一种硅酸铝钠粉末的制备方法及其应用与流程

本发明属于药用辅料合成，具体涉及一种硅酸铝钠粉末的制备方法及其在制药辅料领域的应用。

背景技术：

1、硅酸铝钠为白色无定型微细粉末，具备优异吸附性、流动性与化学稳定性，是口服固体制剂、缓释制剂核心药用辅料，作用为提升药粉流动性、防止原料吸湿结块、增强片剂成型稳定性，全球主流药用硅酸铝钠辅料主要由日本富田制药等企业生产。

2、目前行业主流制备工艺记载于美国专利us005919427a，以硅酸钠、氢氧化钠、氢氧化铝固体为原料共沉淀制备无定型硅酸铝钠。该工艺存在致命工业化缺陷：氢氧化铝在碱性硅酸钠体系溶解度极低，大部分铝源无法参与沉淀反应，产物合成产率不足60%；若采用高纯水溶性氢氧化铝提升溶解率，原料采购成本提升40%以上，大幅抬高药用辅料终端售价。

3、现有工业级硅酸铝钠常采用硫酸铝、氯化铝等三价铝盐为铝源，硅酸钠中和沉淀制备，但铝盐体系会引入硫酸根、氯离子及重金属杂质，重金属铅、砷含量超出药用辅料限度，无法满足欧洲药典、中国药典对药用无机辅料的纯度要求，仅能用于涂料、橡胶、洗涤剂等非医药领域。

4、因此，需要开发一套低成本、高转化率、产物直接满足药典指标的药用硅酸铝钠合成路线及其应用。

技术实现思路

1、针对现有氢氧化铝铝源产率低、成本高，工业铝盐无法药用，沉淀副产碱抑制产物成核的缺陷，本发明提供一种全新的硅酸+偏铝酸钠双原料共沉淀制备药用硅酸铝钠的方法，同步配套原位中和、分级酸洗、控温干燥研磨整套工艺，产物各项指标符合欧洲药典标准，合成产率≥90%，工业化生产成本显著降低。

2、本发明提供的一种硅酸铝钠粉末的反应方程式为：

3、（1）硅酸与氢氧化钠预合成硅酸钠：；

4、（2）偏铝酸钠水合活化：；

5、（3）硅酸钠与活化偏铝酸钠共沉淀（副产物naoh）：

6、。

7、本发明中硅酸铝钠粉末的生成原理为：硅酸与氢氧化钠预先合成硅酸钠，偏铝酸钠在水中水合活化，硅酸钠与活化后的偏铝酸钠共沉淀生成硅酸铝钠并副产氢氧化钠；共沉淀过程中同步加入的酸实时中和副产物氢氧化钠，消耗体系中的游离碱，推动反应平衡正向移动。

8、所述硅酸铝钠粉末的制备方法为：以硅酸、氢氧化钠、偏铝酸钠和水为原料，通过共沉淀反应，经过固液分离，洗涤纯化，干燥研磨手段制备得到无定型的硅酸铝钠粉末；

9、所述硅酸铝钠粉末经xrd衍射检测为无定型结构，满足硅酸铝钠粉末作为药用辅料使用的指标：干粉中na含量3.7-6.3 wt%，al含量2.7-7.9 wt%，松堆密度0.25-0.30 g/cm³，干燥失重≤8.0 wt%，炽灼失重5.0-11.0 wt%；粒径d50=6-10 μm，d90=10-20 μm，可作为药物辅料使用。

10、一种硅酸铝钠粉末的制备方法：以硅酸、氢氧化钠、偏铝酸钠和去离子水为原料，采用共沉淀反应生成硅酸铝钠悬浮液，经固液分离、洗涤纯化、干燥、研磨后得到无定型的硅酸铝钠粉末。

11、其制备流程包含以下步骤：

12、s1.硅酸钠母液配制：将硅酸与氢氧化钠溶于去离子水，室温搅拌完全溶解，得到硅酸钠溶液a；

13、s2.偏铝酸钠溶液配制：将偏铝酸钠溶于去离子水，配制成澄清溶液b；

14、s3控温共沉淀反应：将溶液a加入间歇反应釜，升温至40-70 ℃恒温；搅拌下缓慢滴加溶液b，滴加时长0.5-4 h，全程同步滴加稀酸实时中和反应副产氢氧化钠，控制反应终点ph=12±0.5；滴加完成后恒温搅拌熟化0.5-6 h；

