CN1587056A

CN1587056A - 高纯度药用碳酸钙及其制造方法

Info

Publication number: CN1587056A
Application number: CN 200410052673
Authority: CN
Inventors: 胡志彤
Original assignee: 胡志彤
Current assignee: Shanghai NuoCheng Pharmaceutical Co., Ltd.
Priority date: 2004-07-09
Filing date: 2004-07-09
Publication date: 2005-03-02
Anticipated expiration: 2024-07-09
Also published as: CN100418885C

Abstract

本发明涉及一种高纯度药用碳酸钙及其制造方法。该方法是采用在GMP(国家食品药品监督管理局颁布的药品生产质量管理规范)条件下生产的高纯度的食品级天然碳酸钙和高纯度的沉淀碳酸钙为原料，两者按一定的比例均匀混合、灭菌而成。混合后的高纯药用碳酸钙兼有两种原料的CaCO₃含量高，杂质含量低的优点，并且具有颗粒度和堆积密度可调节的特点。用此法生产的高纯碳酸钙适合于用作药品、食品和化妆品的原料。

Description

高纯度药用碳酸钙及其制造方法

技术领域

本发明涉及无机盐工业技术领域，尤其涉及高纯度药用碳酸钙及其制造方法。

背景技术

碳酸钙(CaCO₃)因其资源丰富、含钙量高(40％)和价廉，是目前应用最多的药用和食用的钙源。随着药用和食用碳酸钙质量标准的不断提高CP2000(中国药典)，USP26(美国药典)，EP2002(欧洲药典)，BP2002(英国药典)，QB1413-91(中国的企业标准)，GB1898-1996(中国国家标准)，特别国际市场对药品、食品中的杂质限量要求越来越高。传统的碳酸钙生产工艺(炭化法)生产的产品(PCC)中，铅、砷、铁、汞等杂质含量难以达到新的标准，颗粒度不便于调节。一般的研磨碳酸钙(天然碳酸钙GCC)中，镁、硅等杂质含量较高，难以除去。所以单独一种合成的或天然的碳酸钙均难以达到高纯度的符合新的药用和食用的标准。

用不同的技术可以生产出不同的碳酸钙产品，在《碳酸钙的生产与应用》(胡志彤主编，2001年4月出版)一书中全面介绍了各种碳酸钙的生产工艺。高纯度的药用碳酸钙的生产技术主要有化学合成法、炭化法、天然生物碳酸钙、天然矿物碳酸钙等法。

在《高纯碳酸钙的合成及其对PTCR电性能的影响》(电子元件与材料1999年第4期，全学军等)，《立方形碳酸钙的制备研究》(无机盐工业1998年第6期，郑岚等)，《立方形碳酸钙的制造》(日本特许公开5-221634)，《球形碳酸钙的制造方法》(日本特许公开6-16417)等文献和专利中均介绍了用合成法，炭化法生产高纯度碳酸钙(PCC)的方法，有的是研究报告，在除去某些杂质方面有深入地探讨。有的报道了生产技术，但是未见成品的质量描述。

在《生产食用或药用级矿物盐产品的工艺》(美国专利US6,509,496，B12003.1.21.)中，在世界上最大的碳酸钙生产企业OMYA公司在欧洲和美国的两家企业的产品介绍中，都介绍了天然碳酸钙(GCC)用于药用原料，并通过了美国的FDA(美国食品药品监督管理局)的审查，产品质量达到了USP的标准。但是在国内还没有用天然碳酸钙作为药用原料的。

发明内容

本发明的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种杂质含量低、细度可调的高纯度药用碳酸钙及其制造方法。

本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：

一种高纯度药用碳酸钙，其特征在于，该高纯度药用碳酸钙是由高纯度食品级天然碳酸钙GCC经粉碎分级加工后的微细天然碳酸钙粉FGCC和高纯度化学反应法生成的沉淀碳酸钙PCC按一定比例均匀混合而成，所述的混合重量比例为FGCC∶PCC＝X∶Y，其中20＜X＜100，0＜Y＜80。

所述的微细天然碳酸钙粉FGCC的CaCO₃的含量在98.5％以上，性状和杂质限量符合CP2000(中国药典)，USP26(美国药典)，EP2002(欧洲药典)，BP2002(英国药典)和药用碳酸钙试行标准YBH05812004的所有指标。

