CN115317494B - 高磷酸盐结合力的蔗糖氢氧化氧铁及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了高磷酸盐结合力的蔗糖氢氧化氧铁及其制备方法。高磷酸盐结合力的蔗糖氢氧化氧铁的制备方法，包括以下步骤：(1)将分别配制的碱性无机盐溶液、铁盐溶液在搅拌下按比例同时加入，加毕，混合，静置，重复上述混合、静置操作；(2)加水，混合，静置，分离上层清液，任选地重复上述加水，混合，静置，分离上层清液操作；(3)加入蔗糖，混合，再加入淀粉，混合，干燥，制得所述蔗糖氢氧化氧铁。本发明为通过双向控速，按比例同时滴加三氯化铁水溶液和碳酸钠水溶液的方法制备出高磷酸盐结合力的蔗糖氢氧化氧铁，磷酸盐结合力可达到98％及以上。

Description

高磷酸盐结合力的蔗糖氢氧化氧铁及其制备方法
技术领域
本发明涉及蔗糖氢氧化氧铁制备技术领域，进一步地说，是涉及高磷酸盐结合力的蔗糖氢氧化氧铁及其制备方法。
背景技术
为了使慢性肾功能不全的患者血清中的磷酸盐浓度保持正常水平，通常采取透析或口服磷酸盐吸附剂，或者两种方式相结合的形式进行非住院治疗。蔗糖氢氧化氧铁作为一种口服磷酸盐吸附剂，能有效降低慢性肾功能不全患者血清中的磷酸盐浓度，使其免受继发症状的痛苦。治疗高磷血症的铁离子组合物被WO 20101015827 A2公开，这种组合物是固态配体改性的聚氧-羟基金属离子材料，报道中提到了铁离子组合物是由式(MxLy(OH)n)表示。M为Fe3+的一种或多种金属离子，L为有机酸配体或其电离形式的一种或多种配体，OH为氧基或羟基，这种物质具有聚合结构，同时氧基或羟基可以任意取代配体L，使其具有吸附磷酸盐的生物理化活性。
现有蔗糖氢氧化氧铁的制备方法是通过向碳酸钠水溶液加入三氯化铁水溶液或向三氯化铁水溶液加入碳酸钠水溶液的单向加入方式制备，其若是采用浓缩蒸发干燥的方式，制备的蔗糖氢氧化氧铁的磷酸盐结合力较高，一般在99％左右，但若采用喷雾干燥的方式，制备的蔗糖氢氧化氧铁的磷酸盐结合力则明显降低，一般在85％以下；因此通过以上实验数据可以看出经过喷雾干燥的方式获得的蔗糖氢氧化氧铁产品的磷酸盐结合力值降低过多，不符合产品要求。
因此，需要制备一种在喷雾干燥后磷酸盐结合力值较高的蔗糖氢氧化氧铁产品以及相应的制备方法。
发明内容
为解决现有技术中出现的问题，本发明提出了高磷酸盐结合力的蔗糖氢氧化氧铁及其制备方法。本发明为采用流动化学原理通过双向滴加的形式，根据反应投料比，将三氯化铁水溶液与碳酸钠水溶液同时滴加到反应器中的方法制备出的蔗糖氢氧化氧铁，通过喷雾干燥的形式获得产品，产品磷酸盐结合力可达到98％及以上。
本发明的目的之一是提供一种高磷酸盐结合力的蔗糖氢氧化氧铁的制备方法，包括以下步骤：
(1)将分别配制的碱性无机盐溶液、铁盐溶液在搅拌下按比例同时加入，加毕，混合，静置，重复上述混合、静置操作；
(2)加水，混合，静置，分离上层清液，任选地重复上述加水，混合，静置，分离上层清液操作；
(3)加入蔗糖，混合，再加入淀粉，混合，干燥，制得所述蔗糖氢氧化氧铁。
在本发明所述的高磷酸盐结合力的蔗糖氢氧化氧铁的制备方法中，优选地：
步骤(1)中，所述碱性无机盐选自Na2CO3、NaHCO3、NaOH、K2CO3、KOH 中的至少一种，所述碱性无机盐溶液的浓度为6wt％-36wt％，比如可以为6wt％、 10wt％、18wt％、20wt％、22wt％、24wt％、26wt％、28wt％、30wt％、32wt％、 34wt％、36wt％以及任意两个值之间组成的任意范围；
