專利名稱：穩(wěn)定含銅宮內(nèi)節(jié)育器銅離子溶出速率的銅處理工藝的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及宮內(nèi)節(jié)育器用銅的表面處理工藝，特別是一種穩(wěn)定含銅宮內(nèi)節(jié)育器銅離子溶出速率的銅處理工藝。
背景技術(shù)：
宮內(nèi)節(jié)育器antrauterine Device, IUD)是目前國內(nèi)外廣泛采用的一種避孕器具。IUD作為一種高效、安全、使用簡便、經(jīng)濟(jì)、可逆的避孕方法，已成為我國使用最廣泛和政府著力推薦的長效避孕措施。IUD的抗生育效應(yīng)，首先是作為一個異物使子宮內(nèi)膜發(fā)生一種輕度、慢性、非細(xì)菌性炎性反應(yīng)，從而改變子宮內(nèi)環(huán)境，阻止孕卵著床；其次是通過銅被宮腔液腐蝕溶解產(chǎn)生銅離子，并利用銅離子的生物毒性殺死精子或抑制精子的活性，達(dá)到避孕的目的。但臨床應(yīng)用上在IUD植入人體子宮的初期會產(chǎn)生銅離子的“暴釋”現(xiàn)象，即銅離子濃度比穩(wěn)定時候高出幾倍甚至幾十倍，銅離子過高會加重子宮內(nèi)膜的炎癥和組織損傷，使子宮內(nèi)膜局部纖溶活性增加，最終會導(dǎo)致在IUD植入子宮初期出血量增大、出血時間延長、 疼痛、盆腔炎疾病等。目前，宮內(nèi)節(jié)育器所使用的銅材均采用化學(xué)鈍化的方法進(jìn)行表面處理，鈍化普遍采用鉻酸和重鉻酸鹽兩種鈍化劑，經(jīng)化學(xué)鈍化形成鈍化膜，該膜是由鉻酸銅鹽和氧化物組成的混合膜，從而提高其耐蝕性及抗變色性能。而許多研究已證實，六價鉻的化合物有毒， 具有致癌并誘發(fā)基因突變的作用。另外，銅制的宮內(nèi)節(jié)育器在剛置入人體后的1 2個月， 宮腔液逐漸滲透到鈍化膜內(nèi)部使鈍化膜脫落，鈍化膜脫落后裸露的銅表面與宮腔液直接接觸，并與之發(fā)生反應(yīng)，釋放出大量的銅離子，我們稱之為“暴釋”現(xiàn)象，“暴釋”的程度直接與所載銅的表面積相關(guān)。這種現(xiàn)象會給患者帶來一些不適副作用，如痛經(jīng)、經(jīng)血過多，盆腔炎疾病等癥狀。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種穩(wěn)定含銅宮內(nèi)節(jié)育器銅離子溶出速率的銅處理工藝， 其是采用熱氧化法對銅材表面進(jìn)行處理，使銅材表面形成氧化膜，該氧化膜既可保證銅材制作的宮內(nèi)節(jié)育器在植入人體子宮后能夠釋放足夠的銅離子，從而達(dá)到避孕的目的，又能控制其銅離子釋放速率，避免宮內(nèi)節(jié)育器在植入人體子宮初期出現(xiàn)的銅離子暴釋現(xiàn)象，改善由于銅離子濃度過高引起的初期出血量增大、出血時間延長、疼痛、盆腔炎疾病等現(xiàn)象。本發(fā)明的目的是由以下技術(shù)方案實現(xiàn)的。本發(fā)明穩(wěn)定含銅宮內(nèi)節(jié)育器銅離子溶出速率的銅處理工藝，其特征在于，第一步對銅材進(jìn)行清洗，將銅材經(jīng)稀鹽酸清洗除去表面銹蝕及污垢，然后用純化水清洗干凈，再用無水酒精清洗(脫水)，風(fēng)干；第二步對清洗后的銅材進(jìn)行熱氧化，將清洗風(fēng)干后的銅材放在石英容器內(nèi)，然后將內(nèi)置銅材的石英容器放入熱氧化處理爐內(nèi)，設(shè)定爐內(nèi)溫度，開啟加熱電源，待爐內(nèi)溫度升至設(shè)定溫度后，保溫一段時間，然后降爐溫，待爐溫降至200°C以下時取出銅材，待銅材自然冷卻至常溫即可。
