CN107880138A - 一种药用辅料低取代羟丙纤维素的制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种药用辅料低取代羟丙纤维素的制备方法，包括下述步骤：(1)木浆与氢氧化钠投入捏合机，在30℃～50℃水中碱化反应1.5h～3h；(2)将步骤（1）得到的产物与环氧丙烷在温度35℃～90℃和负压下发生醚化反应，反应时间为3h～4h；(3)将步骤（2）得到的产物投入反应罐中再加盐酸进行中和、降解反应，盐酸与木浆的质量比为1.2～1.4:1；(4)将步骤（3）得到的产物脱水、干燥、粉碎、过筛后得到低取代羟丙纤维素。本发明以木浆作为起始原料，价格低廉且来源稳定，可有效降低低取代羟丙纤维素生产成本并避免农药残留。

Description

一种药用辅料低取代羟丙纤维素的制备方法
技术领域
本发明属于化工技术领域，具体涉及一种药用辅料低取代羟丙纤维素的制备方法。
背景技术
羟丙基纤维素(HPC)是以纤维素为原料，在氢氧化钠溶液中与环氧丙烷发生取代反应制得的一种非离子型纤维素衍生物。氢氧化钠可以溶胀纤维素使其成为碱纤维素，也可促进氧丙烷开环，以羟丙基侧链的形式接枝在纤维素的葡萄糖分子上。羟丙基纤维素可分为高取代羟丙基纤维素(H-HPC)和低取代羟丙基纤维素(L-HPC)。高取代羟丙基纤维素的羟丙基含量为20-80％，可溶于40℃以下的水中，也溶于极性溶剂，在制药方面常作为片剂的粘结剂使用。低取代羟丙纤维素的羟丙基含量低于20％，易溶于碱性溶液，溶解度高于纤维素和羟乙基纤维素，在水中溶胀，具有亲水、膨胀、乳化、粘合和成膜等特点，常被用作控释和速释药物的崩解剂和粘合剂。用低取代羟丙纤维素作粘合剂、崩解剂的特点是：容易压制成型，适用性较强，特别是不易成型，塑性和脆性大的片子，加入低取代羟丙纤维素就能提高片剂的硬度和外观的光亮度还能使片剂崩解迅速，即使片子的硬度达到13kg不碎，崩解也只需十几分钟。低取代羟丙纤维素继承了纤维素优良的力学性能、生物相容性和血液相容性，良好的生物可降解性，抗酶特性更是拓宽在多个领域的广泛应用。
中国专利ZL200810163680公开了一种低取代羟丙纤维素的制备方法，该专利采用如下方法：A.将棉粉加入反应釜中；B.同时将烧碱溶液和环氧丙烷加入到反应釜中，搅拌；其中棉粉、烧碱、环氧丙烷和水的比例是1∶0.4～1∶0.3～0.5∶0.4～3。这种羟丙纤维素制备方法存在如下缺点：1、需使用精制棉制备棉粉，会因精制棉而引入农药残留；2、精制棉价格较高，且受市场波动大，造成低取代羟丙纤维素生产成本高；3、制备的低取代羟丙纤维素会有氢氧化钠的残留，对环境造成一定的污染，增加环保处理压力的问题；4、所需环氧丙烷的用量大，造成生产成本高的问题。
发明内容
本发明实现上述发明目的是通过以下技术方案：
一种药用辅料低取代羟丙纤维素的制备方法，包括下述步骤：
(1)木浆与氢氧化钠投入捏合机，在30℃～50℃水中碱化反应1.5h～3h；
(2)将步骤(1)得到的产物与环氧丙烷在温度35℃～90℃和负压下发生醚化反应，反应时间为3h～4h；
(3)将步骤(2)得到的产物投入反应罐中再加盐酸进行中和、降解反应，盐酸与木浆的质量比为1.2～1.4:1；
(4)将步骤(3)得到的产物脱水、干燥、粉碎、过筛后得到低取代羟丙纤维素。
本发明所述的低取代羟丙纤维素是纤维素的羟丙基醚化物，其易溶于冷水，加热至50℃左右发生胶化。可用于药物中湿法制粒的粘合剂，也可做粉末直接压片的干粘合剂。
本发明使用木浆作为起始原料，价格低廉且来源稳定，不仅降低了低取代羟丙纤维素生产成本，同时应用木浆取代精制棉最可以避免农药残留的问题。同时也扩展了木浆的用途。
