一种西地碘的制备方法

文档序号:431203 发布日期:2021-12-24 浏览:56次 >En<

阅读说明:本技术 一种西地碘的制备方法 (Preparation method of cydiodine ) 是由 何元龙 于 2021-11-02 设计创作,主要内容包括:本发明公开一种西地碘的制备方法,包括质量为m的聚维酮碘和质量为n的β-环糊精,所述聚维酮碘中含碘分子的质量为,所述=,本发明碘源使用的是聚维酮碘,而不使用溶剂溶解碘,因为聚维酮碘不含有碘化钾,所以降低了西地碘的成本,节约了原料,减少了西地碘中的杂质;本发明不使用乙醇等危险溶剂,也不会在制备过程中产生具有危险性的溶液;本发明使用聚维酮碘与β-环糊精溶液状态下即可完成包被,所以安全性得到有力保障;利用β-环糊精竞争性获取聚维酮碘中碘分子,β-环糊精包被竞争力较强,将聚维酮中的碘离子完全包被,形成更稳定的西地碘,利用该工艺获得的碘收率达到99%以上;成本更为低廉。(The invention discloses a preparation method of cydiodine, which comprises povidone iodine with mass m and beta-cyclodextrin with mass n, wherein iodine molecules in the povidone iodine have the mass Said =)

一种西地碘的制备方法

技术领域

本发明涉及西地碘的制备技术领域,具体地说,涉及一种经济效益高,制备更安全并且不含钾离子的西地碘的制备方法。

背景技术

西地碘是常见的消毒剂,西地碘在临床中常用于口腔含片、粘膜消毒等使用。其中我国最典型的产品是用于治疗口腔感染性炎症的“华素片”;另外在2019年我国农业部还审批通过了“西地碘粉”消毒剂三类新兽药。该新兽药可用于临床鸡舍、猪舍以及各种养殖环境的消毒,市场需求量较大。西地碘的发展史上,最早出现在日本,1976年日本批准了3种西地碘制备工艺。直到1991年中华人民共和国才获得首个西地碘制备工艺的专利权,我国在西地碘的研发与生产中起步较晚。

虽然西地碘制备工艺发展了较长时间,但是现有西地碘制备工艺的研发与生产中仍然存在诸多问题。例如,西地碘是一种碘分子的β-环糊精包被制剂,该产品是由β-环糊精将单分子状态的碘包被而得到的,因此该产品又称“碘分子胶囊”。目前国内外西地碘制备工艺虽多,但是现有的制备方法均通过碘化钾作为助溶剂,将碘溶解在乙醇溶液中,然后与β-环糊精溶液混合得到西地碘。上述制备西地碘的方法,存以下技术问题。

第一,使用碘化钾作为助溶剂,因此得到的西地碘制品中含有大量钾离子和碘离子,由于钾离子与碘离子并不能用于杀菌与消毒,相当于增加了杂质。其次,碘化钾价格较高,碘化钾作为助溶剂明显增加了西地碘的制造成本;最终得到的西地碘中引入大量钾离子,钾离子影响动物的心率,对人或动物具有潜在的危害性。第二,现有的西地碘制备工艺中用乙醇或乙醇溶液溶解碘分子,然后再进行包被,其中,乙醇易挥发、易燃易爆,操作过程中极易发生火灾或爆炸;碘溶解于乙醇后,具有较强的腐蚀作用,对制备西地碘的设施、设备、人员等危害性较强,对生产工艺要求较高。第三,现有的制备工艺均是在碘的易溶溶剂中混合β-环糊精进行包被,这会形成碘分子被包被和溶解的动态平衡状态,所以部分碘分子也存在包被结合不紧密的情况,在西地碘烘干时部分碘挥发,碘的收率较低,此时又提高了西地碘制的造成本。

以上这三个问题一直困扰着世界上研究西地碘的工作人员。以至于 “西地碘粉”消毒剂生产成本较高,难以实现规模化生产。

发明内容

本发明的目的在于克服上述传统技术的不足之处,针对现有技术的不足,本发明利用β-环糊精和聚维酮碘溶液混合时,β-环糊精可以竞争性将聚维酮络合的碘分子包被起来,此工艺制备得到的西地碘稳定性远高于现有西地碘的制备工艺,碘的回收率更高,并且包被过程安全、无害,且不需要任何助溶剂。。