前述的穩(wěn)定含銅宮內(nèi)節(jié)育器銅離子溶出速率的銅處理工藝，其中熱氧化處理爐為箱式電阻爐，爐內(nèi)溫度控制在250至350°C，保溫時間為IOmin至lh。前述的穩(wěn)定含銅宮內(nèi)節(jié)育器銅離子溶出速率的銅處理工藝，其中石英容器為石英坩堝或者石英舟。本發(fā)明穩(wěn)定含銅宮內(nèi)節(jié)育器銅離子溶出速率的銅處理工藝的有益效果是本發(fā)明所提供的穩(wěn)定含銅宮內(nèi)節(jié)育器銅離子溶出速率的銅處理工藝，銅材經(jīng)不同熱氧化工藝處理后，形成的氧化膜可調(diào)節(jié)宮內(nèi)節(jié)育器釋放銅離子的速率，既可保證含銅宮內(nèi)節(jié)育器在植入人體子宮后能夠釋放足夠的銅離子來達(dá)到避孕的目的，又能控制其銅離子釋放速率，避免宮內(nèi)節(jié)育器在植入人體子宮初期出現(xiàn)的銅離子“暴釋”現(xiàn)象。特別是銅材經(jīng)表面熱氧化處理，屬于物理方法，形成的銅氧化膜未引入其他金屬元素，提高節(jié)育器的生物相容性，降低節(jié)育器的毒性等級。
具體實施例方式本發(fā)明穩(wěn)定含銅宮內(nèi)節(jié)育器銅離子溶出速率的銅處理工藝，其第一步對銅材進(jìn)行清洗，將銅材經(jīng)稀鹽酸清洗除去表面銹蝕及污垢，然后用純化水清洗干凈，再用無水酒精清洗(脫水)，風(fēng)干；第二步對清洗后的銅材進(jìn)行熱氧化，將清洗風(fēng)干后的銅材放在石英容器內(nèi)，然后將內(nèi)置銅材的石英容器放入熱氧化處理爐內(nèi)，設(shè)定爐內(nèi)溫度，開啟加熱電源，待爐內(nèi)溫度升至設(shè)定溫度后，保溫一段時間，然后降爐溫，待爐溫降至200°c以下時取出銅材，待銅材自然冷卻至常溫即可。本發(fā)明穩(wěn)定含銅宮內(nèi)節(jié)育器銅離子溶出速率的銅處理工藝，其中，熱氧化處理爐為箱式電阻爐，爐內(nèi)溫度控制在250至350°C，保溫時間為IOmin至Ih ；該石英容器為石英坩堝或石英舟；該稀鹽酸的重量百分比濃度為至5%。銅在水溶液中腐蝕時，在銅表面會生成Cu2O氧化膜，同時在該水溶液中會形成銅離子，但是在銅表面會生成的Cu2O氧化膜不會完全溶解生成銅離子，而是附著在銅基體表面阻礙進(jìn)一步的腐蝕。因此，隨著腐蝕的進(jìn)行，在銅材表面形成氧化膜能夠逐漸穩(wěn)定，進(jìn)而保護(hù)銅基體，降低銅離子的釋放速率，使銅離子釋放趨于穩(wěn)定。采用這種銅材制成的節(jié)育器在植入人體六個月后，由于節(jié)育器植入而引起的出血量大，點滴出血，經(jīng)期延長等情況會逐漸好轉(zhuǎn)。所以，預(yù)先將宮內(nèi)節(jié)育器用銅材的表面通過熱氧化方法形成氧化膜，可以降低節(jié)育器在植入人體初期釋放銅離子的速率，使銅離子濃度降低，改善由于銅離子濃度過高引起的初期出血量增大、出血時間延長、疼痛、盆腔炎疾病等。