相關(guān)申請(qǐng)的交叉引用
本申請(qǐng)要求提交于2013年10月17日的臨時(shí)申請(qǐng)第61/892404號(hào)的權(quán)益，其以引用的方式整體并入本文。
本發(fā)明的組合物和方法涉及用于在體內(nèi)創(chuàng)建閉塞及相關(guān)結(jié)構(gòu)的水凝膠組織橋的領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
雖然長(zhǎng)期的可逆性避孕如iud和可植入的隨時(shí)間釋放的節(jié)育藥物已成為女性預(yù)防懷孕的流行方法，而可與之相比的用于男性的方法卻不存在。此外，短期可逆性的男性避孕措施如男用避孕套、撤出和定期禁欲具有相對(duì)較高的失敗率(trussellj.contraceptivefailureintheunitedstates.contraception2004；70:89-96)，這使得它們不是男性避孕的理想解決方案。此外，這些基本的避孕措施可能不容易被一些國(guó)家的人使用或廣泛接受。出于這些以及許多其它的原因，迫切需要出現(xiàn)長(zhǎng)期的可逆性的男性避孕措施，而這一需要尚未得到滿足。
迄今為止，唯一普遍使用的長(zhǎng)期男性避孕措施是輸精管結(jié)扎：外科手術(shù)過程中，切斷并灼燒受試者的輸精管，這有效地防止睪丸中的任何精子通過。雖然輸精管結(jié)扎是一種高度有效的避孕措施，但當(dāng)受試者決定接受輸精管結(jié)扎逆轉(zhuǎn)，也稱為輸精管吻合，受試者的成本可能非常高且過程不總是成功的。
已進(jìn)行了一些嘗試以創(chuàng)建輸精管結(jié)扎的替代方案。具體地，已經(jīng)制造了由聚氨酯和硅氧烷栓以及可注射的醫(yī)用級(jí)硅樹脂和聚氨酯橡膠組成的阻斷輸精管的裝置。已經(jīng)測(cè)試了這些方法，但已證明由于泄漏和/或瘢痕形成，這些方法是不成功的(tulsiani&abou-haila,2008)。將閥門植入輸精管也是不成功的(參見hollander公開的美國(guó)專利申請(qǐng)us2014/0048076)。已在人類中測(cè)試了管內(nèi)裝置，這包括使用錨定到管壁的柔性合成尿烷網(wǎng)狀栓(song等人，2006)。然而這種裝置在2期臨床試驗(yàn)中的有效性低于輸精管結(jié)扎并且已被放棄。
之前已公開了使用基于苯乙烯順丁烯的聚合物創(chuàng)建長(zhǎng)期可逆性的男性避孕措施。具體地，guha(美國(guó)專利第5488075號(hào)和美國(guó)專利申請(qǐng)2011/0002979)已經(jīng)公開了用于輸精管的聚合物，所述聚合物來自苯乙烯順丁烯二酸酐溶液或包含低于等份的苯乙烯順丁烯二酸酐和苯乙烯順丁烯二酸(其中大部分是酸酐)的混合物。雖然guha聲稱已經(jīng)公開的男性避孕形式是有效且可逆的，但其經(jīng)過數(shù)十年的發(fā)展，仍沒有獲得監(jiān)管部門的批準(zhǔn)。已顯示出這種方法在基于苯乙烯順丁烯的聚合物的合成及其使用上都存在缺點(diǎn)。首先，guha的聚合物的合成中要求使用γ輻射以引發(fā)苯乙烯順丁烯單體的自由基聚合反應(yīng)。γ輻射的使用是有危險(xiǎn)的且不能便于或?qū)嶋H用于廣泛的小規(guī)模合成或大規(guī)模制造。此外，guha的方法需要繁瑣的純化步驟，這些純化步驟需要蒸餾、有機(jī)/水結(jié)晶/分離和其它高難度的制造工藝。
