一种以peo-ldpe合金为基体的含铜节育材料及其器件的制作方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及一种含铜宫内节育器材料及其器件，具体涉及一种以聚氧化乙烯 (PEO)与低密度聚乙烯(LDPE)的聚合物合金为基体的含铜节育材料即Cu/PE〇-LDPE复合材 料及其器件。 技术背景
[0002] 避孕节育是每个健康家庭所必须长期面临的问题。据《中国人口和就业统计年鉴_ 2013》相关数据显示，在男性绝育、女性绝育、宫内节育器、皮下埋植、口服及注射避孕药、避 孕套、外用药及其他等可供人们选用的避孕节育措施中，20 12年放置宫内节育器 (Intrauterine Devices，IUDs)的总人数约为1.32亿，占当年采用各种避孕节育措施总人 数2.43亿的54.2%。显然，放置IUD是我国最重要的一种避孕节育手段。
[0003] 在我国目前使用的各种IUD中，约99%为含铜IUD(Cu-IUDs)。临床和研究表明，为 确保Cu-IUD的安全性与有效性，在放置Cu-IUDs之后，能够增强避孕效果的铜离子在宫腔液 中的最佳浓度应维持在0.5~5. Oμg/ml之间。因此，为保证Cu-IUDs的使用寿命，置入后平稳 释放期的铜离子释放速率应保证宫腔液中铜离子浓度在5.Oμg/ml左右最佳，至Cu-IUDs的 铜离子释放速率致使宫腔液中铜离子浓度降为〇. 5μg/ml后再取出。
[0004] 虽然Cu-IUDs的安全性与有效性已不容置疑，然而Cu-IUDs临床应用中的出血和疼 痛等副反应始终困扰着广大Cu-IUDs使用者和相关科研工作者，程度严重时不得不采取措 施取出。研究认为，现有Cu-IUDs在临床应用中出现的出血与疼痛等副反应与Cu-IUDs施加 于子宫内膜的物理与化学刺激直接相关，而Cu-IUDs施加于子宫宫腔内膜的物理与化学刺 激又与置入初期Cu-IUDs的铜离子"爆释"程度、金属铜是否与子宫内膜直接接触、置入Cu-IUDs的重量大小、置入Cu-IUDs与子宫内膜的相容性好坏等密切相关。为了有效解决现有 Cu-IUDs在临床应用中的出血与疼痛等副反应，则需所制备的Cu-IUDs对子宫内膜产生的物 理与化学刺激尽可能地减小。为了使制备的Cu-IUDs对子宫内膜所产生的物理与化学刺激 尽可能小，则要求制备的Cu-IUDs不存在铜离子"爆释"、不存在金属铜与子宫内膜的直接接 触、重量尽可能小、与子宫内膜的相容性尽可能优异。
[0005]目前已获专利授权的聚合物基含铜复合材料系列已经很好地解决铜离子"爆释"、 金属铜与子宫内膜直接接触的问题，但仍未能很好解决所制备Cu-IUDs的重量尽可能轻、与 子宫内膜的相容性尽可能优异等问题，且上述材料系列中具有多孔结构的聚合物基含铜复 合材料在制备过程中需使用不环保、有毒的有机溶剂。为了使所制备Cu-IUDs的重量尽可能 轻，就必须大幅增大其平稳释放阶段的铜离子释放速率，这样就可以在保证宫腔液中铜离 子浓度达到5. Oμg/ml左右时大幅减小所制备Cu-IUDs的表面积，进而大幅减轻所制备Cu-IUDs的重量;为了大幅改善所制备Cu-IUDs与子宫内膜的相容性，就必须在大幅度增大所制 备Cu-IUDs在平稳释放阶段的铜离子释放速率的同时，考虑使用与子宫内膜相容性更加优 异的基体材料。但现有技术并没有很好地解决这一系列问题。
【发明内容】
[0006] 本发明的目的是提供一种以PEO-LDPE合金为基体的含铜节育材料即Cu/PEO-LDPE 复合材料及其器件，它所制备的Cu-IUDs不但具备不存在铜离子"爆释"、不存在金属铜与子 宫内膜直接接触的特点，它所制备Cu-IUDs更具有重量大幅减轻、与子宫内膜的相容性优异 等独特优势。该新型节育材料所制备的Cu-IUDs在确保使用寿命的同时，理论上将大幅减轻 Cu-IUDs致出血与疼痛等副反应。
[0007] 本发明提供的一种以PEO-LDPE合金为基体的含铜节育材料，其特征在于:该材料 为Cu/PEO-LDPE复合材料，它由PEO-LDPE合金基体及分布其中的含铜金属粒子构成，其中含 铜金属粒子的重量百分比含量为0.5~30%，所述PEO-LDPE合金基体中，PEO的重量百分比 含量为Cu/PEO-LDPE复合材料总重量的0.5~30 %。
