注射級藥用小蘇打制備工藝研究

謝智勇，王松曉，李治水，吳巖芳

(天津渤化永利化工有限公司，天津 300452)

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注射級藥用小蘇打制備工藝研究

謝智勇，王松曉，李治水，吳巖芳

(天津渤化永利化工有限公司，天津 300452)

簡要介紹了注射級藥用小蘇打的生產(chǎn)方法，結(jié)合公司情況，進(jìn)行了純堿法制備藥用小蘇打的實(shí)驗(yàn)研究，探討了不同因素對產(chǎn)品質(zhì)量的影響，成功制備出符合標(biāo)準(zhǔn)的產(chǎn)品。依靠公司現(xiàn)有裝置，建設(shè)藥用小蘇打項(xiàng)目具有較大優(yōu)勢。

藥用小蘇打；制備；工藝；純堿法；碳化

1 背 景

藥用小蘇打常用于胃酸過多，消化不良及堿化尿液等，我國醫(yī)藥市場上藥用小蘇打劑型主要包括注射劑、顆粒劑、膠囊、片劑、復(fù)方制劑等，隨著人民生活水平不斷提高，我國加大了職工醫(yī)保、城鎮(zhèn)居民醫(yī)保、新農(nóng)合醫(yī)保等的投入，藥用小蘇打的需求量呈增長趨勢。注射級藥用小蘇打主要供醫(yī)藥行業(yè)生產(chǎn)注射制劑使用，屬于小蘇打中的高端產(chǎn)品，目前售價在4 000元/t左右。近幾年，隨著國內(nèi)醫(yī)藥產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，該產(chǎn)品的需求量也不斷增加。我公司擁有年產(chǎn)80萬t純堿、年產(chǎn)10萬t食用小蘇打、年產(chǎn)10萬t食品級二氧化碳生產(chǎn)裝置，可以在此基礎(chǔ)上進(jìn)行注射級藥用小蘇打的研發(fā)制備，提高產(chǎn)品附加值，增加企業(yè)經(jīng)濟(jì)效益。

2 工藝方法的選擇

目前，藥用小蘇打的制備技術(shù)主要有食品級小蘇打直接水洗法、離子膜燒堿碳化法、純堿碳化法等。直接水洗法需消耗大量除鹽水進(jìn)行洗滌，會產(chǎn)生大量廢水，造成原料浪費(fèi)，且由于只能除去固體顆粒之間或表面的雜質(zhì)，產(chǎn)品質(zhì)量不穩(wěn)定[1]，一般適用于口服級藥用小蘇打制備。離子膜燒堿碳化法是將一定濃度的離子膜液體燒堿在一定條件下與高純度的二氧化碳進(jìn)行碳化反應(yīng)[2]，生成小蘇打結(jié)晶，經(jīng)分離、干燥制得注射級藥用小蘇打，該方法得到的產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定，但是需使用高純度的離子膜燒堿，生產(chǎn)成本較高，生產(chǎn)設(shè)備也容易腐蝕。純堿碳化法采用純堿經(jīng)化堿、凈化、碳化、分離、干燥制得藥用小蘇打，該方法的重點(diǎn)是需要對原料純堿進(jìn)行精制。

我公司擁有年產(chǎn)80萬t純堿、年產(chǎn)10萬t食用小蘇打、年產(chǎn)10萬t食品級二氧化碳生產(chǎn)裝置，在比較了不同制備方法的優(yōu)缺點(diǎn)基礎(chǔ)上可選擇使用純堿法進(jìn)行藥用小蘇打的制備，以下進(jìn)行了相關(guān)實(shí)驗(yàn)研究。

3 實(shí)驗(yàn)部分

3.1 藥用小蘇打指標(biāo)

制備的藥用小蘇打產(chǎn)品應(yīng)符合《中華人民共和國藥典》2010 年版，碳酸氫鈉(注射級)質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)。其標(biāo)準(zhǔn)如表1所示。

