CN102040675A - 一种羟丙基-β-环糊精的制备方法 - Google Patents

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一种羟丙基-β-环糊精的制备方法,它包括醚化、中和、脱色、纳滤、树脂纯化、喷雾干燥六个步骤。本发明所述方法污染小、重量收率80%以上,制备得到的产品取代度范围窄、杂质含量低,适于作为药用辅料使用。

Description

一种羟丙基-β-环糊精的制备方法
技术领域
    本发明涉及一种药用辅料羟丙基-β-环糊精的制备方法,属医药技术领域。
背景技术
羟丙基-β-环糊精是β-环糊精分子中葡萄糖单元上羟基的氢原子被羟丙基取代的产物。与母体环糊精相比,羟丙基-β-环糊精易溶于水,常温下溶解度>50%,当其浓度<40%时,流动性好,不粘稠;对光和热稳定,可耐受80℃、4500lux光照10天;其水溶液可热压灭菌,在碱性介质中稳定;毒性小,在人体内基本不被分解代谢,不累积,口服绝大部分随粪便排出体外,非肠道给药基本全部随尿液排出体外;羟丙基-β-环糊精比β-环糊精溶血活性低,使用更安全。
作为新型药用辅料,羟丙基-β-环糊精可用于增加难溶性药物的溶解度,增加药物稳定性,提高药物生物利用度,降低药物的毒性和刺激性,广泛用于药品的生产中。
羟丙基-β-环糊精,分子式C42H70-xO35(C3H7O)x,分子量1135+58X  (X为取代度),化学结构式如下:
                                R= 氢 或 2- 羟基丙基
由于β-环糊精分子中含有多个反应活性相同的羟基,所以羟丙基-β-环糊精是β-环糊精环上的羟基被羟丙基随机取代生成的混合物。羟丙基-β-环糊精分子中被取代的羟基的平均数被称为取代度(DS),是评定产品质量的一项重要指标。目前研究认为,羟丙基-β-环糊精的取代度在4.0-6.0之间时,其作为药用辅料应用的效果最佳。取代度范围越窄说明生成的羟丙基-β-环糊精的性质越相近,质量越稳定。
中国专利2009-09-02日公开的、公开号为CN101519460、名称为“羟丙基-β-环糊精的合成方法”的技术,其过程中需要用到乙醇洗涤、丙酮萃取,大量有机溶剂的使用必然会造成环境的污染以及产品中的残留,另外该方法制备的羟丙基-β-环糊精取代度范围在4.6-7.8之间,不适宜做药用辅料使用。
2010年8月“河北化工”公开了一篇有关羟丙基-β-环糊精合成方法的文章,该方法称,β-环糊精和1,2-环氧丙烷在氢氧化钠存在下进行反应的步骤中,假设β-环糊精含水量≤10%,则氢氧化钠、β-环糊精和1,2-环氧丙烷的摩尔比为9.4~10.5:1:8.9~9.9,若β-环糊精含水量>10%,则氢氧化钠和1,2-环氧丙烷的摩尔数更大,在此比例条件下生成的羟丙基-β-环糊精的取代度在4.0~5.0之间,范围较宽,性质不稳定,药品质量不易控制;另外,该方法中使用离子交换树脂进行纯化,会造成羟丙基-β-环糊精的少量分解,增大杂质含量;使用冻干法进行干燥,所需时间一般在20小时以上,时间较长,并且冻干前需要将料液进行浓缩,操作繁琐。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种羟丙基-β-环糊精的制备方法,该方法操作时间短、收率高、成本低,污染小,适于工业生产应用,制备的羟丙基-β-环糊精杂质含量低、取代度范围窄,适于作为药用辅料使用。
本发明所述问题是由以下技术方案实现的。
一种羟丙基-β-环糊精的制备方法,它按如下步骤进行:
(1)醚化反应:将质量浓度10~12%的氢氧化钠水溶液降温至5~10℃,加入β-环糊精,待固体全溶后缓慢滴加1,2-环氧丙烷,氢氧化钠、β-环糊精和1,2-环氧丙烷的摩尔比为9:1:7.5~8.5,滴加过程中将温度控制在5~19℃,滴加时间3.5小时,滴加完毕后继续搅拌3小时,所得反应液备用;
(2)中和:向步骤(1)所得反应液中滴加浓盐酸调节pH值至7.1~7.5,所得溶液备用;
(3)脱色:向步骤(2)所得溶液中加入β-环糊精重量3%的活性炭,控温20℃~25℃,搅拌30分钟后,过滤除炭,滤液备用;
