羥丙甲纖維素的概況

1、羥丙甲纖維素的概況羥丙甲纖維素的概況 潘盼 目錄 一、結(jié)構(gòu)，用途 二、合成工藝 三、藥用輔料上的應(yīng)用 關(guān)鍵詞：羥丙甲纖維素 ；藥用輔料；應(yīng)用 一、結(jié)構(gòu)，用途 1、外觀：白色或類白色粉末。 2、顆粒度；100目通過(guò)率大于98.5%；80目通過(guò)率100%。特殊規(guī)格的粒徑4060 目。 3、炭化溫度：280-300 羥丙基甲基纖維素 4、視密度：0.25-0.70g/cm(通常在0.5g/cm左右)，比重1.26-1.31。 5、變色溫度：190-200 6、表面張力：2%水溶液為42-56dyn/cm. 7、溶解性能：溶于水及部分溶劑，如適當(dāng)比例的乙醇/水、丙醇/水等。水溶液具 有表面活性。透明性

2、高，性能穩(wěn)定，不同規(guī)格的產(chǎn)品凝膠溫度不同， HPMC具有 熱凝膠性質(zhì)，產(chǎn)品水溶液加熱后形成凝膠析出，冷卻后又溶解，不同規(guī)格的產(chǎn)品 凝膠溫度不同。溶解度隨粘度而變化，粘度愈低，溶解度愈大，不同規(guī)格HPMC 其性能有一定差異，HPMC在水中的溶解不受pH值影響。 8、HPMC隨甲氧基含量減少、凝膠點(diǎn)升高、水溶解度下降，表面活性也下降。 9、HPMC還具有增稠能力，耐鹽性低灰粉、 pH穩(wěn)定性、保 水性、尺寸穩(wěn)定性、優(yōu)良的成膜性、以及廣泛的耐酶性、分散性和粘結(jié)性等特點(diǎn)。 2、用途 建筑工業(yè) 化學(xué)工業(yè) 化妝品業(yè) 食品工業(yè) 醫(yī)藥工業(yè) 器窯行業(yè) 其他行業(yè) 建筑工業(yè) 1、水泥砂漿：提高水泥砂的分散性，大幅度改

3、善砂漿的可塑性和保水性，對(duì)防止 裂紋有效果，可增強(qiáng)水泥強(qiáng)度。 2、瓷磚水泥：提高壓制瓷磚砂漿的可塑性、保水性、提高瓷磚的膠接力，防止粉化。 3、石棉等耐火材料的涂復(fù)：作為懸浮安劑，流動(dòng)性改善劑，還提高對(duì)基底的膠接力。 4、石膏混凝漿料：改善保水性和加工性，提高對(duì)基底的膠粘力。 5、接縫水泥：添加于石膏板用的接縫水泥中，改善流動(dòng)性和保水性。 6、乳膠油灰：改善以樹脂乳膠為基礎(chǔ)油灰的流動(dòng)性和保水性。 7、灰泥：作為代替天然物的漿糊，能改善保水性，提高同基底的膠接力。 8、涂料：作為乳膠涂料的增塑劑，對(duì)改善涂料及膩?zhàn)臃鄣牟僮餍阅芎土鲃?dòng)性的改善 有作用。 9、噴涂涂料：對(duì)防止水泥系或乳膠系噴涂只得料填

4、料下沉和改善流動(dòng)性及噴束圖形 有良好效果。 10、水泥、石膏二次制品：作為水泥石棉系等水硬性物質(zhì)的壓出成型粘結(jié)劑使用， 提高流動(dòng)性，能得到均一的成型品。 11、纖維壁：由于抗酶抗細(xì)菌作用，作為砂壁的粘合劑是有效的。 12、其它：可以利用作稀薄膠泥砂灰漿和泥水工操作人作用的（PC版）的氣泡保持 劑。 化學(xué)工業(yè) 1、氯乙烯、亞乙烯基的聚合：作為聚合時(shí)懸安定劑，分散劑，可 以同乙烯醇（PVA ）羥丙基纖維素（HPC）并用，能控制粒形和粒 子的分布。 2、膠接劑：作為墻紙的膠接劑，代替淀粉通?？梢酝姿嵋蚁┤?膠涂料并用。 3、農(nóng)藥：添加于殺蟲劑，除草劑中，能提高噴射時(shí)的粘附效果。 4、膠乳：提高瀝青