为解决上述问题,本发明所采用的技术方案是:一种西地碘的制备方法,包括质量为m的聚维酮碘和质量为n的β-环糊精,所述聚维酮碘中含碘分子的质量为,所述=

作为上述技术方案的一种改进:所述聚维酮碘为聚维酮碘固体粉末,所述β-环糊精为β-环糊精固体粉末。

作为上述技术方案的一种改进:所述聚维酮碘固体粉末与β-环糊精固体粉末均匀混合形成固体混合粉末,向固体混合粉末中倒入水,形成混合溶液,所述混合溶液的质量为,所述6×(m+n)≤≤50×(m+n),对混合溶液加温,加热温度不超过100℃。

作为上述技术方案的一种改进:所述聚维酮碘为聚维酮碘溶液,所述β-环糊精为β-环糊精固体粉末。

作为上述技术方案的一种改进:所述β-环糊精固体粉末倒入聚维酮碘溶液中,并且形成第一固液混合浆,向第一固液混合浆中倒入水形成混合溶液,所述混合溶液的质量为,所述6×(m+n)≤≤50×(m+n),对混合溶液加温,加热温度不超过100℃。

作为上述技术方案的一种改进:所述聚维酮碘为聚维酮碘固体粉末,所述β-环糊精为β-环糊精溶液。

作为上述技术方案的一种改进:所述聚维酮碘固体粉末倒入β-环糊精溶液中,并且形成第二固液混合浆,向第二固液混合浆中倒入水形成混合溶液,所述混合溶液的质量为,所述6×(m+n)≤≤50×(m+n),对混合溶液加温,加热温度不超过100℃。

作为上述技术方案的一种改进:所述聚维酮碘为聚维酮碘溶液,所述β-环糊精为β-环糊精溶液。

作为上述技术方案的一种改进:所述聚维酮碘溶液与β-环糊精溶液混合,并且形成浓缩液,向浓缩液中倒入水形成混合溶液,所述混合溶液的质量为,所述6×(m+n)≤≤50×(m+n),对混合溶液加温,加热温度不超过100℃。

作为上述技术方案的一种改进:对所述混合溶液搅拌后冷却、静置0.5h-12h待所述混合溶液颜色由黑棕色溶液转变为棕黄色混悬液直至底部产生沉淀、上清液澄清;冷却到室温后取底部沉淀物自然干燥或在0-70℃内烘干得到西地碘粉末。

由于采用了上述技术方案,与现有技术相比,本技术方案有如下优点:1、本发明碘源使用的是聚维酮碘,而不使用溶剂溶解碘,因为聚维酮碘不含有碘化钾,所以降低了西地碘的成本,节约了原料,减少了西地碘中的杂质。

2、本发明不使用乙醇等危险溶剂,也不会在制备过程中产生具有危险性的溶液。本发明使用聚维酮碘与β-环糊精溶液状态下即可完成包被,所以安全性得到有力保障。

3、本发明是利用β-环糊精竞争性获取聚维酮碘中碘分子,β-环糊精包被竞争力较强,将聚维酮中的碘离子完全包被,形成更稳定的西地碘,利用该工艺获得的碘收率达到99%以上。

4、成本更为低廉。本专利方法使用β-环糊精和聚维酮碘两种物质或溶液直接混合即可得到西地碘,所以工艺简单。另外反应后的上清液为聚维酮溶液,通过浓缩和喷雾干燥后即可回收聚维酮循环使用,对环境污染少。

具体实施方式

实施例1:

一种西地碘的制备方法,该技术方案根本目的就是利用β-环糊精将碘分子包被,制得西地碘,又因为碘分子难溶于乙醇,现有技术中通常利用碘化钾作为助溶剂,虽然解决了碘溶解于乙醇的问题,但是同样将大量游离的碘离子和钾离子引入到了最终形成的西地碘中,制备得到的西地碘纯度降低,其次,钾离子影响动物的心率,对动物的生命安全造成危害,由于碘化钾价格高昂,明显的提高了西地碘的制造成本,碘溶于乙醇形成强腐蚀性产物,乙醇易挥发、易燃易爆,操作过程中极易发生火灾或爆炸,从而导致安全性能降低。为了解决上述问题,申请人通过研究后发现,β-环糊精和聚维酮碘溶液混合时,β-环糊精可以竞争性将聚维酮络合的碘分子包被起来,形成的西地碘稳定性和纯度远高于现有的制备工艺,碘的回收率更高,并且包被过程安全无害,且不用任何助溶剂,生产成本明显降低。