結(jié)合表1可知，目前，以我公司重質(zhì)純堿(重灰)為原料制得的食品級小蘇打產(chǎn)品與注射級藥用小蘇打產(chǎn)品相比，主要是鹽分高，澄清度無法達(dá)標(biāo)，因此，為制備出合格的注射級藥用小蘇打產(chǎn)品，應(yīng)去除原料中的鈣、鎂、氯根雜質(zhì)。

3.2 小試實(shí)驗(yàn)藥品及設(shè)備

藥用小蘇打制備過程中使用的藥品如表2所示。

表2 藥用小蘇打制備實(shí)驗(yàn)藥品

藥用小蘇打制備過程中使用的設(shè)備如表3所示。

表3 藥用小蘇打制備實(shí)驗(yàn)儀器

3.3 實(shí)驗(yàn)流程及步驟

3.3.1 實(shí)驗(yàn)原理

藥用小蘇打制備實(shí)驗(yàn)中主要需要除去水不溶物、鈣鎂雜質(zhì)及鹽分。將重質(zhì)純堿溶解后，加入氫氧化鈉，生成鈣鎂沉淀，使用陶瓷膜技術(shù)過濾，可以除去原料中的不溶物及鈣鎂雜質(zhì)，得到精制溶液。

以Na2CO3-NaCl-H2O三元系的相律平衡數(shù)據(jù)[3]為依據(jù)，使用蒸發(fā)重結(jié)晶的方法除去原料中的氯離子。由Na2CO3-NaCl-H2O三元系的相律平衡數(shù)據(jù)可以看出溫度越高，Na2CO3·H2O與NaCl共飽和溶液中碳酸鈉含量越低，析出量越多。因此，采用蒸發(fā)結(jié)晶的方法去除重灰中的鹽分。

本實(shí)驗(yàn)以低鹽重質(zhì)純堿為原料，先將重灰溶解進(jìn)行膜法除鈣鎂、蒸發(fā)結(jié)晶降低鹽分，然后使用蒸發(fā)得出的中間產(chǎn)品碳化制備注射級藥用小蘇打。

3.3.2 小試實(shí)驗(yàn)步驟

1)取一定量的重質(zhì)純堿在去離子水中溶解，攪拌均勻，加熱至60 ℃；

2)將適量氫氧化鈉配成1mol/L溶液，緩慢加入上述溶液中，攪拌30min，停止攪拌后保溫2h。

3)使用陶瓷膜過濾，濾液進(jìn)一步蒸發(fā)，過濾得到低鹽分純堿；

4)將蒸發(fā)得到的純堿在除鹽水中溶解，制備成飽和溶液；

5)在飽和溶液中通入食品級二氧化碳，經(jīng)碳化、過濾、洗滌得到產(chǎn)品。

4 實(shí)驗(yàn)結(jié)果

4.1 產(chǎn)品澄清度結(jié)果

將原料液通過不同孔徑濾膜進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，碳化后分別得到三份產(chǎn)品進(jìn)行檢測(具體檢測方法參見《中華人民共和國藥典》2010 年版附錄IXB)。根據(jù)澄清度檢查法規(guī)定，當(dāng)樣品濁度不超過0.5號濁度標(biāo)準(zhǔn)液濁度時為澄清。

分別取制備的產(chǎn)品1.0g，加水20mL，在1000lx澄明度燈下，同濁度標(biāo)準(zhǔn)液進(jìn)行比較。

3號產(chǎn)品(1μm濾膜過濾)、2號產(chǎn)品(0.45μm濾膜過濾)，澄清度接近2號與1號濁度標(biāo)準(zhǔn)液；1號產(chǎn)品(小于0.1μm陶瓷膜過濾)澄清度達(dá)到0.5號濁度標(biāo)準(zhǔn)液，符合藥典規(guī)定。

4.2 降低產(chǎn)品中鹽分相關(guān)實(shí)驗(yàn)研究結(jié)果

4.2.1 溶液不同蒸發(fā)體積對產(chǎn)品鹽分含量的影響

將重灰(含鹽量<0.1%)配成飽和溶液，取相同量(225mL)飽和重灰溶液進(jìn)行蒸發(fā)，考察不同蒸發(fā)程度對結(jié)晶產(chǎn)品產(chǎn)量及鹽分影響。實(shí)驗(yàn)結(jié)果如表4所示。

