专利名称：用于男性节育的苯乙烯－马来酸酐共聚物的制备方法
技术领域：
本发明属于有机高分子化合物的制备方法，具体来说属于苯乙烯-马来酸酐共聚物的制备方法。
背景技术：
中国是世界人口最多的国家，计划生育是中国的基本国策，因此研究出一种理想的节育方法是我们追求的目标。目前输精管结扎是一种最为广泛、适用的男性绝育方法，至今还没有其它更为理想的男性节育技术可取而代之。为了降低手术副作用并使避孕具有可逆性，人们仍在努力探索非手术的具有可逆性的男性节育新途径。苯乙烯-马来酸酐共聚物是一种工业上应用的高分子热塑性材料，具有良好的加工性能，可作高分子改性剂和相容剂。然而一种新型的苯乙烯-马来酸酐共聚物被发现具有节育效果，将其与二甲亚砜制成溶液，注入动物输精管腔后，与其中水份接触，该共聚物立即沉淀，导致输精管完全或部分堵塞(大剂量完全阻塞输精管道，小剂量致其不完全阻塞)，且其还具有杀精作用，从而达到避孕目的。该共聚物本身在输精管腔内经较长时间后逐渐溶解而使其自然复通，恢复生育能力；且节育时间长短可通过注药量予以控制或再注入适当溶剂(如二甲亚砜或丙酮或碳酸氢钠)将其冲洗掉而恢复生育能力，因而可逆。苯乙烯-马来酸酐共聚物和二甲亚砜对动物无不良反应。
有关这种男性节育用的苯乙烯-马来酸酐共聚物的制备方法的相关资料，文献检索到重庆计划生育科学研究所在“男性学杂志”1994年第8卷第3期上发表的“苯乙烯-马来酸酐聚合物的抗生育研究”和“生物医学工程学杂志”1995年第12卷上发表的“苯乙烯-马来酸酐(SMA)杀精聚合物的研究”，及本发明人在“生殖医学杂志”1996年12月第5卷第4期上发表的“苯乙烯马来酸酐交替共聚物致男性可逆性节育”。专利文献检索到中国专利申请(专利)号93114923.1“苯乙烯-马来酸酐无规共聚物的合成”和美国专利US5488075“男用避孕药”。
重庆计划生育科学研究所关于苯乙烯-马来酸酐聚合物的制备系采用乙酸乙酯为溶媒，加入化学引发剂的聚合方法，。该方法因为采用了溶媒和化学引发剂，有可能使聚合反应偏离纯粹本体聚合方向，并且影响到生成物的纯度和使用效果。中国专利申请93114923.1号的方法是将部分苯乙烯予投到反应釜中，然后将马来酸酐溶解于剩余苯乙烯中配成溶液，滴加到反应釜中进行聚合反应，结束反应采用终止剂对苯二酚。该方法生成无规共聚物，主要用于热塑性工程材料，不适于医学上作避孕之用。美国专利US5488075“男用避孕药”的方法是将苯乙烯和马来酸酐按1∶1之比置于乙酸乙酯中，整个制作过程均在充满氮气的玻璃容器中进行，将上述试料置于Co60γ-射线照射室，每生产40g该共聚物需经0.2～0.24兆拉德γ-射线照射。照射完毕加入石油醚，生成共聚物沉淀，再将生成的共聚物沉淀溶于二氯乙醚中24小时，更换溶剂3次再用蒸镏水沉淀冲洗后浸入水中24小时取出干燥后溶于二甲基甲酰胺中，过滤，向滤出液中加入石油醚使之沉淀，再用蒸镏水冲洗，干燥。该方法使用γ-射线源对操作环境有不利影响，所生成的共聚物的纯化也相当烦琐。
发明内容
本发明的目的在于提供一种不用射线照射、不用溶媒、不用化学引发剂，在缓慢加热条件下直接聚合，操作方便，容易控制，产品纯净、实用的苯乙烯-马来酸酐共聚物的制备方法。
本发明的制备方法在于预先精制苯乙烯，把CaO加入到苯乙烯中充分搅拌混合后静置一段时间，取其上清液，按常规方法负压蒸镏，以除去苯乙烯原料中所含的水份、稳定剂及其同聚体，制得精制苯乙烯。聚合反应在常压下进行，先将马来酸酐加入反应器中，水浴微热至53～54℃使马来酸酐熔化，再将上述精制的苯乙烯(现蒸现用)加入反应器中，边搅拌边加入使二单体充分混匀，温度上升速度控制在每分钟1～5℃，反应温度控制在70～100℃；当温度上升到75～80℃时，溶液出现颜色改变，呈淡黄绿色；之后随着温度缓慢上升，溶液逐渐混浊；温度升到94～96℃时，溶液变稠变粘，随后呈半固体状，粘于搅拌器和反应器内壁上，此时停止加热，立即用搅拌器将反应产物取出，2～5分钟后反应产物变硬成固体，整个制备过程耗时10～15分钟，反应完全，无剩余物，至此聚合反应完成，生成苯乙烯-马来酸酐共聚物。