所述的微细天然碳酸钙粉FGCC的细度为400～1500目，堆积密度为1.0～1.7g/ml。

所述的沉淀碳酸钙PCC的CaCO₃的含量在98.5％以上，性状和杂质限量符合CP2000，USP26，EP2002，BP2002和药用碳酸钙试行标准YBH05812004的所有指标。

所述的沉淀碳酸钙PCC的细度为200～400目，堆积密度为0.4～1.0g/ml。

一种高纯度药用碳酸钙的制造方法，其特征在于，该方法采用了高纯度的微细天然矿物碳酸钙粉FGCC与高纯度的沉淀碳酸钙PCC为原料，将两种原料按一定比例均匀混合灭菌后，得到高质量的符合药用级和食用级质量标准的高纯度药用碳酸钙；

所述的微细天然矿物碳酸钙粉FGCC由干法粉碎分级工序制得，原料为食品级的天然矿物碳酸钙GCC，细度为400～600目，经粉碎分级，得到不同细度级别400～1500目的天然碳酸钙微细粉体；

所述的高纯度沉淀碳酸钙PCC为化学合成法或炭化法制得的产品；

所述的FGCC与PCC中间品按一定的比例混合，该混合重量比例为FGCC∶PCC＝X∶Y其中20＜X＜100，0＜Y＜80；

所述的灭菌温度120～150℃，灭菌时间20～50分钟；

所述的食品级天然碳酸钙GCC、微细天然碳酸钙粉FGCC和沉淀碳酸钙PCC的加工在符合GMP(国家食品药品监督管理局颁布的药品生产质量管理规范)要求的30-10万级别洁净区内进行。

所述的化学合成法生产沉淀碳酸钙PCC的工艺为：含钙离子的化合物包括选自氧化钙CaO、氯化钙CaCl₂、硝酸钙Ca(NO₃)₂、氢氧化钙Ca(OH)₂等，经除杂质处理后，与经过除杂的含碳酸根离子的化合物包括选自碳酸钠Na₂CO₃、碳酸氢钠NaHCO₃、碳酸铵(NH₄)₂CO₃、碳酸氢铵NH₄HCO₃等，在反应锅内，在20～90℃的反应温度下，搅拌15～50分钟，可得到PCC沉淀，生成的沉淀碳酸钙PCC经过洗涤、离心脱水、干燥、筛分、混合灭菌步骤得到高纯度沉淀碳酸钙PCC产品。

所述化学合成法生产高纯碳酸钙的关键工艺是除去原料中的杂质，该杂质包括铁Fe，铅Pb，砷As，钡Ba，镁Mg，汞Hg，这些元素分别pH8～14条件下能形成沉淀，生成的沉淀经多次过滤和活性炭吸附除去，除去杂质后的原料进行合成反应，得到高纯度的沉淀碳酸钙产品。

所述的炭化法生产沉淀碳酸钙PCC的工艺为：由石灰窑或二氧化碳源产生的二氧化碳气体CO₂，通入经过除杂的氢氧化钙溶液，该氢氧化钙溶液pH10～14，在空气和二氧化碳气的搅拌下，15～70℃，在炭化塔内完成炭化反应，生成碳酸钙沉淀PCC；生成的沉淀碳酸钙PCC经过洗涤、离心脱水、干燥、筛分、混合灭菌等步骤得到高纯度PCC产品。

所述的炭化法生产高纯碳酸钙的关键工艺是除杂质，除杂质的方法为选择较纯的氧化钙原料，加水消化成氢氧化钙后，用旋液分离器将杂质沉淀除去，然后通入二氧化碳气体，产生高纯度的沉淀碳酸钙产品。

本发明由于采用了以上技术方案，因此可制得高纯度的碳酸钙产品，CaCO₃的含量可达到99％以上，铅，砷可达到3ppm以下，汞可达到0.3ppm以下，铁，镁等元素的含量也比单独用化学法生产的产品有明显的降低。完全达到了新颁布的药用碳酸钙的试行标准YBH05812004，某些指标超过了中国药典(CP2000)，美国药典(USP26)，欧洲药典(EP2002)，英国药典(BP2002)的标准。为药用碳酸钙提供了更优质的原料。

