CN102325805A - 稳定聚合物的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种制备具有低过氧化物含量的聚合物的方法,包括在液体的存在下用元素金属处理聚合物,涉及根据所述方法获得的聚合物,以及它们的用途和含有所述聚合物的药物。
Description
本发明涉及一种制备具有低环氧化物含量的聚合物的方法,以及被稳定以抵抗形成过氧化物的具有低环氧化物含量的聚合物。
许多氧化敏感性聚合物,例如N-乙烯基吡咯烷酮的交联和未交联的均聚物和共聚物,通常在它们的聚合之后通过喷雾干燥或转鼓干燥或另外热空气干燥而被转化成可倾倒的粉末。在这些方法中,由于强烈的空气接触和热量,形成了痕量的过氧化物,过氧化物的含量在随后的包装、储存和处理过程中仍然会进一步提高。当在药物制剂中使用聚合物例如聚乙烯基吡咯烷酮(PVP)时,这种形成过氧化物的趋势会产生问题。在法定药典中,例如Ph.Eur.6和JP XIV,这些聚合物的过氧化物含量被限制到最大400ppm。通过在排除空气的情况下干燥、低温储存或在真空或惰性气体下的密封包装,过氧化物形成反应的动力学确实变慢,但是不能防止。另外,这些方法伴随着非常高的费用,意味着使用者接受这些措施的可能性低。
在诸如聚醚、聚亚烷基亚胺、聚乙烯基胺、聚乙烯基甲酰胺和它们的部分水解产物、聚酰亚胺和聚酰胺之类的聚合物的情况下也产生相应的问题。
Bühler在书籍“聚乙烯基吡咯烷酮-用于药物的赋形剂”,Springer,2005,第33和34页中,描述了所有类型的聚乙烯吡咯烷酮(聚乙烯吡咯烷酮是在药物领域中对于聚乙烯基吡咯烷酮的通用名)在大气氧存在下储存时具有可检测的过氧化物含量增长。这种增长对于具有K值90的聚乙烯吡咯烷酮是特别严重的。所以,建议将具有这些K值的产品储存在低温下和/或密封到在氮气气氛下的铝-聚乙烯双层膜袋中。但是,根据Bühler,由此仅仅能减慢过氧化物含量的进一步增加,但是不能停止。
此外,这些铝-聚乙烯多层膜袋是非常昂贵的,并且铝层容易损坏,这导致它们大部分丧失了抵抗氧气穿透的保护作用。
Bühler也报告了PVP水溶液中的颜色变化,尤其是在储存或加热之后,例如在消毒期间:所得的黄色至棕黄色的着色剂是来源于被大气氧氧化。
根据Bühler的描述,这可以通过加入合适的抗氧化剂避免。Bühler描述了半胱氨酸和亚硫酸钠作为这种抗氧化剂。
但是,加入这些抗氧化剂的缺点是来源于聚合并在随后直接形成的过氧化物甚至在它们加入聚合物中时消耗了较大量的抗氧化剂,从而减少了保护作用和储存时间。为了补偿,所以必须使用较大量的抗氧化剂。
聚合物例如PVP的氧化敏感性、氧化的宏观可见和可检测效果以及为了包含和抑制氧化所建议的措施已经在许多出版物中描述(参见例如Bühler,在上述出版物中;Kline,当代塑料(Modern Plastics),1945年11月,第157页起;Reppe,PVP专论,Verlag Chemie,Weinheim,1954,第24页;Peniche等,Journal of Applied Polymer Science,第50卷,第485-493页,1993;EP-B 873 130;-Chemie-Lexikon,第9版,GeorgThieme Verlag,Stuttgart,1992关于抗氧化剂的使用以及酚类抗氧化剂在缺少生物降解性方面的有限适用性;US 6,331,333;US 6,498,231;Encina等,Journal of Polymer Science:Polymer Letters Edition,第18卷,第757-760页,1980;Staszewska,“Die Angewandte Markomolekulare Chemie”,1983,118,第1-17页)。
US 2821519描述了一种通过加入肼及其衍生物来稳定PVP的方法。但是,肼在毒理学上是不可接受的,并且在N-乙烯基吡咯烷酮聚合物、N-乙烯基吡咯烷酮共聚物和N-乙烯基吡咯烷酮衍生物的聚合物中是不需要的。
EP-B 1 083 884描述了一种稳定聚乙烯基吡咯烷酮以抵抗形成过氧化物的方法,其中将聚合物的水溶液与非常少量的重金属盐或与能使过氧化物分裂的酶混合。它们保留在产物中。合适的重金属是锰、锌、钴和尤其是铜。但是,使用所建议的重金属的缺点是它们可能在人体内累积。此外,使用酶的缺点是来自于它们的成本和稳定性。
GB 836,831公开了一种稳定聚乙烯基吡咯烷酮以抵抗脱色的方法,其中聚合物的溶液用二氧化硫、亚硫酸或碱金属亚硫酸盐处理。
DE-A 10 2005 005 974公开了在GB 836,831所述的方法中,在储存之后,过氧化物的形成达到了比未处理聚合物的情况下甚至更大的程度。所以,DE-A 10 2005 005 974公开了一种方法,其中聚乙烯基吡咯烷酮先用二氧化硫、亚硫酸或其碱金属盐处理,然后用自由基清除剂处理。但是,此方法没有获得所有聚合物的所需效果。例如,颜色和气味总是不令人满意。
本发明的目的是发现一种改进的稳定聚合物以抵抗形成过氧化物的方法,此方法获得了具有低过氧化物含量至不含过氧化物的产物,且其过氧化物含量即使在含氧环境例如空气中储存时也不会增加或仅仅轻微增加。这种稳定应当在不被物质污染产物的情况下实现,所述物质甚至在少量时都在尤其药物和食品应用中是被禁止的。
发现了一种制备具有低过氧化物含量的的聚合物的方法,包括在液体的存在下用元素金属处理聚合物。
也发现了可通过本发明方法获得的聚合物,其具有基于聚合物固含量计小于20ppm的过氧化物含量,所述过氧化物含量是处理之后两天时根据Ph.Eur.6的滴定碘法检测的,并且所述聚合物具有基于聚合物固含量计的不超过5ppm的每种贵金属,以及基于聚合物固含量计的不超过1000ppm的每种非贵金属。
也发现了可通过本发明方法获得的聚合物,其中聚合物含有基于聚合物固含量计的不超过5ppm的每种贵金属,基于聚合物固含量计的不超过1000ppm的每种非贵金属,以及具有基于聚合物固含量计的小于20ppm的过氧化物含量并且所述过氧化物含量是处理之后两天时测定的,和/或聚合物具有基于聚合物固含量计的不超过100ppm的过氧化物含量并且所述过氧化物含量是在生产日期之后的三个月之内的时间测定的,其中过氧化物含量是根据Ph.Eur.6的滴定碘法检测的。
也发现了根据本发明制备的聚合物和/或可通过本发明方法获得的聚合物在以下领域中用做助剂或活性成分的用途:化妆品,药物,动物饲料,动物健康,技术,作物保护,饮料技术,或食品技术。
也发现了含有根据本发明制备的聚合物和/或可通过本发明方法获得的聚合物的药物。
原则上,所有可氧化的均聚物和共聚物可以通过本发明处理聚合物的方法进行处理。
术语“聚合物”包括例如线性、水溶性支化或水不溶性支化的聚合物。术语“水不溶性支化聚合物”也包括所谓的端聚物,它们也被称为“米花状聚合物”,或例如在聚乙烯基吡咯烷酮的情况下称为PVPP。在本发明中,“支化的”、“支化”、“交联的”、“交联”是可交换使用的,并且表示具有至少一个支化点的聚合物。
“聚合物”也包括共聚物、接枝均聚物或接枝共聚物,它们各自可以作为线性聚合物存在,或作为可溶性交联聚合物存在,尤其是水溶性交联聚合物,或作为不溶性交联聚合物存在,尤其是水不溶性交联聚合物。
“聚合物”也可以以二嵌段或多嵌段聚合物的形式存在。也可以以星形、刷子型或超支化形式或作为树枝状体存在。
在本发明中,“聚合物”也包括混合物。在本发明中,“混合物”是两种或更多种聚合物的混合物。也包括聚合物与其它物质的混合物。“其它物质”是例如氧化物材料,例如含有硅和/或铝的氧化物,例如二氧化硅、玻璃或蛭石;或其它不在本发明聚合物范围内的聚合物,例如聚乙烯、聚丙烯、聚碳酸酯、聚对苯二甲酸乙二酯、聚苯乙烯,即不具有氧化敏感性或仅仅具有轻微氧化敏感性的聚合物。
因此,例如也可以将已根据本发明处理的聚合物与一种或多种其它聚合物和/或其它物质混合。本发明的处理操作可以在混合之前和/或之后发生。如果处理在混合之前发生,则可以处理一种、几种或所有要混合的聚合物。所得的混合物可以然后再次处理。
如果例如水不溶性交联聚乙烯基吡咯烷酮(PVPP)与聚酰胺(PA)混合或PVPP与聚苯乙烯(PS)混合,则PVPP和/或PA可以在混合之前单独地自身处理,和/或PVPP/PA或PVPP/PS的混合物可以进行联合处理。
混合物的处理优先于已处理的聚合物的混合,这是因为后一种工序由于在制备混合物期间通常释放热量而仅仅导致相同的结果,如果尤其在混合步骤期间对于避免或尽量减少氧气的进入和/或热应力而设定特定值。
适用于本发明处理聚合物方法的聚合物是例如乙烯基内酰胺聚合物,聚醚,聚亚烷基亚胺,聚乙烯基胺,聚乙烯基甲酰胺及其部分水解产物,聚酰亚胺,以及聚酰胺。
