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作者：张川川 指导教师：蒋学华，奚廷斐 Author：Chuan-chuan Zhang Director：Prof.Xue-hua Jiang, Ting-fei Xi
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四川大学硕士学位论文
摘要
两种含铜宫内节育器（IUD）铜离子初期体外释放规 律及细胞毒性的研究
药剂学专业
研究生：张川川 指导教师：蒋学华，奚廷斐
4
Abstract
四川大学硕士学位论文
Study on cytotoxicity and the in vitro copper release of TCu220c and TCu380A
Major: Pharmaceutics Science Student: Chuanchuan Zhang, Professor: Xue-hua Jiang, Ting-fei Xi
因此，在临床应用中，建议进一步结合实践，全面考察两种含铜宫内节育 器的不良事件，由暴释现象引起的置器后的不适和异常出血等副作用的发生率， 带器妊娠的发生率等，以明确不同含铜面积的宫内节育器的毒性问题。词：宫内节育器，TCu220c ，TCu380A，细胞毒性，细胞周期，细胞凋亡
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四川大学硕士学位论文
first day, which is 10 times higher than that of TCu220c (~38μg/d) at pH 5.8 on the third day. Copper release depends on the pH value of the SUS, the copper surface area of the Cu-IUD and the behavior of the copper surface finish. In genera l, the most important change of decreases in the corrosion rate took place during the first 15 days of the exper iment; and then the corrosion rate drops dramatica lly, and a steady state of corrosion was observed. This behavior has been attributed to a protective effect of the deposition la yers formed on copper. SEM showed the deposition la yers formed on the TCu-IUD and P, Cl, Ca, Na, K and Cu signa ls were defined by EDX in the corrosion product la yers. And as the pH value decreased，the ratio of Cu decreased which was opposite to the ratio of C、Ca、O.
The aim of this research is to study the corrosion behaviors of cupric ion of TCu380A and TCu220c for up to 60 days by using the Flame Atomic Absorption Spectrometry (FAAS). Scanning electron microscopy (SEM) and energy dispersive xray (EDX) techniques were used to observe the morphology and to identify the composition of the corrosion product la yers. Results of in vitro copper release of TCu220c and TCu380A suggested that the corrosion behavior of the two TCu-IUD in simulated uter ine solution (SUS) at pH 5.8, 7.2 and 8.0 at 37±0.1℃, for up to 60 days. For TCu380A the highest corrosion rate (~450μg/d) was observed at pH 5.8 on the
本课题采用 FCM 法测定铜离子和 TCu-IUDs 对 L929 细胞（小鼠成纤维 细胞）细胞周期和细胞凋亡的影响。通过在 L929 中加入不同浓度的铜溶液和接 触 TCu-IUD 不同浸提的时间的浸提液，分别用 PI 单染和 Annexin V-FITC /PI 双染法测定细胞周期和细胞凋亡，研究不同剂量的铜离子溶液和不同浸提时间、 不同接触时间时 L929 细胞的细胞周期变化和对细胞凋亡的影响。研究结果显 示，各组浓度的铜离子溶液与 L929 细胞接触 24h 后与阴性对照相比，均出现 了不同程度的细胞凋亡。随着铜离子溶液浓度的增加，细胞凋亡百分比也明显 增加。两种 TCu-IUDs 分别浸提 24h 及 72h 后分别与 L929 细胞接触一定时 间后，四个试验组均出现了不同程度的凋亡。TCu220c 试验组与 TCu380A 试 验组相同，随着浸提时间的增加，铜离子的释放量增多，细胞凋亡的百分比增 高，对细胞的损伤也更为严重。在铜离子浓度为 25~50 μg/mL 时，试验组 G0/G1 期 细 胞 、G2/M 细 胞 、S 期细胞与阴性对照组相比无明显变化，说明 25~50 μg/mL 时铜离子对细胞周期的变化没有特异性影响。
