[go: up one dir, main page]

RU2440362C1 - Method of producing d(+) glucosamine hydrochloride - Google Patents

Method of producing d(+) glucosamine hydrochloride Download PDF

Info

Publication number
RU2440362C1
RU2440362C1 RU2010121186/04A RU2010121186A RU2440362C1 RU 2440362 C1 RU2440362 C1 RU 2440362C1 RU 2010121186/04 A RU2010121186/04 A RU 2010121186/04A RU 2010121186 A RU2010121186 A RU 2010121186A RU 2440362 C1 RU2440362 C1 RU 2440362C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
chitin
glucosamine hydrochloride
hydrolysis
hydrochloric acid
solution
Prior art date
Application number
RU2010121186/04A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU2010121186A (en
Inventor
Виталий Юрьевич Новиков (RU)
Виталий Юрьевич Новиков
Наталья Владимировна Долгопятова (RU)
Наталья Владимировна Долгопятова
Original Assignee
ФГУП Полярный научно-исследовательский институт морского рыбного хозяйства и океанографии им. Н.М. Книповича (ФГУП ПИНРО)
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by ФГУП Полярный научно-исследовательский институт морского рыбного хозяйства и океанографии им. Н.М. Книповича (ФГУП ПИНРО) filed Critical ФГУП Полярный научно-исследовательский институт морского рыбного хозяйства и океанографии им. Н.М. Книповича (ФГУП ПИНРО)
Priority to RU2010121186/04A priority Critical patent/RU2440362C1/en
Publication of RU2010121186A publication Critical patent/RU2010121186A/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2440362C1 publication Critical patent/RU2440362C1/en

Links

Landscapes

  • Polysaccharides And Polysaccharide Derivatives (AREA)

Abstract

FIELD: chemistry.
SUBSTANCE: method involves preliminary acetylation of chitin with acetic anhydride, washing and drying the acetylated chitin in order to reduce degree of deacetylation thereof and, as a result, increase output of the desired product - D(+)-glucosamine hydrochloride when obtaining said product through hydrolysis of acetylated chitin with concentrated hydrochloric acid while heating, followed by evaporation, crystallisation, separation, washing and drying the desired product.
EFFECT: high output of the desired product while maintaining its high quality; method is more environmentally friendly since pre-treatment of chitin reduces the amount of processing wastes.
1 cl, 2 ex

Description

Изобретение предназначено для использования в медицине, ветеринарии, косметике и относится к способу получения аминосахаров, используемых в качестве химических реактивов и лекарственных препаратов.The invention is intended for use in medicine, veterinary medicine, cosmetics and relates to a method for producing amino sugars used as chemical reagents and drugs.

Известен способ получения D(+)-глюкозамина гидрохлорида, заключающийся в гидролизе хитина в концентрированной соляной кислоте при перемешивании и нагревании на кипящей водяной бане в течение 2,5 ч. Соотношение массы хитина и массы соляной кислоты с удельной массой 11,18 г/см3 составляет 1:5,9. По окончании гидролиза к раствору добавляют воду (при соотношении хитин : вода 1:5) и активный уголь (при соотношении 1:0,1). Смесь обесцвечивают при перемешивании при 60°С в течение 1 ч и фильтруют. При необходимости обесцвечивание гидролизата повторяют. Очищенный гидролизат упаривают в вакууме при 50°С до 2-4% от исходного раствора 10-15 мл.A known method of producing D (+) - glucosamine hydrochloride, which consists in the hydrolysis of chitin in concentrated hydrochloric acid with stirring and heating in a boiling water bath for 2.5 hours. The ratio of the mass of chitin and the mass of hydrochloric acid with a specific gravity of 11.18 g / cm 3 is 1: 5.9. At the end of hydrolysis, water (with a ratio of chitin: water 1: 5) and activated carbon (with a ratio of 1: 0.1) are added to the solution. The mixture was decolorized with stirring at 60 ° C for 1 h and filtered. If necessary, discoloration of the hydrolyzate is repeated. The purified hydrolyzate is evaporated in vacuo at 50 ° C to 2-4% of the initial solution of 10-15 ml.

Кристаллы D(+)-глюкозамина гидрохлорида промывают этиловым спиртом, а затем высушивают. Выход продукта составляет 60-70% (Синтезы органических препаратов. Сборник 4 / Пер. с англ. - М.: Изд-во иностранной литературы, 1953. - 660 с. С.140-141). (Purchase E.R., Braun С.Е. D-Glucosamine hydrochloride // Organic Syntheses. - 1946. - Vol.26. - P.36-37).Crystals of D (+) - glucosamine hydrochloride are washed with ethanol and then dried. The product yield is 60-70% (Syntheses of organic preparations. Collection 4 / Transl. From English. - M.: Publishing House of Foreign Literature, 1953. - 660 p. S.140-141). (Purchase E.R., Braun C.E. D-Glucosamine hydrochloride // Organic Syntheses. - 1946. - Vol. 26. - P.36-37).

