RU2055582C1

RU2055582C1 - Method of calcium gluconate preparing

Info

Publication number: RU2055582C1
Application number: RU9393029899A
Authority: RU
Inventors: Н.А. Жеребцов; Г.П. Шуваева; И.Д. Руадзе
Original assignee: Воронежский технологический институт
Priority date: 1993-06-17
Filing date: 1993-06-17
Publication date: 1996-03-10

Abstract

FIELD: medicine. SUBSTANCE: method involves the use of corn starch hydrolysate at electrolysis instead of pure glucose. Corn starch has 18-22% glucose and produced by hydrolysis with sulfuric acid or enzyme glucoaminoavamorin П10Х. EFFECT: simplified technology. 3 tbl

Description

Изобретение относится к медицине и здравоохранению, а именно к производству лекарственных препаратов. The invention relates to medicine and healthcare, namely to the production of drugs.

Наиболее близким к предлагаемому способу является классический способ производства глюконата кальция, заключающийся в окислении глюкозы посредством электролиза в присутствии карбоната кальция в присутствии катализатора, удалении избытка кальция и кристаллизации целевого продукта. Указанный метод высокоэкономичен и прост, однако для него требуется кристаллическая глюкоза, которая является сравнительно дорогим субстратом. Closest to the proposed method is the classical method for the production of calcium gluconate, which consists in the oxidation of glucose by electrolysis in the presence of calcium carbonate in the presence of a catalyst, removing excess calcium and crystallizing the target product. This method is highly economical and simple, but it requires crystalline glucose, which is a relatively expensive substrate.

В связи с изложенным, сущность изобретения заключается в замене субстрата глюкозы для производства глюконата кальция гидролизатом кукурузного крахмала, позволяющим электролитическим методом получить фармокопейный продукт глюконат кальция. In connection with the foregoing, the essence of the invention consists in replacing the glucose substrate for the production of calcium gluconate with a corn starch hydrolyzate, which allows the production of a pharmacopeia calcium gluconate product by the electrolytic method.

Способ осуществляется в следующем порядке. Проводят обработку крахмала. Для чего крахмал подвергают гидролизу в присутствии серной кислоты или ферментного препарата. При кислотном гидролизе к раствору крахмала добавляют концентрированную серную кислоту, подвергают смесь термообработке и автоклавируют. Полученный гидролизат нейтрализуют углекислым кальцием, добавляют активированный уголь и фильтруют. При ферментативном гидролизе суспензию крахмала обрабатывают высокой температурой под давлением и разжижают ферментным препаратом "амилосубтилином Г10х" в два этапа. Разжиженную суспензию осахаривают ферментным препаратом "глюкоамилоаваморин П10х". По окончании гидролиза ферменты инактивируют кипячением, обрабатывают активированным углем и центрифугируют. К полученному одним из методов гидролизату добавляют мел, натрий бромистый и воду. Нагревают и ставят на электролиз. По окончании электролиза реакционную смесь обрабатывают раствором щавелевокислого натрия. Фильтруют и добавляют измельченного к пудру Са-глюконата для кристаллизации. Центрифугируют смесь и сушат Са-глюконат. The method is carried out in the following order. Starch processing is carried out. Why starch is hydrolyzed in the presence of sulfuric acid or an enzyme preparation. In acid hydrolysis, concentrated sulfuric acid is added to the starch solution, the mixture is heat-treated and autoclaved. The hydrolyzate obtained is neutralized with calcium carbonate, activated carbon is added and filtered. During enzymatic hydrolysis, the starch suspension is treated with high temperature under pressure and diluted with the amylosubtilin G10x enzyme preparation in two stages. The diluted suspension is saccharified by the enzyme preparation glucoamylavamorin P10x. At the end of hydrolysis, the enzymes are inactivated by boiling, treated with activated charcoal and centrifuged. Chalk, sodium bromide and water are added to the hydrolyzate obtained by one of the methods. Heated and put on electrolysis. At the end of electrolysis, the reaction mixture is treated with a solution of sodium oxalate. Filter and add powdered Ca-gluconate to crystallize. Centrifuge the mixture and dry Ca-gluconate.

На основании исследования источников патентной и научно-технической литературы не найдено сведений о способе получения Са-глюконата без кристаллической глюкозы в составе электролита. Согласно этому, способ производства Са-глюконата отвечает требованиям "изобретательский уровень". Based on a study of the sources of patent and scientific literature, no information was found on the method for producing Ca-gluconate without crystalline glucose in the electrolyte. According to this, the production method of Ca-gluconate meets the requirements of "inventive step".

