CN110590975A - 一种药用聚乙烯醇及其制备方法 - Google Patents

一种药用聚乙烯醇及其制备方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种药用聚乙烯醇及其制备方法，所述方法包括如下步骤：(1)乙酸乙烯酯聚合：采用悬浮聚合方法进行乙酸乙烯酯聚合，聚合温度60‑70℃，聚合反应时间8‑15小时，然后去除没有反应完的单体乙酸乙烯酯；(2)醇解反应：以甲醇做溶剂，氢氧化钠为醇解剂，对聚乙酸乙烯酯进行醇解反应，反应结束后离心分散干燥，获得目标分子量的聚乙烯醇粗品；(3)精制：对聚乙烯醇粗品进行精制，得到所述药用聚乙烯醇。本发明获得的聚乙烯醇原料药残留溶剂和剩余反应物含量低，大大提高了用药安全。

Description

一种药用聚乙烯醇及其制备方法
技术领域
本发明涉及一种药用聚乙烯醇及其制备方法，属于医药领域。
背景技术
干眼综合征是由于眼部和全身多种原因导致的眼部腺细胞分泌减少的常见眼病(干眼病)。尽管某些手术如腮腺管移植术可用于干眼病的治疗，但手术适应症有限，点用泪液代用品仍为目前临床最常用的治疗手段。聚乙烯醇(PVA)因其具有成膜性质，可延长水份在结膜囊内的停留时间而被用于制成人工泪液治疗干眼症。
作为一种新型的治疗眼科疾病和作为栓子治疗复杂部位病变药物，聚乙烯醇具有剂量小、副作用少、作用效果快等优点，因此对于广大眼科疾病和复杂部位病变患者来说，聚乙烯醇是一个非常有希望的药物。眼科用药和复杂部位病变用药一直是人们研究的热点，研制和开发新型眼科用药和复杂部位病变用药药物不仅可以保障人类健康、降低社会医疗成本，而且可以产生良好的经济效益。
聚乙烯醇(PVA)是一种用途广泛的医药原料。通过一定工艺加工出来的PVA水凝胶是一种高分子聚合物，与人体组织具有高度的相容性，它无毒、无副作用、无降解，化学性质稳定,具有良好的弹性，含水量高，易于成形等，因此已用作腹膜透析膜、缝线材料和人工血管。在基础研究方面，用它植入伤口内，了解伤口愈合过程的生物化学变化。还用于血液学诊断，特别是在治疗疾病方面，它已经广泛应用于临床，如用它作成药物缓慢释放系统，用PVA作为拴子来治疗一些复杂部位的血管瘤和其它肿瘤，如脑和脊髓的原发肿瘤及转移肿瘤、骨和软组织肿瘤等，都取得了令人鼓舞的临床效果。
然而目前国内所生产的聚乙烯醇均为工业级别的聚乙烯醇，质量不符合药典标准，主要的问题是在聚合反应完毕后，如何去除没有反应完的单体乙酸乙烯酯，目前国内均采用精馏塔分离，效率低、能耗高，安全性差。
发明内容
根据本发明的一个方面，提供了一种药用聚乙烯醇的制备方法，该方法适宜于工业化生产聚乙烯醇原料药。
根据本发明的另一个方面，提供了一种药用聚乙烯醇。
所述药用聚乙烯醇的制备方法包括如下步骤：
(1)乙酸乙酯聚合：采用悬浮聚合方法进行乙酸乙烯酯聚合，聚合温度60-70℃，聚合反应时间8-15小时，然后去除没有反应完的单体乙酸乙烯酯；
(2)醇解反应：以甲醇做溶剂，氢氧化钠为醇解剂，对聚乙酸乙烯酯进行醇解反应，反应结束后离心分散干燥，获得目标分子量的聚乙烯醇粗品；
(3)精制：对聚乙烯醇粗品进行精制，得到所述药用聚乙烯醇。
优选地，步骤(1)所述的悬浮聚合的聚合体系是由单体、分散介质、引发剂组成，单体是乙酸乙烯酯，分散介质是无水甲醇，引发剂为偶氮二异丁氰，配比为：每单体100ml，分散介质30-100ml，引发剂0.0125-0.1g。
优选地，步骤(1)采用溶剂共沸法去除没有反应完的单体乙酸乙烯酯。
优选地，步骤(1)的溶剂共沸法为以甲醇或者乙酸乙酯作为共沸溶剂，在聚合反应结束后加入反应体系内，搅拌使聚合物溶解，然后升温蒸馏，蒸出甲醇或者乙酸乙酯和未反应的单体，经过三次共沸，去除没有反应完的单体乙酸乙烯酯。
优选地，步骤(1)的溶剂共沸法是在常压或减压下共沸。
优选地，步骤(2)所述醇解反应温度为30-60℃，反应时间0.1-2小时。
