RU2741848C1 - Способ получения клатратных комплексов летучих веществ - Google Patents
Способ получения клатратных комплексов летучих веществ Download PDFInfo
- Publication number
- RU2741848C1 RU2741848C1 RU2019107524A RU2019107524A RU2741848C1 RU 2741848 C1 RU2741848 C1 RU 2741848C1 RU 2019107524 A RU2019107524 A RU 2019107524A RU 2019107524 A RU2019107524 A RU 2019107524A RU 2741848 C1 RU2741848 C1 RU 2741848C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- cyclodextrin
- substance
- cyclodextrins
- gas phase
- volatile substances
- Prior art date
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 37
- 239000000126 substance Substances 0.000 title claims abstract description 28
- 229920000858 Cyclodextrin Polymers 0.000 claims abstract description 57
- HFHDHCJBZVLPGP-UHFFFAOYSA-N schardinger α-dextrin Chemical compound O1C(C(C2O)O)C(CO)OC2OC(C(C2O)O)C(CO)OC2OC(C(C2O)O)C(CO)OC2OC(C(O)C2O)C(CO)OC2OC(C(C2O)O)C(CO)OC2OC2C(O)C(O)C1OC2CO HFHDHCJBZVLPGP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 33
- 229940097362 cyclodextrins Drugs 0.000 claims abstract description 19
- 239000005969 1-Methyl-cyclopropene Substances 0.000 claims abstract description 16
- SHDPRTQPPWIEJG-UHFFFAOYSA-N 1-methylcyclopropene Chemical compound CC1=CC1 SHDPRTQPPWIEJG-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 16
- ATUOYWHBWRKTHZ-UHFFFAOYSA-N Propane Chemical compound CCC ATUOYWHBWRKTHZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 14
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims abstract description 11
- IJDNQMDRQITEOD-UHFFFAOYSA-N n-butane Chemical compound CCCC IJDNQMDRQITEOD-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 11
- UHOVQNZJYSORNB-UHFFFAOYSA-N Benzene Chemical compound C1=CC=CC=C1 UHOVQNZJYSORNB-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 9
- NNPPMTNAJDCUHE-UHFFFAOYSA-N isobutane Chemical compound CC(C)C NNPPMTNAJDCUHE-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 8
- VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N methane Chemical compound C VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 8
- VGGSQFUCUMXWEO-UHFFFAOYSA-N Ethene Chemical compound C=C VGGSQFUCUMXWEO-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 7
- 239000005977 Ethylene Substances 0.000 claims abstract description 7
- 239000001273 butane Substances 0.000 claims abstract description 7
- OFBQJSOFQDEBGM-UHFFFAOYSA-N n-pentane Natural products CCCCC OFBQJSOFQDEBGM-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 7
- 239000001294 propane Substances 0.000 claims abstract description 7
- 230000003993 interaction Effects 0.000 claims abstract description 6
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 6
- 239000010457 zeolite Substances 0.000 claims abstract description 5
- UXVMQQNJUSDDNG-UHFFFAOYSA-L Calcium chloride Chemical compound [Cl-].[Cl-].[Ca+2] UXVMQQNJUSDDNG-UHFFFAOYSA-L 0.000 claims abstract description 4
- OTMSDBZUPAUEDD-UHFFFAOYSA-N Ethane Chemical compound CC OTMSDBZUPAUEDD-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 4
- PMZURENOXWZQFD-UHFFFAOYSA-L Sodium Sulfate Chemical compound [Na+].[Na+].[O-]S([O-])(=O)=O PMZURENOXWZQFD-UHFFFAOYSA-L 0.000 claims abstract description 4
- 239000001110 calcium chloride Substances 0.000 claims abstract description 4
- 229910001628 calcium chloride Inorganic materials 0.000 claims abstract description 4
- 239000001282 iso-butane Substances 0.000 claims abstract description 4
- 238000006467 substitution reaction Methods 0.000 claims abstract description 4
- DGAQECJNVWCQMB-PUAWFVPOSA-M Ilexoside XXIX Chemical compound C[C@@H]1CC[C@@]2(CC[C@@]3(C(=CC[C@H]4[C@]3(CC[C@@H]5[C@@]4(CC[C@@H](C5(C)C)OS(=O)(=O)[O-])C)C)[C@@H]2[C@]1(C)O)C)C(=O)O[C@H]6[C@@H]([C@H]([C@@H]([C@H](O6)CO)O)O)O.[Na+] DGAQECJNVWCQMB-PUAWFVPOSA-M 0.000 claims abstract description 3
- ZLMJMSJWJFRBEC-UHFFFAOYSA-N Potassium Chemical compound [K] ZLMJMSJWJFRBEC-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 3
- BRPQOXSCLDDYGP-UHFFFAOYSA-N calcium oxide Chemical compound [O-2].[Ca+2] BRPQOXSCLDDYGP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 3
- 239000000292 calcium oxide Substances 0.000 claims abstract description 3
- ODINCKMPIJJUCX-UHFFFAOYSA-N calcium oxide Inorganic materials [Ca]=O ODINCKMPIJJUCX-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 3
- 239000013065 commercial product Substances 0.000 claims abstract description 3
- 238000002425 crystallisation Methods 0.000 claims abstract description 3
- 239000011591 potassium Substances 0.000 claims abstract description 3
