CN105062693B - 一种质量稳定的碘化植物油乙酯的制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种质量稳定的碘化植物油乙酯的制备方法，属于有机合成技术领域。该制备方法的要点是在植物油与碘化氢气体发生加成反应之前，将植物油在摄氏‑10至10度之间进行冷冻，将蜡质和饱和脂肪等低碘值的物质脱除。该特殊处理的目的在于将低碘值的物质如蜡质和饱和脂肪等脱除，以利于提高油的碘值，进一步提高碘化植物油乙酯对结合碘的结合牢固度，即提高有机态碘的稳定性，减少游离碘的析出以及色泽的变深。

Description

一种质量稳定的碘化植物油乙酯的制备方法

技术领域

本发明属于有机合成技术领域，具体涉及一种质量稳定的碘化植物油乙酯的制备方法。

背景技术

碘化植物油乙酯根据USP30版的定义，是含碘35.2-38.9％的碘化植物油乙酯；根据BP2007版的定义，是含碘37.0-39.0％的碘化植物油乙酯。在实际生产中为了符合两种药典的要求，控制含碘量在37.0-38.9％。主要应用于缺碘症状治疗、放射诊断对比剂(造影剂)和肿瘤的辅助治疗。

目前的碘化植物油乙酯工艺，是由植物油与乙醇在强酸性阳离子树脂催化下，在加热、酸性环境下发生酯化反应，生成粗制植物油乙酯；然后由粗制植物油乙酯与碘化氢气体发生加成反应生成粗制碘化植物油乙酯；再通过水洗工艺将胶质脱除，通过通气工艺将结合不稳定的碘转化为游离碘，再加入偏重亚硫酸钠将游离碘脱除，生成较稳定的碘化植物油乙酯。

上述制备碘化植物油乙酯是先酯化再加成，最后通空气将结合不稳定的碘脱除，通空气的时间较长。

目前碘化植物油乙酯的最令人头痛的质量问题，就是在储存、运输、销售、等待使用的过程中，游离碘和色泽极易超标。

本领域急需开发一种让碘化植物油乙酯的游离碘和色泽不易超标的新工艺，以得到质量稳定的碘化植物油乙酯。

发明内容

本发明的目的在于提供一种质量稳定的碘化植物油乙酯的制备方法，以使得游离碘和色泽不易超标，得到质量稳定的碘化植物油乙酯。

本发明要解决的技术问题主要是：碘化植物油乙酯的结合碘不稳定，就算生产完毕时游离碘已被除尽达标，在储存、运输、销售、等待使用的过程中，游离碘含量也会不断升高，同时引起色泽严重超标。

通过试验和检测，我们发现，越是碘值高的植物油，做成的碘化植物油乙酯越是稳定，不易分解出游离碘。因此我们分析得出，脂肪酸链中与碘化氢气体加成反应剩余下的多余碳碳双键C＝C，具有稳固结合碘，或者重新结合脱落的游离碘的功能。

任何植物油中，都存在碘值为0的饱和脂肪，以及碘值基本在50以下的蜡质。所以，如能将该两种物质为主的杂质去除，将大大有利于植物油的整体碘值的提高。所幸的是，饱和脂肪和蜡质的凝固点基本都在摄氏0-30度之间。