重要的是，與本發(fā)明的區(qū)別點(diǎn)在于，guha教導(dǎo)了用于注射的包括苯乙烯順丁烯二酸酐的組合物。雖然guha描述了一旦注射到體內(nèi)，酸酐殘基轉(zhuǎn)化為酸(并且guha堅(jiān)信提供了穩(wěn)定的電荷和ph影響以使精子失活)，guha的教導(dǎo)包括產(chǎn)品注射時(shí)必須包含順丁烯二酸酐才允許實(shí)施。本發(fā)明的組合物和方法幾乎全部基于苯乙烯順丁烯二酸而不是苯乙烯順丁烯二酸酐。這種苯乙烯順丁烯二酸優(yōu)于苯乙烯順丁烯二酸酐的用途是基于關(guān)鍵的創(chuàng)造性發(fā)現(xiàn)。已發(fā)現(xiàn)，酸酐不容易在二甲基亞砜(dmso)中穩(wěn)定，這是由于市售dmso中殘留有水(及其高度易潮濕的性質(zhì))。由于無法穩(wěn)定酸酐使得制造、質(zhì)量控制和貨架期都難以管理，并可能導(dǎo)致產(chǎn)品在注射時(shí)具有多變和不可預(yù)知的粘度以及其它特性。已經(jīng)觀察到，具有升高的酸酐或完全酸酐的聚合物在注射時(shí)形成更硬的、半剛性固體，這可能使患者處于并發(fā)癥的風(fēng)險(xiǎn)下，直至栓隨后轉(zhuǎn)變成軟凝膠狀酸形式。在本發(fā)明人的研究中，直接反駁了guha的教導(dǎo)，目前已經(jīng)確定了基于酸的聚合物可以容易地制備，其可在dmso中穩(wěn)定并可具有可注射醫(yī)療產(chǎn)品所需要的控制良好的質(zhì)量和一致性，并提供耐用的避孕功能和處理特性。此外，在注射后，直接反駁了guha的教導(dǎo)，本發(fā)明的組合物可以容易地形成柔軟的、穩(wěn)定的空間填充栓，其可以對(duì)精子的通過提供耐用的和可逆的堵塞。總之，本發(fā)明的組合物和方法表明，其不必要(實(shí)際上是不宜)產(chǎn)生“前藥”，基于酸酐的聚合物將在體內(nèi)轉(zhuǎn)化成活性劑。本公開證明了酸形式可以被制備并直接作為有效的閉塞劑使用。
guha的方法創(chuàng)建了苯乙烯順丁烯二酸酐嵌段，其具有60-100千道爾頓(kda)之間的分子量，guha的優(yōu)選范圍是70-80kda之間。所獲得的苯乙烯順丁烯二酸酐嵌段可以與較少量的苯乙烯順丁烯二酸嵌段混合以形成混合的聚合物。然后，將該混合的聚合物加入到dmso中以創(chuàng)建可注射的溶液，其可通過針和注射器引入到輸精管內(nèi)。
有趣的是，guha沒有教導(dǎo)創(chuàng)建不能穿透的閉塞。guha認(rèn)為當(dāng)精子穿過注射入的聚合物中的開口時(shí)，由于含有苯乙烯順丁烯二酸酐和苯乙烯順丁烯二酸的聚合物中的殘基所產(chǎn)生的電荷，他的聚合物在化學(xué)上使精子失活。具體地，guha教導(dǎo)了他的聚合物留有具有帶電荷表面的開口通道使得精細(xì)胞必須穿過，從而使其失活。而guha可能或并非是正確的，即他所公開的聚合物可能或并非具有使所有通過聚合物的精子失活的能力，在輸精管中形成閉塞阻止所有精細(xì)胞穿過輸精管，這將消除對(duì)這種化學(xué)失活的需要。
男性避孕領(lǐng)域沒有且目前需要長(zhǎng)期可逆性的包含可以在輸精管內(nèi)創(chuàng)建閉塞的水凝膠組織橋的男性避孕措施。創(chuàng)建此類閉塞所需的聚合物必須具有流動(dòng)性，允許其填充小的空間并應(yīng)被設(shè)定成不能使精子穿透的栓，而優(yōu)選地仍允許其它體液通過。優(yōu)選的是，此類栓保持柔軟且有彈性以避免損傷周圍組織，并且比剛性栓更能令患者舒適。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
本公開的一個(gè)方面提供用于創(chuàng)建長(zhǎng)期可逆性的男性避孕措施的組合物和方法，所述組合物包括水凝膠組織橋，其可以在輸精管或其它身體管腔或腔內(nèi)創(chuàng)建閉塞，所形成的聚合物具有流動(dòng)性，允許其填充小的空間并形成不能使精子穿透的栓，而允許其它體液通過，且保持彈性以避免對(duì)周圍組織的損傷并令患者更舒適。
可通過水凝膠形成溶液實(shí)現(xiàn)該方面，所述溶液包含溶解于溶劑中的聚合物，其中該聚合物包含75％以上的苯乙烯順丁烯二酸且溶劑是dmso。
