Технология производства янтарной кислоты. Янтарная кислота. Получение и применение. Нахождение в природе
Сайт предоставляет справочную информацию исключительно для ознакомления. Диагностику и лечение заболеваний нужно проходить под наблюдением специалиста. У всех препаратов имеются противопоказания. Консультация специалиста обязательна!
Общая информация
Янтарная кислота (сукцинаты) – это вещество, получаемое в процессе переработки природного янтаря. Это полностью безопасный продукт, обладающий рядом полезных качеств. Получают в виде белого кристаллического порошка, на вкус сходного с лимонной кислотой.В организме янтарная кислота активна в виде анионов и солей, называемых сукцинатами.
Сукцинаты – это натуральные регуляторы работы организма. Мы испытываем потребность в них при повышенных физических, психоэмоциональных, интеллектуальных нагрузках, при различных заболеваниях.
Янтарная кислота обладает уникальным действием: она скапливается именно в тех областях, которые в ней нуждаются, игнорируя здоровые ткани.
Происхождение янтарной кислоты
В процессе естественного отбора были испытаны на полезность самые разные простые и сложные вещества. По своим биохимическим свойствам янтарная кислота оказалась вполне подходящей для живых организмов, и уже многие миллионы лет задействована в биологических процессах. Многие миллионы лет назад она принимала участие в метаболизме живых организмов, и в больших количествах сохранилась до сегодняшних дней в виде янтаря. Сегодня многие живые организмы в экстремальных условиях начинают интенсивно синтезировать янтарную кислоту, которая помогает им успешно защищаться от неблагоприятных факторов внешней среды.Примерно 50 миллионов лет назад в результате космических катаклизмов климатические условия на планете резко поменялись, в частности возросла средняя температура. Деревья тех времён, оказавшись на грани выживания, стали производить в больших количествах янтарную кислоту, которая выделялась в древесную смолу. Другие, более совершенные живые существа, не только синтезировали янтарную кислоту, но и восполняли её дефицит из внешних источников. Вероятно, это и привлекало мелких животных тех времён к древесной смоле. Некоторые тонули в ней и погибали, а их тела в законсервированном виде сохранились до сегодняшнего дня. Это дало возможность биологам изучить более 3 тыс. видов насекомых, рептилий и растений, живших на планете в те времена.
Нахождение в природе
Янтарная кислота в свободном виде содержится в суббитоминозном угле, смолах и в янтаре. В больших количествах она содержится в несозревших ягодах, свекловице, сахарном тростнике, репе и т.д.Содержание в продуктах
Янтарная кислота входит в состав множества продуктов. Её содержание повышено в кефире и простокваше, выдержанных винах, сырах, ржаных изделиях, пивных дрожжах, устрицах и т.д. В больших количествах янтарная кислота содержится в незрелом крыжовнике и винограде, соке свекловицы и т.д. В семенах ячменя и подсолнечника содержание янтарной кислоты составляет 5%. Больше всего янтарной кислоты содержит люцерна. Однако в большинстве продуктов, потребляемых гражданами нашей страны, янтарной кислоты нет. Поэтому во многих государствах, и в Российской Федерации в частности, янтарная кислота разрешена для использования в пищевой промышленности. Добавление янтарной кислоты в пищевые продукты делает их не только более ценными, но и продлевает их срок годности благодаря антиокислительным и фильтрующим свойствам.
Механизм действия
Янтарная кислота служит универсальным промежуточным продуктом обмена веществ, выделяющимся при взаимодействии сахаридов , протеинов и жиров в живых клетках. Активность сукцинатов в организме связана с производством энергии, затрачиваемой на жизнедеятельность всех органов и систем. При увеличении нагрузки на какой-либо орган или систему организма, энергия для их работы в основном обеспечивается в результате процесса окисления сукцинатов. Механизм производства энергии, использующий сукцинаты, работает в сотни раз эффективнее, чем все другие механизмы производства энергии в организме. Именно благодаря этому янтарная кислота обладает неспецифическим лечебным эффектом при целом ряде заболеваний разной этиологии. Также янтарная кислота оказывает антивирусное и антигипоксическое действие .
Лабораторные исследования продемонстрировали, что применение янтарной кислоты вызывало более интенсивное усвоение кислорода живыми клетками. Окисление янтарной кислоты является необходимой ступенью в процессе усвоения клетками двухатомного кислорода. Терапевтический эффект сукцинатов основан на модифицирующем воздействии на клеточный обмен веществ – клеточное дыхание, транспорт микроэлементов, продукцию протеинов. При этом степень и специфика модификаций зависят от первоначального состояния тканей. В результате таких модификаций оптимизируются параметры работы тканей.
Учёные доказали, что янтарная кислота и сукцинаты являются адаптогенами (увеличивают сопротивляемость организма неблагоприятным факторам внешней среды). Янтарная кислота стимулирует процесс поступления кислорода в клетки, облегчает стресс , восстанавливает энергообмен, нормализует процесс производства новых клеток, обладает общеукрепляющими и восстанавливающими свойствами. Активность янтарной кислоты в организме человека регулируется гипоталамусом и надпочечными железами .
Восстанавливая баланс биохимических реакций в организме, сукцинаты нормализуют функции всех органов и тканей. Особенно существенно их влияние на головной мозг , который более всего нуждается в бесперебойной доставке кислорода и энергии. Поэтому янтарная кислота применяется для профилактики патологий мозга, развивающихся в процессе старения . Кроме того, она восстанавливает функции всей нервной системы и препятствует стрессам.
Дополнительное потребление янтарной кислоты способствует нормализации работы и других органов и систем. Сердцу необходимо постоянное поступление энергии, иначе снижается его сокращаемость, что неизменно приводит к нарушению циркуляции крови, отёкам и нарушению функций всех органов и систем – т.е. к сердечной недостаточности .
В результате стимуляции работы печени и почек организм более эффективно очищается от ядовитых метаболитов и других вредных агентов.
Янтарная кислота нормализует общий метаболизм в организме. Это способствует усилению иммунитета благодаря более эффективному синтезу клеток иммунной системы. Благодаря своему антиоксидантому действию, сукцинаты ингибируют рост и развитие опухолей, и предупреждают деление злокачественных клеток. Янтарная кислота снижает производство основного медиатора воспалений и аллергических реакций – гистамина, а значит, симптомы воспалительных реакций и приступов аллергии . Её препараты часто назначают для обезвреживания определённых токсинов (например, этанола, никотина и др.).
Янтарная кислота признана полностью безвредным веществом. Она способна оказывать лечебное действие даже в малых количествах. Также она повышает питательную ценность основных пищевых компонентов и усиливает эффект медикаментов . Эти свойства определяют её как очень полезную пищевую добавку, способствующую восстановлению работы всех органов и систем организма, саморегуляции его функционирования, ускорению восстановления и поддержанию естественного баланса его жизнедеятельности.
Показания
При заболеваниях суставов сукцинаты стимулируют местное кровообращение, что способствует вымыванию солей. Также они ингибируют воспаление. При варикозном расширении вен янтарная кислота устраняет воспаление и нормализует функции венозных клапанов. Восстанавливается нормальное местное кровообращение, в результате чего воспаление проходит и вены восстанавливаются. Антивоспалительный эффект янтарной кислоты наблюдается при бронхиальной астме , воспалении нёбных миндалин, почечных воспалениях, жировой дистрофии печени и циррозе . Также янтарная кислота оказывает лечебный эффект при желчнокаменной болезни , стимулируя выведение солей, разрушая камни и способствуя очищению печени.Сукцинаты предупреждают ишемию внутренних органов, способствуют восстановлению их функций после ишемического повреждения. Также сукцинаты полезны при склерозе кровеносных сосудов, заболеваниях почек, лёгких и т.д. При достаточном уровне сукцинатов в организме матери, вероятность кислородного голодания тканей и вирусного поражения плода при сопутствующих беременности заболеваниях значительно снижается.
В клинической практике препараты янтарной кислоты применяются в терапии сердечнососудистых патологий, при нарушении кровообращения головного мозга, для стимуляции выделения пищеварительных соков, в роли антидота при интоксикациях мышьяком, свинцом, ртутью и во множестве других ситуаций. Янтарная кислота способствует поддержанию активного образа жизни в любом возрасте.
Янтарная кислота применяется в комплексном лечении ишемической болезни сердца . Это обусловлено, главным образом, активацией окисления ферментов , в том числе играющих роль в обеспечении кислородом митохондрий. Нормализация обмена веществ в сердце и восстановление коронарного кровотока обусловливает антиаритмическое воздействие сукцинатов.