为此，本发明所采用的主要技术方案是：将植物油预先进行冷冻，将蜡质和饱和脂肪等低碘值的物质脱除。

本发明提供了一种质量稳定的碘化植物油乙酯的合成方法，其特征包括如下要点：

(1)植物油的选择

为了达到所用的植物油碘值高的目的，我们选用下列高碘值植物油做相关实验：

(2)冷冻温度的选择

由于大多数植物油都会在摄氏10度以下开始有云雾状、絮状或晶体状的固体出现，我们将冷冻温度设定在摄氏-10至10度之间。

(3)降温速率的选择

冷冻过快基本上都产生过于细的胶状晶体，不易过滤，我们选择每小时下降1-2摄氏度的降温速率。一般在24小时内达到所需温度。

(4)冷冻时间的选择

冷冻时间不足够，想要去除的杂质来不及结晶。冷冻时间过长又浪费劳动生产率。我们选择在24小时降温达到目标温度后，继续保持该温度24小时。

(5)冷冻时搅拌速度的选择

没有搅拌传温不均匀。搅拌过快容易使想要去除的杂质呈多晶核状态结晶，同时已结成的晶粒也会被破碎，结果会使晶粒过于细小，不便过滤。我们选择搅拌速度在5-15rpm。

一种质量稳定的碘化植物油乙酯的合成方法，具体制备步骤如下：

A.将碘值≥130的植物油，在低温恒温槽中按每小时下降1～2摄氏度的降温速率，降温至冷冻温度(大约10～20小时)，冷冻温度为-10℃～10℃，继续在冷冻温度±0.5℃保持24小时，在布氏抽滤漏斗中乘冷抽滤，得脱脂脱蜡植物油；

B.在碘化氢气体发生器中，加入赤磷、碘片，连续缓慢滴加氢碘酸，将所产生的碘化氢气体在搅拌下通入步骤A所得的脱脂脱蜡植物油中，得碘化油。

其中上述植物油、赤磷、碘片和氢碘酸的重量比为60:3:40:14。

C、在步骤B所得碘化油中加入乙醇，用强酸性阳离子树脂作催化剂，在加热、酸性环境下发生酯化反应，生成碘化植物油乙酯，再通过加热和通空气的方法脱去碘化植物油乙酯中结合不稳定的碘，从而制备得到质量稳定的碘化植物油乙酯。

其中上述碘化油、乙醇和强酸性阳离子树脂的重量比为100:40:25。

优选的，步骤A中所述的植物油为苏籽油、亚麻籽油、沙蒿籽油、核桃油、红花籽油、葡萄籽油或罂粟油。

优选的，步骤B中所述的搅拌速度为5-15rpm。

优选的，步骤A中所述的植物油为苏籽油时，降温至-10℃(大约20小时)，并继续在-10℃±0.5℃保持24小时。

优选的，步骤A中所述的植物油为核桃油时，降温至5℃(大约10小时)，并继续在5℃±0.5℃保持24小时。

优选的，步骤A中所述的植物油为葡萄籽油时，降温至-5℃(大约15小时)，并继续在-5℃±0.5℃保持24小时。

优选的，步骤A中所述的植物油为罂粟油时，降温至0℃(大约15小时)，并继续在0℃±0.5℃保持24小时。

优选的，步骤B中所述的连续缓慢滴加是指每2-3秒1滴。

优选的，步骤C中强酸性阳离子树脂，为732型、D72型、Amberlite-120型等。

优选的，步骤C中所述的加热、酸性环境是指温度为60～70℃，PH 1～2。

优选的，步骤C中通过加热和通空气的方法脱去碘化植物油乙酯中结合不稳定的碘，温度为65～70℃，将碘化植物油乙酯置于二口瓶中，一口一端通入至油中，另一端和空气相通，另一口连接水循环真空泵，减压抽真空，将空气抽入至碘化植物油乙酯中，期间将脱落的碘用5％(质量浓度)焦亚硫酸钠水溶液去除。

优选的，上述将脱落的碘用5％(质量浓度)焦亚硫酸钠水溶液去除的具体步骤为:

控制温度在65～70℃，在通空气下，碘化油乙酯的颜色由无色变成红色，接着从和空气相通的一端加入5％(质量浓度)焦亚硫酸钠水溶液至反应液变成无色，重复此操作直至反应液不变红，反应时间在15～20小时，5％(质量浓度)焦亚硫酸钠水溶液和碘化油乙酯的比例为1:100(重量比)。

本发明的有益效果是：

使用了冷冻工艺后，即使像葡萄籽油、罂粟油这样廉价的油也能生产出稳定的碘化植物油乙酯，在长期的存放过程中，游离碘和色泽都能在合格范围内。而未经冷冻的对照组所生产的碘化植物油乙酯，则在存放过程中游离碘不断升高，色泽也随之加深。因此，可以不用考虑价格昂贵的几种高碘值植物油，特别是亚麻籽油、沙蒿籽油等。除非市场价格出现逆转，才值得重新考虑其它油种。