- 229910052700 potassium Inorganic materials 0.000 claims abstract description 3
- 239000011734 sodium Substances 0.000 claims abstract description 3
- 229910052708 sodium Inorganic materials 0.000 claims abstract description 3
- 229910052938 sodium sulfate Inorganic materials 0.000 claims abstract description 3
- 235000011152 sodium sulphate Nutrition 0.000 claims abstract description 3
- 239000007787 solid Substances 0.000 claims abstract description 3
- 239000003513 alkali Substances 0.000 claims abstract 2
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 claims description 8
- 239000002274 desiccant Substances 0.000 claims description 4
- 230000008025 crystallization Effects 0.000 claims description 2
- 238000001035 drying Methods 0.000 abstract description 5
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract description 4
- 239000003814 drug Substances 0.000 abstract description 3
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 abstract description 3
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 abstract description 2
- 239000003153 chemical reaction reagent Substances 0.000 abstract 1
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 26
- QTBSBXVTEAMEQO-UHFFFAOYSA-N Acetic acid Chemical compound CC(O)=O QTBSBXVTEAMEQO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 14
- 229920001450 Alpha-Cyclodextrin Polymers 0.000 description 13
- HFHDHCJBZVLPGP-RWMJIURBSA-N alpha-cyclodextrin Chemical compound OC[C@H]([C@H]([C@@H]([C@H]1O)O)O[C@H]2O[C@@H]([C@@H](O[C@H]3O[C@H](CO)[C@H]([C@@H]([C@H]3O)O)O[C@H]3O[C@H](CO)[C@H]([C@@H]([C@H]3O)O)O[C@H]3O[C@H](CO)[C@H]([C@@H]([C@H]3O)O)O3)[C@H](O)[C@H]2O)CO)O[C@@H]1O[C@H]1[C@H](O)[C@@H](O)[C@@H]3O[C@@H]1CO HFHDHCJBZVLPGP-RWMJIURBSA-N 0.000 description 12
- 229940043377 alpha-cyclodextrin Drugs 0.000 description 12
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 12
- 239000003638 chemical reducing agent Substances 0.000 description 7
- 238000003756 stirring Methods 0.000 description 7
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 229960000583 acetic acid Drugs 0.000 description 5
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 description 5
- WHGYBXFWUBPSRW-FOUAGVGXSA-N beta-cyclodextrin Chemical compound OC[C@H]([C@H]([C@@H]([C@H]1O)O)O[C@H]2O[C@@H]([C@@H](O[C@H]3O[C@H](CO)[C@H]([C@@H]([C@H]3O)O)O[C@H]3O[C@H](CO)[C@H]([C@@H]([C@H]3O)O)O[C@H]3O[C@H](CO)[C@H]([C@@H]([C@H]3O)O)O[C@H]3O[C@H](CO)[C@H]([C@@H]([C@H]3O)O)O3)[C@H](O)[C@H]2O)CO)O[C@@H]1O[C@H]1[C@H](O)[C@@H](O)[C@@H]3O[C@@H]1CO WHGYBXFWUBPSRW-FOUAGVGXSA-N 0.000 description 5
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 5
- 238000002156 mixing Methods 0.000 description 5
- 239000012071 phase Substances 0.000 description 5
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 5
- 239000001116 FEMA 4028 Substances 0.000 description 4
- 239000007864 aqueous solution Substances 0.000 description 4
- 235000011175 beta-cyclodextrine Nutrition 0.000 description 4
- 229960004853 betadex Drugs 0.000 description 4
- 238000001704 evaporation Methods 0.000 description 4
- 230000008020 evaporation Effects 0.000 description 4
- BWHMMNNQKKPAPP-UHFFFAOYSA-L potassium carbonate Chemical compound [K+].[K+].[O-]C([O-])=O BWHMMNNQKKPAPP-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 4
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 description 4
- SATHPVQTSSUFFW-UHFFFAOYSA-N 4-[6-[(3,5-dihydroxy-4-methoxyoxan-2-yl)oxymethyl]-3,5-dihydroxy-4-methoxyoxan-2-yl]oxy-2-(hydroxymethyl)-6-methyloxane-3,5-diol Chemical compound OC1C(OC)C(O)COC1OCC1C(O)C(OC)C(O)C(OC2C(C(CO)OC(C)C2O)O)O1 SATHPVQTSSUFFW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 241000896100 Larix sibirica Species 0.000 description 3
- 235000008124 Picea excelsa Nutrition 0.000 description 3
- 239000000416 hydrocolloid Substances 0.000 description 3
- 239000011261 inert gas Substances 0.000 description 3
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 3
- 239000002904 solvent Substances 0.000 description 3
- 238000001179 sorption measurement Methods 0.000 description 3
- 238000003786 synthesis reaction Methods 0.000 description 3
- 229920000189 Arabinogalactan Polymers 0.000 description 2
- 239000001904 Arabinogalactan Substances 0.000 description 2
- UFWIBTONFRDIAS-UHFFFAOYSA-N Naphthalene Chemical compound C1=CC=CC2=CC=CC=C21 UFWIBTONFRDIAS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910021536 Zeolite Inorganic materials 0.000 description 2
- ORILYTVJVMAKLC-UHFFFAOYSA-N adamantane Chemical compound C1C(C2)CC3CC1CC2C3 ORILYTVJVMAKLC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 235000019312 arabinogalactan Nutrition 0.000 description 2