用本发明技术生产的高纯度碳酸钙的理化指标完全符合甚至超过中国药典、美国和欧洲药典的部分指标，下表是四种标准的比较表。

本发明产品的质量标准与中国药典、美国药典、欧洲药典比较表

序号	项目	中国CP2000标准	美国USP26标准	欧洲EP2002标准	本品质量标准
序号	项目	中国CP2000标准	美国USP26标准	欧洲EP2002标准	本品质量标准	1	酸中不溶物 (％)	≤0.2	≤0.2	≤0.2	≤0.2
2	干燥失重 (％)	≤1.0	≤2.0	≤2.0	≤0.5	1	酸中不溶物 (％)	≤0.2	≤0.2	≤0.2	≤0.2
2	干燥失重 (％)	≤1.0	≤2.0	≤2.0	≤0.5	3	钡盐 (％)	无绿色火焰	无绿色火焰	符合规定	无绿色火焰
4	镁盐及碱金属盐(％)	≤1.0	≤1.0	≤1.5	≤1.0	3	钡盐 (％)	无绿色火焰	无绿色火焰	符合规定	无绿色火焰
4	镁盐及碱金属盐(％)	≤1.0	≤1.0	≤1.5	≤1.0	5	铁盐 (％)	≤0.04	≤0.1	≤0.02	≤0.02
6	重金属 (％)	≤0.003	≤0.002	≤0.002	≤0.002	5	铁盐 (％)	≤0.04	≤0.1	≤0.02	≤0.02
6	重金属 (％)	≤0.003	≤0.002	≤0.002	≤0.002	7	砷盐 (％)	≤0.0004	≤0.0003	≤0.0004	≤0.0002
8	氟化物 (％)	--------	≤0.005	--------	≤0.003	7	砷盐 (％)	≤0.0004	≤0.0003	≤0.0004	≤0.0002
8	氟化物 (％)	--------	≤0.005	--------	≤0.003	9	铅 (％)	--------	≤0.0003	--------	≤0.0003
10	汞 (％)	--------	≤0.00005	--------	≤0.00003	9	铅 (％)	--------	≤0.0003	--------	≤0.0003
10	汞 (％)	--------	≤0.00005	--------	≤0.00003	11	硫酸盐 (％)	--------	--------	≤0.25	≤0.25
12	磷酸盐 (％)	--------	--------	--------	≤0.02	11	硫酸盐 (％)	--------	--------	≤0.25	≤0.25
12	磷酸盐 (％)	--------	--------	--------	≤0.02	13	铜 (％)	--------	--------	--------	≤0.001
14	锰 (％)	--------	--------	--------	≤0.01	13	铜 (％)	--------	--------	--------	≤0.001
14	锰 (％)	--------	--------	--------	≤0.01	15	紧密度 (g/ml)	--------	--------	--------	0.4-1.7
16	CaCO₃含量 (％)	≥98.5	98.5-100.5	98.5-100.5	≥99.0	15	紧密度 (g/ml)	--------	--------	--------	0.4-1.7

按本发明的方法制得的高纯度药用碳酸钙与其它文献专利中采用的技术相比，

具有以下优越性：

1.本发明采用的工艺易于工业化生产。

2.产品质量高。

(1)CaCO₃含量高，99％以上，高于CP2000，USP26，EP2002等的标准；

(2)对人体有害的杂质元素含量极低，在ppm和ppb数量级上，部分指标超过了CP2000(中国药典)，USP26(美国药典)，EP2002(欧洲药典)等的标准，食用和药用更安全；例如铅含量可达到3ppm以下，甚至可达到0.3ppm的程度，砷可达到2ppm以下，甚至0.3ppm的程度，目前国内外都很少有有害元素含量如此低的碳酸钙产品。

(3)平均粒径(d0.5)在4.0～30.0μm内，堆积密度在0.4～1.7g/ml范围均可通过FGCC和PCC的配方比例和中间品的细度来调节，适合于不同制药企业不同用途的要求。这一优势在国内外碳酸钙原料药中是先例。