碘化植物油乙酯的结合碘不稳定，就算生产完毕时游离碘已被除尽达标，在储存、运输、销售、等待使用的过程中，游离碘含量也会不断升高，同时引起色泽严重超标。

碘化油和乙醇发生酯化反应生成碘化植物油乙酯，酯化反应催化剂一般选用强酸如浓硫酸，而浓硫酸会对反应造成焦化和其它副反应，对碘化植物油乙酯的质量造成不稳定，而我们用强酸性阳离子树脂作催化剂，一是避免硫酸带来的焦化和其它副反应引起碘化植物油乙酯的质量不稳定，二是强酸性阳离子树脂可重复利用，节约了生产成本；酯化好后通过加热和通空气的方法将不稳定的碘去除，延长了碘化植物油乙酯的存储时间。

我们工艺是先加成再酯化，最后通空气，这样做的好处是在酯化时能将结合不稳定的碘脱除，缩短了通空气的时间。

具体实施方式

为了更好地理解本发明，下面结合实施例进一步阐明本发明的内容。但本发明的内容不仅仅限于下面的实施例。

实施例1

将300g苏籽油，在低温恒温槽(购自巩义市科瑞仪器有限公司，型号：科瑞牌DFY-50/30。下同)中按每小时下降1-2摄氏度的降温速率，降温至摄氏-10度(大约20小时)，继续在摄氏-10度±0.5度保持24小时。在布氏抽滤漏斗中乘冷抽滤，得脱脂脱蜡苏籽油292g。

在碘化氢气体发生器(购自德州市富凯化工有限责任公司，型号：1000ml启普发生器。下同)中，加入赤磷15g、碘片200g，连续缓慢滴加氢碘酸70g，将所产生的碘化氢气体在搅拌下吸收入292g的脱脂脱蜡苏籽油中，得碘化油483g。

在碘化油中加入193g乙醇和120g 732型强酸性阳离子树脂，加热至60～70℃，在此温度下搅拌反应4h，减压回收无水乙醇，得到粗制的碘化植物油乙酯。再通过加热和通空气的方法脱去碘化植物油乙酯中结合不稳定的碘，从而制备得到碘化植物油乙酯435g。

收率(按平均含碘量38％计，脂肪酸以亚油酸计)85.4％，含碘量37.8％，游离碘合格，色泽合格。

经54摄氏度14天的加速稳定性试验，游离碘合格，色泽合格。

加速稳定性试验方法：将成品碘化植物油乙酯装入安剖瓶中后，在煤气灯上封口。置入54±2℃的恒温箱中，经14天后，测试所需项目(下同)。

游离碘检测方法：取本品1.0g，加三氯甲烷5ml，摇匀，加水20ml与碘化钾1.0g，充分搅拌后，加淀粉指示液2滴，水层不得显蓝色。(USP30版“Free Iodine”。下同)

色泽检测方法：取本品，与黄色10号标准比色液(附录IX A第一法)比较，不得更深。(USP、BP无色泽要求。参照中国药典2005版“碘化油”。下同)

对比例1

在碘化氢气体发生器中，加入赤磷15g、碘片200g，连续缓慢滴加氢碘酸70g，将所产生的碘化氢气体在搅拌下吸收入300g的苏籽油中，得碘化油489g。

在碘化油中加入195g乙醇和122g 732型强酸性阳离子树脂，加热至60～70℃，在此温度下搅拌反应4h，减压回收无水乙醇，得到碘化植物油乙酯。再通过加热和通空气的方法脱去碘化植物油乙酯中结合不稳定的碘，从而制备得到碘化植物油乙酯438g。

