聚维酮碘溶液的制备方法及由该方法制备的聚维酮碘溶液技术领域
本发明涉及消毒制剂领域,具体而言,涉及聚维酮碘溶液的制备方法及由该方法
制备的聚维酮碘溶液。
背景技术
聚维酮碘溶液为消毒防腐药,其作用机制是本品接触创面或患处后,能解聚释放
出游离碘发挥杀菌作用,同时对组织刺激性比较小。聚维酮碘溶液对多种细菌、芽孢、病毒、
真菌等有杀灭作用,在手术部位、皮肤消毒、治疗皮肤病以及奶牛乳头浸泡方面得到广泛应
用。
然而,由于碘的活泼性较高,而这也对碘类制剂的稳定性带来了影响。现有聚维酮
碘溶液一般采用聚乙烯吡咯烷酮作为络合剂,但是,由于聚乙烯吡咯烷酮与碘的络合条件
比较苛刻、反应过程难控制,因而使得部分原料碘无法完全被络合或者是络合结构不稳定,
从而会影响到聚维酮碘溶液的稳定性,而这对于聚维酮碘的消毒效果也会带来不利的影
响。
有鉴于此,特提出本发明。
发明内容
本发明的第一目的在于提供一种聚维酮碘溶液的制备方法,所述方法中,通过在
制备反应过程中加入稳定剂,因而能够有效提高所制得的聚维酮碘溶液的稳定性;同时,本
发明工艺简单,易于控制,无需大型设备,易于大规模工业化生产。
本发明的第二目的在于提供一种聚维酮碘溶液,其由本发明方法制备得到,因而
具有溶液有效碘含量高、稳定性好等优点。
为了实现本发明的上述目的,特采用以下技术方案:
一种聚维酮碘溶液的制备方法,所述方法包括如下步骤:
(a)将聚乙烯吡咯烷酮溶解,得到聚乙烯吡咯烷酮溶液;
(b)将碘化物溶解,得到碘化物溶液;
(c)向稳定剂中加入硫酸,并搅拌;然后,加入过氧化氢,搅拌混合;接着,加入乳化
剂搅拌混匀;分别依次加入单质碘以及碘化物溶液,并继续搅拌混合;然后,加入聚乙烯吡
咯烷酮溶液和甘油,并继续搅拌;搅拌反应结束后,向体系中加入水和pH调节剂,即得到聚
维酮碘溶液;
其中,所述稳定剂为氮杂芳香环化合物,或者含有环状基团的叔胺化合物中的一
种或几种的混合物。
可选的,本发明中,所述稳定剂为吡啶、2-甲基吡啶、3-甲基吡啶、4-甲基吡啶、吡
嗪、喹啉、椰油基二甲基胺、N,N-二甲基苯胺、N,N-二甲基苄胺、N,N-二乙基苄胺、N-甲基哌
啶、N-乙基哌啶、N-甲基哌嗪、N,N'-二甲基哌嗪、三亚乙基二胺、N-甲基吗啉、N-乙基吗啉、
N-甲基吡咯,或者N,N-二甲基环己胺中的一种或几种的混合物。
可选的,本发明中,所述碘化物为碘化氢或水溶性碘盐;
优选的,所述碘化物为水溶性碘盐。
可选的,本发明中,所述水溶性碘盐为碘化钠、碘化钾或者碘化钙中的一种或几种
的混合物。
可选的,本发明中,所述乳化剂为非离子表面活性剂。
可选的,本发明中,所述非离子表面活性剂为辛醇聚氧乙烯醚、脂肪酸甲酯聚氧乙
烯醚,或者月桂醇聚氧乙烯醚中的一种或几种的混合物。
可选的,本发明中,所述pH调节剂为磷酸氢二钠、亚硫酸钠、氢氧化钠溶液、柠檬
酸,或者磷酸中的一种或几种的混合物。
可选的,本发明中,聚乙烯吡咯烷酮、碘化物和单质碘的质量比为(0.1~10):(0.1
~5):(0.2~5)。
可选的,本发明中,聚乙烯吡咯烷酮和稳定剂的质量比为(0.1~10):(0.1~5)。
同时,本发明还提供了由本发明方法所制得的聚维酮碘溶液。
