CN103393717A - 一种高水溶性西地碘的低成本制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种高水溶性西地碘的低成本制备方法。本发明是将β-环糊精制成不饱和溶液，将碘和碘化钾溶解于乙醇溶液中配制成碘溶液；其中碘溶液温度不超过β-环糊精溶液温度；乙醇溶液的体积不超过β-环糊精溶液体积的30%；在搅拌下，将碘溶液缓慢加到β-环糊精溶液中，在不断搅拌下自然冷却至室温；冷却后的包被物混悬液通过自然沉淀或离心后得到包被物；然后再将包被物在室温或低温条件下干燥至粉末状；然后将西地碘放置真空干燥容器内，100～200℃抽真空干燥后混匀即可；同时进行碘蒸汽回收。以上方法制备的西地碘有效碘含量在16%以上，20℃时100ml水中溶解度大于0.2g，产品收率大于95%，碘回收率99%以上。

Description

一种高水溶性西地碘的低成本制备方法

技术领域

本发明涉及一种高水溶性西地碘的低成本制备方法，属于制药技术领域。

背景技术

西地碘作为一种碘的低成本包被制剂，具有碘含量高、稳定性好、成本低廉的特点，在临床医学中已经被开发20多年。同时，碘消毒剂是人类消费量极大、消毒效果独特的品种之一，能否将低成本的西地碘开发成消毒剂产品是许多科研工作者的梦想。但是，西地碘本身是一种难溶于水的物质，所以多年来该产品未被成功开发成消毒剂使用。

国内外关于西地碘的专利很多，但是制备的西地碘都是非水溶性产品。只有本发明人在2010年获得的发明专利《高水溶性西地碘的制备方法》（ZL200810014514.7）是水溶性产品。上述专利的制备方法为：在不控制反应温度的情况下，利用饱和浓度的β-环糊精和碘高浓度溶液快速混合，然后搅拌中自然冷却至40℃以下，然后通过自然沉淀或离心得到西地碘，再通过烤箱烘干至粉末后粉碎过筛；也可使用喷雾干燥机热风温度为100℃～200℃，物料出口温度为100℃以下，将西地碘在喷雾干燥机中一次喷雾成干燥粉末即可。高温处理工艺直接使用烤箱100℃以上后干烤一定时间后混合均匀。该专利通过一定工艺解决了西地碘的水溶性问题，也解决了西地碘应用于消毒的技术困难；为西地碘的开发做出了技术支持。以上方法制备的西地碘有效碘含量在16%以上，KI含量小于3%，20℃时100ml水中溶解度大于0.1g（即溶解后碘浓度大于160mg/L），碘回收率90%以上。但是，本发明人在后续研究中发现存在以下问题：

1、包被率低，包被物中有碘结晶，使部分碘浪费

由于包被时使用高浓度碘溶液，且碘溶液温度和环糊精温度没有严格控制要求，如果碘溶液温度高于环糊精溶液温度，包被时碘会因温度下降而析出结晶，这些碘结晶很难被包被，所以在西地碘干燥时发生升华，导致部分碘浪费。另外，如果环糊精使用饱和溶液，当碘溶液加到环糊精溶液中后，因为环糊精在乙醇溶液中溶解度远小于水中，所以环糊精也容易析出结晶，而导致包被率下降。

2、部分β-环糊精被碘破坏

由于包被过程是使用的饱和β-环糊精溶液及高浓度碘溶液，并且通常在高温情况下反应，所以高浓度的碘容易破坏β-环糊精分子结构，使包被后环糊精收率降低。

3、包被物烘干脱水工艺导致碘损失

包被后的西地碘在室温以上、60℃以下烘干时约有1%～3%左右碘升华，造成碘损失。

4、包被物高温处理工艺导致碘损失

在经过和100℃以上高温处理时，部分包被物中碘升华丢失，碘含量减矢1%～3%。

5、高温处理后的部分包被物不稳定，产品质量差

高温处理后，产品水溶性提高的同时，产品稳定性减低，在室温放置180天后，产品中碘含量减少约2%～5%后才能维持长期稳定，这也说明产品部分包被物稳定性稍差。

6、水溶性仍然较低

上述专利生产的高水溶性西地碘溶解性为：20℃时100ml水中溶解0.1g（即溶解后碘浓度约160mg/L）左右，更高浓度达不到。

7、产品成本高

以上问题直接导致上述专利最终制备的高水溶性产品总收率较低，大约85%～90%，碘回收率90%，并且放置180天后有效碘收率大约在80%左右，致使部分碘浪费，产品水溶性也不高，产品生产成本较高。

