一種醫用聚丙烯醯胺水凝膠的製備及提純測試方法
2023-10-21 18:57:52 1
專利名稱：一種醫用聚丙烯醯胺水凝膠的製備及提純測試方法
技術領域：
本發明涉及專用化學品的製備和提純技術，特別涉及一種醫用聚丙烯醯胺水凝膠的製備及提純測試方法。
聚丙烯醯胺(Polyacryamide，簡稱PAM)工業是五十年代開始發展起來的。PAM及其衍生物都是由丙烯醯胺(acrylamide，簡稱AM)聚合製得。水溶液聚合膠體PAM生產工藝是最早但至今仍沿用的方法，其工藝過程是配製經離子交換精製的AM單體水溶液，加入聚合添加劑，調節溶液溫度至20-50℃，通入N2氣20min以除去溶液中的氧，再加入引發劑溶液，引發聚合4-8h，即得到PAM水溶液膠體產品。由於PAM具有獨特的化學和物理性質，現已廣泛用於水處理、造紙、石油開採、礦冶、建材、紡織行業，PAM水凝膠還用於藥物控制釋放、人工器官材料及軟組織充填物。根據不同的用途，對PAM中的殘餘AM單體的含量有不同的要求。一般工業用，其殘餘AM單體含量應小於或等於0.5％；食品工業用，其殘餘AM單體含量應小於或等於0.05％；而醫用，有的國家則要求殘餘AM單體含量應小於0.002％。然而在一般聚合作用下，AM單體僅是大部份轉換，轉換率約為98％-99％。減少殘留AM單體途徑，一是加入不同的引發劑，促使聚合反應儘量完全。日本住友化學公司J·P77990報導，在生產AM與丙烯酸納(AA)的共聚品時，採用由0.3％(NH4)2S2O8、0.06％Feso4和0.07％的偶氮二異丁腈組成的複合引發劑，聚合後的殘餘AM單體＜0.02％，但仍未達到醫用要求。減少殘餘AM單體的的另一途徑是對PAM進行後處理。一般是在PAM高分子中捏合進無毒的添加劑，使之生成較少毒性的衍生物，但靠捏和作用難以將添加劑均勻分散到PAM膠體內部，因而難以徹底清除殘餘AM單體。此外，也有採取溶劑提取的方法，清除殘餘AM單體。如用甲醇-水、乙醇-水和甲醇-水-苯三種混合試劑提取PAM中的殘餘AM單體。該方法成本高，一般適合於製備分析試樣。
本發明的目的在於，對現有的水溶液聚合膠體PAM生產工藝加以改進，提供一種操作簡便、成本低廉、殘留AM單體含量極少的PAM水凝膠的製備方法及提純測試方法。
本發明的目的是這樣實現的按照需要得到的PAM水凝膠濃度，將一定量的40％AM和2％提純提示劑Nacl，與一定量的1％-2％的亞甲基雙丙醯胺，和一定量的1％-8％的四甲基乙二胺，使之混合均勻，用玻沙漏鬥過濾後，再加入一定量的0.4％-4％的過二硫酸胺作引發劑引發聚合，並同時加入二次蒸餾水至需要的PAM凝膠濃度，攪拌均勻後，在常溫下、空氣中靜置半小時至1小時即可。
本發明採用的提純指示劑，也可用碳酸鹽、醋酸鹽、硫酸鹽、乳酸鹽等對人體無害的鹽類替代。提純指示劑對合成過程沒有影響，僅為以後提純作準備。提純指示劑用量必須大於合成的PAM水凝膠中殘留AM單體的含量，一般應大於AM用量(重量)的2％。
本發明採用1％-2％的亞甲基雙丙醯胺作交聯劑，也可採用1％-3％的乙二醇丙烯酸脂替代。本發明採用1％-8％的四甲基乙二胺作促進劑，也可以用1％-10％的二乙醇胺或二乙醇胺替代。
採用本發明合成1000ml不同濃度的PAM水凝膠所使用的原料為40％丙烯醯胺(AM)50-300ml2％氯化鈉50-150ml1％-2％亞甲基雙丙醯胺15-120ml1％-8％四甲基乙二胺15-60ml0.5％-4％過二硫酸胺20-80ml二次蒸餾水餘量通過以上方法得到的PAM水凝膠，殘留AM單體雖然較少，但仍未達到醫用要求，還需要進行後處理，以進一步降低殘留AM單體的含量。為此，本發明採用二次蒸餾水浸泡萃取的方法，除去PAM水凝膠中的殘留AM單體，並以測試萃取液中氯離子的存在，間接推測殘留AM單體的含量。其操作過程是將用本發明方法合成的PAM水凝膠攪碎至3-5mm的顆粒放入容器中，加入相當於PAM水凝膠體積兩倍的二次蒸餾水浸泡萃取，分散在PAM水凝膠中的氯離子和殘留AM單體同時溶入二次蒸餾水中，每隔24小時更換一次蒸餾水。取更換出的萃取液10ml，加25％的硝酸10ml酸化，再加入17g/升的硝酸銀溶液10ml，搖蕩均勻後放置10分鐘。此時將發生以下化學反應
