專利名稱：用于男性的避孕藥的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種避孕藥和一種制備該藥的方法。特別是，本發(fā)明涉及一種男性使用的避孕藥。
通常，人們知道，輸精管是男性避孕藥介入的合適部位。輸精管切除術(shù)是一種被確認(rèn)的很好的男性避孕方法。用該方法，輸精管被切斷和結(jié)扎，以阻止精子向前流動并使精子在附睪蓄積。由于這些精子的存在，增強身體產(chǎn)生抗體，以消滅這些蓄積的精子。與該方法相關(guān)的缺陷是，即使輸精管再接合后，生育力仍是低的，因為身體保持高水平的抗體，并繼續(xù)不斷地消滅精子。而另一個缺陷是該法需要外科手術(shù)。
除了輸精管切除術(shù)外，可逆堵塞的方法在專業(yè)領(lǐng)域中也是知道的。該方法也是阻止精子向前流動。一種堵塞方法是通過植入一個可逆的塞子來阻斷精子在輸精管中流動。該塞子上裝有調(diào)節(jié)鈕，調(diào)節(jié)鈕在輸精管的外面，在Serotum的里面。這個調(diào)節(jié)鈕，通常只由一位經(jīng)訓(xùn)練的內(nèi)科醫(yī)生助手來操作。該方法的缺陷是需要外科手術(shù)以便值入。另一個缺陷是在阻塞期間，身體再次產(chǎn)生高水平的對抗精子的抗體，這種抗體甚至在打開或除去塞子時也存在。還有另一個缺陷是關(guān)閉可能不嚴(yán)，導(dǎo)致流動的精子，盡管精子在數(shù)量上受到限制，但不能消滅這些流動的精子。
還有本領(lǐng)域已知的另一種堵塞方法是在高壓下，將聚亞胺酯注入輸精管中。也通過采用一種引發(fā)物，并通過引發(fā)物將聚亞胺酯置入固體塞子中，這樣，聚合物在輸精管中進一步聚合，以阻止精子向前流動。與此方法有關(guān)的另一個缺陷是除了在上文相關(guān)的堵塞方法中描述的那些外，還在附睪中產(chǎn)生一個后壓，它也降低生育能力。
已在Contraception 1993.48.10月中報告了本發(fā)明人員所做的關(guān)于注射以二甲基亞砜為溶劑的苯乙烯馬來酸酐的工作。此文公開了體外降低pH的作用，但沒有討論對精子繁殖能力的影響。
不同的是，本發(fā)明涉及一種避孕藥，該避孕藥含有一種以預(yù)定方法給予的特定的苯乙烯馬來酸酐共聚物和二甲基亞砜(DWSO)來影響精子的繁殖能力。
本發(fā)明的一個目的是提供一種用于男性避孕的非堵塞方法或僅在一段時間堵塞的改進的避孕藥及其制備方法。
本發(fā)明的另一個目的是提供一種不再需要外科手術(shù)的避孕藥。
本發(fā)明還有另一個目的是提供不再需要自身產(chǎn)生高水平精子抗體的避孕藥。
本發(fā)明提供一種男性使用的避孕藥，它含有一種以二甲基亞砜為溶劑的苯乙烯馬來酸酐共聚物的注射液，其特征在于所述共聚物是通過每40gms的共聚物以0.2到0.24兆拉德劑量照射來制備的。
按照本發(fā)明，該避孕藥含有由苯乙烯馬來酸酐和以純的二甲基亞砜為溶劑組成的注射劑。二甲基亞砜有助于聚合物滲透進入輸精管內(nèi)壁皺處，并有助于聚合物的停留。更進一步，聚合物集中保留在輸精管的某一區(qū)域，且局限于影響輸精粘膜組織而不會肌肉擴散，使粘膜剝脫。
按照本發(fā)明明該避孕通過陰囊皮膚上的切口或經(jīng)皮首先僅注射到輸精管中。
