交聯(lián)羧甲基纖維素鈉.docVIP

交聯(lián)羧甲基纖維素鈉（CCMC-Na）交聯(lián)羧甲基纖維素鈉是一種醫(yī)用輔料,其崩解效果好,速度快,分散均勻,適用面廣,因此也被稱為“超級(jí)崩解劑”。羧甲基纖維素是在天然纖維素的基礎(chǔ)之上,經(jīng)過堿化反應(yīng)和醚化反應(yīng)所制得的一種具有羧甲基結(jié)構(gòu)的纖維素醚類衍生物,分子上的羧基和鈉離子結(jié)合成鈉鹽,即羧甲基纖維素鈉（Na-CMC），習(xí)慣上稱為CMC。羧甲基纖維素鈉一般為粉末狀的固體,有時(shí)也呈現(xiàn)顆粒狀或纖維狀,顏色為白色或淡黃色,沒有特殊的氣味,是一種大分子化學(xué)物質(zhì)，具有很強(qiáng)的引濕性,能溶于水中,在水中形成透明度較高的粘稠溶液，不溶于一般的有機(jī)溶液,例如乙醇、乙醚、氯仿及苯等，具有一定的吸水性和引濕性,在干燥的環(huán)境下,可以長期保存。羧甲基纖維素鈉的分子結(jié)構(gòu)單元如下 羧甲基纖維素納主要是以纖維素為原料,進(jìn)行堿化和酸化反應(yīng)生成的,其主要的化學(xué)反應(yīng)有兩步,第一步纖維素與一定濃度的氫氧化鈉溶液發(fā)生反應(yīng),生成堿纖維素,目地在于制得的堿纖維素具有高度的反應(yīng)性,為其后的醚化反應(yīng)做準(zhǔn)備;第二步,堿纖維素與一氯乙酸(或一氯乙酸鈉)發(fā)生醚化反應(yīng),其目的在于一氯乙酸中的羧甲基取代堿纖維素上的羥基,其化學(xué)反應(yīng)式如下：(1)堿化 纖維素與一定濃度的氫氧化鈉溶液反應(yīng)生成堿纖維素:(2) 醚化 堿纖維素與一氯乙酸(或鈉鹽)的醚化反應(yīng):（3）中間副反應(yīng)：ClCH2COONa +NaOH HOCH2COONa+NaCl （4）ClCH2COONa+ H2O HOCH2COOH+ NaCl （5）ClCH2COOH + 2NaOH HOCH2COONa + NaCl+H2O（6正是因?yàn)樯鲜龈狈磻?yīng)的存在,一方面消耗了堿液和酸化劑,另一方面使得 甲基纖維素鈉中含有輕乙酸鈉、氯化鈉和乙醇酸等雜質(zhì),影響了產(chǎn)物的純度,使得接甲基纖維素鈉的純度難以得到大幅度的提高,其應(yīng)用范圍也受到了一定的影響。羧甲基纖維素鈉的生產(chǎn)工藝發(fā)展第一個(gè)階段即最初投入工業(yè)生產(chǎn)的時(shí)候,都是選用水媒法進(jìn)行生產(chǎn)的。水媒法主要是以水為反應(yīng)介質(zhì)生產(chǎn)和制備羧甲基纖維素。水媒法因?yàn)槠錈岱稚⒙?傳質(zhì)不均勻,生產(chǎn)中醚化劑使用效率過低,整個(gè)生產(chǎn)得到的產(chǎn)品取代不均勾,而逐漸被淘汰,目前水媒法主要用于生產(chǎn)低檔級(jí)、粗制級(jí)和工業(yè)級(jí)的羧甲基纖維素。溶媒法的出現(xiàn)很好的解決了水媒法的弊端,以有機(jī)溶劑為反應(yīng)介質(zhì),即提高了散熱速度,也加快了醚化劑的分散速度和反應(yīng)速度,提高了醚化劑的效率。溶媒法的發(fā)展經(jīng)歷了兩個(gè)階段,一是捏合法,二是淤漿法。捏合法主要是捏合機(jī)為反應(yīng)釜,其有機(jī)溶劑的用量較少, 淤漿法則是將堿化和酸化分開反應(yīng)且有機(jī)溶劑較多的一種生產(chǎn)方式。