О чем умалчивают врачи. Янтарная кислота

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.

Физико-химические свойства.

Брутто-формула: C 4 H 6 O 4 .

Структурная формула:

H O O O O H

Внешний вид - бесцветные моноклинные кристаллы. Температура плавления 183°С. Температура разложения 235°С. Разлагается на янтарный ангидрид и воду. Плотность 1,563 г/см 3 .

Янтарная кислота содержится в крови и тканях человека. Концентрация янтарной кислоты в плазме крови составляет 0,04 ммоль/дм 3 , а в тканях 0,2-0,8 ммоль/кг. Янтарная кислота в органах и тканях является участником цикла трикарбоновых кислот цикла Кребса: синтез гемоглобина, белка, синтез гликогена в печени, усвоение глюкозы. Противопоказания: заболевания почек, язвы в период обострения (двенадцатиперстной кишки, желудка).

Применение.

Янтарная кислота применяется как биологически активное вещество, а также в синтезе различных полиэфирных соединений.

Янтарная кислота применяется в защите растений в качестве регулятора роста и стрессового адаптогена, а так же принимает участие в клеточном дыхании аэробных организмов, способствует увеличению содержания хлорофилла. Применение препаратов на основе янтарной кислоты стабилизирует жизнедеятельность естественной почвенной микрофлоры, обеспечивают интенсивную биологическую переработку минеральных веществ.

Янтарной кислотой обрабатывают семена перед посадкой. Это увеличивает всхожесть, рост и урожайность.

Внекорневая двухкратная обработка саженцев раствором янтарной кислоты от 1 до 10 мг/л увеличивает приживаемость растений примерно на 10%. Обработанные растения выше ростом на 4÷6,5 см.

Янтарную кислоту применяют для срезанных цветов с целью увеличения их стойкости.

Янтарная кислота является компонентом препарата для лечения головни ячменя.

Применение янтарной кислоты в птицеводстве, животноводстве и звероводстве.

Янтарная кислота улучшает адаптацию организма к стрессовым ситуациям. Такими ситуациями могут быть: изменение температуры среды обитания, переход на другой корм, заболевание, период размножения, беременость, кормление потомства и пр. Продолжительные стрессовые ситуации сопровождаются ухудшением общего состояния, потерей веса и иногда могут привести к смерти.

Причиной отставания цыплят в росте, а также растройства деятельности желудочно-кишечного тракта, повреждения слизистой оболочки ротовой полости и конъюктивит могут быть вызваны отравлениями митотоксинами из низкокачественного зараженного корма.

В результате снижается антиоксидантная защита организма (снижается активность ферментов: каталаза, пероксидаза, увеличивается расход антиоксиданта - витамина Е, увеличивается количество продуктов перекисного окисления липидов в крови).

Применение янтарной кислоты повышает уровень антиоксидантной защиты цыплят. Лечение цыплят производят при кормлении, путем добавки янтарной кислоты в корм в дозе 0,1 г/кг массы тела. Корм с добавкой янтарной кислоты скармливают один раз в сут. в течение 10 сут.

Практические результаты для заболевших 20-дневных цыплят бройлеров (относительно цыплят откормленных без янтарной кислоты): прибавка в весе 22,6%, увеличение сохранности поголовья на 17,5%.

Янтарную кислоту применяют для увеличения репродуктивной функции красных лисиц в виде добавки в корм из расчета 10 мг/кг живой массы. Корм, обогащенный янтарной кислотой дают по схеме: 5 дней скармливание, 2 дня перерыв. Периоды скармливания - за месяц до гона и вторая половина беремености. Такое кормление снижает число пропустовавших самок на 12,7%, снижает число мертворожденных щенков в 3 раза, увеличивает количество рожденных щенков на 15,9%.

Кроме увеличения репродуктивной функции добавка янтарной кислоты в корм молодняка лисиц увеличивает качественные показатели шкурок: площадь шкурки и дефекты шкурки. С этой целью добавка янтарной кислоты составляет 5÷15 мг/кг живого веса. Обогащенный корм применяют со 2 месяца жизни каждые 10 дней месяца по схеме: 5 дней скармливание, 2 дня перерыв. Такое кормление увеличивает число шкурок без дефектов, а также площадь одной шкурки на 0,5÷0,6 дм 2 .

