生产高稳定性聚维酮碘的络合系统及络合方法

摘要

本发明提出一种生产高稳定性聚维酮碘的络合系统和络合方法，络合系统包括带夹套回转式反应釜、真空上料机、破碎机、振动筛、包装机和热水循环控制系统；真空上料机位于带夹套回转式反应釜的上方，带夹套回转式反应釜的夹套连接所述热水循环控制系统，所述带夹套回转式反应釜底部设置有出料口，顺序连接所述破碎机、振动筛和包装机。络合方法包括步骤：以聚乙烯吡咯烷酮K30和碘作为原料，并添加助剂，加入到反应釜中，开启搅拌；控制反应温度，升温速度控制在0.5～8℃/h，分阶段升温至48～85℃。采用本发明提出的固相聚维酮碘络合工艺，精确控制不同反应阶段的升温速率和反应温度。得到的产物有效碘大于10.7％，损失率小于5.5％，稳定性高。

权利要求

1.一种生产高稳定性聚维酮碘的络合方法，其特征在于，采用生产高稳定性聚维酮碘的络合系统进行生产，所述络合系统包括带夹套回转式反应釜、真空上料机、破碎机、振动筛、包装机和热水循环控制系统；

所述真空上料机位于带夹套回转式反应釜的上方，所述带夹套回转式反应釜的夹套连接所述热水循环控制系统，所述带夹套回转式反应釜底部设置有出料口，出料口顺序连接所述破碎机、振动筛、和包装机；

所述络合系统还包括蒸汽发生器，所述蒸汽发生器连接有蒸汽喷射口，所述蒸汽喷射口位于带夹套回转式反应釜内；

所述热水循环控制系统包括热水储槽，所述热水储槽内设置有用蒸汽加热的升温元件和用循环水降温的降温元件；

所述生产高稳定性聚维酮碘的络合方法，包括步骤：

(1)以聚乙烯吡咯烷酮K30和碘作为原料，并加一定比例的助剂，原料中，聚乙烯吡咯烷酮K30的重量比为88～83％，碘重量比为12～17％；

(2)聚乙烯吡咯烷酮K30、碘和助剂加入到反应釜中，开启搅拌；

(3)用热水循环控制系统分阶段控制反应温度和升温速率，反应温度控制在48～85℃，升温速度控制在0.5～8℃/h。

2.根据权利要求1所述的生产高稳定性聚维酮碘的络合方法，其特征在于，所述聚乙烯吡咯烷酮K30为聚乙烯吡咯烷酮K30聚合液经过干燥得到的固体，含水率为3～6％。

3.根据权利要求1所述的生产高稳定性聚维酮碘的络合方法，其特征在于，以聚乙烯吡咯烷酮K30的重量计，向原料中加入0.02～0.1％助剂，所述助剂为氢氧化钠、碳酸氢钠、乙醇钠、氢氧化钾、碳酸氢钾中的一种或多种。

4.根据权利要求1所述的生产高稳定性聚维酮碘的络合方法，其特征在于，聚乙烯吡咯烷酮K30原料含水率≤3％时，开启蒸汽发生器，补充蒸汽，以聚乙烯吡咯烷酮K30的重量计，向原料中加入1～3％的水蒸气。

5.根据权利要求1所述的生产高稳定性聚维酮碘的络合方法，其特征在于，对于总重为

500～800kg的原料，搅拌的速度为5转/分。

6.根据权利要求1～5任一项所述的生产高稳定性聚维酮碘的络合方法，其特征在于，所述步骤(3)中，升温至48～62℃，保温2小时，再升温至80～85℃，保温2小时。

7.根据权利要求1～5任一项所述的生产高稳定性聚维酮碘的络合方法，其特征在于，从常温升温至48～50℃，升温速率为4～6℃/小时，从48～50℃升温至58～62℃，升温速率为0.5～2℃/小时，从58～62℃升温至80～85℃，升温速率为4～6℃/小时。

说明书

生产高稳定性聚维酮碘的络合系统及络合方法

技术领域

[0001] 本发明属于医用制品领域，具体涉及一种含有乙烯吡咯烷酮的聚合物的生产方法。

背景技术

[0002] 聚维酮碘(简称PVP-I)是一种优良的抗菌药物，能杀灭多种革兰氏阳性及阴性细菌、芽孢、真菌、大肠杆菌、痢疾杆菌、包皮杆菌、类炭疽杆菌、白色念珠菌、石膏样毛癣菌、鞭毛虫、衣原体等，近年来在制药市场需求量成倍增加。复方聚维酮碘无毒副作用，对粘膜皮肤具有保护功能，在消毒方面的应用将逐步替代酒精，这样聚维酮碘的市场容量有质的飞跃。随着社会的发展，人们生活水平的提高，对健康也越来越看重，聚维酮碘的无毒性和无刺激性广泛用于食品和制药行业。