還可以通過使用水凝膠形成溶液以創(chuàng)建位于受試者內(nèi)的空間中的水凝膠組織橋的方法實(shí)現(xiàn)該方面，其中所述水凝膠形成溶液可以通過注射裝置置于受試者內(nèi)的空間內(nèi)，且水凝膠形成溶液可以在空間內(nèi)吸收可用的水和水性溶液以創(chuàng)建空間內(nèi)的水凝膠組織橋。
附圖說明
根據(jù)附圖，本公開的進(jìn)一步的特征和優(yōu)點(diǎn)以及本公開的各種實(shí)施方案的細(xì)節(jié)將變得顯而易見且更容易理解。
圖1是代表性圖示，其示出了人體解剖學(xué)的相關(guān)部分，包括輸精管和根據(jù)實(shí)施方案的輸精管內(nèi)的水凝膠組織橋的大致位置。
圖1a是根據(jù)實(shí)施方案的示于圖1的由水凝膠組織橋(也稱為封堵器)閉塞的輸精管的截面的剖視圖；
圖2是示出了根據(jù)實(shí)施方案的苯乙烯順丁烯二酸酐的合成的第一步驟的流程圖；
圖3是示出了根據(jù)實(shí)施方案的苯乙烯順丁烯二酸酐合成的其它步驟的流程圖；
圖4是示出了根據(jù)實(shí)施方案的苯乙烯順丁烯二酸酐的水解步驟的流程圖；和
圖5是苯乙烯順丁烯二酸的代表性的傅里葉變換紅外(ftir)光譜。
詳細(xì)描述
示例性實(shí)施方案的描述旨在與附圖一同閱讀，其應(yīng)被考慮為整個(gè)書寫說明書的一部分。
本公開通常涉及在解剖結(jié)構(gòu)的所選區(qū)域中選擇性可逆地形成由特殊的水凝膠引發(fā)/作用溶液(本文中也被稱為“水凝膠形成溶液”)創(chuàng)建的半固體的水凝膠組織橋?？梢酝ㄟ^適當(dāng)?shù)刈⑸浠蚴顾z形成溶液至解剖結(jié)構(gòu)的其它應(yīng)用來實(shí)現(xiàn)水凝膠組織橋。更具體地，本公開涉及用于此類水凝膠形成溶液的數(shù)種組合物，且易于這些溶液的規(guī)模合成。本文所使用的術(shù)語(yǔ)“組織橋”廣義上是指一種結(jié)構(gòu)-溶液-能夠/沉積材料質(zhì)量—其被連接到并跨越連接到解剖結(jié)構(gòu)的空間區(qū)域，如存在于、完全或基本上充滿、橫跨于解剖學(xué)上的腔、血管、通道、腔體和囊狀或類似結(jié)構(gòu)。下述涉及的各個(gè)發(fā)明實(shí)用性的示例，如本文所預(yù)期，都屬于“組織橋”的類型。
如通過使用本發(fā)明的水凝膠形成溶液實(shí)現(xiàn)的解剖學(xué)上的水凝膠組織橋接，提供了許多有用的解剖學(xué)應(yīng)用，如在體內(nèi)其他結(jié)構(gòu)應(yīng)用之間進(jìn)行閉塞/阻斷(部分地或相反)、縫隙/空隙空間或儲(chǔ)存處的填充以及組織填充或包被。盡管本文描述的溶液的用途主要集中在基于閉塞的男性避孕領(lǐng)域，本發(fā)明的溶液還應(yīng)用于其它解剖結(jié)構(gòu)，即其它體內(nèi)的腔、通道、鼻竇或腔體，它們都是本公開的一部分。例如，輸卵管的閉塞以及管、血管和/或淋巴管道的閉塞，腺體、肝和腎系統(tǒng)也可使用本發(fā)明的水凝膠形成溶液以及由其形成的水凝膠組織橋。本發(fā)明的組合物和方法還可以用作生物相容空間填充組織橋或直接注射到真皮、脂肪、骨骼、肌肉和眼/眼內(nèi)組織的填充劑。最后，本發(fā)明的水凝膠溶液可以在移植前后用作插入到次級(jí)柔性容器如氣囊、導(dǎo)管或其他類似的容器中的次級(jí)惰性生物相容填充物。例如，包含硅酮、尿烷或其它柔性聚合物的氣囊“包裹”我們的層，并在移植前后填充本發(fā)明的聚合物以將其延伸至所需的空間中。術(shù)語(yǔ)“苯乙烯順丁烯二酸”、“酸”和“苯乙烯順丁烯二酸共聚物”可相互替代地用于含有至少70％的順丁烯二酸殘基的苯乙烯順丁烯二酸聚合物組合物。類似地，本文所使用的術(shù)語(yǔ)“苯乙烯順丁烯二酸酐”、“酸酐”和“苯乙烯順丁烯二酸酐共聚物”也相互替代地用于含有至少30％酸酐殘基的苯乙烯順丁烯二酸酐聚合物組合物。