非离子n-乙烯基丁内酰胺碘、高稳定性非离子n-乙烯基丁内酰胺碘及相关超速制备方法

专利名称：非离子n-乙烯基丁内酰胺碘、高稳定性非离子n-乙烯基丁内酰胺碘及相关超速制备方法
技术领域：
本发明涉及化合物技术领域，更具体地，涉及非离子N-乙烯基丁内酰胺碘技术领 域，特别是指一种非离子N-乙烯基丁内酰胺碘、高稳定性非离子N-乙烯基丁内酰胺碘及相 关超速制备方法。
背景技术：
非离子N-乙烯基丁内酰胺碘，简称PVPI，碘络酮，系非离子型均聚N-乙烯基丁内 酰胺与碘单质的络合物，其固体为黄棕色至红棕色无定形粉末，在水或乙醇中溶解，溶液呈 红棕色，酸性，在乙醚或氯仿中不溶，有效碘常为9.0% 12.0%。PVPI溶液具有广谱抗细菌、真菌和病毒的作用，而且杀菌快速、稳定、持久、可靠， 对人体无毒、无害，无刺激性，是高效、安全，迅捷的杀菌消毒剂，已成为当今世界消毒剂首 选药物。其作用机理是由表面活性剂PVP的对菌膜的亲和力将其所载有的活性碘与细胞膜 和细胞质结合，使巯基化合物、肽、蛋白质、酶、脂质等迅速碘化与氧化，从而达到杀菌的目 的。主要用于医药业、餐饮业、家庭宾馆、畜牧业、水产业等各领域消毒。与碘酊相溶剂相比， 其具有作用持久、无刺激性和副作用、使用方便、完全水溶、无碘臭且不污衣物等优点。国外 60年代即推广使用，国内开发目前正在进行中，是以含活性氯的消毒剂的理想替代品，预计 在不远的将来，其将成为国内最流行的高端消毒剂，市场前景不可估量。但PVPI液的缺点是有效碘降解过快，稳定性非常不好，其溶液对PH值、温度、夕卜 包装、目光等诸多因素均极敏感，在普通情况下，PVPI的有效碘含量可在半个月内迅速下降 15 25%。PVPI溶液中有效碘含量在恒温下按零级反应变化，呈现直线型下降趋势，这对 它的大规模推广造成了诸多限制。如何保持它的稳定性也成了世界性难题。其原因一是 因为PVP与碘为分子间的络合，彼此键合力较弱，PVP-HI3分子极易受外因的攻击而断裂； 此外，游离碘本身具有升华的特性，其挥发会促进正反应的持续进行，这二方面都使得PVPI 的溶液极其不稳定。目前，国内外制取PVPI的方法大致有三种1、溶剂法；使PVPK30与I2在特定有机溶剂中，在一定温度下反应，然后减压蒸馏 除去溶剂后得到固体PVP-I。然后再粉碎过筛后得到成品。优点是碘与PVP分子在溶液里 络合迅速完全，有效碘含量高。其缺点是需要用有机溶剂，后处理麻烦；溶剂需要提纯回收 后再利用；干燥过程会有碘单质的升华，相应降低有效碘的含量；此外，固体粉碎时大小粒 径不均勻，需要过筛，从而造成成本上升。此法主要为BASF，ISP公司及国内少数企业所应 用。2、固体研磨法；使PVPK30与I2在球磨器里充分研磨，为了提高有效碘含量，加入 特定助剂，从而得到PVPI粉末。其优点是生产设备简单，不需溶剂，也不需后处理。出料后 即得成品。缺点是有效碘含量比溶剂法低，稳定性很差，相同加速实验情况下有效碘的损失 率在25%以上。故常用于中低端市场。而客户为了得到稳定的有效碘溶液，需要现用现配，同时还得再添加相关各种助剂以保持稳定性；这给客户造成相当大的麻烦，使用成本过高。3、微波固固络合法；此为近年兴起的一种方法。将碘单质与K30放置于特定密闭 容器里进行微波加热。利用碘蒸汽与K30进行络合，从而得到最终成品。其优点是可以使 用粗碘，对碘的来源要求不高，络合迅速。缺点是碘蒸汽有毒，其络合力，渗透力又极其强， 少量的碘蒸汽对操作工的身体即会造成伤害。同时，特定容器要求耐腐蚀，密封好，还得订 制昂贵的磁控管等非标设备，从而造成设备一次性投入过高，不适用于常规生产。此法适用 实验室少量的合成，但目前尚不适合大规模的工业生产。此法的有效碘含量较高，但其稳定 性较差。