(4)除盐纯化:将步骤(3)所得滤液进行纳滤除盐,当纳滤液电导率≤650μs/cm时,纳滤完成,所得料液备用;
(5)树脂纯化:将步骤(4)所得料液过大孔树脂,流速1.0~1.5BV/h,当料液电导率≤120μs/cm 时,即完成分离,所得料液备用;
(6)喷雾干燥:将步骤(5)所得料液导入喷雾干燥机中,温度控制在5~10℃,得白色无定形粉末羟丙基-β-环糊精。
上述制备方法,所述步骤(1)中氢氧化钠、β-环糊精和1,2-环氧丙烷的摩尔比优选9:1:8。
上述制备方法,所述步骤(1)中滴加过程的温度优选8~12℃。
上述制备方法,所述步骤(2)中浓盐酸调节pH值优选7.2。
本发明所述的制备方法,将β-环糊精和1,2-环氧丙烷反应的温度控制在5~19℃,氢氧化钠、β-环糊精和1,2-环氧丙烷的摩尔比为9:1:7.5~8.5,该条件下生成的羟丙基-β-环糊精取代度在4.8-5.0之间,范围较窄,批间性质差异小,质量稳定,用于药品生产更安全;使用浓盐酸调节pH值7.1~7.5,能够把过量的氢氧化钠充分转化成氯化钠,以便除去;纳滤除盐选择滤液电导率≤650μs/cm时完成,此时可将生成的氯化钠充分除去;采用大孔树脂可更好的去除未反应完全的β-环糊精以及反应生成的1,2-丙二醇,相对于阴阳离子树脂来说,可使β-环糊精<0.1%,1,2-丙二醇残留量<0.1%,杂质含量和溶剂残留量更低,并且大孔树脂不会造成羟丙基-β-环糊精的分解;采用喷雾干燥法替代冻干法,减少了料液浓缩的操作,同时大大缩短了干燥时间,提高了生产效率。本发明所述的羟丙基-β-环糊精的制备方法得到的产品取代度范围窄、杂质含量低,适合作为药用辅料使用,原料用量少,重量收率达80%以上,成本低,适于工业生产应用。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明作进一步详细说明。
实施例1
(1)醚化反应:5000mL圆底烧瓶中,加入注射用水2160mL,氢氧化钠216g,搅拌溶解,降温至5~10℃,加入β-环糊精681g(折干后),搅拌至固体全溶后缓慢滴加1,2-环氧丙烷315mL,滴加过程中将温度控制在5~8℃, 滴加时间3.5小时,滴加完毕后5~10℃继续搅拌3小时,所得反应液备用;
(2)中和:向步骤(1)所得反应液中滴加浓盐酸调节pH值为7.1,所得溶液备用;
(3)脱色:向步骤(2)所得溶液中加入活性炭20 g,控温20℃~25℃,搅拌30分钟后,过滤除炭,滤液备用;
(4)除盐纯化:将步骤(3)所得滤液进行纳滤,每过滤完一次均用电导仪测定滤液电导率,当纳滤液电导率≤650μs/cm时,纳滤完成,所得料液备用;
(5)树脂纯化:将步骤(4)所得料液过大孔树脂,流速1.0~1.5BV/h,使用电导仪测定料液的电导率,当料液电导率≤120μs/cm 时,即完成分离,所得料液备用;
(6)喷雾干燥:将步骤(5)所得料液导入喷雾干燥机中,温度控制在5~10℃,得白色无定形粉末羟丙基-β-环糊精553.5g,重量收率81.2%,取代度4.8, β-环糊精0.061%,1,2-丙二醇0.054%。
实施例2
(1)醚化反应:5000mL圆底烧瓶中,加入注射用水1800mL,氢氧化钠216g,搅拌溶解,降温至5~10℃,加入β-环糊精681g(折干后),搅拌至固体全溶后缓慢滴加1,2-环氧丙烷336mL,滴加过程中将温度控制在8~12℃, 滴加时间3.5小时,滴加完毕后5~10℃继续搅拌3小时,所得反应液备用;
(2)中和:向步骤(1)所得反应液中滴加浓盐酸调节pH值为7.2,所得溶液备用;
(3)脱色:向步骤(2)所得溶液中加入活性炭20 g,控温20℃~25℃,搅拌30分钟后,过滤除炭,滤液备用;
(4)除盐纯化:将步骤(3)所得滤液进行纳滤,每过滤完一次均用电导仪测定滤液电导率,当纳滤液电导率≤650μs/cm时,纳滤完成,所得料液备用;
(5)树脂纯化:将步骤(4)所得料液过大孔树脂,流速1.0~1.5BV/h,使用电导仪测定料液的电导率,当料液电导率≤120μs/cm 时,即完成分离,所得料液备用;