[0003] 目前，聚维酮碘的络合方法主要有两种，其工艺为：

[0004] (1)溶剂(溶液)法络合：聚乙烯吡咯烷酮K30与碘在有机溶剂中，于一定温度下反应，然后除去溶剂得到固体聚维酮碘；

[0005] (2)固体法络合：是将聚乙烯吡咯烷酮和碘加入带夹套回转反应器中，在一定温度下，以一定的转速旋转混合物料，经过一段时间研磨络合反应后成为均匀的、可自由流动的棕色粉末。固体法比溶剂法更简便，制得的产品有效碘含量高，成本低。

[0006] 其技术难点在于：溶剂(溶液)法络合工艺路线较长，设备投资大，需要大量的有机溶剂，溶剂回收耗能大，造成环境污染，后处理时间长，且碘的利用率较低。固相法络合虽然工艺路线短，操作简便、安全，没有溶剂参加反应，产品杂质少，但反应温度较高、时间较长，且易引起聚乙烯吡咯烷酮降解，使聚乙烯吡咯烷酮络合能力下降，有效碘含量降低，聚维酮碘水溶液中的有效碘损失率增大，稳定性下降。

[0007] 聚维酮碘的杀菌作用主要取决于聚维酮碘中的有效碘含量，药典有效碘的范围是9～12％，而一般要求大于10.5％以上。聚维酮碘粉末有效碘损失率不大，常温下保存三年有效碘损失≤0.5％，但聚维酮碘水溶液有效碘的损失率相对较高，快速测定聚维酮碘水溶液有效碘的损失率的方法，是将聚维酮碘10％水溶液在80℃时恒温16个小时，测定聚维酮碘的有效碘的损失率，它是衡量聚维酮碘质量稳定的一个重要指标，该损失率≤6％的产品才达到高稳定性产品的要求。

发明内容

[0008] 针对本领域存在的不足之处，本发明的第一个目的是提出了一种生产高稳定性聚维酮碘的络合系统。

[0009] 本发明的第二个目的是提出一种生产高稳定性聚维酮碘的络合方法。

[0010] 本发明的第三个目的是提出所述制备方法得到的产物。

[0011] 实现本发明上述目的的技术方案为：

[0012] 一种生产高稳定性聚维酮碘的络合系统，包括带夹套回转式反应釜、真空上料机、破碎机、振动筛、包装机和热水循环控制系统；

[0013] 所述真空上料机位于带夹套回转式反应釜的上方，所述带夹套回转式反应釜的夹套连接所述热水循环控制系统，所述带夹套回转式反应釜底部设置有出料口，出料口顺序连接所述破碎机、振动筛、和包装机。

[0014] 优选地，所述络合系统包括蒸汽发生器，所述蒸汽发生器连接有蒸汽喷射口，所述蒸汽喷射口位于带夹套回转式反应釜内。按生产需要，蒸汽发生器通常连接纯水管道，用纯水生产纯蒸汽。

[0015] 所述热水循环控制系统包括热水储槽，所述热水储槽内设置有用蒸汽加热的升温元件和用循环水降温的降温元件。所述热水循环控制系统可实现对反应温度的精确控制。

[0016] 一种生产高稳定性聚维酮碘的络合方法，包括步骤：

[0017] (1)采用中盐红四方取得专利的方法生产的聚乙烯吡咯烷酮K30作为原料，原料中聚乙烯吡咯烷酮K30的重量比为88～83％，碘重量比为12～17％；

[0018] (2)用真空上料机将聚乙烯吡咯烷酮K30、碘和助剂加入到反应釜中，开启搅拌，[0019] (3)用热水循环控制系统分阶段控制反应温度和升温速率，反应温度控制在48～85℃，升温速度控制在0.5～8℃/h。

[0020] 其中，所述聚乙烯吡咯烷酮K30为聚乙烯吡咯烷酮K30聚合液经过干燥得到的固体，含水率为3～6％，若含水率≤3％，则开启蒸汽发生器，补充蒸汽。

[0021] 本发明的一种优选技术方案为：以聚乙烯吡咯烷酮K30的重量计，向原料中加入0.02～0.1％的一种碱或盐或多种碱和盐的混合物作为助剂，所述助剂为碱和/或盐，选自氢氧化钠、碳酸氢钠、乙醇钠、氢氧化钾、碳酸氢钾中的一种或多种。

[0022] 助剂的作用是增加聚乙烯吡咯烷酮络合能力，提高聚维酮碘的有效碘含量。

[0023] 本发明的另一优选技术方案为：聚乙烯吡咯烷酮K30原料含水率≤3％时，开启蒸汽发生器，补充蒸汽；以聚乙烯吡咯烷酮K30的重量计，向原料中加入1～3％的水蒸气。

