[發明專利]改進的微孔硅酸鋯的生產

有效

• 申請號: 201380042557.5
• 申請日: 2013-06-11
• 公開（公告）號: CN104619639B
• 公開（公告）日: 2018-02-09
• 發明（設計）人: D·J·凱澤;A·F·古伊勒姆
• 申請（專利權）人: ZS制藥公司
• 主分類號: C01B33/24
• 分類號: C01B33/24;B01J19/18;C02F1/42
• 代理公司: 中國專利代理(香港)有限公司72001
• 代理人: 趙蘇林,周齊宏

相關申請

本申請要求2012年6月11日提交的美國臨時專利申請系列No.61/658,117和2013年3月15日提交的美國實用專利申請序列No.13/829,415的權益，其全部內容通過引用以其整體并入本文。

發明背景

(i)發明領域

本發明涉及新型微孔硅酸鋯組合物和制備此類新型組合物的方法。所述新型組合物具有期望的粒度分布。本發明還涉及制備本文公開的微孔硅酸鋯組合物的新技術。這些新型組合物對于包括特別是在透析柱內的某些體外應用尤其有用。

(ii)相關領域的描述

硅酸鋯或硅酸鈦微孔離子交換劑描述于美國專利No.6,579,460、6,099,737和6,332,985中，所述專利各自以其整體并入本文。微孔離子交換劑的另外實例參見美國專利No.6,814,871、5,891,417和5,888,472，所述專利各自以其整體并入本文。改進的硅酸鋯微孔離子交換劑公開于2011年2月11日提交的美國臨時申請No.61/441,893和2012年2月10日提交的美國申請No.13/371,080中，所述申請通過引用以其整體并入本文。這些離子交換劑當在治療高鉀血癥中體內用于去除鉀時解決了若干非期望的影響。例如，這些申請公開了篩選可用于去除直徑低于3微米的顆粒，并且此類顆粒的去除對于治療性硅酸鋯組合物是有益的。

如2011年2月11日提交的美國臨時申請No.61/441,893和2012年2月10日提交的美國申請No.13/371,080中描述的那樣，較早的反應器設計，如圖2所示，不包括熱交換擋板。如圖3所示，發現通過對反應器側壁增加熱交換擋板允許高離子交換容量微孔硅酸鋯的產生，并消除對工藝中對晶種的需要。然而，據公開，ZS-9晶體具有寬的粒度分布。例如，圖4顯示了篩選前樣品的粒度分布。

為了制造具有充分限定的粒度分布的產品，有必要在將顆粒從反應器去除之后對其篩選，以物理上消除具有不想要尺寸的顆粒。公開的篩選方法包括手工篩選、空氣噴射篩選、過篩或過濾、浮選或任何其它已知的顆粒分級方法。還公開了除了篩選或篩分之外，所需粒度分布可使用產生適當尺寸顆粒的制粒或其它凝聚技術來實現。

發明概要

本發明人已經發現了新型硅酸鋯分子篩吸收體，其包括理想粒度分布供離體(例如在透析交換柱中)使用，但仍維持當前改進的吸收體的許多期望的性質(包括高的陽離子交換容量)。此外，所述新型硅酸鋯分子篩吸收體可使用獲得所需粒度分布同時消除之前必需的篩選步驟的技術來制造。

一方面，本發明涉及包含式A_pM_xZr_1-xSi_nGe_yO_m(I)的硅酸鋯的陽離子交換組合物，其中A是鉀離子、鈉離子、銣離子、銫離子、鈣離子、鎂離子、水合氫離子或其混合物，M是至少一種骨架金屬，其中所述骨架金屬是鉿(4+)、錫(4+)、鈮(5+)、鈦(4+)、鈰(4+)、鍺(4+)、鐠(4+)、鋱(4+)或其混合物，"p"的值為約1至約20，"x"的值為0至小于1，"n"的值為約0至約12，"y"的值為0至約12，"m"的值為約3至約36且1≤n+y≤12，其中所述組合物展現了5至20微米的體積加權平均粒度，其中少于10％的顆粒的尺寸小于5微米和少于10％的顆粒的尺寸高于25微米，其中所述粒度分布不是由篩選或分級方法產生的。優選地，平均粒度為10至15微米。優選地，所述陽離子 交換容量大于4.0meq/g，更優選地大于4.4meq/g。可將所述陽離子交換組合物摻入至諸如交換柱、透析柱等的多種裝置中。

另一方面，本發明涉及以下步驟的方法：在反應器中提供包含硅酸鈉和乙酸鋯的反應混合物；在一個或多個擋板樣結構的存在下用攪動器攪動以80rpm至350rpm范圍內的攪動速度所述反應混合物。已經意外發現，當在該范圍的攪動速度下操作反應時，可產生目標大小的微孔硅酸鋯。本發明有利地避免了對微孔硅酸鋯進行任何篩選或分級的需求。如果需要，可將不同批次的微孔硅酸鋯摻混以產生所需的粒度分布。

附圖簡述

圖1是顯示了微孔硅酸鋯Na_2.19ZrSi_3.01O_9.11·2.71H₂O(MW 420.71)結構的多面體繪制的說明圖

圖2：用于生產增強的ZS-9的具有擋板的反應容器

圖3：用于生產增強的ZS-9的200-L反應容器擋板設計的細節