所述铁盐选自三氯化铁、六水合三氯化铁、硫酸铁、硝酸铁中的至少一种，所述铁盐溶液的浓度为5wt％-20wt％，比如可以为5wt％、6wt％、7wt％、、8wt％、 9wt％、10wt％、11wt％、12wt％、12wt％、14wt％、15wt％、16wt％、17wt％、 18wt％、19wt％、20wt％；
在本发明所述的高磷酸盐结合力的蔗糖氢氧化氧铁的制备方法中，优选地：
铁盐溶液和碱性无机盐溶液同时加入时，所述铁盐与碱性无机盐的摩尔比为1.0:1.0-8.0，比如可以为1.0:1.0、1.0:2.0、1.0:3.0、1.0:4.0、1.0:5.0、1.0:6.0、 1.0:7.0、1.0:8.0以及任意两个值之间组成的任意范围。
在本发明所述的高磷酸盐结合力的蔗糖氢氧化氧铁的制备方法中，优选地：
步骤(1)中，同时加入时的温度为20℃-30℃，比如可以为20℃、35℃、30℃以及任意两个值之间组成的任意范围；
同时加入时采用滴加的方式，优选滴加的时间为1-2h。
在本发明所述的高磷酸盐结合力的蔗糖氢氧化氧铁的制备方法中，优选地：
步骤(2)中，所述混合的方式为搅拌，混合的时间为10-40min；
静置的时间为1-12h。
在本发明所述的高磷酸盐结合力的蔗糖氢氧化氧铁的制备方法中，优选地：
步骤(3)中，所述蔗糖与铁盐的质量比为0.2-0.4:1；
所述淀粉包括马铃薯淀粉、预胶化淀粉、玉米淀粉中的至少一种；
所述淀粉与铁盐的质量比为0.2-0.4:1；
优选地，所述淀粉包括马铃薯淀粉和预胶化淀粉；
所述马铃薯淀粉与铁盐的质量比为0.1-0.2:1；
所述预胶化淀粉与铁盐的质量比为0.1-0.2:1。
在本发明所述的高磷酸盐结合力的蔗糖氢氧化氧铁的制备方法中，优选地：
步骤(3)中，加入蔗糖后的混合方式为搅拌，混合的时间为0.5-2h；
加入淀粉后的混合方式为搅拌，混合的时间为0.5-2h；
干燥方式为喷雾干燥。
在本发明所述的高磷酸盐结合力的蔗糖氢氧化氧铁的制备方法中，优选地：
本发明的目的之二是提供本发明的目的之一所述的高磷酸盐结合力的蔗糖氢氧化氧铁的制备方法制备的蔗糖氢氧化氧铁。
在本发明所述的高磷酸盐结合力蔗糖氢氧化氧铁中，优选地：
所述高磷酸盐结合力蔗糖氢氧化氧铁中，磷酸盐结合力≥98％。
在本发明中所披露的范围的端点和任何值都不限于该精确的范围或值，这些范围或值应当理解为包含接近这些范围或值的值。对于数值范围来说，各个范围的端点值之间、各个范围的端点值和单独的点值之间，以及单独的点值之间可以彼此组合而得到一个或多个新的数值范围，这些数值范围应被视为在本文中具体公开。在下文中，各个技术方案之间原则上可以相互组合而得到新的技术方案，这也应被视为在本文中具体公开。
与现有技术相比，本发明至少具有以下优点：
本发明为通过双向控速，按比例同时滴加三氯化铁水溶液和碳酸钠水溶液的方法制备出高磷酸盐结合力的蔗糖氢氧化氧铁，磷酸盐结合力可达到98％及以上。
附图说明
图1为现有技术中的蔗糖氢氧化氧铁的制备方法步骤(1)的流程示意图；
图2为本发明的高磷酸盐结合力的蔗糖氢氧化氧铁的制备方法步骤(1)的流程示意图。
附图标记说明：
1-铁盐溶液，2-碱性无机盐溶液，3-反应器。
具体实施方式
下面结合具体附图及实施例对本发明进行具体的描述，有必要在此指出的是以下实施例只用于对本发明的进一步说明，不能理解为对本发明保护范围的限制，本领域技术人员根据本发明内容对本发明做出的一些非本质的改进和调整仍属本发明的保护范围。