合适的聚合物优选含有一种或多种单体a)、任选地一种或多种单体b)以及任选地一种或多种交联单体c),即它们是通过所述单体的聚合获得,并也可以含有残余量的单体。
合适的单体a)是例如:
N-乙烯基内酰胺,例如N-乙烯基吡咯烷酮,N-乙烯基哌啶酮,N-乙烯基己内酰胺,其被C1-C8-烷基取代的衍生物,例如3-甲基-,4-甲基-或5-甲基-N-乙烯基吡咯烷酮。
N-乙烯基酰胺,例如N-乙烯基甲酰胺以及聚合之后通过水解获得的N-乙烯基胺,N-乙烯基-N-甲基乙酰胺。
胺,例如N-乙烯基-或烯丙基-取代的杂环化合物,优选N-乙烯基吡啶,或N-烯丙基吡啶,N-乙烯基咪唑,其也可以在2-、4-或5-位被C1-C4-烷基取代,尤其是甲基或苯基,例如1-乙烯基咪唑,1-乙烯基-2-甲基乙烯基咪唑,以及它们的季化类似物,例如3-甲基-1-乙烯基氯化咪唑翁,3-甲基-1-乙烯基咪唑翁甲基硫酸盐,N-C1-C24-烷基取代的二烯丙基胺或其季化类似物,例如二烯丙基氯化铵或二烯丙基二甲基氯化铵。
本发明的聚合物可以是均聚物以及两种或多种单体a)的共聚物,例如N-乙烯基吡咯烷酮和N-乙烯基咪唑的共聚物,N-乙烯基吡咯烷酮和N-乙烯基甲酰胺的共聚物,或N-乙烯基吡咯烷酮和N-乙烯基己内酰胺的共聚物。
优选的单体a)是乙烯基内酰胺,例如N-乙烯基吡咯烷酮,3-甲基-N-乙烯基吡咯烷酮,4-甲基-N-乙烯基吡咯烷酮,5-甲基-N-乙烯基吡咯烷酮,N-乙烯基哌啶酮和N-乙烯基己内酰胺,乙酸乙烯基酯,以及在聚合之后可通过水解获得的乙烯醇,乙烯基酰胺,例如乙烯基甲酰胺,以及在聚合之后可通过水解获得的乙烯基胺,N-乙烯基咪唑,1-乙烯基-3-甲基氯化咪唑翁,1-乙烯基-3-甲基咪唑翁硫酸盐,和乙烯基甲基乙酰胺,和它们的衍生物。
非常特别优选的单体a)是N-乙烯基吡咯烷酮,N-乙烯基己内酰胺,乙酸乙烯酯,乙烯基甲酰胺,以及在聚合之后可通过水解获得的乙烯基胺,或N-乙烯基咪唑。
合适的单体b)是:
丙烯酸和它们的衍生物,例如取代的丙烯酸,以及它们的盐、酯和酰胺,其中取代基是在丙烯酸的2-或3-位中的碳原子上,并且彼此独立地选自C1-C4-烷基、-CN和-COOH。
这些包括例如:
丙烯酸,例如丙烯酸本身或其酸酐,甲基丙烯酸,乙基丙烯酸,3-氰基丙烯酸,马来酸,富马酸,巴豆酸,马来酸酐或其半酯,衣康酸或或其半酯;
丙烯酰胺,例如丙烯酰胺本身,N-甲基丙烯酰胺,N,N-二甲基丙烯酰胺,N-乙基丙烯酰胺,N-1-丙基丙烯酰胺,N-2-丙基丙烯酰胺,N-丁基丙烯酰胺,N-2-丁基丙烯酰胺,N-叔丁基丙烯酰胺,N-辛基丙烯酰胺,N-叔辛基丙烯酰胺,N-十八烷基丙烯酰胺,N-苯基丙烯酰胺,N-十二烷基丙烯酰胺,月桂基丙烯酰胺,硬脂基丙烯酰胺,N-2-羟基乙基丙烯酰胺,N-3-羟基丙基丙烯酰胺,N-2-羟基丙基丙烯酰胺;
甲基丙烯酰胺,例如甲基丙烯酰胺本身,N-甲基甲基丙烯酰胺,N,N-二甲基甲基丙烯酰胺,N-乙基甲基丙烯酰胺,N-1-丙基甲基丙烯酰胺,N-2-丙基甲基丙烯酰胺,N-丁基甲基丙烯酰胺,N-2-丁基甲基丙烯酰胺,N-叔丁基甲基丙烯酰胺,N-辛基甲基丙烯酰胺,N-叔辛基甲基丙烯酰胺,N-十八烷基甲基丙烯酰胺,N-苯基甲基丙烯酰胺,N-十二烷基甲基丙烯酰胺,N-月桂基甲基丙烯酰胺,硬脂基(甲基)丙烯酰胺,N-2-羟基乙基(甲基)丙烯酰胺,N-3-羟基丙基(甲基)丙烯酰胺,N-2-羟基丙基(甲基)丙烯酰胺;
其它酰胺,例如乙基丙烯酰胺,马来酰亚胺,富马酸单酰胺,富马酸二酰亚胺;
氨基烷基(甲基)丙烯酰胺,例如(二甲基氨基)甲基(甲基)丙烯酰胺,2-(二甲基氨基)乙基(甲基)丙烯酰胺,2-(二甲基氨基)丙基(甲基)丙烯酰胺,2-(二乙基氨基)丙基(甲基)丙烯酰胺,3-(二甲基氨基)丙基(甲基)丙烯酰胺,3-(二乙基氨基)丙基(甲基)丙烯酰胺,3-(二甲基氨基)丁基(甲基)丙烯酰胺,4-(二甲基氨基)丁基(甲基)丙烯酰胺,8-(二甲基氨基)辛基(甲基)丙烯酰胺,12-(二甲基氨基)十二烷基(甲基)丙烯酰胺,或其在胺上被例如甲基氯、乙基氯、硫酸二甲基酯或硫酸二乙基酯季化的类似物,例如氯化3-(三甲基铵)丙基(甲基)丙烯酰胺;
丙烯酸酯,例如丙烯酸C1-C18-烷基酯,例如丙烯酸甲基酯,丙烯酸乙基酯,丙烯酸正丙基酯,丙烯酸异丙基酯,丙烯酸正丁基酯,丙烯酸异丁基酯,丙烯酸叔丁基酯,丙烯酸2-乙基己基酯,丙烯酸癸基酯,丙烯酸十二烷基酯,丙烯酸月桂基酯,丙烯酸硬脂基酯,丙烯酸2,3-二羟基丙基酯,丙烯酸2-羟基乙基酯,丙烯酸2-羟基丙基酯,丙烯酸3-羟基丙基酯,丙烯酸2,3-二羟基丙基酯,丙烯酸2-甲氧基乙基酯,丙烯酸2-甲氧基丙基酯,丙烯酸3-甲氧基丙基酯,丙烯酸2-乙氧基乙基酯,丙烯酸2-乙氧基丙基酯,丙烯酸3-乙氧基丙基酯,单丙烯酸甘油基酯,亚烷基二醇丙烯酸酯,或具有总共2-200个EO和/或PO单元和/或EO/PO单元并且在链末端上具有羟基、氨基、羧酸、磺酸或烷氧基例如甲氧基或乙氧基的聚亚烷基二醇丙烯酸酯,其中“EO”表示“环氧乙烷”,“PO”表示环氧丙烷;
甲基丙烯酸酯,例如甲基丙烯酸C1-C18-烷基酯,例如甲基丙烯酸甲基酯,甲基丙烯酸乙基酯,甲基丙烯酸正丙基酯,甲基丙烯酸异丙基酯,甲基丙烯酸正丁基酯,甲基丙烯酸异丁基酯,甲基丙烯酸叔丁基酯,甲基丙烯酸2-乙基己基酯,甲基丙烯酸癸基酯,甲基丙烯酸十二烷基酯,甲基丙烯酸硬脂基酯,甲基丙烯酸2,3-二羟基丙基酯,甲基丙烯酸2-羟基乙基酯,甲基丙烯酸2-羟基丙基酯,甲基丙烯酸3-羟基丙基酯,甲基丙烯酸2,3-二羟基丙基酯,甲基丙烯酸2-甲氧基乙基酯,甲基丙烯酸2-甲氧基丙基酯,甲基丙烯酸3-甲氧基丙基酯,甲基丙烯酸2-乙氧基乙基酯,甲基丙烯酸2-乙氧基丙基酯,甲基丙烯酸3-乙氧基丙基酯,甘油基单甲基丙烯酸酯,以及亚烷基二醇甲基丙烯酸酯,或具有总共2-200个EO和/或PO单元和/或EO/PO单元并且在链末端上具有羟基、氨基、羧酸、磺酸或烷氧基例如甲氧基或乙氧基的聚亚烷基二醇甲基丙烯酸酯;
乙基丙烯酸酯,例如乙基丙烯酸C1-C18-烷基酯,例如乙基丙烯酸甲基酯,乙基丙烯酸乙基酯,乙基丙烯酸正丁基酯,乙基丙烯酸异丁基酯,乙基丙烯酸叔丁基酯,乙基丙烯酸2-乙基己基酯,乙基丙烯酸癸基酯,乙基丙烯酸2-羟基乙基酯,乙基丙烯酸2-甲氧基酯,乙基丙烯酸2-甲氧基乙基酯,乙基丙烯酸2-乙氧基乙基酯;
(甲基)丙烯酸氨基-C1-C18-烷基酯,例如(甲基)丙烯酸N,N-二甲基氨基甲基酯,(甲基)丙烯酸N,N-二乙基氨基甲基酯,(甲基)丙烯酸N,N-二甲基氨基乙基酯,(甲基)丙烯酸N,N-二乙基氨基乙基酯,(甲基)丙烯酸N,N-二甲基氨基丙基酯,(甲基)丙烯酸N,N-二乙基氨基丙基酯,(甲基)丙烯酸N,N-二甲基氨基丁基酯,(甲基)丙烯酸N,N-二乙基氨基丁基酯,(甲基)丙烯酸N,N-二甲基氨基己基酯,(甲基)丙烯酸N,N-二甲基氨基辛基酯,(甲基)丙烯酸N,N-二甲基氨基十二烷基酯,或它们在胺上被例如甲基氯、乙基氯、硫酸二甲酯或硫酸二乙基酯季化的类似物;
烷基酯,例如马来酸与下述醇形成的均匀或混合的二酯:甲醇、乙醇、1-丙醇、2-丙醇、正丁醇、2-丁醇、叔丁醇、亚烷基二醇,或具有总共2-200个EO和/或PO单元和/或EO/PO单元并且在链末端上具有羟基、氨基、羧酸、磺酸或烷氧基例如甲氧基或乙氧基的聚亚烷基二醇;
C1-C40线性、C3-C40支链或C3-C40碳环羧酸的烷基酯;
乙烯基醚,例如甲基-、乙基-、丁基-或十二烷基-乙烯基醚;
烯丙基醇和聚环氧乙烷和/或聚环氧丙烷和/或具有总共2-200个EO和/或PO单元和/或EO/PO单元并且在链末端上具有羟基、氨基、羧酸、磺酸或烷氧基例如甲氧基或乙氧基的聚(环氧乙烷-共聚-环氧丙烷)形成的醚;
乙烯基酯,例如脂族C1-C18-羧酸的乙烯基酯,例如甲酸乙烯基酯、乙酸乙烯酯和它们的在聚合之后通过水解获得的乙烯基醇,丙酸乙烯基酯,丁酸乙烯基酯,月桂酸乙烯基酯,硬脂酸乙烯基酯,新癸酸乙烯基酯VEOVA 9(CAS 54423-67-5)或VEOVA 10(CAS 51000-52-3);
N-乙烯基恶唑啉,例如N-乙烯基恶唑啉,N-乙烯基甲基恶唑啉,N-乙烯基乙基恶唑啉,N-乙烯基丙基恶唑啉,N-乙烯基丁基恶唑啉,N-乙烯基苯基恶唑啉;
卤化物,例如乙烯基卤化物或烯丙基卤化物,例如乙烯基氯、烯丙基氯、偏二氯乙烯;
烯属不饱和烃,例如具有至少一个碳-碳双键的烃,例如苯乙烯,α-甲基苯乙烯,叔丁基苯乙烯,丁二烯,异戊二烯,环己二烯,乙烯,丙烯,1-丁烯,2-丁烯,异丁烯,乙烯基甲苯;
磺酸,例如不饱和磺酸,例如丙烯酰氨基丙磺酸,苯乙烯磺酸盐;
甲基乙烯基酮,乙烯基呋喃,烯丙基醇。