表4 不同蒸發(fā)體積對產(chǎn)品鹽分含量的影響

由上表可以看出重灰溶液蒸發(fā)結(jié)晶過程中，當(dāng)蒸發(fā)少量液體時，得到的結(jié)晶產(chǎn)品中鹽分含量較低，可小于0.002%，但此時原料損失較大，隨著蒸發(fā)體積的增大，結(jié)晶得到的產(chǎn)品數(shù)量增加，由于剩余溶液中鹽分含量增大，產(chǎn)品中鹽分隨之增高。從以上實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)可以看出蒸發(fā)后濾液體積為大于67mL(蒸發(fā)量約50%～70%)時，得到的產(chǎn)品中鹽分含量小于0.005%，繼續(xù)蒸發(fā)至濾液42mL(蒸發(fā)量約80%)時，產(chǎn)品鹽分接近0.01%，鹽分含量增高明顯。因此，蒸發(fā)過程可以將蒸發(fā)量控制在50%～70%左右，既不會使鹽分過高，也不會造成原料浪費(fèi)。

4.2.2 洗水用量對產(chǎn)品的影響

為了降低產(chǎn)品中的鹽分，保證產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定，除對原料重灰進(jìn)行蒸發(fā)除鹽外，還需使用除鹽水對碳化得到的產(chǎn)品進(jìn)行洗滌，因此分別使用不同量除鹽水對得到的小蘇打產(chǎn)品(90g濕料)進(jìn)行洗滌，考察洗水用量對產(chǎn)品中鹽分含量及產(chǎn)量的影響，實(shí)驗(yàn)結(jié)果如圖1～2所示。

圖1 洗水用量對產(chǎn)品質(zhì)量的影響

圖2 洗水用量對產(chǎn)品鹽分含量的影響

由以上數(shù)據(jù)可以看出，隨著洗水用量的增多，得到產(chǎn)品的數(shù)量逐漸減少，產(chǎn)品中鹽分逐漸降低。實(shí)驗(yàn)過程中，當(dāng)濕料數(shù)量為90g時，使用50mL的水洗滌，氯含量可以達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)。

4.3 平行實(shí)驗(yàn)結(jié)果

結(jié)合以上實(shí)驗(yàn)得到的結(jié)果，以我公司低鹽重灰(鹽含量0.1%)為原料，使用陶瓷膜過濾，蒸發(fā)除鹽后(50%～70%蒸發(fā)體積)的純堿進(jìn)行碳化、洗滌，最終制得小蘇打產(chǎn)品，進(jìn)行了三次平行實(shí)驗(yàn)，經(jīng)檢測能夠達(dá)到藥典標(biāo)準(zhǔn)，結(jié)果如表5。

表5 平行實(shí)驗(yàn)檢測結(jié)果

5 總 結(jié)

以我公司低鹽重灰為原料，進(jìn)行了碳化法注射級藥用小蘇打的研發(fā)制備，實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明技術(shù)可行。如憑借我公司現(xiàn)有優(yōu)勢資源，建設(shè)藥用小蘇打項(xiàng)目，可以提高產(chǎn)品的附加值，進(jìn)一步提升企業(yè)經(jīng)濟(jì)效益。

[1] 發(fā)明專利：中國，CNl27O924A[P]

[2] 陳仕全，顏超.藥用針劑小蘇打的開發(fā)[J].純堿工業(yè)，2004(6)：25～27

[3] 王松曉，龐栓林，楊力，等.聯(lián)堿高鹽重灰母液脫鹽回用的探討[J].純堿工業(yè)，2015(1)：15～18

TQ114.1

A

1005-8370(2016)04-13-04

2016-06-17

謝智勇(1985—)，男，2010年畢業(yè)于南京理工大學(xué)應(yīng)用化學(xué)專業(yè)，碩士學(xué)位，現(xiàn)就職于天津渤化永利化工股份有限公司研究所，任工藝技術(shù)研發(fā)室主任。