Известен также способ получения D(+)-глюкозамина гидрохлорида путем растворения хитина в избытке концентрированной соляной кислоты и последующего упаривания раствора до образования кашицы. Полученную суспензию разбавляют водой при соотношении хитина и воды 1:2,5 и раствор обесцвечивают активным углем в течение 4-5 мин. Уголь отделяют фильтрованием, фильтрат упаривают в вакууме до начала кристаллизации, охлаждают, а выпавшие кристаллы отделяют фильтрованием.There is also known a method for producing D (+) - glucosamine hydrochloride by dissolving chitin in excess of concentrated hydrochloric acid and subsequent evaporation of the solution to form a slurry. The resulting suspension is diluted with water at a ratio of chitin and water of 1: 2.5 and the solution is decolorized with activated carbon for 4-5 minutes. Coal is separated by filtration, the filtrate is evaporated in vacuo before crystallization begins, cooled, and the precipitated crystals are separated by filtration.

Далее кристаллы промывают холодной водой, спиртом и сушат. Дополнительную очистку D(+)-глюкозамина гидрохлорида проводят перекристаллизацией из горячего 80%-ного этилового спирта.Next, the crystals are washed with cold water, alcohol and dried. Further purification of D (+) - glucosamine hydrochloride is carried out by recrystallization from hot 80% ethanol.

Выход продукта составляет 70-74% (Марков С. Метод за получаване на гликозамингидрохлорид // Фармация (Бълг). - 1964. - Т.14, №2. - С.30-32).The product yield is 70-74% (Markov S. Method for receiving glycosamine hydrochloride // Pharmacy (Balg.) - 1964. - T.14, No. 2. - S.30-32).

Близким к предлагаемому является способ по изобретению (Казаков А.Л., Самокиш И.И., Компанцев В.А., Лобова Е.И., Новиков В.Ю., Орлова Т.А. Пятигорский фармацевтический институт; НПО «Севрыбтехцентр», г.Мурманск. Способ получения глюкозамина гидрохлорида, обладающего противоартрозной активностью: Патент RU 2038095. - МКИ6 А61К 35/60. - Заявл. 05.09.1991; №5037787/14; Опубл. 27.06.1995. - Бюл. №18), в котором для получения целевого продукта гидролиз хитина проводят концентрированной соляной кислотой (1:10) в течение 2 ч при температуре водяной бани 75°С с последующим разбавлением гидролизата водой и совмещением гидролиза и очистки его активированным углем при 60°С, упариванием гидролизата в вакууме при температуре не выше 60°С до остаточного объема жидкости 15% от исходного количества соляной кислоты и выделением целевого продукта кристаллизацией из водного кислого раствора при перемешивании.Close to the proposed is the method according to the invention (Kazakov A.L., Samokish I.I., Kompantsev V.A., Lobova E.I., Novikov V.Yu., Orlova T.A. Pyatigorsk Pharmaceutical Institute; NPO Sevrybtekhtsentr ", Murmansk. Method for the production of glucosamine hydrochloride with anti-arthritic activity: Patent RU 2038095. - MKI 6 AK61/60. - Application 05.09.1991; No. 5037787/14; Publishing date 27.06.1995. - Bull. No. 18 ), in which, to obtain the target product, chitin hydrolysis is carried out with concentrated hydrochloric acid (1:10) for 2 hours at a temperature of a water bath of 75 ° C, followed by dilution we take the hydrolyzate with water and combine the hydrolysis and purify it with activated carbon at 60 ° C, evaporate the hydrolyzate in vacuum at a temperature not exceeding 60 ° C to a residual liquid volume of 15% of the initial amount of hydrochloric acid and isolate the target product by crystallization from an aqueous acidic solution with stirring.

Осадок D(+)-глюкозамина гидрохлорида отделяют и промывают 96%-ным спиртом до белого цвета, сушат при температуре не выше 60°С.The precipitate D (+) - glucosamine hydrochloride is separated and washed with 96% alcohol to a white color, dried at a temperature not exceeding 60 ° C.

Выход целевого продукта составляет 69% при содержании основного вещества D(+)-глюкозамина гидрохлорида 99,4-99,6% по хлорид иону и не менее 99% по методу Эльсона-Моргана.The yield of the target product is 69% when the content of the main substance D (+) - glucosamine hydrochloride is 99.4-99.6% by chloride ion and not less than 99% by the Elson-Morgan method.

Известен также усовершенствованный способ, исключающий применение активного угля (Новиков В.Ю., Иванов А.Л. Фирма «Атлант-СИМ-Виктор». Способ получения гидрохлорида D(+)-глюкозамина: Патент РФ 2042685, МКИ6 С07Н 5/06, С08В 37/08. - Заявл. 02.11.92; №92003453/04; Опубл. 27.08.95. - Бюл. №24).There is also an improved method that excludes the use of activated carbon (Novikov V.Yu., Ivanov A.L., Atlant-SIM-Victor company. Method for producing D (+) hydrochloride - glucosamine: RF Patent 2042685, MKI 6 C07H 5/06 , СВВ 37/08. - Declared 02.11.92; No. 92003453/04; Published on 08.27.95. - Bull. No. 24).

Хитин из панциря ракообразных растворяют в концентрированной соляной кислоте 30-37%, нагревают на кипящей водяной бане в течение 45-120 мин при соотношении массы хитина и массы соляной кислоты (1:2)-(1:4).Crustacean shell chitin is dissolved in concentrated hydrochloric acid 30-37%, heated in a boiling water bath for 45-120 min at a ratio of the mass of chitin and the mass of hydrochloric acid (1: 2) - (1: 4).