目前，国内外制药企业对PVPI的稳定性的研究主要集中在二个领域1、综合考虑原料单质碘的纯度、反应温度、PH值范围、反应时间、搅拌桨转速、助磨 剂等因素并选择出合适参数条件，从而生产出高含量的原料并尽量保持其稳定性；其缺点 是PVPI固体保持相对稳定，但溶液仍然不太稳定，在54度，14天的加速实验中，有效碘含量 的损失率常常在5%以上，尽管能满足小于15%的基本要求，但对高端客户而言，其稳定性 仍然尚有差距。此外，为了最大限度的获得高稳定性，一般工艺要求PVPI的络合时间至少 要3小时(一般为6 10小时左右)；长时间的反应虽然可以相应提高有效碘的含量及其 稳定性，但缺点是反应时间与有效碘的含量与稳定性不是线性关系，过高的能耗并不能大 幅度提升产品的质量，反而PVP经长时间的磨合会发生断链等现象，从而使得产品品质降 低；2、在制取PVPI粉末后不是直接配成溶液使用，而是现用现配，并在配液时同时添 加PH值调节剂，缓冲溶液，碘离子稳定剂，皮肤保护剂等相关助剂，从而使得PVPI的稳定性 能够达到药典的要求。这也是目前国内外最常应用的技术。但其添加过程非常繁琐，使用 极其不方便，需要现用现配，而且配制时各种助剂的使用与添加常常相互牵制与干涉。这造 成了 PVPI的稳定性增强，但生产重现性不好，杂质过多，重金属含量超标，氮含量减少，灰 分增加等额外缺点，从而大大增加了相应的人工，使用及储存成本，不适合大规模生产，销 售与使用。随着社会的进步与经济的发展，PVPI上述弱点越来越明显，上述的维稳方法也越 来越不适应目前的应用要求。诸多PVPI客户强烈要求生产厂家能够提供一种可直接使用 的高稳PVPI干粉，配制溶液时不再需要临时添加各种助剂，从而将客户真正解放出来。因 此，迫切需要能够生产一种非离子N-乙烯基丁内酰胺碘，其碘含量高、制备快速、成本低、 稳定性高，且使用方便。

发明内容
本发明的主要目的就是针对以上存在的问题与不足，提供一种非离子N-乙烯基 丁内酰胺碘、高稳定性非离子N-乙烯基丁内酰胺碘及相关超速制备方法，该非离子N-乙烯 基丁内酰胺碘碘含量高、制备简便快速、成本低，该高稳定性非离子N-乙烯基丁内酰胺碘 稳定性高、使用方便，完全满足USP、ISP、BP、EP、CP等相关药典的最高要求，适于大规模推 广应用。为了解决上述目的，在本发明的第一方面，提供了一种非离子N-乙烯基丁内酰 胺碘的制备方法，其特点是，通过将均聚N-乙烯基丁内酰胺和碘在60°C 70°C温度下以200 250r/min搅拌20 25分钟制备而成所述非离子N-乙烯基丁内酰胺碘，其中所述均 聚N-乙烯基丁内酰胺的粘均分子量为40000-45000，PD值小于5. 5 ；水分为2. 0-3. 0%。较佳地，所述均聚N-乙烯基丁内酰胺是YK001粉末，所述碘采用碘片。较佳地，所述均聚N-乙烯基丁内酰胺和所述碘在助磨剂存在条件下进行搅拌。更佳地，所述助磨剂为氯化钠。更进一步地，所述均聚N-乙烯基丁内酰胺为46 47g，所述碘为7g，所述助磨剂 为 0. 19 0. 27g。在本发明的第二方面，提供了一种非离子N-乙烯基丁内酰胺碘，其特点是，通过 上述的非离子N-乙烯基丁内酰胺碘的制备方法制备获得。在本发明的第三方面，提供了一种高稳定性非离子N-乙烯基丁内酰胺碘的制备 方法，其特点是，通过将根据权利要求6所述的非离子N-乙烯基丁内酰胺碘和pH缓冲试 齐U、碘离子稳定剂、碘离子调节剂和PH值调节剂经20000-30000r/min高速粉碎50 60秒 后制备而成所述高稳定性非离子N-乙烯基丁内酰胺碘，其中所述非离子N-乙烯基丁内酰 胺碘的有效碘含量高于10. 5%。较佳地，所述pH缓冲试剂是柠檬酸钠，所述碘离子稳定剂是碘酸钾，所述碘离子 调节剂是碘化钾，所述PH值调节剂是氢氧化钠。更佳地，所述非离子N-乙烯基丁内酰胺碘为5g，所述柠檬酸钠为0. 30 0. 50g, 所述碘酸钾为0. 25 0. 30g,所述碘化钾为0. 45 0. 