交聯(lián)羧甲基纖維素鈉制備：以纖維素粉末為起始原料分二種方法制備CCMC-Na（一） 先醚化后交聯(lián)制備CCMC 原料名稱 投料量纖維素粉末 10g無水乙醇 80ml20%氫氧化鈉 50ml一氯乙酸N,N-亞甲基雙丙稀酰胺將l0g纖維素粉末溶于80ml的無水乙醇中,加入50ml濃度為20%的氧氧化鈉溶液,再加入一定量一氯乙酸,升溫至70oC,攬拌反應(yīng)2h后趁熱過濾,并用80%的乙醇溶液進(jìn)行攪拌洗滌過濾三次,并用異丙醇洗除水分。然后將上述制備的CMC溶于無水乙醇中,加入濃度為20%的氫氧化鈉溶液和一定量的交聯(lián)劑(N,N-亞甲基雙丙稀酰胺),加溫?cái)嚢?h后趁熱過濾,同樣以80%的乙醇溶液進(jìn)行攪拌洗漆過濾三次,過濾后在105oC的溫度下干燥至質(zhì)量恒定（二） 先交聯(lián)后醚化制備CCMC 原料名稱 投料量 纖維素粉末 10g 無水乙醇 80ml20%氫氧化鈉 50mlN,N-亞甲基雙丙稀酰胺 一氯乙酸 尿堿溶液以纖維素為原料,首先進(jìn)行纖維素的交聯(lián)反應(yīng),制備交聯(lián)纖維素,然后將交聯(lián)纖維素用一氯乙酸進(jìn)行醚化反應(yīng),制備交聯(lián)羧甲基纖維素鈉。將10g纖維素粉末溶于80ml的無水乙醇中,加入50ml濃度為20%的氧氧化鈉溶液,再加入一定量的交聯(lián)劑和引發(fā)劑,加溫?cái)嚢?h后停止冷卻至常溫后將產(chǎn)物溶于尿堿溶液中,過濾除去未反應(yīng)的纖維素。再將產(chǎn)物放入燒瓶中,加入無水乙醇和一氯乙酸,升溫至700C,邊攪拌邊滴入20%的氫氧化鈉共20ml,反應(yīng)2h后趁熱過濾,并用80%的乙醇溶液進(jìn)行攪拌洗滌過濾三次,并用異丙醇洗除水分,過濾后在1050C的溫度下干燥至質(zhì)量恒定先交聯(lián)后醚化的制備方式制得的交聯(lián)羧甲基纖維素鈉比先醚化后交聯(lián)的制備方式制得的交聯(lián)羧甲基纖維素納無論是在凝膠含量還是吸水性能上有具有更加的效果。以先交聯(lián)后醚化的方式制備交聯(lián)羧甲基纖維素納時(shí),當(dāng)交聯(lián)劑的用量為25%（交聯(lián)劑的用量以纖維素分子中羥基摩爾數(shù)量的百分比表示）時(shí),凝膠含量達(dá)到了最大57.3%,當(dāng)交聯(lián)劑用量為10%時(shí),制得的交聯(lián)羧甲基纖維素鈉的溶脹比和沉降體積達(dá)到最大。為使反應(yīng)試劑得到更充分的利用，人們對(duì)加料方式進(jìn)行了改進(jìn)。一種使用較多的方法是多次加堿法，即分多次加入堿，以便使堿得到更充分的利用，提高反應(yīng)效率和反應(yīng)的均勻性，如二次加堿、三次加堿等。類似的還有多次醚化法，即分多次加入醚化劑。生產(chǎn)實(shí)踐證明，二次/多次加料法明顯優(yōu)于一次加料法，反應(yīng)的醚化效率高，產(chǎn)品的透明度、取代分布均勻性、抗腐敗能力、耐二價(jià)鹽能力都有大幅提升，從而提高產(chǎn)品的質(zhì)量。