聚乙烯吡咯烷酮性质、用途与生产工艺
聚乙烯吡咯烷酮简称PVP，为乙烯吡咯烷酮的聚合体，因其聚合度不同，又分为可溶性的PVP和不溶性的 PVPP(polyvinyl polypyrrolidone)。可溶性PVP的相对分子质量为8000～10000，可作为沉淀剂用，与多酚物质作用而沉淀下来，采用此法，酒内容易有残留的PVP。因为PVP在人体内有积蓄作用，世界卫生组织对此物质不予建议采用。近年来，对可溶性PVP的采用已不多见。 不溶性的PVPP系60年代初开始用于啤酒工业，其相对子质量大于700000，是PVP进一步交联聚合形成的高分子不溶物，可作为多酚物质的吸附剂用，效果很好。
聚乙烯吡咯烷酮结构式
聚乙烯吡咯烷酮PVP是三大药用新辅料之一，可用作片剂、颗粒剂、注射剂的助溶剂，胶囊剂的助流剂、液体制剂及着色剂的分散剂、酶及热敏药物的稳定剂，难溶药物的共沉淀剂，眼药的去毒剂及润滑剂等。
工业上用作发泡聚苯乙烯助剂，悬浮聚合用的胶凝剂、稳定剂、纤维处理剂、纸加工助剂、胶粘剂、增稠剂。
聚乙烯吡咯烷酮PVP及其共聚物CAP是化妆品的重要原料，主要用于发型保持剂，它在头发上形成的薄膜富有弹性和光泽，梳理性能优良，不沾灰尘，采用不同规格的树脂，可满足各种相对湿度气候条件，因此它是定型发乳、发胶、摩丝所不可缺少的原料。还能用于化妆品之护肤滋润剂及脂膏基料染发分散剂、泡沫稳定剂，能改善洗发水的稠度。
不溶性PVP是啤酒、果汁的稳定剂，可改善其透明度、色泽、味道。
聚乙烯吡咯烷酮(PVP)是一种水溶性聚酰胺。市售的PVP按K值(Fikentscher K值)分成四种粘度等级：K-15、K-30、K-60、K-90，其数均相对分子质量分别为10000和40000，160000和360000。K值或相对分子质量是决定PVP各种性质的重要因素之一。
聚乙烯吡咯烷酮(PVP)溶于水、含氯溶剂、乙醇、胺、硝基烷烃以及低分子脂肪酸，与大多数无机盐和多种树脂相溶；不溶于丙酮、乙醚等。用于滴丸基质的聚乙烯吡咯烷酮(PVP)为无臭，无味，白色至淡黄色蜡状固体， 相对密度为1.062，5%水溶液的pH值为3～7，聚乙烯吡咯烷酮具有引湿性。对热稳定性好，能溶于多种有机溶剂中，熔点较高。加入某些天然的或合成的高分子聚合物或有机化合物，可有效地调节PVP的引湿性和柔软性。聚乙烯吡咯烷酮不易发生化学反应，在正常条件下贮存，干燥的PVP是很稳定的。PVP具有优良的生理惰性和生物相容性，对皮肤、眼睛无刺激，无过敏反应，无毒。
由于氢键作用或络合作用，聚乙烯吡咯烷酮(PVP)的黏度增大而抑制药物晶核的形成及成长，使药物成无定型态。以聚乙烯吡咯烷酮(PVP)为基质的滴丸能提高难溶性药物的溶出度和生物利用度。一般来说，PVP用量越大，药物在介质中的溶出度和溶解度就越大。Susana等研究了微溶性药物阿苯达唑的PVP(k30)固体分散体的溶出度。PVP(k30)的用量增加，固体分散体中药物的溶出速度和溶出效率都随之增加。Teresa等研究了难溶性药物，氟桂利嗪的PVP固体分散体的溶出度，也发现PVP含量越高，溶出度增加越显著。IR表明，氟桂利嗪与PVP无化学作用。但是也有例外，有些药物与PVP在一定比例下溶出效果最佳。Tantishaiyakul等研究发现：当吡罗昔康∶PVP为1∶5和1∶6时，固体分散体的溶出度最大，在5min内比单一药物高出40倍。
聚乙烯吡咯烷酮(PVP)也能溶于熔化的其他滴丸基质，如聚乙二醇(PEG)、聚氧乙烯单硬脂酸酯(S-40)、泊洛沙姆(poloxamer)以及硬脂酸、单硬脂酸甘油酯等，做成复合基质。