5、乳膠的乳化安定劑，丁苯橡膠（SBR）膠乳的 增稠劑。 5、粘結(jié)劑：作為鉛筆、蠟筆的成型粘合劑。 化妝品業(yè) 1、洗發(fā)劑：提高洗發(fā)劑、洗濯?jiǎng)?、洗凈劑的粘度和氣泡的安?性。 2、牙膏：改善牙膏的流動(dòng)性。 食品工業(yè) 1、柑橘罐頭：防止在保存中由于柑甙分解而泛白變質(zhì)而達(dá)到保 鮮作用。 2、冷食果制品：添加于果子露、冰中等中，使口感更好。 3、調(diào)味汁：作為調(diào)味汁、蕃茄醬的乳化安定劑或增稠劑。 4、冷水涂復(fù)上光：用于冷凍魚貯藏，能防止變色，品質(zhì)降低， 用甲基纖維素或羥丙基甲基纖維素水溶液涂復(fù)上光后，再凍上冰 層。 5、藥片的粘合劑：作為藥片、藥粒的成型粘合劑，粘合“同時(shí)崩 潰性”（服用時(shí)迅速溶化崩潰分散性

6、）良好。 醫(yī)藥工業(yè) 1、包復(fù)：將包復(fù)劑制成有機(jī)溶劑的溶液或者水溶液給藥片，特 別是給制成的顆粒進(jìn)行噴霧包復(fù)。 2、緩下劑：以每天23克，每次12G的投料量，于45天顯出 效果。 3、眼藥：由于甲基纖維素水溶液的滲透壓與眼淚相同，因此對(duì) 眼睛刺激小，添加眼藥中，作為接觸眼球水晶體的潤(rùn)滑劑。 4、膠凍劑：作為膠凍狀外用藥或者軟膏的基料。 5、浸漬藥：作為增稠劑，保水劑。 6、緩控釋制劑：布洛芬，阿司匹林 器窯行業(yè) 1、電子材料：作為陶瓷電密器，鐵酸鹽礬土磁器的壓出成型的 粘合劑，可以同1.2丙二醇并用。 2、釉藥：用作陶瓷器的釉藥及與瓷漆配合，能改善膠接性和加 工性。 3、耐火砂漿：添加于耐火磚砂

7、漿或者澆注型爐材中，能改善可 塑性和保水性。 其他行業(yè) 1、纖維：作為印染料漿糊用于顏料、硼土林染料、鹽基性染料、 紡織用染料，另外，在木棉的波紋加工中，可以同熱硬化樹脂并 用。 2、紙：用于復(fù)寫紙的皮面上膠和耐油加工等方面。 3、皮革：作為最后潤(rùn)滑或者一次性膠接劑使用。 4、水性墨水：添加于水基性墨水、墨汁中，作為增稠劑、成膜 劑。 5、煙草：作為再生煙草的粘合劑。 二、合成工藝 HPMC制造主要由棉絨堿處理、羥丙基化、甲基化棉絨堿處理、羥丙基化、甲基化等三個(gè)反應(yīng)來(lái)完成的。 在近幾年出現(xiàn)的各種技術(shù)方只僅僅集中在完善與改進(jìn)各個(gè)單元操作方面。一 般都用棉絨為原料，用50%的氫氧化鈉水溶液進(jìn)行堿性

8、處理，得到纖維素鈉 鹽，在進(jìn)行羥丙基化和甲基化操作。最近常用的羥丙基化試劑是氧化丙烯氧化丙烯， 而在70年代也有用丙醇作羥丙基化試劑的報(bào)道。甲基化試劑一般都采用氯甲 烷，在早期也有用溴甲烷、硫酸二甲酯的報(bào)道。 評(píng)價(jià)：HPMC性能的指標(biāo)是甲基取代度，醚化效率，聚合度，粘度等指標(biāo)是甲基取代度，醚化效率，聚合度，粘度等。 各種新工藝方法的出現(xiàn)，均是圍繞著改進(jìn)某些工藝路線，提高某些指標(biāo)水平 而進(jìn)行的。 纖維素醚類生產(chǎn)工藝有其共性，即精制棉或木漿經(jīng)液體燒堿浸漬，壓 榨除去多余的堿液，得到堿纖維素，再加入溶劑，醚化劑，在一定溫度、壓 力下進(jìn)行醚化反應(yīng)，反應(yīng)終點(diǎn)以所需醚化度為準(zhǔn)，然后經(jīng)中和洗滌、干燥， 粉碎