优选的单体b)是马来酸,马来酸酐,异丙基甲基丙烯酰胺,丙烯酰胺,甲基丙烯酰胺,2-羟基乙基丙烯酰胺和2-羟基乙基甲基丙烯酰胺,以及脂族C2-C18-羧酸的乙烯基酯,例如乙酸乙烯酯,以及在聚合之后可通过水解获得的乙烯基醇,丙酸乙烯基酯,丁酸乙烯基酯,月桂酸乙烯基酯,硬脂酸乙烯基酯,新癸酸乙烯基酯VEOVA 9和VEOVA 10,以及(甲基)丙烯酸二甲基氨基乙基酯和二甲基氨基乙基(甲基)丙烯酰胺或其季化类似物,以及二烯丙基二甲基氯化铵。
非常特别优选的单体b)是甲基丙烯酰胺,乙酸乙烯酯,以及在聚合之后可通过水解获得的乙烯基醇,丙酸乙烯基酯,新癸酸乙烯基酯VEOVA 9和VEOVA 10,(甲基)丙烯酸二甲基氨基乙基酯或二甲基氨基乙基(甲基)丙烯酰胺或其季化类似物,以及二烯丙基二甲基氯化铵。
属于共聚物并含有单体b)的聚合物可以含有一种或多种单体b)。但是,通常不超过五种不同的单体b)存在于一种共聚物中。优选的聚合物还包括含有一种或多种单体a)和一种或多种单体b)的共聚物。
合适的交联单体c)(“交联剂”)是:
交联单体c)是例如描述在WO2009/024457的第7页第1行到第9页第2行中,将其引入本文供参考。
特别优选的交联单体c)是季戊四醇三烯丙基醚,亚甲基二丙烯酰胺,N,N′-二乙烯基亚乙基脲,二乙烯基苯,亚乙基二-N-乙烯基吡咯烷酮,3-乙烯基-N-乙烯基吡咯烷酮,4-乙烯基-N-乙烯基吡咯烷酮,5-乙烯基-N-乙烯基吡咯烷酮,(甲基)丙烯酸烯丙基酯,三烯丙基胺,以及乙二醇、丁二醇、三羟甲基丙烷或甘油的丙烯酸酯,以及乙二醇、丁二醇、三羟甲基丙烷或甘油与环氧乙烷和/或表氯醇反应形成的丙烯酸酯。
特别优选用于所谓的米花状聚合的交联单体c)是N,N′-二乙烯基亚乙基脲、亚乙基二-N-乙烯基吡咯烷酮、3-乙烯基-N-乙烯基吡咯烷酮、4-乙烯基-N-乙烯基吡咯烷酮、5-乙烯基-N-乙烯基吡咯烷酮,其中特别优选N,N′-二乙烯基亚乙基脲。
基于聚合物总质量计的百分比重量的定量比率在这里对于单体a)而言通常是至少20重量%,优选至少30重量%,特别优选至少50重量%,尤其优选至少60重量%,非常特别优选最多100重量%,例如100%单体a)的均聚物。
基于聚合物总质量计的百分比重量的定量比率在这里对于单体b)而言通常是至多80重量%,优选至多70重量%,特别优选至多50重量%,尤其优选至多40重量%,非常特别优选小于5重量%,例如完全不存在于聚合物中。
如果聚合物是水溶性交联聚合物,基于聚合物总质量计,交联单体c)的重量百分比定量比率通常是0.001-20重量%,优选0.01-10重量%,特别优选0.05-5重量%,尤其是0.1-1重量%。
如果聚合物是水不溶性交联聚合物例如端聚物,则基于聚合物总质量计,交联单体c)的重量百分比定量比率通常是0.001-10重量%,优选0.01-5重量%,特别优选0.1-3重量%,尤其是0.5-2重量%。
如果使用交联单体c),则单体a)和/或单体b)的定量比率相应地根据交联单体c)的用量减少。
单体a)、单体b)和单体c)的总量总是达到100重量%。
因此,例如,典型的聚乙烯基吡咯烷酮端聚物含有仅仅乙烯基吡咯烷酮作为单体a),其定量比率是95-99.8重量%,优选97.5-99重量%;交联单体c)的定量比率是0.2-5重量%,优选1-2.5重量%;例如98.1重量%的单体a)和1.9重量%的单体c)。
用于聚合的单体a)、b)和c)可以各自独立地是单独的,或是两种或更多种单体a)、单体b)和/或单体c)的混合物,其中单体a)、b)或c)的合并定量比率得到在聚合物中相应的在每种情况下对于单体a)、对于单体b)或对于单体c)所规定的定量比率。
乙烯基内酰胺聚合物可以是含有N-乙烯基内酰胺的均聚物或共聚物,例如N-乙烯基吡咯烷酮(VP)或它们的在3-、4-或5-位上被甲基取代的衍生物,N-乙烯基哌啶酮或N-乙烯基己内酰胺(VCap)。优选N-乙烯基吡咯烷酮、N-乙烯基己内酰胺或它们的混合物。特别优选N-乙烯基吡咯烷酮。
优选的乙烯基内酰胺聚合物是乙烯基吡咯烷酮聚合物,例如聚乙烯基吡咯烷酮、乙烯基吡咯烷酮共聚物和乙烯基吡咯烷酮端聚物。
优选的聚乙烯基吡咯烷酮是K值为1-150的聚合物,优选K10-K120,例如K12,K15,K17,K25,K30,K60,K85,K90,K95,K100,K115或K120。特别优选K值为12-95、特别优选K值为15-40的PVP均聚物。
优选的乙烯基吡咯烷酮共聚物是具有N-乙烯基己内酰胺(VCap)、乙酸乙烯酯(VAc)、N-乙烯基咪唑(VI)或其衍生物或其混合物的线性的非交联共聚物。
非常特别优选的共聚物是N-乙烯基吡咯烷酮(VP)与乙酸乙烯酯形成的共聚物,其中VP/VAc重量比是20∶80至80∶20,例如30∶70,50∶50,60∶40,70∶30,其中K值是10-150,优选15-80,尤其是20-50。特别优选的N-乙烯基吡咯烷酮与乙酸乙烯酯形成的共聚物具有25-50的K值,且VP/VAc重量比是55∶45至70∶30。
也优选VP与VI的共聚物,以及VP和VCap的共聚物,在每种情况下具有10-100、优选12-80、尤其20-75的K值,并且单体VP/VI或VP/VCap的重量比是80∶20至20∶80,优选70∶30至30∶70,尤其优选60∶40至40∶60,例如是50∶50。
K值是根据费歇尔法检测的(参见Bühler,第40和41页)。
也优选VP和1-乙烯基-3-甲基咪唑氯化翁或1-乙烯基-3-甲基咪唑翁硫酸盐(“QVI”;通过用甲基氯或硫酸二甲基酯季化1-乙烯基咪唑获得)的共聚物,其中VP/QVI的重量比是20∶80至99∶1,其中这些共聚物可以具有10,000至大于1,000,000道尔顿的分子量Mw(通过GPC检测)。
通过自由基聚合制备N-乙烯基内酰胺聚合物的方法是本身已知的。自由基聚合也可以在常规交联剂的存在下进行,并且在这种情况下产生了支化或交联的聚合物,这些聚合物是水溶性至能在水中形成凝胶的,这取决于交联度。
制备水溶性聚乙烯基吡咯烷酮的方法可以例如作为溶液聚合在合适的溶剂中进行,例如水,水和有机溶剂的混合物,例如乙醇/水或异丙醇/水混合物,或在纯有机溶剂中进行,例如甲醇、乙醇或异丙醇。这些制备方法是本领域技术人员公知的。
优选的水不溶性交联聚合物是乙烯基吡咯烷酮的聚合物,或乙烯基吡咯烷酮与乙烯基咪唑、乙烯基己内酰胺和/或乙酸乙烯酯形成的聚合物,它们是通过所谓的“米花状”聚合制备的(也称为“PVPP”或“聚乙烯基吡咯烷酮,也称为“端聚物”;聚合方法以及聚合物描述在例如Breitenbach等,IUPAC大分子化学国际论坛(International Symposium onmacromolecular Chemistry),Budapest 1969(第529-544页);或Haaf,Sanner,Straub,Polymer Journal第17卷第1期第143-152页(1985))中。
用于制备端聚物的交联剂是现场通过在实际聚合反应之前的反应步骤形成的,或是作为限定的化合物加入。
根据本发明在添加交联剂的情况下制备聚乙烯基吡咯烷酮端聚物的方法例如参见EP-A 88964、EP-A 438 713或WO 2001/068727。
通过在实际米花状聚合步骤之前的步骤中现场产生交联剂并且与特定单体聚合来制备端聚物例如聚乙烯基吡咯烷酮以获得交联的水不溶性端聚物的方法例如也参见US 3,277,066或US 5,286,826。
优选的端聚物是使用二乙烯基亚乙基脲作为交联单体c),使用N-乙烯基吡咯烷酮和N-乙烯基咪唑和/或N-乙烯基己内酰胺作为单体a),和任选地使用N-乙酸乙烯酯作为单体b)获得的。
优选的端聚物也是从现场制备的交联剂和N-乙烯基吡咯烷酮、N-乙烯基咪唑、N-乙烯基己内酰胺和/或N-乙酸乙烯酯获得的。
特别优选的端聚物是从N,N’-二乙烯基亚乙基脲和N-乙烯基吡咯烷酮获得的,或从N,N”-二乙烯基亚乙基脲和N-乙烯基吡咯烷酮和N-乙烯基咪唑获得的。
聚乙烯基酰胺尤其是乙烯基甲酰胺、N-乙烯基甲基乙酰胺或N-异丙基乙酰胺的均聚物和共聚物。在这里,乙烯基甲酰胺可以在聚合之后被完全或部分水解成乙烯基胺。
聚醚可以是平均分子量Mw为200-50,000道尔顿的聚乙二醇(PEG),或平均分子量Mw为40,000-10,000,000道尔顿的聚氧化乙烯(通过GPC检测)。此外,aba形式的聚醚可以作为环氧乙烷和环氧丙烷的嵌段共聚物(例如Poloxamers),或它们的bab结构的相反形式(例如Meroxapols),其中b是平均分子量为150-10,000道尔顿的聚氧乙烯结构,b是平均分子量为700-7000道尔顿的聚氧丙烯结构。另外,聚醚也可以是Poloxamines。Poloxamines在结构上是由乙二胺芯组成的,其中氨基是被具有可变长度的聚氧乙烯和聚氧丙烯嵌段的共聚物取代的:
[H-(C2H4O)a-(C3H6O)b]2N-CH2-CH2-N[(C3H6O)b-(C2H4O)a-H]2