本发明步骤(1)所述木浆、氢氧化钠和水的质量比为1:0.4～0.5:1.8～2，优选木浆、氢氧化钠和水的质量比为1:0.4:2。本发明在上述反应条件下可以提高物料的利用率，产品收率高。氢氧化钠可以是固体氢氧化钠或氢氧化钠溶液,如质量分数为20％的氢氧化钠溶液，质量分数为30％的氢氧化钠溶液。
本发明步骤(2)所述环氧丙烷与木浆的质量比为0.2～0.3:1，反应所需的环氧丙烷的量少，有利于降低生产成本。
本发明步骤(2)所述负压为-0.08Mpa，负压有利于反应的进行。
本发明步骤(2)所述温度为40℃～50℃。40℃～50℃的反应温度有利于环氧丙烷水解，提高反应速率、缩短反应时间。
本发明步骤(3)所述温度为90℃～95℃。步骤(3)所用盐酸可以是浓盐酸，也可以是稀释后的盐酸溶液，其盐酸溶液中的溶质与木浆的质量比为1.2～1.4:1即可。
本发明步骤(2)在双锥回转真空干燥机中反应，使用双锥回转真空干燥机易于清洁与维护。
本发明制备的低取代羟丙纤维素的技术指标为：羟丙氧基8.0-10％；干燥失重≤8.0％；PH值5.0-7.5；炽灼残渣≤1.0％；氯化物≤0.20％；重金属≤20ppm；铁盐≤0.010％；砷盐≤0.0002％，质量高和性能稳定。
本发明的有益效果在于:
1、本发明使用木浆作为起始原料，来源稳定，同时应用木浆取代精制棉最可以避免农药残留的问题。
2、本发明使用的木浆的价格较精制棉低，且价格相对稳定，可有效降低低取代羟丙纤维素生产成本，减轻供需双方因为价格带来的压力。
3、本发明可减少环氧丙烷的用量，可有效降低生产成本。
4、本发明使用盐酸中和反应体系中的过量的氢氧化钠，降低氢氧化钠残留对环境造成的污染的，达到清洁排放的要求，减轻环保压力。
具体实施方式
下面参照实施例对本发明内容作一步阐述，应当理解，下面的实施例用来说明本发明内容，但限制本发明的范围。
实施例1
(1)100kg木浆、50kg氢氧化钠、200kg水投入捏合机，在40℃水中碱化反应2h；
(2)将步骤(1)得到的产物与20kg环氧丙烷在温度90℃和-0.08Mpa双锥回转真空干燥机中发生醚化反应，反应时间为3h；
(3)将步骤(2)得到的产物投入反应罐中再加质量百分数为20％的盐酸600kg进行中和、降解反应，反应温度为90℃；
(4)将步骤(3)得到的产物脱水、干燥、粉碎、过筛后得到低取代羟丙纤维素。
实施例2
(1)100kg木浆、质量百分数为20％的氢氧化钠200kg、40kg水投入捏合机，在30℃水中碱化反应3h；
(2)将步骤(1)得到的产物与20kg环氧丙烷在温度60℃和-0.08Mpa双锥回转真空干燥机中发生醚化反应，反应时间为4h；
(3)将步骤(2)得到的产物投入反应罐中再加质量百分数为30％的盐酸400kg进行中和、降解反应，反应温度为95℃；
(4)将步骤(3)得到的产物脱水、干燥、粉碎、过筛后得到低取代羟丙纤维素。
实施例3
(1)100kg木浆、质量百分数为30％的氢氧化钠150kg氢氧化钠、75kg水投入捏合机，在50℃水中碱化反应3h；
(2)将步骤(1)得到的产物与30kg环氧丙烷在温度80℃和-0.08Mpa双锥回转真空干燥机中发生醚化反应，反应时间为3h；
(3)将步骤(2)得到的产物投入反应罐中再加质量百分数为26％的盐酸500kg进行中和、降解反应，反应温度为92℃；
(4)将步骤(3)得到的产物脱水、干燥、粉碎、过筛后得到低取代羟丙纤维素。
实施例4
(1)100kg木浆、质量百分数为25％的氢氧化钠200kg、40kg水投入捏合机，在40℃水中碱化反应1.5h；
(2)将步骤(1)得到的产物与25kg环氧丙烷在温度40℃和-0.08Mpa双锥回转真空干燥机中发生醚化反应，反应时间为3.5h；