收率(按平均含碘量38％计，脂肪酸以亚油酸计)86.0％，含碘量38.2％，游离碘合格，色泽合格。

经54摄氏度14天的加速稳定性试验，游离碘不合格，色泽不合格(严重超标)。

实施例2

将300g核桃油，在低温恒温槽中按每小时下降1-2摄氏度的降温速率，降温至摄氏5度(大约10小时)，继续在摄氏5度±0.5度保持24小时。在布氏抽滤漏斗中乘冷抽滤，得脱脂脱蜡核桃油284g。

在碘化氢气体发生器中，加入赤磷15g、碘片200g，连续缓慢滴加氢碘酸70g，将所产生的碘化氢气体在搅拌下吸收入284g的脱脂脱蜡核桃油中，得碘化油486g。

在碘化油中加入194g乙醇和121g 732型强酸性阳离子树脂，加热至60～70℃，在此温度下搅拌反应4h，减压回收无水乙醇，得到粗制的碘化植物油乙酯。再通过加热和通空气的方法脱去碘化植物油乙酯中结合不稳定的碘，从而制备得到碘化植物油乙酯433g。

收率(按平均含碘量38％计，脂肪酸以亚油酸计)85.0％，含碘量38.1％，游离碘合格，色泽合格。

经54摄氏度14天的加速稳定性试验，游离碘合格，色泽合格。

对比例2

在碘化氢气体发生器中，加入赤磷15g、碘片200g，连续缓慢滴加氢碘酸70g，将所产生的碘化氢气体在搅拌下吸收入300g的核桃油中，得碘化油495g。

在碘化油中加入198g乙醇和123g 732型强酸性阳离子树脂，加热至60～70℃，在此温度下搅拌反应4h，减压回收无水乙醇，得到粗制的碘化植物油乙酯。再通过加热和通空气的方法脱去碘化植物油乙酯中结合不稳定的碘，从而制备得到碘化植物油乙酯441g。

收率(按平均含碘量38％计，脂肪酸以亚油酸计)86.6％，含碘量37.9％，游离碘合格，色泽合格。

经54摄氏度14天的加速稳定性试验，游离碘不合格，色泽不合格(严重超标)。

实施例3

将300g葡萄籽油，在低温恒温槽中按每小时下降1-2摄氏度的降温速率，降温至摄氏-5度(大约15小时)，继续在摄氏-5度±0.5度保持24小时。在布氏抽滤漏斗中乘冷抽滤，得脱脂脱蜡葡萄籽油287g。

在碘化氢气体发生器中，加入赤磷15g、碘片200g，连续缓慢滴加氢碘酸70g，将所产生的碘化氢气体在搅拌下吸收入287g的脱脂脱蜡葡萄籽油中，得碘化油485g。

在碘化油中加入194g乙醇和121g D72型强酸性阳离子树脂，加热至60～70℃，在此温度下搅拌反应4h，减压回收无水乙醇，得到粗制的碘化植物油乙酯。再通过加热和通空气的方法脱去碘化植物油乙酯中结合不稳定的碘，从而制备得到碘化植物油乙酯433g。

收率(按平均含碘量38％计，脂肪酸以亚油酸计)85.0％，含碘量38.1％，游离碘合格，色泽合格。

经54摄氏度14天的加速稳定性试验，游离碘合格，色泽合格。

对比例3

在碘化氢气体发生器中，加入赤磷15g、碘片200g，连续缓慢滴加氢碘酸70g，将所产生的碘化氢气体在搅拌下吸收入300g的葡萄籽油中，得碘化油489g。

在碘化油中加入196g乙醇和122g D72型强酸性阳离子树脂，加热至60～70℃，在此温度下搅拌反应4h，减压回收无水乙醇，得到粗制的碘化植物油乙酯。再通过加热和通空气的方法脱去碘化植物油乙酯中结合不稳定的碘，从而制备得到碘化植物油乙酯436g。

收率(按平均含碘量38％计，脂肪酸以亚油酸计)85.6％，含碘量37.8％，游离碘合格，色泽合格。

经54摄氏度14天的加速稳定性试验，游离碘不合格，色泽不合格(严重超标)。

实施例4

将300g罂粟油，在低温恒温槽中按每小时下降1-2摄氏度的降温速率，降温至摄氏0度(大约15小时)，继续在摄氏0度±0.5度保持24小时。在布氏抽滤漏斗中乘冷抽滤，得脱脂脱蜡罂粟油290g。