在近中性的介質(zhì)中，溶解氧對于銅的腐蝕有兩個截然不同的作用，一方面，氧作為去極化劑而促進(jìn)銅的腐蝕；另一方面，它有利于在銅的表面形成保護(hù)膜而阻礙腐蝕的進(jìn)一步發(fā)生。因此，當(dāng)銅在含有溶解氧的溶液中時會發(fā)生如下反應(yīng)2Cu+4H.+02 — 2CU2++2H20(1)8Cu+02+2H20 ^ 4Cu20+4H++4e (2)人體宮腔液呈弱酸性，當(dāng)銅未經(jīng)過處理時，裸露的銅就會發(fā)生(1)和( 兩種反應(yīng)，由于初期銅全部裸露在溶液中，會發(fā)生銅離子的“暴釋”現(xiàn)象，隨著腐蝕時間的延長逐漸在銅表面形成氧化膜而阻礙腐蝕的進(jìn)一步發(fā)生，使銅離子釋放量逐漸降低，最終趨于穩(wěn)定。銅在經(jīng)過熱氧化處理后，在銅表面生成以Cu2O為主的銅氧化膜。致密均勻的氧化膜能夠阻礙銅基體與溶解氧的接觸，而阻礙腐蝕。Cu2O為難溶性化合物，而宮腔液呈弱酸性，在弱酸性條件下Cu2O發(fā)生如下反應(yīng)生成銅離子Cu20+2H+— 2Cu2++H20+2e (3)但此轉(zhuǎn)化過程只是部分發(fā)生法，以往的文獻(xiàn)報道介于1/3 2/3之間，其他的銅則轉(zhuǎn)化為CU0、CuCl、CuC03等，所以不會有大量銅離子同時溶出，即不會發(fā)生銅離子的“暴釋”。 隨著腐蝕時間的延長，當(dāng)預(yù)先形成的氧化膜逐漸被腐蝕，發(fā)生點蝕或氧化膜局部脫落時，露出的銅基體也會發(fā)生(1)和(2)兩種反應(yīng)，由于是局部脫落，露出面積較小，所以也不會發(fā)生銅離子“暴釋”。生成的Cu2O會覆蓋在露出的銅表面。上述過程如此循環(huán)使節(jié)育器既不發(fā)生銅離子的“暴釋”，又能保證銅離子穩(wěn)定釋放，達(dá)到安全避孕的效果。實施例1 銅材首先經(jīng)過的稀鹽酸清洗去除表面銹蝕，然后經(jīng)純化水清洗去除殘留酸液，再經(jīng)無水酒精清洗(脫水)，最后風(fēng)干；將風(fēng)干后的銅材放入石英坩堝內(nèi)，然后將內(nèi)置銅材的石英坩堝放入箱式電阻爐內(nèi)，設(shè)定爐內(nèi)的溫度為250°C，開啟加熱電源，升溫至設(shè)定溫度后，保溫lh，關(guān)閉加熱電源，待爐內(nèi)溫度降至200°C以下時取出銅材，待銅材自然冷卻至常溫即可。經(jīng)處理后在銅材表面形成一層致密均勻的銅氧化膜，氧化膜表層無脫落和裂紋。均勻致密、無脫落的氧化膜既能夠保護(hù)銅基體，避免銅基體直接與宮腔液直接接觸，出現(xiàn)銅離子“暴釋”現(xiàn)象，又能夠釋放足夠的銅離子，從而達(dá)到避孕效果。實例2 銅材首先經(jīng)過2%的稀鹽酸清洗去除表面銹蝕，然后經(jīng)純化水清洗去除殘留酸液，再經(jīng)無水酒精清洗(脫水)，最后風(fēng)干；將風(fēng)干后的銅材放入石英舟內(nèi)，然后將內(nèi)置銅材的石英舟放入箱式電阻爐內(nèi)，設(shè)定爐內(nèi)的溫度為300°C，開啟加熱電源，升溫至設(shè)定溫度后，保溫30min后，關(guān)閉加熱電源，待溫度降至200°C以下取出銅材，待銅材自然冷卻至常溫即可。