П р и м е р 1. 291 г кукурузного крахмала смешивают с 4666 г дистиллированной воды, добавляют 43,01 г серной кислоты. Суспензию нагревают до 90^оС и автоклавируют при давлении 1,5 атм в течение 1,5 ч. Смесь охлаждают до 50^оС и добавляют 40 г мела. Получают 4550 см³ гидролизата. Гидролизат нейтрализуют до рН 5,5 и добавляют активированный уголь. Выдерживают в течение 4 ч при 60-65^оС и фильтруют. Характеристика гидролизата крахмала представлена в табл. 1. Полученный гидролизат используют для замены кристаллической глюкозы при производстве Са-глюконата.PRI me R 1. 291 g of corn starch is mixed with 4666 g of distilled water, add 43.01 g of sulfuric acid. The suspension was heated to ⁹⁰ ° C, and autoclaved at a pressure of 1.5 atm for 1.5 h. The mixture was cooled ^to 50 ° C and 40 g of chalk. 4550 cm ^{3 of} hydrolyzate are obtained. The hydrolyzate is neutralized to pH 5.5 and activated carbon is added. Incubated for 4 hours at 60-65 ^{° C} and filtered. The characteristics of the starch hydrolyzate are presented in table. 1. The resulting hydrolyzate is used to replace crystalline glucose in the production of Ca-gluconate.

П р и м е р ы 2-5. Способы осуществляют так же, как в примере 1, но изменяют исходную концентрацию сырья (крахмала), что изменяет количество вносимой воды: опыт 2 4085 г; опыт 3 3504 г; опыт 4 2922 г; опыт 5 3774 г и крахмала: опыт 2 872 г; опыт 3 1453 г; опыт 4 2035 г; опыт 5 1183 г. PRI me R s 2-5. The methods are carried out in the same way as in example 1, but they change the initial concentration of raw materials (starch), which changes the amount of introduced water: experiment 2 4085 g; experiment 3 3504 g; experiment 4 2922 g; experiment 5 3774 g and starch: experiment 2 872 g; experiment 3 1453 g; experiment 4 2035 g; experiment 5 1183

П р и м е р 6. 1163 г кукурузного крахмала смешивают с 3614 г дистиллированной воды, суспензию нагревают до 40^оС, добавляют 0,25 г "амилосубтилина Г10х". Суспензию нагревают до 70^оС, выдерживают при этой температуре 15 мин, доводят до кипения и выдерживают в автоклаве в течение 1,5 ч при 2 атм. Реакционную массу охлаждают до 70^оС, вносят 0,42 г "амилосубтилина Г10х" и выдерживают в течение 40 мин при 70^оС. Охлаждают смесь до 60^оС и доводят раствором с массовой долей серной кислоты 15% до рН 4,5-4,7. Разжиженную массу осахаривают при 60^оС "глюкоамилоавморином П10х" в количестве 2 г в течение 48 ч при 55-58^оС. По окончании гидролиза ферменты инактивируют кипячением в течение 3-5 мин. Условия гидролиза и характеристика гидролизата представлена в табл. 2. Полученный гидролизат используют для замены кристаллической глюкозы при производстве Са-глюконата.PRI me R 6. 1163 g of corn starch is mixed with 3614 g of distilled water, the suspension is heated to 40 ^about C, add 0.25 g of amylosubtilin G10x. The suspension was heated to ⁷⁰ ° C, kept at this temperature for 15 minutes, heated to boiling and kept in an autoclave for 1.5 hours under 2 atm. The reaction mixture was cooled to ⁷⁰ ° C, 0.42 g of making "Amilosubtilin G10h" and incubated for 40 min at 70 ^C. The mixture was cooled to ⁶⁰ ° C and the solution was adjusted to a mass fraction of 15% sulfuric acid to pH 4,5 4.7 Liquefaction weight of saccharified at ⁶⁰ ° C "glyukoamiloavmorinom P10h" in an amount of 2 g for 48 hours at 55-58 ° ^C. After hydrolysis enzymes inactivated by boiling for 3-5 min. The hydrolysis conditions and characteristics of the hydrolyzate are presented in table. 2. The resulting hydrolyzate is used to replace crystalline glucose in the production of Ca-gluconate.

П р и м е р ы 7-10. Способы осуществляют так же, как в примере 1, но изменяют исходную концентрацию сырья (крахмала). Характеристика гидролизатов представлена в табл. 2. PRI me R s 7-10. The methods are carried out as in example 1, but change the initial concentration of the raw material (starch). Characterization of hydrolysates is presented in table. 2.