与现有技术相比,本发明的有益效果为:
(1)本发明方法制备工艺简单,操作便捷,而且无需大型设备,能简易、高效的制备
具有优异稳定性的聚维酮碘溶液;同时,本发明方法也够进一步应用于其他碘试剂的制备;
(2)本发明方法所用原料和设备的成本低,能够有效控制聚维酮碘制备的成本;
(3)本发明聚维酮碘溶液有效碘含量高,且稳定性好。
具体实施方式
下面将结合实施例对本发明的实施方案进行详细描述,但是本领域技术人员将会
理解,下列实施例仅用于说明本发明,而不应视为限制本发明的范围。实施例中未注明具体
条件者,按照常规条件或制造商建议的条件进行。所用试剂或仪器未注明生产厂商者,均为
可以通过市售购买获得的常规产品。
本发明聚维酮碘溶液制备所用原料如下:聚乙烯吡咯烷酮、碘化物、稳定剂、硫酸、
过氧化氢、乳化剂、碘单质、甘油、pH调节剂,以及水;
优选的,所述聚乙烯吡咯烷酮、单质碘和碘化物的质量比为(0.1~10):(0.1~5):
(0.2~5);更优选的,所述聚乙烯吡咯烷酮、单质碘和碘化物的质量比为(1~6):(0.2~1):
(2~3);进一步优选的,所述聚乙烯吡咯烷酮、单质碘和碘化物的质量比为(1~6):(0.5~
1):(2~3);
优选的,所述聚乙烯吡咯烷酮和稳定剂的质量比为(0.1~10):(0.1~5);更优选
的,所述聚乙烯吡咯烷酮和稳定剂的质量比为(1~6):(0.1~5);
优选的,所述聚乙烯吡咯烷酮与乳化剂的质量比为(0.1~10):(5~20);更优选
的,所述聚乙烯吡咯烷酮与乳化剂的质量比为(1~6):(5~15);
优选的,所述聚乙烯吡咯烷酮与甘油的质量比为(0.1~10):(0.1~5);更优选的,
所述聚乙烯吡咯烷酮与甘油的质量比为(1~6):(0.1~5);
优选的,所述聚乙烯吡咯烷酮与过氧化氢溶液的质量比为(0.1~10):(0.1~6);
更优选的,所述聚乙烯吡咯烷酮与甘油的质量比为(1~6):(1~5);
优选的,所述聚乙烯吡咯烷酮与浓硫酸的质量比为(0.1~10):(0.01~1);更优选
的,所述聚乙烯吡咯烷酮与浓硫酸的质量比为(1~6):(0.05~0.5);
制备方法步骤主要如下:
(a)将聚乙烯吡咯烷酮溶解,得到聚乙烯吡咯烷酮溶液;
优选的,溶解所用溶剂为水;
优选的,所述聚乙烯吡咯烷酮为K12~K120中的一种或几种的混合物;更优选的,
所述聚乙烯吡咯烷酮为K12~K30中的一种或几种的混合物,例如可以为,但不限于PVPK12、
K15、K17、K25或者K30等;
(b)将碘化物溶解,得到碘化物溶液;
优选的,溶解所用溶剂为水;
优选的,所述碘化物为碘化氢或水溶性碘盐;更优选的,所述碘化物为水溶性碘
盐,例如可以为,但不限于碘化钠、碘化钾,或者碘化钙等;进一步优选的,所述碘化物为碘
化钾;
(c)向稳定剂中加入硫酸,并搅拌;然后,加入过氧化氢,搅拌混合;接着,加入乳化
剂搅拌混匀;分别依次加入单质碘以及碘化物溶液,并继续搅拌混合;然后,加入聚乙烯吡
咯烷酮溶液和甘油,并继续搅拌;搅拌反应结束后,向体系中加入水和pH调节剂,即得到聚
维酮碘溶液;
优选的,所述稳定剂为氮杂芳香环化合物,或者含有环状基团的叔胺化合物中的
