一种制备微粒状医药级羊毛醇的方法

文档序号:1852828 发布日期:2021-11-19 浏览:13次 >En<

阅读说明:本技术 一种制备微粒状医药级羊毛醇的方法 (Method for preparing micro-particle medical grade lanonol ) 是由 单伟达 王丽虹 王子强 刘建刚 钱国平 邵振宝 郭建阳 于 2021-08-19 设计创作,主要内容包括:本发明提供了一种微粒状医药级羊毛醇的生产方法,所述微粒状医药级羊毛醇的粒径为0.2-2mm,所述方法为:将原料加入有机溶剂中完全溶解得到原料液;所述原料包括羊毛醇原料、羊毛甾醇、抗氧化剂;原料液与复合吸附剂搅拌混合吸附,吸附液快速真空蒸馏脱除溶剂,得膏状的医药级羊毛醇粗品;粗品进行三级分子蒸馏,收集二级轻相和三级轻相,混合后作为医药级羊毛醇的造粒前体;造粒前体加热熔融后,经冷却喷雾塔造粒固化成型,喷雾塔底部收集产品,得到微粒状的医药级羊毛醇产品。本发明首次制备了微粒状的医药级羊毛醇,产品质量稳定性高,极大便利了产品后续的运输及使用,满足大规模的医药级羊毛醇产品的生产需求以及市场的质量提升与实际使用需求。(The invention provides a production method of particulate pharmaceutical grade lanolin alcohol, wherein the particle size of the particulate pharmaceutical grade lanolin alcohol is 0.2-2mm, and the method comprises the following steps: adding the raw materials into an organic solvent to be completely dissolved to obtain a raw material solution; the raw materials comprise a lanosterol raw material, lanosterol and an antioxidant; stirring, mixing and adsorbing the raw material liquid and the composite adsorbent, and quickly distilling the adsorption liquid in vacuum to remove the solvent to obtain a pasty pharmaceutical grade lanonol crude product; carrying out three-stage molecular distillation on the crude product, collecting a second-stage light phase and a third-stage light phase, and mixing to obtain a granulation precursor of the pharmaceutical grade lanolin alcohol; and heating and melting the granulation precursor, granulating, solidifying and forming by a cooling spray tower, and collecting a product at the bottom of the spray tower to obtain a medical grade lanonol product in a micro-particle form. The invention prepares the medical grade lanonol in micro-particles for the first time, has high product quality stability, greatly facilitates the subsequent transportation and use of the product, and meets the production requirement of large-scale medical grade lanonol products and the quality improvement and actual use requirements of the market.)

一种制备微粒状医药级羊毛醇的方法

技术领域

本发明属于医药化工领域,主要涉及一种医药级羊毛醇的制备方法,特别涉及一种微粒状的医药级羊毛醇制备方法。

背景技术

羊毛醇主要通过天然的羊毛脂皂化分离羊毛酸后得到,其组成成分包括高级脂肪醇、甾醇、三萜烯醇等。常温下,羊毛醇为淡黄棕色的蜡状物,熔点在40-85℃,平均碳链长度为25,目前被广泛地应用于化妆护理品、医药产品、润滑剂等诸多领域。

医药级羊毛醇产品是羊毛醇产品中的一个重要品类,其在常温下呈淡黄色或淡棕色的硬质膏状羊毛醇产品,具备优异的乳化和润滑性能。相比于常规的日化级及化妆品级羊毛醇产品,医药级羊毛醇产品的低色度、低气味、高保湿等特性更为突出,同时对产品的过氧化值、灰分等指标也有着更为严格的要求,目前主要用于高端的面霜,防晒剂,婴幼儿护肤用品以及各类医药软膏制剂等领域,产品的附加值相对更高。

由于医药级羊毛醇产品中存在高比例的胆固醇(胆固醇含量指标≥30%)和复杂多样的易氧化变色化学基团结构,导致其在后续运输使用过程中易出现氧化变质、色泽变深、胆固醇成块结晶析出、产品均一度差等问题,同时市场上产品通常采用铁制容器或塑料容器灌装的形式进行包装销售,客户在后续的分装运输、销售、使用计量时都存在极大的不便,因而无法完全满足市场客户对医药级羊毛醇的产品质量要求和使用需求。