- HVYWMOMLDIMFJA-DPAQBDIFSA-N cholesterol Chemical compound C1C=C2C[C@@H](O)CC[C@]2(C)[C@@H]2[C@@H]1[C@@H]1CC[C@H]([C@H](C)CCCC(C)C)[C@@]1(C)CC2 HVYWMOMLDIMFJA-DPAQBDIFSA-N 0.000 description 2
- 239000008139 complexing agent Substances 0.000 description 2
- HNPSIPDUKPIQMN-UHFFFAOYSA-N dioxosilane;oxo(oxoalumanyloxy)alumane Chemical compound O=[Si]=O.O=[Al]O[Al]=O HNPSIPDUKPIQMN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 2
- 235000013847 iso-butane Nutrition 0.000 description 2
- 229910000027 potassium carbonate Inorganic materials 0.000 description 2
- 241000894006 Bacteria Species 0.000 description 1
- 241000218652 Larix Species 0.000 description 1
- 235000005590 Larix decidua Nutrition 0.000 description 1
- 241000544657 Larix gmelinii Species 0.000 description 1
- 239000002253 acid Substances 0.000 description 1
- 238000009835 boiling Methods 0.000 description 1
- 230000005587 bubbling Effects 0.000 description 1
- VTJUKNSKBAOEHE-UHFFFAOYSA-N calixarene Chemical class COC(=O)COC1=C(CC=2C(=C(CC=3C(=C(C4)C=C(C=3)C(C)(C)C)OCC(=O)OC)C=C(C=2)C(C)(C)C)OCC(=O)OC)C=C(C(C)(C)C)C=C1CC1=C(OCC(=O)OC)C4=CC(C(C)(C)C)=C1 VTJUKNSKBAOEHE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 150000001720 carbohydrates Chemical class 0.000 description 1
- 235000012000 cholesterol Nutrition 0.000 description 1
- 230000000295 complement effect Effects 0.000 description 1
- 230000009918 complex formation Effects 0.000 description 1
- 239000012141 concentrate Substances 0.000 description 1
- 150000003983 crown ethers Chemical class 0.000 description 1
- 239000002739 cryptand Substances 0.000 description 1
- -1 cucurbiturils Chemical class 0.000 description 1
- ZICQBHNGXDOVJF-UHFFFAOYSA-N diamantane Chemical compound C1C2C3CC(C4)CC2C2C4C3CC1C2 ZICQBHNGXDOVJF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229940079593 drug Drugs 0.000 description 1
- 238000007580 dry-mixing Methods 0.000 description 1
- 238000001914 filtration Methods 0.000 description 1
- 239000005454 flavour additive Substances 0.000 description 1
- 235000013305 food Nutrition 0.000 description 1
- 235000013355 food flavoring agent Nutrition 0.000 description 1
- 239000012362 glacial acetic acid Substances 0.000 description 1
- 150000004676 glycans Chemical class 0.000 description 1
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 1
- 230000002209 hydrophobic effect Effects 0.000 description 1
- 239000012535 impurity Substances 0.000 description 1
- 238000002347 injection Methods 0.000 description 1
- 239000007924 injection Substances 0.000 description 1
- 229910052743 krypton Inorganic materials 0.000 description 1
- DNNSSWSSYDEUBZ-UHFFFAOYSA-N krypton atom Chemical compound [Kr] DNNSSWSSYDEUBZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000002207 metabolite Substances 0.000 description 1
- 150000002894 organic compounds Chemical class 0.000 description 1
- 229920001282 polysaccharide Polymers 0.000 description 1
- 239000005017 polysaccharide Substances 0.000 description 1
- 239000002244 precipitate Substances 0.000 description 1
- 239000003755 preservative agent Substances 0.000 description 1
- 230000002335 preservative effect Effects 0.000 description 1
- 239000000047 product Substances 0.000 description 1
- 239000013049 sediment Substances 0.000 description 1
- 238000000926 separation method Methods 0.000 description 1
- 239000007790 solid phase Substances 0.000 description 1
- 238000003860 storage Methods 0.000 description 1
- ODLHGICHYURWBS-LKONHMLTSA-N trappsol cyclo Chemical compound CC(O)COC[C@H]([C@H]([C@@H]([C@H]1O)O)O[C@H]2O[C@@H]([C@@H](O[C@H]3O[C@H](COCC(C)O)[C@H]([C@@H]([C@H]3O)O)O[C@H]3O[C@H](COCC(C)O)[C@H]([C@@H]([C@H]3O)O)O[C@H]3O[C@H](COCC(C)O)[C@H]([C@@H]([C@H]3O)O)O[C@H]3O[C@H](COCC(C)O)[C@H]([C@@H]([C@H]3O)O)O3)[C@H](O)[C@H]2O)COCC(O)C)O[C@@H]1O[C@H]1[C@H](O)[C@@H](O)[C@@H]3O[C@@H]1COCC(C)O ODLHGICHYURWBS-LKONHMLTSA-N 0.000 description 1
- 239000003039 volatile agent Substances 0.000 description 1
- 239000002023 wood Substances 0.000 description 1
- 229910052724 xenon Inorganic materials 0.000 description 1
- FHNFHKCVQCLJFQ-UHFFFAOYSA-N xenon atom Chemical compound [Xe] FHNFHKCVQCLJFQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08B—POLYSACCHARIDES; DERIVATIVES THEREOF
- C08B37/00—Preparation of polysaccharides not provided for in groups C08B1/00 - C08B35/00; Derivatives thereof
- C08B37/0006—Homoglycans, i.e. polysaccharides having a main chain consisting of one single sugar, e.g. colominic acid