[0024] 水蒸气的作用是增加聚乙烯吡咯烷酮K30的水含量，从而提高其络合能力，提高聚维酮碘的有效碘含量。

[0025] 本发明优选以水蒸汽方式喷入，如果加入的水汽化不好，蒸汽带冷凝水，产品会结块，影响品质。

[0026] 其中，对于总重为500～800kg的原料，搅拌的速度为5转/分。

[0027] 优选地，所述步骤(3)中，升温至58～62℃，保温2小时，再升温至80～85℃，保温2小时。

[0028] 更优选地，从常温升温至48～50℃，升温速率为4～6℃/小时，从48～50℃升温至58～62℃，升温速率为0.5～2℃/小时，从58～62℃升温至80～85℃，升温速率为4～6℃/小时。

[0029] 本发明所述的络合方法制得的聚维酮碘。

[0030] 本发明的有益效果在于：

[0031] (1)碘用量少，经济效益明显；

[0032] (2)采用真空上料机，方便操作；

[0033] (3)采用热水循环控制系统，精确控制反应温度，降低水溶液有效碘的损失率；

[0034] (4)采用蒸汽发生器，可调节物料的水含量；

[0035] (5)采用热水作为加热源，在低温下进行反应，可降低能源消耗，提高有效碘的含量；

[0036] (6)反应时间短，可提高反应效率和生产率；

[0037] (7)聚维酮碘的有效碘高，水溶液有效碘损失率低。

[0038] 采用本发明提出的固相聚维酮碘络合工艺，精确控制不同反应阶段的升温速率和反应温度。反应温度在48～62℃之间时，升温速率控制在0.5～2℃/时，最终温度不超过85℃，反应时间小于24小时，有效碘大于10.7％，10％水溶液在80℃恒温16个小时，有效碘损失小于5.5％，稳定性高。

附图说明

[0039] 图1是本发明生产高稳定性聚维酮碘的络合系统结构图。

[0040] 图中，1、带夹套回转式反应釜 2、蒸汽发生器，3、真空上料机，4、热水储槽，5、破碎机 6、振动筛，7、包装机，8、原料桶，9、成品桶，10、热水循环泵；11、热水进口 12、热水出口，13、蒸汽进口 14、蒸汽出口，15、纯水进口，16、纯蒸汽管路，17循环水进口 18、循环水出口。

具体实施方式

[0041] 下面结合附图和实施例，对本发明的具体实施方式做进一步详细描述。以下实施例用于说明本发明，但不用来限制本发明的范围。

[0042] 实施例1

[0043] 参见图1，一种生产高稳定性聚维酮碘的络合系统，包括带夹套回转式反应釜1、蒸汽发生器2、真空上料机3、热水循环控制系统、破碎机5、振动筛6、包装机7。

[0044] 所述带热水夹套回转式反应釜设置上料口、纯蒸汽进口，热水夹套连接有热水进口11和热水出口12。

[0045] 原料桶8连接反应釜的上料口。所述真空上料机3连接于反应釜的上料口管路上。

[0046] 所述带夹套回转式反应釜1的出料口连接破碎机5进口，振动筛6进口连接破碎机出口，包装机7进口连接振动筛出口，成品存入成品桶9。

[0047] 所述蒸汽发生器2设置有纯水进口15，该蒸汽发生器通过纯蒸汽管路16连接有蒸汽喷射口，所述蒸汽喷射口位于带夹套回转式反应釜1内，位于反应物料的上方。

[0048] 带夹套回转式反应釜1的夹套热水进出口连接热水循环控制系统。所述热水循环控制系统包括热水储槽4、热水循环泵10；热水储槽4内部的升温元件连接有蒸汽进口13和蒸汽出口14；降温元件连接有循环水进口17和循环水出口18，用蒸汽和循环水控制热水温度的升降。