經(jīng)處理后在銅材表面形成一層致密均勻的銅氧化膜，氧化膜表層無脫落和裂紋。均勻致密、無脫落的氧化膜既能夠保護(hù)銅基體，避免銅基體直接與宮腔液直接接觸，出現(xiàn)銅離子“暴釋”現(xiàn)象，又能夠釋放足夠的銅離子，從而達(dá)到避孕效果。實例3 銅材首先經(jīng)過5%的稀鹽酸清洗去除表面銹蝕，然后經(jīng)純化水清洗去除殘留酸液，再經(jīng)無水酒精清洗(脫水)，最后風(fēng)干；將風(fēng)干后的銅材放入石英坩堝內(nèi)，然后將內(nèi)置銅材的石英坩堝放入箱式電阻爐內(nèi)，設(shè)定爐內(nèi)的溫度為275°C，開啟加熱電源，升溫至設(shè)定溫度，保溫30min后，關(guān)閉加熱電源，待溫度降至200°C以下取出銅材，待銅材自然冷卻至常溫即可。經(jīng)處理后在銅材表面形成一層致密均勻的銅氧化膜，氧化膜表層無脫落和裂紋。將樣品浸泡于37°C模擬宮腔液中，測試溶液中銅離子釋放濃度如

圖1所示，從圖中可以看出在浸泡的前150天采用275°C保溫30min處理銅的宮內(nèi)節(jié)育器(IUD)所釋放的銅離子濃度比采用鉻酸鈍化處理的IUD所釋放的銅離子濃度要低，且采用經(jīng)熱氧化處理銅的IUD 能夠穩(wěn)定均勻的釋放銅離子，在150天以后兩者銅離子濃度趨于一致，而在臨床應(yīng)用上IUD 在植入人體5至6個月之后出血量增大、出血時間延長、疼痛等癥狀逐漸消失，這說明IUD 采用熱氧化處理的銅，在IUD植入人體的初期將改善原有的出血量增大、出血時間延長、疼痛、盆腔炎等癥狀。實例4 銅材首先經(jīng)過3%的稀鹽酸清洗去除表面銹蝕，然后經(jīng)純化水清洗去除殘留酸液，再經(jīng)無水酒精清洗(脫水)，最后風(fēng)干；將風(fēng)干后的銅材放入石英舟內(nèi)，然后將內(nèi)置銅材的石英舟放入箱式電阻爐內(nèi)，設(shè)定爐子溫度為300°C，開啟加熱電源，升溫至設(shè)定溫度后，保溫30min后，關(guān)閉加熱電源，待溫度降至200°C以下取出銅材，待銅材自然冷卻至常溫即可。經(jīng)處理后在銅材表面形成一層致密均勻的銅氧化膜，氧化膜表層無脫落和裂紋。均勻致密、無脫落的氧化膜既能夠保護(hù)銅基體，避免銅基體直接與宮腔液直接接觸，出現(xiàn)銅離子“暴釋”現(xiàn)象，又能夠釋放足夠的銅離子，從而達(dá)到避孕效果。實例5 銅材首先經(jīng)過5%的稀鹽酸清洗去除表面銹蝕，然后經(jīng)純化水清洗去除殘留酸液，再經(jīng)無水酒精清洗(脫水)，最后風(fēng)干；將風(fēng)干后的銅材放入石英坩堝內(nèi)，然后將內(nèi)置銅材的石英坩堝放入箱式電阻爐內(nèi)，設(shè)定爐子溫度為350°C，開啟加熱電源，升溫至設(shè)定溫度后，保溫IOmin后，關(guān)閉加熱電源，待溫度降至200°C以下取出銅材，待銅材自然冷卻至常溫即可。經(jīng)處理后在銅材表面形成一層致密均勻的銅氧化膜，氧化膜表層無脫落和裂紋。 均勻致密、無脫落的氧化膜既能夠保護(hù)銅基體，避免銅基體直接與宮腔液直接接觸，出現(xiàn)銅離子“暴釋”現(xiàn)象，又能夠釋放足夠銅離子，從而達(dá)到避孕效果。