專利名稱：聚乙二醇及其制備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及具有低醛含量的聚乙二醇及其制備方法。
具有通式H(OCH2CH2)nOH，其中n等于4-900，相應(yīng)于平均分子量為180-40000的聚乙二醇，其一般通過環(huán)氧乙烷與水或單乙二醇、二甘醇或三甘醇聚合而制備，由于其令人感興趣的性能而在大量的應(yīng)用領(lǐng)域中使用。在大量的這些應(yīng)用中，聚乙二醇與生物，特別是人類的皮膚進(jìn)行表面接觸，或也將其口服或腸胃外給藥給人類或動(dòng)物。這些應(yīng)用例如有用于如下物質(zhì)的溶劑在醫(yī)藥滴劑、注射溶液、食品增補(bǔ)劑、片劑、軟膏、棒、栓劑或明膠膠囊中使用的活性物質(zhì)、芳香物質(zhì)或增味劑；用于薄膜片劑的覆蓋層的增塑劑；片劑中的粘結(jié)劑；牙膏中的保濕劑；淋浴制劑、洗發(fā)劑、乳膏沖洗劑、頭發(fā)治療劑、皂類、液體皂類、頭發(fā)噴霧劑、頭發(fā)凝膠、剃須后用產(chǎn)品、面膜、防曬產(chǎn)品、乳膏或洗劑中的增濕劑和/或調(diào)理劑；多相產(chǎn)品，例如兩相淋浴制劑、兩相泡沫浴劑或三相油性浴劑中的成分；以及在滴眼液、輕瀉劑或抗細(xì)胞凋亡(antiapoptotisch)作用的溶液中的活性物質(zhì)。
對(duì)于這些應(yīng)用重要的是，將對(duì)于活的有機(jī)體有害的副產(chǎn)物在這些聚二醇中的含量保持盡可能低。所述這些副產(chǎn)物特別包括醛，特別是甲醛。
因此對(duì)于在制藥產(chǎn)品中的使用，在Europischen Pharmakopoe(歐洲藥典)(Ph.Eur.)4.5(自2003年7月起生效)中的專題著作07/20031444，“Macrogole”要求最大的醛含量，其作為在強(qiáng)酸性溶液中的甲醛測定，為最大30ppm，在特別的應(yīng)用中為最大15ppm。
但是，市售聚乙二醇經(jīng)常顯示的醛含量(作為甲醛形式，根據(jù)Ph.Eur.專題著作07/20031444，“Macrogole(聚乙二醇)”測定)明顯更高，典型地為40-100ppm。這種醛含量由聚乙二醇用的制備方法決定。通常如下進(jìn)行通過水和環(huán)氧乙烷的反應(yīng)首先制備一種混合物，該混合物基本上由單乙二醇、二甘醇、三甘醇和更高級(jí)的二醇組成(二醇混合物)。將這種二醇混合物通過蒸餾方式分離。在該方法中，由于在蒸餾分離二醇混合物的進(jìn)程中高的溫度負(fù)荷而發(fā)生分解反應(yīng)。這樣獲得的單乙二醇、二甘醇或三甘醇然后用作用于制備真正的聚乙二醇的原料產(chǎn)品，這通過向這些二醇上按本身已知的方式在堿性催化下加成環(huán)氧乙烷而進(jìn)行。
在乙氧基化成聚乙二醇之前經(jīng)常實(shí)施的在最高至150℃的高溫下的干燥步驟，如EP 1245608中所述，也另外促進(jìn)醛的形成。所述醛然后再次位于由原料二醇的乙氧基化制備的聚乙二醇中。
根據(jù)EP 1245608通過三甘醇的乙氧基化制備的具有低平均分子量為190-1050的聚乙二醇也顯示醛含量(作為甲醛形式，根據(jù)Ph.Eur.專題著作07/20031444，“Macrogole”測定)典型地為40-100ppm。這據(jù)推測原因在于，在那里也使用這樣的三甘醇，其在高的溫度負(fù)荷下從二醇混合物中獲得，如上所述。
高于希望的最大15或30ppm(作為甲醛形式測量)的極限的醛含量在許多應(yīng)用中是不可接受的。特別是在將活的人類包括在內(nèi)的應(yīng)用中，例如化妝品和制藥應(yīng)用中，醛含量必須盡可能低。因此，存在一個(gè)任務(wù)是，提供具有低醛含量的聚乙二醇。
現(xiàn)在令人驚奇地發(fā)現(xiàn)，具有低醛含量的聚乙二醇可由單乙二醇、二甘醇或三甘醇制備，如果這種二醇在顯著更溫和的條件下從二醇混合物中獲得。
本發(fā)明提供一種具有殘余含量為低于30ppm醛的聚乙二醇，該殘余含量作為甲醛形式，根據(jù)Ph.Eur.專題著作07/20031444，“Macrogole”測定。優(yōu)選，聚乙二醇含有低于15ppm的醛，其作為甲醛形式，根據(jù)上述方法測定。聚乙二醇優(yōu)選具有的平均分子量為190-40000，特別優(yōu)選190-1050，和特別是190-210。