酸或酸酐的百分比的參考意圖是指，對(duì)于摻入到聚合物鏈中的順丁烯二酸或酸酐單體，百分比(如本文中所示的或多于或少于)是在本文所要求保護(hù)的終產(chǎn)物中的水合形式(對(duì)于酸形式而言)或脫水形式(對(duì)于無水形式而言)(在配制并填充到藥物容器時(shí)的終產(chǎn)物中)。這可以包括范圍的平均百分比或從不同百分比的鏈的混合物得到的平均。所有引用的百分比應(yīng)被理解為在常規(guī)制劑、分析精度和準(zhǔn)確度內(nèi)。本文所使用的表述“外溢”定義了溶液溶劑/載體的特性，是指此類溶劑/載體的特征，導(dǎo)致其在與解剖組織接觸的情況下流走并消失。dmso是合適的外溢溶劑/載體，這是因?yàn)槠鋵?duì)于聚合物是生物相容的、惰性的溶劑，其在藥物(美國(guó)藥典)等級(jí)中可容易地獲得，具有用于此目的的在人類中安全使用的歷史，并且在體內(nèi)可容易地通過管壁擴(kuò)散至身體組織中，當(dāng)被體內(nèi)水分取代時(shí)，導(dǎo)致酸聚合物的膠凝。本發(fā)明的解剖學(xué)上的水凝膠形成溶液可以采用數(shù)種不同的、獨(dú)特的組成形式，各自用于不同的情況，并且各自的特征在于，將形成水凝膠的共聚物溶質(zhì)(單獨(dú)的苯乙烯順丁烯二酸或此類酸在與苯乙烯順丁烯二酸酐的合作組合中占主要地位)溶解于能快速外溢到和穿過解剖結(jié)構(gòu)的環(huán)境的溶劑中以“游離”溶質(zhì)形成膠凝以形成所預(yù)期的水凝膠組織橋。這種水凝膠組織橋，當(dāng)需要時(shí)，可以通過合適的溶劑溶解和/或沖洗去除。根據(jù)一個(gè)實(shí)施方案，本發(fā)明的水凝膠組織橋在酸性ph下可以穩(wěn)定。因此，使用堿性緩沖液如碳酸氫鹽或磷酸鹽和/或其它類似的堿性試劑注射和/或沖洗含有水凝膠組織橋的腔，可以瓦解水凝膠并破壞水凝膠組織橋，以允許去除聚合物并從輸精管和類似的解剖結(jié)構(gòu)的腔內(nèi)流出。
水凝膠組織橋的功能可能涉及由水凝膠填充的輸精管的長(zhǎng)度。由于輸精管腔的直徑因人而異，如果注射固定量的材料，水凝膠組織橋的長(zhǎng)度將與輸精管腔的半徑的平方呈反比例變化。在一個(gè)實(shí)施方案中，水凝膠組織橋應(yīng)填充(閉塞)大于1cm的輸精管腔以取得有效的避孕效果。水凝膠組織橋的耐久性和效力很可能隨水凝膠組織橋的長(zhǎng)度的增加而增加，在一些實(shí)施方案中，目標(biāo)長(zhǎng)度是在4至20cm的范圍內(nèi)。
根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施方案，所建議的水凝膠形成溶液的組合物基本上是兩種不同的整體形式。第一種形式的特征在于，將幾乎純的苯乙烯順丁烯二酸(即至少90％的酸)共聚物溶解于dmso或類似的合適的外溢溶劑/載體。在此情況下，dmso可具有少量的殘留水(按重量計(jì)不多于5％)而在儲(chǔ)存中不會(huì)因?yàn)樗舛鴮?shí)質(zhì)上改變其質(zhì)量。第二種形式的特征在于，將苯乙烯順丁烯二酸和苯乙烯順丁烯二酸酐共聚物的混合物溶解于dmso或類似的合適的外溢溶劑/載體。在此第二種形式中，苯乙烯順丁烯二酸是占主導(dǎo)地位的共聚物，這意味著該聚合物具有至少75％的酸的殘基。在干燥的氮?dú)庀?，使用無水dmso(按重量計(jì)不多于1％的殘留的水)并將配制的凝膠填充至最終容器內(nèi)可用于防止儲(chǔ)存期間的過度水解。在任一的實(shí)施方案中，聚合物與dmso的比例的范圍可以是從18％至40％(重量/重量)，其中在一些實(shí)施方案中更優(yōu)選為22-26％(重量/重量)。