- C08B37/0009—Homoglycans, i.e. polysaccharides having a main chain consisting of one single sugar, e.g. colominic acid alpha-D-Glucans, e.g. polydextrose, alternan, glycogen; (alpha-1,4)(alpha-1,6)-D-Glucans; (alpha-1,3)(alpha-1,4)-D-Glucans, e.g. isolichenan or nigeran; (alpha-1,4)-D-Glucans; (alpha-1,3)-D-Glucans, e.g. pseudonigeran; Derivatives thereof
- C08B37/0012—Cyclodextrin [CD], e.g. cycle with 6 units (alpha), with 7 units (beta) and with 8 units (gamma), large-ring cyclodextrin or cycloamylose with 9 units or more; Derivatives thereof
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Biochemistry (AREA)
- Molecular Biology (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- General Health & Medical Sciences (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Medicinal Chemistry (AREA)
- Polymers & Plastics (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)
- Medicinal Preparation (AREA)
Abstract
Изобретение относится к получению клатратных комплексов для применения в области химии, технологии, медицины, сельского хозяйства. Предложенный способ получения клатратных комплексов летучих веществ с циклодекстринами предусматривает взаимодействие газообразного летучего вещества с циклодекстринами, сопровождающийся замещением вещества, связанного с исходным циклодекстрином. Причем циклодекстрины в виде исходного товарного продукта без предварительной обработки подвергают взаимодействию с летучими веществами, выбранными из группы: этилен, 1-метилциклопропен, пропан, бензол, бутановая фракция, содержащая метан, этан, пропан, н-бутан и изобутан. Процесс ведут под внешним избыточным давлением 0,05 - 10 атм и температуре 20-100°С в течение 0,5-10 часов в замкнутом аппарате, который сопровождается циркуляцией через циклодекстрин газовой фазы, представляющей собой летучее вещество, с кратностью газообмена 1-20 литров газовой фазы при н.у. на каждые 100 грамм циклодекстрина в минуту. Причем замещающимся веществом в процессе получения комплекса включения является кристаллизационная вода, связанная с исходным циклодекстрином. Циркулируемая газовая фаза постоянно проходит через внешнее устройство с осушающим реагентом, выбранным из группы: хлористый кальций, сульфат натрия, твердая натриевая или калиевая щелочи, окись кальция, цеолиты или любые их смеси. Способ позволяет получать клатратные комплексы летучих веществ в одностадийном процессе. 1 з.п. ф-лы, 3 пр., 1 табл.
Description
Изобретение относится к способам получения клатратных комплексов, которые находят применение в самых разнообразных областях химии, технологии, медицины, сельском хозяйстве.
Получение и использование клатратных комплексов (комплексов включения) является относительно новой областью т.н. «супрамолекулярной» химии. Комплексы включения представляют собой молекулярные соединения, имеющие характерную структуру аддукта, в котором молекула одного из соединений (молекула-"хозяин") пространственно ограничивает, по меньшей мере, часть молекулы другого соединения. Заключенная в этот объем молекула соединения (молекула-"гость") расположена в полости молекулы-хозяина таким образом, что она не влияет на остовную структуру хозяина. Характерной особенностью комплекса включения является то, что размер и конфигурация соответствующей полости чаще всего остаются неизменными, не считая легкой деформации, "хозяином" может являться любое соединение-хозяин или любая молекула-хозяин, известные в технике. Примеры подходящих "хозяев" включают, но без ограничения, циклодекстрины, карцеранды, кавитанды, краун-эфиры, криптанды, кукурбитурилы, каликсарены, арабиногалактан лиственницы сибирской, сферанды и т.п. Примеры "гостей", пригодных в качестве комплексообразующих агентов, включают такие соединения, как адамантан, диадамантан, нафталин и холестерин.
Циклодекстрины являются предпочтительными хозяевами, способными взаимодействовать со многими ионными и молекулярными соединениями и дающими в результате соединения включения, относящиеся к классу комплексов "гость-хозяин". Используемые для получения комплексов включения циклодекстрины и арабиногалактан являются широко известными комплексообразователями. Так, известно, что молекулы циклодекстринов имеют тороидальную форму, причем ее внутренняя полость гидрофобна. Водорастворимые межмолекулярные комплексы липофильных органических соединений образуются в растворе за счет интеркапсуляции их молекул в эту полость. Арабиногалактан является полисахаридным метаболитом эндемиков сибирской лесной флоры лиственницы сибирской (Larix sibirica) и лиственницы Гмелина (Larix Gmelinii) и легко выделяется из древесины указанных деревьев.