优选地，步骤(3)所述精制包括如下步骤：
(a)将步骤(2)得到的聚乙烯醇粗品与水、甲醇混合均匀，聚乙烯醇粗品和水、甲醇的质量比为1：1：10，以转速3000-4000rpm离心10-15min，得到滤饼；
(b)将步骤(a)得到的滤饼加入40-50℃的乙醇中，其中滤饼与乙醇质量比为1：3，并保温搅拌30min，过滤，滤饼再加入40-50℃的乙醇洗涤，滤干，85℃烘箱干燥至恒重，得到所述药用聚乙烯醇。
优选地，精制的步骤(a)中离心的转速为3200-3800rpm。
优选地，精制的步骤(a)中离心的转速为3500-3700rpm。
本发明还提供了本发明任意所述的制备方法制备得到的药用聚乙烯醇。
优选地，所述药用聚乙烯醇中乙酸乙烯酯含量低于0.5％，乙醇含量低于0.2％。
优选地，所述药用聚乙烯醇中乙酸乙烯酯含量低于0.3％。
优选地，所述药用聚乙烯醇中乙酸乙烯酯含量为0.010％-0.250％。
优选地，所述药用聚乙烯醇中乙酸乙烯酯含量低于0.1％。
优选地，所述药用聚乙烯醇中乙酸乙烯酯含量低于0.05％。
优选地，所述药用聚乙烯醇中乙酸乙烯酯含量为0.010％-0.025％。
本发明能产生的有益效果包括：
1、本发明的合成工艺的原料来源广泛，价廉易得。
2、本发明的聚合反应时间短、速度快，仅为8-15小时，转化率高，可达70％，合成工艺简单、操作方便，适合于工业化。
3、本发明的合成过程中没有用到特殊污染原料，也无特殊污染物产生，合成过程中使用的无水甲醇、乙醇等溶剂，均可回收套用，不仅达到环境保护的要求，而且降低了生产成本。
4、本发明获得的聚乙烯醇原料药数均分子量(Mn)在20000—50000，重均分子量(Mw)分子量在60000---100000，质量稳定，可用于聚乙烯醇滴眼液的生产，有着广阔的市场前景。
5、本发明获得的聚乙烯醇原料药残留溶剂和剩余反应物含量低，大大提高了用药安全。
具体实施方式
下面结合实施例详述本发明，但本发明并不局限于这些实施例。
如无特别说明，本发明的实施例中的原料和催化剂均通过商业途径购买
实施例1
在干燥的2000ml的反应釜中加入乙酸乙烯酯200ml，无水甲醇60ml，偶氮二异丁腈0.025g，搅拌10分钟，升温至65℃，维持反应液温度在65-70℃之间反应10小时，反应完毕，降温至30-40℃之间，加入100ml无水甲醇稀释反应液，升温常压共沸，经过三次共沸，当反应瓶内聚合液中单体乙酸乙烯酯的量很少时停止共沸。加入甲醇1000ml，搅拌，升温至固体全部溶解，降温到35-55℃；向聚乙酸乙烯酯-无水甲醇溶液中滴加氢氧化钠-无水甲醇溶液，维持反应液温度在35-55℃之间；滴加完毕，保温搅拌至有白色固体出来，35-55℃保温反应30分钟，降温至20-30℃，加入冰乙酸中和至pH＝5-6,抽滤，得到中间体JY-2湿品。将降解反应得到的聚乙烯醇湿粗品JY-2与水、甲醇混合均匀，聚乙烯醇粗品和水、甲醇的质量比为1：1：10，以转速3700rpm离心10-15min，得到滤饼；将上述得到的滤饼加入40-50℃的乙醇中，其中滤饼与乙醇质量比为1：3，并保温搅拌30min，过滤，滤饼再加入40-50℃的乙醇洗涤，滤干，85℃烘箱干燥至恒重，得到所述药用聚乙烯醇，其数均分子量(Mn)在,30000—50000，重均分子量在80000----100000。
实施例2：