与现有技术相比，本发明采用两种单体直接反应，操作简单，整个反应过程平稳而迅速，容易操控，在严格控制温度上升速度条件下，未见爆聚现象发生。与美国专利方法相比，不使用γ-放射源，不用溶媒；与重庆计生所的方法比较，不但不用溶媒，也不用化学引发剂；且与上述二者相比，其产品没有烦琐的提纯过程。本发明的方法，产品生产成本低、生产过程短、省时省力，且产品纯度高，经反复数十次操作，产品经红外光谱仪检测显示，重现性好。
用本发明方法所产共聚物作家兔实验用雌雄家免两对，雌雄随机配对饲养一月，一雌兔产仔5只，另一雌兔产仔7只，证实各雌雄兔均有生育能力。待兔仔满月断奶后，用本发明所产共聚物与二甲亚砜现配制的饱和溶液给各雄兔每侧输精管腔内各注入0.2～0.3ml，一月后雄兔已从注药手术完全恢复，雌兔也从产仔哺乳完全恢复，又将雌雄兔配对合笼饲养，交配正常，观察三个月，各雌兔未见受孕，雄兔未见异常。用本发明的方法所产共聚物注入家兔输精管腔内的安全性及节育有效性得到初步证实。
具体实施例方式
按每1ml苯乙烯加1gCaO的比例将苯乙烯12ml与CaO12g充分搅拌混合后静置2天，取其上清液按常规方法负压蒸镏，得到11.6ml精制苯乙烯，将这种精制苯乙烯即时用于聚合反应，现蒸现用。将马来酸酐4.9g(0.05mol)加入三颈烧瓶(反应器)中，在常压下操作，水浴缓慢加热至53～54℃使马来酸酐熔化后，按苯乙烯与马来酸酐1∶1的组份摩尔比的用量加入上述精制苯乙烯5.75ml(0.05mol)，边搅拌边加入使二单体充分混匀，继续水浴缓慢加热(温度上升控制在每分钟1～5℃)，搅拌速度随温度上升而加快，温度升到75～80℃时，溶液颜色发生变化，呈浅黄绿色，随着温度逐渐缓慢上升，溶液逐渐变混浊，温度升到94～96℃时，溶液变稠变粘，经3～5分钟呈半固体状，粘于搅拌器和反应器内壁上，此时停止加热，立即用搅拌器将反应产物取出，2～5分钟后反应产物变硬成固体，至此，苯乙烯与马来酸酐的聚合反应完成，生产苯乙烯-马来酸酐共聚物9.5g。整个制备过程耗时10分钟，反应完全，无剩余物。
反应体系的保护(1)通氮本聚合反应在通氮气保护下进行，在聚合反应开始之前，于加热熔化马来酸酐之际，向三颈烧瓶(反应器)中连续通入氮气，其通入量随操作进展，温度升高而逐步增加；氮气通入三颈烧瓶之前，先将其通过浓硫酸，以除去氮气中的水份和杂质。
(2)反应器、蒸镏器及其导管的清洁和干燥操作前先用自来水及洗衣粉将反应器、蒸镏器及其导管清洗三次，然后用蒸镏水反复冲洗数次(三次以上)，最后用无水酒精冲洗数次(三次以上)，使所用各器具内壁干净无水。
大多数学者认为苯乙烯与马来酸酐共聚时，交替结构的可能性最大，由此推断用本发明方法制备的苯乙烯-马来酸酐共聚物可能是交替结构。
本发明的产品可用作为男性可逆性避孕药。
权利要求
1一种苯乙烯-马来酸酐共聚物的制备方法，采用通氮保护，常压下操作，苯乙烯与马来酸酐的组份摩尔比为1∶1，其特征包括①将苯乙烯与CaO充分搅拌混合后静置，取其上清液负压蒸馏，制取纯净苯乙烯；②将马来酸酐装入反应器，水浴微热到53～54℃使马来酸酐熔化，边搅拌边将上述蒸馏所得纯净苯乙烯加入反应器；③该聚合反应控制在每分钟温度升高1～5℃的条件下进行；④控制最高反应温度在70～100℃。
2根据权利要求1所述的苯乙烯-马来酸酐共聚物的制备方法，其特征在于所述控制最高反应温度在94～96℃为佳。
全文摘要
本发明涉及男性节育用的苯乙烯－马来酸酐共聚物的制备方法，本方法在于预先精制苯乙烯，把CaO加入苯乙烯中充分搅拌混合静置，取其上清液负压蒸镏，得到精制苯乙烯，然后将其边搅拌边加入到装有马来酸酐已呈熔化状态的反应器中，温度上升速度控制在每分钟上升1～5℃，反应温度为70～100℃，常压操作，通氮保护，两单体组份摩尔比1∶1。本方法不用射线照射，不用溶媒，不用化学引发剂，操作方便，容易控制，产品纯净，制作成本低，反应时间短，省时省力。用本发明生产的苯乙烯－马来酸酐共聚物作为男性可逆性避孕药有很好的推广前景。
文档编号C08F212/08GK1624014SQ200410040878
公开日2005年6月8日 申请日期2004年10月18日 优先权日2004年10月18日
发明者蔡朝廷 申请人:蔡朝廷