(3)将步骤(2)得到的产物投入反应罐中再加质量百分数为28％的盐酸500kg进行中和、降解反应，反应温度为94℃；
(4)将步骤(3)得到的产物脱水、干燥、粉碎、过筛后得到低取代羟丙纤维素。
实施例5
(1)100kg木浆、40kg氢氧化钠、180kg水投入捏合机，在50℃水中碱化反应2.5hh；
(2)将步骤(1)得到的产物与25kg环氧丙烷在温度70℃和-0.08Mpa双锥回转真空干燥机中发生醚化反应，反应时间为3.5h；
(3)将步骤(2)得到的产物投入反应罐中再加质量百分数为28％的盐酸500kg进行中和、降解反应，反应温度为95℃；
(4)将步骤(3)得到的产物脱水、干燥、粉碎、过筛后得到低取代羟丙纤维素。
实施例1～5分析
通过使用下述方法对实施例1～5获得的低取代羟丙基纤维素评估它们的纵横比、水分散液的粘度、最大膨胀力、膨胀速度，结果如表1。
1、纵横比的测量
使用数字显微镜以75倍放大来测量100个粒子的长直径和短直径。计算纵横比并找到平均值。纵横比指长直径与短直径的比。
2、最大膨胀力和膨胀速率的测量
使用质感分析仪测定，在下面的条件下测量膨胀力，并且将膨胀力随着时间流逝增加后变为常数的数值确定为最大膨胀力。此外，测量达到最大膨胀力所需的时间并且根据下式计算膨胀速率：膨胀速率(N/sec)＝(最大膨胀力)/(达到最大膨胀力所需的时间)
样品量：1g，测量程序：HLDD，水吸收截面面积：5.31cm2，测试前速度：2.0mm/sec，测试速度：1.0mm/sec，测试后速度：10mm/sec，力：20g，引发力：5g。
3、水分散液的粘度的测量
在20℃下将25g样品加入225g纯水后，搅拌得到的混合物10分钟以制备按重量计10％的水分散液。在20℃下用Brookfield型粘度计以30rpm的转速操作2分钟后测量得到的水分散液的粘度。
表1实施例～5实验结果
实验结果表明，采用本发明所述方法所得的低取代羟丙纤维素的羟丙氧基含量非常稳定；同时具有合适的最大膨胀力、膨胀速率、水分散液的粘度等性能参数，适宜作为制剂辅料。

Claims (8)

1.一种药用辅料低取代羟丙纤维素的制备方法，包括下述步骤：
(1) 木浆与氢氧化钠投入捏合机，在30℃～50℃水中碱化反应1.5h～3h； (2) 将步骤（1）得到的产物与环氧丙烷在温度35℃～90℃和负压下发生醚化反应，反应时间为3h～4h；(3) 将步骤（2）得到的产物投入反应罐中再加盐酸进行中和、降解反应，所述盐酸与木浆的质量比为1.2～1.4:1； (4) 将步骤（3）得到的产物脱水、干燥、粉碎、过筛后得到低取代羟丙纤维素。
2.根据权利要求1所述的低取代羟丙纤维素的制备方法，其特征在于，步骤（1）所述木浆、氢氧化钠和水的质量比为1:0.4～0.5: 1.8～2。
3.根据权利要求1所述的低取代羟丙纤维素的制备方法，其特征在于，步骤（1）所述木浆、氢氧化钠和水的质量比为1:0.4: 2。
4.根据权利要求1所述的低取代羟丙纤维素的制备方法，其特征在于，步骤（2）所述环氧丙烷与木浆的质量比为0.2～0.3: 1。
5.根据权利要求1所述的低取代羟丙纤维素的制备方法，其特征在于，步骤（2）所述负压为-0.08MPa。
6.根据权利要求1所述的低取代羟丙纤维素的制备方法，其特征在于，步骤（2）所述温度为40℃～50℃。
7.根据权利要求1所述的低取代羟丙纤维素的制备方法，其特征在于，步骤（3）所述温度为90℃～95℃。
8.根据权利要求1所述的低取代羟丙纤维素的制备方法，其特征在于，步骤（2）在双锥回转真空干燥机中反应。
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