В течение 5-10 мин после начала нагревания хитин растворяется в кипящей соляной кислоте, затем раствор выдерживают до полного гидролиза хитина, реакционную смесь охлаждают до комнатной температуры (10-20°С) и оставляют при такой температуре для кристаллизации D(+)-глюкозамина гидрохлорида на 8-48 ч.Within 5-10 minutes after the start of heating, chitin is dissolved in boiling hydrochloric acid, then the solution is kept until the chitin is completely hydrolyzed, the reaction mixture is cooled to room temperature (10-20 ° C) and left at this temperature for crystallization of D (+) - glucosamine hydrochloride for 8-48 hours

Выпавший осадок грязного продукта отделяют декантацией, фильтрованием или центрифугированием при комнатной температуре. Осадок промывают органическим растворителем (например, этиловым или изопропиловым спиртом, ацетоном и др.) при соотношении масс хитина и растворителя (1:5)-(1:3), промытый осадок растворяют при перемешивании в воде с температурой 50-80°С при соотношении масс хитина и воды (1:2)-(1:3).The precipitated dirty product is separated by decantation, filtration or centrifugation at room temperature. The precipitate is washed with an organic solvent (for example, ethyl or isopropyl alcohol, acetone, etc.) with a mass ratio of chitin and solvent (1: 5) - (1: 3), the washed precipitate is dissolved with stirring in water at a temperature of 50-80 ° С at the ratio of the masses of chitin and water (1: 2) - (1: 3).

Раствор фильтруют (центрифугируют), упаривают в вакууме до 5-10% от первоначального объема при температуре в растворе не более 60°С.The solution is filtered (centrifuged), evaporated in vacuum to 5-10% of the original volume at a temperature in the solution of not more than 60 ° C.

Кристаллы D(+)-глюкозамина гидрохлорида отделяют и промывают органическим растворителем порциями 2-4 раза. Промывку проводят до рН промывного раствора не менее 2-3 по универсальной индикаторной бумаге.Crystals of D (+) - glucosamine hydrochloride are separated and washed with an organic solvent in portions 2-4 times. Rinsing is carried out to a pH of the washing solution of at least 2-3 on universal indicator paper.

Промытые кристаллы D(+)-глюкозамина гидрохлорида сушат на воздухе при комнатной температуре в течение 4-24 ч, а затем в сушильном устройстве при температуре не выше 60°С.The washed crystals of D (+) - glucosamine hydrochloride are dried in air at room temperature for 4-24 hours, and then in a drying device at a temperature not exceeding 60 ° C.

Этот способ позволяет исключить использованием активированного угля, проводить технологический процесс без фильтрации горячих солянокислых растворов и без дорогостоящей операции упаривания концентрированной соляной кислоты. Описанный способ близок к заявленному.This method allows to exclude the use of activated carbon, to carry out the process without filtering hot hydrochloric acid solutions and without the expensive operation of evaporating concentrated hydrochloric acid. The described method is close to the claimed.

Отсутствие потерь целевого продукта на активном угле позволяет повысить выход D(+)-глюкозамина гидрохлорида до 70-76%.The absence of losses of the target product on activated carbon allows to increase the yield of D (+) - glucosamine hydrochloride to 70-76%.

Все приведенные выше способы получения D(+)-глюкозамина гидрохлорида включают гидролиз хитина соляной кислотой при нагревании, выпаривание, кристаллизацию, отделение, промывку и сушку целевого продукта, при этом выход готового продукта не превышает 60-76%, что недостаточно, так как этот результат можно улучшить.All of the above methods for producing D (+) - glucosamine hydrochloride include hydrolysis of chitin with hydrochloric acid by heating, evaporation, crystallization, separation, washing and drying of the target product, while the yield of the finished product does not exceed 60-76%, which is not enough, since this the result can be improved.

В качестве сырья обычно используется хитин, полученный по технологии, включающей депротеинизацию горячим раствором щелочи (обычно 4% NaOH) и при комнатной температуре раствором минеральной кислоты (обычно 3,5-7% НСl).Chitin is usually used as a raw material, which is obtained by a technology involving deproteinization with a hot alkali solution (usually 4% NaOH) and at room temperature a solution of mineral acid (usually 3.5-7% Hcl).

Анализ образцов хитина, полученных таким способом, и известные данные по такому же анализу, приведенные в научной литературе, показывают, что такой хитин имеет степень деацетилирования около 15%.The analysis of chitin samples obtained in this way, and the known data on the same analysis presented in the scientific literature, show that such chitin has a deacetylation degree of about 15%.

Это объясняется тем, что в процессе получения продукта и при щелочной обработке, и при кислотной происходит гидролиз амидных связей, вызывающий деацетилирование.This is due to the fact that in the process of obtaining the product during both alkaline and acid treatment, hydrolysis of amide bonds occurs, causing deacetylation.

Известно также, что гликозидные связи у второго углеродного атома деацетилированного мономерного звена частично деацетилированного хитина (или хитозана) подвергается кислотной деструкции и деполимеризации со скоростью в несколько раз меньшей, чем такие же связи у ацетилированного звена, что объясняется тем, что аминогруппа в положении 2, заряженная положительно в условиях кислотно-катализируемого гидролиза, понижает электронную плотность на гликозидном центре, дестабилизируя карбокатины, сдвигая равновесие в сторону исходного состояния.It is also known that the glycosidic bonds at the second carbon atom of the deacetylated monomer unit of the partially deacetylated chitin (or chitosan) undergo acid degradation and depolymerization at a rate several times lower than the same bonds at the acetylated unit, due to the fact that the amino group is in position 2, positively charged under conditions of acid-catalyzed hydrolysis, lowers the electron density at the glycoside center, destabilizing carbocatins, shifting the equilibrium towards the initial state an event.