本课题以TCu220c 和 TCu380A 为研究对象，以体外模拟方法研究其初期 铜离子的释放规律。采用火焰原子吸收法（FAAS）测定模拟宫腔液（simulated uter ine solution，SUS）中 TCu220c 和 TCu380A 释放60天的铜离子浓度，并以 扫描电子显微镜（SEM ）和能谱仪（EDX ）观察试样腐蚀的形态学及腐蚀产物 组成成分的表征。实验结果表明，TCu220c 和 TCu380A 在 pH值为 5.8，7.2 和 8.0 的 SUS 液中释放60天后，TCu220c 最大铜离子释放速率（~38 μg/d ay）为 第三天 pH 值 5.8 时取得，TCu380A 最大铜离子释放速率 （~450 μg/day） 为 第一天 pH 值 5.8 时。TCu380A 最高铜离子释放速率为 TCu220c 的 10 余 倍。铜离子的释放与 SUS 的 pH 值、含铜面积及铜的成型过程有关。铜离子
四川大学硕士学位论文
四川大学 Sichuan University 硕士学位论文 Master’s Degree Thesis
题目：两种含铜宫内节育器（IUD）铜离子初期体外释放规 律及细胞毒性的研究
Topic：Study on cytotoxicity and the in vitro copper release of TCu220c and TCu380A
含铜宫内节育器（intrauterine device ，IUD）是一种安全、高效和长效的避 孕措施，也是我国主要的女用避孕措施，全国约有 1 亿以上孕龄妇女使用，占 各种避孕措施的 45%以上。目前临床上使用较多的含铜宫内节育器为 T-型含铜 宫内节育器，如 TCu380A 和 TCu220c。关于含铜宫内节育器的避孕机理，目 前并没有全面的报道。然而，普遍认为 Cu-IUD 放置于子宫内后，会引起子宫 内膜局部的炎症反应，并且会引起组织中的细胞和宫腔液的成分的变化；从 CuIUD 中释放的活性物质，能抑制或杀灭精子，同时对孕卵形成、卵泡着床等各 环节起抗生育作用，而大大提高避孕效果。
The copper intrauterine device (Cu-IUD) is the safe, highly effective and long-ter m device in preventing pregna ncy. It is the most common reversible method for contraception in China. They are used by more than 100 million women in China totally. The Cu-IUD has taken approxima tely 45% of the intrauterine device market in China up to now. The most popular in use is the T-shaped device such as TCu380A and TCu220c.A full understa nding of the contraceptive action mecha nism of a copper intrauterine device (Cu-IUD) is currently unavailable. However, it is genera lly accepted that the dissolution of copper from the Cu-IUD induce a loca l infla mma tory reaction of the endometrium and cause express of cellular and humora l components at the tissue and fluid contents of the uter ine cavity. Depend ing on the anatomica l and physiologica l features of each species, the secondary consequences of this foreign body reaction can be loca lized within the uter us, widespread throughout the genital tract or affect dista nt organs. Active substa nces released from the IUD, and the products derived from the infla mma tory reaction presenting in the lumina l fluids of the genital tract, are toxic for spermatozoa and oocytes, preventing the encounter of healthy gametes to format the viable embryos.
本课题采用医疗器械生物学评价标准中有关固体材料的试验方法进行体外 细胞毒性试验，分别考查两种含铜 IUD的细胞毒性。并且根据第一部分得出的 含铜 IUD 在体外模拟初期铜离子的释放规律，对系列浓度铜离子的细胞毒性 进行评价。Cu220c 和 TCu380A 采取 MTT（四唑盐）比色法量化细胞毒性， 计算相对增值率（RGR），并进行毒性评价。实验结果表明 TCu220c 表现出轻 度的细胞毒性（1~2级 ）；TCu380A 表现出明显的细胞毒性（4级 ）。含铜 面 积和 浸提时间对的体外细胞毒性试验结果有明显的影响。含铜面积越大、浸提时间 越长，细胞毒性越大。系列浓度铜离子细胞毒性试验结果表明细胞毒性与铜离 子浓度呈一定的量－效关系。
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四川大学硕士学位论文
释放速率在前 15 天时变化较大，之后迅速下降趋于平稳。这可能是由于沉积 在铜表面的腐蚀产物阻止了铜的进一步腐蚀所致。从 SEM 及EDX 图的结果可 看出 pH 值较低时表面沉积的元素也较多，并且 Cu 的比例逐渐下降，C、Ca、 O 元素的比例逐渐上升，提示表面可能有铜的氧化物产生及碳酸钙的沉积。
