制备高分子量酯化纤维素醚的工艺的制作方法

文档序号:13426278
本发明涉及一种用于制备酯化纤维素醚的改良方法。

背景技术:
纤维素醚的酯、其用途和其制备方法在所属领域中一般是已知的。制造纤维素醚-酯的已知方法包括使纤维素醚与脂肪族单羧酸酐或二羧酸酐或三羧酸酐或其组合反应,例如如美国专利第4,226,981号和第4,365,060号中所述。各种已知的纤维素醚的酯适用作药物剂型的肠溶聚合物,如甲基纤维素邻苯二甲酸酯、羟丙基甲基纤维素邻苯二甲酸酯(HPMCP)、甲基纤维素丁二酸酯或羟丙基甲基纤维素乙酸丁二酸酯(HPMCAS)。肠溶聚合物是对在胃的酸性环境中溶解具有抵抗性的那些聚合物。包覆有这类聚合物的剂型避免药物在酸性环境中失活或降解或防止胃受到药物刺激。美国专利第4,365,060号公开据称具有极好肠溶性性能的肠溶性胶囊。欧洲专利申请EP0219426公开一种用于制造纤维素醚的肠溶性酸性二羧酸酯的方法,其中(a)具有羟基丙氧基作为醚形成基团的纤维素醚,其2重量%水溶液在20℃下的粘度是至少5厘泊,与(b)二羧酸酐或其与脂肪族单羧酸的酸酐的混合物,在(c)碱金属乙酸盐和乙酸的组合的存在下反应。EP0219426显示从粘度是至少6厘泊的纤维素醚制造的酸性二羧酸酯在片剂上提供肠溶性薄膜衣材料,所述材料对模拟胃液具有耐受性。当从粘度仅为3厘泊的纤维素醚制造比较酸性二羧酸酯时,大部分片剂在模拟胃液中崩解。当制造酸性二羧酸酯应用的方法和配方参数相当时,由较高粘度的纤维素醚制造的酸性二羧酸酯的分子量比由较低粘度的纤维素醚制造的那些的分子量高。在例如如在国际专利申请WO2005/115330中公布的现有技术中已知,HPMCAS还适用于提高水溶性差的药物的生物利用率。这是极其重要的,因为几乎70%的新颖药物候选物是低水溶性化合物。一般来说,水溶性差的药物具有低生物利用率。HPMCAS旨在降低药物的结晶度,从而使药物溶解必须的活化能降到最低,以及在药物分子周围建立亲水性条件,从而改良药物本身的溶解性以提高其生物利用率,即摄取后个体对其的体内吸收。鉴于HPMCAS的极大实用性,改性HPMCAS和其制备方法已经耗费了许多研究。国际专利申请WO2005/115330和WO2011/159626公开具有取代水平的特定组合的HPMCAS聚合物。国际专利申请WO2014/133885公开了具有特定取代模式的丁二酰基和乙酰基的HPMCAS。通过使乙酸和丁二酸在单独步骤中与羟丙基甲基纤维素反应来制造HPMCAS。所属领域中公认HPMCAS的取代水平和取代模式对其提高水溶性差的药物的生物利用率的能力有影响。相信如HPMCAS的酯化纤维素醚的分子量对其提高水溶性差的药物的生物利用率的能力也具有重大影响。埃德加(Edgar)等人,《纤维素(Cellulose)》(2007),14:49-64提到对茶碱与组成相似,仅分子量显著不同的两种乙酸纤维素丁酸酯(celluloseacetatebutyrate,CAB)的微粒形成的研究。茶碱的释放通过较高聚合物分子量显著减缓,通过较低粒径显著提速,并且通过从较高粘度溶液形成粒子显著减少。国际专利申请WO2014/031447和WO2014/031448公开控制HPMCAS的分子量的方法。WO2014/031447公开HPMCAS的分子量随着摩尔比[脂肪族羧酸/纤维素醚的脱水葡萄糖单元]降低而增加。WO2014/031448公开HPMCAS的分子量随着摩尔比[碱金属羧酸盐/纤维素醚的脱水葡萄糖单元]提高而增加。脂肪族羧酸和碱金属羧酸酯分别用作反应稀释剂和反应催化剂。鉴于如HPMCAS的酯化纤维素醚的巨大效用和重要性,本发明的一个目标是改进技术并且寻找制造酯化纤维素醚的新方式。本发明的优选目标是寻找制造高分子量酯化纤维素醚的新方式。