其中a和b是变量,并且可以含有上述的平均分子量。聚醚也可以是通过环氧乙烷与脂肪醇、脂肪酸或动物或植物油和脂肪之间的碱催化反应获得的反应产物。这些物质是可商购的,例如作为或品牌。另外,聚醚可以是长链羧酸的聚氧乙烯酯的化合物,例如选自产品(长链羧酸的聚氧乙烯失水山梨醇酯),例如20(聚氧乙烯(20)失水山梨醇单月桂酸酯)至85(聚氧乙烯失水山梨醇三油酸酯),或选自或也包括含聚醚的共聚物,其是从可聚合的含聚醚的单体(也通常称为“大单体”)和其它单体聚合得到的。含醚的单体的例子是作为级别(聚醚丙烯酸酯或甲基丙烯酸酯)和作为A级别(聚醚烯丙基醇和衍生物)提供的。
聚醚也包括聚醚和乙烯基单体形成的含聚醚的接枝聚合物,乙烯基单体是例如乙酸乙烯酯(VAc)和-在其聚合之后的其水解产物-乙烯基醇(VOH),乙烯基内酰胺例如N-乙烯基吡咯烷酮(NVP)和/或N-乙烯基己内酰胺(VCap),乙烯基胺,例如N-乙烯基咪唑(VI)、N-乙烯基甲酰胺(VFA)和-在其聚合之后的其水解产物-乙烯基胺。
例如聚乙二醇和乙酸乙烯酯(在聚合后大部分水解成乙烯醇)的这些接枝聚合物是例如公知为IR。聚乙二醇和乙烯基吡咯烷酮与乙烯基咪唑的接枝聚合物以及聚乙二醇和乙烯基己内酰胺与乙酸乙烯酯的接枝聚合物也是已知的。
优选的聚醚尤其是聚四氢呋喃,PEG与被完全或大部分水解成乙烯基醇的乙酸乙烯酯的接枝聚合物,PEG与NVP和VAc的接枝聚合物,PEG与VCap和VAc的接枝聚合物,PEG与NVP和VI的接枝聚合物,PEG与VCap和VI的接枝聚合物;聚乙二醇,例如和Macrogol级别,以商品名poloxamers、例如尤其是RH40销售的聚氧亚烷基胺(被40个EO单元烷氧基化的氢化蓖麻油)或EL(被35个EO单元烷氧基化的蓖麻油),和尤其是HS 15(macrogol-15-羟基硬脂酸酯)。
非常特别优选的聚醚是PEG与被完全或大部分水解成乙烯基醇的乙酸乙烯酯的接枝聚合物,以及PEG与VCap和VAc的接枝聚合物。
在最后提到的聚醚中的PEG的定量比率一般是5-90重量%,VCap的比率是10-70重量%,VAc的比率是5-50重量%。选择总比率使得它们达到100%。
聚酰胺含有可通过以下物质的缩合反应制备的均聚物和共聚物:从含烷基-和含芳基的二胺和二酸,从含烷基-和芳基的氨基羧酸,或从内酰胺,例如聚酰胺6,6。
聚醚接枝聚合物、聚乙烯基酰胺和聚酰胺的制备方法是本领域技术人员已知的。这可以例如在水溶液或有机溶液中、在乳液、悬浮液中或作为本体聚合或作为沉淀聚合进行。对于聚合而言任选所需的添加剂例如表面活性剂、乳化剂或溶解促进剂以及合适的工艺条件是本领域技术人员已知的。
因此,聚乙烯基酰胺可以例如通过自由基聚合制备,例如在溶液中。在聚合之后,聚乙烯基甲酰胺可以部分或完全地水解,例如在酸性条件下,例如用硫酸进行,得到聚乙烯基胺。也可以制备乙烯基甲酰胺的端聚物以及其水解产物乙烯基胺。
聚醚可以例如通过环氧乙烷和/或环氧丙烷的加成反应获得。
聚酰胺例如可以通过从二酸与二酰胺、从氨基酸或从内酰胺的缩合反应获得。
接枝聚合物可以例如通过单体在聚合物存在下的自由基聚合制备,所述聚合物用做单体的接枝基底。这些反应可以在两个或更多个步骤中制备或在一个反应容器中分步制备。
通过用金属处理聚合物以制备具有低过氧化物含量的聚合物的本发明方法是在液体的存在下进行。
在本发明中,“液体”表示所有具有低于100℃熔点的物质,所以至少在0-100℃温度范围内的部分范围内在大气压下以液体形式存在,或至少在所述部分范围内由于将压力提高到大气压以上而成为液体。
所以,在本发明中,液体是有机和无机的物质,例如有机溶剂,无机和有机的盐,以及气体。作为液体,也可以使用两种或多种不同液体的混合物。
液体可以理解为对于在每种情况下进行本发明方法的聚合物是惰性或基本惰性的液体。
所述液体可以是用于聚合物的溶剂或分散剂。
有机溶剂的典型代表是例如C1-C8醇,例如甲醇、乙醇、正丙醇、异丙醇、丁醇、乙二醇、甘油、乙醚。优选使用甲醇、乙醇和/或异丙醇。
盐的典型代表是在处理条件下的盐液体,即所谓的“离子液体”,例如基于咪唑。
气体的典型代表是例如二氧化碳、二甲醚、乙烷、丙烷或丁烷。
优选使用有机溶剂、水或其混合物。非常特别优选主要使用水。
水可以是不同质量的水:工业水,天然水例如地表水、河水或地下水,以及纯化水。纯化(“纯”)水可以通过提纯方法提纯,例如单次或多次的蒸馏、软化、扩散、吸附,通过离子交换剂、活性碳或其它吸附剂,通过过滤方法,例如超滤或渗析。“纯”水通常在这里表示单次或多次蒸馏的水,以及完全软化的水。
在另一个实施方案中,二氧化碳是优选的液体。二氧化碳的特别优点是其可以在处理之后能容易地通过降低压力除去,而此气体自动汽化,使得具有低过氧化物含量的聚合物以固体形式保留。
本发明的处理通常在可溶性聚合物的情况下在溶剂中进行,在水溶性聚合物的情况下优选在水溶液中进行。在不溶性聚合物例如聚乙烯基吡咯烷酮端聚物的情况下,处理是在分散体中进行的。“分散体”在这里包括悬浮体和浆液。优选,在不溶性聚合物的情况下,它们的处理是在水分散体中进行。
要处理的聚合物溶液或分散体通常具有5-80重量%的固含量,优选5-50重量%。在分散体的情况下,固含量特别优选是5-25重量%,尤其是8-15重量%。可以使用从聚合物制备直接获得的那些溶液或分散体,例如在聚合的溶剂中或后聚合。但是,也可以将固体聚合物溶解或分散,然后根据本发明处理它们。
本发明的处理方法特别优选在水溶液或在水分散体中进行。
本发明处理聚合物的方法一般在聚合之后进行。聚合可以、但不是必须包括后聚合。
处理优选在聚合之后进行,特别优选在后聚合之后进行,如果需要的话。如果要进行干燥,聚合物的处理优选在干燥之前进行。但是,也可以对新鲜溶解或分散的聚合物进行处理。
在有机溶剂中进行聚合的情况下,也可以建议先将有机溶剂至少部分地或全部地交换成水,然后进行处理。
处理一般通过完全混合进行,优选搅拌。但是,完全混合也可以通过引入气体例如氮气、二氧化碳、空气或通过氢气或通过泵送循环混合物和/或流化处理进行,例如通过有目标地使用静态混合器或挡板。
优选,完全混合是通过搅拌、泵送循环和/或气体的引入来进行。非常特别优选搅拌。
根据本发明,聚合物在液体的存在下用元素金属处理。
在一个实施方案中,元素金属可以在这里与聚合物接触,并完全或部分地浸入液体中。“接触”表示聚合物具有与金属接触的直接表面,即例如可以至少部分地润湿金属。
在另一个实施方案中,氢气被通入含有聚合物的液体中,并同时与金属和聚合物接触。
在另一个实施方案中,氢气先与金属接触,然后与聚合物接触。
在此说明书中,除非另有说明,“金属”表示纯金属本身,含有金属的合金,或含有金属的混合物。
金属优选用做粉末或固体。
粉末通常具有小于100微米的平均粒子直径。“固体”含有金属,或由金属组成,可以是颗粒、粒料或一些类型的成型材料。
颗粒在这里优选具有100微米至5mm的平均粒径。粒料通常是较大的粒子,其具有例如高于5mm的平均粒子直径。它们都通常是具有不规则形状的粒子。
在本文中,“成型材料”具有三维结构,其具有至少部分规则的几何特征,例如圆柱形粒料、球、线状网,或具有海绵状或其它中空结构的材料。成型材料可以由金属组成,在表面上包含金属,或包含包埋在基质中的金属。优选,在表面上的金属与周围相接触。表面在这里也可以位于多孔成型材料之内。
因此,例如,金属也可以作为涂料施用到由另一种材料制成的物体上,并如此使用。例如,金属、钢或不锈钢体可以完全或部分地被优选薄层金属涂覆。在这里,层是在技术上尽可能“薄”的,但是具有至少一个原子层。因此,大面积的金属表面可以用最小量的贵金属制备。当使用贵金属时,这是特别有利的。
有合适的含金属的混合物,例如与氧化物物质的混合物。氧化物物质是例如氧化硅、氧化铝、它们的混合物和衍生物,或天然的氧化物物质,例如蛭石。
金属在这里可以是非贵金属或贵金属。在本文中,如果在与液体接触和尤其与水接触时的处理期间金属不会形成元素氢,则其是“贵金属”;如果其反应形成元素氢并且溶解金属离子,则金属是“非贵金属”。
适用于处理的非贵金属是例如锌、碱金属或碱土金属,以及它们的合金或它们的混合物。合金是例如钠-钾、钠-钙、镁-钙或钙-锌。所用的金属优选是锌、钠、钾、镁和/或钙。特别优选钙和/或镁。在这里,钙是非常优选的。在这里加入氢气不是必须的,但是可能的。优选不加入氢气。
使非贵金属与聚合物接触的操作是例如分份作为一次添加或分成两份或更多份进行。但是,为了安全原因,也可以连续地进行,例如为了能更好地控制氢气的释放。添加也可以作为粉末或固体在合适的惰性介质中进行,例如作为分散体。连续或分份的添加可以例如通过旋转阀门进行。
如果本发明的处理操作使用非贵金属进行,则建议使用含有至少足量液体的液体进行,所述液体能与非贵金属形成氢气,例如水,从而确保尽可能多的所添加的非贵金属反应形成能溶解的金属离子。