Для того, чтобы реализовалось взаимодействие "хозяин-гость", соединения должны отвечать нескольким требованиям: одно из них - это то, что связывание молекул хозяина и гостя должно быть комплементарным с точки зрения стереоэлектронных эффектов. Циклодекстрины способны образовывать комплексы включения с соединениями, размеры молекул которых сравнимы с размерами полости. Однако степень образования комплекса зависит также от полярности молекулы-"гостя". Образование комплекса с молекулами, значительно большими по объему, чем полость, также возможно при условии, что только некоторые группы или боковые цепи проникают в канал углевода (См. /1/).
Известно получение клатратных комплексов в решении проблем транспорта лекарственных средств оказывает существенное влияние практически на каждый способ введения от перорального до инъекционного. Широко применяются также клатратные комплесы 1-метилциклопропена для решения задач по увеличению сроков хранения сельскохозяйственной продукции (См. /2-4/).
Для получения клатратных циклодекстриновых комплексов могут быть использованы α-, β- или γ-циклодекстрины, гидроксипропил-β-циклодекстрин.
Известно большое количество способов получения клатратных комплексов. Так, известен способ получения комплексов включения α- или β-циклодекстрина с уксусной кислотой, причем молярное соотношение циклодекстрина к кислоте в комплексе составляет 1:1. /5/ Комплексы получают при введении концентрированного водного раствора циклодекстрина, нагретого до температуры кипения, в ледяную уксусную кислоту при комнатной температуре с последующим отделением кристаллического осадка и его сушкой. Комплекс α- или β-циклодекстрина с уксусной кислотой стабилен в сухом состоянии, но при его растворении в воде распадается на составляющие, при этом полученный раствор приобретает свойства разбавленной уксусной кислоты, что позволяет использовать его в качестве вкусовой добавки в пищевых концентратах, в качестве консерванта, регулятора кислотности растворов, а также в биохимии и аналитической химии в качестве буферного компонента.
Недостатком известного способа является его малая универсальность, в частности, невозможность его осуществления в случае использования более летучих, чем уксусная кислота, «гостей».
Известен способ получения комплексов включения циклодекстрина, включающее сухое смешивание циклодекстрина и гидроколлоида для образования сухой смеси и последующее смешивание растворителя и «гостя» с сухой смесью для образования комплекса с включением циклодекстрина. В некоторых вариантах осуществления способ получения комплекса с включением циклодекстрина может включать смешивание циклодекстрина и гидроколлоида для образования первой смеси, смешивание первой смеси с растворителем для образования второй смеси и смешивание гостя со второй смесью для образования третьей смеси /6/. Термин "гидроколлоид" в рамках известного способа в основном относится к веществу, которое образует гель с водой.
Недостатками способа является его многостадийность и не универсальность, а также необходимость использования промежуточных растворителей.
Известен способ получения комплекса включения 1-метилциклопропена с циклодекстринами путем сорбции 1-МЦП циклодекстринами. Способ осуществляется пропусканием газообразного 1-метилциклопропена через водный раствор, содержащий чистый α-циклодекстрин, с последующей фильтрацией и сушкой влажного препарата. Данный способ позволяет получать препараты с содержанием 1-МЦП до 5% масс. /7/.
Основным недостатком способа является то, что при пропускании газообразного 1-метилциклопропена через водный раствор α-циклодекстрина возникают неизбежные потери ввиду разницы скоростей прохождения газа (пробулькивания) и его сорбции. Кроме того, при пониженных скоростях прохождения газа возможны неизбежные перепады давления, обусловленные закупоркой барботажных отверстий ввиду обильного образования осадка - комплексного соединения 1-МЦП и α-циклодекстрина, что весьма сказывается на работе действующей установки и может являться следствием ее разгерметизации, попадания примесей и нежелательных для проведения синтеза посторонних веществ. Следует также отметить, что использование водного раствора α-циклодекстрина весьма ограничено во времени ввиду воздействия на него бактерий и, как следствие этого, утрачивание своих сорбционных способностей и потери относительно дорогостоящего компонента данного синтеза.
Известен способ получения соединений включения инертных газов с α-циклодекстрином /8/. Способ осуществляют в течение нескольких часов при повышенном давлении и температуре 60-240 градусов С, причем в качестве исходного циклодекстрина используют α-циклодекстрин, содержащий 0,4-10 масс.% кристаллогидратной воды. В качестве инертных газов используют ксенон или криптон.
Недостатком известного способа является малая стабильность получаемых комплексов, которые выделяют захваченный инертный газ просто при хранении при нормальном давлении и температуре.
Наиболее близким по своей технической сущности и достигаемому результату к заявленному является способ получения комплексов включения различных веществ с циклодекстринами путем замещения в циклодекстрине одного гостя на другой, причем взаимодействие между нужным гостем и комплексом циклодекстрина осуществляют при контакте комплекса в сухом виде с парами гостя при обычном давлении /9 прототип/.
