Янтарная кислота производство. 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.

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.

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.

ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ

Способ получения янтарной кислоты путем электрохимического восстановления малеиновой кислоты на катоде из нержавеющей стали и выделением целевого продукта из раствора кристаллизацией, отличающийся тем, что электрохимическое восстановление проводят периодически в дистиллированной воде при плотности тока 0,5-1,0 кА/м 2 и температуре 50-60 o C.

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.

В этой статье мы постараемся подробно рассказать о цене на натуральную янтарную кислоту в сравнении с синтетической. Но для начала напомним общую классификацию, которую мы ранее разбирали в одной из статей нашего раздела "Информация".

Классификация:

Синтетическая кислота янтарная стоит около 1 рубля за грамм, а натуральная стоит от 120 рублей за грамм. Все видят огромную разницу. Да, химический состав синтетической и натуральной кислот одинаковый. Разница кроется в молекулах, которые выглядят как на картинке снизу.

Натуральная янтарная кислота из ископаемого балтийского янтаря

Синтетическая янтарная кислота. Обратите внимание на ее "боковинки". В этом и кроется вся разница. Но именно она делает синтетическую ЯК просто кисленьким порошком, а натуральную - мощнейшим биологическим стимулятором, участвующим в цикле трикарбоновых кислот Кребса.

Цена натуральной янтарной кислоты

В янтаре содержится не более 5% янтарной кислоты. А это значит, что для получения 1 кг ЯК нужно переработать более 20 кг ископаемого балтийского янтаря. Технология добычи натуральной кислоты уникальна, больше нигде в мире ее не производят.

Биологическая роль янтарной кислоты

Эффективная мощность системы энергопродукции в живом организме при использовании натуральной янтарной кислоты в сотни раз превосходит все любые другие системы.

Мария Николаевна Кондрашова

(Профессор института теоретической и экспериментальной биофизики Российской Академии Наук)

Доказано, что янтарная кислота содержится не только в янтаре (просто из янтаря, в отличии от других продуктов, ее можно извлечь). ЯК присуща каждому живому организму и отвечает за энергетический обмен. Она есть во всех живых клетках, как растений, так и животных.

Янтарная кислота образуется в небольших тельцах (размером несколько микрон), они называются - митохондрии. Также при достаточной насыщенности клеток кислородом, там «сгорают» все органические кислоты, в результате этого образуется АТФ (энергетическое топливо для всех видов синтеза).

Вне зависимости от продуктов питания, которые потребляет человек, все они так или иначе превращаются в органические кислоты цикла Кребса, после чего происходит их окисление до воды и углекислого газа. При классической последовательности прохождения процесса реакций в митохондриях, ЯК (см. Янтарная кислота) выступает в роли соединения промежуточного типа.

Исследования Кондрашовой в 1971 году привели научный мир к выводу, что мощность процесса синтеза АТФ в случае окисления ЯК многократно выше в сравнении с окислением любого другого субстрата.

Купить янтарную кислоту

У нас вы можете купить натуральную янтарную кислоту (см.

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.

Порядок нанесения активных компонентов может быть любым.

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.

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).

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.

А. Приготовление катализаторов

В приведенных ниже примерах катализатор готовят на лабораторной (I) или на опытной (II) установках.

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.

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.%.

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.

По данным ААС катализатор в расчете на сухую массу содержит 0,11% палладия и 0,15% железа.

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).

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).

Готовый катализатор содержит 0,22% палладия и 0,2% железа (в расчете на сухую массу).

Готовый катализатор по данным ААС содержит 0,08 маc.% палладия и 0,1 мас.% железа (в расчете на сухой продукт).

По данным ААС массовая доля палладия в готовом катализаторе составляет 0,075%, железа - 0,30% (в расчете на сухой).

Катализатор, в расчете на массу сухого продукта, содержит 0,18% палладия и 0,22% железа.

Полученный катализатор по данным анализа содержит 0,12 мас.% палладия и 0,15 мас.% железа (в расчете на сухой).

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.

Б. Синтез янтарной кислоты

Синтез янтарной кислоты ведут на трех разномасштабных установках:

II - модельная установка гидрирования с автоклавом емкостью 1,0 дм 3 ,

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.