Перед применением препаратов янтарной кислоты настоятельно рекомендуется получить медицинскую консультацию .
Способ применения и дозы
Начинать курс рекомендуется с 500 мг сукцинатов каждый день утром после завтрака. При улучшении самочувствия и нормализации сна дозу следует уменьшить до 250-100 мг. При этом можно разбить приём на 2-3 раза (хотя рекомендуется употреблять янтарную кислоту в минимально необходимой дозе). Часто больные могут, оценивая свой эмоциональный статус, выбирать индивидуальную дозу сукцинатов, требующуюся для поддержания бодрости и хорошего самочувствия.Во время курса применения янтарной кислоты в определённые дни необходимо устраивать перерывы (например, 1-2 дня перерыва через каждые 3 дня приёма). Такой способ применения препарата позволяет продлить курс, а значит и эффект, в то время как при ежедневном употреблении повышенных доз длительность лечения не должна превышать 10 суток.
При отсутствии субъективных признаков действия сукцинатов дозировку необходимо повысить, принимая по 500 мг в 2 приёма (в первой половине дня). В особых случаях дозу можно повысить до 700-1500 мг в сутки. Подобные случаи возникают при применении янтарной кислоты в комплексе с другими препаратами.
После высокой физической нагрузки рекомендуется однократно принять 3000 мг препарата. Повышение дозировки сукцинатов целесообразно при простудных радикулитах и воспалениях скелетных мышц (по 1000 мг 3-4 раза в сутки, 3-7 суток).
При обострении сердечной недостаточности целесообразно внутривенное введение янтарной кислоты. 30-40 мг на килограмм массы вводится через капельницу в течение часа. При этом необходимо следить за показателем pH.
Сукцинаты могут попадать в организм разными путями. При соприкосновении янтаря с кожными покровами частички сукцинатов попадают в организм через поры. Янтарная кислота, попавшая в организм через кожу , действует идентично сукцинатам в виде таблеток.
Противопоказания
Сукцинаты – это естественные вещества для человеческого организма, и даже продолжительное употребление препаратов янтарной кислоты не вызывает зависимости и побочных явлений. Однако препараты янтарной кислоты не следует употреблять при уролитиазе (стимуляция метаболизма приводит к более интенсивному образованию камней), острой язве желудка и двенадцатиперстной кишки (может повышаться секреция желудочного сока), повышенном кровяном давлении (как и любой стимулирующий агент, сукцинаты могут несколько повышать кровяное давление). Не рекомендуется употреблять препараты янтарной кислоты перед сном.Взаимодействие
Янтарную кислоту используют также в комплексе с различными медикаментами для усиления их эффекта или снижения их токсичности, поскольку янтарная кислота служит натуральным, неядовитым и неаккумулирующимся веществом.Устранение дефицита янтарной кислоты путём употребления её препаратов способствует усилению адаптивных способностей организма в окружающей среде, а значит, продлению молодости и улучшению самочувствия.
Дефицит янтарной кислоты
Проблемы экологии ставят наш организм в более жёсткие условия. Поэтому для сохранения здоровья и предотвращения раннего старения сукцинаты нужны в больших количествах. Лицам, проживающим в неблагополучных с экологической точки зрения районах, настоятельно рекомендуется дополнительный приём препаратов янтарной кислоты.Каждый день организм человека производит примерно 200 мг янтарной кислоты, которую использует в различных процессах. Здоровому организму хватает сукцинатов, которые он синтезирует или усваивает из пищи. Однако в результате влияния неблагоприятных факторов, когда вследствие стресса или резкого повышения физической активности, появляется напряжение в метаболической цепи, затраты янтарной кислоты увеличиваются, развивается её дефицит, и впоследствии – упадок сил и потеря тонуса.
При этом человек начинает чувствовать недомогание, защитные механизмы организма ослабевают, возникает дисбаланс и нарушения функций различных его систем. Впоследствии человек начинает болеть.
Янтарная кислота и старение
Восприимчивость к переменам атмосферного давления и погоды, ощущение физической и эмоциональной слабости, неспособность сосредоточиться, нарушение памяти – это ещё не патология и не признаки преждевременного старения, а лишь симптомы нехватки сукцинатов. Процесс старения организма сложен и трудно поддаётся изучению. Однако главным образом старение обусловлено замедлением процессов энергообеспечения жизненно важных процессов в организме. Препараты сукцинатов предупреждают опасное для здоровья перекисное окисление липидов , за короткое время улучшают память и физическую выносливость, оптимизируют механизмы регуляции и метаболизм, устраняют бессонницу . Таким образом, они служат профилактическим средством от старческих заболеваний. Кроме того, при приёме других лекарственных препаратов, янтарная кислота устраняет их побочные эффекты.На клеточном уровне янтарная кислота служит источником энергии, принимая участие в ряде биологических процессов. С годами способность клеток производить энергию снижается, возникает дисбаланс большинства жизненно важных систем, что вызывает старение организма. Регулярное получение организмом янтарной кислоты из внешних источников может существенно замедлить старение.
Также янтарная кислота принимает участие в дыхании клетки, способствуя более эффективному усвоению кислорода. Поэтому употребление янтарной кислоты может существенно ускорить метаболизм в организме, что также имеет оздоровительный эффект и препятствует старению.
Помимо всего прочего, янтарная кислота является антиоксидантом, т.е. блокирует активность свободных радикалов – частиц, выделяющихся в ходе внутренних окислительно-восстановительных реакций, и разрушающих всё, с чем соприкасаются. Свободнорадикальное окисление считается одним из основных факторов старения. Они вносят биохимический дисбаланс во все процессы, вызывая опасные болезни (например, онкологические заболевания).
Янтарная кислота оказывает омолаживающее действие, особенно при одновременном применении с мумиё .
Клинические исследования по применению янтарной кислоты пациентами пожилого возраста
В ходе клинических исследований было выявлено положительное действие янтарной кислоты в комплексе с препаратами глюкозы при лечении 18-ти пациентов преклонного возраста (65-80 лет) с различными патологиями.
Часть этих пациентов лечились амбулаторно, а некоторые получали лечение в стационаре по поводу снижения двигательной активности и хронических патологий кровеносной системы (инфаркт миокарда в анамнезе и атеросклеротическая коронарная недостаточность). Ранее пациенты получали стандартное медикаментозное лечение.
Янтарную кислоту назначали по 300-500 мг перорально в течение 20 суток. Лечащие врачи в ряде случаев назначали анестетики, в основном папаверин.
После 20-дневного курса все пациенты показали увеличение активности и улучшение состояния. У всех пациентов было отмечено улучшение самочувствия, прилив сил, исчезновение бессонницы, недомогания в районе сердца и тахикардии . Было зарегистрировано снижение пульса (от 103 до 69). Кровяное давление также нормализовалось. За время испытаний тоны сердца стали более отчётливыми и выраженными. Побочных эффектов по отношению к лёгким и внутренним органам не зарегистрировано.
Несущественные изменения – отёки, имевшие место ранее, исчезли с отменой мочегонных и кардиологических препаратов. Последующие наблюдения показали, что вышеуказанных улучшения отмечались следующие 6-9 месяцев.
Необходимо отметить, что курс сукцинатов получали выздоравливающие пациенты после тяжёлых патологий сердца. Поэтому на данный момент трудно судить об их эффективности. Однако клинические испытания показали, что воздействие янтарной кислоты легко переносится пациентами, не оказывая побочных эффектов и может применяться в поликлиниках с положительным общеукрепляющим действием.
Сахарный диабет
Янтарная кислота регулирует секрецию инсулина , что восстанавливает сахаридный метаболизм. Поэтому она может применяться в целях профилактики сахарного диабета второго типа.Янтарная кислота может применяться в целях профилактики и лечения сахарного диабета второго типа, которому более всего подвержены пожилые люди. Новейшие исследования доказали, что сукцинаты активируют в организме секрецию инсулина, одновременно восстанавливая и оптимизируя обменные процессы.
Образование инсулина под влиянием сукцинатов обеспечивается ускорением обмена веществ в островках поджелудочной железы, а стимуляция выделения инсулина обусловлена активацией энзимов, которые не зависят от уровня декстрозы в организме.
