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dl-マンデル酸は高い精子固定化活性と低膣刺激性を示します。避妊のための潜在的な非界面活性剤精子殺傷剤
dl-Mandelic acid exhibits high sperm-immobilizing activity and low vaginal irritation: A potential non-surfactant spermicide for contraception.
PMID: 32224371 DOI: 10.1016/j.biopha.2020.110104.
抄録
α-ヒドロキシカルボン酸であるdl-マンデル酸（MA）は、医薬品やファインケミカルの中間体として広く利用されている。ここでは、MAの精子固定化活性とその安全性プロファイルを評価した。精子の運動性はコンピュータ支援精子分析で評価し、細胞膜の完全性はフルオレセインイソチオシアネート-ピサムサティヴムアグルチン、ミトコンドリア電位はJC-1を用いて評価した。MA含有ゲル製剤の局所耐性は、ウサギ膣刺激性試験を用いて評価した。その結果、MAは濃度依存的に精子の運動性と運動パターンを阻害することがわかった。20秒以内に、MAによる精子の固定化は、有効濃度の最小値が0.86、有効濃度の中央値が0.54mg/mLで発生した。MA処理精子の血漿膜破壊は比較的軽度であったが、ミトコンドリアの脱分極が起こった。病理組織学的検査では、MA曝露は精子の膜構造の完全性には明らかな影響を及ぼさず、ウサギの膣上皮にわずかな刺激を生じただけであった。ビヒクルコントロール群およびノン・オキシノール-9ゲルコントロール群の膣刺激性スコアはそれぞれ1.38±0.65および7.88±1.67であった（p＜0.01）が、10、20および40mg/mLのMAゲル群の膣刺激性スコアは1であった。69±1.04、2.98±0.77、および4.35±1.04であり、p値はそれぞれ>0.05、>0.05、および<0.05（対ビヒクルコントロール）であり、臨床的に許容できる範囲内であった（<8）。以上のことから、MAは有意義な精子固定化作用を示し、また軽度の細胞膜傷害を起こすことが確認され、将来的には非界面活性剤精子殺傷剤として開発される可能性があることが示唆された。
dl-Mandelic acid (MA), an alpha-hydroxycarboxylic acid, has been widely used as an intermediate of pharmaceutical and fine chemicals. Here, we evaluated the sperm-immobilizing activity of MA and its safety profiles. Spermatozoon motility was assessed by computer-aided sperm analysis, the integrity of the plasma membrane and. mitochondrial potential was assessed using fluorescein isothiocyanate-pisum sativum agglutinin and JC-1, respectively. The local tolerance of the MA-containing gel formulation was evaluated using a rabbit vaginal irritation test. We found that MA inhibited sperm motility and movement patterns in a concentration-dependent manner. Within 20 s, MA-induced spermatozoa immobilization occurred with a minimum effective concentration and a median effective concentration of 0.86 and 0.54 mg/mL, respectively. Plasma membrane disruptions of MA-treated spermatozoa were relatively mild, but mitochondrial depolarization occurred. Histopathological examination showed that MA exposure did not exert obvious effects on the integrity of spermatozoa membrane structures and only caused slight irritation to the rabbit vaginal epithelium. The vaginal irritation scores of the vehicle control and the nonoxynol -9 gel control groups were 1.38 ± 0.65 and 7.88 ± 1.67, respectively (p < 0.01), whereas those of the MA gel groups at 10, 20, and 40 mg/mL were 1.69 ± 1.04, 2.98 ± 0.77, and 4.35 ± 1.04 with p values of >0.05, >0.05, and <0.05 (vs. vehicle control), respectively, which were within the clinically acceptable range (<8). Therefore, our results confirmed that MA exhibited significant sperm-immobilizing effects and caused mild plasma membrane injury, suggesting that it has potential for development as a future non-surfactant spermicide.
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