С другой стороны, ацетилирование аминогруппы у второго углеродного атома ускоряет гидролиз гликозидов за счет повышения электронной плотности и анхимерного содействия. Это стабилизирует карбокатины, что приводит к повышению вероятности их диссоциации и, следовательно, увеличению скорости расщепления гликозидной связи (Komano Т. Studies on the chemical structure of mucopolysaccharides // Thesis or Dissertation. - Kyoto University, 1962. - 112 p. Varum K.M., Ottoy M.H. Smidsrod O. Acid hydrolysis of chitosans // Carbohydrate Polymers. - 2001. - Vol.46, No.1. - P.89-98).On the other hand, acetylation of the amino group at the second carbon atom accelerates the hydrolysis of glycosides by increasing the electron density and anchimeric assistance. This stabilizes carbocatins, which leads to an increase in the likelihood of their dissociation and, consequently, an increase in the rate of cleavage of the glycosidic bond (Komano, T. Studies on the chemical structure of mucopolysaccharides // Thesis or Dissertation. - Kyoto University, 1962. - 112 p. Varum KM, Ottoy MH Smidsrod O. Acid hydrolysis of chitosans // Carbohydrate Polymers. - 2001. - Vol.46, No.1. - P.89-98).

Нами установлено, что скорость деструкции резко уменьшается с увеличением начальной степени деацетилирования хитина (Новиков В.Ю. Кислотный гидролиз хитина и хитозана // Журнал прикладной химии. - 2004. - Vol.77, No.3. - P.490-493). Это приводит к увеличению выхода побочных продуктов и снижению выхода мономера D(+)-глюкозамина.We found that the rate of destruction sharply decreases with increasing initial degree of chitin deacetylation (Novikov V.Yu. Acid hydrolysis of chitin and chitosan // Journal of Applied Chemistry. - 2004. - Vol.77, No.3. - P.490-493) . This leads to an increase in the yield of by-products and a decrease in the yield of the monomer D (+) - glucosamine.

Рассмотренный механизм предполагает два пути для увеличения выхода целевого продукта: подавление реакции деацетилирования в кислой среде или уменьшение начальной степени деацетилирования хитина.The considered mechanism suggests two ways to increase the yield of the target product: suppressing the deacetylation reaction in an acidic medium or reducing the initial degree of chitin deacetylation.

Первый способ практически невозможен в кислой среде, в которой амидные связи легко расщепляются в присутствии протонов (кислотный катализ).The first method is practically impossible in an acidic environment in which amide bonds are easily cleaved in the presence of protons (acid catalysis).

Второй путь успешно использован нами для совершенствования способа получения целевого продукта - D(+)-глюкозамина гидрохлорида.The second way was successfully used by us to improve the method of obtaining the target product - D (+) - glucosamine hydrochloride.

Предлагаемый способ предусматривает проведение предварительного ацетилирования хитина уксусным ангидридом, промывание и сушку ацетилированного хитина с целью уменьшения степени его деацетилирования и, как результат, повышение выхода целевого продукта - D(+)-глюкозамина гидрохлорида при получении его посредством гидролиза ацетилированного хитина концентрированной соляной кислотой при нагревании с последующим выпариванием, кристаллизацией, отделением, промывкой и сушкой целевого продукта.The proposed method involves the preliminary acetylation of chitin with acetic anhydride, washing and drying acetylated chitin in order to reduce its degree of deacetylation and, as a result, increasing the yield of the target product - D (+) - glucosamine hydrochloride when it is obtained by hydrolysis of acetylated chitin with concentrated hydrochloric acid by heating followed by evaporation, crystallization, separation, washing and drying of the target product.

По предлагаемому способу 1 ч. (100 г) хитина для ацетилирования заливают 10 ч. (1 л) 20% раствора уксусного ангидрида в этаноле, тщательно перемешивают в течение 2-3 ч и оставляют при 4°С в течение 24 часов при периодическом перемешивании. По окончании реакции в раствор добавляют 20 ч. (2 л) воды, доводят раствор до рН 7 при помощи 1н. NaOH, фильтруют и несколько раз промывают ацетилированный хитин дистиллированной водой. Полученный ацетилированный хитин предварительно высушивают при температуре не выше 60°С. После ацетилирования степень деацетилирования хитина уменьшается и составляет от 1 до 3%.According to the proposed method, 1 part (100 g) of chitin for acetylation is poured into 10 parts (1 l) of a 20% solution of acetic anhydride in ethanol, thoroughly mixed for 2-3 hours and left at 4 ° C for 24 hours with periodic stirring . At the end of the reaction, 20 parts (2 L) of water are added to the solution, the solution is adjusted to pH 7 with 1N. NaOH, filtered and washed several times with acetylated chitin with distilled water. The resulting acetylated chitin is pre-dried at a temperature not exceeding 60 ° C. After acetylation, the degree of deacetylation of chitin decreases and ranges from 1 to 3%.