干燥的2000ml的反应釜中加入乙酸乙烯酯200ml，无水甲醇60ml，偶氮二异丁腈0.2g，搅拌10分钟，升温至65℃，维持反应液温度在65--70℃之间反应8小时，反应完毕，降温至30--40℃之间，加入100ml乙酸乙酯稀释反应液，升温减压共沸，经过三次共沸，当反应瓶内聚合液中单体乙酸乙烯酯的含量在7％以下时停止共沸。加入甲醇1000ml，搅拌，升温至50-60℃，固体全部溶解，降温到35-45℃；向聚乙酸乙烯酯-无水甲醇溶液中滴加氢氧化钠-无水甲醇溶液，维持反应液温度在35-45℃之间；滴加完毕，升温至50-60℃，有白色固体出来，50-60℃保温反应30分钟，降温至20-30℃，加入冰乙酸中和至pH＝5-6,抽滤，得到中间体JY-2湿品。将降解反应得到的聚乙烯醇粗品JY-2与水、甲醇混合均匀，聚乙烯醇粗品和水、甲醇的质量比为1：1：10，以转速3500rpm离心10-15min，得到滤饼，将上述得到的滤饼加入40-50℃的乙醇中，其中滤饼与乙醇质量比为1：3，并保温搅拌30min，过滤，滤饼再加入40-50℃的乙醇洗涤，滤干，85℃烘箱干燥至恒重，得到所述药用聚乙烯醇，其数均分子量(Mn)在20000—40000，重均分子量在60000----80000。
实施例3：
干燥的2000ml的反应釜中加入乙酸乙烯酯200ml，无水甲醇60ml，偶氮二异丁腈0.2g，搅拌10分钟，升温至65℃，维持反应液温度在65--70℃之间反应8小时，反应完毕，降温至30--40℃之间，加入100ml乙酸乙酯稀释反应液，升温减压共沸，经过三次共沸，当反应瓶内聚合液中单体乙酸乙烯酯的含量在7％以下时停止共沸。加入甲醇1000ml，搅拌，升温至50-60℃，固体全部溶解，降温到35-45℃；向聚乙酸乙烯酯-无水甲醇溶液中滴加氢氧化钠-无水甲醇溶液，维持反应液温度在35-45℃之间；滴加完毕，升温至50-60℃，有白色固体出来，50-60℃保温反应30分钟，降温至20-30℃，加入冰乙酸中和至pH＝5-6,抽滤，得到中间体JY-2湿品。将降解反应得到的聚乙烯醇粗品JY-2与水、甲醇混合均匀，聚乙烯醇粗品和水、甲醇的质量比为1：1：10，以转速3200rpm离心10-15min，得到滤饼，将上述得到的滤饼加入40-50℃的乙醇中，其中滤饼与乙醇质量比为1：3，并保温搅拌30min，过滤，滤饼再加入40-50℃的乙醇洗涤，滤干，85℃烘箱干燥至恒重，得到所述药用聚乙烯醇，其数均分子量(Mn)在20000—40000，重均分子量在60000----80000。
实施例4：
干燥的2000ml的反应釜中加入乙酸乙烯酯200ml，无水甲醇60ml，偶氮二异丁腈0.2g，搅拌10分钟，升温至65℃，维持反应液温度在60--63℃之间反应15小时，反应完毕，降温至30--40℃之间，加入100ml甲醇稀释反应液，升温减压共沸，经过三次共沸，当反应瓶内聚合液中单体乙酸乙烯酯的含量在7％以下时停止共沸。加入甲醇1000ml，搅拌，升温至50-60℃，固体全部溶解，降温到35-45℃；向聚乙酸乙烯酯-无水甲醇溶液中滴加氢氧化钠-无水甲醇溶液，维持反应液温度在35-45℃之间；滴加完毕，升温至50-60℃，有白色固体出来，50-60℃保温反应30分钟，降温至20-30℃，加入冰乙酸中和至pH＝5-6,抽滤，得到中间体JY-2湿品。将降解反应得到的聚乙烯醇粗品JY-2与水、甲醇混合均匀，聚乙烯醇粗品和水、甲醇的质量比为1：1：10，以转速3800rpm离心10-15min，得到滤饼，将上述得到的滤饼加入40-50℃的乙醇中，其中滤饼与乙醇质量比为1：3，并保温搅拌30min，过滤，滤饼再加入40-50℃的乙醇洗涤，滤干，85℃烘箱干燥至恒重，得到所述药用聚乙烯醇，其数均分子量(Mn)在30000—40000，重均分子量在70000----90000。
对比例1
干燥的2000ml的反应釜中加入乙酸乙烯酯200ml，无水甲醇60ml，偶氮二异丁腈0.2g，搅拌10分钟，升温至65℃，维持反应液温度在65--70℃之间反应4小时，反应完毕，降温至30--40℃之间，加入100ml乙酸乙酯稀释反应液，升温减压共沸，经过三次共沸，当反应瓶内聚合液中单体乙酸乙烯酯的含量在7％以下时停止共沸。加入甲醇1000ml，搅拌，升温至50-60℃，固体全部溶解，降温到35-45℃；向聚乙酸乙烯酯-无水甲醇溶液中滴加氢氧化钠-无水甲醇溶液，维持反应液温度在35-45℃之间；滴加完毕，升温至50-60℃，有白色固体出来，50-60℃保温反应30分钟，降温至20-30℃，加入冰乙酸中和至pH＝5-6,抽滤，得到中间体JY-2湿品。将降解反应得到的聚乙烯醇粗品JY-2加入40-50℃的乙醇中，其中粗品JY-2与乙醇质量比为1：3，并保温搅拌30min，过滤，滤饼再加入40-50℃的乙醇洗涤，滤干，85℃烘箱干燥至恒重，得到所述药用聚乙烯醇，其数均分子量(Mn)在20000—40000，重均分子量在60000----80000。
