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气雾剂抛射剂氟利昂替代品的研究现状

时间:2011-04-23  作者:秩名

论文导读:二甲醚因其稳定的化学性质、优良的物理特性以及低毒性特别适合作为性能优越的气雾制品抛射剂。综上所述,烷烃,氢氟烷烃,二甲醚,压缩气体在作为抛射剂应用时,性质稳定,毒性较低,性能优良,可作为气雾剂抛射剂氟利昂替代品。
关键词:氟利昂,烷烃,压缩气体,二甲醚,替代品
 

氟利昂(chlorofluorocarbon,CFC)因其沸点低,理化性质稳定,不易燃,基本无臭,不溶于水等良好性质,常用作气雾剂的抛射剂。但CFC对大气臭氧层有破坏作用且会对某些高敏感病人产生冷效应,并可造成温室效应使其应用受到了很大限制。按照国家食品药品监督管理局(SFDA)的规定从2010年1月1日起,生产吸入式气雾剂停止使用CFC作为药用辅料(国食药监注[2006]279号),但CFC的替代品在国内的研究进展较为缓慢。目前,国外已用作医用气雾剂抛射剂的CFC替代品有两类,即:液化气体抛射剂,包括丙烷、丁烷、异丁烷、戊烷、异戊烷、二甲醚、氢氟烷烃(包括HFA-134a和HFA-227);压缩气体抛射剂,包括二氧化碳(C02)、氧化亚氮(N2O)、压缩空气及氮气(N2)[1]。本文拟通过对烷烃、氢氟烷烃(HFA)、二甲醚、压缩气体的理化性质、优点及应用的分析,为我国CFC替代品的研究开发提供参考。

1 烷烃类抛射剂

1.1 理化性质

烷烃类抛射剂包括丙烷、正丁烷、异丁烷,正戊烷和异戊烷[1]。它们的理化性质相似,为无毒,无色、无味或稍有气味的气体;微溶或不溶于水,溶于乙醚;易燃;有适宜的蒸气压和密度、化学性质稳定;表面张力低,易气化。

1.2 作用特点

烷烃类抛射剂不会消耗臭氧层,也不会产生温室效应。烷烃类抛射剂较稳定,毒性低,具有较好的溶解性且来源广泛,价格低廉,特别适用于在用烃类作溶剂溶解药剂中的有效成分时使用,在制剂的主要成分为碳氢化合物时还可免去溶剂[2]。烷烃类抛射剂并非新发现,

目前在国内外已被广泛使用,并有较成熟的与包材相容性方面的技术支持。

1.3 应用

目前,丙烷、丁烷已被广泛用作非吸入用气雾剂(non-MDIs)的抛射剂,而正戊烷、异戊烷因沸点较高,蒸气压较低而不单独作为抛射剂使用。1999年Dr.Guek报告,德国正将异丁烷用作定量吸入用气雾剂(MDIs)的抛射剂。1991年9月,用异丁烷作抛射剂的MDI专利已在德国提交申请[1]。异丁烷(A-31)属短链烷烃,经实验验证,异丁烷在作为吸入用途的抛射剂时不会继发任何副反应[3]。目前,异丁烷在国外已被广泛应用于外用气雾剂的抛射剂,且已载入美国药典[4]。

2 氢氟烷烃类(HFA)抛射剂

2.1理化性质

HFA为饱和烷烃,极性小,无毒,在常温下是无色无臭的气体,具有较高蒸汽压,不易燃易爆,一般条件下化学性质稳定,几乎不与任何物质产生化学反应,室温及正常压力下可以按任何比例与空气混合。HFA-134a的蒸气-空气混合物在温度低于280℃时不具爆炸性[5]。

2.2作用特点

HFA结构中不含氯原子,故不破坏大气臭氧层。与CFC相比,HFA的温室效应也更小,且臭氧消耗潜值为0[6]。HFA作为抛射剂在人体内残留少,毒性小。论文检测。HFA-134a与HFA-227的大气生命周期分别为15.5年和30年。HFA作为一种新型抛射剂,它对许多化合物具有良好的溶解性。因此,HFA-134a(四氟乙烷)HFA-227(七氟丙烷)有较好的应用前景。