优选,非贵金属直接加入液体中,使得其能在此液体内自由地移动。
如果使用非贵金属,则其优选作为纯金属使用,或作为粉末或细颗粒形式的合金使用。在这里,聚合物没有被其它物质污染,具有大的表面积,并且仍然不太活泼从而仍然确保安全处理。
在另一个实施方案中,本发明的处理也可以用贵金属进行。合适的金属是例如铂、钯、铑、铱、钌、镍和金,它们的合金或它们的混合物。优选使用的金属是铂、钯和/或含有至少一种这些金属的合金。铂和/或其合金是特别优选的。
如果使用贵金属,则优选纯金属或其合金是以一定形式成型的。优选使用纯形式的贵金属,或使用合金作为成型材料。优选,这种成型材料具有能到达氢气的非常大的表面。
优选的成型材料是具有网状或海绵状结构的那些,例如多孔块料,其内部允许通过流体。
也特别优选的是成型材料,其显示尽可能大的外部和/或内部表面积,同时使贵金属的所需用量尽可能小。
特别优选这样的成型材料,其与气态氢接触的表面是完全或部分地被贵金属涂覆。
例如,金属、钢或不锈钢体可以用铂的薄层涂覆。因此,大面积的贵金属表面可以用最小量的贵金属制备。
使聚合物与贵金属接触的操作通常在这里在容器或管中进行。金属可以放入这些容器或管中,在这些容器或管内以可移动的形式或牢固的形式附接,或作为容器或管的一部分。
优选,贵金属是作为成型材料放入液体中,使得其不能在其中自由地移动。
如果贵金属是用于根据本发明处理聚合物,则存在氢气。优选,引入氢气。氢气一般以气态形式作为分子氢或元素氢引入。优选,引入分子氢。氢气也可以用载气稀释,例如按照氢气与载气的比率是1∶1至1∶5000体积%或更大。合适的载气是气体例如氮气、空气、氩、氦和/或二氧化碳,或这些气体的混合物。优选使用氮气、二氧化碳和/或氩气,尤其是氮气。但是,在大多数情况下,此方法在不使用载气的情况下进行。
方便的是,氢气在引入时通过,使得其尽可能完全地与贵金属接触。氢气在这里优选以这样的方式通过或以这样的方式引入,使得形成最细可能的气泡。这些气泡是尽可能充分地与贵金属混合,并随后或同时与聚合物溶液或分散体混合。适用于此目的的措施是本领域技术人员公知的。
如果本发明方法是在非贵金属的存在下进行,则优选使用液体,例如溶剂或液化气,其是水或含有水。如果已经存在不充足的水,则加入所需量的水。“所需量”表示确保尽可能完全地确保所添加量的非贵金属的反应所需要的量。本领域技术人员可以直接计算此所需量。
但是,如果使用基本不含水的液体,例如基本不含水的有机溶剂或液化气,则本发明方法优选用贵金属进行。水的存在则不是必要的。但是,水的存在是所述处理可容忍的。
在一个特别优选的实施方案中,聚合物用非贵金属在含水或由水组成的液体中处理,且不引入气态氢。
在这里特别有利的是,非贵金属是便宜的,并且可以容易地处理,和在安全方面以最小的复杂性处理,甚至在生产规模上也是如此,以及非贵金属完全消失,这是由于溶解并形成初生氢和金属盐,其中所形成的金属盐是生理学上可接受的,并可以保留在产物中。
如果液体的pH由于非贵金属的溶解和金属盐的形成而变化,则这可以通过合适的酸、碱或缓冲物质来校正。原则上,对于此合适的是本领域技术人员已知的所有物质。
典型的酸是例如盐酸、硫酸、亚硫酸、磷酸和其酸性盐,例如硫酸氢盐、磷酸氢盐、磷酸二氢盐,有机酸,例如甲酸、乙酸、丙二酸、乳酸、草酸或柠檬酸,以及它们的酸性盐。
典型的碱是例如氢氧化钠、氢氧化钾、氢氧化钙、氢氧化铵和它们的水溶液,具有C1-C4烷基或具有C1-C4链烷醇的单-、二-和三-烷基胺或-链烷醇胺,例如二乙胺、三乙胺和二乙醇胺或三乙醇胺。
酸或碱也可以是分别两种或更多种酸或碱的混合物。典型的pH缓冲剂是例如不同磷酸盐和不同碳酸氢盐本身之间或互相之间的混合物。
在另一个特别优选的实施方案中,为了处理聚合物,贵金属用做成型材料,并且通过使氢气与贵金属和聚合物接触而引入分子氢。
在这里特别有利的是基本完全没有金属通入聚合物中并保留在那里。仅仅非常少量的金属由于与成型材料之间的机械摩擦会进入聚合物中。但是,这些量通常小于1ppm。所用的贵金属也是生理学上可接受的,尤其是在这些少量中。
非常特别优选使用非贵金属的实施方案。
金属的用量一般是0.005-1重量%,基于聚合物的量计,优选0.01-0.5重量%,特别优选0.03-0.20重量%。
用于本发明处理的贵金属的量通常在这里选择使得,如果金属保留在聚合物中的话,基于聚合物固含量计的至多5ppm的所用金属保留在聚合物中。
如果为了处理而需要或希望使用更大量的贵金属,或如果加入更大量,则金属含量可以通过合适的方法和本领域技术人员公知的方法在处理之后再次降低到所需的量。例如,离子交换剂适合用于随后除去金属离子。
所以,如果贵金属用于根据本发明的处理,则用量通常选择使得在处理之后,至多5ppm、优选至多2ppm和尤其优选小于1ppm的这种金属保留在产物中,且没有随后使用金属除去方法(基于重量计的ppm)。如果使用多于一种贵金属,则上述上限值各自适用于每种类型的金属。
优选,用于所述方法并保留在聚合物中的所有贵金属的总含量是基于聚合物固含量计的小于10ppm,优选小于5ppm,特别优选小于2ppm,尤其优选小于1ppm。
特别优选贵金属的用量使得在处理之后的聚合物中,仅仅所保留的金属量使得总灰分量(也称为点燃残余量)满足相关规定的特定要求。
这些控制待处理聚合物的最大金属和灰分含量的相关规定是本领域技术人员在相应应用领域中已知的。在药物领域中的相关规定例如参见欧洲药典(Ph.Eur.),用于赋形剂的日本药典(JPE),美国药典(USP)和德国药典(DAB),在每种情况下按照它们最新近的版本。与食品领域相关的规定是例如由美国FDA(Food and Drug Administration)发布的那些规定,或者由德国食品法律规定的那些。
如果非贵金属用于本发明在液体中处理聚合物的方法,则其用量优选选择使得在处理之后,不超过2000ppm、优选不超过1000ppm和尤其不超过500ppm的此金属保留在产物中。非贵金属将在这里通常在处理之后作为金属盐保留在聚合物中。但是,如果所用的非贵金属对于预期应用领域而言不是关键的,或者尤其是对人体、动物或植物无害的金属(例如钠、镁、钙、锌),则其用量应当使得在处理之后基于聚合物固体计的金属含量不会超过在相关规定中给出的最大值,这些是本领域技术人员在相关领域中已知的。这也适用于其它要根据相关规定观察的物质的最大限值,例如最大总灰分含量。
如果使用多于一种非贵金属,则上限值各自适用于每种类型的金属,和如果相关规定要求的话,也适用于特定类别的相应总成分量,例如金属或灰分。
本领域技术人员知道哪种特定的规定必须对于应用而言是相关的,所以可以直接根据金属类型建立金属用量,和金属总量,以及灰分含量和其它最大限值。
在实施本发明的具体情况下,本领域技术人员将通常通过参考相关规定确认首先对于所述聚合物而言可允许的各金属总含量、总金属含量和/或总灰分含量,然后计算可允许的金属添加量。相似地,他将通过公知的方法确定在未处理聚合物中的实际的总灰分含量、总金属含量和各种金属的含量。从在未处理时的可允许含量与根据相关规定的可允许含量之间的差异,本领域技术人员将直接计算对于此聚合物而言的各种金属的可允许添加量。通常,对于金属的添加量,他将基于可允许的金属添加量确立安全降低约5-10%,从而能考虑生产中的波动。本领域技术人员能容易地确定在所选择方法中的正常变化,并然后设定对于添加量的合适安全边界。
另外,本领域技术人员将考虑和在合适时分析确定例如通过摩损贵金属所形成的金属的量。这可以例如由于金属的所选择形状而引起,例如成型材料,以及由于在进行此工艺的容器中布置例如这种成型材料引起。本领域技术人员能通过分析容易地确定是否有摩损。为了他的计算,本领域技术人员也假定添加量的非贵金属完全溶解得到金属离子。
本发明方法通常进行使得在聚合之后的溶液或分散体或从固体聚合物制备的溶液或分散体与金属在升高的温度下操作。此处理可以在10-100℃、优选40-90℃下进行。
低于0℃和高于100℃的温度原则上也可以用于处理;但是,较低的温度通常导致较高的冷却成本,较高的温度通常导致较高的加热成本,以及可能的对聚合物的热损害,例如由于加速氧化。
处理时间主要由待处理量控制,并可以在数分钟或数小时的范围内。处理时间通常是1分钟到最高4小时,优选10分钟到最高1小时。
处理可以在3-11的pH下进行。水溶性或水分散性聚合物的处理可以在酸性介质中或在碱性介质中进行。如果例如在聚合之后发生酸性水解以降低残余单体含量,则处理也可以在酸性pH值下进行。
处理也可以在中性至碱性介质中进行。这例如在处理水不溶性交联聚合物的情况下是有利的,例如聚乙烯基吡咯烷酮端聚物,这是因为它们的聚合通常在微碱性至中等碱性范围内进行,所以对于处理而言不需要pH降低操作。