（三） CMC合成CCMC方法：原料名稱 投料量CMC 10.0g95%乙醇 80ml環(huán)氧氯丙烷 0.3g取10.00g干燥后的CMC倒入500mL三口瓶中,然后加人80ml95%的乙醇一水溶液,攪拌10min;用NaOH溶液調(diào)所需溶液的pH約為9，室溫堿化60min;逐滴加入環(huán)氧氯丙烷（CMC質(zhì)量的3%）,溫度控制在60-65oC,攪拌下反應(yīng)規(guī)定時(shí)間;反應(yīng)完畢后用36%醋酸中和至中性,抽濾,然后用80%的異丙醇一水溶液洗滌3次,最后烘干羧甲基纖維素鈉精制：（一） 醇洗滌法精制羧甲基纖維素鈉：將無水乙醇配制成體積分?jǐn)?shù)為80%的乙醇溶液,根據(jù)液固比的不同,多次洗滌CMC粉末,即控制溫度在60oC左右,將CMC溶于乙醇溶液中充分?jǐn)嚢?0min左右,趁熱過濾抽干,然后重復(fù)上述步驟,最后在真空供箱中105oC下干燥至恒重,約2h,粉碎后得精制CMC粉末。（二） 酸醇溶液沉淀法精制羧甲基纖維素鈉：用無水乙醇將濃硝酸稀釋至濃度為26.5%,稱取一定量的CMC粉末,將CMC粉末溶于銷酸乙醇溶液中反應(yīng)2h后過濾,此時(shí)得到的不溶物為CMC-H,同時(shí)各種金屬氧化物也轉(zhuǎn)化為金屬離子,可以隨著去離子水的洗滌而被除去,用去離子水多次洗滌CMC-H,直至CMC-H的pH=6。將上述CMC-H加入到濃度為40%的氧氧化鈉溶液中,充分?jǐn)嚢韬蟮玫秸吵頎钔该饕后w,此時(shí)CMC-H和氧氧化鈉反應(yīng)生成CMC,在水中呈現(xiàn)粘稠狀,加入大量無水乙醇,得到白色絮狀物,即為CMC-Na,將CMC用體積分?jǐn)?shù)為80%的乙醇溶液洗滌多次,直至pH為中性后在真空烘箱中105oC下干燥至恒重,約4小時(shí),粉碎后得精制CMC粉末。1:醇洗滌法能有效去除 甲基纖維素鈉粉末中的氯化物。用體積分?jǐn)?shù)為80%的無水乙醇對(duì)CMC進(jìn)行加熱攪拌和過濾,重復(fù)三次后,CMC粉末中的氯化物大大降低,氯化物的含量從大約8%降低到2%左右,除雜效果顯著。2:在乙醇用量一定的情況下,依次增加洗漆的液固比,可以使得洗滌效果更佳。3:酸醇溶液沉淀法是在酸洗法的基礎(chǔ)上進(jìn)行改善,將濃?酸和無水乙醇配成低濃度的銷酸乙醇溶液,一方面降低了銷酸對(duì)CMC的分解,另一方面很好的避免了 CMC吸收大量的水后形成凝膠的情況,使得對(duì)CMC-H的洗潘更為簡單和有效。4:通過對(duì)CMC進(jìn)行醇洗漆和酸醇溶液沉淀法的精制后,CMC中的氯化物含量、鐵含量和鉛含量都有了大幅度的降低,不僅達(dá)到了食品級(jí)接甲基纖維素鈉的國家標(biāo)準(zhǔn),而且遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過了食品級(jí)豫甲基纖維素鈉的國家標(biāo)準(zhǔn)。藥典標(biāo)準(zhǔn) 本品為交聯(lián)的、部分羧甲基化的纖維素鈉鹽 【性狀】 本品為白色或類白色粉末，有引濕性。本品在水中溶脹并形成混懸液，在無水乙醇、乙醚、丙酮或甲苯中不溶?！捐b別】 (1)取本品1g，加0.0004%亞甲藍(lán)溶液100ml，攪拌，放置，生成藍(lán)色纖維狀沉淀。(2)取本品1g，加水50ml，混勻，取1ml，置試管中，加水1ml與-萘酚甲醇溶液(取-萘酚1g，加無水甲醇25ml，攪拌溶解，即得，臨用新制)5滴，沿傾斜的試管壁，緩緩加硫酸2ml，在液面交界處顯紫紅色。(3)取鑒別(2)項(xiàng)下的溶液，顯鈉鹽的火焰反應(yīng)（附錄）?！緳z查】 酸度 取本品1g，加水100ml，振搖5分鐘后，依法測(cè)定（附錄 H），pH值應(yīng)為5.07.0。沉降體積 取100ml具塞量筒，加水75ml，取本品1.5g，每次0.5g，分三次加入量筒中，每次加樣后劇烈振搖，加水至100ml，繼續(xù)振搖至供試品在溶液中均勻分散，放置4小時(shí)，沉降體積應(yīng)為10.030.0ml。