其中聚维酮与碘结合,形成聚维酮碘,聚维酮起到载体和助溶的作用,由于聚维酮碘中是元素碘和聚合物载体相结合而成的疏松复合物,聚维酮碘是一种由表面活性剂与碘络合而成的不稳定络合物,其中有80~90%的结合碘可解聚成游离碘,因此一定质量的聚维酮碘中碘分子的质量并不是确定不变的,所以在该技术方案中取聚维酮碘的质量并不能决定其中碘分子的质量。聚维酮碘中碘分子的质量还需要通过实验测得,本实施例中通常采用将聚维酮碘溶于乙醇中形成聚维酮碘醇溶液,利用紫外分光光度法测定聚维酮碘醇溶液中碘的含量。测量根据为,聚维酮碘醇溶液中碘的吸收峰357.5nm波长处测定碘的含量,聚维酮碘醇溶液中碘在8~18μg/mL浓度范围内线性关系良好(r=0.9996),碘的回收率为(99.62±1.18)%。该方法测量简便、准确性高、重现性好,只需从样品中随机抽取即可得到聚维酮碘中含碘量的多少。

本实施例中,取53.66gβ-环糊精并且添加300ml水,加热到85℃溶解,形成β-环糊精。再称取碘分子含量6%的聚维酮碘固体粉末200g溶解1700ml中,形成聚维酮碘溶液,然后再将两种溶液混合并不断搅拌、自然冷却,直至溶液由黑棕色溶液转变为棕黄色混悬液且静置后即可发生沉淀,得到上清液澄清为止。根据实验可知6%的聚维酮碘固体粉末200g中的碘分子质量与53.66gβ-环糊精形成的水溶液中,碘分子与β-环糊精的定量为摩尔比为1∶1,两种物质在水溶液状态下进行包被制备成西地碘。根据β-环糊精与碘分子的包被情况可知,聚维酮碘中碘分子质量与β-环糊精之间存在一定的比例关系。申请人通过反复试验得到,当聚维酮碘中含碘分子的质量为的时候,质量为n的β-环糊精可以将聚维酮碘中碘分子完全包被,其中=,只有满足上述比例关系才能保证聚维酮碘中碘分子被完全包被,并且不会引入杂质。所以根据聚维酮碘中碘分子的质量推导得到β-环糊精的质量。

由于聚维酮碘固体粉末中的碘分子需要在溶液中才能被β-环糊精包被,所以需要对混合后的聚维酮碘固体粉末和β-环糊精固体粉末完全溶解在水中,根据聚维酮碘与β-环糊精的溶解率可知,只有最终形成的混合溶液质量不小于聚维酮碘质量和β-环糊精质量和的六倍的时候才可以完全溶解,因此可以知道倒入水的最少份量。本实施例根据该比例关系可知,当聚维酮碘溶液与β-环糊精溶液中分别加入1700ml水和300ml水的时候,满足了混合溶液质量不小于聚维酮碘质量和β-环糊精质量和的六倍的关系,因此将本实施例中的聚维酮碘溶液与β-环糊精溶液混合后无需再次加入水。

将聚维酮碘溶液与β-环糊精溶液混合并不断搅拌、自然冷却,直至溶液由黑棕色溶液转变为棕黄色混悬液且静置0.5h后即可发生沉淀、上清液澄清为止。全部沉淀后,取沉淀物自然烘干至松散粉末即得到西地碘固体粉末。

效果对比:

按照农业部2018年第51号公告《西地碘粉兽药产品质量标准》,分别对本专利实施实例1(编号A)、专利ZL200810014514.7(编号B)和1991年专利(公开号CN 1049099A)(编号C)等三个制备工艺所得产品进行碘离子、有效碘和碘的收率进行比较。

检验结果如下:

编号 碘离子含量 有效碘含量 碘收率
A 0.07% 17.68% 99.11%
B 1.32% 17.75% 92.62%
C 5.41% 18.15% 90.55%

实验结果表明:实施例1所采用方法得产品碘离子含量最低,微量碘离子可能是碘原料不纯导致;同时碘收率也最高,这应该与β-环糊精与聚维酮竞争性结合有关。三种方法中编号C中碘含量最高,可能与工艺中使用碘超量有关,但是其碘离子高且收率最低。综上所述,A编号中碘离子含量、有效碘含量最低,碘收率最高,充分表明了该实施例中的西地碘制备工艺得到的西地碘杂质少,效果更好,安全性更高。

实施例2:

实施例1中的制备方法是将聚维酮碘溶液与β-环糊精溶液混合后得到混合溶液,该制备方法是生物化学中常用的混合方法,该方法具有混合较为均匀,反应时间短的优点。但是该方法需要将其中一种溶液倒入另一种溶液中,若溶液体积较大的时候,溶液之间混合的难度加大,因此在大批量工业生产中实现难度较大。本实施例为了克服上述问题,因此采用了将聚维酮碘固体粉末与β-环糊精粉末均匀混合,然后向混合后的固体粉末中注水的方法。