50g,所述氢氧化钠为0. 0035 0.0045g。在本发明的第四方面，提供了一种高稳定性非离子N-乙烯基丁内酰胺碘，其特点 是，通过上述的高稳定性非离子N-乙烯基丁内酰胺碘的制备方法制备获得。本发明的有益效果在于1、本发明通过将均聚N-乙烯基丁内酰胺和碘在60°C 70°C温度下以200 250r/min搅拌20 25分钟制备而成所述非离子N-乙烯基丁内酰胺碘，制成的非离子N-乙 烯基丁内酰胺碘的有效碘含量高于10. 5%，碘含量高、制备简便快速、成本低，适于大规模 推广应用。2、本发明不使用常规PVPK30，采用的均聚N-乙烯基丁内酰胺的粘均分子量为 40000-45000, PD值小于5.5 ；水分为2. 0-3. 0%，例如上海宇昂化工科技发展有限公司生 产的YK001产品，其粘均分子量为40000，PD值小于5. 5，含水量固体为2. 5%，相比常规 PVPK30, YK001分子量较大，分子量分布较窄。而常规K30的分子量较小，分子量分布较 宽，PD值常大于8，含水量宽泛，一般在3 5% ；原因为较大的分子量有更长的分子链，从 而络合点更多；PD值小则分子链分布窄则有效络合点集中，络合迅速均勻，适宜的含水量 (2. 5%为最佳)可最大限度的保证络合反应的进行。水分低，则碘无法与PVP更好的络合， 而水分高则PVP流动性不好，搅拌易不均，反应时间过长。3、本发明的碘可以直接使用购买的SQM公司片状碘(片状碘相比球状碘而言便 宜)，而不需先将其先研磨成碘粉(一般需研磨成50目以上)；这节省了一道工序，大大降 低了生产成本，常规方法先要制取碘粉，从而提高碘粒的比表面积以增加与PVP络合的比 例，但由于本发明采用高活性的YK001原料，从源头上避免了络合不全的问题，故不需要再 提前制取碘粉，制备简便快速、成本低。
4、本发明的非离子N-乙烯基丁内酰胺碘的制备时间只需20 25分钟，不是常规 方法的3 9小时，原因是常规方法为了提高有效碘的含量，不得不牺牲反应时间，但反应 时间与有效碘的高低不是线性关系，时间过长有效碘含量的提升不明显，另外，过长的络合 会造成PVP链的断裂、降解，其根本原因是一般的PVPK30原料活性不强，相关操作参数也不 全；随着科技的发展与进步，制备PVPI的PVP原料也发生变革，不一定是K30，本发明人经 过长期的研发，终于找到最适宜PVPI络合的均聚N-乙烯基丁内酰胺，例如YK001原料。5、本发明通过将上述的非离子N-乙烯基丁内酰胺碘和pH缓冲试剂、碘离子稳定 齐U、碘离子调节剂和pH值调节剂经20000-30000r/min高速粉碎50 60秒后制备而成所 述高稳定性非离子N-乙烯基丁内酰胺碘，稳定性优异，在加速实验里有效碘含量降解率控 制在1. 5%以内，稳定性高、使用方便，完全满足客户的要求。6、本发明选用柠檬酸钠作为缓冲试剂，这不同于常规的磷酸氢二钠/磷酸二氢钠 体系，优点是柠檬酸钠是一种弱酸强碱盐，与柠檬酸配伍可组成较强的PH缓冲剂，因此在 某些不适宜PH大范围变化的场合有其重要用，具有良好的pH调节及缓冲性能。而磷酸氢 二钠/磷酸二氢钠极易吸水变潮，不适合直接加入PVPI干粉。7、本发明的高稳定性非离子N-乙烯基丁内酰胺碘可直接用纯水配成溶液使用， 操作简单便捷；即可现用现配，也可配后长期保存，大大方便客户的使用与储存，而常规的 PVPI干粉因为自身的缺陷，不得不在配制溶液时添加各种助剂，但其添加过程非常繁琐，使 用极其不方便，需要现用现配，而且配制时各种助剂的使用与添加常常相互牵制与干涉，这 造成了 PVPI的稳定性虽然增强，但生产重现性不好，杂质过多，重金属含量超标，氮含量减 少，灰分增加等额外缺点，从而大大增加了相应的人工，使用及储存成本，不适合大规模生 产，销售与使用。