专利CN109568167s描述了一种制备羊毛醇的方法,但是该技术制备的羊毛醇胆固醇含量偏低(通常胆固醇含量≤10%),熔点偏低,且其采用的布料造粒机设备占地大,降温效率低,产品颗粒易与传送带及其他颗粒黏连结块,产品制造不稳定且效率较低。此外,该方法对产品粒径的调控范围精度不高,且不适用于制造微粒型产品。

发明内容

本发明的目的是提供一种高效的制备微粒状医药级羊毛醇方法,提升产品的质量稳定性,同时快速固化造粒成型,从而满足医药级羊毛醇市场的实际生产和市场需求。

为了实现上述的目的,本发明采用的技术方案是:一种微粒状医药级羊毛醇的生产方法,所述微粒状医药级羊毛醇的粒径为0.2-2mm,所述方法包括如下步骤:

(1)原料复配:将原料加入有机溶剂中,加热充分搅拌混合,使物料完全溶解得到原料液;所述原料包括羊毛醇原料、羊毛甾醇、抗氧化剂;

(2)复合吸附剂吸附:将步骤(1)中的原料液与复合吸附剂搅拌混合吸附,然后进行固液分离;将收集的吸附液送入高真空系统内,快速真空蒸馏脱除溶剂,得膏状的医药级羊毛醇粗品;

(3)分子蒸馏:将步骤(2)中的医药级羊毛脂粗品进行三级分子蒸馏,一级轻相作为副产品收集,取一级重相进入二级分子蒸馏系统内,取二级重相进入三级分子蒸馏系统内,收集二级轻相和三级轻相,混合后作为医药级羊毛醇的造粒前体;

(4)造粒成型:将步骤(3)中的医药级羊毛醇的造粒前体加热熔融后,经冷却喷雾塔造粒固化成型,喷雾塔底部收集产品,得到微粒状的医药级羊毛醇产品。

本发明所述的步骤(1)中羊毛醇原料、羊毛甾醇、抗氧化剂的配料质量比为1:0.01~0.20:0.0001~0.0010,优选为1:0.01~0.1:0.0003~0.0006,更优选1:0.04~0.05:0.0005。

进一步,步骤(1)的原料中可添加一定比例的NF级胆固醇,提高产品的收率,即所述原料为羊毛醇原料、羊毛甾醇、抗氧化剂和NF级胆固醇;

原料中含有NF级胆固醇时,步骤(1)中羊毛醇原料、羊毛甾醇、抗氧化剂、NF级胆固醇的配料质量比为1:0.01~0.20:0.0001~0.0010:0~0.40,其中的0代表无限接近于0但不为0,优选配料质量比为1:0.01~0.1:0.0003~0.0006:0.20~0.40。

所述NF级胆固醇中胆固醇的纯度不低于95%。

所述的羊毛醇原料为日化级羊毛醇、化妆品级羊毛醇中的一种或其混合物,其标准如下表1:

表1

所述医药级羊毛醇的主要指标为:胆固醇含量≥30%,熔点≥56℃,加德纳色度≤10,酸值≤2mg KOH/g,过氧化值≤15meq/kg,羟值范围在120~180mgKOH/g。

申请人研究发现原料复配时加入一定比例的羊毛甾醇,能够有效提升医药级羊毛醇产品的熔点和后续固化造粒成型速度。

进一步地,原料复配的有机溶剂为己烷、庚烷、异辛烷、石油醚中的一种或其混合物,进一步优选的有机溶剂为沸程为60-90℃的石油醚。

所述有机溶剂的体积用量以羊毛醇原料的质量计为15~25L/kg,优选为20L/kg。

所述步骤(1)中,一般加热到50~55℃进行搅拌混合,使物料完全溶解。

所述的抗氧化剂为天然生育酚(VE)、二丁基羟基甲苯(BHT),没食子酸丙酯(PG)、丁基羟基茴香醚(BHA)、特丁基对苯二酚(TBHQ)中的一种或其混合物,优选α-生育酚或二丁基羟基甲苯。抗氧化剂的使用使得医药级羊毛醇在过分子蒸馏温度较高时起到一定的保护作用,降低产品过氧化值,还能在生产、运输、储藏中延缓产品的氧化,提高产品后续稳定性。