Основным недостатком известного способа является его многостадийность, связанная с необходимостью предварительного получения комплекса включения циклодекстрина с каким-либо не нужным гостем, и лишь дальнейшее его использование для получения нужного комплекса включения.
Задачей данного изобретения состоит в повышении универсальности и упрощения способа, что делает его промышленно применимым.
Задача решается заявленным способом получения клатратных комплексов летучих веществ с циклодекстринами взаимодействием газообразного летучего вещества с циклодекстрином при повышенном давлении с одновременным замещением связанного с циклодекстрином вещества, отличающийся тем, что циклодекстрины подвергают взаимодействию с летучими веществами, выбранными из группы: этилен, 1-метилциклопропен, пропан, бензол, бутановая фракция, содержащая метан, этан, пропан, н-бутан и изобутан, в виде исходного товарного продукта без предварительной обработки под внешним избыточным давлением 0,05-10 атм и температуре 20-100 град. С в течение 0,5-10 часов в замкнутом аппарате, которое сопровождается циркуляцией через циклодекстрин газовой фазы, представляющей собой летучее вещество, с кратностью газообмена 1-20 литров газа при н.у. на каждые 100 грамм циклодекстрина в минуту, причем замещающимся веществом является кристаллизационная вода, связанная с исходным циклодекстрином, и циркулируемая газовая фаза постоянно проходит через внешнее устройство с осушающим реагентом, выбранным из группы: хлористый кальций, сульфат натрия, карбонат калия, твердые натриевая или калиевая щелочи, окись кальция, цеолиты или любые их смеси. Предпочтительно циклодекстрины в процессе поглощения газовой фазы постоянно перемешивают.
В качестве устройств, в которых осуществляют взаимодействие циклодекстринов с летучими веществами, но без какого-либо ограничения для других возможностей осуществления способа, могут быть использованы аппараты колонного типа, аппараты с кипящим слоем, аппараты с витанием частиц внутри при восходящем потоке газа, аппараты типа рукавных фильтров, сосуды с перемешивающими устройствами и без, автоклавы с перемешивающими устройствами и без, либо комбинации таких аппаратов, а также другие известные специалистам подобные устройства.
Изобретение иллюстрируется приведенными ниже примерами, которые никак не ограничивают возможность осуществления способа в пределах заявляемого объема притязаний.
Пример 1.
В автоклав с рубашкой и внешним перемешивающим устройством внутренним объемом 500 мл загружают 100 грамм товарного β-циклодекстрина. Автоклав соединен газовой линией с 40-литровым баллоном с этиленом, находящимся под давлением 110 атм. Газовая линия, идущая от редуктора баллона, соединена с барботером, установленным на крышке автоклава, нижний конец барботера доходит до дна внутреннего пространства автоклава. Редуктор баллона может регулировать давление на выходе из баллона в пределах от 0,5 до 15 атм. Другой газовой линией, идущей от патрубка на крышке автоклава, автоклав через механический фильтр соединен с патроном с внутренним объемом 1,0 литра, в котором находится 250 грамм свежепрокаленного хлористого кальция. В середину газовой линии, идущей от редуктора баллона, через тройник врезана нагнетающая линия от газового насоса, насос имеет производительность 5,0 литра в минуту по газу при нормальных условиях. Всасывающая линия насоса соединена с выходом из патрона с осушителем. Таким образом, обеспечивается непрерывная циркуляция газовой фазы через слой циклодекстрина, проходящей каждый раз через патрон с осушителем.
Автоклав закрывают герметично, в рубашку автоклава начинают подавать водно-глицериновый раствор из термостата при температуре 70 градусов С. Давление в автоклаве с помощью редуктора доводят до 7,0 атм, после чего включают перемешивание.
Поглощение этилена циклодекстрином продолжают 8,5 часов, затем давление сбрасывают, автоклав охлаждают до комнатной температуры, содержимое автоклава выгружают в эксикатор. Всего получено 95,4 грамма комплекса включения, содержащего газ этилен. Из полученного количества отбирают пробу 1,2 грамма комплекса для анализа на дериватографе «PYRIS Dimond TG/DTA». По результатам анализа определяют, что содержание этилена в циклодекстрине составило 2,31 масс.%.
Пример 2.
В автоклав с рубашкой и внешним перемешивающим устройством внутренним по примеру 1100 грамм товарного α-циклодекстрина. Автоклав соединен газовой линией с 40-литровым баллоном с бутановой фракцией газа, содержащей метан, этан, пропан, н-бутан и изо-бутан и находящейся под давлением 10 атм. В осушающем патроне находится прокаленный цеолит NaX. Остальные конструктивные особенности описаны в примере 1. Производительность газового насоса устанавливают на 8,0 литров в минуту.
Автоклав закрывают герметично, в рубашку автоклава начинают подавать водно-глицериновый раствор из термостата при температуре 90 градусов С. Давление в автоклаве с помощью редуктора доводят до 4,0 атм. И включают перемешивание.