Янтарная кислота оказывает стимулирующее влияние на физиологическое состояние супоросных свиноматок и родившихся от них поросят.

Янтарную кислоту применяют в дозировке 20 мг/кг живой массы супоросной свиноматки в виде добавки в корм за месяц до опороса 10 дней подряд. Это увеличивает привес поросенка при рождении примерно на 140 г. Вес поросенка при отъеме тоже увеличивается примерно на 157 г. Сохранность поросят улучшается на 6%.

Применение янтарной кислоты (Е363) в производстве продуктов питания.

Янтарная кислота и ее соли оказывают положительный эффект даже при весьма низких дозировках (10 мг/кг), что делает их весьма ценным компонентом при разработке функциональных продуктов питания.

В настоящее время янтарная кислота официально признана минорным компонентном пищи (парафармацевтиком), установлены ее адекватный и верхний допустимый уровни потребления: 200 и 500 мг/сут. соответственно. Рекомендуется обогащение
пищевых продуктов в количестве 30-50% от суточной нормы.

Добавка янтарной кислотых в виноградные столовые виноматериалы в количестве не более 100 мг/дм 3 благоприятно сказывается на вкусе виноматериалов и делает вкус вина мягким. Добавку производят в период начала брожения сусла.

Действие янтарной кислоты объясняется тем, что при брожении виноматериалов под действием ферментов происходят различные биохимические реакции с образованием различных соединений.

Добавка янтарной кислоты увеличивает концентрацию лимонной, яблочной, щавелево-уксусной, фумаровой, молочной, пальмитиновой, миристиновой, бегеновой, эруковой кислот. А также увеличивается концентрация самой янтарной кислоты (относительно периода начала брожения). В то же время происходит снижение концентрации стеариновой и архаиновой кислот.

Таким образом в виноделии янтарной кислотой производят направление протекания биохимических процессов.

Жирно-кислотный состав майонеза очень разнообразен. В нем присутствуют насыщенные, мононенасыщенные, полиненасыщенные жирные кислоты с числом углеродных атомов от 13 до 24. Наибольшую долю жирных кислот майонеза составляют ненасыщенные жирные кислоты, в т.ч. линолевая кислота семейства омега-6 - 63,2%, а также олеиновая - 24,77%. Линоленовая кислота семейства омега-3 находятся на относительно низком уровне - 0,12%. Полинасыщенные жирные кислоты семейства омега-3 и омега-6 играют важную роль в происходящих в организме человека обменных и строительных процессах и относятся к эссенциальным физиологически функциональным ингредиентам питания.

В небольшом количестве в майонезе содержатся насыщенные жирные кислоты, %: пальмитиновая - 6,19, стеариновая - 3,25, а также бегеновая - 0,38, лигноцериновая - 0,25, арахиновая - 0,24, миристиновая - 0,09. Присутствуют также мононенасыщенные жирные кислоты: пальмитолеиновая - 0,16%, гондоиновая - 0,15%.

Часть указанных кислот в процессе хранения образцов майонеза превращается в пероксидные и карбонильные соединения (формируют специфический неприятный запах и привкус).

Особенно важным является тот факт, что особенно склонны к окислению наиболее ценные кислоты омега-3 и омега-6.

В результате исследований хранения майонеза обычного качества марки "Провансаль" при температуре 40°С и относительной влажности воздуха 75% на 14-тые сутки хранения потери линолевой составляют 2,5% и линоленовой 25%.

После добавки янтарной кислоты в количестве 100 мг/100 г продукта (50% от рекомендуемой суточной нормы) в аналогичных условиях хранения потери линолевой составляют 0,1% и линоленовой 8,3%. Таким образом, добавка янтарной кислоты увеличивает сроки хранения майонеза.

Жарка во фритюрных маслах популярна в фаст-фудах. Это относится к картошке-фри и другим блюдам, например, картофельным чипсам, чебурекам, беляшам, мучным продуктаи типа чак-чак. В основном, производством таких продуктов занимаются предприятия малого бизнеса. Особенно, такое производство актуально в курортный период. Производители таких товаров встречаются с проблемой быстрого окисления фритюрного масла. Т.е. с точки зрения экономической эффективности - фритюрное масло требует частой его замены.