另外需要说明的是，在以下具体实施方式中所描述的各个具体技术特征，在不矛盾的情况下，可以通过任何合适的方式进行组合。为了避免不必要的重复，本发明对各种可能的组合方式不再另行说明。
此外，本发明的各种不同的实施方式之间也可以进行任意组合，只要其不违背本发明的思想，由此而形成的技术方案属于本说明书原始公开内容的一部分，同时也落入本发明的保护范围。
实施例与对比例中采用的原料，如果没有特别限定，那么均是现有技术公开的，例如可直接购买获得或者根据现有技术公开的制备方法制得。
磷酸盐结合力(IC法)
照离子色谱法(通则0513)测定。
供试品溶液：取本品适量(相当于500mg的铁)，置250ml具塞锥形瓶中，加入100ml磷酸三钠溶液(取十二水合磷酸三钠13.68g，加水溶解并至1000ml)，缓慢滴加0.1mol/L盐酸(9→1000)调节样品溶液pH值至3.0，置于摇床中37℃水浴振摇，每隔10分钟缓慢滴加0.1mol/L盐酸调节pH值至3.0，持续2小时。 2小时后每隔30分钟滴加少量0.1mol/L盐酸保持样品溶液pH值为3.0，再持续 2小时；冷却样品至室温，用G3号垂熔漏斗过滤，滤液转移至250ml量瓶中，用水稀释至刻度，摇匀；精密量取2ml上述溶液，置于50ml量瓶，用水稀释至刻度，摇匀，经0.22μm滤膜滤过，取滤液。
对照品溶液：取磷酸根标准溶液(1000μg/ml)适量，用水稀释制成每1ml 含20μg磷酸根的溶液。
色谱条件：用阴离子交换色谱柱(Diones IonPacTM AS11-HC(4×250mm) 色谱柱，保护住Diones IonPacTM AG11-HC(4×50mm)；或效能相当的色谱柱)；检测器为电导检测器，检测方式为抑制电导检测；柱温30℃；以30mmol/L氢氧化钾溶液为流动相，流速为每分钟1.0ml；进样体积为25μl。
系统适用性要求：理论塔板数按磷酸根峰计算不低于2000。
测定法：精密量取供试品溶液与对照品溶液，分别注入离子色谱仪，记录色谱图。
限度：按外标法以峰面积计，磷酸盐结合力不得低于90.0％。
磷酸盐结合力％＝(M总-M剩余)/M总×100％
M剩余＝Ci/1000×V供
M总＝M磷酸三钠×1000/V磷酸三钠×95/380.12×100
Ci＝(Cs×Ai)/As
式中：Cs：对照品溶液中磷酸根浓度，μg/ml；
As：对照品溶液中磷酸根峰面积；
Ci：供试品溶液中磷酸根浓度，μg/ml；
Ai：供试品溶液中中磷酸根峰面积；
M总：加入磷酸三钠溶液中总磷酸根质量，mg；
M剩余：供试品溶液中未被结合的磷酸根质量，mg；
M磷酸三钠：十二水合磷酸三钠称样量，g；
V磷酸三钠：磷酸三钠溶液的稀释体积，ml；
V供：供试品的稀释体积，ml；
95：磷酸根的分子量；
380.12：十二水合磷酸三钠的分子量
实施例1
如图2所示，将碳酸钠1.27kg溶于6000ml纯化水中，配成碱性无机盐溶液2，三氯化铁六水合物1.62kg溶于8200ml纯化水中，配成铁盐溶液1，通过 PLC控制系统以柱塞泵以一定的流速同时滴加到反应器3中，室温搅拌，滴加时间控制在1.5h，滴加结束后，体系搅拌10min，静置10min，体系中再加入9000ml 纯化水，搅拌15min后静置4h，将上层清液分离，开启搅拌，向体系中加入蔗糖454g，搅拌30min，再分别向体系中加入马铃薯淀粉227g，预胶化淀粉227g，体系继续搅拌1h，取部分体系浓缩干燥后粉碎得到红褐色固体粉末，经检测产品蔗糖氢氧化氧铁的磷酸盐结合力为99.5％，其余反应体系中的产品经过喷雾干燥处理后得到红褐色固体粉末，经检测产品蔗糖氢氧化氧铁的磷酸盐结合力在 99.3％。