本实施例中,称取碘分子含量10%的聚维酮碘固体粉末253.8g,根据实验可知碘分子质与113.5gβ-环糊精固体粉末混合均匀,根据β-环糊精与碘分子的包被情况可知,聚维酮碘中碘分子质量与β-环糊精之间存在一定的比例关系。申请人通过反复试验得到,当聚维酮碘中含碘分子的质量为的时候,质量为n的β-环糊精可以将聚维酮碘中碘分子完全包被,其中=,只有满足上述比例关系才能保证聚维酮碘中碘分子完全包被,并且不会引入杂质。所以当取聚维酮碘固体粉末为253.8g的时候,β-环糊精固体粉末的质量为113.5g。

由于聚维酮碘固体粉末中的碘分子需要在溶液中才能被β-环糊精包被,所以需要对混合后的聚维酮碘固体粉末和β-环糊精固体粉末完全溶解在水中,根据聚维酮碘与β-环糊精的溶解率可知,当最终形成的混合溶液质量不小于聚维酮碘质量和β-环糊精质量和的六倍的时候才可以完全溶解,因此可以知道倒入水的质量。本实施例根据该比例关系向固体混合粉末中添加水5000ml,在100℃下缓慢加热直至全部溶解。由于聚维酮碘与β-环糊精均为固体粉末,固体混合粉末完全溶解在水中的难度较大,因此在100℃的情况下帮助固体混合粉末溶解,由聚维酮碘与β-环糊精的化学性能可知,温度越高,溶解率越高,但是温度升高,碘分子的挥发性加大,碘分子挥发过大对西地碘的产量造成影响,因此申请人通过反复试验后选择了温度不超过100℃,既要缩短聚维酮碘固体粉末与β-环糊精固体粉末的溶解时间,又要避免碘分子挥发。

停止加热,并不断搅拌直至自然冷却,并且待溶液由黑棕色转变为棕黄色混悬液,且静置12h后待棕色混悬液发生沉淀、上清液澄清为止。冷却到室温后,自然干燥成松散粉状即得到西地碘粉末。

实施例3

由于聚维酮碘固体粉末与β-环糊精固体粉末即使混合均匀,当向固体混合粉末中注水的过程中一旦注水过程中搅拌不均匀,β-环糊精将碘分子包被后,部分固体混合粉末被包裹在内部,难以溶解在水中,对西地碘的成型有影响。

本实施例称取含碘分子5%的聚维酮碘固体粉末253.8g,并且将聚维酮碘溶解在3000ml水中形成聚维酮碘溶液,然后向聚维酮碘溶液中添加56.75g的β-环糊精固体粉末,并且在80℃条件下加热混合溶液,不断进行搅拌,待β-环糊精固体粉末全部溶解后,溶液由黑棕色溶液转变为棕黄色混悬液,且静置8h后发生沉淀、上清液澄清为止。全部沉淀后,取沉淀物60℃烘干至松散粉末即得。

实施例4

实施例3是向聚维酮碘溶液中添加β-环糊精固体粉末,避免向聚维酮碘固体粉末和β-环糊精固体粉末中注水导致聚维酮碘固体粉末和β-环糊精固体粉末溶解不完全的情况。因此可知同样可以向β-环糊精溶液中加入聚维酮碘固体粉末。

一种西地碘的新型制备技术,其是由聚维酮碘和β环糊精制备而成。称取125g的β-环糊精固体粉末用2800ml水缓慢加热至40摄氏度溶解;再称取含碘分子10%的聚维酮碘固体粉末279.51g,然后向β-环糊精溶液中缓慢添加聚维酮碘固体粉末并不断搅拌溶解,直至溶液由黑棕色转变为棕黄色混悬液且静置后即可发生沉淀、上清液澄清为止。冷却至室温后,取沉淀物在50℃的时候烘干至松散粉末得到西地碘粉末。

由于西地碘成型还需要最终的烘干,烘干过程中还会伴随有碘的挥发,影响西地碘的产量,所以制备过程中尽量控制水的用量,节约后续烘干时间,节约能源。在实施例1中将聚维酮碘溶液与β-环糊精溶液混合后,由于两种溶液中水的总质量已经满足了最低要求,因此并没有向浓缩液中注水。其中实施例3和4所形成的第一固液混合浆和第二固液混合浆种水的质量也满足了最低质量要求,因此也没有再向内部注水。

以上对本发明的具体实施例进行了详细描述,所述内容为本发明的最佳实施方式,不能被用于限定本发明的保护范围。对于本领域技术人员而言,任何对该发明进行的等同修改和替代也都在本发明所要保护的范畴之中。

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