图1是搅拌转速对有效碘含量的影响图。图2是原料YK001含水量对有效碘含量的影响图。图3是碘酸钾用量对高稳定性PVPI的稳定性的影响图。图4是碘化钾用量对高稳定性PVPI的稳定性的影响图。图5是柠檬酸钠用量对高稳定性PVPI的稳定性的影响图。图6是pH值对高稳定性PVPI的稳定性的影响图。
具体实施例方式为了能够更清楚地理解本发明的技术内容，特举以下实施例详细说明。实施例1 非离子N-乙烯基丁内酰胺碘的制备1、反应时间对有效碘含量的影响精确称量7g碘片、46. 84gYK001粉末和0. 27g氯化钠，一次性加入到250ml三口烧 瓶中，60°C水浴加热，200r/min机械搅拌，每隔一段时间取样，测试有效碘含量，得有效碘含 量随反应时间的变化如表1所示。表1反应时间对有效碘含量的影响取样时间有效碘含量反应时T^~ 由表1可知，碘和YKOOl的反应在初期非常迅速，反应7分钟有效碘含量即可达到 10. 26%,这是因为反应初期YK001有很多活性络合点可与碘单质发生反应，随着反应时间 的延长，有效碘含量越来越高，在反应20分钟时有效碘含量达到10. 57%，再延长反应时间 有效碘含量反而降低，这是因为反应体系中的水分随反应时间的延长不断离开YK001，原本 通过水分子络合在一起的碘氧络合键发生断裂，使得有效碘含量降低。故一般常取20 25 分钟。2、温度对有效碘含量的影响精确称量7g碘片、46. 84gYK001粉末和0. 27g氯化钠，一次性加入到250ml三口烧 瓶中，分别在30 V ,40 50 V ,60 70 V水浴中加热，200r/min机械搅拌，每隔一段时间 取样，测试有效碘含量最高值及所需时间列于表2。表2温度对有效碘含量的影响
NO.反应温度 反应时间 有效碘含量― 由表2可知，反应温度升高，达到最高有效碘含量所需时间在缩短，30°C达到最高 有效碘含量所需时间是60°C所需时间的4倍，而有效碘含量随反应温度的变化却不成线 性关系，这主要是因为在反应过程中反应体系中的水分对有效碘含量有重要影响，只有在 合适的水分含量和合适的反应时间双重影响下才能得到较高的有效碘含量。故一般常取 60 70 。3、搅拌转速对有效碘含量的影响精确称量7g碘片、46. 84gYK001粉末和0. 27g氯化钠，一次性加入到250ml三口烧 瓶中，分别在 60°C水浴中加热，分别在 50r/min、100r/min、150r/min、200r/min、250r/min 机械搅拌，SOmin取样，测试有效碘含量，见图1。由图1可知，有效碘含量随搅拌转速的提高而提高，这是因为较高转速条件下，碘 单质与YK001混合更充分，发生反应的有效接触更多，在200r/min时有效碘含量为11. 4%, 再继续增加搅拌转速有效碘含量并没有继续增加，这是因为一旦碘单质能够与YK001充分 混合反应程度就取决于物质本身的性质。故一般常取200 250r/min。4、原料YK001含水量对有效碘含量的影响精确称量7g 碘片、含水量分别为 1. 5%,2.0%,2. 3%,2. 8%,3. 3%,46. 84gYK001 粉末和0. 27g氯化钠，一次性加入到250ml三口烧瓶中，分别在60°C水浴加热，200r/min机械搅拌，SOmin取样，测试有效碘含量，见图2。由图2可知，当原料YK001含水量相对较低时产物有效碘含量也较低，这种YK001 原料流动性较好，反应过程中可以像干燥的沙子一样自由流动。随着YK001原料含水量 的增加，产物有效碘含量增加，当含水量为2. 5%时出现最大有效碘含量为11.4%，而当 YK001原料含水量继续增加产物有效碘含量急剧下降，这是因为随着含水量的增加，原料流 动性下降，当含水量为3. 4%时，原料失去流动性，即使用搅拌器搅拌也不能使其流动起来， 因此碘单质不能与YK001充分混合，所以产物有效碘含量很低。5、原料碘形状对有效碘含量的影响分别精确称量7g片状碘和球状碘、46. 84gYK001粉末和0. 27g氯化钠，一次性加入 到250ml三口烧瓶中，在60°C水浴中加热，200r/min机械搅拌，80min取样，测试有效碘含