將避孕藥注射到輸精管中的方法在本領(lǐng)域中是已知的。在已知技術(shù)中，避孕藥是由純態(tài)聚合物組成，并形成栓塞或封鎖狀態(tài)來阻止精子向前流動。因此，此聚合物不是那些能夠以任何方式來影響精子的活性化合物。
不同的是，本發(fā)明避孕藥含有一種作為活性化合物并能影響精子繁殖能力和精蟲頭蛋白及透明質(zhì)酸酶的聚合物溶液。
本發(fā)明避孕藥作用原理尚未完全清楚，除上述的區(qū)別之外，僅僅降低pH并不能提供所需的結(jié)果，避孕藥還要有其他特性。通常知道，精子如同其他細(xì)胞一樣都有一個細(xì)胞膜。因此，一種理論是所采用的聚合物溶液產(chǎn)生了正電荷，該正電荷干擾精子細(xì)胞上的負(fù)電荷。當(dāng)共聚物注射到輸精管中時，共聚物是一個酐，并且與精液中的水分子相遇時會發(fā)生水解。該聚合物有一個可分水解開裂的環(huán)狀基和可轉(zhuǎn)變成氫化物的酐。由于酐轉(zhuǎn)變或氫化物，聚合物產(chǎn)生一正電荷，它干擾精子細(xì)胞膜上的負(fù)電荷。因此，盡管注射劑具有酸性材料的功能并能降低pH，但現(xiàn)在已發(fā)現(xiàn)聚合物溶液可產(chǎn)生正電荷，當(dāng)與精子接觸時，能干擾精子細(xì)胞膜上的負(fù)電荷。因此，本發(fā)明避孕藥注射劑按某種方式制備，并且含有一種成分，該成分與精液接觸時水解而產(chǎn)生一正電荷。除了形成帶正電的避孕藥外，已發(fā)現(xiàn)還降低pH值。目前還不清楚除該避藥能夠產(chǎn)生正電荷之外，pH值的降低是否與正電荷產(chǎn)生有關(guān)。
如上所述，本發(fā)明避孕藥產(chǎn)生正電荷。已調(diào)查過產(chǎn)生此正電荷的其他方法，但不降低pH值，因此，采用實例中的方法，使塑料膜充滿靜電并放入精液中。這樣的調(diào)查表明，在帶靜電膜附近的精子受到影響。但由于精液中水的存在，電荷逐漸丟失。因此，調(diào)查首先表明該避孕藥具有使酐轉(zhuǎn)變成氫經(jīng)物以產(chǎn)生正電荷來干擾精子細(xì)膜上的負(fù)電荷的特性。其次，調(diào)查表明，該避孕藥具有使正電荷與避孕藥結(jié)合而使正電荷不能在精液中自由地流動的特性。因此，如果降低pH是避孕藥的首要特征，現(xiàn)已發(fā)現(xiàn)并非如此，那么檸檬酸應(yīng)能注射到輸管中降低pH。然而H+仍具有自由流動的特性。
確信，一旦將避孕藥注射到輸精管中，無水狀態(tài)的聚合物轉(zhuǎn)變成氫化物，并束縛正電荷在上面，帶有負(fù)電荷精子與帶正電荷的聚合物相遇，導(dǎo)致膜電荷打破平衡。由于這樣的不平衡，確信氯離子不再保留膜外，而過量的氯離子與水流入細(xì)胞膜，因此，精子的頭部膨脹，并狂脹細(xì)胞膜。精子頭部中存在兩種酶，稱為精蟲頭蛋白和透明質(zhì)酸酶。這些酶濾出精子頭部，這樣，使精子缺少了滲入卵子所需的酶。