Установлено, что добавка янтарной кислоты во фритюрное масло увеличивает срок жизни фритюрного масла, а, соответственно и сниженеие себестоимости блюд приготовленных во фритюрном масле.

В качестве фритюрного масла принято применять подсолнечное масло, рапсовое масло, пальмовый стеарин.

Дабавка янтарной кислоты фо фритюр увеличивает срок эксплуатации масла. Оптимальная концентрация янтарной кислоты во фритюре составляет 0,075% к массе муки. В этом случае жарение осуществляется в теченеие 4 часов без подлива масла. При этом в зависимости от режима жарки наименее стойким является подсолнечное масло. Особенно важно, что добавка янтарной кислоты улучшает вкус готовой продукции и продлевает срок годности готовых изделий.

Наиболее оптимальная величина добавки янтарной кислоты (Е363) составляет 1г/кг готового мармелада. В технологии производства мармелада янтарная кислота имеет почти 100% сохраняемость. Так как янтарная кислота имеет плохую растворимость в воде при нормальных условиях, то её растворяют в концентрированном растворе лимонной или аскорбиновой кислот при температуре 50°С.

Применение янтарной кислоты в биотехнологии для культивирования микроорганизмов.

Добавка янтарной кислоты в питательную смесь увеличивает жизнеспособность микроорганизмов и их численность.

Янтарную кислоту применяют для накопления биомассы дрожжей при аэробном культивировании дрожжевых разводок.

Ниже приводится информация по культивированию дрожжей вида Saccharomycess vini . Этот вид дрожжей содержится в количестве до 80% от всех дрожжей в виноматериалах. Он сбраживает глюкозу, галактозу, сахарозу, мальтозу и частично рафинозу. Применяется в виноделии.

Для хлебопекарных дрожжей вида Saccharomycess cerevisiae добавка янтарной кислоты также является стимулятором роста. Оптимальной является концентрация 0,001 г/л. Увеличение накопления биомассы для Saccharomycess cerevisiae составляет 15-26%. Кроме этого янтарная кислота улучшает физиологическую активность дрожжей: подъемная сила дрожжей увеличивается на 10,3%, мальтазная активность увеличивается на 8,8%, зимазная активность увеличивается на 12,9%.

Хлебопекарные дрожжи Saccharomycess cerevisiae выращенные на средах с добавкой янтарной кислоты сокращают продолжительность брожения опары. Готовые хлебные изделия имеют более мягкий и эластичный хлебный мякиш.

Применение янтарной кислоты при культивировании бактерий Pseudomonas fluorescens .

Бактерии Pseudomonas fluorescens культивируют с целью получения препаратов применяемых в сельском хозяйстве для протравливания семенного материала и вегетационных обработок растений. Препараты на основе этих бактерии применяются в биологической защите растений от болезней, вызываемых грибами на стадиях роста их мицелия и споруляции (бурая ржавчина, темно-бурая и сетчатая пятнистости, септориоз, ризоктониоз, гельминтоспориозная корневая гниль и т.д.). Применение эффективно для защиты пшеницы, подсолнечника, кукурузы, люцерны, овощей.

Особенностью поведения бактерий Pseudomonas fluorescens является то, что они заселяя ризосферную зону растения, продуцируют ферменты, антибиотики, в том числе вещества фунгицидного действия.

Бактерии Pseudomonas fluorescens - сапрофиты, поэтому нуждаются в готовых органических соединениях могут расти в интервале температур от +4°С до +41°, способны к окислению глюкозы, относятся к каталазаположительным грамотрицательным палочкам, развиваются в интервале рН 5,0-7,2. Культивирование бактерий производят на жидкой питательной среде на основе пшеничных отрубей и сахара в течение 4-7 сут глубинным способом.

Применение янтарной кислоты для синтеза сукцинатов.

Сукцинаты - соли янтарной кислоты, которые применяют в тех же случаях, что и янтарную кислоту. Однако, в ряде случаев, применение сукцинатов более эффективно, чем янтарной кислоты.

Янтарная кислота попадая в биологический организм человека, животного или микроорганизм бактерии образует соли (сукцинаты) с веществами, которые содержатся в организме. Сукцинаты в чистом виде более усвояемые, а соответственно и более эффективные.