9、等得成品。 HPMC的生產(chǎn)采用氯甲烷和環(huán)氧丙烷作為醚化劑， 其化學(xué)反應(yīng)方程是: Rcell - OH+ NaOH+ CH3Cl + CH2OCHCH3 Rcell - O - CH2OHCHCH3 + NaCl + H2O 醚化工藝大體上可分為兩大類，一類是一步醚化法（實(shí)例1） （實(shí)例2，3），即使羥丙基化反應(yīng)和甲基化反應(yīng)同時(shí)進(jìn)行，這是 早期采用的方法，仍然是現(xiàn)在制備HPMC的重要方法。另一類是 分步醚化法（實(shí)例4，5），即將羥丙基化操作和甲基化操作分開 進(jìn)行，這樣得到的產(chǎn)品某些指標(biāo)較好。 實(shí)例1 實(shí)例1：粉末狀棉絨與50%氫氧化鈉水溶液在60時(shí)混合，在反應(yīng) 器壓力為2.2610-4MPa情況

10、下，連續(xù)通入環(huán)氧丙烯。在通過(guò)組 成為52%甲醚，43%氯甲烷與5%環(huán)氧丙烷混合氣體。再次加入 50%氫氧化鈉溶液，并混合之。繼續(xù)通入氯丙烷，在80反映1h。 反應(yīng)產(chǎn)物羥丙基甲基纖維素的甲基取代度為20.2%，羥丙基取代 度為25.4%，不溶物0.05%。在反應(yīng)中，氯甲烷的轉(zhuǎn)化率為 53.8%，環(huán)丙甲烷的轉(zhuǎn)化率為42.6%。 實(shí)例2，3 實(shí)例2：將粉末狀纖維素，50%氫氧化鈉水溶液，氧化丙烯和氯甲 烷依次加入反應(yīng)器，在80保持30min，壓力維持在2.07MPa.反 應(yīng)產(chǎn)物HPMC，具有甲基取代度為27.5%，羥丙基取代度為6.5%， 粘度為14，000Cp(2%水溶液)。 實(shí)例3：將50%氫氧

11、化鈉水溶液噴灑在棉絨上，并加熱到85，加 入氧化丙烯、氯甲烷，繼續(xù)加熱，直到反應(yīng)完全。結(jié)果可得含有 甲基取代度為17.0%，羥丙基取代度為24.8%的羥丙基甲基纖維素。 在反應(yīng)中，甲基轉(zhuǎn)化率為37.8%，氧化丙烯轉(zhuǎn)化率為26.2%。 實(shí)例4，5 實(shí)例4：首先使纖維素粉末與氧化丙烯在氮?dú)饬髦蟹从?h，反應(yīng) 溫度為3060。然后再用氯甲烷處理5h，反應(yīng)溫度為3580。 得到羥丙基取代度為23.5%的羥丙基甲基纖維素。 實(shí)例5：先使堿性纖維素粉末與氧化丙烯在鹵代烴存在時(shí)發(fā)生反 應(yīng)，然后再在氫氧化鈉存在下，與氯甲烷反應(yīng)得到羥丙基甲基纖 維素。該反應(yīng)中，氧化丙烯與氯甲烷的轉(zhuǎn)化率分別是42.6%與 41.

12、0%。 生產(chǎn)HPMC 的關(guān)鍵設(shè)備是反應(yīng)器、干燥器、造粒機(jī)、 粉碎機(jī)等。生產(chǎn)HPMC 的主要原材料是精制棉、氫 氧化鈉、氯甲烷、環(huán)氧丙烷等。消耗定額見(jiàn)下表。 三、藥用輔料上的應(yīng)用 藥物制劑離不開藥用輔料。藥物制劑質(zhì)量的提高，新劑型、 新給藥途徑的出現(xiàn)，往往是建立在新輔料的發(fā)展上。近幾版中國(guó) 藥典收載品種溶出度、釋放度、脆碎度的不斷增加亦是建立在國(guó) 內(nèi)新輔料發(fā)展上。羥丙甲纖維素(HPMC)是目前國(guó)內(nèi)外用量最大 的藥用輔料之一，HPMC因其分子量大小及粘度不同可分別作為: 粘合劑、崩解劑、緩(控)釋制劑、包衣成膜劑等 1。 1 HPMC作為粘合劑、崩解劑用于促進(jìn)藥物溶 出度、釋放度的應(yīng)用 1.1 H