本领域技术人员知道对于安全、非破坏性地处理所述聚合物的每种情况下合适的pH范围。
根据本发明,在用元素金属在液体中处理之后,另外可以向具有低过氧化物含量的聚合物加入还原剂和/或抗氧化剂。
抗氧化剂可以是单独的化合物,或两种或多种抗氧化剂的混合物。这些化合物也称为自由基清除剂,并且在本文中包括在术语“抗氧化剂”的范围内。
“还原剂”可以是单独的化合物,或两种或多种还原剂的混合物。
如果使用还原剂和抗氧化剂,则这可以平行地或顺序地发生。优选,添加按顺序进行。尤其优选,先添加还原剂,然后添加抗氧化剂。
还原剂和/或抗氧化剂可以加入以固体形式存在于液体中的聚合物中,分散或溶解在合适的溶剂中。优选的溶剂与在每种情况下用于所述方法的液体相同。
还原剂和/或抗氧化剂的添加通常在10-100℃的温度下进行,优选15-80℃,特别优选20-60℃。优选的用于添加的pH范围是3-11,优选6-10,特别优选7-9。
优选,加入还原剂,然后随后通常是等待时间,方便地在升高的温度下。在此等待时间内,聚合物溶液或分散体保持在20-90℃、优选40-80℃的高温下,并优选充分混合。此等待时间通常持续数分钟到数小时,优选从至少5分钟、特别优选至少30分钟和尤其优选至少60分钟,但通常不超过4小时,优选不超过2小时。
然后加入抗氧化剂,任选地随后是另一段等待时间,优选也在充分混合的情况下进行。在加入抗氧化剂之后的所述另一段等待时间通常持续数分钟到数小时,优选至少5分钟、特别优选至少15分钟,尤其优选至少30分钟,但通常不超过2小时,优选不超过1小时。
随着聚合物溶液或分散体的体积增加,等待时间也增加。
合适的还原剂是例如二氧化硫、亚硫酸或亚硫酸盐,尤其是碱金属或碱土金属亚硫酸盐,例如亚硫酸钾、亚硫酸氢钾、亚硫酸锂、亚硫酸氢锂、亚硫酸钠或亚硫酸氢钠,优选亚硫酸钠或亚硫酸氢钠,以及二氧化硫。二氧化硫尤其优选是水溶液的形式。
甚至少量的还原剂和/或氧化剂也对于本发明而言是足够的。还原剂的用量可以是例如基于固体聚合物计的0.005-1重量%,优选0.01-0.5重量%,特别优选0.03-0.20重量%。抗氧化剂在每种情况下的用量是例如基于固体聚合物计的0.01-1重量%,优选0.03-0.5重量%,特别优选0.05-0.25重量%。
可以根据本发明使用的合适的抗氧化剂是例如选自:
酚类抗氧化剂,例如水杨酸钠,甲基苯并三唑的钾盐,2-巯基苯并咪唑,2,4-二羟基二苯酮,2,6-二叔丁基-对-甲酚,丁基化羟基茴香醚,2,6-二叔丁基-4-甲基苯酚,2,6-二叔丁基-4-乙基苯酚,硬脂基β-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸酯,丙基-3,4,5-三羟基苯甲酸酯,氢醌,和儿茶酚;
双酚类抗氧化剂,例如2,2′-亚甲基二(4-甲基-6-叔丁基苯酚),2,2-亚甲基二(4-乙基-6-叔丁基苯酚),4,4′-硫代二(3-甲基-6-叔丁基苯酚),4,4′-亚丁基二(3-甲基-6-叔丁基苯酚),3,9-二{1,1-二甲基-2-[β-3-叔丁基-4-羟基-5-甲基苯基)丙酰氧基]乙基}-2,4,8,10-四氧杂螺[5,5]十一烷,以及4,4′-(2,3-二甲基四亚甲基)二焦儿茶酚;
高分子量的酚抗氧化剂,例如1,1,3-三(2-甲基-4-羟基-5-叔丁基苯基)丁烷,1,3,5-三甲基-2,4,6-三(3,5-二叔丁基-4-羟基苄基)苯,四[亚甲基-3-(3′,5′-二叔丁基-4′-丁基苯基)丙酸酯]甲烷,二[3,3′-二(4′-羟基-3′-叔丁酸]乙二醇酯,1,3,5-三(3′,5′-二叔丁基-4′-羟基苄基)-s-三嗪-2,4,6-(IH,3H,5H)三酮,以及生育酚;
含硫的抗氧化剂,例如二月桂基3,3′-硫代二丙酸酯,二肉豆蔻基3,3′-硫代二丙酸酯,二硬脂基3,3′-硫代二丙酸酯,2-巯基苯并咪唑,四亚甲基-3-(月桂基硫代)丙酸酯甲烷,以及硬脂基硫代丙基酰胺;
含磷的抗氧化剂,例如亚磷酸三苯基酯,亚磷酸二苯基异癸基酯,苯基二异癸基亚磷酸酯,4,4′-亚丁基二(3-甲基-6-叔丁基苯基双十三烷基)亚磷酸酯,环新戊烷四基二(十八烷基)亚磷酸酯,三(壬基苯基)亚磷酸酯,三(单-和/或二壬基苯基)亚磷酸酯,二异癸基季戊四醇二亚磷酸酯,9,10-二氢-9-氧杂-10-磷杂菲10-氧化物,10-(3,5-二叔丁基)-4-羟基苄基)-9,10-二氢-9-氧杂-10-磷杂菲10-氧化物,10-癸氧基-9,10-二氢-9-氧杂-10-磷杂菲,三(2,4-二叔丁基苯基)亚磷酸酯,环新戊烷四基二(2,4-二叔丁基苯基)亚磷酸酯,环新戊烷四基二(2,6-二叔丁基-4-甲基苯基)亚磷酸酯;2,2-亚甲基二(4,6-二叔丁基苯基)辛基亚磷酸酯,二硬脂基季戊四醇二亚磷酸酯,二(2,4-二叔丁基苯基)亚磷酸酯,以及四(2,4-二叔丁基苯基)-4,4-二亚苯基亚膦酸酯;
含醇基的抗氧化剂,例如异抗坏血酸,异抗坏血酸钠,以及柠檬酸异丙基酯;
含胺基的抗氧化剂,例如甲基化二苯基胺,乙基化二苯基胺,丁基化二苯基胺,辛基化二苯基胺,月桂基化苯基胺,N,N-二仲丁基-p-亚苯基二胺,以及N,N’-二苯基-p-亚苯基二胺;
具有位阻氨基的抗氧化剂,例如4-苄氧基-2,2,6,6-四甲基哌啶,二(2,2,6,6-四甲基-4-哌啶基)癸二酸酯,二(1-辛氧基-2,2,6,6-四甲基哌啶基)癸二酸酯,二(1,2,2,6,6-五甲基-4-哌啶基)癸二酸酯,二甲基琥珀酸1-(2-羟基乙基)-4-羟基-2,2,6,6-四甲基哌啶或其缩合产物,以及8-乙酰基-3-十二烷基-7,7,9,9-四甲基-1,3,8-三氮杂螺[4.5]癸烷-2,4-二酮。
合适的抗氧化剂尤其是:抗坏血酸,去甲二氢愈创木酸,乙氧基喹,红没药醇,棕榈酸抗坏血酸基酯,或BHT(“丁基羟基甲苯”:2,6-二叔丁基-4-甲基苯酚)或它们的混合物。
也可以使用抗坏血酸的铵盐、碱金属盐、碱土金属盐,例如抗坏血酸铵、抗坏血酸钠或抗坏血酸镁或它们的混合物。也合适的是抗坏血酸与无机酸或有机酸形成的酯,例如碳酸抗坏血酸基酯、磷酸抗坏血酸基酯、硫酸抗坏血酸基酯、硬脂酸抗坏血酸基酯或棕榈酸抗坏血酸基酯,以及它们的铵盐、碱金属盐、碱土金属盐,例如磷酸抗坏血酸基钠或棕榈酸抗坏血酸基钠。也可以使用这些化合物的混合物。
优选使用在水溶液中的亚硫酸钠、亚硫酸氢钠和/或二氧化硫作为还原剂和/或使用抗坏血酸作为抗氧化剂。特别优选使用二氧化硫和抗坏血酸。特别优选在水不溶性交联聚合物的处理中仅仅添加抗氧化剂,尤其是抗坏血酸,且不添加还原剂。
用金属处理聚合物且任选添加还原剂和任选添加抗氧化剂的操作是在每种情况下在充分混合下进行,例如搅拌。通过吹入气体例如保护气体或通过在使用和不使用静态混合器的情况下泵送循环进行混合也是可能的,也可以组合使用两种或更多种方法来充分混合。
通常,本发明处理聚合物的方法是在液体中在大气压下进行的,但是也建议在最高1.6MPa的超计大气压下操作。超计大气压可以例如通过注射入惰性气体例如氮气或通过提高封闭室的温度来实现。
也可以建议在保护气体气氛下使用惰性气体操作,例如氮气、氦气、氩气和/或二氧化碳,或它们的混合物。合适的保护气体(等同于“惰性气体”)优选是氮气。优选,使用保护气体,使得在体系中的氧含量小于50,000ppm,尤其是小于20,000ppm,非常特别优选小于10,000ppm。通常,一般达到小于5000ppm的氧含量,优选小于2000ppm,或甚至小于1000ppm(ppm:基于气体体积;5000ppm对应于0.5体积%)。在一个特别优选的实施方案中,聚合物处理操作在氮气保护气体气氛下以小于5000ppm氧气进行。
以此方式在液体中处理的聚合物可以按照需要然后通过干燥被转化成固体聚合物,例如可倾倒的粉末。干燥方法是本领域技术人员已知的。
干燥可以例如通过喷雾干燥、转鼓干燥或其它热空气或接触加热干燥进行。通过真空干燥或冷冻干燥进行的干燥也是可能的。所有其它干燥方法也是在原则上合适的。优选的干燥方法是带喷雾的干燥方法,例如喷雾干燥,和通过接触表面的干燥,例如转鼓干燥。
但是,也可以省去干燥,例如如果需要聚合物溶液或分散液的话。
在保护气体下干燥是可能的,并进一步改进了处理结果。本发明的特别优点是即使省去在干燥期间用保护气体,聚合物也具有改进的长期稳定性。
固体聚合物通常在干燥之后直接包装在合适的包装材料中。原则上,可以使用所有对于药物、食品或化妆品应用或对于在每种情况下所需应用而言合适和允许的包装材料。
当然,具有低渗透性或基本上不能渗透的材料是有利的,例如氧气。通过避免或最小化聚合物与氧气在储存期间接触,聚合物的进一步氧化再次进一步减少。除了用金属处理和随后任选添加还原剂和/或抗氧化剂之外,聚合物的包装当然也可以另外用氮气或稀有气体充气或通过真空应用来进行。自然地,单独使用惰性包装材料,例如尤其是对氧气具有极少或基本上无渗透性的材料和膜也进一步改进聚合物抵抗氧化的稳定性和过氧化物的形成。在保护气体下在这种惰性包装材料中包装也自然地进一步改进了结果。