對(duì)于僅酸形式的水凝膠形成溶液，酸的分子量?jī)?yōu)選介于約100-kda至約1200-kda的范圍。保持聚合物的分子量在此范圍內(nèi)可確保其具有足夠的粘度以固定在所需的注射位置上，以便其可以在膠凝期間填充腔，并仍能夠在生產(chǎn)中被處理，填充到小瓶和注射器，并當(dāng)溶解于dmso時(shí)可以輕易地被注射。較高的分子量會(huì)太粘，而較低的分子量會(huì)太具有流動(dòng)性并流出管或過度地蔓延開，因此不能形成理想的凝膠栓。溶液的質(zhì)量分?jǐn)?shù)優(yōu)選介于約15％至約40％的范圍內(nèi)，為指定注射量提供有效的聚合物濃度。較低的濃度可能不能形成穩(wěn)定的、牢固的栓或在粘度上與低分子量聚合物有同樣的效果。較高濃度將會(huì)對(duì)處理和注射產(chǎn)生額外的粘度。在這兩個(gè)較寬的分子量范圍內(nèi)存在著許多子范圍，如下詳述。這些子范圍可具有一些性質(zhì)，這些性質(zhì)可使得它們?cè)谟糜谔囟☉?yīng)用時(shí)更為有用。特別地，特定的分子量和質(zhì)量分?jǐn)?shù)值被視為在許多男性避孕應(yīng)用中特別有用，它們是200-1000kda、300-800kda、400-700kda和600-700kda以分別在18-40％(重量/重量)的濃度時(shí)提供足夠的特性。在一個(gè)實(shí)施方案中，至少95％酸的聚合物在23-26％(重量/重量)(聚合物：dmso濃度)時(shí)具有500-700kda的分子量，其可用于在輸精管中創(chuàng)建合適的水凝膠組織橋。
對(duì)于溶液的酸/酸酐形式，已發(fā)現(xiàn)按重量計(jì)酸與酸酐的兩個(gè)優(yōu)選的比率是有趣的且可用于該溶液的不同子形式，更詳細(xì)地表述是80％：20％和大于92％至小于8％，且如上所述，優(yōu)選大于98％的酸發(fā)揮避孕劑作用。較低的酸水平可以提供用于處理的改良的(較低的)粘度和注射時(shí)牢固的凝膠。然而，這些益處可被酸酐的水解抵消，這可導(dǎo)致穩(wěn)定性的降低，無法確保酸：酸酐殘基在最終制劑中的一致的比率，和由于處理和填充過程中較高風(fēng)險(xiǎn)的水解使得填充和注射困難以及吸收大氣中的水分到制劑中。
本發(fā)明的苯乙烯順丁烯二酸聚合物中占主導(dǎo)地位的是苯乙烯和順丁烯二酸的線性聚合物鏈，其具有最小的分子間或分子內(nèi)交聯(lián)并且通常旨在并產(chǎn)生具有聚(苯乙烯-交替(alt)-順丁烯二酸)形式，而不是具有單個(gè)殘基的擴(kuò)展嵌段。通常旨在并產(chǎn)生是指至少80％的鏈序列是苯乙烯-交替-順丁烯二酸(如下所示)，而不是苯乙烯-苯乙烯或其它序列。此外，該組合物可被少量的其它殘基或側(cè)基團(tuán)修飾，這實(shí)質(zhì)上不損害其主要的避孕或閉塞功能。
在一系列的實(shí)施方案中，苯乙烯順丁烯二酸聚合物中的分子間或分子內(nèi)交聯(lián)的百分比可以小于百分之一(<1％)、小于百分之五(<5％)或小于百分之十(<10％)。在一個(gè)實(shí)施方案中，多數(shù)的，多于百分之九十(>90％)的直鏈可以由苯乙烯-順丁烯二酸共聚物嵌段組成，而不是苯乙烯-苯乙烯或順丁烯二酸-順丁烯二酸共聚物嵌段。交聯(lián)是不利的，這是因?yàn)槠涮峁┝诵枰槐碚骱捅豢刂频目勺冃再|(zhì)(例如，硬度、凝膠化、溶解)。
至于男性避孕，水凝膠組織橋可用于創(chuàng)建完全的或部分的堵塞，其也被稱為輸精管的封堵器。這種堵塞可以提供相對(duì)長(zhǎng)期的和選擇性的可逆避孕措施。本發(fā)明的水凝膠形成溶液可以自由地流入到小的空間中創(chuàng)建可保持柔性和穩(wěn)定的水凝膠組織橋，從而提供了輸精管的閉塞。因此，這種可注射的男性避孕溶液可避免一些常規(guī)的輸精管結(jié)扎過程中的手術(shù)侵襲。優(yōu)于現(xiàn)有技術(shù)的另一個(gè)優(yōu)點(diǎn)是，本發(fā)明的閉塞形成溶液可以容易地通過沖洗機(jī)制和過程的方式被去除，從而避免了傳統(tǒng)的輸精管吻合的侵襲。