化妆品工业中常用的PVP等级是K-30。市售的PVP是白色可自由流动的粉末或固体，其含量为质量分数为20%、30%、45%和50%的水溶液等形式。PVP可溶于水，具有吸湿性，其平衡吸湿量约为环境的相对湿度1/3，与蛋白质的水合作用相似，每个单体与0.5mol的水缔合。
聚乙烯吡咯烷酮(PVP)不易发生化学反应。在正常条件下贮存，干燥的PVP是很稳定的。经防霉处理的溶液也是稳定的。当在空气中加热至150℃或与过硫酸铵混合在90℃下加热30min，PVP会交换而成不溶于水的化合物。在偶氮化合物或重铬酸盐等氧化剂存在下，光照会使PVP溶液变成凝胶。其溶液和强碱(如硅酸钠或磷酸三钠)共热时会生成沉淀。许多不同的化合物可与PVP生成络合物，如PVP与碘生成的络合物很稳定，并有很好的杀菌作用，并能降低其毒性;把聚丙烯酸、丹宁酸或甲基乙烯醚和马来酸的共聚物加到聚乙烯吡咯烷酮PVP的水溶液中，就会生成不溶解的络合物，这些络合物不溶于水、醇和酮，但用碱中和其中的多元酸，可使反应逆转;PVP与毒素、药物及化学毒品络合可降低它们的毒性;某些染料也可与PVP强烈络合，这就是聚乙烯吡咯烷酮PVP用作染料脱色剂的基础。
聚乙烯吡咯烷酮为酮类有机物，可用作澄清剂；稳定剂；稠化剂；压片填充剂；分散剂。分子量为36万的高分子PVP常用作啤酒、醋、葡萄酒等澄清剂。
在50年代初期，较老的、以虫胶和油为基础的头发定型剂迅速被聚乙烯吡咯烷酮PVP喷雾剂所取代至今，仍较普遍地使用。它在头发上能形成可再湿的、透明的薄膜，且带有光泽，润滑性好。PVP与各种推进剂配伍性好，并有防腐性能，它广泛地用于头发定型及梳理产品中作为成膜剂、护肤乳液和膏霜的柔润剂及稳定剂、眼部与面部美容化妆品及唇膏的基料、染发剂中的分散剂和香波的稳泡剂。PVP有解毒作用和降低其他制剂对皮肤和眼睛的刺激作用。它也用于牙膏作为去污剂、胶凝剂和解毒剂。聚乙烯吡咯烷酮PVP主要的缺点是对潮性较敏感，但可通过使用它的醋酸乙烯酯共聚物，以减轻水分和湿度的影响。此外，PVP在医药、饮料和纺织等工业都有广泛的应用。
水和甲醇是聚乙烯吡咯烷酮(PVP)最好的溶剂。pH值对PVP水溶液的粘度影响不大，如25℃时，pH0.1～10范围内，质量分数为5%浓度PVP K-30的水溶液的粘度2.3～2.4mPa·s；在浓盐酸中为4.96mPa·s。温度对PVP水溶液的粘度影响也较不明显。未交联的PVP溶液没有特殊的触变性，除非浓度非常高时才会有触变性，并显示很短的松驰时间。下图表3列出聚乙烯吡咯烷酮PVP K-30在各种溶剂中的粘度。
图表3：聚乙烯吡咯烷酮PVP K-30在各种有机溶剂中(w%)的粘度(室温)
参考资料：裘炳毅 编著.化妆品化学与工艺技术大全·上册.北京：中国轻工业出版社.1997年。
聚乙烯吡咯烷酮主要用作药物赋形剂、血液增容剂、化妆品增稠剂、胶乳稳定剂以及啤酒酿造澄清剂等。
不论是在溶液中或是以薄膜的形式，聚乙烯吡咯烷酮PVP均有高度的相容性，它能同大多数的无机盐溶液、许多天然和合成树脂以及其他化学品配伍。它们配伍性的例子见图表4和图表5。
图表4：聚乙烯吡咯烷酮PVP和一些物质在水或乙醇中的配伍性
图表5：聚乙烯吡咯烷酮PVP在各种溶剂的溶解性和配伍性
PVP在生理上是惰性的。PVP的急性口服毒性LD50>100g/kg。它不刺激皮肤或眼睛，也不会使皮肤过敏。长期大量的毒理学研究证实，聚乙烯吡咯烷酮（PVP）能容许进行腹膜内、肌肉、静脉内注射和非肠道应用等。亚急性和慢性毒性作用结果为阴性。
溶解性溶于水、乙醇和氯仿，不溶于乙醚。按OT-42方法测定。
重铬酸盐沉淀试验在2%的试样液5ml中，加入稀盐酸试液(TS-117)5ml，再加水5ml和10%重铬酸钾液2ml。应形成橙黄色沉淀。
取硝酸钴75mg和硫氰酸铵300mg溶于2ml水中，加2%的试样水溶液5ml，混合后用稀盐酸试液(TS-117)酸化。应形成淡蓝色沉淀。