实施例2
将NaOH 0.81kg溶于5800ml纯化水中，硫酸铁1.22kg溶于6900ml纯化水中，通过PLC控制系统以柱塞泵以一定的流速同时滴加到反应器中，室温搅拌，滴加时间控制在1h，滴加结束后，体系搅拌20min，静置20min，体系中再加入9000ml纯化水，搅拌25min后静置2h，将上层清液分离，开启搅拌，向体系中加入蔗糖400g，搅拌30min，再分别向体系中加入马铃薯淀粉200g，预胶化淀粉200g，体系继续搅拌1h，取部分体系浓缩干燥后粉碎得到红褐色固体粉末，经检测产品蔗糖氢氧化氧铁的磷酸盐结合力为99.3％，其余反应体系中的产品经过喷雾干燥处理后得到红褐色固体粉末，经检测产品蔗糖氢氧化氧铁的磷酸盐结合力为99.0％。
实施例3
将K2CO3 1.13kg溶于4600ml纯化水中，硝酸铁1.30kg溶于5700ml纯化水中，通过PLC控制系统以柱塞泵以一定的流速同时滴加到反应器中，室温搅拌，滴加时间控制在2h，滴加结束后，体系搅拌30min，静置25min，体系中再加入9000ml纯化水，搅拌40min后静置1h，将上层清液分离，向体系中加入蔗糖415g，搅拌60min，再分别向体系中加入马铃薯淀粉210g，预胶化淀粉210g，体系继续搅拌1h，取部分体系浓缩干燥后粉碎得到红褐色固体粉末，经检测产品蔗糖氢氧化氧铁的磷酸盐结合力为99.1％，其余反应体系中的产品经过喷雾干燥处理后得到红褐色固体粉末，经检测产品蔗糖氢氧化氧铁的磷酸盐结合力为98.7％。
对比例1
如图1所示，将碳酸钠1.27kg溶于6000ml纯化水中，三氯化铁六水合物 1.62kg溶于8200ml纯化水中，通过PLC控制系统先将碳酸钠溶液滴加到反应器中，然后再将三氯化铁六水合物溶液滴加到反应器中，总的滴加时间控制在 1.5h，滴加结束后，体系搅拌10min，静置10min，体系中再加入9000ml纯化水，搅拌15min后静置4h，将上层清液分离，开启搅拌，向体系中加入蔗糖454g，搅拌30min，再分别向体系中加入马铃薯淀粉227g，预胶化淀粉227g，体系继续搅拌1h，取部分体系浓缩干燥后粉碎得到红褐色固体粉末，经检测产品蔗糖氢氧化氧铁的磷酸盐结合力为99.2％，其余反应体系中的产品经过喷雾干燥处理后得到红褐色固体粉末，经检测产品蔗糖氢氧化氧铁的磷酸盐结合力为84.5％。
对比例2
将碳酸钠1.27kg溶于6000ml纯化水中，三氯化铁六水合物1.62kg溶于 8200ml纯化水中，通过PLC控制系统先将三氯化铁六水合物溶液滴加到反应器中，然后再将碳酸钠溶液滴加到反应器中，总的滴加时间控制在1.5h，滴加结束后，体系搅拌10min，静置10min，体系中再加入9000ml纯化水，搅拌15min 后静置4h，将上层清液分离，开启搅拌，向体系中加入蔗糖454g，搅拌30min，再分别向体系中加入马铃薯淀粉227g，预胶化淀粉227g，体系继续搅拌1h，取部分体系浓缩干燥后粉碎得到红褐色固体粉末，经检测产品蔗糖氢氧化氧铁的磷酸盐结合力为99.1％，其余反应体系中的产品经过喷雾干燥处理后得到红褐色固体粉末，经检测产品蔗糖氢氧化氧铁的磷酸盐结合力为83.8％。