Степень ацетилирования определяли методом ИК-спектрофотометрии (Чеботок Е.П., Новиков В.Ю., Коновалова И.Н. Влияние кристалличности хитина и хитозана на кинетику щелочного деацетилирования // Журнал прикладной химии. - 2007. - Т.80, №10. - С.1724-1729).The degree of acetylation was determined by IR spectrophotometry (Chebotok E.P., Novikov V.Yu., Konovalova I.N. Effect of crystallinity of chitin and chitosan on the kinetics of alkaline deacetylation // Journal of Applied Chemistry. - 2007. - T.80, No. 10 - S.1724-1729).

Последующее получение целевого продукта - D(+)-глюкозамина гидрохлорида из ацетилированного хитина может быть осуществлено описанными выше известными способами, включающими кислотный гидролиз при нагревании (аналоги предлагаемого способа). При этом, например:The subsequent receipt of the target product - D (+) - glucosamine hydrochloride from acetylated chitin can be carried out by the methods described above, including acid hydrolysis by heating (analogues of the proposed method). In this case, for example:

- по изобретению (пат. №2038095), включающему гидролиз хитина концентрированной соляной кислотой при нагревании, добавление активированного угля, фильтрование, упаривание, промывку и сушку, выход целевого продукта увеличился с 69% при содержании основного вещества D(+)-глюкозамина гидрохлорида 99,4-99,6% до 81% при такой же чистоте продукта;- according to the invention (US Pat. No. 2038095), including hydrolysis of chitin with concentrated hydrochloric acid when heated, the addition of activated carbon, filtration, evaporation, washing and drying, the yield of the target product increased from 69% when the content of the main substance D (+) - glucosamine hydrochloride 99 , 4-99.6% to 81% at the same product purity;

- по изобретению (пат. №2042685), включающему гидролиз соляной кислотой при нагревании, охлаждение и кристаллизацию, фильтрование, промывку этанолом, растворение и фильтрование, упаривание, промывку, сушку, выход целевого продукта увеличился с 70-76% до 87%, массовая доля его в продукте также составляла 99,5-99,9%.- according to the invention (US Pat. No. 2042685), including hydrolysis with hydrochloric acid when heated, cooling and crystallization, filtering, washing with ethanol, dissolving and filtering, evaporation, washing, drying, the yield of the target product increased from 70-76% to 87%, mass its share in the product was also 99.5-99.9%.

Исследования показали, что предварительное ацетилирование хитина уксусным ангидридом при получении D(+)-глюкозамина гидрохлорида известными способами, включающими гидролиз хитина концентрированной соляной кислотой при нагревании, позволяет увеличить выход целевого продукта с 60-76% до 81-87% за счет уменьшения степени деацетилирования хитина, подвергаемого гидролизу. Таким образом, техническим результатом изобретения является существенное повышение выхода целевого продукта при сохранении его высокого качества.Studies have shown that pre-acetylation of chitin with acetic anhydride to produce D (+) - glucosamine hydrochloride by known methods, including hydrolysis of chitin with concentrated hydrochloric acid when heated, can increase the yield of the target product from 60-76% to 81-87% by reducing the degree of deacetylation hydrolyzed chitin. Thus, the technical result of the invention is a significant increase in the yield of the target product while maintaining its high quality.

Примеры осуществления способа.Examples of the method.

Пример 1.Example 1

В круглодонную колбу вместимостью 4 л с перемешивающим устройством залили 1 л 20% раствора уксусного ангидрида в этиловом спирте, охладили до 4°С и добавили при перемешивании 100 г хитина. Смесь непрерывно перемешивали в течение 3 ч, а затем оставили при 4°С и периодическом перемешивании на 24 ч.In a round bottom flask with a capacity of 4 l with a stirring device, 1 l of a 20% solution of acetic anhydride in ethanol was poured, cooled to 4 ° C, and 100 g of chitin was added with stirring. The mixture was continuously stirred for 3 hours, and then left at 4 ° C and periodically stirred for 24 hours

После окончания реакции в смесь при перемешивании добавили 2 л дистиллированной воды и нейтрализовали 1 н. раствором гидроокиси натрия до рН 7.After the completion of the reaction, 2 L of distilled water was added to the mixture with stirring and neutralized with 1 N. sodium hydroxide solution to pH 7.

Осадок ацетилированного хитина отделили фильтрованием под вакуумом на воронке Бюхнера через 1-2 слоя фильтровальной бумаги, промыли 2-3 раза дистиллированной водой до рН фильтратов не ниже 6,5.The precipitate of acetylated chitin was separated by vacuum filtration on a Buchner funnel through 1-2 layers of filter paper, washed 2-3 times with distilled water to a filtrate pH of at least 6.5.

Полученный осадок высушили на воздухе при температуре 20-25°С, а затем в сушильном шкафу при температуре не выше 60°С.The resulting precipitate was dried in air at a temperature of 20-25 ° C, and then in an oven at a temperature not exceeding 60 ° C.

Высушенный ацетилированный хитин загрузили в круглодонную колбу вместимостью 2 л, залили 1000 г (847,5 мл) концентрированной соляной кислоты (d=1,18 кг/м3) при комнатной температуре (пат. 2038095).Dried acetylated chitin was loaded into a 2 L round-bottom flask, and 1000 g (847.5 ml) of concentrated hydrochloric acid (d = 1.18 kg / m 3 ) were poured at room temperature (US Pat. 2038095).