本文還敘述了另一種理論。臨床上，例如在神經(jīng)外科和皮膚科，都使用二甲基亞砜。然而現(xiàn)在發(fā)現(xiàn)，在這些用途中所使用的二甲基亞砜并不具有本發(fā)明可注射用于男性的避孕藥的效用。還奇怪地發(fā)現(xiàn)，用于避孕藥的二甲基亞砜需要有相當(dāng)高的純度(光譜純)。這種形式的二甲亞砜的硫部分具有高度的反應(yīng)活性。當(dāng)苯乙烯馬來酸酐(SMA)與這種特定形式的二甲基亞砜(DMSO)混合時，DMSO的硫部分與SMA的馬來酸酐上醚氧部分相互作用，從而導(dǎo)致(不穩(wěn)定的)SMA和DMSO復(fù)合物中間體。SMA上羰基的穩(wěn)定性不受影響。該避孕藥可以這種復(fù)合物的形式注射到輸精管中，而不僅僅是作為聚合物溶解在一種溶劑中。與之不同的是，SMA可與常規(guī)藥用純的DMSO混合，而這種復(fù)合物不能以所需的形式存在，因此，所得物質(zhì)達(dá)不到本發(fā)明的目的。
將上文所述形式的SMA—DMSO復(fù)合物注射到輸精管中，在輸精管中影響精液中的是蛋白質(zhì)。蛋白質(zhì)本身是氨基酸的復(fù)合物，某些氨基酸電荷的分布無極性，另外一些氨基酸電荷的分布有極性。這些有極性的氨基酸與SMA—DMSO復(fù)合物發(fā)生反應(yīng)。由于形成的SMA—DMSO復(fù)合物是化學(xué)不穩(wěn)定性的，具有極性的氨基酸能將DMSO從SMA上離解，同時保留斷開的鍵和隨之產(chǎn)生的SMA的聚合電解質(zhì)的結(jié)構(gòu)。因此，馬來酸酐的COOH部分以COO-和H+的形式存在。與蛋白質(zhì)的反應(yīng)需要一些時間(大約48小時)完成。在此期間，OMSO有助于進入輸精管內(nèi)壁區(qū)域，以促進避孕藥的固著和保留。反應(yīng)完成后，所有的DMSO都分開，并逐漸吸收到周圍組織和血液中，最終排泄掉。一個治療劑量的DMSO的凈用量是相當(dāng)小的，甚至用通常可獲得的最靈敏的分折技術(shù)也不能確定其排泄途徑。
隨后，DMSO被精液中具有極性氨基酸的蛋白質(zhì)接受，這些蛋白質(zhì)的極性氨基酸與DMA相連接并維持誘導(dǎo)SMA產(chǎn)生聚合電解質(zhì)性質(zhì)。也就是說，COO-負(fù)電荷和H+正電荷保持結(jié)合的狀態(tài)，在SMA周圍形成一蛋白質(zhì)層。由于蛋白質(zhì)包在SMA外面，形成了一雙電荷層。蛋白質(zhì)的氨基酸是兩性離子，同時有帶正電荷的基團和帶負(fù)電荷的基團。在SMA中，COO-的結(jié)構(gòu)要比H+大但活性較低。活性較高的H+與氨基酸上的負(fù)電荷基團緊緊相連，這樣，降低了它們給外部提供電荷的能力，因此，氨基酸的正電荷余下來對外部產(chǎn)生影響。這樣，蛋白質(zhì)—SMA凝結(jié)塊有一正電荷表面，它能影響精子。SMA外的蛋白質(zhì)層防止SMA分解。這種現(xiàn)象使避孕藥在輸精管中有一長期作用。
本發(fā)明避孕藥除具有上文所述的活性外，也可以形成一個塞子或阻塞狀態(tài)，以阻止精子的流動。因此，如果醫(yī)生要求，可以給接受治療者注射較高劑量的聚合物，在這種情況下，該避孕藥可以作為長效阻塞劑或僅在輸精腔擴張以前的一段時間內(nèi)作為阻塞劑。這樣較高劑量可以形成一個塞子或梗塞以阻止精子的流動。然而，本發(fā)明避孕藥的優(yōu)點在于避孕是可逆的，并且不需要外科手術(shù)。因此，如要除去共聚物就需注射溶劑，這種溶劑為碳酸氫鈉或DMSO。然而，這種碳酸氫鈉不能用于制備該避孕藥，因為它能中和電荷。