但是,惊人的是,发现使用这些方法对于本发明而言不是必要的。相反,通过本发明方法制备的具有低过氧化物含量的聚合物具有优异的长期稳定性以抵抗过氧化物含量在储存期间提高,即使如果包装材料是可渗透氧的,包装也不能完全隔绝氧气的进入,和/或聚合物位于具有大于2体积%至普通空气和其已知氧含量范围内的高氧含量的气氛中。这表示在一定程度上与迄今已知的稳定方法相比,本发明处理方法对聚合物保护有作用。尤其是,对热应力的稳定性和在含氧介质中的稳定性也显著改进。
本发明聚合物的一个优点是它们的稳定性,即事实为:它们在制备后所具有的性能例如过氧化物含量、摩尔质量、颜色和气味极少随着时间而变化。尤其是,过氧化物含量的测定可以用做聚合物级别的量度。另外,可以使用摩尔质量、K值、溶液粘度、气味和/或颜色。
在聚合物中的过氧化物含量在这里通过滴定碘法、通过钛基试剂或通过铈试剂检测。这些方法是本领域技术人员已知的,例如参见Ph.Eur.6。
在这里,本发明聚合物在处理之后两天时具有最多50ppm(重量)的过氧化物含量,优选最多20ppm,尤其是最多10ppm或更少;和/或在室温下储存之后,在生产日期之后的3个月内的任何所需时间检测时,具有不高于100ppm的过氧化物含量,优选不高于50ppm,特别优选不高于20ppm,尤其优选不高于5ppm。
K值(费歇尔K值,参见例如Bühler,“聚乙烯基吡咯烷酮-用于药物的赋形剂”,Springer,2005,第40-41页)是在限定条件下溶液粘度的量度。所以,它是摩尔质量的直接量度。如果摩尔质量变化,例如由于氧化过程而变化,则这导致摩尔质量增加(导致K值增加)或导致摩尔质量降低(导致K值降低),并因此导致K值变化。
过氧化物在聚合物中的形成和崩解是一种这样的氧化过程。
所以,本发明方法也实现了K值的稳定性,因此在储存时摩尔质量是稳定的。因为摩尔质量和溶液粘度(由K值表征)是直接相关的,所以经过处理的聚合物的溶液粘度不会-或仅仅在很小程度上-与未处理聚合物是不同的。
在室温下储存之后,在生产日期之后的3个月内的任何所需时间检测时的K值显示通常小于10%的偏差,优选小于5%,尤其是小于2%,基于要检测的样品的初始K值计,这是使用本发明处理方法之后的2天时检测的。
聚合物的颜色根据应用是重要的。颜色可以例如通过光谱方法检测,并例如作为黑氏(Hazen)色数或碘色数定额。由于在聚合物内的过氧化物的形成和崩解期间的氧化过程,也形成赋予颜色的组分;这些改变、通常损害聚合物的颜色,即根据颜色等级,通常具有比先前更高的色数。
本发明方法显著减少了过氧化物的形成或甚至防止过氧化物的形成,因此也减少了劣化。所以,聚合物颜色的变化得到减少或甚至完全防止。
所以,本发明方法也实现了聚合物在储存时的颜色稳定性。
在室温下储存之后,黑氏(Hazen)颜色(也称为“黑氏色数”或“钴-铂色数”),在生产日期之后的3个月内的任何所需时间检测时,显示了通常小于10%的颜色损害(色数增加),优选小于5%,尤其小于3%,非常尤其是1%或更少,基于初始色值计,这是在根据本发明处理后2天时检测的。黑氏色数的检测是本领域技术人员公知的。
聚合物的气味也根据应用是重要的。聚合物应当没有坏的气味。相似地,在储存时不应产生坏的气味。
聚合物的气味可以例如通过顶空GC法检测,其中使用气味分布,或通过嗅感法检测,例如人的鼻子(例如受训人员,例如香料家)。由于在过氧化物形成和分解过程中的氧化过程,除了赋予颜色的物质之外,也会产生形成气味的物质,这例如导致“霉”味。
由于使用本发明的在液体中用金属处理聚合物的方法,在生产日期之后的3个月内的任何所需时间检测时变成不需要气味的这种现象也得到显著减少或甚至完全避免。
“生产日期”表示由聚合物生产者在聚合物包装上声明的日期,通常位于标签上。这是实际的生产日期,即聚合和所有随后步骤直到可密封形式的操作完成时的日期,或是将可密封形式包装成销售包装时的日期。这些日期通常仅仅相差至多2天。所以在本发明中,生产日期表示离聚合物的生产或包装最近的日期。
通过本发明方法获得的聚合物特别有利地适合用于药物或化妆品制剂中,或用于食品和半成品食物技术中。完全避免了可能由于重金属或酶引起的过敏反应或其它不相容性。这些聚合物也可以有利地例如用于与活性成分联合用于农业或兽医领域中。
聚合物也证明有利地用于技术中,例如医疗技术,例如渗析膜或其它物质或设备,其与人体或体液接触,或通入或被引入身体中。也有利的是在颜色和/或气味方面十分关键的领域中使用,例如头发化妆品、粘合剂或表面涂料。
本发明也包括药物,其含有可通过本发明方法获得的聚合物,或在处理之后2天时具有最多50ppm(重量)、优选最多20ppm和尤其优选最多10ppm过氧化物含量的聚合物,和/或在室温下储存之后在生产日期之后的3个月内的任何所需时间检测具有不高于100ppm、优选不高于50ppm、尤其优选不高于20ppm和尤其优选不高于5ppm过氧化物含量的聚合物。
除了聚合物和活性成分之外,药物也可以含有其它常规赋形剂,例如粘合剂、崩解促进剂、片料崩解剂、表面活性剂、味道遮盖剂和/或甜味剂。
合适的活性成分原则上是所有已知的活性成分。可能的活性成分例如参见US 2008-0181962的段落[0071],此段的倒数第7行到最后一行,将其内容引入本文供参考。
原则上,所有应用领域是可能的,例如参见US 2001-0010825第1页[0029]段最后一行到[0074]段结尾,并且其中公开了具体的活性成分例子,将其内容引入本文供参考。
以下实施例以示例和非限制性方式说明本发明。
实施例
通过滴定碘法检测所有样品的过氧化物含量。数值表示ppm值(=mg过氧化物/kg聚合物),作为过氧化氢计算。
此方法例如参见欧洲药典第6版(Ph.Eur.6)。但是,每种其它可能的检测过氧化物含量的方法也是可以考虑的,例如通过铈滴定检测或通过硫酸钛基酯滴定检测。所有三种规定的方法产生了在检测精度范围内的相同结果,因此可以互换使用。
检测参数:过氧化物含量(表示为mg H2O2/kg)聚乙烯基吡咯烷酮。
检测原理:过氧化物用碘化钾还原,并且在此过程中形成的碘用光度法在500nm下检测。
操作范围w(H2O2):6-500mg/kg(6-500ppm)
检测:UV/VIS光谱仪,例如型号Lambda25,来自Perkin Elmer。
样品制备的例子:以0.1mg精度准确称量约1.5-2g的样品,并溶解在约20ml的三氯甲烷和冰乙酸的1∶1混合物中。为了更快速地溶解,将容器放置在超声波浴中达到约5-10分钟。然后,加入0.5ml的饱和KI溶液,然后用三氯甲烷/冰乙酸将此溶液补至25ml,并完全混合。对于试剂空白值,将24.5ml的三氯甲烷和冰乙酸的1∶1混合物与0.5ml饱和KI溶液混合。从添加饱和KI溶液之后开始,在5分钟的等待时间之后,检测夹带试剂的空白值。检测在碘吸收带的边缘进行(最大是359nm),因为在此区域中不会由于基质而产生干扰。
检测参数:波长是500nm;间隙是2nm;溶液的层厚度是5cm;检测温度是20-25℃。检测精度:约+/-8%。
计算(对于与其类似的其它层厚度和体积等)
校准:
如下制备六个校准溶液:称量约300mg的30.2%过氧化物溶液加入100ml检测烧瓶中,并用三氯甲烷和冰乙酸的1∶1混合物补至100ml。提取六个体积的原料溶液(0.01ml,0.02ml,0.05ml,0.1ml,0.2ml和0.5ml),并向它们各自加入约20ml的三氯甲烷/冰乙酸(1∶1)。接着,加入0.5ml饱和KI溶液,并用三氯甲烷/冰乙酸将体积补至25ml。这得到含有约0.3-18mg过氧化氢/升的六种溶液。在添加KI试剂之后5分钟,如上所述检测这些溶液的夹带试剂空白值。从对于校准溶液获得的消光,计算形式为E5cm=a*β+b的回归线,其中E5cm是层厚度为5cm时的消光,β(beta)是过氧化氢在校准溶液中的质量浓度(mg/l)。这里的计算产生了函数E5cm=0.0389*β+0.0013,其中校准系数R2=0.9998。
所用的聚合物:
PVP是水溶性N-乙烯基吡咯烷酮均聚物;聚合物1是K值为30的PVP;聚合物2是K值为90的PVP
共聚维酮(Copovidone):N-乙烯基吡咯烷酮和乙酸乙烯酯的重量比率为60∶40的共聚物,K值为28(=聚合物3)
交联聚维酮(Crospovidone):交联的水不溶性聚乙烯基吡咯烷酮(PVPP,“米花状PVP”);聚合物4是CL,BASF SE;平均粒径是110μm;聚合物5是CL-F,BASF SE;平均粒径是30μm交联的水不溶性聚(乙烯基吡咯烷酮-共聚-乙烯基咪唑)(“米花状”聚合物),重量比率VP∶VI=1∶9;聚合物6是HM,BASF SE.