П р и м е р 11. На 3000 см³ объема электролита дозируют 2730 см³ ферментного или кислотного гидролизата, 150 г углекислого кальция (мела) и 42 г натрия бромистого. Приготовленный раствор с помощью вакуума передают на электролизеры. Са-глюконат получают электрохимическим окислением гидролизатов в присутствии натрия бромистого и избытка мела. Электролиз начинают при 40-45^оС и поддерживают ее на протяжении всего процесса. Через 8 ч от начала электролиза и в дальнейшем через 2-3 ч добавляют воду до первоначального объема. Через каждые 3-5 ч меняют полюса. Продолжительность процесса с момента подачи тока составляет 20-24 ч, напряжение 5-6 В, сила тока 11-12 А, плотность тока 1,8 А/дм².PRI me R 11. At 3000 cm ³ volume of electrolyte 2730 cm ^{3 of} enzyme or acid hydrolyzate, 150 g of calcium carbonate (chalk) and 42 g of sodium bromide are dosed. The prepared solution is transferred via vacuum to electrolysis cells. Ca-gluconate is obtained by electrochemical oxidation of hydrolysates in the presence of sodium bromide and excess chalk. Electrolysis was started at 40-45 ^{° C} and maintained throughout the process. After 8 hours from the start of electrolysis and subsequently after 2-3 hours, water is added to the original volume. Every 3-5 hours, the poles are changed. The duration of the process from the moment the current is supplied is 20-24 hours, the voltage is 5-6 V, the current strength is 11-12 A, the current density is 1.8 A / dm ² .

Для удаления избытка ионов кальция реакционную смесь обрабатывают раствором щавелевокислого натрия (200 г раствора с массовой долей 4%) при 80^оС в течение 1,5-2 ч. Фильтруют. Фильтрат охлаждают до 45-50^оС, добавляют 3-4 г измельченного в пудру Са-глюконата для образования центров кристаллизации и выдерживают при непрерывном перемешивании 2-4 ч. Затем температуру снижают до 2-6^оС и ведут кристаллизацию 25 ч. Отделяют Са-глюконат центрифугированием при 0^оС. Полученный Са-глюконат по всем показателям отвечает требованиям ГФ Х изд (табл. 3). Экономия кристаллической глюкозы составляет 100% Выход Са-глюконата в пересчете на глюкозу составил 55% выход Са-глюконата при использовании кристаллической глюкозы 49%
Осуществление способа с использованием параметров, меньшим по значениям, которые указаны в формуле изобретения, не обеспечивает достижения цели, так как применение гидролизатов из низких концентраций крахмала не увеличивает выход Са-глюконата. При гидролизе растворов крахмала с массовой долей 5 и 10% полученные гидролизаты содержат недостаточное количество глюкозы, что снижает выход глюконата кальция и препятствует кристаллизации. Увеличение параметров выше указанных в формуле изобретения приводит к потерям конечного продукта.To remove excess calcium ions, the reaction mixture is treated with a solution of sodium oxalate (200 g of a solution with a mass fraction of 4%) at 80 ^about C for 1.5-2 hours. Filter. The filtrate was cooled to 45-50 ^{° C,} was added 4.3 g of crushed into powder for the Ca-gluconate nucleation and kept under continuous stirring 2-4 hours. Then the temperature was lowered to 2-6 ^{° C} and crystallization are 25 hours. The separated Ca-gluconate by centrifugation at 0 ^C. The resulting Ca-gluconate all indicators GF meets X ed (Table. 3). Saving crystalline glucose is 100%. The yield of Ca-gluconate in terms of glucose is 55%. The yield of Ca-gluconate using crystalline glucose is 49%.
The implementation of the method using parameters lower in values that are indicated in the claims does not achieve the goal, since the use of hydrolysates from low concentrations of starch does not increase the yield of Ca-gluconate. During the hydrolysis of starch solutions with a mass fraction of 5 and 10%, the obtained hydrolysates contain insufficient glucose, which reduces the yield of calcium gluconate and prevents crystallization. The increase in the parameters above specified in the claims leads to losses of the final product.

Таким образом, увеличение выхода Са-глюконата при полной замене кристаллической глюкозы гидролизатами крахмала достигается при осуществлении данного способа, предусматривающего использование серной кислоты и "глюкоамилоаваморина П10х" для гидролиза суспензии крахмала с массовой долей 20%
Технический результат выражается в том, что исключается на 100% использование дефицитной кристаллической глюкозы при предлагаемых параметрах электролиза, снижается трудоемкость способа, так как нет необходимости получать кристаллическую глюкозу, увеличивается выход конечного продукта Са-глюконата.Thus, an increase in the yield of Ca-gluconate with the complete replacement of crystalline glucose with starch hydrolysates is achieved by implementing this method, which involves the use of sulfuric acid and “glucoamylavamorin P10x” for hydrolysis of a starch suspension with a mass fraction of 20%
The technical result is expressed in that 100% use of deficient crystalline glucose is excluded with the proposed electrolysis parameters, the laboriousness of the method is reduced, since there is no need to obtain crystalline glucose, the yield of the final Ca-gluconate product is increased.

Claims

METHOD FOR PRODUCING CA-Gluconate, including mixing glucose and calcium sources in the presence of a catalyst, electrolysis, removing excess calcium ions, filtering the solution and crystallizing the target product, characterized in that a starch hydrolyzate with a glucose content of 18-22% is obtained as the glucose source by hydrolysis of corn starch with concentrated sulfuric acid or with the preparation of the enzyme glucoamylavamorin P10X.