发明内容

本发明的目的是克服现有技术的不足，提供一种高水溶性西地碘的低成本制备方法，该方法避免了包被工艺中的碘或环糊精的结晶析出，降低碘对环糊精的破坏，提高了包被率；降低干燥工艺过程碘的损失，并通过工艺改造提高包被物稳定性，增加产品水溶性，最终实现提高产品收率的目的。

本发明的技术方案是：一种高水溶性西地碘的低成本制备方法，其特征是，包括以下步骤：

（1）包被

β-环糊精溶液：β-环糊精加水在温度20-80℃下配制成浓度为0.01-0.18g/L的不饱和溶液，保持该温度备用；

碘溶液：将碘和碘化钾在温度20-80℃下溶解于50-99%的乙醇溶液中配制成碘溶液，保持该温度备用；其中碘与β-环糊精的摩尔比为1：1（即二者的质量比为253.8∶1135），碘与碘化钾的质量比为1：0.005-0.20；碘溶液温度不超过β-环糊精溶液温度；乙醇溶液的体积不超过β-环糊精溶液体积的30%；

在搅拌下，将碘溶液缓慢加到β-环糊精溶液中，添加完毕后在不断搅拌下自然冷却至室温；冷却后的包被物混悬液通过自然沉淀或离心后得到包被物；

（2）干燥：然后再将包被物在室温或低温条件下干燥至粉末状即可；

（3）高温处理：将已经干燥成为粉末状的西地碘放置真空干燥容器（真空干燥箱或者减压干燥设备）内，100℃～200℃抽真空干燥至少10分钟后混合均匀即可；同时对抽出的空气进行碘蒸汽回收。

所述步骤（2）的干燥方法具体为：①自然干燥法：将包被物放置托盘或其他器具中，在室温下自然干燥至粉末即可；②低温干燥法：将包被物置真空干燥机或冷冻真空干燥机内，抽真空低温或冷冻干燥至粉末。

以上方法制备的西地碘有效碘含量在16%以上，20℃时100ml水中溶解度大于0.2g（即溶解后碘浓度大于320mg/L），产品收率大于95%，碘回收率99%以上。

在本发明中，碘的溶解使用的乙醇用量不超过β-环糊精溶液的30%，这确保环β-环糊精在30%以下乙醇溶液中具有较高溶解性；同时控制反应温度不超过80℃，保障β-环糊精在碘溶液存在时具有较低的水解常数，可减少碘对环糊精的破坏；碘溶液温度等于或低于环糊精溶液温度也可降低碘结晶的析出，保证包被的正常进行；β-环糊精溶液为不饱和溶液，防止在包被中因乙醇的加入而导致β-环糊精溶解度降低而析出。西地碘干燥工艺改用室温或低温条件干燥，此法降低了西地碘干燥温度，对产品中包被不紧密的西地碘没有破坏作用，可以保障西地碘的稳定。高温处理采用真空高温处理，真空状态下高温可以加快不稳定的西地碘中碘升华而被收回，而对稳定的西地碘没有影响，同时增加西地碘的水溶性，产品回收率及碘回收率都得到提高。

本发明技术方案带来的有益效果：

1、提高了西地碘包被率，使包被率达到98%以上。反应温度控制在80℃以下，可以有效降低碘对β-环糊精的破坏；控制乙醇浓度不超过环糊精体积30%，可以保障环糊精的高溶解度，防止碘溶液加入降低环糊精溶解度；碘溶液控制低温可防止碘不析出结晶，保障包被的进行。

2、西地碘室温或低温干燥可减少对不稳定西地碘的破坏，减少碘的损失，将干燥工艺碘损失率降低到1%以内。

3、产品收率提高到95%以上。高温处理改用真空状态下进行后，经过真空高温处理后的产品是包被稳定的西地碘，所以在存放过程中碘减矢少，减矢量1%以内，提高了产品收率。