Заболевания щитовидной железы
Положительное воздействие сукцинаты оказывают на состояние людей с тиреоидитами . Самый эффективный способ применения препарата в данном случае – втирание в область железы янтарного масла (получаемой путём плавления янтаря). Однако масло из янтаря обладает неприятным запахом. Поэтому при тиреоидитах рекомендуется носить янтарные бусы, одновременно принимая раствор сукцинатов перорально.Похмельный синдром
После употребления алкоголя в крови увеличивается содержание этаналя, что приводит к окислительно-восстановительному дисбалансу в организме. Клетки теряют способность окислять целый ряд веществ, которые аккумулируются в организме, приводя к интоксикации (похмельному синдрому).При употреблении сукцинатов, как до, так и во время употребления спиртных напитков, пополняется их запас в организме, что помогает обезвреживать и выводить токсины, в том числе этаналь (сукцинаты преобразуют его в этановую кислоту).
Сукцинаты можно употреблять как при случайном, однократном употреблении спиртного, так и для предупреждения осложнений и лечения алкогольной зависимости .
Применение янтарной кислоты в онкологии
Янтарная кислота служит профилактическим средством, предотвращающим генетические нарушения, вызываемые действием различных карциногенов, и приводящие к неконтролируемому делению клеток.Янтарная кислота в несколько раз уменьшает смертность онкобольных, существенно улучшает их самочувствие, увеличивает трудоспособность.
Клинические испытания по лечению онкобольных с применением препаратов янтарной кислоты и других натуральных продуктов продолжались несколько лет. Результаты показали целесообразность и перспективность данного продукта.
Пациенты были разделены на две группы – первая группа получала янтарную кислоту в составе основной терапии, вторая – нет.
В первой группе среди страдающих злокачественной опухолью яичников , получавших сукцинаты, смертность составила 10%, во второй группе – 90%. Для злокачественной опухоли толстой и прямой кишки соответствующие цифры – 10 и 80%, для злокачественной опухоли шейки матки – 10 и 80%, а для рака груди – 10 и 60%.
Сукцинаты ингибируют рост опухолей, причём самых разных. Это доказано в экспериментах и не противоречит современному представлению о патогенезе опухолей. Накапливаясь преимущественно в локализации злокачественных клеток, янтарная кислота препятствует их размножению. Также янтарная кислота снижает побочное действие от использования множества препаратов химиотерапии (в особенности тошноту , упадок сил и депрессивные состояния).
При некоторых заболеваниях янтарная кислота оказывает особенно высокий положительный эффект. Наиболее выраженное действие сукцинаты оказывают при фиброзно-кистозной болезни , миомах, кистах и других доброкачественных опухолях, а также при злокачественных опухолях и струме . Это обусловлено, вероятнее всего, ингибированием дыхания опухолевых клеток, вследствие чего эти клетки погибают, и опухоль со временем рассасывается.
Рекомендации по применению янтарной кислоты при онкологических заболеваниях
В целях профилактики показано 2-3 таблетки по 0,1 г каждый день. При необходимости можно принимать по 5-8 таблеток в сутки. При онкологических заболеваниях принимают 5-10 таблеток в сутки, при тяжёлых состояниях – до 20 таблеток.
Препараты янтарной кислоты рекомендуется употреблять вместе со свежими ягодными и фруктовыми соками.
Если принимать янтарную кислоту в сочетании с препаратами, активизирующими выведение токсинов, можно существенно снизить последствия отравления организма, увеличить его резистентность отравляющему воздействию ряда соединений и свободных радикалов. Поэтому препараты янтарной кислоты следует употреблять до химиотерапии, в течение и после неё в сочетании с щелочными препаратами кальция, которые способствуют снижению болевого синдрома и выведению токсинов из организма, выделяемых злокачественными клетками.
В некоторых ситуациях хлорофилловые препараты необходимо принимать в повышенных дозах. Однако зачастую это невозможно, поскольку хлорофилл оказывает токсическое воздействие на костный мозг, а также вызывает приступы аллергии. Поэтому многие специалисты рекомендуют употреблять препараты янтарной кислоты в составе комплексного лечения хлорофилловыми средствами для снижения токсического воздействия повышенных доз хлорофилла на здоровые клетки. В итоге не усиливается ни катаболизм , ни анаболизм , но при этом ускоряется очищение всех жидкостей организма.
Применение янтарной кислоты в гинекологии
Наиболее распространённые женские болезни – воспалительной природы. Известны воспалительные патологии наружных гениталий и влагалища.В ходе лечения устанавливается фактор, провоцирующий воспалительный процесс, а также укрепляется иммунная система и общая сопротивляемость организма. Сукцинаты, будучи одними из наиболее эффективных биостимуляторов, оказывают существенную поддержку в ходе лечения.
В целом сукцинаты оказывают стабилизирующее и укрепляющее действие на все обменные процессы. Свойство янтарной кислоты защищать эмбрион от всех вредных факторов было подтверждено множеством наблюдений по всему миру. Так или иначе, при обнаружении столь серьёзного заболевания во время беременности, женщина обязательно должна пройти обследование и получить адекватное лечение. При этом употребление пищевых добавок, содержащих сукцинаты, может существенно поддержать организм и ускорить время выздоровления.
Препараты янтарной кислоты также рекомендуется принимать и во время планирования беременности. Употребляя препараты сукцинатов, будущие родители не только укрепляют собственное здоровье и улучшают самочувствие, но и обеспечивают основу для здоровья их будущего малыша. В период беременности сукцинаты предотвращают упадок сил и снижают частоту и выраженность токсикозов . Поэтому ожидаемая беременность будет доставлять только радость.
Препараты янтарной кислоты
В сети Российской Федерации янтарная кислота выпускается в форме таблеток по 0,1 г. В упаковке – 100 таблеток.Янтарит – это пищевая добавка в виде таблеток, в состав которой входят сукцинаты, витамин С и глюкоза. В сравнении с таблетками янтарной кислоты, янтарит обладает рядом преимуществ: он не раздражает слизистую оболочку ротовой полости, обладает лучшими вкусовыми качествами и более широким спектром воздействия. В комплексе с сукцинатами витамин С участвует в транспорте кислорода тканям. Аскорбиновая кислота ускоряет процесс образования преколлагена, преобразуя его в коллаген . Таким образом, он поддерживает нормальное состояние стенки сосудов и укрепляет опорно-двигательный аппарат. Глюкоза служит энергетическим субстратом для янтарной кислоты, и способствует продлению её эффекта.
В пищевой добавке Янтарит даётся такое соотношение сукцинатов с витамином С и глюкозой, которое наилучшим образом активирует энергетический метаболизм в организме.
Спортсмен, получающий сукцинаты в сочетании с глюкозой, быстрее и легче адаптируется к увеличению физических нагрузок, а также легче переносит боли в мышцах. Перед соревнованиями сукцинаты способствуют энергетической мобилизации спортсмена, а также предотвращают нервное перенапряжение. После соревнований отсутствует упадок сил и нервное истощение. После отмены сукцинатов спортивные навыки сохраняются.
В пищевой добавке Янтарит содержится сукцинат, полученный путём переработки натурального янтаря. Сукцинат, полученный из янтаря, стоит в несколько раз дороже янтарной кислоты, получаемой другими методами, однако при этом он оказывает более выраженный положительный эффект. Янтарит не обладает побочным действием. Передозировка данным препаратом практически невозможна.
Она появилась на Земле 50 миллионов лет назад. Это начало Третичного периода. Он отмечен потеплением.
В условиях жары стало больше вредителей, болезней. Чтобы противостоять им растения начали выработку .
Не сложно догадаться, что она названа в честь . Он считается минералом, но имеет биогенное происхождение.
Янтарь – это окаменевшая смола, то есть, растений, источенный ими тысячи и миллионы лет назад.
Как отдельное вещество янтарная кислота выделена из минерала Георгом Агриколой.
Немецкий ученый сделал открытие в 15-ом веке, но внимание мировой общественности заслужила лишь в 19-ом.
Исследования стали поводом для реплики французского химика Луи Пастера: — «Ей нельзя пренебрегать, невзирая на ее небольшие запасы». Чем вещество так поразило ученых, расскажем далее.
Свойства янтарной кислоты
Физическое состояние вещества кристаллическое. Это порошок без запаха. Он хорошо растворим в воде.
С одним литром смешиваются 58 граммов . Реакция проходит при комнатной температуре.
Чтобы порошок расплавился, нужен нагрев до 188-ми градусов. Закипает вещество при 255-ти по Цельсия.
Плотность равна 1,56 граммов на кубический сантиметр. Это на 0,66 единицы больше, чем у воды.