本發(fā)明聚乙二醇的制備原則上按上述自身已知的方法進(jìn)行，即通過水和環(huán)氧乙烷反應(yīng)制備基本上由單乙二醇、二甘醇、三甘醇和更高級(jí)二醇組成的二醇混合物，將該二醇混合物蒸餾分離成三種上述二醇，并且環(huán)氧乙烷在堿性催化下加成到分離開的較低級(jí)二醇上。在此對(duì)本發(fā)明重要的是用于蒸餾處理二醇混合物的物理參數(shù)。例如，單乙二醇通過在真空(0-40hPa)和90-200℃下，優(yōu)選在5-20hPa和100-150℃下，特別優(yōu)選在10hPa和120℃下的蒸餾從二醇混合物中獲得，二甘醇通過在0-40hPa和100-220℃下，優(yōu)選在5-20hPa和10-180℃下，特別優(yōu)選在10hPa和150℃下的蒸餾從二醇混合物中獲得，并且三甘醇通過在0-40hPa和140-250℃下，優(yōu)選在5-10hPa和140-160℃下，特別優(yōu)選在5hPa和140℃下的蒸餾從二醇混合物中獲得。通過這種溫和的制備，各原料二醇包含非常低的醛含量，從而由其通過隨后的乙氧基化得到的聚乙二醇同樣具有低的醛含量。附加的降低醛含量的可能方案是，使用干燥的堿金屬氫氧化物或堿土金屬氫氧化物，優(yōu)選干燥的氫氧化鈉作為在環(huán)氧乙烷加成到單乙二醇、二甘醇或三甘醇上過程中的堿性催化劑。由此可以不再使用按照EP 1245608中描述的干燥過程，以避免在干燥步驟中對(duì)二醇的熱負(fù)荷和因而隨之出現(xiàn)的醛形成。這樣，由此得到的聚乙二醇也具有希望的低醛含量。但是原則上不排除如下情況，即將在EP 1245608中描述的通過加熱對(duì)原料二醇的干燥過程與本發(fā)明的方法相結(jié)合。
環(huán)氧乙烷向單乙二醇、二甘醇或三甘醇上的加成按自身已知的方式，例如在80-230℃下，優(yōu)選在120-180℃下，以及在壓力為0-1MPa，優(yōu)選0.2-0.6MPa下，在強(qiáng)堿性物質(zhì)，例如NaOH或KOH存在下，根據(jù)EP 1245608中的說明進(jìn)行。
下文的實(shí)施例用于進(jìn)一步闡述本發(fā)明，但不是對(duì)本發(fā)明加以限制。所有的百分比數(shù)據(jù)是重量百分比。
實(shí)施例1具有平均分子量為200的聚乙二醇的制備向7491kg三甘醇中摻入5kg50％氫氧化鈉水溶液作為催化劑，該三甘醇通過在5hPa和140℃下的溫和蒸餾從一種基本上由單乙二醇、二甘醇、三甘醇和更高級(jí)的二醇組成的二醇混合物中獲得，并在110℃和真空下干燥1小時(shí)。然后，將2498kg環(huán)氧乙烷在氮?dú)鈿夥罩幸詺鈶B(tài)添加入并采用6kg90％乳酸將催化劑中和而結(jié)束反應(yīng)。醛含量，其作為甲醛形式，根據(jù)Ph.Eur.專題著作07/20031444，“Macrogole”測定，為13ppm。
實(shí)施例2具有平均分子量為200的聚乙二醇的制備向7491kg三甘醇中摻入2.5kg氫氧化鈉丸粒作為催化劑，所述三甘醇通過在5hPa和140℃下的溫和蒸餾從一種基本上由單乙二醇、二甘醇、三甘醇和更高級(jí)的二醇組成的二醇混合物中獲得并然后具有水含量為0.04％。然后，將2498kg環(huán)氧乙烷在氮?dú)鈿夥罩幸詺鈶B(tài)添加入并采用6kg90％乳酸將催化劑中和而結(jié)束反應(yīng)。醛含量，其作為甲醛形式，根據(jù)Ph.Eur.專題著作07/20031444，“Macrogole”測定，為13ppm。
權(quán)利要求
1.聚乙二醇，其具有殘余含量為低于30ppm的醛，該含量作為甲醛形式，根據(jù)Ph.Eur.專題著作07/20031444，“Macrogole”測定。
2.權(quán)利要求1的聚乙二醇，其具有殘余含量為低于15ppm的醛。
3.權(quán)利要求1或2的聚乙二醇，其具有平均分子量為190-40000。
4.權(quán)利要求1或2的聚乙二醇，其具有平均分子量為190-210。
5.一種制備權(quán)利要求1-4中一項(xiàng)或多項(xiàng)的聚乙二醇的方法，其通過單乙二醇在堿性催化劑存在下的乙氧基化而進(jìn)行，其特征在于，使用一種單乙二醇，其通過在壓力為低于40hPa和溫度為90-200℃下從基本上由單乙二醇、二甘醇、三甘醇和更高級(jí)的二醇組成的二醇混合物中蒸餾而獲得。