本发明所述的步骤(2)中采用复合吸附剂吸附工艺,复合吸附剂的液相吸附能够吸附除去大量带有活性基团的羊毛醇及其他极性的杂质,除去这些易氧化变色的活性醇类分子,提升所制备医药级羊毛醇产品的色度、过氧化值、羟值等产品指标。

进一步,所述的复合吸附剂为α-氧化铝、硅胶、分子筛中的两种或两种以上的混合,使用的吸附剂质量为步骤(1)中原料总质量的0.5%-5%,优选2~3%,吸附温度范围在30℃-50℃,吸附时间为1-3h。

所述的步骤(2)中,真空蒸馏的条件为温度50-60℃,绝对压力为500~1000pa下蒸馏0.5-2小时。

本发明所述的步骤(3)中,所述的一级分子蒸馏的温度在120-160℃,真空压力为10-500Pa,更为优选的蒸馏温度为120-125℃,真空压力为100-200Pa。进一步地,所述的二级分子蒸馏的温度在160-200℃,真空压力为1-200Pa,更为优选的蒸馏温度为160-170℃,真空压力为10-50pa。进一步地,所述的三级分子蒸馏的温度在200-250℃,真空压力为0.1-100Pa,更为优选的蒸馏温度为200-210℃,真空压力为0.1-20Pa。

对于本发明中的分子蒸馏段工艺来说,一方面,提高蒸馏温度在一定程度上提升产品的收率和纯化效果,但同时过高的蒸馏温度易导致甾醇在蒸馏器内的氧化分解和长链脂肪醇的氧化变色;另一方面,在分子蒸馏中维持较低的真空压力能够大幅提升产品的收率,但同时对有色基团、过氧基团等的去除分离效果则会大大下降。因此,在本发明的多级分子蒸馏工艺中,对分子蒸馏温度和真空度等主要工艺参数的协同优化是影响医药级羊毛醇产品生产和质量的关键因素,通过三级分子蒸馏工艺可以得到含有更高熔点、更高胆固醇含量的羊毛醇,从而达到医药级羊毛醇中熔点、胆固醇含量的指标。

进一步地,所述的分子蒸馏中轻相冷凝温度控制在70-100℃,分子蒸馏的刮膜转速控制在20-60rpm;进一步,所述的分子蒸馏中,一级分子蒸馏系统的轻相冷凝温度为70~75℃,刮膜转速30~40rpm;二级分子蒸馏系统的轻相冷凝温度为80~85℃,刮膜转速40~50rpm;三级分子蒸馏系统的轻相冷凝温度为95~100℃,刮膜转速50~60rpm。

将一级轻相和三级重相的副产物混合收集,后续经过加工处理可以制备成日化级或化妆品级羊毛醇产品,进一步提高原料的利用率。

本发明所述步骤(4)中,所述的医药级羊毛醇的造粒前体的加热熔融温度控制在80-100℃,冷却喷雾塔的冷却空气温度控制在0-10℃,喷雾塔内部湿度控制在0-20%,优选5~10%。冷却喷雾塔内部低温低湿的环境能够有效地加速羊毛醇液滴的冷却固化成型,同时防止产品的吸水软化,显著改善塔壁内的积粉积料现象。

进一步,所述冷却喷雾塔中;喷雾压力控制在0.2-0.5Mpa。喷嘴孔径为0.2~0.5mm,喷头转速控制在4000~8000r/min,进料速率控制在35~50mL/min。