附图说明

图1为本发明实施例1产品的颗粒度分布图(马尔文法)；

图2为本发明实施例2产品的颗粒度分布图(马尔文法)；

图3为本发明实施例3产品的颗粒度分布图(马尔文法)；

图4为本发明实施例4产品的颗粒度分布图(马尔文法)；

图5为本发明实施例5产品的颗粒度分布图(马尔文法)。

具体实施方式

本发明采用高纯度的微细天然矿物碳酸钙粉(FGCC)与高纯度的沉淀碳酸钙(PCC)为原料，将两种原料按一定比例均匀混合灭菌后，得到高质量的符合药用级和食用级质量标准的高纯度碳酸钙。

实施例1

一种高纯度药用碳酸钙的制造方法：按下列配方准确称取200kg 600目的FGCC，倒入混合灭菌机的料斗中，由提升管道输入混合机中。按下列配方准确称取800kg由合成法生产的200目的PCC，倒入混合灭菌机的料斗中，由提升管道输入混合机中。两种中间品在旋转型混合机中，120～130℃下，40分钟混合灭菌处理，冷却至40～60℃后，放入筛分机中，过筛后通过除铁器除铁，得到成品。

此例中的800kg合成PCC是由1.3吨CaCl₂经适量水溶解后，用碱调节pH由8升到14，多次沉淀，过滤和活性炭脱色，除去杂质。除杂后的溶液与1.5吨经活性炭除杂的NH₄HCO₃溶液在反应釜内，30～34℃下搅拌30分钟，沉淀充分生成后，放入离心机，脱水除去母液，用5～6吨水洗涤沉淀，沉淀脱水后在150℃的烘房内干燥8小时，制得PCC中间品。

此例中所用的水均为药用纯化水。此例中的关键工序，合成、离心脱水、洗涤、干燥、混合灭菌，筛分均在符合GMP(国家食品药品监督管理局颁布的药用生产质量管理规范)条件的洁净区内进行。

本实施例制得的高纯度药用碳酸钙的颗粒度分布：

d0.1 7.701μm

d0.5 17.405μm

d0.9 34.163μm。

CaCO₃含量：99.12％。

铅：＜0.0003％

砷：＜0.0002％

汞：＜0.00003％

堆积密度(紧)：0.50～0.75g/ml。

本实施例1产品的颗粒度分布图(马尔文法)如图1所示。

实施例2

一种高纯度药用碳酸钙的制造方法：按下列配方准确称取200kg 600目的FGCC，300kg 400目的FGCC倒入混合灭菌机的料斗中，由提升管道输入混合机中。按下列配方准确称取500kg合成法生产的320目的PCC，倒入混合灭菌机的料斗中，由提升管道输入混合机中。三种中间品在旋转型混合机中，140～150℃下，20分钟混合灭菌处理，冷却至40～60℃后，放入筛分机中，过筛后通过除铁器除铁，得到成品。

此例中的500kg 320目PCC是由合成法制得的，1.2吨Ca(NO₃)₂经适量水溶解后，用碱调节pH到14，将生成的沉淀经粗滤，精滤除去，加入活性炭脱色，得到的纯净溶液与700kg食品级Na₂CO₃的水溶液在反应釜内，20～30℃下搅拌30分钟，沉淀充分生成后，放入离心机，脱水除去母液，用5～6吨水洗涤沉淀，沉淀脱水后在150℃的烘房内干燥8小时，制得PCC中间品。

本实施例制得的高纯度药用碳酸钙的颗粒度分布：

d0.1 1.349μm

d0.5 5.561μm

d0.9 16.018μm。

CaCO₃含量：99.23％

铅：＜0.0003％

砷：＜0.0002％

汞：＜0.00003％

堆积密度(紧)1.05～1.25g/ml。

本实施例2产品的颗粒度分布图(马尔文法)如图2所示。

实施例3

一种高纯度药用碳酸钙的制造方法：按下列配方准确称取500kg 600目的FGCC，100kg 1500目的FGCC倒入混合灭菌机的料斗中，由提升管道输入混合机中。按下列配方准确称取400kg 320目的PCC，倒入混合灭菌机的料斗中，由提升管道输入混合机中。三种中间品在旋转型混合机中，140～150℃下，20分钟混合灭菌处理，冷却至40～60℃后，放入筛分机中，过筛后通过除铁器除铁，得到成品。

此例中的400kg 1500目FGCC是由600目食品级GCC在粉碎分级机中由控制粉碎机的电流大小将较粗颗粒磨成较细的微粉，达到1500目的微细粉末被布袋收集，得到1500目的FGCC中间品。粗于1500目的颗粒返回进料口，再次被粉碎。

