注射级药用小苏打制备工艺研究

谢智勇，王松晓，李治水，吴岩芳

(天津渤化永利化工有限公司，天津 300452)



注射级药用小苏打制备工艺研究

谢智勇，王松晓，李治水，吴岩芳

(天津渤化永利化工有限公司，天津 300452)

简要介绍了注射级药用小苏打的生产方法，结合公司情况，进行了纯碱法制备药用小苏打的实验研究，探讨了不同因素对产品质量的影响，成功制备出符合标准的产品。依靠公司现有装置，建设药用小苏打项目具有较大优势。

药用小苏打；制备；工艺；纯碱法；碳化

1 背 景

药用小苏打常用于胃酸过多，消化不良及碱化尿液等，我国医药市场上药用小苏打剂型主要包括注射剂、颗粒剂、胶囊、片剂、复方制剂等，随着人民生活水平不断提高，我国加大了职工医保、城镇居民医保、新农合医保等的投入，药用小苏打的需求量呈增长趋势。注射级药用小苏打主要供医药行业生产注射制剂使用，属于小苏打中的高端产品，目前售价在4 000元/t左右。近几年，随着国内医药产业的发展，该产品的需求量也不断增加。我公司拥有年产80万t纯碱、年产10万t食用小苏打、年产10万t食品级二氧化碳生产装置，可以在此基础上进行注射级药用小苏打的研发制备，提高产品附加值，增加企业经济效益。

2 工艺方法的选择

目前，药用小苏打的制备技术主要有食品级小苏打直接水洗法、离子膜烧碱碳化法、纯碱碳化法等。直接水洗法需消耗大量除盐水进行洗涤，会产生大量废水，造成原料浪费，且由于只能除去固体颗粒之间或表面的杂质，产品质量不稳定[1]，一般适用于口服级药用小苏打制备。离子膜烧碱碳化法是将一定浓度的离子膜液体烧碱在一定条件下与高纯度的二氧化碳进行碳化反应[2]，生成小苏打结晶，经分离、干燥制得注射级药用小苏打，该方法得到的产品质量稳定，但是需使用高纯度的离子膜烧碱，生产成本较高，生产设备也容易腐蚀。纯碱碳化法采用纯碱经化碱、净化、碳化、分离、干燥制得药用小苏打，该方法的重点是需要对原料纯碱进行精制。

我公司拥有年产80万t纯碱、年产10万t食用小苏打、年产10万t食品级二氧化碳生产装置，在比较了不同制备方法的优缺点基础上可选择使用纯碱法进行药用小苏打的制备，以下进行了相关实验研究。

3 实验部分

3.1 药用小苏打指标

制备的药用小苏打产品应符合《中华人民共和国药典》2010 年版，碳酸氢钠(注射级)质量标准。其标准如表1所示。

结合表1可知，目前，以我公司重质纯碱(重灰)为原料制得的食品级小苏打产品与注射级药用小苏打产品相比，主要是盐分高，澄清度无法达标，因此，为制备出合格的注射级药用小苏打产品，应去除原料中的钙、镁、氯根杂质。

3.2 小试实验药品及设备

药用小苏打制备过程中使用的药品如表2所示。

表2 药用小苏打制备实验药品

药用小苏打制备过程中使用的设备如表3所示。

表3 药用小苏打制备实验仪器

3.3 实验流程及步骤

3.3.1 实验原理

药用小苏打制备实验中主要需要除去水不溶物、钙镁杂质及盐分。将重质纯碱溶解后，加入氢氧化钠，生成钙镁沉淀，使用陶瓷膜技术过滤，可以除去原料中的不溶物及钙镁杂质，得到精制溶液。

以Na2CO3-NaCl-H2O三元系的相律平衡数据[3]为依据，使用蒸发重结晶的方法除去原料中的氯离子。由Na2CO3-NaCl-H2O三元系的相律平衡数据可以看出温度越高，Na2CO3·H2O与NaCl共饱和溶液中碳酸钠含量越低，析出量越多。因此，采用蒸发结晶的方法去除重灰中的盐分。