(6)喷雾干燥:将步骤(5)所得料液导入喷雾干燥机中,温度控制在5~10℃,得白色无定形粉末羟丙基-β-环糊精590.4g,重量收率86.7%,取代度4.9, β-环糊精0.042%,1,2-丙二醇0.052%。
实施例3
(1)醚化反应:5000mL圆底烧瓶中,加入注射用水2160mL,氢氧化钠216g,搅拌溶解,降温至5~10℃,加入β-环糊精681g(折干后),搅拌至固体全溶后缓慢滴加1,2-环氧丙烷357mL,滴加过程中将温度控制在8~12℃, 滴加时间3.5小时,滴加完毕后5~10℃继续搅拌3小时,所得反应液备用;
(2)中和:向步骤(1)所得反应液中滴加浓盐酸调节pH值为7.2,所得溶液备用;
(3)脱色:向步骤(2)所得溶液中加入活性炭20 g,控温20℃~25℃,搅拌30分钟后,过滤除炭,滤液备用;
(4)除盐纯化:将步骤(3)所得滤液进行纳滤,每过滤完一次均用电导仪测定滤液电导率,当纳滤液电导率≤650μs/cm时,纳滤完成,所得料液备用;
(5)树脂纯化:将步骤(4)所得料液过大孔树脂,流速1.0~1.5BV/h,使用电导仪测定料液的电导率,当料液电导率≤120μs/cm 时,即完成分离,所得料液备用;
(6)喷雾干燥:将步骤(5)所得料液导入喷雾干燥机中,温度控制在5~10℃,得白色无定形粉末羟丙基-β-环糊精569.3g,重量收率83.6%,取代度5.0, β-环糊精0.041%,1,2-丙二醇0.072%。
实施例4
(1)醚化反应:5000mL圆底烧瓶中,加入注射用水1800mL,氢氧化钠216g,搅拌溶解,降温至5~10℃,加入β-环糊精681g(折干后),搅拌至固体全溶后缓慢滴加1,2-环氧丙烷315mL,滴加过程中将温度控制在12~15℃, 滴加时间3.5小时,滴加完毕后5~10℃继续搅拌3小时,所得反应液备用;
(2)中和:向步骤(1)所得反应液中滴加浓盐酸调节pH值为7.3,所得溶液备用;
(3)脱色:向步骤(2)所得溶液中加入活性炭20 g,控温20℃~25℃,搅拌30分钟后,过滤除炭,滤液备用;
(4)除盐纯化:将步骤(3)所得滤液进行纳滤,每过滤完一次均用电导仪测定滤液电导率,当纳滤液电导率≤650μs/cm时,纳滤完成,所得料液备用;
(5)树脂纯化:将步骤(4)所得料液过大孔树脂,流速1.0~1.5BV/h,使用电导仪测定料液的电导率,当料液电导率≤120μs/cm 时,即完成分离,所得料液备用;
(6)喷雾干燥:将步骤(5)所得料液导入喷雾干燥机中,温度控制在5~10℃,得白色无定形粉末羟丙基-β-环糊精556.4g,重量收率81.7%,取代度4.8, β-环糊精0.083%,1,2-丙二醇0.061%。
实施例5
(1)醚化反应:5000mL圆底烧瓶中,加入注射用水2160mL,氢氧化钠216g,搅拌溶解,降温至5~10℃,加入β-环糊精681g(折干后),搅拌至固体全溶后缓慢滴加1,2-环氧丙烷336mL,滴加过程中将温度控制在15~19℃, 滴加时间3.5小时,滴加完毕后5~10℃继续搅拌3小时,所得反应液备用;
(2)中和:向步骤(1)所得反应液中滴加浓盐酸调节pH值为7.5,所得溶液备用;
(3)脱色:向步骤(2)所得溶液中加入活性炭20 g,控温20℃~25℃,搅拌30分钟后,过滤除炭,滤液备用;
(4)除盐纯化:将步骤(3)所得滤液进行纳滤,每过滤完一次均用电导仪测定滤液电导率,当纳滤液电导率≤650μs/cm时,纳滤完成,所得料液备用;
(5)树脂纯化:将步骤(4)所得料液过大孔树脂,流速1.0~1.5BV/h,使用电导仪测定料液的电导率,当料液电导率≤120μs/cm 时,即完成分离,所得料液备用;
(6)喷雾干燥:将步骤(5)所得料液导入喷雾干燥机中,温度控制在5~10℃,得白色无定形粉末羟丙基-β-环糊精566.6g,重量收率83.2%,取代度4.9, β-环糊精0.072%,1,2-丙二醇0.054%。
实施例6