本發(fā)明實施例中未進(jìn)行說明的內(nèi)容為現(xiàn)有技術(shù)，故，不進(jìn)行詳細(xì)贅述。本發(fā)明實施例中使用的箱式電阻爐為市售產(chǎn)品，型號為KKL-12C。將采用本發(fā)明穩(wěn)定含銅宮內(nèi)節(jié)育器銅離子溶出速率的銅處理工藝處理后的銅材與采用原有工藝處理后的銅材的銅離子濃度數(shù)值對比可以看出，經(jīng)過熱氧化處理后的銅材其銅離子釋放濃度進(jìn)行比較，比較結(jié)果如表1所示。從表統(tǒng)計情況顯示，本發(fā)明工藝處理后的銅材的銅離子要較原有工藝處理后的銅材的銅離子穩(wěn)定的多，而且其暴釋點的數(shù)值相對也低的多，因此能夠達(dá)到精確控制銅離子釋放濃度的目的。表1
權(quán)利要求
1.穩(wěn)定含銅宮內(nèi)節(jié)育器銅離子溶出速率的銅處理工藝，其特征在于，第一步對銅材進(jìn)行清洗，將銅材經(jīng)稀鹽酸清洗除去表面銹蝕及污垢，然后用純化水清洗于凈，再用無水酒精清洗風(fēng)干；第二步對清洗后的銅材進(jìn)行熱氧化，將清洗風(fēng)干后的銅材放在石英容器內(nèi)，然后將內(nèi)置銅材的石英容器放入熱氧化處理爐內(nèi)，設(shè)定爐內(nèi)溫度，開啟加熱電源，待爐內(nèi)溫度升至設(shè)定溫度后，保溫一段時間，然后降爐溫，待爐溫降至200°C以下時取出銅材，待銅材自然冷卻至常溫即可。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述穩(wěn)定含銅宮內(nèi)節(jié)育器銅離子溶出速率的銅處理工藝，其特征在于，所述熱氧化處理爐為箱式電阻爐，爐內(nèi)溫度控制在250至350°C，保溫時間為IOmin至 Ih0
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述穩(wěn)定含銅宮內(nèi)節(jié)育器銅離子溶出速率的銅處理工藝，其特征在于，所述石英容器為石英坩堝或者石英舟。
全文摘要
一種穩(wěn)定含銅宮內(nèi)節(jié)育器銅離子溶出速率的銅處理工藝，第一步對銅材清洗，將銅材經(jīng)稀鹽酸清洗除去表面銹蝕及污垢，然后用純化水清洗干凈，再用無水酒精清洗風(fēng)于；第二步對清洗后銅材熱氧化，將清洗風(fēng)干后的銅材放在石英容器內(nèi)，然后將內(nèi)置銅材的石英容器放入熱氧化處理爐內(nèi)，開啟加熱電源，待爐內(nèi)溫度升至設(shè)定溫度后，保溫一段時間，待爐溫降低至200℃以下時取出銅材，待銅材自然冷卻至常溫即可；該銅材制作的宮內(nèi)節(jié)育器植入人體子宮后能夠釋放足夠的銅離子，從而達(dá)到避孕目的，還能控制其銅離子釋放速率，避免宮內(nèi)節(jié)育器植入人體子宮初期出現(xiàn)的銅離子暴釋現(xiàn)象，改善因銅離子濃度過高引起的初期出血量增大、出血時間延長、疼痛、盆腔炎疾病等現(xiàn)象。
文檔編號A61F6/14GK102485920SQ201110123129
公開日2012年6月6日 申請日期2011年5月13日 優(yōu)先權(quán)日2011年5月13日
發(fā)明者侯自豪, 陳允敬 申請人:天津德巖科技有限公司