乙烯基吡咯烷酮和乙烯基咪唑的重量比率为1∶1的共聚物,K值为32(聚合物7)
乙烯基吡咯烷酮和乙烯基己内酰胺的重量比率为1∶1的共聚物,K值为65(聚合物8)
PEG、乙烯基己内酰胺和乙酸乙烯酯的接枝共聚物,重量比率为PEG∶VCap∶VAc=15∶55∶30,摩尔质量为25000g/mol Mw(聚合物9)
为了对比,未处理的聚合物以溶液或悬浮液形式使用,是从聚合反应获得的。
百分比是重量%。“ppm”数据是基于重量计(1ppm=1mg/kg)。在每种情况下数据中的ppm和重量百分比是针对固体聚合物(聚合物固含量),即存在于溶液或悬浮液中的聚合物的量。
在所有实施例中,用金属处理的操作是在氧含量为约1-5体积%的氮气下进行(工业级)。其它操作例如干燥和储存是在空气下进行的。所用的PE瓶是常规用于粉末的带螺旋盖子的瓶子。
实施例1-6:
将聚合物水溶液于50℃与基于聚合物计0.1重量%的来自Alfa AesarGmbH & Co KG,Karlsruhe的钙颗粒混合(“钙颗粒,再蒸馏,-6筛目,99.5%(金属基)”。制品编号875.Lot#I08P15.6筛目对应于最多3.4mm的粒径),并将溶液搅拌1小时。对于实施例2、4和6,随后将溶液另外冷却到40℃并与基于聚合物计的0.1重量%抗坏血酸混合并搅拌30分钟。
然后将所有聚合物溶液喷雾干燥。然后将粉末聚合物装入PE瓶中。在处理后两天检测过氧化物含量,也在储存3个月和6个月后检测过氧化物含量。
结果列在下表1中。
实施例1和2:30%浓度的聚合物1水溶液
实施例3和4:20%浓度的聚合物2水溶液
实施例5和6:40%浓度的聚合物3水溶液
表1:实施例1-6,可溶性PVP和VP共聚物
*基于固体聚合物
实施例7
将聚合物4在水中的8.5%浓度悬浮液用氨水调节到pH 8,或用甲酸调节到pH 4,然后于50℃与不同量的钙、镁或锌粉混合,并将悬浮液搅拌1小时。然后将悬浮液冷却到40℃,并与基于聚合物计0.1重量%的抗坏血酸混合。然后,过滤出聚合物,并在真空干燥室中在氮气下于60℃干燥16小时。然后将粉末聚合物装在PE瓶中。在处理之后直接检测以及在储存3个月后检测过氧化物含量。所用金属的类型和用量(基于聚合物固含量)以及结果列在下表2中。
表2:聚合物4
*基于固体聚合物
实施例8
将聚合物在水中的8.5%浓度悬浮液于50℃与不同量的钙颗粒混合,并将溶液搅拌1小时。一些样品另外也与基于聚合物计0.1重量%的抗坏血酸和/或0.1%二氧化硫(是二氧化硫的6%水溶液形式)混合。然后,过滤出聚合物,并在真空干燥室中在氮气下于60℃干燥16小时。然后将粉末聚合物装在PE瓶中。在处理之后2天时检测以及在储存3个月后检测过氧化物含量。钙颗粒的用量(基于聚合物固含量)以及结果列在下表3中。
表3:聚合物4和聚合物5
*基于固体聚合物
实施例9
将聚合物4在水中的8.5%浓度或16%浓度悬浮液于50℃与0.03%(基于聚合物计)的钙颗粒混合,并将溶液搅拌1小时。在这里,在一种情况下,钙的全部量是一次加入的;在第二种情况下钙的量是在30分钟内分五份加入的。然后,过滤出聚合物,并在真空干燥室中在氮气下于60℃干燥16小时。然后将粉末聚合物装在PE瓶中。在处理之后2天时检测以及在储存3个月后检测过氧化物含量。钙颗粒的用量(基于聚合物固含量)以及结果列在下表4中。
表4:聚合物4
*基于固体聚合物
实施例10
将聚合物6在水中的12%浓度悬浮液于50℃与钙粉混合,并将悬浮液搅拌1小时。然后将悬浮液冷却到40℃,并加入基于固体聚合物计0.1重量%的抗坏血酸。然后,过滤出聚合物,并在真空干燥室中在氮气下于60℃干燥16小时。然后将粉末聚合物装在PE瓶中。在处理之后2天时检测以及在储存3个月后检测过氧化物含量。所用金属的类型和用量(基于聚合物固含量计)和结果列在下表5中。
表5:聚合物6
*基于固体聚合物
实施例11
将聚合物5在水中的12%浓度悬浮液于50℃与铂筛目和氢气在搅拌下接触不同的时间。然后将悬浮液冷却到40℃,并加入基于固体聚合物计0.1重量%的抗坏血酸,过滤出聚合物,并在真空干燥室中在氮气下于60℃干燥16小时。然后将粉末聚合物装在PE瓶中。在处理之后2天时检测以及在储存3个月和6个月后检测过氧化物含量。结果列在下表6中。
表6:聚合物5
*氢气的量,单位是L/小时.L反应体积;
**基于固体聚合物
实施例12
将聚合物1的30%浓度水溶液于50℃与铂筛目和氢气在搅拌下接触不同的时间。然后将溶液冷却到40℃,并与基于固体聚合物计0.1重量%的抗坏血酸混合。按此方式处理的溶液进行喷雾干燥。然后将粉末聚合物装在PE瓶中。在处理之后2天时以及在储存3个月和6个月后检测过氧化物含量。结果列在下表7中。
表7:聚合物1
*L/小时.L反应体积;**基于固体聚合物
实施例13-18
对于实施例13-15,用其它聚合物重复进行实施例12所述的工序。在一些实验中,在用金属处理之后和在添加抗坏血酸溶液之前,也加入0.1%浓度的二氧化硫溶液。结果列在表8中。
对于实施例16-18,用其它聚合物重复进行实施例2所述的工序。在一些实验中,在用金属处理之后和在添加抗坏血酸溶液之前,也加入0.1%浓度的二氧化硫溶液。结果列在表9中。
实施例13和16:聚合物7,30%浓度的水溶液
实施例14和17:聚合物8,20%浓度的水溶液
实施例15和18:聚合物9,25%浓度的水溶液
表8:实施例13-15
*基于固体聚合物;**氢气的量:2L/小时.L反应体积
表9,实施例16-18
*基于固体聚合物;**氢气的量:2L/小时.L反应体积
Claims (15)
1.一种制备具有低过氧化物含量的聚合物的方法,包括在液体的存在下用元素金属处理聚合物。
2.权利要求1的方法,其中液体包含水,或液体是水。
3.权利要求1或2的方法,其中存在氢气。
4.权利要求1-3中任一项的方法,其中所用的金属是钠、钾、镁、钙、锌或含有至少一种这些金属的合金或混合物。
5.权利要求3的方法,其中所用的金属是铂、钯、铑、铱、钌、镍、金,或含有至少一种这些金属的合金或混合物。
6.权利要求1-5中任一项的方法,其中聚合物是支化的。
7.权利要求1-6中任一项的方法,其中聚合物是聚酰胺、聚醚或聚乙烯基酰胺,或这些聚合物的混合物。
8.权利要求1-7中任一项的方法,其中聚合物是乙烯基内酰胺聚合物。
9.权利要求1-8中任一项的方法,其中聚合物是乙烯基吡咯烷酮聚合物或乙烯基己内酰胺聚合物。
10.权利要求1-9中任一项的方法,其中聚合物是水不溶性交联聚乙烯基吡咯烷酮聚合物(PVPP)。
11.权利要求1-7中任一项的方法,其中聚合物是氧化乙烯聚合物或氧化丙烯聚合物。
12.一种制备被稳定以抵抗形成过氧化物的具有低过氧化物含量的聚合物的方法,其中在根据权利要求1-11中任一项进行处理之后,向聚合物加入还原剂或抗氧化剂,或者加入还原剂和抗氧化剂。
13.可通过权利要求1-12中任一项的方法获得的聚合物,其中聚合物含有基于聚合物固含量计的不超过5ppm的根据权利要求5的每种金属,基于聚合物固含量计的不超过1000ppm的根据权利要求4的每种金属,和
a)聚合物具有基于聚合物固含量计的小于20ppm的过氧化物含量,并且所述过氧化物含量是处理之后两天时测定的,和/或
b)聚合物具有基于聚合物固含量计的不超过100ppm的过氧化物含量,并且所述过氧化物含量是在生产日期之后的三个月之内的时间测定的,其中过氧化物含量是根据Ph.Eur.6的滴定碘法检测的。
14.根据权利要求1-12中任一项获得的聚合物或根据权利要求13的聚合物作为助剂或活性成分用于化妆品、药物、动物饲料、动物健康、技术、作用保护、饮料技术或食品技术领域中的用途。
15.一种药物,其含有根据权利要求1-12中任一项获得的聚合物或根据权利要求13的聚合物。
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