Химическая формула янтарной кислоты : — HOOC(CH 2) 2 COOH. Получается, соединение дикарбоновое, то есть, имеет две карбоксильные группы COOH.
Между ними располагается двухвалентный органический радикал, выдающий биогенное происхождение вещества. Если упрощать его формулу, получится C 4 H 6 O 4 .
Пять тысячных процента порошка янтарной могут приходиться на примеси. Это хлориды и сульфиды .
Однако, их малое количество не влияет на химические свойства сукцината. Так иначе называют янтарную .
Ее параметры общие для всех дикарбоновых соединений своего . Кроме диссоциации в воде, вещество образует , даже кислые, на что не способны, к примеру, монокарбоновые .
Склонна янтарная и к образованию галогенангидридов. В них гидроксильные группы ОН замещены атомами галогенов, то есть, 17-ой группы таблицы .
Еще одна производная от янтарной – хелаты. Название соединений переводится, как «клешня» и связано со строением веществ группы.
Они циклические. Химическая запись с указанием связей между ионами имеет клешневидные «отростки».
По составу хелаты – смесь органической составляющей с . Последний удерживается в растворимом состоянии.
Во взаимодействие героиня вступает и с рядом других . Эта реакция тоже типична для дикарбоновых реагентов.
Образуются ангидриды – солеподобные оксиды, перенявшие часть свойств.
Отзыв янтарная кислота дает, так же, на полифункциональные соединения.
Так именуют вещества, в которых есть разные функциональные группы. В глюкозе, к примеру, гидроксогруппы уживаются с карбонильными.
Последние характерны для альдегидов, а первые – для спиртов. Итогом реакции янтарной кислоты с полифункциональными соединениями становятся полимеры.
Последние отличаются макроразмерами молекул. В них могут быть сотни и тысячи атомов.
Для человека героиня статьи стабильна, нетоксична и безвредна. Речь не о нейтральности вещества, а его полезности и широком спектре применения. Его и изучим.
Применение янтарной кислоты
Янтарная кислота применение нашла, как отвердитель. Древесная смола, кстати, каменеет именно благодаря сукцинату.
Поэтому, его добавляют в эпоксидную смолу. Ей пропитывают стекловидные ткани и , покрывают гидроизоляцию, добавляют в стеклопластик.
К тому же, эпоксидка используется для скрепления деталей, применяется, к примеру, .
Пригождается янтарное соединение и в парфюмерии. Хоть сама не имеет запаха, она усиливает аромат композиций.
Добавляют янтарное вещество, так же, в отдушки косметики. Хотя, в средствах по уходу за героиня статьи выполняет больше ухаживающую, лечебную роль.
Осветляет пигментные пятна, снимает отечность, устраняет сосудистые сетки, омолаживает.
Свойства вещества связаны с его ролью энергетической базы для клеток. Кислота способствует выработке аденозинтрифосфата, который и дает силы организму, становясь итогом взаимодействия сахаридов и протеинов.
Говоря иначе, янтарная кислота показана клеткам, как топливо . Дашь горючее, и организм расцветет, пройдет еще тысячи миль.
Героиня статьи существует, так же, в виде медицинского препарата «Янтарная кислота». Инструкция к нему гласит, что соединение помогает при сердечнососудистых заболеваниях, анемии, радикулите, нарушениях кровообращения мозга.
Активность клеток, к которой приводит порция аденозинтрифосфата, позволяет, так же, применять в качестве противоядия.
Нежелательные компоненты быстрее выводятся из организма, а ткани обновляются.
Показания к применению янтарная кислота имеет и при воспалительных процессах в щитовидке.
Таблетки принимают внутрь, а снаружи втирают масло. Его тоже зовут янтарным, получая из солнечного минерала.
Правда, масло, в отличие от , неприятно пахнет. Поэтому, если проблемы со щитовидной железой имеют женщины, как правило, предпочитают на янтарные .
Применение в медицине находит не только чистая , но и ее соединения. Так, в виде вещество помогает пробудиться после наркоза.
Польза янтарной кислоты очевидна и при восстановлении тех, кто пережил вмешательства.
В качестве восстанавливающего агента соединение, так же, пригождается сидящим на диетах. дает клеткам энергию, чтобы пережить ее нехватку в продуктах питания.
Параллельно, сбросу кило способствует активная работа тканей, получивших аденозинтрифосфат.
Однако, стоит учесть, что янтарная ускоряет выработку желудочного сока.
С одной стороны, это хорошо. Пища быстрее переваривается, улучшается обмен веществ.
С другой стороны, перебор с препаратом может привести к развитию гастрита. Обилие сока разъест стенки желудка.
На риске возникновения гастрита вред янтарной кислоты заканчивается. Плюсы продукта перевешивают.
Так, героиня статьи способствует выработке инсулина, а посему, прописывается больным диабетом второго типа.
Янтарная кислота таблетки , необходимые большинству из тех, кто чувствует постоянную усталость, забывчив, реагирует на резкую смену погоды.
Как правило, это симптомы недостатка в организме героини статьи. Правда, недостаток этот – явление редкое. Вещество вырабатывается не только растениями, но и человеческим организмом.
В итоге, есть собственные запасы и резерв, поступающий с пищей. Многие производители намеренно добавляют янтарное соединение в свою продукцию, дабы сделать ее полезнее и привлекательнее для покупателей. В качестве пищевой добавки героиня статьи зарегистрирована, как Е363.
Производство янтарной кислоты
Поскольку вещество образуется растениями, янтарная кислота для промышленности может добываться из них.
Однако, метод экономически невыгоден. Из ягод, алое, свеклы, крапивы, земляники и боярышника реагент добывают лишь в небольших количествах, как правило, в качестве эксперимента.
Переводить на дорогостоящий янтарь тоже нелогично. Поэтому, сукцинат получают путем химического синтеза.
Главный источник – малиновый ангидрид. До янтарного соединения его восстанавливают электрохимическим способом. Для него требуется катализатор. Используют .
Цена янтарной кислоты
Цена янтарной кислоты зависит от формы выпуска. 50 граммов порошка, к примеру, стоят 150-200 .
При этом, оптовики покупают на 100 рублей дороже уже кило продукта. В таблетках берут 20-40 рублей за 150 миллиграммов янтарной кислоты .
В лекарствах, как и прочих товарах, героиня статьи соединяется с другими компонентами, поэтому, ценник может сильно варьироваться.
Так, удобрения с янтарной , улучшающие прорастание семян и урожайность, стоят от 50-ти до 800-от рублей за килограмм.
Разброс на косметику, и вовсе, равен тысячам рублей. Дело не только в себестоимости компонентов, но и затратах на их грамотное соединение, направленное на наибольшую эффективность средств.
Изобретение относится к усовершенствованному способу получения синтетической янтарной кислоты, близкой по биологической активности к янтарной кислоте, полученной пиролизом янтаря, использующейся в качестве лекарства или биологически активной добавки к пище. Способ осуществляют гидрированием малеинового ангидрида, малеиновой или фумаровой кислоты в водной среде в присутствии палладий-железного катализатора, представляющего собой комплексные соединения палладия и водорастворимые соединения железа, нанесенные адсорбцией на углеродный носитель, причем процесс проводят в присутствии палладий-железного катализатора, полученного при использовании в качестве комплексных соединений палладия комплексных солей палладия и янтарной, малеиновой или фумаровой кислоты и адсорбцией их на углеродном носителе в момент образования. Полученная янтарная кислота обладает сходными с “природной” кислотой биологическими свойствами: диуретическим, кардиотоническим, антиаритмическим, антигипоксическим и адаптогенным. 1 з.п. ф-лы, 3 табл., 6 ил.
Изобретение относится к способу получения биологически активной янтарной кислоты (ЯК) гидрированием малеинового ангидрида (МА), малеиновой или фумаровой кислот (МК или ФК) в водной среде в присутствии гетерогенных катализаторов.
Янтарная кислота является естественным метаболитом живых организмов, в т.ч. человека. Это одна из кислот, участвующих в цикле Креббса, обеспечивающем энергетический обмен на клеточном уровне.
Лечебные свойства ЯК известны давно, ее применение дает положительный эффект при лечении многих заболеваний, в т.ч. острых респираторных, нервных, сердечных и т.д. ЯК защищает от действия радиоактивного излучения, способствует выведению токсинов из организма, снижает влечение к алкоголю и т.д.
Однако, как показали исследования, образцы “природной” (полученной из янтаря) и синтезированной различными методами ЯК не идентичны по биологической активности [Е.И. Маевский, М.Н. Кондрашова, М.Л. Учитель и др. Биологическая активность янтарной кислоты, "Medicina Altera", декабрь 2001 г., с.11].
