CN102311507B - 药用辅料羧甲基淀粉钠的制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种药用辅料羧甲基淀粉钠的制备方法。本方法的化学反应为淀粉在氢氧化钠溶液中进行的醚化反应，反应后经洗涤、离心分离后即可制得符合要求的羧甲基淀粉钠，洗涤的作用在于脱盐。本方法的步骤简单、合理，所得到的药用辅料羧甲基淀粉钠的成本较低。本方法制得的羧甲基淀粉钠在75—95℃条件下干燥到产品含水量符合要求后，再经粉碎、过筛后即进入称量包装工序。本方法的工艺步骤中产生的上清液、洗涤液和滤液的主要成分为乙醇，可以回收循环利用，回收乙醇的设备为精馏塔。
Description
技术领域.
本发明涉及一种药用辅料羧甲基淀粉钠的制备方法。
背景技术
固体口服药物的功效有赖于片剂或胶囊在病人胃肠道中崩解的速率。对于所有的固体口服制剂，可以将崩解剂作为功能性填充剂加入到药物配方中。当片剂或胶囊遇水时，这些辅料有助于其崩解。
羧甲基淀粉钠等淀粉类多功能辅料具有粘合特性、崩解特性、润滑性等性质，可以作为片剂和胶囊的崩解剂。
现有的羧甲基淀粉钠的制备方法大多较繁琐，工艺复杂，加大了羧甲基淀粉钠的制作成本。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种药用辅料羧甲基淀粉钠的制备方法。要求该方法的步骤简单合理，所得到的药用辅料羧甲基淀粉钠的成本较低。
为解决上述技术问题，本发明提供了一种药用辅料羧甲基淀粉钠的制备方法，包括以下步骤：
第一步：向反应器内注入浓度为80-86％(v/v)的乙醇250-400份，在搅拌状态下投入氢氧化钠12-35份，升温至30-50℃后继续搅拌10min，制得氢氧化钠溶液；
第二步：将50份淀粉在搅拌状态下缓慢地投入上述反应器内，在35-50℃条件下连续搅拌30min，进行碱化；
第三步：碱化完成后，再向反应器内投入30-50份80-86％(v/v)的乙醇与10-28份的氯乙酸配成的溶液进行反应，反应130-180min后，离心分离得羧甲基淀粉钠；
第四步：将离心分离得到的羧甲基淀粉钠转入敞开容器，然后加入80-86％(v/v)的乙醇，加入量以浸没羧甲基淀粉钠为准，搅拌18-22min进行洗涤后，离心分离得精制羧甲基淀粉钠；
第五步：重复第四步2-4次即可得到药用辅料羧甲基淀粉钠。
羧甲基淀粉钠也称CMS，是把淀粉分散在有机溶剂中、在碱性条件下与氯乙酸反应而得。反应中，利用淀粉分子葡萄糖残基上的三个碳原子上的羟基所具有的醚化反应能力，使淀粉与氯乙酸在氢氧化钠存在的碱性环境下发生双分子亲核取代反应，将羧甲基阴离子引入到淀粉分子中。在碱处理过程中，淀粉分子中羟基键形成的活性中心越多，羧甲基淀粉取代的效果越好，氯乙酸的利用率也越高。在生成羧甲基淀粉钠的同时，反应产生的副产物是氯化钠和水。反应方程式为：
淀粉-OH+NaOH→淀粉-ONa+H2O
淀粉-ONa+ClCH2COOH+NaOH→淀粉-O-CH2COONa+NaCl+H2O
除主反应外，氯乙酸还可以与氢氧化钠发生反应生成乙醇酸钠、氯化钠和水，反应方程式为：
ClCH2COOH+2NaOH→HOCH2COONa+NaCl+H2O
为能简洁说明问题，以下对本发明药用辅料羧甲基淀粉钠的制备方法均简称为本方法。
在本方法中，氢氧化钠用量对羧甲基淀粉钠取代度的影响十分明显。一方面，氢氧化钠与淀粉分子反应生成淀粉钠盐；另一方面，氢氧化钠与氯乙酸发生中和反应，保证羧甲基化反应的碱性环境。淀粉为非电解质，无法与氯乙酸直接发生反应，只有将淀粉与氢氧化钠反应变成具有反应性的钠盐，才能使醚化反应得以进行。
当氢氧化钠的用量由小变大时，氢氧化钠分子渗透到淀粉分子中的速率增加，最终体现为羧甲基淀粉钠产品的取代度增加。对不同的羧甲基淀粉钠产品，氢氧化钠用量的差别较大。在一定范围内，氢氧化钠的用量与羧甲基淀粉钠产品取代度关系的总体趋势是：随着氢氧化钠用量的提高，羧甲基淀粉钠产品的取代度增加。当氢氧化钠的用量过高时，一方面会加速生成乙醇酸钠的副反应的发生，另一方面会造成淀粉糊化凝沉。