量，见表3。表3原料碘形状对有效碘含量的影响 由表3可知，相同试验条件下，片状碘所得产物有效碘含量更高，这是因为球状碘 在搅拌过程中很难通过相互摩擦碰撞而被粉碎，即使反应80min，再测有效碘含量时依然 可以看到未反应的黑色碘颗粒存在。片状碘容易通过相互摩擦碰撞被粉碎，所以碘单质与 YK001粉末能够更好的接触，反应进行的更彻底，产物有效碘含量高。6、助磨剂对有效碘含量的影响分别精确称量7g片状碘、46. 84gYK001粉末和0. 27g氯化钠或不加氯化钠，一次性 加入到250ml三口烧瓶中，在60°C水浴中加热，200r/min机械搅拌，80min取样，测试有效碘
含量，见表4。表4助磨剂对有效碘含量的影响 由表4可见助磨剂氯化钠的加入对于提高产物有效碘含量具有明显的作用，5%。 的助磨剂用量可以使有效碘含量提高0.9%。实施例2高稳定性非离子N-乙烯基丁内酰胺碘的制备1、碘酸钾用量对PVPI稳定性的影响精确称量实验室自制的PVPI5g，柠檬酸钠0. 48g，分别称取碘酸钾0. 15g、0. 20g、 0. 25g、0. 30g、0. 35g，碘化钾0. 45g，氢氧化钠0. 0040g，在高速粉碎机中粉碎60秒，即得复 配PVPI。取适量配成水溶液，放入54°C鼓风干燥箱中，十四天后测试有效碘含量，数据 如图3所示。由图3可知随碘酸钾用量的增加PVPI的稳定增加，这是因为PVPI溶液在贮存过 程中，分解出碘离子，当加入碘酸钾后在酸性条件下生成碘，使有效碘含量保持相对稳定。 然而随着碘酸钾用量的进一步增加，PVPI溶液的稳定性增加缓慢，又由于碘酸钾价格较高，故取0. 25 0. 30为最佳用量。2、碘化钾用量对PVPI稳定性的影响精确称量实验室自制的PVPI5g，柠檬酸钠0. 48g，碘酸钾0. 25g，分别称取碘化钾 0. 20g、0. 30g、0. 40g、0. 45g、0. 50g,氢氧化钠0. 0040g,在高速粉碎机中粉碎60秒，即得复 配PVPI。取适量配成水溶液，放入54°C鼓风干燥箱中，十四天后测试有效碘含量，数据 如图4所示。由图4可知随碘化钾用量的增加PVPI的稳定增加，这是因为PVPI溶液在贮存过 程中，分解出碘离子，当加入碘化钾后由于同离子效应，使碘离子的生成变得困难，使得有 效碘含量保持相对稳定。然而随着碘酸钾用量的进一步增加，PVPI溶液的稳定性不发生改 变，故取0. 45 0. 50为最佳用量。3、酸碱缓冲剂用量对PVPI稳定性的影响精确称量实验室自制的PVPI5g，柠檬酸钠0. 48g，碘酸钾0. 25g，碘化钾0. 45g，氢 氧化钠0. 0040g，在高速粉碎机中粉碎60秒，即得复配PVPI。取适量配成水溶液，放入 54°C鼓风干燥箱中，十四天后测试有效碘含量，数据如图5所示。由图5可知，增加柠檬酸钠可以提高PVPI溶液稳定性，这是因为PVPI溶液在贮存 过程中，分解出碘离子和碘酸根离子从而使溶液的有效碘含量降低，酸性条件会加速上述 分解反应，适量的柠檬酸钠可以使溶液体系稳定在一个合适的范围之内，当柠檬酸钠过量 时溶液体系PH值过高，使得有效碘含量降低的更快，因此选择0. 30 0. 50g作为柠檬酸钠