Известны способы получения ЯК и ее солей гидрированием МА, МК и ФК в присутствии традиционных катализаторов гидрирования на основе металлов VIII группы Периодической системы (Ni, Ru, Rh, Pd, Pt) в виде черни, оксида, в скелетной форме и нанесенных на подложки [Патент США 2198153; Патент ФРГ 1259869; Заявка Японии 69-29246; Заявка Японии 61-204149].
Наиболее эффективным способом получения ЯК высокой степени чистоты является Патент РФ 2129540, опубл. 07.24.99 (заявл. 01.04.97), который и был выбран в качестве ближайшего аналога.
Согласно этому способу ЯК или ее соли получают гидрированием МА или МК (ФК) или соответствующих солей МК в воде в присутствии гетерогенного катализатора. Этот катализатор содержит комплексные водорастворимые соединения палладия и железа при массовом соотношении палладий:железо (в пересчете на металл), равном от 1:0,1 до 1:6, нанесенные из предварительно приготовленных растворов на углеродный носитель, причем в качестве комплексного соединения палладия используют полихлоргидроксокомплексы палладия.
Производительность процесса синтеза янтарной кислоты, то есть съем целевого продукта с единицы массы палладия в единицу времени, составляет 308-546 г ЯК/г Pd мин, расход палладия - 2,9 10 -5 -0,5 10 -5 г Pd/г ЯК.
Единственным недостатком известного способа с использованием высокоактивного катализатора является отличие биологической активности получаемой в результате гидрирования высокочистой ЯК от биологической активности "природной" ЯК, полученной пиролизом янтарной крошки.
Технической задачей предлагаемого изобретения является устранение этого недостатка и получение янтарной кислоты, биологическая активность которой соответствует биологической активности "природной" янтарной кислоты.
Указанный технический результат достигается тем, что в способе получения ЯК гидрированием МА, МК или ФК в водной среде в присутствии палладий-железного катализатора, представляющего собой комплексные соединения палладия и водорастворимые соединения железа, нанесенные адсорбцией на углеродный носитель, процесс проводят в присутствии палладий-железного катализатора, полученного при использовании в качестве комплексных соединений палладия комплексных солей палладия и ЯК, МК или ФК и адсорбцией их на углеродном носителе в момент образования. Содержание железа в катализаторе в пересчете на металл составляет от 0,08 до 0,30 мас.%, палладия - от 0,075 до 0,200 мас.% при массовом соотношении железо:палладий от 1,00:0,25 до 1,00:2,50.
Предпочтительное содержание железа в катализаторе составляет от 0,15 до 0,25 мас.%, а палладия - от 0,09 до 0,11 мас.%. Предпочтительное массовое соотношение железо:палладий от 1,00:0,36 до 1,00:0,73.
В качестве подложки используются любые углеродные носители (активные угли ОУ-Б, ОУ-А, КАД-молотый и "Сибунит" и др.).
Порядок нанесения активных компонентов может быть любым.
ЯК, полученная гидрированием МА, МК или ФК по предлагаемому способу, сравнима по биологической активности с “природной”.
При этом использование предлагаемых катализаторов не приводит к снижению производительности процесса по сравнению с ближайшим аналогом, съем целевого продукта, отнесенный к единице массы используемого драгметалла, составляет 445-1104 г ЯК/ г Pd мин (т.е. не меньше, а иногда и больше по сравнению с ближайшим аналогом).
Процесс получения биологически активной ЯК не становится более дорогим, расход Pd на 1 г ЯК не увеличивается по сравнению со способом по ближайшему аналогу и составляет 2 10 -5 -0,21 10 -5 г.
Не усложняется и технология приготовления катализатора.
Использование катализаторов, имеющих более низкое содержание металла, приводит к снижению активности катализатора и производительности процесса по сравнению с ближайшим аналогом, более высокое - еще и к увеличению расхода палладия на единицу производимой ЯК, т.е. ее удорожанию, но не снижает биологической активности ЯК.
Синтез активной фазы катализаторов можно описать следующим рядом последовательных превращений:
где L - Mal 2- или Suc 2- (Mal 2- - анион МК или ФК, Suc 2- - анион ЯК).
Синтез комплексных соединений палладия и железа ведется в водной среде в присутствии суспендированного носителя, при этом происходит адсорбция комплексов на поверхности носителя.
Методика приготовления катализатора включает суспендирование носителя в водной щелочной среде, нанесение палладия в виде хелатных комплексов с малеиновой, фумаровой или янтарной кислотой (или малеатами, фумаратами, сукцинатами) из водного раствора в момент их образования и нанесение модифицирующего соединения железа.
В качестве подложки предпочтительно использование мелкодисперсных ( 400 мкм) активных углей различных марок (ОУ-А, ОУ-Б, КАД-молотый и др), углеродных носителей "Сибунит", АЦБ-0 и т.д., в качестве водорастворимых соединений железа - хлоридов, сульфатов, ацетатов железа (II, III) и других соединений, в т.ч. комплексов.
Порядок загрузки компонентов в процессе синтеза катализаторов может варьироваться, что отражено в приведенных ниже примерах синтеза катализатора (А).
А. Приготовление катализаторов
В приведенных ниже примерах катализатор готовят на лабораторной (I) или на опытной (II) установках.
Пример 1А. Приготовление образца катализатора с расчетным содержанием палладия 0,1 мас.% и железа 0,2 мас.% (в сухом катализаторе) на установке (I).
Предварительно готовят исходные растворы:
(а) 0,25 N водный раствор КОН;
(б) ~0,0001 N водный раствор FeSO 4 7Н 2 О;
(в) 0,05 N водный раствор янтарной кислоты;
(г) раствор 0,0511 г хлорида палладия (содержание палладия 59 мас.%) в 1,5 см 3 горячей (65-70 С) воды, подкисленной 0,0038 см 3 концентрированной соляной кислоты в присутствии 0,0336 г хлорида натрия, затем частично гидролизованный добавлением 1,1 см 3 0,25 N раствора КОН.
В круглодонную колбу емкостью 1,0 дм 3 загружают 300 см 3 дистиллированной воды, затем включают мешалку и загружают 30 г (в расчете на сухой) угля КАД-молотого, суспензию перемешивают в течение 2 минут, затем нагревают до ~50 С.
К суспензии угля (исходный рН 5-6) последовательно дозируют ~60 см 3 раствора (а) до рН ~9, раствор (г), 14 см 3 раствора (б) и затем 30 см 3 раствора (в).
Проверяют рН суспензии и доводят добавлением раствора (а) до значения 9-9,5, проводят получасовую выдержку при постоянном перемешивании и температуре 50±2 С, после чего суспензию охлаждают до 30-40 С и фильтруют. Осадок катализатора на фильтре отмывают дистиллированной водой до отсутствия Сl - и нейтрального рН, сушат под вакуумом до остаточной влажности 30-40 мас.%.
По данным атомно-абсорбционного спектрофотометрического анализа (ААС) массовая доля палладия в катализаторе составляет 0,09%, массовая доля железа - 0,25% (в расчете на сухой продукт).
Пример 2А. Приготовление катализатора с расчетным содержанием палладия 0,1% и железа 0,1% (в расчете на массу сухого носителя - угля ОУ-Б) на установке (II), включающей четыре емкости с мешалками для приготовления исходных растворов, реактор синтеза и мешочный фильтр.
Раствор (1 N) гидроокиси натрия готовят в емкости V=5 дм 3 , загружая 3,25 дм 3 дистиллированной воды и 135,5 г гидроокиси натрия (содержание основного вещества 99,0%).
Хлорид железа (FеСl 3 6Н 2 О) в количестве 18,4 г растворяют при перемешивании в 0,9 дм 3 дистиллированной воды в емкости V=2 дм 3 .
В емкости (V=0,5 дм 3) с регулируемым обогревом, снабженной мешалкой и обратным холодильником, готовят раствор комплексной соли палладия (хлоридный комплекс палладия), последовательно, при постоянном перемешивании загружая: 0,2 дм 3 дистиллированной воды; 0,5 см 3 концентрированной соляной кислоты; 2,2 г хлорида натрия и (порциями) 6,78 г хлорида палладия (содержание Pd - 59 мас.%). Реакционную массу нагревают до 60-70 С и перемешивают до получения раствора хлоридного комплекса палладия, который затем после охлаждения до 30-40 С гидролизуют, медленно дозируя в раствор ~55 мл 1 N раствора гидроокиси натрия с последующей двухчасовой выдержкой.