[0008] 作为本发明的优化方案，PEO-LDPE合金基体中PEO的重量百分比含量为Cu/PEO-LDPE复合材料总重量的5~15%。
[0009] 所述含铜金属粒子为各种粒径的铜粒子(包括纳米铜粒子、亚微米铜粒子与微米 铜粒子），或铜与锌或铜与银或铜与锌和银固溶形成的金属粒子，或铜与锌或铜与银或铜与 锌和银的粒子的机械混合物。在Cu/PEO-LDPE复合材料中，含铜金属粒子由铜和锌组成时锌 的重量百分比含量为Cu/PEO-LDPE复合材料总重量的0.5~10%，含铜金属粒子由铜和银组 成时银的重量百分比含量为Cu/PEO-LDPE复合材料总重量的0.5~10%，含铜金属粒子由 铜、锌和银组成时银和锌的总重量百分比含量为Cu/PEO-LDTO复合材料总重量的0.5~ 10%〇
[0010] 本发明提供的一种以PEO-LDPE合金为基体的含铜节育材料即Cu/PEO-LDPE复合材 料及其器件，它利用PEO无毒且与LDPE相容性好并具有优异水溶性的特性，在大幅改善该新 型节育材料所制备的Cu-IUDs生物相容性的同时，还将使得该新型节育材料所制备的Cu-IUDs在置入宫腔与宫腔液接触后，由于其中的PEO逐渐溶解而获得均匀、细小且连通性良好 的多孔结构，进而大幅增大宫腔液进入该节育材料内部以及铜离子扩散出来的路径，导致 该节育材料单位表面积的铜离子释放速率大幅增加，从而可以在保证宫腔液中铜离子浓度 达到5.0μg/ml左右时大幅减小所制备Cu-IUDs的表面积，最终大幅减轻所制备Cu-IUDs的重 量。以Cu/PEO/LDPE复合材料制备的Cu-IUDs，不但具有不存在铜离子"爆释"、不存在金属铜 与子宫内膜直接接触的特点，更具有重量大幅减轻、与子宫内膜的相容性优异等独特优势。 这些特点与优势必将大幅减小所制备Cu-IUDs对对子宫内膜的物理与化学刺激，进而在确 保所制备Cu-IUDs使用寿命的同时，理论上将大幅减轻Cu-IUDs致出血与疼痛等副反应。
【附图说明】
[0011]图1为本发明提供的以PEO-LDPE合金为基体的含铜节育材料即Cu/PE〇-LDPE复合 材料在浸泡前横断面的SEM图；
[0012]图2为本发明提供的以PEO-LDPE合金为基体的含铜节育材料即Cu/PEO-LDPE复合 材料在模拟宫腔液中浸泡3个月后横断面的SEM图；
[0013] 图3为含有15wt % Cu的Cu/LDPE复合材料、含有不同PEO量和15wt % Cu的Cu/PE〇- LDPE复合材料与模拟宫腔液的亲水性结果。
[0014] 图4为含有15wt % Cu的Cu/LDPE复合材料、含有不同PEO量和15wt % Cu的Cu/PE〇-LDPE复合材料在20ml模拟宫腔液中的铜离子释放速率曲线。
【具体实施方式】
[0015] 为了大幅减轻所制备Cu-IUDs的重量、大幅改善所制备Cu-IUDs与子宫内膜的相容 性、并在制备过程中不使用任何有机溶剂，本发明考虑使用聚合物合金取代单一的聚合物 作为含铜节育材料的基体材料。
[0016] 聚氧化乙烯(PEO)是一种国家食品药品监督管理局批准的具有良好生物相容性、 优异水溶性、无毒的食品药品用材料，且它与低密度聚乙烯(LDPE)之间具有较好的相容性。 PEO与LDPE之间相容性好，则PEO在PEO-LDPE合金中可以均匀分布。PEO具有优异的水溶性， 则PEO-LDPE合金与宫腔液具有更小的接触角，且PEO可以在宫腔液中溶解而在PEO-LDPE合 金基体中形成多孔结构。显然，以PEO-LDPE合金为基体的含铜节育材料，将具有比单纯的 LDPE等材料为基体的含铜节育材料更优异的生物相容性。更重要的是，以PEO-LDPE合金为 基体的含铜节育材料，在与宫腔液接触后所形成的细小、连通性良好的多孔结构，将大幅增 大宫腔液进入复合材料内部以及铜离子扩散出来的路径，进而导致该复合材料单位表面积 的铜离子释放速率大幅增加，从而在保证宫腔液中铜离子浓度达到5.Oμg/ml左右时可大幅 减小所制备Cu-IUDs的表面积，最终大幅减轻所制备Cu-IUDs的重量。所制备Cu-IUDs更优异 的生物相容性及大幅减轻的重量，必将大幅减小所制备Cu-IUDs对对子宫内膜的物理与化 学刺激，进而大幅减轻所制备Cu-IUDs在临床应用中的出血与疼痛等副反应。
[0017] 本发明人的预研究结果表明，在形状与尺寸完全相同即表面积完全相同时，含有 8wt % PEO及15wt % Cu的新型