技术实现要素:
出乎意料地,已发现纤维素醚的酯的重量平均分子量可以通过改变纤维素醚的酯化工艺中的特定工艺参数来提高,即使此时反应物(即纤维素醚和酯化剂)的类型和量以及其它组分(如稀释剂和反应催化剂)的类型和量与已知工艺中相同。本发明的一个方面是使纤维素醚与脂肪族单羧酸酐和二羧酸酐反应的方法,其中所述方法包含以下步骤a)制备包含所述纤维素醚、所述二羧酸酐和反应稀释剂的反应混合物并且在混合所述反应混合物的组分之前、期间或之后加热所述反应混合物达到60℃到110℃的温度,以及b)向步骤a)的所述反应混合物持续地或分至少三个部分添加所述单羧酸酐并且完成所述反应。本发明的另一方面是一种在使纤维素醚与脂肪族单羧酸酐和二羧酸酐反应的方法中制造重量平均分子量增加的酯化纤维素醚的方法,其中所述方法包含以下步骤a)制备包含所述纤维素醚、所述二羧酸酐和反应稀释剂的反应混合物并且在混合所述反应混合物的组分之前、期间或之后加热所述反应混合物达到60℃到110℃的温度,以及b)通过向步骤a)的所述反应混合物持续地或分至少三个部分添加所述单羧酸酐并且完成反应来制造重量平均分子量增加的酯化纤维素醚。具体实施方式在本发明的方法中用作起始物质的纤维素醚的纤维素主链具有通过β-1,4糖苷键结合的D-吡喃葡萄糖重复单元,在本发明的上下文中称为脱水葡萄糖单元。纤维素醚优选地是烷基纤维素、羟烷基纤维素或羟烷基烷基纤维素。这意味着在本发明的方法中所采用的纤维素醚中,脱水葡萄糖单元的羟基的至少一部分经烷氧基或羟基烷氧基或烷氧基与羟基烷氧基的组合取代。羟基烷氧基通常是羟基甲氧基、羟基乙氧基和/或羟基丙氧基。羟基乙氧基和/或羟基丙氧基是优选的。通常,纤维素醚中存在一类或两类羟基烷氧基。优选地,存在单一种类的羟基烷氧基,更优选地羟基丙氧基。烷氧基通常是甲氧基、乙氧基和/或丙氧基。甲氧基是优选的。说明性的以上定义的纤维素醚为烷基纤维素,如甲基纤维素、乙基纤维素和丙基纤维素;羟烷基纤维素,如羟乙基纤维素、羟丙基纤维素和羟丁基纤维素;和羟烷基烷基纤维素,如羟乙基甲基纤维素、羟甲基乙基纤维素、乙基羟乙基纤维素、羟丙基甲基纤维素、羟丙基乙基纤维素、羟丁基甲基纤维素和羟丁基乙基纤维素;以及具有两个或更多个羟基烷基的那些,如羟乙基羟丙基甲基纤维素。最优选地,纤维素醚是羟烷基甲基纤维素,如羟丙基甲基纤维素。脱水葡萄糖单元的羟基经羟基烷氧基取代的程度由羟基烷氧基的摩尔取代度MS(羟基烷氧基)表示。MS(羟基烷氧基)为纤维素醚中每脱水葡萄糖单元的羟基烷氧基摩尔数的平均数。应理解,在羟基烷基化反应期间,键结至纤维素主链的羟基烷氧基的羟基可以进一步通过烷基化剂(例如甲基化剂)和/或羟基烷基化剂醚化。关于脱水葡萄糖单元的相同碳原子位置的多个随后羟烷基化醚化反应产生侧链,其中多个羟基烷氧基通过醚键彼此共价键结,每个侧链作为整体形成纤维素主链的羟基烷氧基取代基。因此,在MS(羟基烷氧基)的情况下提到羟基烷氧基,术语“羟基烷氧基”必须解释为羟基烷氧基取代基的构成单元,其包含单一羟基烷氧基或如上所述的侧链,其中两个或更多个羟基烷氧基单元通过醚键结而彼此共价键结。在这一定义内,羟基烷氧基取代基的末端羟基进一步烷基化(例如甲基化)或未烷基化并不重要;对于测定MS(羟基烷氧基)包括烷基化与非烷基化羟基烷氧基取代基。在本发明的方法中采用的纤维素醚一般具有0.05到1.00、优选地0.08到0.90、更优选地0.12到0.70、最优选地0.15到0.60并且尤其0.20到0.40范围内的羟基烷氧基摩尔取代度。