此例中的320目PCC是由炭化法制得的，精选优质的CaO，以适量水溶解后，所得的Ca(OH)₂溶液经过多次悬液分离除杂质，纯净的Ca(OH)₂溶液输入炭化塔。将含有12～28％ CO₂的空气通入炭化塔，以40-100转/分的速度搅拌，待放热反应温度达到70℃，检验pH到8时，强制冷却到20℃以下，放入离心机，脱水后，滤饼在130℃干燥10小时，得PCC中间品。

本实施例制得的高纯度药用碳酸钙的颗粒度分布：

d0.1 1.422μm

d0.5 7.466μm

d0.9 20.375μm。

CaCO₃含量：99.28％

铅：＜0.0003％

砷：＜0.0002％

汞：＜0.00003％。

堆积密度(紧)0.75～1.15g/ml。

本实施例3产品的颗粒度分布图(马尔文法)如图3所示。

实施例4

一种高纯度药用碳酸钙的制造方法：按下列配方准确称取400kg 400目的FGCC，350kg 800目的FGCC，100kg 1000目的FGCC倒入混合灭菌机的料斗中，由提升管道输入混合机中。按下列配方准确称取150kg 250目的PCC，倒入混合灭菌机的料斗中，由提升管道输入混合机中。四种中间品在旋转型混合机中，140～150℃下，20分钟混合灭菌处理，冷却至40～60℃后，放入筛分机中，过筛后通过除铁器除铁，得到成品。

此例中的800目和1000目的FGCC是由600目食品级GCC在粉碎分级机中由控制粉碎机的电流大小将较粗颗粒磨成较细的微粉，收集不同细度的FGCC。

此例中的250目PCC是由合成法制得的，250kgCaCl₂经适量水溶解后，用碱调节pH由8升到14，多次沉淀，过滤和活性炭脱色，除去杂质。除杂后的溶液与300吨经活性炭除杂的NH₄HCO₃溶液在反应釜内，20～25℃下搅拌20～30分钟，沉淀充分生成后，放入离心机，脱水除去母液，用水洗涤沉淀，沉淀脱水后在150℃的烘房内干燥8小时，制得PCC中间品。

本实施例制得的高纯度药用碳酸钙的颗粒度分布：

d0.1 1.517μm

d0.5 6.932μm

d0.9 17.234μm。

CaCO₃含量：99.19％

铅：＜0.0003％

砷：＜0.0002％

汞：＜0.00003％

堆积密度(紧)1.15～1.45g/ml。

本实施例4产品的颗粒度分布图(马尔文法)如图4所示。

实施例5

一种高纯度药用碳酸钙的制造方法：按下列配方准确称取40kg 400目的FGCC，560kg 600目的FGCC，400kg 1000目的FGCC倒入混合灭菌机的料斗中，由提升管道输入混合机中。三种中间品在旋转型混合机中，140～150℃下，20分钟混合灭菌处理，冷却至40～60℃后，放入筛分机中，过筛后通过除铁器除铁，得到成品。

此例中的1000目的FGCC是由600目食品级GCC在粉碎分级机中由控制粉碎机的电流大小将较粗颗粒磨成较细的微粉，达到1000目的微细粉末被布袋收集，得到1000目的FGCC中间品。粗于1000目的颗粒返回进料口，再次被粉碎。

本实施例制得的高纯度药用碳酸钙的颗粒度分布：

d0.1 1.687μm

d0.5 8.968μm

d0.9 20.645μm。

CaCO₃含量：99.35％

铅：＜0.0003％

砷：＜0.0002％

汞：＜0.00003％

堆积密度(紧)1.25～1.55g/ml。

本实施例5产品的颗粒度分布图(马尔文法)如图5所示。

Claims

1.一种高纯度药用碳酸钙，其特征在于，该高纯度药用碳酸钙是由高纯度食品级天然碳酸钙GCC经粉碎分级加工后的微细天然碳酸钙粉FGCC和高纯度化学反应法生成的沉淀碳酸钙PCC按一定比例均匀混合而成，所述的混合重量比例为FGCC∶PCC＝X∶Y，其中20＜X＜100，0＜Y＜80。