取2%试样液5ml，加入25%盐酸lml、5%氯化钡溶液5ml及5%磷酸钼钨酸溶液1mL应产生大量白色沉淀，并在日光下逐渐变成蓝色。
5%试样液的pH值应为3.0～3.7。按常规方法测定。
于0.5%试样液5ml中，加碘试液(TS-124)数滴。应产生深红色。
取试样1g，加水至10ml配制成悬浮液，加碘试液(TS-124)0.1ml，经混合振摇30s后，碘试液应褪色(以与聚乙烯吡咯烷酮相区别，因聚乙烯吡咯烷酮可形成红色)。加淀粉试液(TS-235)1ml，振摇混合后，应无蓝色产生。
按下述质量指标分析中所得含氮量推算。
ADI 0～50(FAO/WHO，2001)
LD
50>100g/kg(大鼠，经口)。
可安全用于食品(FDA，§173.55，2000)。
ADI不作特殊规定(FAO/WHO，2001)。
可安全用于食品(FDA， §121.1110，§173.50，2000)。
LD
5012g/kg(小鼠，腹注)。
GB 2760-1996：啤酒GMP。
化学性质
纯的乙烯基吡咯烷酮的交联均聚物。具确吸湿性的易流动白色或近乎白色的粉末。有微臭。医不溶于水和乙醇、乙醚等所有常用的溶剂，故分子鱼范围无法测定。但具有聚乙烯吡咯烷酮(PVP)相厉的与多种物质(如导致葡萄酒等饮料变色的各种醐类)络合的能力。并因其不溶性而易于过滤后除去。
用途
澄清剂；色素稳定剂；胶体稳定剂。主要用于啤酒的澄清和质量稳定(参考用量8～20g/100L，维持24h后过滤除去)，亦可与酶类(蛋白酶)及蛋白吸附剂合并使用。亦用于葡萄酒的澄清和防止变色的稳定剂(参考用量24～72g/100L)。
用途
澄清剂；稳定剂；稠化剂；压片填充剂；分散剂。分子量为36万的高分子PVP常用作啤酒、醋、葡萄酒等澄清剂。
用途
用作气相色谱固定液
用途
广泛作为增稠剂、乳化剂、润滑剂和澄清剂使用，也作为消毒灭菌剂PVP-I的络合体
用途
作胶体稳定剂和澄清剂，可用于啤酒的澄清，按生产需要适量使用。
用途
医用、水产养殖、畜牧消毒剂。用于皮肤、粘膜的消毒。
用途
PolyFilterTM分子具有酰胺键及吸附多酚分子上的氢氧基从而形成氢键，因此，可用作啤酒、果酒/葡萄酒、饮料酒的稳定剂，延长其货架寿命，并改善其透明度、色泽和味道。该产品有一次性和再生性两种规格，一次性产品适合中小企业使用；再生性产品需购置专用过滤设备，但可回收利用，适合大型啤酒厂循环使用。
用途
在日用化妆品中， PVP 及共聚物的良好分散性及成膜性，可以用作定型液、喷发胶及摩丝的定型剂、护发剂的遮光剂、香波的泡沫稳定剂、波浪定型剂及染发剂中的分散剂和亲合剂。在雪花膏、防晒霜、脱毛剂中添加 PVP ，可增强湿润和润滑效果。利用 PVP 优异的表面活性、成膜性及对皮肤无刺激、无过敏反应等特点，在护发品、护肤品、等方面的应用具有广阔的前景
用途
用于从水提物中吸收酚类和鞣酸以提纯植物酶。用作色谱吸附剂以分离芳香酸类、醛类、酚类。用于啤酒、葡萄酒的澄清。
生产方法
由N-乙烯基-2-吡咯烷酮在碱性催化剂或N，N’-二乙烯脒存在下进行聚合、交联得粗品，再用水、5％醋酸和50％乙醇回流至萃取物≤50mg/kg为止。
生产方法
由纯化的1-乙烯-2-吡咯烷酮的30%～60%水溶液，在氨或胺等存在下，以过氧化氢为催化剂，在50℃温度下进行交链均聚后提纯而得。
生产方法
由N-乙烯基-2-吡咯烷酮在碱性催化剂或N，N’-二乙烯咪唑存在下进行聚合、交联反应而成粗品，再用水、5%醋酸和50%乙醇回流至萃出物≤50mg/kg为止(约3h以上)。
聚乙烯吡咯烷酮
上下游产品信息
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