每脱水葡萄糖单元经烷氧基(如甲氧基)取代的羟基的平均数表示为烷氧基的取代度,DS(烷氧基)。在上文给出的DS定义中,术语“经烷氧基取代的羟基”在本发明中解释为不仅包括直接键结到纤维素主链的碳原子的烷基化羟基,而且包括键结到纤维素主链的羟基烷氧基取代基的烷基化羟基。本发明的方法中采用的纤维素醚一般具有1.0到2.5,优选地1.1到2.4,更优选地1.2到2.2,最优选地1.6到2.05以及尤其1.7到2.05范围中的DS(烷氧基)。烷氧基的取代度和羟基烷氧基的摩尔取代度可以通过用碘化氢对纤维素醚进行蔡塞尔裂解(Zeiselcleavage)和后续定量气相色谱分析来测定(G.巴特姆斯(G.Bartelmus)和R.凯特勒(R.Ketterer),《分析化学(Z.Anal.Chem.)》,286(1977)161-190)。最优选地,用于本发明的方法中的纤维素醚是DS(甲氧基)在上文针对DS(烷氧基)指示的范围内并且MS(羟基丙氧基)在上文针对MS(羟基烷氧基)指示的范围内的羟丙基甲基纤维素。根据ASTMD2363-79(2006年再次审核)在20℃下以2重量%水溶液测量,在本发明的方法中用作起始物质的纤维素醚一般具有至多200mPa·s、优选地至多100mPa·s、更优选地至多50mPa·s并且最优选地至多5mPa·s的粘度。一般来说,在20℃下以2重量%水溶液测量,其粘度是至少1.2mPa·s、通常至少1.8mPa·s、甚至更通常至少2.4mPa·s、并且最通常至少2.8mPa·s。这类粘度的纤维素醚可以通过使较高粘度的纤维素醚进行部分解聚合方法获得。部分解聚合过程在所属领域中众所周知并且描述于例如欧洲专利申请EP1141029;EP0210917;EP1423433;以及美国专利第4,316,982号中。或者,在制造纤维素醚期间例如通过氧或氧化剂的存在可实现部分解聚合。本发明方法中所用的纤维素醚的脱水葡萄糖单元的摩尔数可以从用作起始物质的纤维素醚的重量,通过由DS(烷氧基)和MS(羟基烷氧基)计算经取代的脱水葡萄糖单元的平均分子量来测定。在本发明的方法的步骤a)中,制备包含纤维素醚、二羧酸酐和反应稀释剂的反应混合物。优选的二羧酸酐是丁二酸酐、顺丁烯二酸酐或邻苯二甲酸酐。丁二酸酐或邻苯二甲酸酐更优选。丁二酸酐是最优选的二羧酸酐。二羧酸的酸酐与纤维素醚的脱水葡萄糖单元之间的摩尔比一般是至少0.01/1,优选地至少0.04/1并且更优选至少0.2/1。二羧酸的酸酐与纤维素醚的脱水葡萄糖单元之间的摩尔比一般高达2.5/1,优选地高达1.5/1,并且更优选高达1/1。反应稀释剂优选地是脂肪族羧酸,如乙酸、丙酸或丁酸。反应稀释剂可以包含少量的其它溶剂或稀释剂,它们在室温下是液体并且不与纤维素醚反应,如卤化C1-C3衍生物,如二氯甲烷或二氯甲基醚,但脂肪族羧酸的量按反应稀释剂的总重量计一般超过50%,优选地至少75%,并且更优选至少90%。最优选地,反应稀释剂基本上由脂肪族羧酸组成。步骤a)中的反应混合物一般每100重量份纤维素醚包含100到2,000重量份,优选地100到1,000重量份,并且更优选地100到250重量份反应稀释剂。另外,本发明方法的步骤a)中的反应混合物通常包含酯化催化剂,优选地碱金属羧酸盐,如乙酸钠或乙酸钾。碱金属羧酸盐的量优选地是每100重量份纤维素醚20到200重量份碱金属羧酸盐。将本发明方法的步骤a)中的反应混合物在混合反应混合物的组分之前、期间或之后加热到60℃到110℃,优选地70到100℃的温度。