13、PMC直接溶于溶劑中作為粘合劑 低粘度的HPMC在水中溶解形成澄明至乳白色具有粘性的膠 體溶液，可直接作為粘合劑。具體方法是稱取處方量的HPMC粉 加入定量的水中，適當(dāng)攪拌，放置過(guò)夜即可。注意應(yīng)在3d內(nèi)用完， 否則容易染菌。不同濃度的HPMC溶液用于鹽酸乙胺丁醇片的制 粒情況(見(jiàn)表1)。 由表1可見(jiàn)HPMC濃度超過(guò)5%后溶出度反而下降，綜合溶出 度和外觀、可壓性等因素，采用8%濃度最好(由于大多數(shù)輔料均 可引起鹽酸乙胺丁醇片變色，故只用HPMC一種輔料。 1.2 HPMC水溶液與一定濃度的乙醇制成復(fù)合粘合劑 2% HPMC水溶液與55%乙醇溶液混合用于阿莫西林膠囊的 制粒，使阿莫西林膠囊的平均

14、溶出度從不加HPMC的38%上升至 90%。方法是制粒時(shí)先加55%乙醇溶液攪拌潤(rùn)濕后再加2% HPMC 水溶液攪拌成軟材 1.3 HPMC溶漲后與不同濃度的淀粉漿制成復(fù)合粘合劑 具體方法是稱取處方量的HPMC粉加入定量的水中使成8% 左右，適當(dāng)攪拌，放置過(guò)夜。把淀粉混懸于水中后加入處方量的 HPMC溶液攪拌加沸水沖漿即可 2。使用本復(fù)合粘合劑的產(chǎn) 品(見(jiàn)表2)。 2 HPMC用于提高藥物顆粒的可壓性和促進(jìn)藥 物的崩解 2.1潤(rùn)腸果子糖片因顆粒較脆，粘合力差，常出現(xiàn)缺角和隱揭， 不但脆碎度不合格，崩解度也常常不合格。用1% HPMC+ 55%乙 醇混合制粒，即可解決以上問(wèn)題。 2.2枸櫞酸噴托維

15、林片由于原料的性質(zhì)問(wèn)題壓片時(shí)易粘沖，在粘 合劑中加1% HPMC，制出的顆粒既緊，粘合力又好，壓出的片 光亮，無(wú)粘沖，且崩解度大幅下降。 3 HPMC作為包衣成膜劑的應(yīng)用 HPMC作為水溶性包衣材料具有以下特點(diǎn):溶液粘度適中溶液粘度適中;包包 衣工藝簡(jiǎn)便衣工藝簡(jiǎn)便;成膜性成膜性好好，能能保持片的形狀、字跡保持片的形狀、字跡;可防潮可防潮;能著色、能著色、 矯味矯味。 3.1 HPMC作為隔離層用于紅霉素腸溶片的生產(chǎn) 紅霉素腸溶片1995版藥典改為測(cè)溶出度，限度為75% ，2000 版藥典又改為釋放度，限度為85%。用丙烯酸樹脂號(hào)直接包制 腸熔衣片，釋放度存在衰減趨勢(shì)，包制1個(gè)月后即發(fā)現(xiàn)釋放度不

16、 合格，數(shù)據(jù)(見(jiàn)表3)。 考慮到紅霉素pH為8.0 10.5，丙烯酸樹脂號(hào)pH為4.0 6.0。兩者易發(fā)生作用從而使丙烯酸樹脂號(hào)改性致使釋放度下降， 用2% HPMC適量包制隔離層后再包制丙烯酸樹脂號(hào)，結(jié)果(見(jiàn) 表4) 由表4可見(jiàn)HPMC作為隔離層阻斷了紅霉素、硬脂酸鎂等堿 性物質(zhì)對(duì)丙烯酸樹脂號(hào)的作用，使紅霉素腸溶片的遠(yuǎn)期質(zhì)量得 到了保證。 3.2 HPMC直接用于所制薄膜衣 HPMC用于包制氫溴酸高烏甲素片和去脂舒片。成品質(zhì)地硬， 外觀亮澤、光滑，不易吸潮。 包衣處方為: 2% 3% HPMC50%乙醇溶液，滑石粉，鈦白 粉，聚山梨酯-80，蓖麻油，丙二醇等 3。以上配方按一定順 序混懸后經(jīng)膠體磨研磨乳白色溶液，用普通糖衣鍋內(nèi)加擋條，控 制一定的鍋速、空壓、溫度和噴液速度，即可獲得滿意結(jié)果。 4 小結(jié) HPMC作為粘合劑可降低藥物的接觸角，使藥物易于潤(rùn)濕， 且本身吸