按照本方法所述的生产步骤，生产出满足中国药典2010版的药用辅料羧甲基淀粉钠的合适的氢氧化钠用量为0.9-3.5mol/L。
乙醇的浓度对羧甲基淀粉钠的生产非常重要。乙醇浓度太低时，水分含量大，不利于保持羧甲基淀粉钠的颗粒状态，当水分含量大到一定程度时，甚至可能使羧甲基淀粉钠溶解。当乙醇浓度从小变大时，乙醇溶液的极性变小，对钠离子的溶合作用迅速减小，有利于淀粉钠盐的生成，而此时体系中仍有足够的水使氢氧化钠溶解，使其以溶液形式存在，能够快速渗入淀粉内部生成更多的淀粉钠盐。因此，总的表现是：随乙醇浓度从小变大，产品取代度增大。当乙醇浓度太高时，由于溶液中水分太少，造成氢氧化钠溶解困难，固体氢氧化钠无法渗入淀粉内部，只能在表面发生少量反应，从而使产品的取代度变低。因此，乙醇溶液浓度有一个最佳值的问题。研究表明，对于生产满足中国药典2010版的药用辅料羧甲基淀粉钠来说，乙醇的最佳浓度为80-86％(v/v)。
当乙醇水溶液用量太少时，淀粉颗粒不能充分溶胀，氢氧化钠不易溶解，反应物不易渗透到颗粒内部，因而造成反应仅仅局限于淀粉颗粒表面，所得产品取代度较低。当增加乙醇水溶液的用量时，淀粉颗粒充分溶胀，反应物易渗透到颗粒内部，有利于反应的进行，所得产品的取代度较高。当乙醇水溶液用量更大时，尽管淀粉颗粒仍能充分溶胀，然而，由于乙醇水溶液的体积增加的太多，相应地，反应物的浓度变小，不利于反应的进行。因此，对生产羧甲基淀粉钠来说，乙醇水溶液的用量应有一个合适的数值。研究表明，生产满足中国药典2010版的药用辅料羧甲基淀粉钠，淀粉与80-86％(v/v)乙醇水溶液的质量比为50∶(280-450)比较合适。
反应时间的长短与反应温度相关：反应温度较高时，反应时间较短。反应温度过低，不利于羧甲基淀粉钠的生成；反应温度过高，淀粉又会糊化，造成过滤困难。因此，反应温度不能过低也不能过高。研究表明，制备羧甲基淀粉钠的合适反应温度为30-50℃。
当反应温度固定后，在其它条件不变的情况下，反应开始阶段，产品取代度随反应时间的增长而提高，随着反应时间的增长，产品取代度的增加变慢，当产品取代度增加不显著时，即是反应的结束时间。实验表明，羧甲基淀粉钠醚化反应的时间为130-180min时，可制得满足中国药典2010版的药用辅料羧甲基淀粉钠。
根据羧甲基淀粉钠的化学反应原理可知，对于生产具有一定取代度的羧甲基淀粉钠的反应，其消耗的氯乙酸的量是确定的。考虑到氯乙酸的实际利用率以及氯乙酸还会与氢氧化钠发生副反应，氯乙酸的实际用量比理论用量高。实验表明，制备满足中国药典2010版的药用辅料羧甲基淀粉钠，淀粉与氯乙酸的合适的质量比为50∶(10-28)。
本方法的化学反应为淀粉在氢氧化钠溶液中进行的醚化反应，反应后经洗涤、离心分离后即可制得符合要求的羧甲基淀粉钠，洗涤的作用在于脱盐。本方法的步骤简单、合理，所得到的药用辅料羧甲基淀粉钠的成本较低。
本方法制得的药用辅料羧甲基淀粉钠在75-95℃条件下干燥到产品含水量符合要求后，再经粉碎、过筛后即进入称量包装工序。
本方法的步骤中产生的上清液、洗涤液和滤液的主要成分为乙醇，可以回收循环利用，回收乙醇的设备可采用精馏塔。
具体实施方式
下面通过具体实施例对本发明进行具体描述：
实施例一
药用辅料羧甲基淀粉钠的制备方法，包括以下步骤：
第一步：向反应器内注入浓度为83％(v/v)的乙醇300份，在搅拌状态下投入氢氧化钠25份，升温至40℃后继续搅拌10min，制得氢氧化钠溶液；
第二步：将50份淀粉在搅拌状态下缓慢地投入上述反应器内，在40℃条件下连续搅拌30min，进行碱化；
第三步：碱化完成后，再向反应器内投入40份83％(v/v)的乙醇与20份氯乙酸配成溶液，反应150min后，离心分离得羧甲基淀粉钠；
第四步：将离心分离得到的羧甲基淀粉钠转入敞开容器，然后加入84％(v/v)的乙醇，加入量以浸没羧甲基淀粉钠为准，搅拌20min进行洗涤后，离心分离得精制羧甲基淀粉钠；