В реактор синтеза загружают 40 дм 3 воды, 37,0 г малеинового ангидрида или 43,8 г малеиновой кислоты при включенной мешалке и затем 4 кг угля ОУ-Б (в расчете на сухой), подают в рубашку реактора пар и нагревают реакционную массу до 50±2 С. В подогретую суспензию дозируют раствор гидроокиси натрия до рН 9, затем (медленно) раствор комплекса палладия и ~0,9 дм 3 раствора хлорида железа, поддерживая рН суспензии на уровне 9-9,5. По окончании дозировки всех компонентов проводят выдержку в течение 0,5 часа и охлаждают суспензию до 30-40 С, после чего азотом (0,2-0,3 МПа) передавливают через мешочный фильтр, где катализатор отделяется от фильтрата, направляемого в сборник.
Катализатор на фильтре промывают порционно 120 дм 3 воды, промывную воду также направляют в сборник.
Промытый катализатор сушат на фильтре азотом до остаточной влажности ~55% и выгружают катализатор в виде влажной пасты в количестве ~3,8 кг (в пересчете на сухой).
По данным ААС катализатор в расчете на сухую массу содержит 0,11% палладия и 0,15% железа.
Пример 3А. На лабораторной установке (I) готовят катализатор с расчетным содержанием палладия и железа по 0,2 мас.% (в сухом катализаторе).
Предварительно готовят исходные растворы (в расчете на 10 г сухого угля ОУ-Б):
(а) 0,5 н раствор NH 4 ОН - 10 см 3 ;
(б) 0,084 г Fе(С 2 Н 3 O 2) 3 4Н 2 О растворяют в 5 см 3 дистиллированной воды;
(в) 0,0338 г хлорида палладия (59,5% Pd) растворяют при температуре 65-70 С и постоянном перемешивании в присутствии 0,0112 г хлорида натрия в 1,0 см 3 воды, подкисленной 0,0025 см 3 концентрированной соляной кислоты. Раствор охлаждают до 30-40 С и частично гидролизуют образовавшийся хлоридный комплекс палладия, медленно, по каплям, добавляя 0,28 см 3 раствора щелочи, после чего раствор комплекса выдерживают в течение 2 ч при комнатной температуре;
(с) 0,11 г МК растворяют в 10 см 3 Н 2 О.
В круглодонную колбу емкостью 0,5 дм 3 загружают 100 см 3 дистиллированной воды и (при включенной мешалке) 10 г активного угля ОУ-Б (в пересчете на сухой). Суспензию при перемешивании нагревают до 60±2 С. Дозируя 0,5 N раствор NH 4 OH, доводят рН суспензии до ~9, после чего к суспензии одновременно дозируют раствор хлоридного комплекса палладия (в) и раствор (с), выдерживают суспензию при температуре 50-60 С и перемешивании в течение 0,5 часа. После выдержки к суспензии дозируют раствор (б), поддерживая рН суспензии на уровне 9-9,5 добавлением раствора гидроокиси аммония. После окончания дозировки компонентов проводят в течение часа выдержку при температуре 55-60 С и постоянном перемешивании, затем суспензию охлаждают до 30-40 С и отделяют полученный катализатор от жидкой фазы вакуумной фильтрацией. Осадок на фильтре промывают дистиллированной водой до нейтральной среды и отсутствия ионов Сl в промывной воде, сушат под вакуумом до остаточной влажности 20-30 мас.%, выгружают и анализируют.
Полученный катализатор по данным ААС содержит 0,18% палладия и 0,25% железа (в расчете на массу сухого продукта).
Пример 4А. Катализатор с массовой долей палладия 0,2% и железа 0,1% (в расчете на сухой продукт) готовят на установке (I).
В колбу загружают 100 см 3 дистиллированной воды, затем при включенной мешалке 10 г (в расчете на сухой) активного угля ОУ-А. Суспензию нагревают до 45-50 С и доводят рН до ~9 добавлением 0,25 N раствора NaOH (~12 см 3).
К подогретой суспензии при перемешивании медленно дозируют заранее приготовленный (см. пример 3А) раствор хлоридного комплекса палладия, затем раствор 0,026 г смешанной натрий-кальциевой соли янтарной кислоты в 1,0 см 3 воды. Суспензию выдерживают при перемешивании около часа, затем дозируют раствор 0,092 г хлорида железа в 4,6 см 3 дистиллированной воды при рН суспензии 9-9,5. После получасовой выдержки суспензию охлаждают, фильтруют и промывают осадок на фильтре (см. пример 3А).
Готовый катализатор содержит 0,22% палладия и 0,2% железа (в расчете на сухую массу).
Пример 5А. Катализатор с содержанием палладия и железа по 0,1 мас.% (в расчете на сухой) готовят на установке (I) аналогично примеру 3А со следующими изменениями: в данном примере используют углеродный носитель "Сибунит" и вместо раствора малеиновой кислоты раствор малеата натрия (Na 2 C 4 H 2 O 4) в мольном соотношении Рd 2+ : Nа 2 С 4 Н 2 O 4 1:1.
Готовый катализатор по данным ААС содержит 0,08 маc.% палладия и 0,1 мас.% железа (в расчете на сухой продукт).
Пример 6А. Установка (I), синтез катализатора с расчетным содержанием палладия 0,1 маc.% и железа 0,2 маc.% выполняют по примеру 2А, однако в суспензию угля (КАД-молотый) в щелочной водной среде вводят фумаровую кислоту в мольном соотношении к палладию 3:1.
По данным ААС массовая доля палладия в готовом катализаторе составляет 0,075%, железа - 0,30% (в расчете на сухой).
Пример 7А. По примеру 4А на установке (I) готовят катализатор с расчетным содержанием палладия и железа по 0,2 маc.%.
Отличие заключается в том, что для введения сукцинатного лиганда в Pd комплекс используют динатриевую соль янтарной кислоты.
Катализатор, в расчете на массу сухого продукта, содержит 0,18% палладия и 0,22% железа.
Пример 8А. По примеру 1А готовят катализатор с расчетным содержанием палладия и железа по 0,1 мас.%, используя в качестве носителя продукт переработки целлолигнина - АЦБ-О и вместо янтарной кислоты - малеиновый ангидрид в мольном соотношении к палладию 10:1.
Полученный катализатор по данным анализа содержит 0,12 мас.% палладия и 0,15 мас.% железа (в расчете на сухой).
Пример 9А. Синтез катализатора с расчетным содержанием палладия 0,2 мас.% и железа 0,1 мас.% (в сухом катализаторе) осуществляют на установке (I).
В этом примере исходные компоненты для синтеза активной фазы катализатора (сукцинатного комплекса палладия) - хлоридный комплекс палладия и избыток от расчетного количества сукцината аммония смешиваются предварительно, затем дозируются в суспензию угля. В процессе их смешения реакция образования активной фазы катализатора (сукцинатного комплекса палладия) только начинается и завершается уже в присутствии носителя. Однако, как следует из таблицы 1, полученный в результате катализатор продемонстрировал пониженную (по сравнению с другими образцами) активность в гидрировании (см. таблицу 1, номер опыта гидрирования 4Б). Т.е., хотя биологическая активности ЯК, полученная на этом катализаторе, сравнима с остальными образцами ЯК, такой вариант дозировки не является оптимальным.
Предварительно готовят исходные растворы (в расчете на 10 г сухого угля ОУ-А):
(а) 0,18 г гидроокиси натрия растворяют в 4,3 см 3 дистиллированной воды;
(б) 0,092 г хлорида железа (FeCl 3 6Н 2 О) растворяют в 4,6 см 3 дистиллированной воды;
(в) 0,0338 г хлорида палладия (59,5% Pd) растворяют при температуре 65-75 С и постоянном перемешивании в присутствии 0,0112 г хлорида натрия в 1,0 см 3 воды, подкисленной 0,0025 см 3 концентрированной соляной кислоты. Раствор охлаждают до 30-40 С и частично гидролизуют образовавшийся хлоридный комплекс палладия, медленно, по каплям, добавляя 0,28 см 3 раствора щелочи, после чего раствор комплекса выдерживают в течение 2 часов при комнатной температуре. По окончании выдержки в полученный раствор дозируют при перемешивании водный раствор 0,0347 г сукцината аммония в 0,5 см 3 воды. После окончания дозировки - выдержка в течение 5-10 мин.