检测例1：
按照2015版《中国药典》、及本领域通用标准的检测方法，对实施例1-4的产品进行检测，结果如下表所示：
表1
以上所述，仅是本发明的几个实施例，并非对本发明做任何形式的限制，虽然本发明以较佳实施例揭示如上，然而并非用以限制本发明，任何熟悉本专业的技术人员，在不脱离本发明技术方案的范围内，利用上述揭示的技术内容做出些许的变动或修饰均等同于等效实施案例，均属于技术方案范围内。

Claims (10)

1.一种药用聚乙烯醇的制备方法，其特征在于，所述方法包括如下步骤：
(1)乙酸乙烯酯聚合：采用悬浮聚合方法进行乙酸乙烯酯聚合，聚合温度60-70℃，聚合反应时间8-15小时，然后去除没有反应完的单体乙酸乙烯酯；
(2)醇解反应：以甲醇做溶剂，氢氧化钠为醇解剂，对聚乙酸乙烯酯进行醇解反应，降解反应结束后离心分散干燥，获得目标分子量的聚乙烯醇粗品；
(3)精制：对聚乙烯醇粗品进行精制，得到所述药用聚乙烯醇。
2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤(1)所述的悬浮聚合的聚合体系是由单体、分散介质、引发剂组成，单体是乙酸乙烯酯，分散介质是无水甲醇，引发剂为偶氮二异丁氰，配比为：每单体100ml，分散介质30-100ml，引发剂0.0125-0.1g。
3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤(1)采用溶剂共沸法去除没有反应完的单体乙酸乙烯酯。
4.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于，步骤(1)的溶剂共沸法为以甲醇或者乙酸乙酯作为共沸溶剂，在聚合反应结束后加入反应体系内，搅拌使聚合物溶解，然后升温蒸馏，蒸出甲醇或者乙酸乙酯和未反应的单体，经过三次共沸，去除没有反应完的单体乙酸乙烯酯。
5.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤(2)所述醇解反应温度为30-60℃，反应时间0.1-2小时。
6.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤(3)所述精制包括如下步骤：
(a)将步骤(2)得到的聚乙烯醇粗品与水、甲醇混合均匀，聚乙烯醇粗品和水、甲醇的质量比为1：1：10，以转速3000-4000rpm离心10-15min，得到滤饼；
(b)将步骤(a)得到的滤饼加入40-50℃的乙醇中，其中滤饼与乙醇质量比为1：3，并保温搅拌30min，过滤，滤饼再加入40-50℃的乙醇洗涤，滤干，85℃烘箱干燥至恒重，得到所述药用聚乙烯醇。
7.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，精制的步骤(a)中离心的转速为3500-3700rpm。
8.权利要求1～7任意一项所述的制备方法制备得到的药用聚乙烯醇。
9.根据权利要求8所述的药用聚乙烯醇，其特征在于，所述药用聚乙烯醇中乙酸乙烯酯含量低于0.5％，乙醇含量低于0.2％。
10.根据权利要求9所述的药用聚乙烯醇，其特征在于，所述药用聚乙烯醇中乙酸乙烯酯含量低于0.3％。
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