CN103393717B - 一种高水溶性西地碘的低成本制备方法 - Google Patents
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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
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》(ZL 2008 1 0014514.7)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0.01-0.18kg/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260ml 90%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300L 95%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600ml 85%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0.01-0.18kg/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。
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