Синтез сукцината аммония.

Сукцинат моноаммония NC 4 H 9 O 4 получают следующим способом:

Cмешивают 0,65 кг (8,23 моль) аммония бикарбоната с 1 л воды. Затем в эту суспензию при перемешивании вносят в течение 1 часа 0,971 кг (8,23 моль) янтарной кислоты. Поддерживают температуру 38÷40°С. В результате реакции происходит бурное выделение углекислого газа, с образованием пены. Затем в раствор при температуре 38°С вносят 1,157 кг (9,81 моль) янтарной кислоты и порциями вносят 0,775 кг (9,81 моль) аммония бикарбоната в течение 1 часа при температуре 35÷40°С. Смесь выдерживают 1 час, а затем охлаждают до 16°С. Сукцинат моноаммония кристаллизуется и выпадает в осадок. Кристаллы сукцината моноаммония фильтруют. Фильтрат возращают на повторное использование. Сушку производят при температуре 70°С. Выход сукцината моноаммония составляет 98,5% (1,3 кг). Фактическое содержание основного вещества в этом продукте составляет 99,5%.

Сукцинат диаммония N 2 C 4 H 12 O 4 получают следующим способом:

Cмешивают 1,296 кг (16,41 моль) аммония бикарбоната с 1,06 л воды. Затем в эту суспензию при перемешивании вносят в течение 2 часов 0,96 кг (8,14 моль) янтарной кислоты. Поддерживают температуру 32÷38°С. В результате реакции происходит бурное выделение углекислого газа, с образованием пены. Затем в раствор при температуре 28÷30°С вносят 1,55 кг (19,62 моль) аммония бикарбоната. Смесь нагревают до температуры 34÷40°С и порциями вносят 1,15 кг (9,75 моль) янтарной кислоты в течение 2 часов. Смесь выдерживают 2,5 часа при температуре 38÷40°С, а затем охлаждают до 16°С. Сукцинат диаммония кристаллизуется и выпадает густым осадоком. Кристаллы сукцината диаммония фильтруют. Фильтрат возращают на повторное использование. Сушку производят при температуре 70°С. Выход сукцината диаммония составляет 98% (1,45 кг). Фактическое содержание основного вещества в этом продукте составляет 100%.

Синтез сукцината железа.

Сукцинат железа (II) двухводный FeC 4 H 4 O 4 x2H 2 O получают следующим способом:

11,8 г (0,1 моль) янтарной кислоты смешивают с 81 мл (4,5 моль) воды. Затем в этой суспензии растворяют гидроксид натрия 8 г (0,2 моль) при нагревании (рН=6,44; 80-85°С). В течение 20÷30 мин при интенсивном перемешивании вносят небольшими порциями 27,8 г (0,1 моль) сульфата железа (II) Fe 2 SO 4 x7H 2 O. Происходит снижение рН до 4,73. Смесь охлаждают до 10÷15°С. Сукцинат железа кристаллизуется и выпадает в осадок в виде белых кристаллов с желтым оттенком. Кристаллы сукцината железа фильтруют, промывают от сульфатов дистилированной водой (20÷23°С) и сушат при вакууме (2,7 кПа, 35÷40°С). Выход сукцината железа составляет 90,26% (15,91 г). Фактическое содержание железа (II) в этом продукте составляет 26,80%. Растворимость янтарнокислого железа (II) двухводного 0,36 г/100 г воды, температура дегидратации 125÷130°С, температура разложения 389÷394°С.

Синтез сукцината кальция.

Сукцинат кальция CaC 4 H 4 O 4 применяют в качестве биологической активной добавки. Эффективен для молодняка свиней (увеличивает интенсивность роста). Сукцинат кальция в технологии переработки рыбы применяется как дезодорант (удаляет запах рыбы).

Для синтеза сукцината кальция моногидрата применяются такие компоненты: янтарная кислота, гидроксид кальция, вода.