2.根据权利要求1所述的高纯度药用碳酸钙，其特征在于，所述的微细天然碳酸钙粉FGCC的CaCO₃的含量在98.5％以上，性状和杂质限量符合CP2000(中国药典)，USP26(美国药典)，EP2002(欧洲药典)，BP2002(英国药典)，和药用碳酸钙试行标准YBH05812004的所有指标。

3.根据权利要求1所述的高纯度药用碳酸钙，其特征在于，所述的微细天然碳酸钙粉FGCC的细度为400～1500目，堆积密度为1.0～1.7g/ml。

4.根据权利要求1所述的高纯度药用碳酸钙，其特征在于，所述的沉淀碳酸钙PCC的CaCO₃的含量在98.5％以上，性状和杂质限量符合CP2000，USP26，EP2002，BP2002和药用碳酸钙试行标准YBH05812004的所有指标。

5.根据权利要求1所述的高纯度药用碳酸钙，其特征在于，所述的沉淀碳酸钙PCC的细度为200～400目，堆积密度为0.4～1.0g/ml。

6.一种高纯度药用碳酸钙的制造方法，其特征在于，该方法采用了高纯度的微细天然矿物碳酸钙粉FGCC与高纯度的沉淀碳酸钙PCC为原料，将两种原料按一定比例均匀混合灭菌后，得到高质量的符合药用级和食用级质量标准的高纯度碳酸钙；

所述的FGCC与PCC中间品按一定的比例混合，该混合重量比例为FGCC∶PCC＝X∶Y，其中20＜X＜100，0＜Y＜80；

所述的灭菌温度120～150℃，灭菌时间20～50分钟；

所述的食品级天然碳酸钙GCC、微细天然碳酸钙粉FGCC和沉淀碳酸钙PCC的加工在符合GMP(国家食品药品监督管理局颁布的药品生产质量管理规范)要求的30万级别洁净区内进行。

7.根据权利要求6所述的一种高纯度药用碳酸钙的制造方法，其特征在于，所述的化学合成法生产沉淀碳酸钙PCC的工艺为：含钙离子的化合物包括选自氧化钙CaO、氯化钙CaCl₂、硝酸钙Ca(NO₃)₂、氢氧化钙Ca(OH)₂，经除杂质处理后，与经过除杂的含碳酸根离子的化合物包括选自碳酸钠Na₂CO₃、碳酸氢钠NaHCO₃、碳酸铵(NH₄)₂CO₃、碳酸氢铵NH₄HCO₃，在反应锅内，在20～90℃的反应温度下，搅拌15～50分钟，可得到PCC沉淀；生成的沉淀碳酸钙PCC经过洗涤、离心脱水、干燥、筛分、混合灭菌步骤得到高纯度沉淀碳酸钙PCC产品。

8.根据权利要求7所述的一种高纯度药用碳酸钙的制造方法，其特征在于，所述化学合成法生产高纯碳酸钙的关键工艺是除去原料中的杂质，该杂质包括铁Fe，铅Pb，砷As，钡Ba，镁Mg，汞Hg，这些元素分别pH8～14条件下能形成沉淀，生成的沉淀经多次过滤和活性炭吸附除去，除去杂质后的原料进行合成反应，得到高纯度的沉淀碳酸钙产品。

9.根据权利要求6所述的一种高纯度药用碳酸钙的制造方法，其特征在于，所述的炭化法生产沉淀碳酸钙PCC的工艺为：由石灰窑或二氧化碳源产生的二氧化碳气体CO₂，通入经过除杂的氢氧化钙溶液，该氢氧化钙溶液pH10～14，在空气和二氧化碳气的搅拌下，15～70℃，在炭化塔内完成炭化反应，生成碳酸钙沉淀PCC；生成的沉淀碳酸钙PCC经过洗涤、离心脱水、干燥、筛分、混合灭菌步骤得到高纯度PCC产品。

10.根据权利要求9所述的一种高纯度药用碳酸钙的制造方法，其特征在于，所述的炭化法生产高纯碳酸钙的关键工艺是除杂质，除杂质的方法为选择较纯的氧化钙原料，加水消化成氢氧化钙后，用旋液分离器将杂质沉淀除去，然后通入二氧化碳气体，产生高纯度的沉淀碳酸钙产品。