进一步地,冷却喷雾塔筒体内壁涂覆有防粘涂层,所述防粘涂层组的成为聚四氟乙烯或聚全氟乙丙烯,且冷却喷雾塔的内壁通过夹套的液态冷媒进行降温冷却,液态冷媒的温度范围为-20~10℃,优选-15~-5℃。在制备过程中,低温的防粘涂层能够有效减少熔融液滴挂壁现象的产生,显著提高粒状产品的收率,且通过调节进料速率、喷雾压力、喷嘴转速及喷嘴孔径等参数能有效控制产品的粒径分布。

综上所述,本发明以羊毛醇、羊毛甾醇为主要的复配原料,在微量抗氧化剂的保护下,通过原料复配、吸附、分子蒸馏、造粒成型等步骤,生产制备出微粒状的医药级羊毛醇产品。相比于现有的技术,该方法的有益效果在于:

(1)首次制备了微粒状的医药级羊毛醇,产品色泽好、气味淡、杂质少,且产品的颗粒均一度、色泽稳定度高,产品的各项指标稳定度高。

(2)相比传统的钢带造粒,冷却喷雾器造粒的设备占地面积小,减少了对场地空间的选择限制,并且,冷却喷雾造粒器通过强制风冷循环作用,不仅能够快速实现羊毛醇的快速固化成型,而且生成的球状颗粒与半球状颗粒相比减小了颗粒间的接触面积,显著降低颗粒间发生黏连的现象,大大提高了产品的合格率和收率;通过调节进料速率、进料压力、喷嘴转速及喷雾孔径等工艺参数能够快速实现产品粒径的调节,满足市场的不同需求。相比传统布料造粒机,产品的颗粒直径在4-10mm,而采用冷却喷雾器造粒,颗粒粒径大大减小,粒径在0.2~2mm,减少了约一个数量级,粒径的减少一方面方便了下游客户的使用包装,计量混合更加精确,同时在使用小粒径产品时融化和溶解速率进一步增强,进一步提升了用户的混合复配效率。

(3)采用复合吸附和三级分子蒸馏的耦合工艺,提高了产品的合格率和产品的使用稳定性,同时以低附加值的日化级羊毛醇为原料生产制备医药级羊毛醇,进一步提高了产品的附加值和竞争力。

综合而言,本发明的制备方法操作简便,工艺条件温和,生产效率高,生产成本低,产品质量稳定性高,极大便利了产品后续的运输及使用,满足大规模的医药级羊毛醇产品的生产需求以及市场的质量提升与实际使用需求。

具体实施方式

下面结合具体实施例对本发明进行进一步描述,但本发明的保护范围并不仅限于此:

实施例1

(1)取1000g日化级羊毛醇(胆固醇含量:7.5%)、40g羊毛甾醇,0.5gα-生育酚溶解于20L的石油醚溶剂(沸程为60-90℃)中,在55℃下加热搅拌,使物料充分溶解,制备成混合原料液。

(2)将制备好的原料液与30g复合吸附剂(活性氧化铝和硅胶,质量比例1:1)混合,在45℃下进行搅拌吸附,吸附时间为1h,固液分离后,将收集的吸附液溶剂快速真空脱除(蒸馏温度:55℃,蒸馏绝对压力:500~600Pa,蒸馏时间:1小时),得到医药级羊毛醇粗品A。

(3)将医药级羊毛醇粗品A送入一级分子蒸馏器,蒸馏温度为120℃,体系压力为100Pa,轻相冷凝温度72℃,刮膜转速40rpm,分别收集一级蒸馏轻相和重相;将一级分子蒸馏重相送入二级分子蒸馏,蒸馏温度170℃,体系压力为50Pa,轻相冷凝温度81℃,刮膜转速40rpm,分别收集二级蒸馏轻相和重相;将二级分子蒸馏重相送入三级分子蒸馏,蒸馏温度215℃,体系压力为20Pa,轻相冷凝温度95℃,刮膜转速60rpm,分别收集三级蒸馏轻相和重相。将收集的二级轻相和三级轻相混合作为医药级羊毛醇的造粒前体。