Колбу с обратным холодильником и перемешивающим устройством поместили на водяную баню с температурой 75°С. После полного растворения хитина провели гидролиз при температуре 75°С и перемешивании в течение 120 мин.The flask with reflux condenser and stirrer was placed in a water bath with a temperature of 75 ° C. After complete dissolution of chitin, hydrolysis was carried out at a temperature of 75 ° C and stirring for 120 min.

После окончания гидролиза в колбу с реакционной смесью добавили 500 мл дистиллированной воды (1:5 хитин:вода) с температурой 80°С, 50 г активного угля (1:0.5 хитин:уголь) и перемешивали смесь при температуре 60°С в течение 2 ч для очистки гидролизата.After hydrolysis was completed, 500 ml of distilled water (1: 5 chitin: water) with a temperature of 80 ° С, 50 g of activated carbon (1: 0.5 chitin: charcoal) were added to the flask with the reaction mixture, and the mixture was stirred at a temperature of 60 ° С for 2 h to clean the hydrolyzate.

Горячий раствор профильтровали через 4 слоя фильтровальной бумаги на воронке Бюхнера под вакуумом. По окончании фильтрации уголь промывали на фильтре горячей (70°С) дистиллированной водой 500 мл (1:5 хитин-вода). Промывную воду объединяли с фильтратом, который должен быть бесцветным или иметь слабый зеленовато-желтый цвет.The hot solution was filtered through 4 layers of filter paper on a Buchner funnel under vacuum. At the end of the filtration, the coal was washed on the filter with hot (70 ° C) distilled water 500 ml (1: 5 chitin-water). Wash water was combined with the filtrate, which should be colorless or have a weak greenish-yellow color.

Затем очищенный раствор упарили под вакуумом на ротационном испарителе ИР-1М при температуре в растворе 40-50°С на 85%. Суспензию охладили до температуры не выше 4°С, выдерживали в течение 8 ч до полной кристаллизации растворенного продукта.Then the purified solution was evaporated in vacuo on a rotary evaporator IR-1M at a temperature in the solution of 40-50 ° C by 85%. The suspension was cooled to a temperature not exceeding 4 ° C, kept for 8 hours until the dissolved product crystallized completely.

Полученные кристаллы промывали 96%-ным этиловым спиртом порциями 3-4 раза до белого цвета. Общее количество спирта на промывку 300 мл (240 г).The obtained crystals were washed with 96% ethyl alcohol in portions 3-4 times until white. The total amount of alcohol per rinse is 300 ml (240 g).

Промытые кристаллы высушили сначала на воздухе при комнатной температуре в течение 3 ч, а затем в сушильном шкафу при температуре 60°С в течение 2 ч.The washed crystals were dried first in air at room temperature for 3 hours, and then in an oven at 60 ° C for 2 hours.

Получили 81 г D(+)-глюкозамина гидрохлорида. Выход целевого продукта составил 81%.Received 81 g of D (+) - glucosamine hydrochloride. The yield of the target product was 81%.

Пример 2.Example 2

Ацетилированный хитин получили из 100 г хитина, как описано в примере 1.Acetylated chitin was obtained from 100 g of chitin, as described in example 1.

Часть высушенного ацетилированного хитина (40 г) загрузили в круглодонную колбу вместимостью 500 мл, залили 120 г (101,7 мл) концентрированной соляной кислоты (d=1,18 кг/м3) при комнатной температуре (пат. 2042685).A portion of the dried acetylated chitin (40 g) was loaded into a 500 ml round bottom flask, 120 g (101.7 ml) of concentrated hydrochloric acid (d = 1.18 kg / m 3 ) were poured at room temperature (US Pat. No. 2042685).

Колбу с обратным холодильником и перемешивающим устройством поместили на кипящую водяную баню. Через 5-10 мин хитин полностью растворился в кипящей кислоте. При перемешивании в колбу добавили остальную часть ацетилированного хитина (около 60 г). После полного растворения хитина провели гидролиз при температуре кипения смеси 94-96°С и перемешивании в течение 120 мин.The flask with reflux condenser and stirrer was placed in a boiling water bath. After 5-10 minutes, chitin was completely dissolved in boiling acid. With stirring, the rest of acetylated chitin (about 60 g) was added to the flask. After complete dissolution of chitin, hydrolysis was carried out at a boiling point of a mixture of 94-96 ° C and stirring for 120 minutes.

После окончания гидролиза колбу с реакционной смесью охладили до комнатной температуры и оставили для кристаллизации на 18 ч.After hydrolysis, the flask with the reaction mixture was cooled to room temperature and left to crystallize for 18 hours.

Осадок грязного глюкозамина гидрохлорида отделили от раствора фильтрованием под вакуумом на воронке Бюхнера через 5 слоев фильтровальной бумаги.The precipitate of dirty glucosamine hydrochloride was separated from the solution by filtration under vacuum on a Buchner funnel through 5 layers of filter paper.

Осадок промыли порциями (4 раза) этилового спиртом. На промывку использовали 200 мл (160 г) спирта.The precipitate was washed in portions (4 times) with ethyl alcohol. 200 ml (160 g) of alcohol were used for washing.