4、碘回收率99%以上。由于采用80℃以下反应、常温干燥以及碘回收工艺，整个工艺中碘回收率大幅提高，碘总回收率99%以上。

5、产品成本降低。由于提高了产品收率和降低了碘损失，产品成本得到降低，此工艺生产成本比原工艺成本低15%以上。

6、产品水溶性得到进一步提高。由于采用真空高温处理，处理时间可以适当延长，所以产品高温处理后水溶性又增大近一倍。

具体实施方式

实例一：

称取β-环糊精150g，添加到有1000ml水的玻璃反应釜中，搅拌加热至78℃溶解完全后，保持温度备用。称取碘33.5g、碘化钾5g，添加到260ml90%乙醇溶液中，加热到75℃全部溶解。然后在搅拌下，将碘溶液缓慢添加到β-环糊精溶液中，并在不断搅拌下使反应釜自然冷却至室温。将反应液通过转速为5000rps的连续高速离心机分离出西地碘，然后将沉淀物置搪瓷盘中，室温中自然干燥至至粉末即可。将西地碘粉末置真空干燥器内，干燥器抽气口连接至真空瓶底部，瓶中盛放环糊精或聚维酮碘溶液用以回收碘蒸汽，抽真空并将温度升到150℃后维持20分钟即得高水溶性西地碘。

实例二：

称取β-环糊精100kg，添加到有1200kg水的搪瓷反应釜中，搅拌加热至70℃溶解完全后，保持温度备用。称取碘22.4kg、碘化钾4kg，添加到300L95%乙醇溶液中，加热到70℃全部溶解。在搅拌下，将碘溶液缓慢加到β-环糊精溶液中，并在不断搅拌下使反应釜自然冷却至室温。然后将反应液倒到不锈钢储液罐中室温静置存放24h使西地碘自然沉淀后，将上清液去除；将沉淀物放入适当容器中室温下自然干燥至粉末。将西地碘粉末防止到耙式真空干燥机中，抽气口连接碘蒸汽回收装置，抽真空并加热到130℃后维持40分钟即可。

实例三：

称取β-环糊精360g，添加到有2500ml水的玻璃反应釜中，搅拌加热至80℃溶解完全后，保持温度备用。称取碘80.5g、碘化钾10g，添加到600ml85%乙醇溶液中，加热到80℃全部溶解。在搅拌下，将碘溶液缓慢加到β-环糊精饱和溶液中，并在不断搅拌下使反应釜自然冷却至室温；将反应液自然沉淀后去上清即可。将沉淀物置冷冻真空干燥机中低温真空干燥至粉末。将西地碘粉末置真空干燥器内，干燥器抽气口连接碘蒸汽回收装置，抽真空并将温度升到120℃后维持60分钟即得高水溶性西地碘。

Claims (3)

1.一种高水溶性西地碘的低成本制备方法，其特征是，包括以下步骤：

（1）包被

β-环糊精溶液：β-环糊精加水在温度20-80℃下配制成浓度为0.01-0.18g/L的不饱和溶液，保持该温度备用；

碘溶液：将碘和碘化钾在温度20-80℃下溶解于50-99%的乙醇溶液中配制成碘溶液，保持该温度备用；其中碘与β-环糊精的摩尔比为1：1，碘与碘化钾的质量比为1：0.005-0.20；碘溶液温度不超过β-环糊精溶液温度；乙醇溶液的体积不超过β-环糊精溶液体积的30%；

在搅拌下，将碘溶液缓慢加到β-环糊精溶液中，添加完毕后在不断搅拌下自然冷却至室温；冷却后的包被物混悬液通过自然沉淀或离心后得到包被物；

（2）干燥：然后再将包被物在室温或低温条件下干燥至粉末状；

（3）高温处理：将已经干燥成为粉末状的西地碘放置真空干燥容器内，100℃～200℃抽真空干燥至少10分钟后混合均匀；同时对抽出的空气进行碘蒸汽回收。

2.如权利要求1所述的一种高水溶性西地碘的低成本制备方法，其特征是，所述步骤（2）采用室温下干燥：将包被物放置托盘或其他器具中，在室温下自然干燥至粉末。

3.如权利要求1所述的一种高水溶性西地碘的低成本制备方法，其特征是，所述步骤（2）采用低温下干燥：将包被物置真空干燥机或冷冻真空干燥机内，抽真空低温或冷冻干燥至粉末。