В начале из янтарной кислоты и воды готовят суспензию. Для этого 12 г (0,11 моль) янтарной кислоты смешивают с 60 мл воды (рН=2, 80°С). Затем в этой суспензии растворяют гидроксид кальция 3,7 г (0,05 моль) порциями в течение 20 мин. Полученную однородную смесь выдерживают 30 мин при 80°С, а затем охлаждают до 7÷10°С. Сукцинат кальция кристаллизуется и выпадает в осадок. Кристаллы сукцината кальция фильтруют, сушат, промывают от янтарной кислоты (ацетоном) и повторной сушат. Выход сукцината кальция моногидрата CaC 4 H 4 O 4 ×H 2 O составляет 80% (6,16 г).

Синтез сукцината кобальта.

Сукцинат кобальта (II) двухводный CoC 4 H 4 O 4 x2H 2 O получают следующим способом:

11,8 г (0,1 моль) янтарной кислоты смешивают с 81 мл (4,5 моль) воды. Затем в этой суспензии растворяют гидроксид натрия 8 г (0,2 моль) при нагревании (рН=6,44; 80÷85°С). В течение 20-30 мин при интенсивном перемешивании вносят небольшими порциями 28,1 г (0,1 моль) сульфата кобальта (II) CoSO 4 x7H 2 O. Происходит снижение рН до 4,42. Смесь охлаждают до 10÷15°С. Сукцинат кобальта кристаллизуется и выпадает в осадок в виде бледно розовых кристаллов. Кристаллы сукцината кобальта фильтруют, промывают от сульфатов холодной водой (5÷7°С) и сушат при вакууме (2,7 кПа, 35÷40 °С). Выход сукцината кобальта составляет 94,20% (21,94 г). Фактическое содержание кобальта (II) в этом продукте составляет 26,05%. Растворимость янтарнокислого кобальта (II) двухводного 0,38 г/100 г воды, температура дегидратации 125÷130°С.

Синтез сукцината марганца.

Сукцинат марганца (II) четырехводный MnC 4 H 4 O 4 x4H 2 O получают следующим способом:

11,8 г (0,1 моль) янтарной кислоты смешивают с 81 мл (4,5 моль) воды. Затем в этой суспензии растворяют гидроксид натрия 8 г (0,2 моль) при нагревании (рН=6,44; 75÷80°С). В течение 20÷30 мин при интенсивном перемешивании вносят небольшими порциями 24,01 г (0,1 моль) сульфата марганца (II) MnSO 4 x7H 2 O. Происходит снижение рН до 5,08. Смесь охлаждают до 10÷15°С. Сукцинат марганца кристаллизуется и выпадает в осадок в виде белых кристаллов с розовым оттенком. Кристаллы сукцината марганца фильтруют, промывают от сульфатов холодной водой (5÷7°С) и сушат при вакууме (2,7 кПа, 35÷40 °С). Выход сукцината марганца составляет 89,25% (21,70 г). Фактическое содержание марганца (II) в этом продукте составляет 22,59%. Растворимость янтарнокислого марганца (II) четырехводного 1,92 г/100 г воды, температура дегидратации 125÷130°С.

Синтез сукцината меди.

Сукцинат меди (II) двухводный CuC 4 H 4 O 4 x2H 2 O получают следующим способом:

11,8 г (0,1 моль) янтарной кислоты смешивают с 81 мл (4,5 моль) воды. Затем в этой суспензии растворяют гидроксид натрия 8 г (0,2 моль) при нагревании (рН=6,44; 80÷85°С). В течение 20-30 мин при интенсивном перемешивании вносят небольшими порциями 25 г (0,1 моль) сульфата меди (II) CuSO 4 x5H 2 O. Происходит снижение рН до 3,51. Смесь охлаждают до 10÷15°С. Сукцинат меди кристаллизуется и выпадает в осадок в виде бирюзовых кристаллов. Кристаллы сукцината меди фильтруют, промывают от сульфатов холодной водой (5÷7°С) и сушат при вакууме (2,7 кПа, 35÷40 °С). Выход сукцината меди составляет 87% (18,8 г). Фактическое содержание меди (II) в этом продукте составляет 29,56%. Растворимость янтарнокислой меди (II) двухводной 0,04 г/100 г воды, температура дегидратации 125÷130°С.

Синтез сукцината цинка.