Промытый осадок грязного продукта растворили в 200 см3 горячей дистиллированной воды с температурой 50°С. Горячий раствор профильтровали через 2 слоя фильтровальной бумаги на воронке Бюхнера под вакуумом.The washed precipitate of the dirty product was dissolved in 200 cm 3 of hot distilled water with a temperature of 50 ° C. The hot solution was filtered through 2 layers of filter paper on a Buchner funnel under vacuum.

Затем чистый раствор упарили под вакуумом на ротационном испарителе ИР-1М при температуре в растворе 40-50°С на 95%. Суспензию охладили до комнатной температуры.Then the pure solution was evaporated under vacuum on a rotary evaporator IR-1M at a temperature in the solution of 40-50 ° C by 95%. The suspension was cooled to room temperature.

Полученные кристаллы промывали этиловым спиртом порциями 4 раза. Общее количество спирта на промывку 200 мл (160 г). Промытые кристаллы высушили сначала на воздухе при комнатной температуре в течение 3 ч, а затем в сушильном шкафу при температуре 60°С в течение 2 ч.The resulting crystals were washed with ethyl alcohol in portions 4 times. The total amount of alcohol per rinse is 200 ml (160 g). The washed crystals were dried first in air at room temperature for 3 hours, and then in an oven at 60 ° C for 2 hours.

Получили 87 г D(+)-глюкозамина гидрохлорида. Выход - 87%.Received 87 g of D (+) - glucosamine hydrochloride. The yield is 87%.

Полученный D(+)-глюкозамин гидрохлорид - белый кристаллический порошок без запаха, не гигроскопичный, остаточная влажность 0,5% зольный остаток менее 0,1%. Температура разложения (почернение пробы) 195-200°С, рН водного 20%-ного раствора при 20°С 3.5-4,5 ед.The obtained D (+) - glucosamine hydrochloride - odorless white crystalline powder, non-hygroscopic, residual moisture 0.5% ash residue less than 0.1%. The decomposition temperature (blackening of the sample) 195-200 ° C, the pH of an aqueous 20% solution at 20 ° C 3.5-4.5 units.

Массовая доля D(+)-глюкозамина гидрохлорида в продукте, полученном предложенным способом, составила 99,5-99,9%.Mass fraction of D (+) - glucosamine hydrochloride in the product obtained by the proposed method was 99.5-99.9%.

Определение массовой доли основного вещества в продукте проводили двумя методами: титрованием хлористого водорода, связанного с молекулой D(+)-глюкозамина, раствором гидроокиси натрия с регистрацией изменений рН или электропроводности раствора; определением массовой доли общего азота методом Кьельдаля. Оба метода дали совпадающие результаты.The mass fraction of the main substance in the product was determined by two methods: titration of hydrogen chloride bound to the molecule D (+) - glucosamine, sodium hydroxide solution with registration of changes in pH or conductivity of the solution; determination of the mass fraction of total nitrogen by the Kjeldahl method. Both methods gave consistent results.

Идентификацию проводили методом инфракрасной спектроскопии.Identification was carried out by infrared spectroscopy.

Идентификацию и чистоту готового продукта определяли методом высокоэффективной жидкостной хроматографии.The identification and purity of the finished product was determined by high performance liquid chromatography.

В качестве стандарта использовали препарат по ТУ 6-09-05-936-78, D(+)-глюкозамин гидрохлорид квалификации чистый.As a standard, a preparation was used according to TU 6-09-05-936-78, D (+) - pure glucosamine hydrochloride qualification.

Полученные результаты подтверждают, что предварительная обработка хитина, путем его ацетилирования уксусным ангидридом для уменьшения начальной степени деацетилирования хитина при получении D(+)-глюкозамина гидрохлорида известными способами, включающими гидролиз хитина концентрированной соляной кислотой при нагревании, позволяет существенно увеличить выход целевого продукта с 60-76% до 81-87%. При этом качество продукта остается таким же высоким.The obtained results confirm that the preliminary treatment of chitin by acetylation with acetic anhydride to reduce the initial degree of chitin deacetylation when producing D (+) - glucosamine hydrochloride by known methods, including hydrolysis of chitin with concentrated hydrochloric acid when heated, can significantly increase the yield of the target product from 60- 76% to 81-87%. At the same time, the quality of the product remains the same high.

Кроме того, предлагаемый способ более экологичен, так как предварительная обработка хитина позволяет снизить количество отходов переработки до 11-14%.In addition, the proposed method is more environmentally friendly, since pre-treatment of chitin can reduce the amount of processing waste up to 11-14%.

Claims (1)

Способ получения D(+)-глюкозамина гидрохлорида путем гидролиза хитина концентрированной соляной кислотой при нагревании с выделением целевого продукта, включающий выпаривание, кристаллизацию, отделение, промывку и сушку целевого продукта, отличающийся тем, что перед гидролизом хитина концентрированной соляной кислотой проводят предварительную подготовку хитина посредством его ацетилирования уксусным ангидридом, промывания и сушки ацетилированного хитина. A method of producing D (+) - glucosamine hydrochloride by hydrolysis of chitin with concentrated hydrochloric acid while heating to isolate the target product, including evaporation, crystallization, separation, washing and drying of the target product, characterized in that chitin is pretreated before hydrolysis of chitin with concentrated hydrochloric acid by acetylating with acetic anhydride; washing and drying acetylated chitin.
RU2010121186/04A 2010-05-25 2010-05-25 Method of producing d(+) glucosamine hydrochloride RU2440362C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2010121186/04A RU2440362C1 (en) 2010-05-25 2010-05-25 Method of producing d(+) glucosamine hydrochloride

