吉林省方圆认证集团有限公司 马 哲 李雪晶 张于平
微晶纤维素制备
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微晶纤维素为纯棉纤维经水解制得的白色或类白色粉末,无臭无味,不溶于水、稀酸和一般溶剂。微晶纤维素在药用辅料方面用途广泛,可直接用于干粉压片制造,还可用作药物赋形剂、流动性助剂、填充物、崩解剂、抗黏剂、吸附剂、胶囊稀释剂等。 我国年需求药用微晶纤维素在20 000 t以上,并以每年10% ~ 15%的速度增长。已成为现代制药行业中必不可少的优良药用辅料。
1.制备原理。微晶纤维素是一种纯净的纤维素解聚产物,主要成分为以 B–1,4葡糖苷基结合的直链式多糖类(多糖聚合度小于4 000个葡萄糖分子)。在一般的植物纤维素中,微晶纤维素约占70%,其余的为无定形纤维素,经酸水解除去后,即留下微小、耐酸的结晶纤维素。
2.工艺操作过程。采用酸水解技术生产微晶纤维素,在40%的棉浆柏中加入盐酸酸化、达到极限聚合度后,经中和、脱液、干燥等操作步骤可得成品。工艺流程如下:首先,称取一定量的棉浆粕,切断粗粉,溶于水中,配成40%的淀粉乳;其次,加入5%的盐酸溶液酸化并升温至90 ℃,1 h后,反应结束;最后,用水洗涤2次后,经脱液、干燥等操作步骤,至物料含水量达到10%以下后出料、粉碎,得到成品,经检验合格后包装即可。
影响微晶纤维素制备的因素很多,有关研究表明,HC1的用量、水解浓度、水解时间、水解温度作用等因素的影响较大。故选这4个因素作为研究对象,具体因素水平见表1、试验具体结果见表2。
表1 影响微晶纤维素制备的因素水平因素(以100 g棉浆粕计)
表2 反应正交实验及试验结果L9 (34)
通过正交试验及对平均收率、平均粒度的检测分析,笔者对最佳反应条件和不同因素对反应的影响程度进行了分析。
(1)产品收率极差分析。分析结果见表3。
表3 产品收率极差分析
由表3可知,对产品收率影响作用的大小依次为为水解时间 >HC1用量>HC1的水解浓度>水解温度,反应的最佳的工艺条件是A3,B2,C3,D3的组合。即盐酸的用量600 m l;HC1的水解浓度5%;水解温度90 ℃;水解时间1 h。
(2)产品粒度极差分析。分析结果见表4。
表4 产品粒度极差分析
由表4可知,对产品粒度影响的作用大小依次为为HC1的水解浓度>HC1用量>水解温度>水解时间。反应的最佳的工艺条件是A2,B1,C2, D3组合。即盐酸的用量700 m l,HC1的水解浓度6%,水解时间1.5 h,水解温度90 ℃。
1.产品以收率为主要指标,所以取最佳工艺条件为盐酸的用量600 m l,水解温度90 ℃, HC1的水解浓度5%,水解时间1 h。
2.酸化时间及温度对产品的黏度及性能影响较大,一般来说,反应温度应控制在90 ℃,时间1 h,即可收到较好的效果。
3.干燥采用真空耙式干燥器,真空度0.06 ~ 0.08 MPa,干燥温度60 ~ 70 ℃,时间为6 ~ 8 h即可。