的最佳用量。4、pH值对PVPI稳定性的影响精确称量实验室自制的PVPI5g，柠檬酸钠0. 48g，碘酸钾0. 25g，碘化钾0. 45g，通 过调节氢氧化钠用量使的水溶液PH值分别为3. 0,4. 0,5. 0,6. 0,7. 0，在高速粉碎机中 粉碎60秒，即得复配PVPI。取适量配成1 %水溶液，放入54°C鼓风干燥箱中，十四天后测试 有效碘含量，数据如图6所示。由图6可进一步验证PVPI在贮存过程中有一个最适宜的pH范围，从表中我们可 以看出这个范围在4. 5 5. 5之间，这是由于碘单质与水反应生成碘酸根离子和碘离子 的反应在过酸或过碱性条件下都会被加速，故在贮存PVPI溶液时需保持溶液的pH值在 4. 5 5. 5之间。实施例3非离子N-乙烯基丁内酰胺碘的制备精确称量7g碘片、46. 15gYK001粉末(要求粘均分子量为40000，PD值小于5. 5， 含水量2. 5% )和0. 21g氯化钠，一次性加入到250ml三口烧瓶中，60°C水浴加热，200r/min 机械搅拌，反应时间20分钟即终止，获得非离子N-乙烯基丁内酰胺碘A，有效碘含量高于 10. 5%。有效碘含量可以每隔五分钟取样一次，测试有效碘含量，当有效碘含量高于10. 5% 即可停止反应。精确称量7. 005g碘片、46. 15gYK001粉末(要求粘均分子量为45000，PD值小 于5. 5，含水量3.0% )和0. 19g氯化钠，一次性加入到250ml三口烧瓶中，65°C水浴加热， 220r/min机械搅拌，反应时间20分钟即终止，获得非离子N-乙烯基丁内酰胺碘B，有效碘 含量高于10.5%。有效碘含量可以每隔五分钟取样一次，测试有效碘含量，当有效碘含量高 于10. 5%即可停止反应。
精确称量7. OOlg碘片、46. 84gYK001粉末(要求粘均分子量为42000，PD值小 于5. 5，含水量2. 0% )和0. 27g氯化钠，一次性加入到250ml三口烧瓶中，70°C水浴加热， 250r/min机械搅拌，反应时间25分钟即终止，获得非离子N-乙烯基丁内酰胺碘C，有效碘 含量高于10.5%。有效碘含量可以每隔五分钟取样一次，测试有效碘含量，当有效碘含量高 于10. 5%即可停止反应。实施例4高稳定性非离子N-乙烯基丁内酰胺碘的制备精确称量实施例3制备的非离子N-乙烯基丁内酰胺碘A 5g，柠檬酸钠(缓冲试 齐IJ)0. 30g，碘酸钾(碘离子调节剂)0. 25g，碘化钾(碘离子调节剂)0. 45g，氢氧化钠(PH值 调节剂)0. 0045g，在高速粉碎机(20000r/min)中粉碎50秒，即得高稳定性PVPI-I。精确称量实施例3制备的非离子N-乙烯基丁内酰胺碘B 5g，柠檬酸钠(缓冲试 齐IJ)0. 40g，碘酸钾(碘离子调节剂)0. 28g，碘化钾(碘离子调节剂)0. 48g，氢氧化钠(PH值 调节剂)0. 0040g，在高速粉碎机(25000r/min)中粉碎55秒，即得高稳定性PVPI-2。精确称量实施例3制备的非离子N-乙烯基丁内酰胺碘C 5g，柠檬酸钠(缓冲试 齐IJ)0. 50g，碘酸钾(碘离子调节剂)0. 30g，碘化钾(碘离子调节剂)0. 50g，氢氧化钠(PH值 调节剂)0. 0035g，在高速粉碎机(30000r/min)中粉碎60秒，即得高稳定性PVPI-3。有效碘的测定精确称量5g实施例3制备的非离子N-乙烯基丁内酰胺碘A、非离 子N-乙烯基丁内酰胺碘B和非离子N-乙烯基丁内酰胺碘C干品分别置于400ml烧杯中， 加水200ml，盖上烧杯，于室温下搅拌溶解，完全溶解后，立即用0. 05mol/L硫代硫酸钠标准 溶液滴定，接近终点时加入3ml淀粉试剂作指示剂，同时做空白试验，计算有效碘含量。每 Iml硫代硫酸钠(0. 05mol/L)溶液相当于12. 69mg的碘。先后三次重复试验，数据统计在下表中 由上表可见，对于高稳定性PVPI-1、高稳定性PVPI-2和高稳定性PVPI-3，三次 重复试验中有效碘含量达到了> 10. 5%的试验目标，并且三次试验数据，相互之间差异 ^ 士 1.5%，也较好的达到了试验目的，表明试验具有较好的重复性。稳定性加速实验测试取高稳定性PVPI-I、高稳定性PVPI-2和高稳定性PVPI-3， 分别用电子天平精密称定5g，置烧杯中，加入适量纯化水，搅拌使溶解，完全溶解后转入 500ml容量瓶中定容，制成的溶液作为样品，样品置于密闭棕色试剂瓶中，置于54士2°C 恒温烘箱中。定时取样，用移液管精确量取25ml样品，迅速冷却终止反应，测定溶液中有效 碘含量。对于高稳定性PVPI-I溶液