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2010121186/04A RU2440362C1 (en) 2010-05-25 2010-05-25 Method of producing d(+) glucosamine hydrochloride

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2010121186A RU2010121186A (en) 2011-11-27
RU2440362C1 true RU2440362C1 (en) 2012-01-20

Family

ID=45317836

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2010121186/04A RU2440362C1 (en) 2010-05-25 2010-05-25 Method of producing d(+) glucosamine hydrochloride

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2440362C1 (en)

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2038095C1 (en) * 1991-09-05 1995-06-27 Пятигорский фармацевтический институт Method for producing glucosamine hydrochloride possessing antiarthrosis activity
RU2042685C1 (en) * 1992-11-02 1995-08-27 Фирма "Атлант-СИМ-Виктор" Method of synthesis of d(+)-glucosamine
RU2141964C1 (en) * 1998-12-08 1999-11-27 Пятигорская государственная фармацевтическая академия Method of preparing antiarthrosis medicinal preparation - glucosamine hydrochloride
US6486307B1 (en) * 2001-08-23 2002-11-26 Alberta Research Council Inc. Preparation of glucosamine hydrochloride
US20040242537A1 (en) * 2001-11-02 2004-12-02 Chen-Gum Oh Acetylation method of chitosan
CN101314609A (en) * 2008-06-20 2008-12-03 天津大学 The production method of D-glucosamine hydrochloride
CN101475611A (en) * 2008-11-20 2009-07-08 浙江海力生制药有限公司 Method for preparing high-purity aminoglucose hydrochloride

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2038095C1 (en) * 1991-09-05 1995-06-27 Пятигорский фармацевтический институт Method for producing glucosamine hydrochloride possessing antiarthrosis activity
RU2042685C1 (en) * 1992-11-02 1995-08-27 Фирма "Атлант-СИМ-Виктор" Method of synthesis of d(+)-glucosamine
RU2141964C1 (en) * 1998-12-08 1999-11-27 Пятигорская государственная фармацевтическая академия Method of preparing antiarthrosis medicinal preparation - glucosamine hydrochloride
US6486307B1 (en) * 2001-08-23 2002-11-26 Alberta Research Council Inc. Preparation of glucosamine hydrochloride
US20040242537A1 (en) * 2001-11-02 2004-12-02 Chen-Gum Oh Acetylation method of chitosan
CN101314609A (en) * 2008-06-20 2008-12-03 天津大学 The production method of D-glucosamine hydrochloride
CN101475611A (en) * 2008-11-20 2009-07-08 浙江海力生制药有限公司 Method for preparing high-purity aminoglucose hydrochloride

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
КРЫСИН Е.П. и др. D-Глюкозамин хлоргидрат. Сб.: Методы получения химических реактивов и препаратов. - М., 1967, вып.17 с.31-33. *

Also Published As

Publication number Publication date
RU2010121186A (en) 2011-11-27

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JPS624702A (en) Production of water-soluble acrylated chitosan
EP2417145B1 (en) 6'-sialyllactose salts and process for their synthesis and for the synthesis of other a-sialyloligosaccharides
US20140336369A1 (en) Process for preparing heparinoids and intermediates useful in the synthesis thereof
CN106995502B (en) Bifunctional group-modified chitosan derivatives and preparation method thereof
US4493928A (en) Crosslinked chitin derivatives
Sayed et al. Expedient synthesis and properties of 6-deoxy-6-amino chitosan
JPS61271296A (en) Production of n-acetylchito-oligosaccharide
RU2440362C1 (en) Method of producing d(+) glucosamine hydrochloride
US2520255A (en) Glucuronic acid synthesis
JP5426099B2 (en) Process for producing natural N-acetylglucosamine
CN103476782A (en) N-substituted mannosamine derivatives, process for their preparation and their use
JP7674376B2 (en) Method for the direct sulfation of polysaccharides in an ecologically acceptable solvent
JP2781140B2 (en) Method for purifying sialic acid or an analog thereof
JPS6121102A (en) Preparation of chitosan oligosaccharide
US2592249A (en) Preparation of uronic acids and derivatives thereof
JPH08245678A (en) Disaccharide monomer and its oligomer and method for producing oligomer
RU2124524C1 (en) Method of preparing chitosonium glutamate (versions)
RU2042685C1 (en) Method of synthesis of d(+)-glucosamine
SU1666459A1 (en) Method for obtaining carboxymethyl ester of chitin
KR101263901B1 (en) Chitin Ester Derivatives and Method for Preparation of the Same
RU2044741C1 (en) Method for production of carboxymethyl ether of chitosan
EA046236B1 (en) METHOD FOR DIRECT SULPHATION OF POLYSACCHARIDES IN AN ENVIRONMENTALLY ACCEPTABLE SOLVENT
EP2374809A1 (en) A process for the preparation of 6-O-acetyl-2-azido-3,4-di-O-benzyl-2-deoxy-D-glucopyranose
JPH06211903A (en) Process for producing sulfated chitosan and sulfating agent for chitosan
JP4402878B2 (en) Novel monoacetylchitooligosaccharide and method for producing the same, and method for producing chitin oligosaccharide and chitosan oligosaccharide

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20160526