按照本發(fā)明，該注射劑含有40—60％(重量/體積)的共聚物。如果共聚物含量低于40％，那么，避孕藥注射到輸精管中時會自由流動。如果共聚物含量高于60％，那么粘度增大，使注射困難。作為實例而不加任何限制，苯乙烯馬來酸酐即是由苯乙烯和馬來酸酐按1.2∶1，優(yōu)選為1∶1的比例組成的共聚物。在共聚物中，苯乙烯和馬來酸酐的比例是重要的。因此，作為實例，如果共聚物中的苯乙烯與馬來酸酐的比例為2∶1時，那么共聚物主要起阻塞作用而正電荷很少，因此具有以上描述的缺陷。同時，如果共聚物中的馬來酸酐與苯乙烯的比例1.5∶1，共聚物因帶有過剩的正電荷而降低了穩(wěn)定性，并且有被洗掉的可能。更進一步，在這情況下，輸精管的肌肉層可能因高電荷的存在而受到影響。
該共聚物的制備方法包括在氮氣環(huán)境中，使苯乙烯和馬來酸酐單體在乙酸乙酯中共聚，并以每40gms的共聚物0.2兆拉德的劑量進行照射，劑量速率為30—40拉德/秒。優(yōu)選照射劑量為0.22兆拉德而劑量速率為30拉德/秒，照射源為鈷—60γ輻射。輻射過程實質(zhì)上是一個化學(xué)聚合的過程。更進一步，輻射聚合提供較寬范圍的分子量分布，并因此獲得組合的生物效應(yīng)。
輻射劑量對男性避孕藥注射劑特點的影響<
<p>相對粘滯度值與聚合物的分子量有關(guān)。適于在輸精管中注射和分布的相對粘滯度范圍為1.5—1.9，相應(yīng)的分子量范圍為60000—100000。
照射后，加入石油醚60/80級)，使共聚物沉淀，并洗滌沉淀以除去痕量的單體、同種聚合物和馬來酸酐。將共聚物干燥，并溶解在1，2—二氯乙烷中以除去苯乙烯單體。過濾聚合物溶液，濾出沉淀，將沉淀的共聚物洗滌、干燥并貯存。
具體來說，苯乙烯馬來酸酐共聚物的分子量應(yīng)為60000—100000，并且優(yōu)選為90000。如果分子量低于60000，則共聚物粘性較低并易于被洗脫。同時，如果分子量高于100000，則共聚物起塞子作用，并難以洗掉而不能使避孕逆轉(zhuǎn)。更進一步，水解的苯乙烯馬來酸酐的共聚物的pH應(yīng)為4.0—4.5。以二甲基亞砜為溶劑溶解共聚物。采用DMSO作溶劑是因為它具有較高的組織滲透性，以促進共聚物進入輸精管內(nèi)層，并因此促進DMSO的固著，而且SMA也是一抗菌劑，因此可抑制注射任何感染。DMSO逐漸吸收并進入體內(nèi)。
參考pH。在其他低pH的緩沖溶液中進行實驗，發(fā)現(xiàn)這種pH的緩沖溶液引起精子結(jié)構(gòu)實質(zhì)上的改變，即尾部彎曲。而在SMA中，盡管也獲得低pH，但對頂體(acrosomal)細(xì)胞膜的影響更多。因此，使用SMA與相同pH的緩沖劑，其結(jié)果是不同的。
這種情況下，在不需要生育力的那段時期，選擇一定劑量的避孕藥注射到輸精管中，這樣到非生育期終止，避孕藥本身具有自由流動性質(zhì)。
該避孕藥相對于DMSO的粘滯度為1.2—2.0，優(yōu)選為1.5—1.9。如果粘滯度太低，那么聚合物可能流到Vermontenum，它是一種敏感的膜，聚合物能引起它的興奮。如果粘滯度太高，那么避孕藥難以注射。并且更進一步，該避孕藥僅僅起阻塞作用，不會使精子流入射精管。如上文所述，本發(fā)明避孕藥所需的一個特性是不起永久阻塞的作用，或者在輸精管腔擴張以前起臨時阻塞的作用。
現(xiàn)參照附圖。