萃取液出現沉或變混濁，則需繼續浸泡萃取，重複以上測試方法，直到萃取液加入硝酸銀後仍然透明，肉眼觀察與二次蒸餾水無區別為止。根據國家標準GB9729-88規定的方法，當氯離子小於0.2ppm時，用本方法不能測出。由於PAM水凝膠中氯離子的含量大於殘留AM單體的含量，當萃取液加入硝酸銀後，仍然清澈、透明時，可以推定殘留AM單體也非常低了。最後用液相色譜儀測定，採用以上提純測試方法得到的PAM水凝膠中的殘留AM單體含量＜0.0004％。經動物實驗，證明沒有致敏性、致癌性、致畸性，也沒有急性、慢性、長期毒性，沒有細胞毒，植入動物體內沒引起任何併發症。
採有本發明合成醫用PAM水凝膠，不須加熱，不通入惰性氣體，也不需要專用設備，操作簡便。由於合成PAM水凝時，加入了氯化鈉作指示劑，使後處理提純操作有了直觀的參照依據，提純耗費少，且能保證產品質量。
圖1為本發明的工藝流程示意圖。
實施例1合成濃度為4％的PAM水凝膠，並提純達到醫用要求。將40％的丙烯醯胺100ml，2％的氯化鈉75ml，與2％的亞甲基雙丙醯胺38ml、4％的四甲基乙二胺16ml混合，用玻砂漏鬥過濾後，加入4％的過二硫酸胺24ml，同時加入二次蒸餾水至1000ml，攪拌均勻，在空氣中、常溫下靜置半小時到1小時即可。將得到的PAM水凝膠攪碎至3-5mm的顆粒放入容器中，加入相當於PAM水凝膠體積兩倍的二次蒸餾水浸泡萃取，每隔24小時更換一次蒸餾水。取更換出萃取液100ml，加入25％的硝酸10ml酸化，再加入17g/升的硝酸銀溶液10ml，搖蕩均勻後放置10分鐘。如萃取液出現沉澱或變混濁，則需繼續萃取，直到萃取液加入硝酸銀後仍然清澈透明，肉眼觀察與二次蒸餾水無區別為止。最後可用液相色譜儀測定殘留AM單體含量。
實施例2合成濃度為12％的PAM水凝膠，並提純達到醫用要求。將40％的丙烯醯胺300ml、2％的氯化鈉150ml，與2％的亞甲基雙丙醯胺120ml、4％的四甲基乙二胺15ml混合，用破砂漏鬥過濾後，加入0.5％的過二硫酸胺75ml，同時加入二次蒸餾水至1000ml，攪拌均勻，在空氣中、常溫下靜置半小時至1小時即可。提純方法與實施例1相同。
實施例3合成濃度為2％的PAM水凝膠，並提純達到醫用要求。將40％丙烯醯胺50ml，2％的氯化鈉50ml，與2％的亞甲基雙丙醯胺15ml、4％的四甲基乙二胺60ml混合，用坡砂漏鬥過濾後，加入4％的過二硫酸胺30ml，同時加入二次蒸餾水至1000ml，攪拌均勻，在空氣中、常溫下靜置半小時至1小時即可。提純方法與實施例1相同。
權利要求
1.一種醫用聚丙烯醯胺水凝膠的製備及提純測試方法，其特徵在於，按照需要的濃度將一定含量和體積的基質丙烯醯胺、提純指示劑、交聯劑、促進劑溶液混合，過濾後加入引發劑，同時加入二次蒸餾水至一定的體積，攪拌均勻，在空氣中、常溫下靜置半小時至1小時；將得到的聚丙烯醯胺水凝膠攪碎，加入二次蒸餾水多次浸泡萃取，每隔24小時更換一次蒸餾水；每次取萃取液進行測試，至測試萃取液透明清澈為止。
2.根據權利要求1所述的一種醫用聚丙烯醯胺水凝膠的製備及提純測試方法，其特徵在於，基質為40％的丙烯醯胺50-300ml，提純指示劑為2％的氯化納50-150ml，交聯劑為1％-2％的亞甲基雙丙醯胺15-120ml，促進劑為1％-8％的四甲基乙二胺15-60ml，引發引為0.5％-4％的過二硫酸胺20-80ml，加入二次蒸餾水至1000ml。
3.根據權利要求1所述的一種醫用聚丙烯醯胺水凝膠的製備及提純測試方法，其特徵在於，提純指劑氯化鈉的用量必須大於得到的聚丙烯醯胺水凝膠中殘留的丙烯胺單體的含量，提純指示劑氯化鈉可用碳酸鹽、醋酸鹽、硫酸鹽、乳酸鹽替代。
4.根據權利要求1所述的一種醫用聚丙烯醯胺水凝膠的製備及提純測試方法，其特徵在於，每次取萃液100ml，加25％的硝酸酸化，再加入17克/升的硝酸銀10ml，觀察氯化銀沉澱產生情況。
全文摘要
本發明涉及一種醫用聚丙烯醯胺水凝膠的製備及提純測試方法。其特徵在於聚合前加入了提純指示劑,與基質丙烯醯胺、交聯劑、促進劑溶液混合,過濾後加入引發劑和二次蒸餾水,在空氣中、常溫下靜置1/2至1小時,將得的聚丙烯醯胺攪碎,用二次蒸餾水中多次浸泡萃取,並以測試萃取液中氯離子的存在,間接推測聚丙烯醯胺水凝中殘留丙烯醯胺單體的含量。採用發明操作簡便、成本低廉,且能保證產品質量。
文檔編號C08F120/00GK1320645SQ0010713
公開日2001年11月7日 申請日期2000年4月21日 優先權日2000年4月21日
發明者鄭永碧 申請人:鄭永碧