通過使用本發(fā)明的溶液形成的閉塞不一定阻止所有液體流過腔，這意味著水凝膠流體和亞細(xì)胞小分子可以滲透過基質(zhì)。這與guha的教導(dǎo)有區(qū)別，guha的教導(dǎo)是非閉塞聚合物具有開放通道，流體和包括精子的懸浮細(xì)胞可以容易地流過此通道，但由于聚合物在電荷和ph上的化學(xué)作用使其失活。相當(dāng)重要的是，酸栓的半固體的彈性/彈力性質(zhì)阻止了聚合物周圍穩(wěn)定側(cè)通道、穿過聚合物的內(nèi)部通道的形成，且在栓周圍有壓力驅(qū)動(dòng)流，通過它，精子可以通過。這與guha教導(dǎo)的聚合物以及先前教導(dǎo)中關(guān)于位于輸精管內(nèi)的避孕措施的固體(例如，硅、eva)和剛性(例如，金屬、聚乙烯)栓形成了對(duì)比。因此，此類閉塞可以允許一些量的生物(精液)流體穿過閉塞結(jié)構(gòu)，本文中是指各種水凝膠橋，從而降低附睪和睪丸壓力累積的風(fēng)險(xiǎn)，這兩種風(fēng)險(xiǎn)都是傳統(tǒng)的輸精管結(jié)扎的潛在的副作用。
圖1是示出了人體解剖結(jié)構(gòu)相關(guān)部分的代表性示圖，其包括輸精管100和水凝膠組織橋101在輸精管100的腔內(nèi)的大致位置。特別地，圖1示出了睪丸102具有將睪丸連接至精囊103的輸精管100。圖1還示出了插入位點(diǎn)104，根據(jù)一個(gè)實(shí)施方案，通過此位點(diǎn)，可以注射本發(fā)明的水凝膠溶液以形成水凝膠組織橋101，用以閉塞輸精管100。
圖1a是根據(jù)一個(gè)實(shí)施方案的由水凝膠組織橋101(也被稱為封堵器，如圖1所示)閉塞的輸精管100的截面剖視圖。圖1a示出了輸精管100的各個(gè)部分，示出了它的圓形平滑肌纖維110、它的縱向平滑肌纖維111和它的上皮112，其中包括它的不平滑表面113的示意。在該圖中，根據(jù)一個(gè)實(shí)施方案，示出了水凝膠組織橋101填充了輸精管100的內(nèi)腔并在上皮不平滑表面113內(nèi)部和周圍形成以創(chuàng)建輸精管100的腔內(nèi)完全堵塞，從而防止精子通過(未示出)。
溶液合成
廣義上，根據(jù)本發(fā)明公開的組合物和方法，溶液合成在其早期階段在苯乙烯順丁烯二酸酐的制備上有獨(dú)特的特點(diǎn)，協(xié)作并合作使用(a)乙酸乙酯作為溶劑，與所選量的苯乙烯和順丁烯二酸酐，混合，以及其他的初始處理，然后(b)使用過氧化苯甲酰作為引發(fā)劑實(shí)現(xiàn)非輻射的自由基起始反應(yīng)。
根據(jù)本發(fā)明所公開的組合物和方法，這種合作的早期使用乙酸乙酯作為溶劑并使用過氧化苯甲酰作為自由基引發(fā)劑，在所提供的合成途徑中具有顯著的作用，其使得苯乙烯順丁烯二酸溶質(zhì)組分的中間合成制造具有容易控制且易得到的分子量范圍。特別是，用于創(chuàng)建苯乙烯順丁烯二酸溶質(zhì)組分的這種方法已示出提供了良好的控制，并允許獲得相對(duì)大的分子量，已確定這種考慮在許多應(yīng)用中是重要的，如在男性避孕應(yīng)用中。通過過氧化苯甲酰作為自由基引發(fā)劑，并特別地通過控制過氧化苯甲酰的相對(duì)量在酸酐合成步驟中達(dá)到此目的，其對(duì)確立所期望范圍的苯乙烯順丁烯二酸的分子量提供了重要的控制，并確立其選擇性地處于高分子量，如高于100-kda。
此外，本發(fā)明的溶劑/自由基-起始反應(yīng)(乙酸乙酯/過氧化苯甲酰)過程，當(dāng)用于整個(gè)溶液合成中的苯乙烯-順丁烯二酸酐創(chuàng)建步驟時(shí)，其是易于規(guī)模化的，這能使整個(gè)溶液制備規(guī)?；虼嗽试S進(jìn)行商業(yè)規(guī)模的溶液制備。
在本發(fā)明的溶劑/自由基起始反應(yīng)過程之后，在建議的合成的苯乙烯-順丁烯二酸酐形成部分的結(jié)束部分，包括丙酮處理步驟，其作為純化步驟起作用，其為最后的被混入溶劑/載體如dmso的接近100％的苯乙烯順丁烯二酸的溶質(zhì)的制備做準(zhǔn)備。