在一个优选实施例中,纤维素醚、反应稀释剂和典型地酯化催化剂首先在搅拌下加热到并且保持于所提到的温度范围15到120分钟,优选地30到90分钟,随后添加二羧酸的酸酐。在本发明的方法的步骤b)中,脂肪族单羧酸酐持续地或分至少三个部分,优选地分至少四个部分,更优选地分至少五个部分并且最优选分至少6个部分添加到步骤a)的反应混合物并且完成反应。优选的脂肪族单羧酸酐是乙酸酐、丁酸酐和丙酸酐。优选地,脂肪族单羧酸酐持续地或分4到40个部分,更优选地分5到20个部分,甚至更优选地分6到15个部分并且最优选分7到10个部分添加。优选地,脂肪族单羧酸酐的部分是大致相等的尺寸。脂肪族单羧酸酐优选地经30分钟到12小时的时间段,更优选地经4到10小时的时间段并且最优选地经5到8小时的时间段添加。脂肪族单羧酸的酸酐和纤维素醚的脱水葡萄糖单元的总量之间的摩尔比一般是0.1/1或更高,优选地0.3/1或更高,并且更优选地0.5/1或更高,最优选地1.0/1或更高,并且尤其2.0/1或更高。脂肪族单羧酸酐与纤维素醚的脱水葡萄糖单元之间的摩尔比一般是10/1或更小,优选地8/1或更小,更优选地6/1或更小,最优选地4/1或更小,并且尤其3.5/1或更小。添加最后的量的脂肪族单羧酸酐之后,将反应混合物保持于60℃到110℃,优选地70到100℃范围内持续额外10分钟到12小时,优选地30分钟到3小时。更优选地,纤维素醚用丁二酸酐或邻苯二甲酸酐与选自由乙酸酐、丁酸酐和丙酸酐组成的组的脂肪族单羧酸酐的组合酯化。最优选地,羟丙基甲基纤维素与丁二酸酐和乙酸酐反应产生羟丙基甲基纤维素乙酸丁二酸酯。在酯化反应完成之后,反应产物可以用已知方式从反应混合物沉淀,例如通过使反应混合物与大量的水接触,如美国专利第4,226,981号、国际专利申请WO2005/115330或欧洲专利申请EP0219426中所描述。在本发明的一个优选实施例中,反应产物如国际专利申请PCT/US13/030394(公开为WO2013/148154)中所描述从反应混合物沉淀,产生呈粉末形式的酯化纤维素醚。通过本发明的方法优选地制造酯化纤维素醚,其包含式-C(O)-R-COOH的基团,其中R是二价脂肪族或芳香族烃基,如-C(O)-CH2-CH2-COOH、-C(O)-CH=CH-COOH或-C(O)-C6H4-COOH,以及单价酰基,如乙酰基、丙酰基或丁酰基,如正丁酰基或异丁酰基。酯化纤维素醚的特定实例是羟丙基甲基纤维素乙酸邻苯二甲酸酯(HPMCAP)、羟丙基甲基纤维素乙酸顺丁烯二酸酯(HPMCAM)或羟丙基甲基纤维素乙酸丁二酸酯(HPMCAS);羟丙基纤维素乙酸丁二酸酯(HPCAS)、羟丁基甲基纤维素丙酸丁二酸酯(HBMCPrS)、羟乙基羟丙基纤维素丙酸丁二酸酯(HEHPCPrS);或甲基纤维素乙酸丁二酸酯(MCAS)。羟丙基甲基纤维素乙酸丁二酸酯(HPMCAS)是最优选的酯化纤维素醚。根据本发明的方法制造的酯化纤维素醚一般具有至少0.05、优选地至少0.10并且更优选地至少0.25的脂肪族单价酰基(如乙酰基、丙酰基或丁酰基)的取代度。酯化纤维素醚一般具有至多1.5、优选地至多1.0并且更优选地至多0.6的脂肪族单价酰基的取代度。酯化纤维素醚一般具有至少0.01,优选地至少0.05并且最优选至少0.10的式-C(O)-R-COOH基团(如丁二酰基)的取代度。酯化纤维素醚一般具有至多1.3、优选地至多0.8并且更优选地至多0.5的式-C(O)-R-COOH的基团的取代度。总的酯取代度一般是至少0.06、优选地至少0.10、更优选地至少0.20并且最优选地至少0.25。