在碘化氢气体发生器中，加入赤磷15g、碘片200g，连续缓慢滴加氢碘酸70g，将所产生的碘化氢气体在搅拌下吸收入290g的脱脂脱蜡罂粟油中，得碘化油487g。

在碘化油中加入195g乙醇和122g Amberlite-120型强酸性阳离子树脂，加热至60～70℃，在此温度下搅拌反应4h，减压回收无水乙醇，得到粗制的碘化植物油乙酯。再通过加热和通空气的方法脱去碘化植物油乙酯中结合不稳定的碘，从而制备得到碘化植物油乙酯432g。

收率(按平均含碘量38％计，脂肪酸以亚油酸计)84.8％，含碘量38.0％，游离碘合格，色泽合格。

经54摄氏度14天的加速稳定性试验，游离碘合格，色泽合格。

对比例4

在碘化氢气体发生器中，加入赤磷15g、碘片200g，连续缓慢滴加氢碘酸70g，将所产生的碘化氢气体在搅拌下吸收入300g的罂粟油中，得碘化油491g。

在碘化油中加入196g乙醇和123g Amberlite-120强酸性阳离子树脂，加热至60～70℃，在此温度下搅拌反应4h，减压回收无水乙醇，得到粗制的碘化植物油乙酯。再通过加热和通空气的方法脱去碘化植物油乙酯中结合不稳定的碘，从而制备得到碘化植物油乙酯435g。

收率(按平均含碘量38％计，脂肪酸以亚油酸计)85.4％，含碘量37.9％，游离碘合格，色泽合格。

经54摄氏度14天的加速稳定性试验，游离碘不合格，色泽不合格(严重超标)。

实施例5

将300g罂粟油，在低温恒温槽中按每小时下降1-2摄氏度的降温速率，降温至摄氏0度(大约15小时)，继续在摄氏0度±0.5度保持24小时。在布氏抽滤漏斗中乘冷抽滤，得脱脂脱蜡罂粟油290g。

在碘化氢气体发生器中，加入赤磷15g、碘片200g，连续缓慢滴加氢碘酸70g，将所产生的碘化氢气体在搅拌下吸收入290g的脱脂脱蜡罂粟油中，得碘化油490g。

在碘化油中加入196g乙醇和123g 732型强酸性阳离子树脂，加热至60～70℃，在此温度下搅拌反应4h，减压回收无水乙醇，得到粗制的碘化植物油乙酯。再通过加热和通空气的方法脱去碘化植物油乙酯中结合不稳定的碘，从而制备得到碘化植物油乙酯435g。

收率(按平均含碘量38％计，脂肪酸以亚油酸计)85.4％，含碘量37.9％，游离碘合格，色泽合格。

经54摄氏度14天的加速稳定性试验，游离碘合格，色泽合格。

对比例5a

将300g罂粟油，在低温恒温槽中按每小时下降1-2摄氏度的降温速率，降温至摄氏0度(大约15小时)，继续在摄氏0度±0.5度保持24小时。在布氏抽滤漏斗中乘冷抽滤，得脱脂脱蜡罂粟油291g。

在碘化氢气体发生器中，加入赤磷15g、碘片200g，连续缓慢滴加氢碘酸70g，将所产生的碘化氢气体在搅拌下吸收入291g的脱脂脱蜡罂粟油中，得碘化油493g。

在碘化油中加入197g乙醇和123g 732型强酸性阳离子树脂，加热至60～70℃，在此温度下搅拌反应4h，减压回收无水乙醇，得到碘化植物油乙酯445g。

收率(按平均含碘量38％计，脂肪酸以亚油酸计)87.4％，含碘量37.5％，游离碘合格，色泽合格。

经54摄氏度14天的加速稳定性试验，游离碘不合格，色泽不合格(严重超标)。

对比例5b

将300g罂粟油，在低温恒温槽中按每小时下降1-2摄氏度的降温速率，降温至摄氏0度(大约15小时)，继续在摄氏0度±0.5度保持24小时。在布氏抽滤漏斗中乘冷抽滤，得脱脂脱蜡罂粟油292g。