Сукцинат цинка двухводный ZnC 4 H 4 O 4 x2H 2 O получают следующим способом:

11,8 г (0,1 моль) янтарной кислоты смешивают с 81 мл (4,5 моль) воды. Затем в этой суспензии растворяют гидроксид натрия 8 г (0,2 моль) при нагревании (рН=6,44; 80÷85°С). В течение 20-30 мин при интенсивном перемешивании вносят небольшими порциями 28,76 г (0,1 моль) сульфата цинка ZnSO 4 x7H 2 O. Происходит снижение рН до 4,93. Смесь охлаждают до 10÷15°С. Сукцинат цинка кристаллизуется и выпадает в осадок в виде белых кристаллов. Кристаллы сукцината цинка фильтруют, промывают от сульфатов холодной водой (5÷7°С) и сушат. Выход сукцината цинка составляет 85,1% (17,8 г). Фактическое содержание цинка в этом продукте составляет 30,16%. Растворимость янтарнокислого цинка двухводного 0,53 г/100 г воды, температура дегидратации 125÷130°С.

Применение янтарной кислоты для синтеза различных веществ в промышленности.

Янтарную кислоты применяют для синтеза активных фармацевтических ингридиентов (API): N-метил-пирролидон, 2-пирролидон сукцинат, 1,4-бутандиол, тетрагидрофуран и гамма-бутиролактон.

В фармацевтике янтарная кислота применяется в производстве витамина А. Кроме того янтарную кислоту применяют для получения различных янтарнокислых солей металлов, которыми устраняют дефецит микроэлементов в рационах питания.

Янтарная кислота применяется в различных продуктах полиэфирного синтеза: создание эпоксидных смол, красителей, модифицированные полиэфирные смолы (для улучшения красящей способности), модифицированный капролактам (повышение стабильности вязкости и огнестойкости), модифицированные арамидные волокна с включениями УФ-поглотителей.

Применение янтарной кислоты в качестве добавки, улучшающей свойства основного продукта.

Янтарная кислота входит в состав различных фармацевтических композиций в качестве инсулинотропного агента, противовоспалительных средств, противоядий для токсических веществ, средств борьбы с раком и препаратов лечения наркотической зависимости. В водку плохого качества добавляют для исключения синдрома похмелья.

Янтарная кислота является компонентом электролитов гальванических ванн для никеля, серебра, хрома, железа, золота.

В косметических средствах янтарная кислота является компонентом кремов для депиляции, а также кислотным компонентом зубной пасты и пасты для чистки зубных протезов.

Янтарная кислота входит в состав биоразлагаемых: смазок, растворителей, полимеров, моющих средств.

Получение янтарной кислоты.

Существует два источника сырья для получения янтарной кислоты: нефть и органические отходы.

Получение из нефти в настоящее время преобладает. Цепочка превращений в самом общем виде выглядит так: нефть - н-бутан - малеиновый ангидрид - янтарная кислота.

Из органических отходов янтарную кислоту получают микробиологическим синтезом. Из 1000 кг органических отходов в зависимости от технологии может быть получено 100÷240 кг янтарной кислоты.

Янтарная кислота — двухосновная предельная карбоновая кислота. Она имеет вид кристаллов прозрачного цвета, которые отлично растворяются в любом спирте. Как известно, данное вещество имеется в составе большинства деревьев и цветов, а также в янтаре. Оно является усилителем роста, а также кардинально повышает урожай растений, ускоряет развитие кукурузы. На данный момент в промышленных целях этот компонент получают при помощи такого способа, как гидрирование малеинового ангидрида. В первый раз он был получен при помощи перегонки янтаря. Солевые соединения и эфиры рассматриваемого вещества имеют название — сукцинаты.

Важно обратить внимание, что температурный режим плавления данного вещества составляет 183 градуса по Цельсию. Если нагреть янтарную кислоту до температуры в 236 градусов, то отщепляется очищенная вода и вещество переходит в так называемый ангидрид. Рассматриваемый компонент без проблем возгоняется при 135 градусах по Цельсию.

Как известно, метиленовые группы этого ингредиента отличаются поразительной реакционной способностью, что обусловлено воздействием карбоксильных групп.

Использование янтарной кислоты

Этот удивительный ингредиент используют для разных целей. Ниже можно ознакомиться с наиболее востребованными областями применения янтарной кислоты.