总的酯取代度一般不超过1.5、优选地不超过1.2、更优选地不超过0.90并且最优选地不超过0.70。乙酸酯基和丁二酸酯基的含量根据“羟丙甲纤维素乙酸丁二酸酯”,《美国药典和国家处方集(UnitedStatesPharmacopiaandNationalFormulary)》,NF29,第1548-1550页测定。报告值关于挥发物进行了校正(如在上述HPMCAS专论中的章节“干燥失重”中所述确定)。所述方法可以类似方式用于测定丙酰基、丁酰基、苯二甲酰基以及其它酯基的含量。酯化纤维素醚中醚基的含量以如针对“羟丙甲纤维素”,《美国药典和国家处方集》,USP35,第3467-3469页(“Hypromellose”,UnitedStatesPharmacopeiaandNationalFormulary,USP35,pp3467-3469)所述相同的方式测定。根据下式,将通过上述分析获得的醚和酯基的含量转化为个别取代基的DS和MS值。所述化学式可以类似方式用于测定其它纤维素醚酯的取代基的DS和MS。M(MeO)=M(OCH3)=31.03DaM(HPO)=M(OCH2CH(0H)CH3)=75.09DaM(乙酰基)=M(COCH3)=43.04DaM(丁二酰基)=M(COC2H4COOH)=101.08DaM(AGU)=162.14DaM(OH)=17.008DaM(H)=1.008Da按照惯例,重量百分比是按纤维素重复单元(包括所有取代基)的总重量计的平均重量百分比。甲氧基的含量根据甲氧基(即-OCH3)的质量报告。羟基烷氧基的含量根据羟基烷氧基(即-O-亚烷基-OH);如羟基丙氧基(即-O-CH2CH(CH3)-OH)的质量报导。脂肪族单价酰基的含量基于-C(O)-R1的质量报导,其中R1是单价脂肪族基团,如乙酰基(-C(O)-CH3)。式-C(O)-R-COOH的基团的含量根据这一基团的质量(如丁二酰基(即-C(O)-CH2-CH2-COOH)的质量)报告。酯化纤维素醚通过本发明的方法制造,其具有出乎意料地高重量平均分子量Mw。通过本发明的方法制造通常高达500,000道尔顿,更通常高达450,000道尔顿并且最通常高达400,000道尔顿的酯化纤维素醚。一般来说,其具有至少100,000道尔顿、优选地至少150,000道尔顿、更优选地至少200,000道尔顿、甚至更优选地至少250,000道尔顿并且最优选地至少300,000道尔顿的重量平均分子量Mw。出乎意料地,已发现根据本发明的方法制造的酯化纤维素醚的重量平均分子量Mw显著高于比较工艺的产物,其中i)二羧酸酐或脂肪族单羧酸酐都没有持续地或分部分添加,或ii)二羧酸酐持续地分部分添加,但脂肪族单羧酸酐没有,或iii)二羧酸酐和脂肪族单羧酸酐都持续地或分部分添加到反应混合物。Mw和Mn根据《药物和生物医学分析杂志(JournalofPharmaceuticalandBiomedicalAnalysis)》56(2011)743(PharmaceuticalandBiomedicalAnalysis56(2011)743)使用40体积份乙腈和60体积份含有50mMNaH2PO4和0.1MNaNO3作为流动相的水性缓冲液的混合物测量。将流动相调整到pH8.0。Mw和MnMz的测量更详细地描述于实例中。现在将在以下实例中详细地描述本发明的一些实施例。实例除非另外提到,否则所有份数和百分比都以重量计。在实例中,使用以下测试程序。