对于高稳定性PVPI-2溶液 对于高稳定性PVPI-3溶液 分析经过54°C，14天的加速实验，本发明的高稳定性PVPI的稳定性达到设计要 求，其有效碘降低率小于1.5%;其指标远超过同类产品。原因为以BASF，ISP为首的溶剂 法产品在固体时稳定性好，但溶解后由于PVP的自身弱点，稳定性仍然不太好，有效碘降低 率在5%左右；其市售的PVPI溶液稳定性较好，但有一定味道，应该也添加了相应助剂。这 也加重了客户的成本与负担。而国内其它厂家的PVPI干粉基本无法直接配液使用；从而客 户在使用时，都不得不添加相应的助剂。这仍然无法解决客户关心的不再添加其它复杂的 助剂，直接使用高性能的PVPI干粉的难题。而我司的新型消毒剂，使用方便便捷，直接可用 纯水配成高稳的溶液。不再需要在溶解时添加其它的助剂，从而真正将客户解放出来。因此，本发明通过使用配方7g碘片(无需粉碎)，46 47gYK001粉末(粘均分子 量PD值小于5. 5 ；水分2. 5% )和0. 19 0. 27g氯化钠(助磨剂)，一次性加入到250ml三 口烧瓶中，60 70°C水浴加热，200 250r/min机械搅拌，可获得有效碘含量高于10. 5% 的PVPI。在反应结束后直接按照配方PVPI5g(第一步自制所得)，柠檬酸钠(缓冲试剂)0· 30 0. 50g,碘酸钾(碘离子稳定剂)0. 25 0. 30g,碘化钾(碘离子调节剂)0. 45 0. 50g，氢氧化钠(PH值调节剂)0. 0035 0. 0045g，将全部助剂依次加入到三口烧瓶中，经 高速粉碎50 60秒后，即可得到高稳定性的PVPI干粉产品。该产品在54°C加速试验两 周，有效碘含量降低值小于1.5%。也可认为该产品在常温条件下两年内有效碘含量降低 值小于1. 5%。其最佳反应时间仅仅为20 25分钟，远远小于常规方法的6 9小时；其 溶液PH值保持在4. 5 5. 5 ；相比市面同类产品，其优势表现在 1、原料碘单质不需粉碎成碘粉，直接采用片状碘；这可少掉粉碎及过筛工艺，也避 免了因碘单质的强氧化性对粉碎机的腐蚀；其可大幅节省成本。2、PVPI络合时间仅需二十分钟，只需常规十分之一及更少的生产时间；一方面 可迅速扩充产能，另一方面也大幅降低能耗；其主要原因是原料YK001分子量相比常规 PVPK30高，PD值小，分子量分布窄，相应活性高，与碘络合时活性点多且集中，故而反应迅 速充分。3、经复配的PVPI干粉稳定性好，加速实验表明有效碘稳定性下降率小于1. 5% ； 保质期在三年以上；配制溶液不再需要添加相关助剂，使用便捷，即可即用即配，也可配好 后长期放置。4、通过调节工艺参数与配方比例，PVPI有效碘含量可以从9 12%任意调节。从 而满足不同客户群的细分要求。5、PH值保持稳定，固定在4. 5 5. 5 ；—方面相对酸性的条件可增加有效碘的稳定 性，另一方面相对高的PH值更接近人体中性PH值，可大幅减小溶液对人体的刺激性；相比 BASF, ISP的产品2. 5左右的PH值，更具人性化，使用不再需要调节PH值。本发明人经过数年努力攻关，终于独立研发出高碘含量、高稳定性、生产迅速的 PVPI固体粉末，其溶液不需另外添加相关助剂即保持高稳定，可以满足USP，ISP, BP, EP, CP 等相关药典的最高要求。同时，因反应时间仅为其它工艺的十分之一或更少，大大提高了生 产效率与产品性价比，具有极大的成本优势与广阔的市场前景。其关键指标为有效碘含量 10. 5 12%，有效碘稳定性(加速性实验)的波动率小于1. 5%，PH值维持在4. 5 5. 5。综上所述，本发明的非离子N-乙烯基丁内酰胺碘碘含量高、制备简便快速、成本 低，高稳定性非离子N-乙烯基丁内酰胺碘稳定性高、使用方便，完全满足USP、ISP、BP、EP、 CP等相关药典的最高要求，适于大规模推广应用。在此说明书中，本发明已参照其特定的实施例作了描述。但是，很显然仍可以作出 各种修改和变换而不背离本发明的精神和范围。因此，说明书应被认为是说明性的而非限 制性的。