第五步：重复第四步3次即可得到药用辅料羧甲基淀粉钠。
制得的药用辅料羧甲基淀粉钠在75-95℃条件下干燥到产品含水量符合要求后，再经粉碎、过筛后即进入称量包装工序。
本方法的步骤中产生的上清液、洗涤液和滤液的主要成分为乙醇，可以回收循环利用，回收乙醇的设备可采用精馏塔。
实施例二
药用辅料羧甲基淀粉钠的制备方法，包括以下步骤：
第一步：向反应器内注入浓度为86％(v/v)的乙醇400份，在搅拌状态下投入氢氧化钠35份，升温至50℃后继续搅拌10min，制得氢氧化钠溶液；
第二步：将50份淀粉在搅拌状态下缓慢地投入上述反应器内，在50℃条件下连续搅拌30min，进行碱化；
第三步：碱化完成后，再向反应器内投入50份86％(v/v)的乙醇与28份氯乙酸配成的溶液进行反应，反应180min后，离心分离得羧甲基淀粉钠；
第四步：将离心分离得到的羧甲基淀粉钠转入敞开容器，然后加入86％(v/v)乙醇，加入量以浸没羧甲基淀粉钠为准，搅拌18-22min进行洗涤后，离心分离得精制羧甲基淀粉钠；
第五步：重复第四步4次即可得到药用辅料羧甲基淀粉钠。
制得的药用辅料羧甲基淀粉钠在75-95℃条件下干燥到产品含水量符合要求后，再经粉碎、过筛后即进入称量包装工序。
本方法的步骤中产生的上清液、洗涤液和滤液的主要成分为乙醇，可以回收循环利用，回收乙醇的设备可采用精馏塔。
实施例三
药用辅料羧甲基淀粉钠的制备方法，包括以下步骤：
第一步：向反应器内注入浓度为80％(v/v)的乙醇250份，在搅拌状态下同时投入氢氧化钠12份，升温至30-50℃后继续搅拌10min，制得氢氧化钠溶液；
第二步：将50份淀粉在搅拌状态下缓慢地投入上述反应器内，在35℃条件下连续搅拌30min，进行碱化；
第三步：碱化完成后，再向反应器内投入30份80％(v/v)的乙醇与10份的氯乙酸配成的溶液进行反应，反应130min后，离心分离得羧甲基淀粉钠；
第四步：将离心分离得到的羧甲基淀粉钠转入敞开容器，然后加入80％(v/v)的乙醇，加入量以浸没羧甲基淀粉钠为准，搅拌20min进行洗涤后，离心分离得精制羧甲基淀粉钠；
第五步：重复第四步2次即可得到药用辅料羧甲基淀粉钠。
制得的药用辅料羧甲基淀粉钠在75-95℃条件下干燥到产品含水量符合要求后，再经粉碎、过筛后即进入称量包装工序。
本方法的步骤中产生的上清液、洗涤液和滤液的主要成分为乙醇，可以回收循环利用，回收乙醇的设备可采用精馏塔。
以上所述的仅是本发明的三种实施方式。应当指出，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以作出显而易见的若干变换或替代以及改型，这些也应视为属于本发明的保护范围。
Claims (1)
1.一种药用辅料羧甲基淀粉钠的制备方法，包括以下步骤：
第一步：向反应器内注入浓度为80—86%（v/v）的乙醇250—400份，在搅拌状态下投入氢氧化钠12—35份，升温至30—50℃后继续搅拌10min，制得氢氧化钠溶液；
第二步：将50份淀粉在搅拌状态下缓慢地投入上述反应器内，在35—50℃条件下连续搅拌30min，进行碱化；
第三步：碱化完成后，再向反应器内投入30—50份80—86%（v/v）的乙醇与10—28 份的氯乙酸配成的溶液进行反应，反应130—180min后，离心分离得羧甲基淀粉钠；
第四步：将离心分离得到的羧甲基淀粉钠转入敞开容器，然后加入80—86%（v/v）的乙醇，加入量以浸没羧甲基淀粉钠为准，搅拌18—22min进行洗涤后，离心分离得精制羧甲基淀粉钠；
第五步：重复第四步2—4次即可得到药用辅料羧甲基淀粉钠。
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| CN101585883A (zh) * | 2009-06-19 | 2009-11-25 | 山东一滕化工有限公司 | 高纯度羧甲基淀粉钠及其制备方法和应用 |
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