2.3 应用

HFA作为抛射剂的应用较广,国际药用气雾剂协会协会于1994和1995年组织和完成了HFA 134a和HFA 227的安全性评价。1995年,3M公司采用HFA-134a作为抛射剂在欧洲上市了世界上第一个HFA-MDIs(Airomir,硫酸沙丁胺醇气雾剂)【7,8]。至今全球已经有14家公司获准上市了数十个HFA-MDI[9]。而我国研究者于2001年绕开了国外众多关于HFA-134a的专利, 制备出了均匀、稳定和各组分相容的无CFC硫酸沙丁胺醇气雾剂[10]。

3 二甲醚

3.1 理化性质

二甲醚在常温常压下为无色、具有轻微醚香味的气体,且常温下有惰性,不易氧化,可长期储存而不分解或转化,无腐蚀性,无致癌性,表面张力和粘度较低,对极性和非极性物质均有高度溶解性。在大气层中被降解为二氧化碳和水。当二甲醚在空气中的浓度在200,000PPM 或以上时,才有可能形成对人的心脏有作用的浓度[11]。

3.2 作用特点

二甲醚因其稳定的化学性质、优良的物理特性以及低毒性特别适合作为性能优越的气雾制品抛射剂。作为抛射剂二甲醚具有压力适宜,低毒性,对极性和非极性物质有高度溶解性,可与水混溶,不污染环境,对臭氧破坏系为零等优点。

3.3 应用

二甲醚具良好的水溶性和溶剂性能,特别是在以高分子聚合物为主要成份的产品、水基产品、剂液为双相体系的产品中更是独一无二的。可用作水基型气雾剂的抛射剂[13]。1928年挪威人艾立克·罗西姆(Eric R0tlleim,气雾剂包装发明者)第一次用二甲醚作为一种气雾剂抛射剂[14]。经过多年对二甲醚的质量和安全性的测试,二甲醚在国外气雾剂工业中已得到广泛应用。[15]美国已将二甲醚用作两个抗真菌气雾剂的抛射剂。我国顺德第一人民医院与广州市香雪制药股份有限公司合作,成功生产出以二甲醚为抛射剂的新一代环保型表面麻醉药物——利多卡因气雾剂,成为替代氟里昂为抛射剂的新型医药气雾剂。论文检测。

4 压缩气体

4.1 理化性质

这类气体通常情况下,不燃烧、理化性质稳定、毒性低微。如氮气,在常况下是一种无色无味无嗅的气体,且通常无毒。氮气在水里溶解度很小,难于液化。论文检测。

4.2 作用特点

这类气体拥有独特的不易燃且无味无毒的安全性能,广泛存在于自然界中,价廉易得,基本不会造成污染环境。

4.3 应用

压缩气体抛射剂在医药产品中的使用具有安全性,目前已用于消毒、肛肠、阴道、鼻腔、局部止痛等各类医用气雾剂中,且其理论和实际应用正处于取得重大突破的关键时刻[1]。

综上所述,烷烃,氢氟烷烃,二甲醚,压缩气体在作为抛射剂应用时,性质稳定,毒性较低,性能优良,可作为气雾剂抛射剂氟利昂替代品。


参考文献
[1] 游一中.对我国逐步淘汰医用气雾剂所用CFCS抛射剂的建议[J].精细与专用化学品ODS替代品、替代技术”专刊,1999,22:32-33.
[2] 汪朝阳,李景宁.方兴未艾的气雾剂[J].广西化工,2000,9(3):33.
[3] Andreas Guck.氟里昂替代抛射剂的应用——异丁烷在哮喘MDI上的应用综述[J].气雾剂通讯,2004,5:30.
[4] 丁立,张钧寿,赵建,等.以异丁烷为抛射剂的硫酸沙丁胺醇气雾剂的配方研究[J],气雾剂通讯,2001,6:1.
[5] 贾润礼新.型气雾制品抛射剂——二甲醚[J].应用技术研究,1996,1:13.
[6] 张圣龙.二甲醚在气雾剂产品中的应用[J].气雾剂通讯,1998,6:11.
[7] 二甲醚手册.2003,5:32
[8] 王洪记.二甲醚的生产应用与发展前景[J].化工商品科技情报,1997,(2):46-49.
 

 

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