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四川大学硕士学位论文
摘要
两种含铜宫内节育器（IUD）铜离子初期体外释放规 律及细胞毒性的研究
药剂学专业
研究生：张川川 指导教师：蒋学华，奚廷斐
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Abstract
四川大学硕士学位论文
Study on cytotoxicity and the in vitro copper release of TCu220c and TCu380A
Major: Pharmaceutics Science Student: Chuanchuan Zhang, Professor: Xue-hua Jiang, Ting-fei Xi
因此，在临床应用中，建议进一步结合实践，全面考察两种含铜宫内节育 器的不良事件，由暴释现象引起的置器后的不适和异常出血等副作用的发生率， 带器妊娠的发生率等，以明确不同含铜面积的宫内节育器的毒性问题。词：宫内节育器，TCu220c ，TCu380A，细胞毒性，细胞周期，细胞凋亡
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first day, which is 10 times higher than that of TCu220c (~38μg/d) at pH 5.8 on the third day. Copper release depends on the pH value of the SUS, the copper surface area of the Cu-IUD and the behavior of the copper surface finish. In genera l, the most important change of decreases in the corrosion rate took place during the first 15 days of the exper iment; and then the corrosion rate drops dramatica lly, and a steady state of corrosion was observed. This behavior has been attributed to a protective effect of the deposition la yers formed on copper. SEM showed the deposition la yers formed on the TCu-IUD and P, Cl, Ca, Na, K and Cu signa ls were defined by EDX in the corrosion product la yers. And as the pH value decreased，the ratio of Cu decreased which was opposite to the ratio of C、Ca、O.
The aim of this research is to study the corrosion behaviors of cupric ion of TCu380A and TCu220c for up to 60 days by using the Flame Atomic Absorption Spectrometry (FAAS). Scanning electron microscopy (SEM) and energy dispersive xray (EDX) techniques were used to observe the morphology and to identify the composition of the corrosion product la yers. Results of in vitro copper release of TCu220c and TCu380A suggested that the corrosion behavior of the two TCu-IUD in simulated uter ine solution (SUS) at pH 5.8, 7.2 and 8.0 at 37±0.1℃, for up to 60 days. For TCu380A the highest corrosion rate (~450μg/d) was observed at pH 5.8 on the
本课题采用 FCM 法测定铜离子和 TCu-IUDs 对 L929 细胞（小鼠成纤维 细胞）细胞周期和细胞凋亡的影响。通过在 L929 中加入不同浓度的铜溶液和接 触 TCu-IUD 不同浸提的时间的浸提液，分别用 PI 单染和 Annexin V-FITC /PI 双染法测定细胞周期和细胞凋亡，研究不同剂量的铜离子溶液和不同浸提时间、 不同接触时间时 L929 细胞的细胞周期变化和对细胞凋亡的影响。研究结果显 示，各组浓度的铜离子溶液与 L929 细胞接触 24h 后与阴性对照相比，均出现 了不同程度的细胞凋亡。随着铜离子溶液浓度的增加，细胞凋亡百分比也明显 增加。两种 TCu-IUDs 分别浸提 24h 及 72h 后分别与 L929 细胞接触一定时 间后，四个试验组均出现了不同程度的凋亡。TCu220c 试验组与 TCu380A 试 验组相同，随着浸提时间的增加，铜离子的释放量增多，细胞凋亡的百分比增 高，对细胞的损伤也更为严重。在铜离子浓度为 25~50 μg/mL 时，试验组 G0/G1 期 细 胞 、G2/M 细 胞 、S 期细胞与阴性对照组相比无明显变化，说明 25~50 μg/mL 时铜离子对细胞周期的变化没有特异性影响。