本發(fā)明的溶液合成完整描述如下，這包括從制備的苯乙烯順丁烯二酸酐中制備幾乎純的苯乙烯順丁烯二酸，并隨后將這種酸適當(dāng)?shù)鼗旌系筋A(yù)定的溶液溶劑如dmso中。本發(fā)明的溶液合成的詳細(xì)描述涉及水凝膠形成溶液的創(chuàng)建，其適合于男性避孕以及其他有用的水凝膠組織橋。
提供如下合成作為具體的實(shí)施例，且重量、溫度和體積的測(cè)量?jī)H特定涉及此實(shí)施例。此外，應(yīng)當(dāng)理解的是，所提供的特定的重量、溫度和體積僅是所發(fā)現(xiàn)的此合成的各個(gè)組分的可接受重量和體積以及合成的各個(gè)部分所描述的反應(yīng)溫度的范圍中的代表。
i.通過乙酸乙酯沉淀和過氧化苯甲酰自由基起始反應(yīng)合成苯乙烯順丁烯二酸酐
在如下合成中使用的設(shè)備可以包括2l四頸圓底燒瓶、頂部攪拌器、回流冷凝器、溫度探頭和連接到干燥氮?dú)夤艿牟ＡЧ?。圖2是示出了苯乙烯順丁烯二酸酐的后續(xù)合成的第一步驟的流程圖。在圖2中，步驟200直至211可以如下所示按圖示步驟順序合成苯乙烯順丁烯二酸酐。表1列出了本節(jié)中所述的成分和量。
根據(jù)一個(gè)實(shí)施方案，可以將順丁烯二酸酐(50g，0.51mol)、乙酸乙酯(溶劑)(500ml)和苯乙烯(45.37g，50ml，0.436mol)置于2l的四頸圓底燒瓶中。然后可以用氮?dú)鈱?duì)所獲得的混合物進(jìn)行脫氣二十(20)分鐘，其具有連接到干燥氮?dú)夤艿牟Ａ?dǎo)管并同時(shí)用頂部攪拌器進(jìn)行攪拌，并同時(shí)用加熱套進(jìn)行加熱且溫度控制器(j-探頭，適當(dāng)?shù)卦O(shè)定在40-60％以防止寬的溫度波動(dòng))連接到溫度探頭上，外部溫度設(shè)定在87℃。
根據(jù)一個(gè)實(shí)施方案，當(dāng)內(nèi)部溫度達(dá)到66℃，可以將75％水潤(rùn)濕的過氧化苯甲酰(引發(fā)劑)(
為了純化，可以將500ml的丙酮添加到所獲得的混合物中并將內(nèi)部溫度降低至56℃。然后可以將外部溫度設(shè)定在44℃并將反應(yīng)混合物在此條件下攪拌5小時(shí)以溶解產(chǎn)品的所有可見塊。所獲得的澄清、淺粉色的均質(zhì)粘性溶液約1.06l，然后可以逐滴加入到含有劇烈攪拌的叔丁基甲基醚(mtbe)(3l)的5l大口燒杯中。產(chǎn)物沉淀為灰白色珠，然后可以通過過濾進(jìn)行分離，用mtbe沖洗，并在真空干燥器中干燥10小時(shí)。
圖3是示出了苯乙烯順丁烯二酸酐合成的后續(xù)步驟的流程圖。根據(jù)一個(gè)實(shí)施方案，在圖3中，步驟300直至307可以按如下所述的圖示步驟順序合成苯乙烯順丁烯二酸酐。然后可以將所獲得的粗產(chǎn)物研磨并懸浮于1.5l的二氯甲烷中。然后可以攪拌此懸浮液一小時(shí)，再濾除二氯甲烷溶劑。然后可以將濕餅懸浮于二氯甲烷(1l)和冰冷的水(1l)的混合物中并劇烈攪拌20分鐘。然后可以將固體過濾，并用ph試紙分析濾液的水層。所測(cè)得的ph應(yīng)為約4。然后可以將此過程重復(fù)兩次以上以在水性洗滌中實(shí)現(xiàn)ph值處于6-7的范圍內(nèi)。在最后一次洗滌后，然后可以將濕餅完全擠壓在過濾器上并在高真空下于50℃干燥2天以獲得干粉，82.5g，93.7％的純聚(苯乙烯-共-順丁烯二酸酐)；mw(da)628,257。
表1
ii.通過水中的酸酐的堿性水解合成苯乙烯順丁烯二酸