通过以上结果说明，对比例1或2中呈现的现有的滴加方式非双向滴加工艺，浓缩所得到的产品磷酸盐结合力达到98％以上，但喷雾干燥得到的产品磷酸盐结合力低于85％；本发明中双向滴加工艺，浓缩或喷雾干燥得到的产品磷酸盐结合力都能达到98％以上，两者的产品磷酸盐结合力对比没有明显变化。由此可以看出本发明双向滴加工艺得到的产品更稳定，能耐受喷雾干燥。
在浓缩后能得到高磷酸盐结合力，但喷雾干燥后磷酸盐结合力下降，但本发明的双向滴加制备的产品，浓缩和喷干后磷酸盐结合力都高，充分说明本发明制备的产品蔗糖氢氧化氧铁的结构更稳定。
以上结合具体实施方式和范例性实例对本发明进行了详细说明，不过这些说明并不能理解为对本发明的限制。本领域技术人员理解，在不偏离本发明精神和范围的情况下，可以对本发明技术方案及其实施方式进行多种等价替换、修饰或改进，这些均落入本发明的范围内。本发明的保护范围以所附权利要求为准。

Claims (7)

1.一种高磷酸盐结合力的蔗糖氢氧化氧铁的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
（1）将分别配制的铁盐溶液、碱性无机盐溶液在搅拌下按比例同时加入，加毕，混合，静置，重复上述混合、静置操作；步骤(1)中，铁盐溶液、碱性无机盐溶液同时加入时，铁盐与碱性无机盐的摩尔比为1.0:1.0-8.0；
步骤(1)中，同时加入时的温度为20℃-30℃；同时加入时采用滴加的方式，滴加的时间为1-2h；
（2）加水，混合，静置，分离上层清液，任选地重复上述加水，混合，静置，分离上层清液操作；
（3）加入蔗糖，混合，再加入淀粉，混合，干燥，制得所述蔗糖氢氧化氧铁；
步骤(1)中，所述碱性无机盐选自Na2CO3、NaHCO3、NaOH、K2CO3、KOH中的至少一种，所述碱性无机盐溶液的浓度为6wt%-36wt%；
所述铁盐选自三氯化铁、六水合三氯化铁、硫酸铁、硝酸铁中的至少一种，所述铁盐溶液的浓度为5wt%-20wt%；
步骤(3)中，所述蔗糖与铁盐的质量比为0.2-0.4:1；
所述淀粉包括马铃薯淀粉、预胶化淀粉、玉米淀粉中的至少一种；
所述淀粉与铁盐的质量比为0.2-0.4:1；
所述干燥为喷雾干燥。
2.根据权利要求1所述的高磷酸盐结合力的蔗糖氢氧化氧铁的制备方法，其特征在于：
步骤(1)中，所述混合的方式为搅拌，混合的时间为10-30min；
静置的时间为10-30min。
3.根据权利要求1所述的高磷酸盐结合力的蔗糖氢氧化氧铁的制备方法，其特征在于：
步骤(2)中，所述混合的方式为搅拌，混合的时间为10-40min；
静置的时间为1-12h。
4.根据权利要求1所述的高磷酸盐结合力的蔗糖氢氧化氧铁的制备方法，其特征在于：
所述淀粉包括马铃薯淀粉和预胶化淀粉；
所述马铃薯淀粉与铁盐的质量比为0.1-0.2:1；
所述预胶化淀粉与铁盐的质量比为0.1-0.2:1。
5.根据权利要求1所述的高磷酸盐结合力的蔗糖氢氧化氧铁的制备方法，其特征在于：
步骤(3)中，加入蔗糖后的混合方式为搅拌，混合的时间为0.5-2h；
加入淀粉后的混合方式为搅拌，混合的时间为0.5-2h。
6.根据权利要求1-5任一所述的高磷酸盐结合力的蔗糖氢氧化氧铁的制备方法制备的蔗糖氢氧化氧铁。
7.根据权利要求6所述的高磷酸盐结合力蔗糖氢氧化氧铁，其特征在于：
所述高磷酸盐结合力蔗糖氢氧化氧铁中，磷酸盐结合力≥98%。
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