1)。
再将上述包覆有吲哚美辛药膜的纳米材料管串接，制备出载药纳米复合材料无支架型宫内节育器。
实施例15-19实例15-19中的纳米材料管的尺寸与成分，吲哚美辛药膜的成分与厚度如表4所示，采用实施例14相同的方式，制备出载药纳米复合材料无支架型宫内节育器。
表4
表4中的各实施例的纳米金属粒子与低密度聚乙烯的重量比、吲哚美辛与纳米金属粒子的重量比参见表5表5
权利要求
1.一种载药纳米复合材料无支架型宫内节育器，含有活性物质的管体用非生物降解的手术线串联连接，并将首尾两端的管体固定于该手术线上，并在节育器的头部设有将其固定于宫底肌层的手术结，其特征在于所述管体为复合材料管，复合材料管的制备材料包括纳米金属粒子、吲哚美和低密度聚乙烯或者硅橡胶；纳米金属粒子与低密度聚乙烯的重量比为1∶398-100∶60，吲哚美辛与纳米金属粒子的重量比为40∶1-1∶6945；纳米金属粒子为铜纳米粒子，或铜和锌或/和银相互固溶形成的纳米粒子，或铜和锌或/和银的纳米粒子的机械混合物。
2.根据权利要求1所述的宫内节育器，其特征在于复合材料管为纳米复合材料管，纳米复合材料管由低密度聚乙烯、纳米金属粒子与吲哚美辛直接混合制备而成，其中纳米金属粒子与低密度聚乙烯的重量比为1∶198-5∶3，吲哚美辛与纳米金属粒子的重量比为40∶1-1∶100。
3.根据权利要求1所述的宫内节育器，其特征在于复合材料管由纳米材料管和含药材料管混合串接而成，纳米材料管由低密度聚乙烯与纳米金属粒子混合制备而成；宫内节育器中纳米金属粒子与低密度聚乙烯的重量比为1∶398-25∶33；含药材料管由吲哚美辛与低密度聚乙烯混合而成，含药材料管中吲哚美的重量百分比为0.5-20％。
4.根据权利要求1所述的宫内节育器，其特征在于复合材料管为包覆吲哚美辛药膜的纳米材料管，纳米材料管由低密度聚乙烯与纳米金属粒子混合制备而成，纳米金属粒子与低密度聚乙烯的重量比为1∶199-1∶1；吲哚美辛药膜由吲哚美辛和药膜基材制成，药膜中吲哚美辛重量百分比为0.5-30％，药膜厚度为30-100um，药膜基材主要由壳聚糖和聚乙烯醇组成，壳聚糖和聚乙烯醇的配比为1∶2.5-1∶12.5。
5.根据权利要求1、2、3或4所述的宫内节育器，其特征在于由纳米铜和纳米锌组成的纳米金属粒子中，锌的重量百分比为0.5-10％；由纳米铜和纳米银组成的纳米金属粒子中，银的重量百分比为0.5-10％；由纳米铜、纳米锌和纳米银组成的纳米金属粒子中，银和锌的总重量百分比为0.5-10％。
6.根据权利要求1、2、3或4所述的宫内节育器，其特征在于单个复合材料管的尺寸为内径0.3～1.2mm、外径1.5～4.5mm、长度3～7mm。
7.根据权利要求1、2、3或4所述的宫内节育器，其特征在于单个复合材料管的尺寸为内径0.5～1.0mm、外径2.0～3.0mm、长度4～6mm。
8.根据权利要求1、2、3或4所述的宫内节育器，其特征在于纳米金属粒子与低密度聚乙烯的重量比为7∶10-6∶71，吲哚美辛与纳米金属粒子的重量比为1∶1-1∶278。
全文摘要
本发明公开了一种载药纳米复合材料无支架型宫内节育器。采用手术线串联连接若干个复合材料管、并将首尾两端的纳米复合材料管用手术结或固定卡箍固定而成，复合材料管由聚乙烯、纳米金属粒子与吲哚美辛直接混合制备，或由聚乙烯与纳米金属粒子制备的纳米材料管与吲哚美辛与聚乙烯混合制备含药材料管混合串接而成，或在纳米材料管上包覆吲哚美辛药膜而成。本发明可大幅提高IUD中有效活性金属铜的利用率，减轻IUD的重量，避免IUD在植入人体子宫初期存在的金属铜离子的“爆释”现象；消除和避免在置器后由IUD引起的盆腔炎等并发症，同时还可以补充人体必需的微量锌元素。本发明的各种副作用更小、异物感更轻、感觉更舒适，也更易于被广大育龄妇女所接受和推广。
文档编号A61F6/00GK1666724SQ20051001851
公开日2005年9月14日 申请日期2005年4月6日 优先权日2005年4月6日
发明者谢长生, 夏先平, 蔡水洲 申请人:华中科技大学