在碘化氢气体发生器中，加入赤磷15g、碘片200g，连续缓慢滴加氢碘酸70g，将所产生的碘化氢气体在搅拌下吸收入292g的脱脂脱蜡罂粟油中，得碘化油488g。

在碘化油中加入195g乙醇和122g 98％浓硫酸，加热至60～70℃，在此温度下搅拌反应4h，减压回收无水乙醇，得到粗制的碘化植物油乙酯。再通过加热和通空气的方法脱去碘化植物油乙酯中结合不稳定的碘，从而制备得到碘化植物油乙酯438g。

收率(按平均含碘量38％计，脂肪酸以亚油酸计)86.0％，含碘量37.8％，游离碘合格，色泽合格。

经54摄氏度14天的加速稳定性试验，游离碘不合格，色泽不合格(严重超标)。

以上已对本发明创造的较佳实施例进行了具体说明，但本发明创造并不限于所述实施例，熟悉本领域的技术人员在不违背本发明创造精神的前提下还可作出种种等同的变型或替换，这些等同的变型或替换均包含在本申请权利要求所限定的范围内。

Claims (3)

1.一种质量稳定的碘化植物油乙酯的制备方法，具体制备步骤如下：

碘化油中加入乙醇，用强酸性阳离子树脂作催化剂，在加热、酸性环境下发生酯化反应，生成碘化植物油乙酯，再通过加热和通空气的方法脱去碘化植物油乙酯中结合不稳定的碘，从而制备得到质量稳定的碘化植物油乙酯；

其中上述碘化油、乙醇和强酸性阳离子树脂的重量比为100:40:25；

所述碘化油的制备方法为：

A.将碘值≥130的植物油，在低温恒温槽中按每小时下降1～2摄氏度的降温速率，降温10～20小时至冷冻温度，冷冻温度为-10℃～10℃，继续在冷冻温度±0.5℃保持24小时，在布氏抽滤漏斗中乘冷抽滤，得脱脂脱蜡植物油；

B.在碘化氢气体发生器中，加入赤磷、碘片，连续缓慢滴加氢碘酸，将所产生的碘化氢气体在搅拌下通入步骤A所得的脱脂脱蜡植物油中，得碘化油；

其中植物油、赤磷、碘片和氢碘酸的重量比为60:3:40:14；

所述强酸性阳离子树脂为732型、D72型、Amberlite-120型；

通过加热和通空气的方法脱去碘化植物油乙酯中结合不稳定的碘，温度为65～70℃，将碘化植物油乙酯置于二口瓶中，一口一端通入至油中，另一端和空气相通，另一口连接水循环真空泵，减压抽真空，将空气抽入至碘化植物油乙酯中，期间将脱落的碘用质量浓度5％的焦亚硫酸钠水溶液去除；

步骤A中所述的植物油为苏籽油、亚麻籽油、沙蒿籽油、核桃油、红花籽油、葡萄籽油或罂粟油；

步骤A中所述的植物油为苏籽油时，降温至-10℃，并继续在-10℃±0.5℃保持24小时；步骤A中所述的植物油为核桃油时，降温至5℃，并继续在5℃±0.5℃保持24小时；步骤A中所述的植物油为葡萄籽油时，降温至-5℃，并继续在-5℃±0.5℃保持24小时；步骤A中所述的植物油为罂粟油时，降温至0℃，并继续在0℃±0.5℃保持24小时。

2.根据权利要求1所述的一种质量稳定的碘化植物油乙酯的制备方法，其特征在于，所述的加热、酸性环境是指温度为60～70℃，pH 1～2。

3.据权利要求2所述的一种质量稳定的碘化植物油乙酯的制备方法，其特征在于，步骤B中的搅拌速度为5-15rpm。