(4)将上述的造粒前体熔融(熔融温度90℃),输送至冷却喷雾塔顶部的喷嘴,冷却空气的温度为5℃,空气湿度为10%,夹套液态冷媒的温度为-5℃,塔内壁涂覆的防粘涂层组成为聚四氟乙烯,喷嘴压力为0.5Mpa,喷嘴孔径0.2mm,喷头转速8000r/min,进料速率35ml/min,得到微粒状的医药级羊毛醇产品179g,收率为17.2%,产品85%通过50目筛,其余的15%中,10%可通过30目筛,3%可通过20目筛,2%可通过10目筛。主要的理化指标经检测:胆固醇含量为30.5%,熔点67℃,加德纳色度8.9,酸值为0.2mgKOH/g,过氧化值为2.3meq/kg,羟值为141mgKOH/g,产品的质量符合欧洲药典和美国药典的相关指标要求。

实施例2

(1)取1000g日化级羊毛醇(胆固醇含量:7.5%)、40g羊毛甾醇,0.5gα-生育酚溶解于20L的石油醚溶剂中,在55℃下加热搅拌,使物料充分溶解,制备成混合原料液。

(2)将制备好的原料液与30g复合吸附剂(活性氧化铝和分子筛,质量比例1:1)混合,在45℃下进行搅拌吸附,吸附时间为1h,然后进行固液分离,收集吸附液并快速真空蒸发溶剂(蒸馏温度:50℃,蒸馏绝对压力:500~600Pa,蒸馏时间:1小时),得到医药级羊毛醇粗品B。

(3)将医药级羊毛醇粗品B送入一级分子蒸馏器,蒸馏温度为120℃,体系压力为200Pa,轻相冷凝温度70℃,刮膜转速40rpm,分别收集一级蒸馏轻相和重相;将一级分子蒸馏重相送入二级分子蒸馏,蒸馏温度165℃,体系压力为20Pa,轻相冷凝温度80℃,刮膜转速40rpm,分别收集二级蒸馏轻相和重相;将二级分子蒸馏重相送入三级分子蒸馏,蒸馏温度200℃,体系压力为10Pa,轻相冷凝温度95℃,刮膜转速60rpm,分别收集三级蒸馏轻相和重相。将收集的二级轻相和三级轻相混合作为医药级羊毛醇的造粒前体。

(4)将上述的造粒前体熔融(熔融温度90℃),输送至冷却喷雾塔顶部的喷嘴,冷却空气的温度为5℃,空气湿度为10%,夹套液态冷媒的温度为-5℃,塔内壁涂覆的防粘涂层组成为聚四氟乙烯,喷嘴压力为0.4Mpa,喷嘴孔径0.2mm,喷头转速8000r/min,进料速率40ml/min,得到微粒状的医药级羊毛醇产品224g,收率为21.5%,产品85%通过30目筛,其余的15%中,11%可通过20目筛,4%可通过10目筛。主要的理化指标经检测:胆固醇含量为32%,熔点68℃,加德纳色度7.8,酸值为0.3mgKOH/g,过氧化值为2.5meq/kg,羟值为144mgKOH/g,产品的质量符合欧洲药典和美国药典的相关指标要求。相比实施例1,改进分子蒸馏的蒸馏温度和压力后,产品的收率提高,色度下降。

实施例3

(1)取1200g化妆品级羊毛醇(胆固醇含量:9.7%)、20g羊毛甾醇,0.7g二丁基羟基甲苯溶解于20L石油醚溶剂中,在50℃下加热搅拌,使物料充分溶解,制备成原料液。

(2)将复配好的原料液与50g复合吸附剂(分子筛和硅胶,质量比例1:1)混合,在50℃下进行搅拌吸附,吸附时间为1h,然后进行固液分离,将收集的吸附液快速真空蒸发溶剂(蒸馏温度:60℃,蒸馏绝对压力:600~700Pa,蒸馏时间:0.5小时),得到医药级羊毛醇粗品C。