权利要求
一种非离子N-乙烯基丁内酰胺碘的制备方法，其特征在于，通过将均聚N-乙烯基丁内酰胺和碘在60℃～70℃温度下以200～250r/min搅拌20～25分钟制备而成所述非离子N-乙烯基丁内酰胺碘，其中所述均聚N-乙烯基丁内酰胺的粘均分子量为40000-45000，PD值小于5.5；水分为2.0-3.0％。
2.根据权利要求1所述的非离子N-乙烯基丁内酰胺碘的制备方法，其特征在于，所述 均聚N-乙烯基丁内酰胺是YK001粉末，所述碘采用碘片。
3.根据权利要求1所述的非离子N-乙烯基丁内酰胺碘的制备方法，其特征在于，所述 均聚N-乙烯基丁内酰胺和所述碘在助磨剂存在条件下进行搅拌。
4.根据权利要求3所述的非离子N-乙烯基丁内酰胺碘的制备方法，其特征在于，所述 助磨剂为氯化钠。
5.根据权利要求4所述的非离子N-乙烯基丁内酰胺碘的制备方法，其特征在于，所述 均聚N-乙烯基丁内酰胺为46 47g，所述碘为7g，所述助磨剂为0. 19 0. 27g。
6.一种非离子N-乙烯基丁内酰胺碘，其特征在于，通过根据权利要求1 6中任一所 述的非离子N-乙烯基丁内酰胺碘的制备方法制备获得。
7.一种高稳定性非离子N-乙烯基丁内酰胺碘的制备方法，其特征在于，通过将根据权 禾U要求6所述的非离子N-乙烯基丁内酰胺碘和pH缓冲试剂、碘离子稳定剂、碘离子调节剂 和PH值调节剂经20000-30000r/min高速粉碎50 60秒后制备而成所述高稳定性非离子 N-乙烯基丁内酰胺碘，其中所述非离子N-乙烯基丁内酰胺碘的有效碘含量高于10. 5%。
8.根据权利要求7所述的高稳定性非离子N-乙烯基丁内酰胺碘的制备方法，其特征在 于，所述PH缓冲试剂是柠檬酸钠，所述碘离子稳定剂是碘酸钾，所述碘离子调节剂是碘化 钾，所述PH值调节剂是氢氧化钠。
9.根据权利要求8所述的高稳定性非离子N-乙烯基丁内酰胺碘的制备方法，其特征在 于，所述非离子N-乙烯基丁内酰胺碘为5g，所述柠檬酸钠为0. 30 `0. 50g，所述碘酸钾为 0. 25 0. 30g，所述碘化钾为0. 45 0. 50g，所述氢氧化钠为0. 0035 0. 0045g。
10.一种高稳定性非离子N-乙烯基丁内酰胺碘，其特征在于，通过根据权利要求7 9 任一所述的高稳定性非离子N-乙烯基丁内酰胺碘的制备方法制备获得。
全文摘要
本发明提供了一种非离子N-乙烯基丁内酰胺碘的制备方法，通过将均聚N-乙烯基丁内酰胺和碘在60℃～70℃温度下以200～250r/min搅拌20～25分钟制备而成非离子N-乙烯基丁内酰胺碘，其中均聚N-乙烯基丁内酰胺的粘均分子量为40000-45000，PD值小于5.5；水分为2.0-3.0％，还提供了由此制备的非离子N-乙烯基丁内酰胺碘，由此制备高稳定性非离子N-乙烯基丁内酰胺碘的方法相关的高稳定性非离子N-乙烯基丁内酰胺碘，本发明的非离子N-乙烯基丁内酰胺碘碘含量高、制备简便快速、成本低，该高稳定性非离子N-乙烯基丁内酰胺碘稳定性高、使用方便，完全满足USP、ISP、BP、EP、CP等相关药典的最高要求，适于大规模推广应用。
文档编号C08K13/02GK101838359SQ20101018133
公开日2010年9月22日 申请日期2010年5月21日 优先权日2010年5月21日
发明者李学超, 王宇, 陈占 申请人:上海宇昂生物科技有限公司