一种或几种的混合物,而稳定剂的加入也能够有效提高产物聚维酮碘的稳定性,即使长时
间保存也不会导致有效碘含量的降低;
在本发明一个优选的方案中,所述氮杂芳香环化合物,至少含有一个氮杂原子,而
且不含有叔胺结构,同时至少一个所述氮杂原子为不饱和氮原子;即,所述氮杂芳香环化合
物的氮杂环结构上,至少有一个R1-N=R2的结构片段,其中,R1和R2分别独立的为C或N,优选
的,R1和R2均为碳;更优选的,所述氮杂芳香环化合物的芳杂环上只有一个或两个氮原子,且
该氮原子为不饱和氮原子,同时该氮杂芳香环化合物不含有叔胺结构;进一步优选的,所述
氮杂芳香环化合物为吡啶、2-甲基吡啶、3-甲基吡啶、4-甲基吡啶、吡嗪,或者喹啉中的一种
或几种;
在本发明一个优选的方案中,所述带有环状基团的叔胺化合物为带有环状取代基
结构的叔胺化合物;例如,该化合物的分子式可以如下:NR3R4R5;其中,R3、R4、R5分别独立的
为结构相同或不同的烷基、取代烷基、芳基,或取代芳基;其中,R3、R4、R5中,至少有一个R基
为带有至少一个环烃基的取代基,例如R3、R4、R5中,至少有一个R基为环烃基、杂原子基环烃
基、直链或支链烷基环烃基、直链或支链取代烷基环烃基、直链或支链烯基环烃基、直链或
支链取代烯基或环烯基、直链或支链炔基环烃基,或者直链或支链取代炔基环烃基,其中,
所述环烃基为带有或不带有杂原子的环烷基、环芳基、取代环烷基,或者取代芳基;
在本发明一个优选的方案中,所述带有状基团基的叔胺化合物为氮杂环叔胺化合
物,且该氮杂原子为叔胺氮;例如,该化合物的分子式可以如下:NR'3R'4R'5;其中,R'3、R'4、
R'5中,有两个R基形成环状结构;
更进一步优选的,所述带有环烃基的叔胺化合物为椰油基二甲基胺、N,N-二甲基
苯胺、N,N-二甲基苄胺、N,N-二乙基苄胺、N-甲基哌啶、N-乙基哌啶、N-甲基哌嗪、N,N'-二甲
基哌嗪、三亚乙基二胺、N-甲基吗啉、N-乙基吗啉、N-甲基吡咯、N,N-二甲基环己胺中的一种
或几种的混合物。
优选的,所述硫酸为浓硫酸,将浓硫酸加入到稳定剂中之后,需要进一步进行搅拌
混合,搅拌的时间优选的为5~30min;
加入硫酸并搅拌后,就需要进一步加入过氧化氢进行混合搅拌。在本发明的一个
优选的方案中,所述过氧化氢为浓度为30%的过氧化氢,优选的,加入过氧化氢后,需要将
体系的温度控制在50~80℃,并在该温度条件下搅拌10~60min;
其中,所述过氧化氢优选的为20~30%的过氧化氢;更优选的,所述过氧化氢为25
~30%过氧化氢;
加入过氧化氢混合搅拌后,需要向体系中进一步加入乳化剂,并搅拌均匀;在本发
明一个优选的方案中,所述乳化剂为非离子表面活性剂;更优选的,所述非离子表面活性剂
为辛醇聚氧乙烯醚、脂肪酸甲酯聚氧乙烯醚,或者月桂醇聚氧乙烯醚中的一种或几种的混
合物;例如,所述非离子表面活性剂可以为,但不限于正辛醇聚氧乙烯醚JFC、异辛醇聚氧乙
烯醚JFC-2、脂肪酸甲酯聚氧乙烯醚、月桂醇聚氧乙烯醚AEO(例如AEO-9)等。
加入乳化剂后,继续搅拌均匀,然后分别依次加入单质碘和碘化物溶液;优选的,