(1)醚化反应:5000mL圆底烧瓶中,加入注射用水1800mL,氢氧化钠216g,搅拌溶解,降温至5~10℃,加入β-环糊精681g(折干后),搅拌至固体全溶后缓慢滴加1,2-环氧丙烷357mL,滴加过程中将温度控制在12~15℃, 滴加时间3.5小时,滴加完毕后5~10℃继续搅拌3小时,所得反应液备用;
(2)中和:向步骤(1)所得反应液中滴加浓盐酸调节pH值为7.2,所得溶液备用;
(3)脱色:向步骤(2)所得溶液中加入活性炭20 g,控温20℃~25℃,搅拌30分钟后,过滤除炭,滤液备用;
(4)除盐纯化:将步骤(3)所得滤液进行纳滤,每过滤完一次均用电导仪测定滤液电导率,当纳滤液电导率≤650μs/cm时,纳滤完成,所得料液备用;
(5)树脂纯化:将步骤(4)所得料液过大孔树脂,流速1.0~1.5BV/h,使用电导仪测定料液的电导率,当料液电导率≤120μs/cm 时,即完成分离,所得料液备用;
(6)喷雾干燥:将步骤(5)所得料液导入喷雾干燥机中,温度控制在5~10℃,得白色无定形粉末羟丙基-β-环糊精561.1g,重量收率82.4%,取代度5.0, β-环糊精0.043%,1,2-丙二醇0.036%。
实施例7
(1)醚化反应:5000mL圆底烧瓶中,加入注射用水1800mL,氢氧化钠216g,搅拌溶解,降温至5~10℃,加入β-环糊精681g(折干后),搅拌至固体全溶后缓慢滴加1,2-环氧丙烷336mL,滴加过程中将温度控制在5~8℃, 滴加时间3.5小时,滴加完毕后5~10℃继续搅拌3小时,所得反应液备用;
(2)中和:向步骤(1)所得反应液中滴加浓盐酸调节pH值为7.1,所得溶液备用;
(3)脱色:向步骤(2)所得溶液中加入活性炭20 g,控温20℃~25℃,搅拌30分钟后,过滤除炭,滤液备用;
(4)除盐纯化:将步骤(3)所得滤液进行纳滤,每过滤完一次均用电导仪测定滤液电导率,当纳滤液电导率≤650μs/cm时,纳滤完成,所得料液备用;
(5)树脂纯化:将步骤(4)所得料液过大孔树脂,流速1.0~1.5BV/h,使用电导仪测定料液的电导率,当料液电导率≤120μs/cm 时,即完成分离,所得料液备用;
(6)喷雾干燥:将步骤(5)所得料液导入喷雾干燥机中,温度控制在5~10℃,得白色无定形粉末羟丙基-β-环糊精574.1g,重量收率84.3%,取代度5.0, β-环糊精0.025%,1,2-丙二醇0.084%。
本发明中上述实施例仅仅是为清楚说明技术方案而列举的实例,并非是对本发明保护范围的限定。

Claims (4)

1.一种羟丙基-β-环糊精的制备方法,其特征在于,它按如下步骤进行:
(1)醚化反应:将质量浓度为10~12%氢氧化钠水溶液降温至5~10℃,加入β-环糊精,待固体全溶后缓慢滴加1,2-环氧丙烷,氢氧化钠、β-环糊精和1,2-环氧丙烷的摩尔比为9:1:7.5~8.5,滴加过程中将温度控制在5~19℃,滴加时间3.5小时,滴加完毕后继续搅拌3小时,所得反应液备用;
(2)中和:向步骤(1)所得反应液中滴加浓盐酸调节pH值至7.1~7.5,所得溶液备用;
(3)脱色:向步骤(2)所得溶液中加入β-环糊精重量3%的活性炭,控温20℃~25℃,搅拌30分钟后,过滤除炭,滤液备用;
(4)除盐纯化:将步骤(3)所得滤液进行纳滤除盐,当纳滤液电导率≤650μs/cm时,纳滤完成,所得料液备用;
(5)树脂纯化:将步骤(4)所得料液过大孔树脂,流速1.0~1.5BV/h,当料液电导率≤120μs/cm 时,即完成分离,所得料液备用;
(6)喷雾干燥:将步骤(5)所得料液导入喷雾干燥机中,温度控制在5~10℃,得白色无定形粉末羟丙基-β-环糊精。
2.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于,所述步骤(1)中氢氧化钠、β-环糊精和1,2-环氧丙烷的摩尔比为9:1:8。
3.根据权利要求2所述的制备方法,其特征在于,所述步骤(1)中滴加过程的温度为8~12℃。
4.根据权利要求3所述的制备方法,其特征在于,所述步骤(2)中浓盐酸调节pH值为7.2。
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