羟丙基甲基纤维素乙酸丁二酸酯(HPMCAS)的醚基和酯基的含量酯化纤维素醚中醚基的含量以如针对“羟丙甲纤维素”,《美国药典和国家处方集》,USP35,第3467-3469页(“Hypromellose”,UnitedStatesPharmacopeiaandNationalFormulary,USP35,pp3467-3469)所述相同的方式测定。根据羟丙甲纤维素乙酸丁二酸酯,《美国药典和国家处方集》,NF29,第1548-1550页(HypromelloseAcetateSuccinate,UnitedStatesPharmacopeiaandNationalFormulary,NF29,pp.1548-1550)测定用乙酰基(-CO-CH3)进行的酯取代和用丁二酰基(-CO-CH2-CH2-COOH)进行的酯取代将酯取代的报告值针对挥发物进行校正(如在上述HPMCAS专论中的章节“干燥失重”中所述确定)。测定HPMCAS的Mw和Mn除非另外说明,否则Mw和Mn是根据《药物和生物医学分析杂志》,56(2011)743测量。流动相是40体积份乙腈和60体积份含有50mMNaH2PO4和0.1MNaNO3的水性缓冲液的混合物。将流动相调整到pH8.0。将纤维素醚酯的溶液经0.45μm孔径的针筒过滤器过滤到HPLC小瓶中。更具体来说,所用化学品和溶剂是:聚环氧乙烷标准材料(简称为PEOX20K和PEOX30K)购自加利福尼亚州帕洛阿尔托的安捷伦技术公司(AgilentTechnologies,Inc.PaloAlto,CA),目录号PL2083-1005和PL2083-2005。乙腈(HPLC级≥99.9%,曲马索普拉斯(CHROMASOLplus)),目录号34998;氢氧化钠(半导体级,99.99%,以痕量金属计),目录号306576;水(HPLC级,曲马索乌普拉斯(CHROMASOLVPlus))目录号34877;以及硝酸钠(99,995%,以痕量金属计)目录号229938购自瑞士西格玛-奥德里奇公司(Sigma-A1drich,Switzerland)。磷酸二氢钠(≥99.999%,TraceSelect)目录号71492购自瑞士的福鲁卡(FLUKA,Switzerland)。5mg/mL的PEOX20K标准化溶液、2mg/mL的PEOX30K标准溶液和2mg/mL的HPMCAS样品溶液通过向小瓶中添加称量量的聚合物并且将其用测量体积的流动相溶解来制备。在室温下在使用涂布有PTFE的磁力搅拌棒搅拌下使所有溶液在加盖小瓶中溶解24小时。经0.02μm孔径和25mm直径的针筒过滤器(沃特曼阿拉特25(WhatmanAnatop25),目录号6809-2002)沃特曼(Whatman)将标准化溶液(PEOX20k,单制剂,N)和标准溶液(PEOX30K,双制剂,S1和S2)过滤到HPLC小瓶中。通过0.45μm孔径的针筒过滤器(尼龙(Nylon),例如Acrodisc13mmVWR目录号514-4010)将测试样品溶液(HPMCAS,一式两份制备,T1、T2)和实验室标准物(HPMCAS,单制剂,LS)过滤到HPLC小瓶中。色谱条件和操作顺序如陈,R.(Chen,R.)等人;《药物和生物医学分析杂志》,56(2011)743-748)所描述进行。SEC-MALLS仪器装备包括HP1100HPLC系统(来自加利福尼亚州帕洛阿尔托的安捷伦技术公司(AgilentTechnologies,Inc.PaloAlto,CA));道恩公司(DAWN)海莱士(Heleos)II18角度激光散射检测器和光学实验室(OPTILAB)雷克斯(rex)折射率检测器,两者都来自加利福尼亚州圣巴巴拉市怀亚特技术公司(WyattTechnologies,Inc.SantaBarbara,CA)。