此步骤中,所加入的单质碘为精碘;进一步的,在加入单质碘和碘化物后,优选在50~80℃
条件下搅拌5~30min;
接着,向体系中加入聚乙烯吡咯烷酮溶液和甘油,并继续搅拌,优选的搅拌的时间
控制在10~60min;
然后,停止搅拌,并将体系冷却至室温,并加入水和pH调节剂,对体系pH进行调节,
优选的需要将体系的pH调节至3.5~6.5,即得聚维酮碘溶液。
本发明方法还可以包括取样检测的步骤,将所得聚维酮碘溶液抽检合格后罐装,
即可作为商品销售和使用。
进一步的,本发明方法具体可以包括如下步骤:
(a)将聚乙烯吡咯烷酮以水溶解,得聚乙烯吡咯烷酮溶液,备用;
(b)将碘化物以水溶解,得碘化物溶液,备用;
(c)向稳定剂中加入硫酸,并搅拌5~30min;然后,加入30%过氧化氢,并保温搅拌
10~60min,保温的温度为50~80℃;加入乳化剂,搅拌均匀,依次加入精碘和碘化物溶液,
并搅拌5~30min,控制体系温度50~80℃;然后,依次加入聚乙烯吡咯烷酮溶液和甘油,继
续搅拌10~60min,停止搅拌,冷却,加入pH调节剂和水,调节ph至3.5~6.5,即得到聚维酮
碘溶液;
取样检测,合格后灌装。
本发明所提供的聚维酮碘具有良好的稳定性,而且能够产期保存,也不会发生变
质或者有效碘含量降低,能够有效降低聚维酮碘的制备和使用成本。
实施例1
(a)将6g聚乙烯吡咯烷酮K12以水溶解,得聚乙烯吡咯烷酮溶液,备用;
(b)将2g碘化钾以水溶解,得碘化物溶液,备用;
(c)在制备罐中加入3g N,N-二乙基苄胺,然后加入0.5g浓硫酸,并搅拌30min;然
后,加入5g 30%过氧化氢,并保温搅拌45min,保温的温度为60℃;加入10g脂肪酸甲酯聚氧
乙烯醚,搅拌均匀,依次加入0.5g精碘和碘化物溶液,并搅拌20min,控制体系温度70℃;然
后,依次加入聚乙烯吡咯烷酮溶液和3g甘油,继续搅拌45min,停止搅拌,冷却,加入磷酸氢
二钠和适量的水,调节pH至6.5,即得到实施例1的聚维酮碘溶液。
实施例2
(a)将4g聚乙烯吡咯烷酮K30以水溶解,得聚乙烯吡咯烷酮溶液,备用;
(b)将3g碘化钠以水溶解,得碘化物溶液,备用;
(c)在制备罐中加入2g吡啶,然后加入0.3g浓硫酸,并搅拌20min;然后,加入4g
30%过氧化氢,并保温搅拌45min,保温的温度为50℃;加入8g正辛醇聚氧乙烯醚JFC,搅拌
均匀,依次加入0.3g精碘和碘化物溶液,并搅拌15min,控制体系温度60℃;然后,依次加入
聚乙烯吡咯烷酮溶液和1g甘油,继续搅拌45min,停止搅拌,冷却,加入亚硫酸钠和适量的
水,调节pH至4.5,即得到实施例2的聚维酮碘溶液。
实施例3
(a)将5g聚乙烯吡咯烷酮K17以水溶解,得聚乙烯吡咯烷酮溶液,备用;
(b)将2.5g碘化钾以水溶解,得碘化物溶液,备用;
(c)在制备罐中加入3g喹啉,然后加入0.3g浓硫酸,并搅拌30min;然后,加入4.5g
30%过氧化氢,并保温搅拌60min,保温的温度为60℃;加入12g月桂醇聚氧乙烯醚AEO-9,搅
拌均匀,依次加入0.6g精碘和碘化物溶液,并搅拌25min,控制体系温度60℃;然后,依次加