圖1顯示未處理精子頭部的透射電子顯微照片。該精子頭部具有完整的頂體細(xì)胞膜。圖2顯示帶有經(jīng)SMA處理痕跡(tact)的精子頭部局部圖，4小時后，頂體細(xì)胞膜部分受損。圖3顯示的是8小時后的精子，此時精子細(xì)胞膜已完全損壞。
參照表1，它顯示的是正常未處理精子中未受影響的和受影響的頂體細(xì)胞膜的分布。有生育力的或未受影響的精子的平均值為62％，而受影響的或無生育力的精子35％。
表1禾治療(對照)組
p><p>參照表2，它顯示，經(jīng)SMA治療后，有生育力的或未受影響的精子平均值減少到34％，而受影響的或無生育力的精子增加到65％。
表2治療組
參照表3，它顯示，當(dāng)精子受至SMA的影響，增加了精子中酶的釋放。
表3酶以毫位釋放
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介紹制備該共聚物的實例。然而，應(yīng)該明白，該實例并非解釋成一限定的方法，也不限定本發(fā)明的范圍。實施例將1∶1的苯乙烯和馬來酸酐單體的乙酸乙酯液〔單體濃度為50％(重量)〕，在氮氣環(huán)境下，于加蓋玻璃安瓿中進行反應(yīng)。樣品在室溫下，在鈷—60γ輻射室中以30拉德/秒的劑量速率照射，總劑量為0.24兆拉德。照射后，加入石油醚使共聚物沉淀，并在1，2—二氯乙烷中放置24小時。用蒸餾水徹底地更換溶劑三次，然后浸入水中24小時。重復(fù)地更換水以除去痕量的單體和馬來酸酐的同種聚合物。將共聚物干燥，并溶在二甲基甲酰胺(DMF)中。過濾聚合物溶液，并加石油醚沉淀濾液(如果不出現(xiàn)沉淀，也可以用蒸餾水或生理鹽水來沉淀)。用蒸餾水徹底洗滌沉淀的共聚物，以除去痕量的溶劑，干燥并貯存在無水氯化鈣的真空干燥器中。
苯乙烯馬來酸酐室溫下是穩(wěn)定的條件是要保存在非潮濕氣氛中。將它貯存在密封、避光的容器中，放置一年也不會產(chǎn)生顯著的變化。
為了注射，將溶于二甲基亞砜的苯乙烯馬來酸酐貯存在帶有不銹鋼塞的玻璃容器中，該容器中不應(yīng)留有空氣。
權(quán)利要求
1.一種男性使用的避孕藥，含有溶于二甲亞砜的苯乙烯馬來酸酐共聚物的注射液，其特征在于所述的共聚物是通過輻射來制備的，輻射劑量為每40gms共聚物0.2到0.24兆拉德。
2.權(quán)利要求1的避孕藥，其中所述共聚物被輻射的劑量速率為30到40拉德/秒。
3.權(quán)利要求1的避孕藥，其中所述的共聚物的分子量為60，000到100000。
4.權(quán)利要求1到3的避孕藥，其中相對于DMSO的粘度為1.2到2.0。
5.權(quán)利要求1的避孕藥，其中所說苯乙烯馬來酸酐是苯乙烯和馬來酸酐以1.2∶1，優(yōu)選以1∶1聚合的共聚物。
6.權(quán)利要求1的避孕藥，其中所說苯乙烯馬來酸酐的pH為4.0到4.5。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種男性使用的避孕藥。該避孕藥是由苯乙烯馬來酸酐的共聚物組成，該共聚物是通過對每40gms的共聚物以0.2到0.24兆拉德劑量照射來制備的。該避孕藥是由所述共聚物和純二甲基亞砜的注射劑組成。
文檔編號A61K31/765GK1119528SQ9411657
公開日1996年4月3日 申請日期1994年9月28日 優(yōu)先權(quán)日1994年9月20日
發(fā)明者蘇夭·庫馬·古哈 申請人:蘇夭·庫馬·古哈