分析型尺寸排阻柱(GMPWXL,300×7.8mm)购自东曹生物科技(TosohBioscience)。奥普提拉(OPTILAB)和道恩(DAWN)都在35℃下操作。分析型SEC柱在室温(24±5℃)下操作。流动相是40体积份乙腈和60体积份含有50mMNaH2PO4和0.1MNaNO3的水性缓冲液的混合物,其如下制备:水性缓冲液:在洁净的2L玻璃瓶中,在搅拌下将7.20g磷酸二氢钠和10.2g硝酸钠添加到1.2L纯化水中直到溶解为止。流动相:将800mL乙腈添加到1.2L如上制备的水性缓冲液中,并搅拌直到获得良好混合物并且温度平衡到环境温度为止。用10MNaOH将流动相的pH值调整到8.0,并且通过0.2m尼龙膜过滤器过滤。流动速率是0.5mL/min,并且进行在线脱气。注射体积是100μL并且分析时间是35分钟。收集MALLS数据,并且使用对于HPMCAS来说0.120mL/g的dn/dc值(折射率增量)用怀亚特公司阿斯特拉软件(WyattASTRAsoftware)(版本5.3.4.20)处理。在分子量计算中不使用检测器第1-4、17和18号)的光散射信号。下文给出代表性色谱操作顺序:B、N、LS、S1(5×)、S2、T1(2×)、T2(2×)、T3(2×)、T4(2×)、S2、T5(2×)等,S2、LS、W,其中B表示流动相的空白注射,N1表示标准化溶液;LS表示实验室标准HPMCAS;S1和S2分别表示标准溶液1和2;T1、T2、T3、T4和T5表示测试样品溶液并且W表示水注射。(2×)和(5×)表示相同溶液的注射次数。奥普提拉(OPTILAB)和道恩(DAWN)根据制造商的推荐程序和频率定期校准。对于每个操作顺序,注射100μL5mg/mL聚氧化乙烯标准品(PEOX20K)来相对于90。检测器标准化所有角度光散射检测器。使用这种单分散聚合物标准品也使得可以确定奥普提拉(OPTILAB)与道恩(DAWN)之间的体积延迟,从而使得可以将光散射信号与折射率信号进行正确对准。这对于计算每个数据片的重量平均分子量(Mw)是必需的。制造实例1的HPMCAS将羟丙基甲基纤维素(HPMC)、冰乙酸和乙酸钠以下表1中所列的量引入到反应容器中。HPMC的量按干燥物质计算。HPMC具有如下表2中所列的甲氧基取代度(DSM)和羟基丙氧基取代度(MSHP)和约3mPa·s的粘度,根据ASTMD2363-79(2006年再次审核)在20℃下以2重量%水溶液形式测量。HPMC可以MethocelE3LVPremium纤维素醚形式购自陶氏化学公司(TheDowChemicalCompany)。在85℃下,在搅拌下,将乙酸钠和HPMC溶解于乙酸中持续1小时。随后,将如下表1中所列的全部量的丁二酸酐快速添加到反应器。紧接其后,向反应器添加37.78g乙酸酐。在20分钟;40分钟;60分钟;80分钟;以及100分钟之后的每个时间向反应器添加额外37.78g乙酸酐。120分钟之后,向反应器添加26.8g乙酸酐。从添加第一部分的乙酸酐开始计算,在85℃下的总反应时间是5小时。从反应器去除产物,在1.8L水中沉淀并且通过使用在5200rpm下操作的Ultra-Turrax搅拌器S50-G45施加高剪切混合用温度是21℃的水洗涤。洗涤分几个部分进行,中间有过滤步骤,获得高纯度的HPMCAS。最终过滤步骤之后,产物在50℃下干燥隔夜。制造比较例A的HPMCAS将与实例1相同的HPMC、冰乙酸和乙酸钠以下表1中所列的量引入到反应容器中。在85℃下,在搅拌下,将乙酸钠和HPMC溶解于乙酸中持续1小时。