本实验以低盐重质纯碱为原料，先将重灰溶解进行膜法除钙镁、蒸发结晶降低盐分，然后使用蒸发得出的中间产品碳化制备注射级药用小苏打。

3.3.2 小试实验步骤

1)取一定量的重质纯碱在去离子水中溶解，搅拌均匀，加热至60 ℃；

2)将适量氢氧化钠配成1mol/L溶液，缓慢加入上述溶液中，搅拌30min，停止搅拌后保温2h。

3)使用陶瓷膜过滤，滤液进一步蒸发，过滤得到低盐分纯碱；

4)将蒸发得到的纯碱在除盐水中溶解，制备成饱和溶液；

5)在饱和溶液中通入食品级二氧化碳，经碳化、过滤、洗涤得到产品。

4 实验结果

4.1 产品澄清度结果

将原料液通过不同孔径滤膜进行实验，碳化后分别得到三份产品进行检测(具体检测方法参见《中华人民共和国药典》2010 年版附录IXB)。根据澄清度检查法规定，当样品浊度不超过0.5号浊度标准液浊度时为澄清。

分别取制备的产品1.0g，加水20mL，在1000lx澄明度灯下，同浊度标准液进行比较。

3号产品(1μm滤膜过滤)、2号产品(0.45μm滤膜过滤)，澄清度接近2号与1号浊度标准液；1号产品(小于0.1μm陶瓷膜过滤)澄清度达到0.5号浊度标准液，符合药典规定。

4.2 降低产品中盐分相关实验研究结果

4.2.1 溶液不同蒸发体积对产品盐分含量的影响

将重灰(含盐量<0.1%)配成饱和溶液，取相同量(225mL)饱和重灰溶液进行蒸发，考察不同蒸发程度对结晶产品产量及盐分影响。实验结果如表4所示。

表4 不同蒸发体积对产品盐分含量的影响

由上表可以看出重灰溶液蒸发结晶过程中，当蒸发少量液体时，得到的结晶产品中盐分含量较低，可小于0.002%，但此时原料损失较大，随着蒸发体积的增大，结晶得到的产品数量增加，由于剩余溶液中盐分含量增大，产品中盐分随之增高。从以上实验数据可以看出蒸发后滤液体积为大于67mL(蒸发量约50%～70%)时，得到的产品中盐分含量小于0.005%，继续蒸发至滤液42mL(蒸发量约80%)时，产品盐分接近0.01%，盐分含量增高明显。因此，蒸发过程可以将蒸发量控制在50%～70%左右，既不会使盐分过高，也不会造成原料浪费。

4.2.2 洗水用量对产品的影响

为了降低产品中的盐分，保证产品质量稳定，除对原料重灰进行蒸发除盐外，还需使用除盐水对碳化得到的产品进行洗涤，因此分别使用不同量除盐水对得到的小苏打产品(90g湿料)进行洗涤，考察洗水用量对产品中盐分含量及产量的影响，实验结果如图1～2所示。

图1 洗水用量对产品质量的影响

图2 洗水用量对产品盐分含量的影响

由以上数据可以看出，随着洗水用量的增多，得到产品的数量逐渐减少，产品中盐分逐渐降低。实验过程中，当湿料数量为90g时，使用50mL的水洗涤，氯含量可以达到标准。

4.3 平行实验结果

结合以上实验得到的结果，以我公司低盐重灰(盐含量0.1%)为原料，使用陶瓷膜过滤，蒸发除盐后(50%～70%蒸发体积)的纯碱进行碳化、洗涤，最终制得小苏打产品，进行了三次平行实验，经检测能够达到药典标准，结果如表5。

表5 平行实验检测结果

5 总 结

以我公司低盐重灰为原料，进行了碳化法注射级药用小苏打的研发制备，实验结果表明技术可行。如凭借我公司现有优势资源，建设药用小苏打项目，可以提高产品的附加值，进一步提升企业经济效益。

[1] 发明专利：中国，CNl27O924A[P]

[2] 陈仕全，颜超.药用针剂小苏打的开发[J].纯碱工业，2004(6)：25～27

[3] 王松晓，庞栓林，杨力，等.联碱高盐重灰母液脱盐回用的探讨[J].纯碱工业，2015(1)：15～18

TQ114.1

A

1005-8370(2016)04-13-04

2016-06-17

谢智勇(1985—)，男，2010年毕业于南京理工大学应用化学专业，硕士学位，现就职于天津渤化永利化工股份有限公司研究所，任工艺技术研发室主任。