入聚乙烯吡咯烷酮溶液和4g甘油,继续搅拌50min,停止搅拌,冷却,加入磷酸氢二钠和适量
的水,调节pH至5.5,即得到实施例3的聚维酮碘溶液。
实施例4
(a)将2g聚乙烯吡咯烷酮K17以水溶解,得聚乙烯吡咯烷酮溶液,备用;
(b)将1.5g碘化钾以水溶解,得碘化物溶液,备用;
(c)在制备罐中加入3g椰油基二甲基胺,然后加入0.15g浓硫酸,并搅拌30min;然
后,加入2.5g 30%过氧化氢,并保温搅拌60min,保温的温度为75℃;加入9g异辛醇聚氧乙
烯醚JFC-2,搅拌均匀,依次加入0.5g精碘和碘化物溶液,并搅拌30min,控制体系温度80℃;
然后,依次加入聚乙烯吡咯烷酮溶液和2.5g甘油,继续搅拌60min,停止搅拌,冷却,加入磷
酸氢二钠和适量的水,调节pH至4.5,即得到实施例4的聚维酮碘溶液。
实验例1
一、试验样品:由实施例1方法所制备、并经抽检合格的聚维酮碘溶液
二、试验方案:取适量由实施例1方法所制备、并经抽检合格的聚维酮碘溶液,然后
参照《中华人民共和国兽药典》2010年版附录246---《兽药稳定性试验指导原则》以及《兽用
化学药物稳定性研究技术指导原则》先后进行影响因素试验、加速试验和长期试验。具体试
验方案如下:
1、影响因素试验方案:取实施例1方法所制备、并经抽检合格的聚维酮碘溶液一
批,按市售包装,分别置于高温(60℃)和强光(4500+500Lx)两个条件进行高温和强光影响
因素试验,放置10天,分别于0天、5天、10天进行有效碘含量和ph的检测,以此为指标考察试
验样品的稳定性。
2、加速试验方案:取实施例1方法所制备、并经抽检合格的聚维酮碘溶液三批,按
市售包装,在40℃±2℃、相对湿度75%±5%的条件下放置6个月。在试验期间第0个月、1个
月、2个月、3个月、6个月末分别取样一次,进行有效碘含量和ph的检测,以此为指标考察试
验样品的稳定性。
3、长期试验方案:取实施例1方法所制备、并经抽检合格的碘酸混合溶液三批,在
25℃±2℃、相对湿度60%±10%的条件下放置12个月。每3个月取样一次,分别于第0个月、
3个月、6个月、9个月、12个月、18个月、24个月、36个月取样,进行有效碘含量和ph的检测,以
此为指标考察试验样品的稳定性。
三、试验结果:稳定性试验结果分别如下表1、表2以及表3所示:
表1实施例1聚维酮碘溶液影响因素试验结果
表2实施例1聚维酮碘溶液加速试验结果
表3实施例1聚维酮碘溶液长期试验结果
由上述表1、表2和表3的测试结果可知,实施例1所制得的聚维酮碘溶液在高温、高
湿度条件下长期保存也不会出现有效碘含量的明显下降,同时,溶液的pH也能够保持稳定。
由此可见,本发明聚维酮碘溶液具有良好的稳定性。
进一步的,使用实施例2-4所制得的聚维酮碘溶液作为原料进行类似的试验,试验
结果表面,实施例2-4的聚维酮碘溶液同样能够在高温、高湿度条件下保持良好的稳定性,
常温长时间保存,溶液的有效碘含量降低小于0.3%。
尽管已用具体实施例来说明和描述了本发明,然而应意识到,在不背离本发明的
精神和范围的情况下可以作出许多其它的更改和修改。因此,这意味着在所附权利要求中
包括属于本发明范围内的所有这些变化和修改。