[发明专利]降低纤维素醚的平均分子量的方法

说明书

交叉引用声明

本申请要求2006年6月14日提交的美国临时申请60/813,503的权益。

技术领域

本发明涉及一种降低纤维素醚的平均分子量的改进方法。该方法使用酸-催化解聚步骤。

背景技术

低分子量纤维素醚广泛用于制药应用或食品，例如作为药片上、药物胶囊中或浅色食品组合物中的膜涂层材料。

存在多种制备低分子量纤维素醚的方法，所述方法始于具有较高聚合度和平均分子量的纤维素醚，并通过酸-催化降解、氧化降解或者利用高能辐射或微生物或酶的降解将纤维素醚部分解聚。

一种广泛使用的方法利用酸进行部分解聚。根据在欧洲专利No.210917中描述的方法，通过使纤维素醚与干燥氯化氢气体接触或者与氯化氢的水溶液接触，以基本上干燥、粉末的形式解聚纤维素醚。

美国专利No.3,497,496公开了一种解聚方法，其中将高粘度纤维素醚溶解于基本上由脂族羧酸和磺基乙酸组成的溶剂中。

美国专利申请公布No.2001/0020090公开了纤维素醚的含水淤浆的酸-催化水解解聚。可以将水与一种或多种有机悬浮介质(如丙酮、叔丁醇和乙醚)混合。使纤维素醚在装有过滤元件的特定的解聚装置中降解成具有不超过50毫帕·秒的Hoeppler粘度的产物，所述粘度在2重量％的水溶液中于20℃下测得。

在低分子纤维素醚中常常观察到的问题是泛黄或脱色。在由纤维素醚配制的产品中观察到这种泛黄或脱色。很容易在透明药物胶囊和食物产品中观察到泛黄或脱色，这是极不希望的。已提出几个解决该问题的建议。

国际专利申请WO 01/18062公开了在任选的氧化剂的存在下，在浓缩含水淤浆中纤维素醚的酸-催化解聚的方法。制得的低分子量纤维素醚据说具有高纯度和高白度。

美国专利No.4,061,859公开了一种方法，该方法将纤维素醚与气体HCl或另一卤化氢气体接触并用二氧化硫气体抑制解聚产品的泛黄。纤维素醚能作为干燥粉末或在例如二氯甲烷、甲醇、1，1，1-三氯乙烷、四氯化碳、丙酮、己烷或苯的有机溶剂中的淤浆与卤化氢气体接触。根据实施例，未经二氧化硫处理的解聚产品以2％溶液测定的颜色为超过25APHA至125APHA。在二氧化硫处理之后颜色显著降低。

由于低分子量纤维素醚的低泛黄或脱色是非常重要的，因此需要提供另一种降低纤维素醚的平均分子量的方法从而得到具有低泛黄或脱色的产品。特别期望提供一种不需要用二氧化硫处理以降低脱色的方法。

发明内容

在一个方面，本发明涉及降低纤维素醚的平均分子量的方法，所述方法包含在稀释剂中使纤维素醚与酸接触以将该纤维素醚部分解聚至较低分子量的步骤，所述稀释剂包含至少50重量％的具有至少一个羟基和至少两个碳原子的有机羟基化合物。

在另一方面，本发明涉及降低乙基纤维素的平均分子量的方法，该方法包含在稀释剂中使乙基纤维素与酸接触以将该乙基纤维素部分解聚至较低分子量的步骤，所述稀释剂包含至少50重量％的有机羟基化合物。

具体实施方式

在本发明的方法中重均分子量和数均分子量均得以降低。纤维素醚的分子量通常由其在限定溶液中的粘度表示。粘度的降低表明分子量降低。

令人惊奇地发现如果在稀释剂中进行酸的部分解聚，则能获得具有惊人地低的泛黄或脱色的低分子量纤维素醚，其中所述稀释剂包含以稀释剂总重量计至少50重量％，通常为至少60重量％，优选至少75重量％，更优选至少90重量％的具有至少一个羟基和至少两个碳原子的有机羟基化合物。最优选地，在不存在另一类型的稀释剂的情况下，在具有至少一个羟基和至少两个碳原子的有机羟基化合物中进行酸的部分解聚。本文使用的术语“包含至少50重量％的有机羟基化合物的稀释剂”意指该稀释剂可包含一种或多种有机羟基化合物，其前提是所有这样的羟基化合物总共为稀释剂总重量的至少50重量％。

优选的有机羟基化合物为具有2至8个，优选2至6个碳原子的醇，更优选脂族非环醇(如乙醇、异丙醇、正丙醇、正丁醇、仲丁醇、叔丁醇、正戊醇及其异构体、正己醇及其异构体)或环醇(如甲基环己醇)。

优选单体有机羟基化合物，特别是单羟基化合物。最优选的有机羟基化合物为乙醇和异丙醇。