[0049] 实施例2

[0050] 采用实施例1的系统，生产高稳定性聚维酮碘的步骤为：

[0051] (1)采用中盐红四方用专利(公布号CN103044596A)方法生产的聚乙烯吡咯烷酮K30聚合液加入干燥塔进行干燥，干燥时控制水分4～5％；

[0052] (2)根据原料配比，称取600公斤聚乙烯吡咯烷酮K30，90公斤碘；

[0053] (3)连接真空上料机，将称好的聚乙烯吡咯烷酮K30和碘加入聚维酮碘带夹套回转式反应釜中；

[0054] (4)将上料口与真空上料机脱开，关上料阀，启动反应釜，控制转速5转/分，在常温下混合2小时；

[0055] (5)启动热水循环系统，通入热水储槽升温元件的蒸汽，将反应釜升温到50℃，控制升温速率5℃/时；

[0056] (6)继续将反应釜升温到60℃，控制升温速率1℃/时；

[0057] (7)将反应釜在60℃恒温2小时；

[0058] (8)继续反应釜升温到80℃，控制升温速率5℃/时；

[0059] (9)将反应釜在80℃恒温2小时；

[0060] (10)关热水储槽加热元件蒸汽，开热水储槽降温元件循环水，将反应釜降温至40℃，打开出阀，取样分析；

[0061] (11)合格后，将物料放入破碎机或直接加入振动筛；

[0062] (12)过筛后，进行包装；

[0063] 实施例3

[0064] (1)原料的含水率为2.8％，操作同实施例2的步骤(1)；

[0065] (2)加纯水12公斤，将其雾化成蒸汽加入原料中，以增加聚乙烯基吡咯烷酮K30原料的水含量；

[0066] 步骤(2)至(12)操作同实施例1。

[0067] 本操作中加入水蒸气，以提高其络合能力，增加产品有效碘含量。

[0068] 如汽化效果不好，从产品的外观看，有部分产品结块。

[0069] 实施例4

[0070] (1)操作同实施例2的步骤(1)；

[0071] (2)根据原料配比，称取600公斤聚乙烯吡咯烷酮K30，90公斤碘，0.2公斤碳酸氢钠。

[0072] 步骤(3)至(12)操作同实施例2。

[0073] 本操作中加入助剂，以提高其络合能力，增加产品有效碘含量。

[0074] 实施例5

[0075] (1)采用市售的聚乙烯吡咯烷酮K30，水分4～5％；

[0076] 步骤(2)至(12)操作同实施例2。

[0077] 实施例6

[0078] 步骤(1)至(4)操作同实施例2。

[0079] (5)用热水，将反应釜从常温直接升温到80℃，控制升温速率5℃/时；

[0080] 步骤(9)至(12)操作同实施例2。

[0081] 实施例7

[0082] 步骤(1)至(7)操作同实施例2。

[0083] (8)用热水将反应釜升温到85℃，控制升温速率5℃/时；

[0084] (9)用热水将反应釜恒温为85℃，保持2小时；

[0085] 步骤(10)至(12)操作同实施例2。

[0086] 产品检测

[0087] 聚维酮碘水溶液有效碘的损失率快速测定方法，是先将聚维酮碘配成质量含量为10％的水溶液，测定有效碘；再将该10％水溶液放在80℃的水浴槽内恒温16个小时后，测定有效碘，通过下面公式计算聚维酮碘水溶液有效碘的损失率：

[0088] 聚维酮碘水溶液有效碘的损失率％＝{(初始10％水溶液有效碘-80℃恒温16个小时后10％水溶液有效碘)/初始10％水溶液有效碘}*100％

[0089] 表1：聚维酮碘质量标准

[0090]1 外观 棕色无定型粉末
2 有效碘％ 9.0～12.0
3 游离碘％≤ 6.6
4 灼烧残渣％≤ 0.1
5 重金属ppm≤ 20
6 含氮量％≤ 9.5～11.5
7 砷ppm≤ 1.5
8 干燥失重％≤ 8.0

[0091] 注：产品质量指标符合美国药典USP36、欧洲标准EP8.0及中国药典2015标准。

[0092] 将本发明各实施例生产的聚维酮碘有效碘10％水溶液稳定性检测后，对比如下表1：

[0093] 表2：数据对比

[0094]实施例 有效碘％ 10％水溶液损失率％
实施例2 10.74 5.41
实施例3 10.95 5.28
实施例4 10.88 5.22
实施例5 9.82 7.27
实施例6 10.55 6.45
实施例7 10.86 6.83

[0095] 说明：损失率越小，产品稳定性越好。

[0096] 从上述数据对比来看，增加水分和一些助剂，对聚维酮碘的有效碘含量和10％水溶液有效碘的稳定性有所提高，但影响不大，因标准中聚维酮K30原料水分指标为≤5％，添加水蒸汽时如雾化效果不好，易使产品结块，添加一些助剂对产品微量指标(灼烧残渣)有一定影响，原料的聚维酮K30聚合工艺对聚维酮碘的有效碘和10％水溶液稳定性影响最大，升温速率对有效碘和10％水溶液稳定性也有很大影响，尤其是48～62℃之间，升温速率要慢。最终温度升高至85℃，虽可提高一些聚维酮碘的有效碘，但却使10％水溶液稳定性下降。

[0097] 以上的实施例仅仅是对本发明的优选实施方式进行描述，并非对本发明的范围进行限定，在不脱离本发明设计精神的前提下，本领域普通工程技术人员对本发明的技术方案作出的各种变型和改进，均应落入本发明的权利要求书确定的保护范围内。