随后,将如下表1中所列的全部量的丁二酸酐和乙酸酐快速添加到反应器。从添加丁二酸酐和乙酸酐开始计算,在使反应混合物在85℃下反应5小时之后,在搅拌下向反应器添加1.8L水来沉淀HPMCAS。从反应器中去除沉淀的产物,并且通过使用在5200rpm下操作的Ultra-Turrax搅拌器S50-G45施加高剪切混合,用温度是21℃的水洗涤。洗涤分几个部分进行,中间有过滤步骤,获得高纯度的HPMCAS。最终过滤步骤后,产物在50℃下干燥隔夜。制造比较例B的HPMCAS(公布为WO2014/137777中的比较例D)在彻底搅拌下将下表1中所列的量的冰乙酸、乙酸酐、与实例1相同的HPMC、丁二酸酐和乙酸钠(无水)引入反应容器中,产生均质反应混合物。在85℃下在搅拌下加热混合物3.5小时以实现酯化。在搅拌下将1.8L水添加到反应器中以使HPMCAS沉淀。从反应器去除沉淀的产物,洗涤并且干燥。制造比较例C的HPMCAS将与实例1相同的HPMC、冰乙酸和乙酸钠以下表1中所列的量引入到反应容器中。在85℃下,在搅拌下,将乙酸钠和HPMC溶解于乙酸中持续1小时。随后,将如下表1中所列的全部量的乙酸酐快速添加到反应器。接着,向反应器添加8.26g丁二酸酐。在20分钟;40分钟;60分钟;80分钟;以及100分钟之后的每个时间向反应器添加额外8.26g丁二酸酐。120分钟之后,向反应器添加5.0g丁二酸酐。从添加第一部分的丁二酸酐开始计算,在85℃下的总反应时间是5小时。接着在搅拌下将1.8L水添加到反应器中来沉淀HPMCAS。从反应器中去除沉淀的产物,并且通过使用在5200rpm下操作的Ultra-Turrax搅拌器S50-G45施加高剪切混合,用温度是21℃的水洗涤。洗涤分几个部分进行,中间有过滤步骤,获得高纯度的HPMCAS。最终过滤步骤之后,产物在50℃下干燥隔夜。制造比较例D的HPMCAS将与实例1相同的HPMC、冰乙酸和乙酸钠以下表1中所列的量引入到反应容器中。在85℃下,在搅拌下,将乙酸钠和HPMC溶解于乙酸中持续1小时。接着,向反应器添加37.78g乙酸酐和8.26g丁二酸酐。在20分钟;40分钟;60分钟;80分钟;以及100分钟之后的每个时间向反应器添加37.78g乙酸酐和8.26g丁二酸酐。120分钟之后,向反应器添加26.8g乙酸酐和5.0g丁二酸酐。从添加第一部分乙酸酐和丁二酸酐开始计算,在85℃下的总反应时间是5小时。接着,在搅拌下将1.8L水添加到反应器中来沉淀HPMCAS。从反应器中去除沉淀的产物,并且通过使用在5200rpm下操作的Ultra-Turrax搅拌器S50-G45施加高剪切混合,用温度是21℃的水洗涤。洗涤分几个部分进行,中间有过滤步骤,获得高纯度的HPMCAS。最终过滤步骤之后,产物在50℃下干燥隔夜。实例1和比较例A-D的HPMCAS的特性列于下表2中。在表2中,缩写具有以下含义:DSM=DS(甲氧基):甲氧基取代度;MSHP=MS(羟基丙氧基):羟基丙氧基的摩尔取代度;DSAc:乙酰基的取代度;DSs:丁二酰基的取代度;ac.anh.:乙酸酐;succ.anh.:丁二酸酐。下表2中的结果说明在实例1中,当分部分添加乙酸酐时,制造的HPMCAS实现比以下情况高得多的重量平均分子量Mw:其中i)乙酸酐或丁二酸酐都没有分部分添加(如比较例A和B),或ii)仅丁二酸酐分部分添加(如比较例C)或iii)乙酸酐和丁二酸酐分部分添加(如比较例D)。表1表2*比较,但不是现有技术。
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