圖4是示出了根據(jù)一個(gè)實(shí)施方案的苯乙烯順丁烯二酸酐的水解的后續(xù)步驟的流程圖。在圖4中，步驟400直至407如下所述按圖示步驟順序合成苯乙烯順丁烯二酸酐。根據(jù)一個(gè)實(shí)施方案，可以將苯乙烯順丁烯二酸酐(56g，mw333,332)和1nnaoh，1.5l，置于5l的帶有頂部攪拌器和溫度探頭的三頸圓底燒瓶。然后將所形成的懸浮液加熱到37℃(外部溫度初始設(shè)定在57℃，再降低到44℃)并在此溫度下攪拌7小時(shí)以創(chuàng)建透明的粘性溶液。然后，可以將溶液冷卻至室溫并用1n的hcl(其可加入250ml份量)緩慢酸化。在添加1.25l的1n的hcl后，反應(yīng)可以產(chǎn)生清晰液體和白色沉淀的混合物，然后可以在室溫下攪拌十小時(shí)形成澄清、均勻、非常粘稠的凝膠，ph是6±1.0ph單位?？梢韵蚰z中加入250ml的1n的hcl，其可以將凝膠破壞成片并釋放液體，然后可將其濾出。然后可以將固體重懸浮在1l的0.05n的鹽酸中并攪拌3小時(shí)。然后，可以將這些固體過濾并在高真空下于60℃干燥72小時(shí)以獲得干粉，60.4g，幾乎純的(>85％)聚(苯乙烯-共-順丁烯二酸)；mw(da)339,019。水解的完整性可以通過傅里葉變換紅外光譜(ftir)確定。圖5是苯乙烯順丁烯二酸的代表性的ftir光譜。
iii.各個(gè)(1)苯乙烯順丁烯二酸/dmso溶液和(2)苯乙烯順丁烯二酸/苯乙烯順丁烯二酸酐/dmso溶液的合成
在一個(gè)實(shí)施方案中，205g的本發(fā)明的方法的2個(gè)主要的溶液組合物中的每一個(gè)-(1)苯乙烯順丁烯二酸/dmso和(2)苯乙烯順丁烯二酸/苯乙烯順丁烯二酸酐/dmso-可以按如下制備：組合物(1)，干粉狀苯乙烯順丁烯二酸，22.05g可稱量至250cc的琥珀色小瓶中；組合物(2)，干粉狀苯乙烯順丁烯二酸17.64g和干燥的苯乙烯順丁烯二酸酐4.41g，可稱量至250cc的琥珀色小瓶中(使用sartorius分析天平cpa1003p)。然后可以將裝有干燥的混合物的小瓶與未打開的sure/
在一個(gè)實(shí)施方案中，干燥箱可以被密封，可以與真空管相連并帶有通過干燥室的氮?dú)夤?。然后可以將空氣抽空并用干燥的氮?dú)庵脫Q5次。然后可以將dmso瓶在干燥箱內(nèi)打開，并且可以向每個(gè)琥珀色小瓶中加入82.95g的dmso。然后可以將所獲得的組合物用玻璃棒充分混合。然后可以將帶有棒的小瓶覆蓋上鋁箔并于室溫下保存于干燥箱內(nèi)。根據(jù)一個(gè)實(shí)施方案，后續(xù)周內(nèi)，可以每天攪拌混合物三次或四次，使固體塊逐漸消失。七天后，兩個(gè)主要的小瓶可含有均勻粘稠的混濁液體-預(yù)期的兩個(gè)最終的溶液。
作為如上所述的最終混合過程的可替代方法，其特征在于通過將液體外溢溶劑dmso引入到干燥粉末中來進(jìn)行最后的溶液混合，一種有用的替代方法包括特征為將相關(guān)干燥粉末引入到液體外溢溶劑中的反向方法。
上述詳盡的合成描述為最終溶液形成的三個(gè)主要階段提供了一組具體的方式，其涵蓋了本發(fā)明的方法的2種主要的(濕dmso)溶液的實(shí)施方案中的每一種，其可以實(shí)施，并且可以確信本領(lǐng)域技術(shù)人員明確地知曉如何實(shí)踐本發(fā)明的方法的合成方法。特別地，清楚地說明了在苯乙烯順丁烯二酸酐的聚合過程中，獨(dú)特的組合步驟的使用包括使用乙酸乙酯作為溶劑，并使用過氧化苯甲酰作為自由基(非輻射)引發(fā)劑。在這些所提供的合成階段中，討論了選定的不同分子量的溶質(zhì)，這是為了示出代表性的合成圖示中的范圍，并應(yīng)當(dāng)理解，合成方法學(xué)的從業(yè)者可以輕松地選擇其他的苯乙烯-順丁烯二酸分子量的值以通過適當(dāng)?shù)目刂平⒂糜诒景l(fā)明的方法的酸酐合成步驟的過氧化苯甲酰的相對(duì)量。正是這種過氧化苯甲酰、用量控制，有效地決定了最終苯乙烯順丁烯二酸的分子量。
雖然示例性實(shí)施方案已描述了本發(fā)明的方法和組合物，但并不限于此。所附的權(quán)利要求應(yīng)被寬泛地解釋以包括其它的變型和本發(fā)明的方法和組合物的實(shí)施方案，本領(lǐng)域技術(shù)人員將會(huì)在不脫離所述組合物或方法的等同物的范圍和區(qū)域的情況下使用此類組合物。