В круглодонной колбе емкостью 0,5 дм 3 в течение 2-5 мин суспендируют 10 г угля ОУ-А в 100 см 3 дистиллированной воды, затем суспензию нагревают до 40±2 С. Раствором (а) доводят рН суспензии до ~9 (~3 см 3), затем дозируют раствор (в) и выдерживают суспензию при той же температуре и перемешивании в течение 0,5 часа. После окончания выдержки к суспензии дозируют раствор (б), поддерживая рН на уровне 9,0-9,5 добавлением раствора (а). После окончания дозировки раствора (б) проводят при постоянном перемешивании выдержку в течение 0,5 часа при температуре ~50 С, затем суспензию охлаждают до 30-40 С и отделяют полученный катализатор от жидкой фазы вакуумной фильтрацией. Осадок на фильтре промывают дистиллированной водой до нейтральной среды и отсутствия ионов Сl - в промывной воде, сушат под вакуумом до остаточной влажности 20-30 мас.%, выгружают и анализируют.
По данным атомно-абсорбционного спектрофотометрического анализа (ААС) готовый катализатор содержит 0,20% палладия и 0,08% железа (в расчете на массу сухого катализатора).
Предлагаемые катализаторы используют в процессе получения янтарной кислоты гидрированием малеинового ангидрида, малеиновой или фумаровой кислоты в водной среде в широких интервалах температуры и давления водорода; указанные параметры влияют на скорость гидрирования, и, соответственно, определяют активность катализатора, что проиллюстрировано в приведенных ниже примерах синтеза янтарной кислоты (Б).
Б. Синтез янтарной кислоты
Синтез янтарной кислоты ведут на трех разномасштабных установках:
I - лабораторная кинетическая установка гидрирования при постоянных температуре и давлении с емкостью реактора 0,1 дм 3 ,
II - модельная установка гидрирования с автоклавом емкостью 1,0 дм 3 ,
III - опытная установка периодического действия, включающая суспензатор и реактор гидрирования емкостью 100 дм 3 каждый, обогреваемый друк-фильтр для отделения катализатора, кристаллизатор и нутч-фильтр для отделения продукта.
При выделении янтарной кислоты из раствора (после отделения катализатора) применяют охлаждение, вымораживание или упарку катализата.
В таблице 1 приведены примеры получения янтарной кислоты гидрированием малеинового ангидрида (МА), малеиновой кислоты (МК), фумаровой кислоты (ФК) по предлагаемому способу. Таблица содержит условия гидрирования [температура (Т, С), избыточное давление водорода (Р (изб), МПа)], используемые катализаторы загрузки, число циклов, в которых катализатор сохраняет высокую активность. Результаты гидрирования включают такие показатели, как активность (А) катализатора (см 3 Н 2 /мин г Pd), его производительность (г янтарной кислоты/г Pd мин) и норма расхода палладия (г Рd/г янтарной кислоты), рассчитанные после его однократного или многократного использования. Кроме того, в таблице приведен пример получения янтарной кислоты с использованием катализатора, предлагаемого ближайшим аналогом.
Образцы ЯК сравнивали по химическому составу (в том числе на наличие тяжелых металлов), микробиологической обсемененности и физическим свойствам. Все они полностью соответствовали ГОСТ 6341 "Кислота янтарная" (хч) и требованиям, предъявляемым к пищевой янтарной кислоте (код Е-363, СанПиН 2.3.2.1078-01).
Помимо этого оценивали спектральные характеристики по методу, предложенному П.П. Гаряевым и Г.Г. Тертышным (П.П. Гаряев. Волновой генетический код, М., ЭПУ РАН, 1997 г.). Все образцы ЯК, полученные по предложенному способу (таблица 1), обладают одинаковыми автокорреляционными функциями, описанными ниже, поэтому далее синтезированные образцы сведены к описанию образца 6 (таблица 2). Суть бимодальной радиоволновой спектроскопии заключается в обработке кристаллов или ненасыщенных водных растворов красным бимодальным лазером в течение 4 секунд с одновременным снятием радиоволновых характеристик возникающего в результате излучения с последующей их обработкой.
За появление множественности наложенных друг на друга автокорреляционных функций у образцов, полученных по предложенному способу, и у "природного" образца отвечает, по-видимому, псевдополимеризованная ЯК.
На фиг.4 представлены автокорреляционные функции образца, полученного пиролизом янтарной крошки. Как видно из фигуры, одновременно присутствуют четыре автокорреляционные функции, наложенные друг на друга, четвертая из которых соответствует псевдополимеру. На фиг.6 представлены функции образца, полученного по предлагаемому способу. По неизвестной нам причине он имеет амплитудные смещения по отношению к образцу, полученному пиролизом, но также имеет наложение всех четырех функций, совпадающих с фиг.4 по параметру полупериода. В отличие от пиролизного образца, образец 6 имеет целый пакет слабовыраженных дополнительных функций, что, по-видимому, связано с разной степенью полимеризации псевдополимера ЯК (фиг.6). В отличие от этих образцов, образец, полученный по известному способу (ближайший аналог), и остальные образцы обладают моноавтокорреляционной функцией (фиг.1, 2, 3, 5).
Проведено сравнение (таблица 2) биологической активности образцов ЯК, синтезированных по предлагаемому способу и образцов ЯК промышленного производства, полученных другими методами.
Биологическую активность образцов ЯК исследовали на двух группах:
Антигипоксические и адаптогенные свойства на группе из 16 курсантов-добровольцев;
Кардиотонические и антиаритмические свойства на группе из 11 пожилых людей, перенесших по крайней мере один инфаркт.
С каждым добровольцем из обеих групп подписывалось информированное соглашение о проведении исследования по форме Этического Комитета МЗ РФ. Биологическая активность образцов, полученных по предлагаемому способу (таблица 1), достоверно не различается, поэтому все они сведены к усредненному образцу 6 (таблица 2).
Антигипоксические и адаптогенные свойства образцов ЯК исследовали в условиях гипоксической гипоксии и скорости выхода из нее. Группе добровольцев - курсантов военного училища за 10 минут до начала испытания давали по 100 мг ЯК или по 100 мг мела в порошке. Порошок запивали водой. Образцы были зашифрованы номерами, в том числе мел - плацебо.
Затем курсантов подвергали моделированному подъему в барокамере вплоть до потери сознания. Этот момент фиксировался как достигнутая высота. Затем курсантов "опускали на землю" и давали им тот же порошок, что и до барокамеры. Через 10 минут они проходили тест на точность попадания тонким щупом в отверстия карты. Попадание фиксировалось замыканием контактов, расположенных в отверстиях карты. Получили следующие результаты:
высота подъема с приемом мела 5900 м
высота подъема с образцами 1, 2, 3 (см. №№ п/п таблицы 1) 5950 м
высота подъема с образцом 5 - 6000 м
высота подъема с образцом 4 - 6150 м
высота подъема с образцом 6 - 6270 м.
Скорость прохождения карты выглядит следующим образом:
при плацебо - 16 секунд
при образцах 1 и 2 - 14 секунд
при образцах 3 и 5 - 13 секунд
при образце 4 - 11 секунд
при образце 6 - 10 секунд.
Кардиотоническое и антиаритмические свойства образцов ЯК исследовали в период 1998-2001 годы на группе пожилых людей из 7 мужчин и 4 женщин, каждый из которых перенес по крайней мере один инфаркт и обладает в силу этого обостренной чувствительностью. Каждый из добровольцев на протяжении этих лет вел дневник, куда заносил субъективные ощущения в балльной системе. При этом добровольцы периодически получали не только ЯК, полученную по предлагаемому способу, но и другие образцы ЯК (без плацебо). Доза однократного приема составила 100 мг ЯК. Оценка производилась по следующей балльной системе:
Диуретическая активность:
отсутствие - 0
слабая активность - 1
сильная активность - 2.
Кардиотоническая активность:
отсутствие - 0
слабая активность - 1
средняя активность - 2
сильная активность - 3.
Антиаритмическая активность:
отсутствие - 0
слабая активность - 1
средняя активность - 2
сильная активность - 3.
Время снятия симптомов приступа:
более 20 мин - 0
15-20 мин - 1
10-15 мин - 2
менее 10 мин - 3.
Результаты представлены в таблице 3.
Как видно из таблицы 3 и описания эксперимента на гипоксическую гипоксию, биологическая активность образцов 4 и 6 максимальна, в то время как активность образцов 1, 2 и 3 только диуретическая. При этом полученная по предлагаемому способу ЯК (образец 6) достоверно превосходит по своим свойствам "природную" ЯК, полученную пиролизом из янтарной крошки (образец 4), и обладает повышенными кардиотоническими, антиаритмическими, адаптогенными и антигипоксическими свойствами.
ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ
1. Способ получения янтарной кислоты гидрированием малеинового ангидрида, малеиновой или фумаровой кислоты в водной среде в присутствии палладий-железного катализатора, представляющего собой комплексные соединения палладия и водорастворимые соединения железа, нанесенные адсорбцией на углеродный носитель, отличающийся тем, что процесс проводят в присутствии палладий-железного катализатора, полученного при использовании в качестве комплексных соединений палладия комплексных соединений палладия и янтарной, малеиновой или фумаровой кислоты и адсорбцией их на углеродном носителе в момент образования.
2. Способ по п.1, отличающийся тем, что содержание железа в катализаторе в пересчете на металл составляет 0,08-0,30 маc.%, палладия 0,075-0,200 маc.% и массовом соотношении железо: палладий 1,00:0,25-1,00:2,50.
Изобретение касается производства янтарной кислоты, применяемой в качестве сырья для производства фармацевтических препаратов. Янтарную кислоту получают электрохимическим восстановлением малеиновой кислоты на катоде из нержавеющей стали в периодическом режиме в дистиллированной воде при плотности тока 0,5-1,0 кА/м 2 и температуре 50-60 o С. Целевой продукт выделяют кристаллизацией. В результате получают продукт с температурой плавления 186-187 o , отвечающий требованиям фармацевтической промышленности.
Изобретение относится к области химической технологии, а именно к синтезу ценного фармацевтического сырья - янтарной кислоты, на основе которой создан целый ряд медпрепаратов для повышения защитных сил организма: янтавит, лимонтар, янтарный эликсир. Известен способ получения янтарной кислоты каталитическим гидрированием малеиновой кислоты на палладиевом катализаторе (заявка Японии 2-121946, оп. 1990). Недостатком каталитического метода является высокая стоимость палладиевого катализатора, что существенно удорожает себестоимость продукта. Янтарную кислоту можно получить путем окисления фурфурола пероксидом водорода (15-30%) в водной среде при атмосферном давлении в отсутствии органического растворителя и металлсодержащих катализаторов (Бадовская Л.А. и др. Хим. пробл. пищ.технологии: Сб. тез. докл. научно-техн.совещания, Краснодар, 1990, с. 73). Использование в данном процессе пероксида водорода в качестве окислителя делает синтез янтарной кислоты взрывоопасным, а исходное сырье является малодоступным и дорогим. По известному способу (Кофанова О.Т. и др. Промышленный электрохимический синтез органических соединений, М.: НИИТЭХИМ, 1983, с. 73) янтарную кислоту получают восстановлением малеиновой кислоты на цилиндрических вращающихся свинцовых катодах в растворе 5%-ной серной кислоты при плотности тока 2 кА/м 2 . В этих условиях восстановление протекает с выходом по веществу 95%, а по току 99%. К недостаткам данного электросинтеза янтарной кислоты относятся:
Использование в качестве электролита серной кислоты и свинцового катода, что требует дополнительной очистки янтарной кислоты от сульфат-ионов и свинца;
Проведение процесса на вращающихся катодах существенным образом усложняет конструкцию электролизера. Наиболее близким к предлагаемому способу по технической сущности и достигаемому эффекту является электрохимический способ получения янтарной кислоты восстановлением малеиновой кислоты (патент ПНР 1488825, 1990). По прототипу янтарную кислоту получают электрохимическим восстановлением малеиновой кислоты в присутствии серной кислоты концентрацией 1-6% в качестве основного электролита. Электросинтез проводят непрерывным способом в диафрагменном электролизере на катоде из кислотоустойчивой стали 1H18N9T при температуре 12-42 o C и объемной кислотности тока 27,25 А/л. В качестве анолита используют 10%-ный раствор серной кислоты. Целевой продукт выделяют из раствора охлаждением до 10 o C при непрерывном перемешивании. При этом получают 98%-ную янтарную кислоту с выходом 85% и t пл. = 183 o C. Недостатком прототипа является низкое качество получаемой янтарной кислоты: содержание основного вещества в продукте 98%, t пл. = 183 o C. Эта янтарная кислота не может быть использована для фармацевтических препаратов без предварительной очистки, так как для них требуется продукт марки "хч". В соответствии с ГОСТ 6341-75 янтарная кислота квалификации "хч" имеет содержание основного вещества не менее 99,5% и t пл = 185-187 o C. Задачей предлагаемого изобретения является разработка способа, обеспечивающего получение янтарной кислоты улучшенного качества, соответствующего требованиям фармацевтической промышленности. Поставленная задача решается тем, что восстановление малеиновой кислоты проводят периодически в дистиллированной воде при плотности тока 0,5-1,0 кА/м 2 и температуре 50-60 o C. При этом на катоде из нержавеющей стали достигается выход янтарной кислоты по веществу 93-95% и по току 70-75%. Проведение электросинтеза янтарной кислоты при плотности тока 0,5-1,0 кА/м 2 объясняется нижеприведенными соображениями. Повышение плотности тока выше 1,0 кА/м 2 нецелесообразно, так как это приводит к снижению выхода целевого продукта по веществу и по току вследствие большей поляризации электрода. Кроме того, из-за отсутствия постороннего электролита в католите при высоких плотностях тока существенно возрастает энергоемкость процесса и затрудняется поддержание температурного режима в ходе электролиза. Низкую плотность тока (менее 0,5 кА/м 2) использовать нецелесообразно из-за малой производительности процесса. При температуре ниже 50 o C электросинтез янтарной кислоты осложняется кристаллизацией последней в электролизере, а при температуре выше 60 o C протекают побочные химические реакции, приводящие к образованию продуктов, которые выпадают на поверхности катода. Таким образом, благодаря установленному сочетанию условий процесса, а именно проведение процесса в отсутствии постороннего электролита, температуры 50-60 o C, плотности тока 0,5-1 кА/м 2 , электрохимический синтез янтарной кислоты протекает с выходом по веществу 93-95% и по току 70-75%. По качеству янтарная кислота соответствует ГОСТ 6341-75 квалификации "хч" и имеет t пл = 186-187 o C. Пример 1. В термостатируемую емкость загружают 180 мл дистиллированной воды и 32 г малеинового ангидрида и перемешивают при 50 o C. Образующуюся в результате растворения малеинового ангидрида малеиновую кислоту подают насосом на электрохимическое восстановление в электролизер фильтрпрессного типа. Катодное и анодное пространство электролизера разделены катионообменной мембраной. В качестве катода используют пластину из нержавеющей стали, а анодом служит пластина из свинцово-серебряного сплава (1% серебра). В отдельную промежуточную термостатируемую емкость заливают 200 мл 10% раствора серной кислоты и подают этот раствор насосом в анодное пространство электролизера. После обеспечения циркуляции растворов через электродные камеры на электролизер при 50 o C подают постоянный ток плотностью 0,5 кА/м 2 . Электролиз прекращают при полной конверсии малеиновой кислоты и католит в количестве 214 г с концентрацией янтарной кислоты 17% направляют на выделение кристаллизацией. После кристаллизации и сушки получают 29,9 г янтарной кислоты с температурой плавления 186-187 o C. Выход янтарной кислоты по стадии восстановления составляет 94,5% по веществу и 75% по току. Пример 2. Процесс восстановления и выделения целевого продукта проводят аналогично примеру 1 при плотности тока 1,0 кА/м 2 . При этом электрохимическое восстановление протекает о выходов янтарной кислоты по веществу 95% и по току 70%. Температура плавления продукта 186-187 o C. Пример 3. Процесс восстановления и выделения целевого продукта проводят аналогично примеру 1 при плотности тока 0,7 кА/м 2 и температуре 60 o C. При этом электрохимическое восстановление протекает с выходом янтарной кислоты по веществу 95% и по току 73%. Температура плавления продукта 186-187 o C. Пример 4. Процесс восстановления и выделения целевого продукта проводили аналогично примеру 3 при температуре 50 o C и использовании малеиновой кислоты в качестве исходного соединения. При этом электрохимическое восстановление протекает с выходом янтарной кислоты по веществу 95% и по току 75%. Температура плавления янтарной кислоты 186-187 o C. Таким образом, предлагаемый способ получения янтарной кислоты обеспечивает получение качественного продукта (t пл = 186-187 o C) без дополнительной очистки с удовлетворительными показателями выхода продукта.