6.一種制備權(quán)利要求1-4中一項(xiàng)或多項(xiàng)的聚乙二醇的方法，其通過單乙二醇在堿性催化劑存在下的乙氧基化而進(jìn)行，其特征在于，使用一種單乙二醇，其通過在壓力為5-20hPa和溫度為100-150℃下從基本上由單乙二醇、二甘醇、三甘醇和更高級(jí)的二醇組成的二醇混合物中蒸餾而獲得。
7.一種制備權(quán)利要求1-4中一項(xiàng)或多項(xiàng)的聚乙二醇的方法，其通過單乙二醇在堿性催化劑存在下的乙氧基化而進(jìn)行，其特征在于，使用一種單乙二醇，其通過在壓力為10hPa和溫度為120℃下從基本上由單乙二醇、二甘醇、三甘醇和更高級(jí)的二醇組成的二醇混合物中蒸餾而獲得。
8.一種制備權(quán)利要求1-4中一項(xiàng)或多項(xiàng)的聚乙二醇的方法，其通過二甘醇在堿性催化劑存在下的乙氧基化而進(jìn)行，其特征在于，使用一種二甘醇，其通過在壓力為低于40hPa和溫度為100-220℃下從基本上由單乙二醇、二甘醇、三甘醇和更高級(jí)的二醇組成的二醇混合物中蒸餾而獲得。
9.一種制備權(quán)利要求1-4中一項(xiàng)或多項(xiàng)的聚乙二醇的方法，其通過二甘醇在堿性催化劑存在下的乙氧基化而進(jìn)行，其特征在于，使用一種二甘醇，其通過在壓力為5-20hPa和溫度為120-180℃下從基本上由單乙二醇、二甘醇、三甘醇和更高級(jí)的二醇組成的二醇混合物中蒸餾而獲得。
10.一種制備權(quán)利要求1-4中一項(xiàng)或多項(xiàng)的聚乙二醇的方法，其通過二甘醇在堿性催化劑存在下的乙氧基化而進(jìn)行，其特征在于，使用一種二甘醇，其通過在壓力為10hPa和溫度為150℃下從基本上由單乙二醇、二甘醇和三甘醇組成的二醇混合物中蒸餾而獲得。
11.一種制備權(quán)利要求1-4中一項(xiàng)或多項(xiàng)的聚乙二醇的方法，其通過三甘醇在堿性催化劑存在下的乙氧基化而進(jìn)行，其特征在于，使用一種三甘醇，其通過在壓力為低于40hPa和溫度為140-250℃下從基本上由單乙二醇、二甘醇、三甘醇和更高級(jí)的二醇組成的二醇混合物中蒸餾而獲得。
12.一種制備權(quán)利要求1-4中一項(xiàng)或多項(xiàng)的聚乙二醇的方法，其通過三甘醇在堿性催化劑存在下的乙氧基化而進(jìn)行，其特征在于，使用一種三甘醇，其通過在壓力為5-10hPa和溫度為140-160℃下從基本上由單乙二醇、二甘醇、三甘醇和更高級(jí)的二醇組成的二醇混合物中蒸餾而獲得。
13.一種制備權(quán)利要求1-4中一項(xiàng)或多項(xiàng)的聚乙二醇的方法，其通過三甘醇在堿性催化劑存在下的乙氧基化而進(jìn)行，其特征在于，使用一種三甘醇，其通過在壓力為5hPa和溫度為140℃下從基本上由單乙二醇、二甘醇、三甘醇和更高級(jí)的二醇組成的二醇混合物中蒸餾而獲得。
14.權(quán)利要求5-13中任一項(xiàng)的方法，其特征在于，使用干燥的堿金屬氫氧化物或堿土金屬氫氧化物作為堿性催化劑。
15.權(quán)利要求5-13中任一項(xiàng)的方法，其特征在于，使用干燥的氫氧化鈉作為堿性催化劑。
16.聚乙二醇作為助劑或活性物質(zhì)用于化妝品和制藥制劑中的用途。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種聚乙二醇，其具有殘余含量為低于30ppm的醛，該含量作為甲醛形式，根據(jù)Ph.Eur.專題著作07/20031444，“Macrogole”測定。這種聚乙二醇通過單乙二醇在堿性催化劑存在下的乙氧基化而獲得，其中使用一種單乙二醇，該單乙二醇通過在壓力為低于40hPa和溫度為90－200℃下從基本上由單乙二醇、二甘醇、三甘醇和更高級(jí)的二醇組成的二醇混合物中蒸餾而獲得。
文檔編號(hào)C08G65/26GK1890291SQ200480036700
公開日2007年1月3日 申請(qǐng)日期2004年12月8日 優(yōu)先權(quán)日2003年12月12日
發(fā)明者T·亨寧, R·瓦格納 申請(qǐng)人:科萊恩產(chǎn)品(德國)有限公司