(3)将医药级羊毛醇粗品C送入一级分子蒸馏器,蒸馏温度为120℃,体系压力为100Pa,轻相冷凝温度70℃,刮膜转速40rpm,分别收集一级蒸馏轻相和重相;将一级分子蒸馏重相送入二级分子蒸馏,蒸馏温度165℃,体系压力为10Pa,轻相冷凝温度80℃,刮膜转速40rpm,分别收集二级蒸馏轻相和重相;将二级分子蒸馏重相送入三级分子蒸馏,蒸馏温度200℃,体系压力为1.5Pa,轻相冷凝温度95℃,刮膜转速60rpm,分别收集三级蒸馏轻相和重相,将收集的二级轻相和三级轻相混合作为医药级羊毛醇的造粒前体。

(4)将上述的造粒前体在95℃下熔融呈液态,输送至熔融冷却喷雾塔进行冷却固化造粒。冷却空气的温度为5℃,空气湿度为5%,夹套冷却冷媒的温度为-15℃,塔内壁涂覆的防粘涂层组成为聚四氟乙烯,喷嘴压力为0.2Mpa,喷嘴孔径0.5mm,喷头转速4000r/min,进料速率50ml/min,得到95%通过10目的的微粒状的医药级羊毛醇产品317g,收率为25.90%,主要的理化指标经检测:胆固醇含量为32%,熔点73℃,加德纳色度7.2,酸值为0.3mgKOH/g,过氧化值为1.3meq/kg,羟值为151mgKOH/g,产品的质量符合欧洲药典和美国药典的相关指标要求。

实施例4

(1)取1000g日化级羊毛醇(胆固醇含量:7.5%)、350gNF级胆固醇原料(胆固醇含量:96%)、40g羊毛甾醇,0.5gα-生育酚溶解于20L的石油醚溶剂中,在55℃下加热搅拌,使物料充分溶解,制备成混合原料液。

(2)将制备好的原料液与50g复合吸附剂(活性氧化铝和分子筛,质量比例1:1)混合,在50℃下进行搅拌吸附,吸附时间为1h,然后进行固液分离,收集吸附液并快速真空蒸发溶剂(蒸馏温度:60℃,蒸馏绝对压力:500~600Pa,蒸馏时间:1小时),得到医药级羊毛醇粗品D。

(3)将医药级羊毛醇粗品D送入一级分子蒸馏器,蒸馏温度为120℃,体系压力为150Pa,轻相冷凝温度70℃,刮膜转速40rpm,分别收集一级蒸馏轻相和重相;将一级分子蒸馏重相送入二级分子蒸馏,蒸馏温度170℃,体系压力为30Pa,轻相冷凝温度80℃,刮膜转速40rpm,分别收集二级蒸馏轻相和重相;将二级分子蒸馏重相送入三级分子蒸馏,蒸馏温度200℃,体系压力为10Pa,轻相冷凝温度95℃,刮膜转速60rpm,分别收集三级蒸馏轻相和重相。将收集的二级轻相和三级轻相混合作为医药级羊毛醇的造粒前体。

(4)将上述的造粒前体熔融(熔融温度95℃),输送至冷却喷雾塔顶部的喷嘴,冷却空气的温度为5℃,空气湿度为5%,夹套液态冷媒的温度为-15℃,塔内壁涂覆的防粘涂层组成为聚四氟乙烯,喷嘴压力为0.3Mpa,喷嘴孔径0.4mm,喷头转速6000r/min,进料速率44ml/min,得到微粒状的医药级羊毛醇产品954g,收率为68.6%,产品90%通过20目筛,其余的10%中,7%可通过10目筛,3%可通过8目筛。主要的理化指标经检测:胆固醇含量为31%,熔点68℃,加德纳色度7.8,酸值为0.3mgKOH/g,过氧化值为2.0meq/kg,羟值为145mgKOH/g,产品的质量符合欧洲药典和美国药典的相关指标要求。相比实施例1、2、3,通过添加胆固醇原料后,产品的收率大大提高。

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