Поглощение бутановой фракции α-циклодекстрином продолжают 6,5 часов, затем давление сбрасывают, автоклав охлаждают до комнатной температуры, содержимое автоклава выгружают в эксикатор. Всего получено 96,8 грамма комплекса включения, содержащего бутановую фракцию. Из полученного количества отбирают пробу 1,2 грамма комплекса для анализа на дериватографе «PYRIS Dimond TG/DTA». По результатам анализа определяют, что содержание бутановой фракции в циклодекстрине составило 4,38 масс.%.
Пример 3.
В качестве аппарата для поглощения летучих веществ используют колонну с рубашкой высотой 2,0 м и внутренним диаметром 75 мм. Предварительно подбирают на азоте скорость потока газа, при котором циклодекстрин находится в псевдоожиженном слое.
Экспериментально установлено, что в такой колонке около 2-х кг α-циклодекстрина находятся в таком виде, если скорость газового потока находится в пределах от 30 до 36 литров в минуту, или от 1,5 до 1,8 литров газа на каждые 100 грамм циклодекстрина.
В колонну загружают 2,0 кг товарного α-циклодекстрина, температура поглощения составляет 45 градусов Цельсия. В качестве летучего вещества используют 1-метилциклопропен (1-МЦП), который получают в конденсированном виде по методике, описанной в /10/. Вместо баллона со сжатым газом используют испарительный сосуд, температура испарения 1-МЦП также составляет 45 градусов Цельсия. В испарительном сосуде находится 85 грамм сконденсированного 1-МЦП. В осушительном патроне находится смесь 50:50 цеолита NaX и свежепрокаленного карбоната калия в количестве 500 грамм. Нужное давление в системе поддерживают с помощью сжатого азота из баллона с редуктором, сделав для этого на нагнетательной линии насоса еще одну врезку. В остальных деталях устройство газовых потоков в установке совпадает с примером 1.
Процесс начинают, установив редуктором на азотном баллоне давление в системе 3,0 атм. Скорость подачи газовой фазы газовым насосом составляет 32 литра в минуту (1,6 литра на каждые 100 грамм циклодекстрина) и включаю обогрев колонны.
В течение 40 минут после начала процесса поглощения в испарительном сосуде конденсат исчезает, что видно визуально. Процесс продолжают еще 2,0 часа, общее время поглощения 2 часа 40 минут.
Всего получают 1,85 кг готового комплекса 1_МЦП с б-циклодекстрином, по данным дериватографического анализа содержание 1-МЦП составляет 3,85 масс.%.
Результаты примеров 1-11 представлены в таблице 1. В примерах 1, 2, 6, 8, 9 и 11 в качестве аппарата поглощения использовали автоклав с перемешивающим устройством, в примере 7* - автоклав без перемешивающего устройства, в примере 3 - колонну с витанием частиц, в примере 4 - рукавный фильтр с витанием частиц, в примере 5 - атоклав с перемешивающими телами (шары), в примере 10 - колбу с мешалкой и рубашкой (реактор).
Источники информации
1. J. Szejtly, Akademiai Kiado, Cyclodextrins and their inclusion complexes, Budapest, 1982.
2. EP 1787513.
3. Патент на изобретение РФ №2525722.
4. Патент на изобретение РФ RU 2325810.
5. Патент на изобретение РФ RU 2339649, МКП С08В 37/16.
6. Патент на изобретение РФ 2362785, МКП С08В 37/16.
7. Патент US 6953540.
8. А.с. СССР 1357410, МКП С08В 37/16.
9. Автореферат кандидатской диссертации Гиатулина А.К. «Твердофазное замещение "гостя" в безводных клатратах бета-циклодекстрина». Казань, 2014 г. (прототип).
10. Synthesis of 1-Methylcyclopropene" F. Fisher, D.E. Applequist, Noyes Chemical Laboratory. University of Illinois Urbana, Illinois 61803, February 24, 1965.
Claims (2)
1. Способ получения клатратных комплексов летучих веществ с циклодекстринами взимодействием газообразного летучего вещества с циклодекстринами, сопровождающийся замещением вещества, связанного с исходным циклодекстрином, отличающийся тем, что циклодекстрины в виде исходного товарного продукта без предварительной обработки подвергают взаимодействию с летучими веществами, выбранными из группы: этилен, 1-метилциклопропен, пропан, бензол, бутановая фракция, содержащая метан, этан, пропан, н-бутан и изобутан, процесс ведут под внешним избыточным давлением 0,05 - 10 атм и температуре 20-100 град. С в течение 0,5-10 часов в замкнутом аппарате, который сопровождается циркуляцией через циклодекстрин газовой фазы, представляющей собой летучее вещество, с кратностью газообмена 1-20 литров газовой фазы при н.у. на каждые 100 грамм циклодекстрина в минуту, причем замещающимся веществом в процессе получения комплекса включения является кристаллизационная вода, связанная с исходным циклодекстрином, и циркулируемая газовая фаза постоянно проходит через внешнее устройство с осушающим реагентом, выбранным из группы: хлористый кальций, сульфат натрия, твердая натриевая или калиевая щелочи, окись кальция, цеолиты или любые их смеси.