15、s4固液分离与分级洗涤：反应悬浊液采用离心或抽滤分离得到滤饼；先稀酸洗2次去除游离碱金属杂质，再去离子水洗涤1~8次，至上清液ph稳定10±0.5；

16、s5干燥与研磨纯化：洗涤后滤饼100-150 ℃干燥，得到初级粉末；研磨1-6 h，得到无定型硅酸铝钠粉末。

17、进一步地，

18、步骤s1中氢氧化钠与硅酸摩尔比1.5~2.5；步骤s1中水与溶质的质量比4:1，所述溶质为硅酸和氢氧化钠；步骤s2中偏铝酸钠与水质量比1:10；步骤s3中硅酸钠与偏铝酸钠摩尔比1.0-3.0。

19、优选地，步骤s5中洗涤后滤饼100-150 ℃喷雾干燥，得到初级粉末；采用球磨机或粉碎机研磨1-6 h。

20、优选地，步骤s3中所用稀酸为盐酸、柠檬酸、硫酸、硝酸中的任意一种。

21、优选地，步骤s3反应搅拌速率300~500 r/min，优选400 r/min；反应恒温温度优选70 ℃，熟化时间1 h。

22、优选地，步骤s3中所用稀酸浓度为3 mol/l；步骤s4酸洗所用稀酸ph=4±0.5。

23、优选地，步骤s5干燥温度优选130 ℃，研磨时间优选4 h。

24、以上所述的硅酸铝钠粉末或以上所述制备方法制得的硅酸铝钠粉末在制备药物制剂中作为药用辅料的应用，所述药用辅料用作药物制剂的填充剂、助流剂和/或抗结块稳定剂。

25、与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：

26、（1）针对氢氧化铝铝源溶解难、转化率低的问题，本发明采用完全水溶性的偏铝酸钠作为铝源，铝元素能够充分参与沉淀反应，合成产率可达90%以上，而传统氢氧化铝工艺的实测产率仅为57.2%；同时以硅酸替代工业高纯硅酸钠作为硅源，有利于降低原料成本。

27、（2）针对共沉淀副产碱抑制产物成核的问题，本发明在共沉淀过程中同步滴加稀酸原位中和副产物氢氧化钠，实时消耗体系中的游离碱，推动反应平衡正向移动，有利于提升沉淀转化率，并使胶体颗粒均匀析出、粒径细化，所得粉末的松堆密度、粒度等指标可控，无需额外的分级工序。

28、（3）针对游离碱及重金属杂质残留的问题，本发明采用稀酸洗加水洗的分级纯化工艺，能够去除游离钠杂质，使干粉中na、al含量落在欧洲药典区间内，重金属与残留阴离子符合药用限度。

29、（4）本发明通过干燥、研磨工序控制粉末的水分与粒度，所得产物为无定型结构，各项指标符合欧洲药典标准，与进口对比样品的检测结果一致，可作为进口药用硅酸铝钠辅料的替代品，用于固体制剂的填充、助流和抗结块稳定。

1.一种硅酸铝钠粉末，其特征在于：

2.一种权利要求1所述硅酸铝钠粉末的制备方法，其特征在于：

3.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于：

4.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于：步骤s1中氢氧化钠与硅酸摩尔比1.5~2.5；步骤s1中水与溶质的质量比4:1，所述溶质为硅酸和氢氧化钠；步骤s2中偏铝酸钠与水质量比1:10；步骤s3中硅酸钠与偏铝酸钠摩尔比1.0-3.0。

5.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于：步骤s5中洗涤后滤饼100-150 ℃喷雾干燥，得到初级粉末；采用球磨机或粉碎机研磨1-6 h。

6.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于：步骤s3中所用稀酸为盐酸、柠檬酸、硫酸、硝酸中的任意一种。

7.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于：步骤s3反应搅拌速率300~500 r/min，优选400 r/min；反应恒温温度优选70 ℃，熟化时间1 h。

8.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于：步骤s3中所用稀酸浓度为3 mol/l；步骤s4酸洗所用稀酸ph=4±0.5。

9.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于：步骤s5干燥温度130 ℃，研磨时间4h。

10.权利要求1所述的硅酸铝钠粉末或权利要求2-9任意一项所述制备方法制得的硅酸铝钠粉末在制备药物制剂中作为药用辅料的应用，所述药用辅料用作药物制剂的填充剂、助流剂和/或抗结块稳定剂。