Применение в медицинских целях

Средства на основе данного компонента активно используются для лечебной терапии внушительного количества заболеваний сердца и сосудов. Еще янтарная кислота применяется для эффективного устранения нежелательных нарушений кровообращения в головном мозгу. Также она считается незаменимым помощником при опасных отравлениях. Она показана к использованию для лечения малокровия, радикулита и улучшения процессов продуцирования пищеварительных соков. Благотворное влияние медикамент оказывает на лиц с нездоровой щитовидной железой. Янтарная кислота помогает быстро и эффективно снять болезненное воспаление с этого органа эндокринной системы.

Важно обратить внимание, что внушительную пользу принесет втирание янтарного масла в область, где расположена данная железа. Оно считается продуктом переработки янтаря. Но, сразу стоит отметить, что этот продукт обладает не самым приятным ароматом. Именно по данной причине лучше всего носить на шее ожерелье из этого камня. А одновременно с этим рекомендуется принимать внутрь раствор данной кислоты.

Представители обоих полов, обладающие особой чувствительностью к перепадам давления в атмосфере и изменениям погодных условий, чувствуют особую усталость, а также страдают нарушениями памяти. Это все обусловлено недостатком янтарной кислоты в организме. Медикаментозные средства, которые содержат ее в составе в достаточном количестве, воспрепятствуют окислению жиров, улучшают память, повышают трудоспособность, а также приводят в норму метаболизм. Данные препараты часто задействуют для того, чтобы поддерживать активный образ жизни в любом возрасте.

Лекарства на основе данной составляющей отличаются высокой эффективностью при терапии и предупреждении гриппа, а также иных простудных недугов. Во время постоянного приема этих медикаментов организм получает стойкий иммунитет. Употребление кислоты показано при болезнях, которые разрушают суставы. Это уникальное вещество оказывает сильный стимулирующий эффект на кровообращение в организме. Кислота, полученная из янтаря, помогает процессам вымывания солей, а также подавляет дальнейшее распространение воспалительного процесса. Ее рекомендуют употреблять внутрь при варикозе и проблемах с сосудами. Она способна быстро снять воспаление, привести в норму местное кровообращение, а также восстановить работоспособность крупных вен.

Поскольку она имеет в составе определенные вещества, отличающиеся противовоспалительным действием, то ее назначают при циррозе, заболеваниях органов дыхательной системы, а также различных воспалениях и жировой дистрофии. Доктора еще советуют использовать кислоту для лечения желчнокаменной болезни. Это объясняется тем, что кислота способна стимулировать выведение солей, очищать печень и измельчать камни.

Постоянное использование лекарственных средств на основе янтарной кислоты считается прекрасным профилактическим средством ишемической болезни внутренних органов. Еще вещество оказывает стимулирующий эффект на восстановление работоспособности систем организма вследствие ишемического повреждения. Кислота эффективно воздействует при склерозе кровеносных сосудов, заболеваниях органов выделительной системы, а также при недугах, связанных с функциональностью органов дыхательной системы.

Нередко беременным женщинам назначаются определенные медикаментозные средства на основе этой кислоты в качестве профилактического средства против возникновения осложнений развития плода, а также для нормального вынашивания.

Еще это уникальное соединение показано к использованию людям престарелого возраста для предотвращения и терапии такого заболевания, как диабет второго типа. Вещество обладает способностью регулировать продуцирование гормона поджелудочной железы.

Стоит заметить, что оно является поистине уникальным средством, которое способно помочь в устранении множества распространенных недугов. Она также используется для избавления от неприятного похмельного синдрома, а также от алкоголизма. Соединение выводит токсические компоненты из человеческого организма.

Получение янтарной кислоты

Вещество получают путем электрохимического восстановления малеиновой кислоты из высококачественной стали в периодическом режиме в специальной дистиллированной водной среде. Конечный продукт выделяют при помощи кристаллизации. Еще существует способ получения данного соединения при помощи каталитического гидрирования малеиновой кислоты на специальном катализаторе. Но, важно обратить внимание, что у этого метода существуют определенные недостатки. Главным из них считается высокая стоимость палладиевого катализатора, что существенно угрожает себестоимости получаемого продукта. Важно отметить, что эту кислоту еще можно получить при помощи окисления фурфурола пероксидом водорода в воде.

Вконтакте

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.