本课题以TCu220c 和 TCu380A 为研究对象，以体外模拟方法研究其初期 铜离子的释放规律。采用火焰原子吸收法（FAAS）测定模拟宫腔液（simulated uter ine solution，SUS）中 TCu220c 和 TCu380A 释放60天的铜离子浓度，并以 扫描电子显微镜（SEM ）和能谱仪（EDX ）观察试样腐蚀的形态学及腐蚀产物 组成成分的表征。实验结果表明，TCu220c 和 TCu380A 在 pH值为 5.8，7.2 和 8.0 的 SUS 液中释放60天后，TCu220c 最大铜离子释放速率（~38 μg/d ay）为 第三天 pH 值 5.8 时取得，TCu380A 最大铜离子释放速率 （~450 μg/day） 为 第一天 pH 值 5.8 时。TCu380A 最高铜离子释放速率为 TCu220c 的 10 余 倍。铜离子的释放与 SUS 的 pH 值、含铜面积及铜的成型过程有关。铜离子
四川大学硕士学位论文
四川大学 Sichuan University 硕士学位论文 Master’s Degree Thesis
题目：两种含铜宫内节育器（IUD）铜离子初期体外释放规 律及细胞毒性的研究
Topic：Study on cytotoxicity and the in vitro copper release of TCu220c and TCu380A
含铜宫内节育器（intrauterine device ，IUD）是一种安全、高效和长效的避 孕措施，也是我国主要的女用避孕措施，全国约有 1 亿以上孕龄妇女使用，占 各种避孕措施的 45%以上。目前临床上使用较多的含铜宫内节育器为 T-型含铜 宫内节育器，如 TCu380A 和 TCu220c。关于含铜宫内节育器的避孕机理，目 前并没有全面的报道。然而，普遍认为 Cu-IUD 放置于子宫内后，会引起子宫 内膜局部的炎症反应，并且会引起组织中的细胞和宫腔液的成分的变化；从 CuIUD 中释放的活性物质，能抑制或杀灭精子，同时对孕卵形成、卵泡着床等各 环节起抗生育作用，而大大提高避孕效果。
The copper intrauterine device (Cu-IUD) is the safe, highly effective and long-ter m device in preventing pregna ncy. It is the most common reversible method for contraception in China. They are used by more than 100 million women in China totally. The Cu-IUD has taken approxima tely 45% of the intrauterine device market in China up to now. The most popular in use is the T-shaped device such as TCu380A and TCu220c.A full understa nding of the contraceptive action mecha nism of a copper intrauterine device (Cu-IUD) is currently unavailable. However, it is genera lly accepted that the dissolution of copper from the Cu-IUD induce a loca l infla mma tory reaction of the endometrium and cause express of cellular and humora l components at the tissue and fluid contents of the uter ine cavity. Depend ing on the anatomica l and physiologica l features of each species, the secondary consequences of this foreign body reaction can be loca lized within the uter us, widespread throughout the genital tract or affect dista nt organs. Active substa nces released from the IUD, and the products derived from the infla mma tory reaction presenting in the lumina l fluids of the genital tract, are toxic for spermatozoa and oocytes, preventing the encounter of healthy gametes to format the viable embryos.
本课题采用医疗器械生物学评价标准中有关固体材料的试验方法进行体外 细胞毒性试验，分别考查两种含铜 IUD的细胞毒性。并且根据第一部分得出的 含铜 IUD 在体外模拟初期铜离子的释放规律，对系列浓度铜离子的细胞毒性 进行评价。Cu220c 和 TCu380A 采取 MTT（四唑盐）比色法量化细胞毒性， 计算相对增值率（RGR），并进行毒性评价。实验结果表明 TCu220c 表现出轻 度的细胞毒性（1~2级 ）；TCu380A 表现出明显的细胞毒性（4级 ）。含铜 面 积和 浸提时间对的体外细胞毒性试验结果有明显的影响。含铜面积越大、浸提时间 越长，细胞毒性越大。系列浓度铜离子细胞毒性试验结果表明细胞毒性与铜离 子浓度呈一定的量－效关系。
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四川大学硕士学位论文
释放速率在前 15 天时变化较大，之后迅速下降趋于平稳。这可能是由于沉积 在铜表面的腐蚀产物阻止了铜的进一步腐蚀所致。从 SEM 及EDX 图的结果可 看出 pH 值较低时表面沉积的元素也较多，并且 Cu 的比例逐渐下降，C、Ca、 O 元素的比例逐渐上升，提示表面可能有铜的氧化物产生及碳酸钙的沉积。