取代度 取本品約1.0g，精密稱定，置500ml碘量瓶中，加10%氯化鈉溶液300ml，精密加氫氧化鈉滴定液(0.1mo/L)25ml。密塞，放置5分鐘，并時(shí)時(shí)振搖，加鹽酸滴定液(0.1mol/L)15ml，加間甲酚紫指示液(取間甲酚紫0.1g，加0.01mol/L氫氧化鈉溶液13ml使溶解，加水稀釋至100ml，即得)5滴，密塞后振搖。如果溶液顯紫色，繼續(xù)加鹽酸滴定液(0.1mol/L)，每次1.0ml，直至溶液變?yōu)辄S色。用氫氧化鈉滴定至(0.1mol/L)滴定至溶液由黃色變?yōu)樽仙?。照下式?jì)算羧甲基酸取代度A：式中 M為中和1g供試品（按干燥品計(jì)）所需氫氧化鈉的毫摩爾數(shù)； C為供試品在熾灼殘?jiān)?xiàng)下得到的熾灼殘?jiān)俜謹(jǐn)?shù)。照下式計(jì)算羧甲基鈉取代度S:按干燥品計(jì)算，羧甲基酸與羧甲基鈉的取代度(A+S)應(yīng)為0.600.85。氯化鈉與乙醇酸鈉 氯化鈉 取本品約5.0g，精密稱定，置250ml燒杯中，加水50ml與30%過氧化氯溶液5ml，置水浴上加熱20分鐘并不斷攪拌。放冷，加水100ml與硝酸10ml，用硝酸銀滴定液(0.05mol/L)滴定，滴定過程中不斷攪拌，銀電極電位法指示滴定終點(diǎn)。每1ml的硝酸銀滴定液(0.05molL)相當(dāng)于2.922mg的NaCl。 乙醇酸鈉 避光操作。取本品約0.5g，精密稱定，置100ml燒杯中，加冰醋酸與水各5ml，攪拌15分鐘。緩緩加入丙酮50ml并不斷攪拌，再加氯化鈉1g并不斷攪摔數(shù)分鐘；濾過，并用丙酮定量轉(zhuǎn)移至100ml量瓶中，加丙酮稀釋至刻度，搖勻，作為供試品溶液。取室溫減壓干燥12小時(shí)的乙醇酸約0.1g，精密稱定，置100ml量瓶中，加水溶解并稀釋至刻度，分別量取上述溶液1.0、2.0、3.0，4.0ml，置100ml量瓶中，分別加水至5ml，加冰醋酸5ml，加丙酮稀釋至刻度，作為對(duì)照品溶液(1)，對(duì)照品溶液(2)、對(duì)照品溶液(3)與對(duì)照品溶液(4)。取供試品溶液2.0ml與上述對(duì)照品溶液各2.0ml，分刖置25 ml量瓶中，置水浴中加熱20分鐘，揮去丙酮，取出，冷卻，加2，7-二羥基萘溶液（取2，7-二羥基萘10mg，加硫酸100ml溶解后，放置至溶液的顏色褪去，2天內(nèi)使用）20.0ml，混勻。置水浴中加熱20分鐘，冷卻，加硫酸稀釋至刻度，混勻同時(shí)取2.0ml含5%水與5%冰醋酸的丙酮溶液作為空白溶液，同法操作。照紫外-可見分光光度法(附錄IV A)，在540nm的波長處測(cè)定吸光度，繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線，計(jì)算，即得。乙醇酸與乙醇酸鈉的換算系數(shù)為1.29。按干燥品計(jì)算，氯化鈉與乙醇酸鈉總量不得過0.5%。 水中可溶物 取本品約10.0g，精密稱定，加水800ml，并在30分鐘內(nèi)每10分鐘攪拌1分鐘，放置1小時(shí)，必要時(shí)離心，取上層液200ml經(jīng)快速濾紙減壓濾過，取續(xù)濾液150ml置預(yù)先干燥至恒重的250ml燒杯中，精密稱定濾液的重量，加熱濃縮至近干，在105干燥4小時(shí)，精密稱定，計(jì)算，即得。按干燥品計(jì)算，水中可溶物不得過10.0%。干燥失重