2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что циклодекстрин в процессе поглощения газовой фазы постоянно перемешивают.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2019107524A RU2741848C1 (ru) | 2019-03-16 | 2019-03-16 | Способ получения клатратных комплексов летучих веществ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2019107524A RU2741848C1 (ru) | 2019-03-16 | 2019-03-16 | Способ получения клатратных комплексов летучих веществ |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2741848C1 true RU2741848C1 (ru) | 2021-01-29 |
Family
ID=74554872
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2019107524A RU2741848C1 (ru) | 2019-03-16 | 2019-03-16 | Способ получения клатратных комплексов летучих веществ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2741848C1 (ru) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN115254058A (zh) * | 2022-08-02 | 2022-11-01 | 郑州郑氏化工产品有限公司 | 一种1-甲基环丙烯包结物的制备方法 |
Citations (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SU1357410A1 (ru) * | 1985-01-24 | 1987-12-07 | Предприятие П/Я Р-6710 | Способ получени соединений включени @ -циклодекстрина и инертных газов |
| US4886788A (en) * | 1986-03-07 | 1989-12-12 | Schering Aktiengesellschaft | Cyclodextrin clathrates of carbacyclin derivatives and their use as medicinal agents |
| CN1586508A (zh) * | 2004-07-15 | 2005-03-02 | 华东理工大学 | 川芎挥发油β－环糊精包合物胶体磨制备方法 |
| CN1947716A (zh) * | 2005-10-14 | 2007-04-18 | 车瓯 | α－硫辛酸－环糊精衍生物包合物及其制备方法 |
| RU2362785C2 (ru) * | 2004-09-27 | 2009-07-27 | Карджилл, Инкорпорейтед | Комплексы с включением циклодекстрина и способы их получения |
| RU2417103C2 (ru) * | 2005-10-26 | 2011-04-27 | Сайдекс Фармасьютикалз, Инк. | Композиции простого сульфоалкилового эфира циклодекстрина и способы их получения |
| RU2448120C1 (ru) * | 2010-11-01 | 2012-04-20 | Общество С Ограниченной Ответственностью "Научно-Исследовательская Компания "Медбиофарм" | Клатратные комплексы бета-циклодекстрина с 1-{[6-бром-1-метил-5-метокси-2-фенилтиометил-1-н-индол-3-ил]карбонил}-4-бензилпиперазином, обладающие противовирусной активностью, их получение и применение |
-
2019
- 2019-03-16 RU RU2019107524A patent/RU2741848C1/ru not_active IP Right Cessation
Patent Citations (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SU1357410A1 (ru) * | 1985-01-24 | 1987-12-07 | Предприятие П/Я Р-6710 | Способ получени соединений включени @ -циклодекстрина и инертных газов |
| US4886788A (en) * | 1986-03-07 | 1989-12-12 | Schering Aktiengesellschaft | Cyclodextrin clathrates of carbacyclin derivatives and their use as medicinal agents |
| CN1586508A (zh) * | 2004-07-15 | 2005-03-02 | 华东理工大学 | 川芎挥发油β－环糊精包合物胶体磨制备方法 |
| RU2362785C2 (ru) * | 2004-09-27 | 2009-07-27 | Карджилл, Инкорпорейтед | Комплексы с включением циклодекстрина и способы их получения |
| CN1947716A (zh) * | 2005-10-14 | 2007-04-18 | 车瓯 | α－硫辛酸－环糊精衍生物包合物及其制备方法 |
| RU2417103C2 (ru) * | 2005-10-26 | 2011-04-27 | Сайдекс Фармасьютикалз, Инк. | Композиции простого сульфоалкилового эфира циклодекстрина и способы их получения |
| RU2448120C1 (ru) * | 2010-11-01 | 2012-04-20 | Общество С Ограниченной Ответственностью "Научно-Исследовательская Компания "Медбиофарм" | Клатратные комплексы бета-циклодекстрина с 1-{[6-бром-1-метил-5-метокси-2-фенилтиометил-1-н-индол-3-ил]карбонил}-4-бензилпиперазином, обладающие противовирусной активностью, их получение и применение |
Non-Patent Citations (2)
| Title |
|---|
| A.K. GATIATULIN "Solid-phase substitution of the" guest "in anhydrous beta-cyclodextrin clathrates", Dissertation for the degree of candidate of chemical sciences, Kazan, 2014, 141 p. - p. 46-47. * |
| А.К. ГАТИАТУЛИН "Твердофазное замещение "гостя" в безводных клатратах бета-циклодекстрина", Диссертация на соискание ученой степени кандидата химических наук, Казань, 2014 г, 141 с. - с.46-47. * |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN115254058A (zh) * | 2022-08-02 | 2022-11-01 | 郑州郑氏化工产品有限公司 | 一种1-甲基环丙烯包结物的制备方法 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP6956767B2 (ja) | シクロデキストリン誘導体のための製造方法 | |
| Řezanka | Synthesis of substituted cyclodextrins | |
| Zhang et al. | Biocompatible cyclodextrin-based metal–organic frameworks for long-term sustained release of fragrances | |
| Forgan et al. | Nanoporous carbohydrate metal–organic frameworks | |
| JPH10511997A (ja) | 新規シクロデキストリン−誘導体およびその製造法 | |
| NO843773L (no) | Fremgangsmaate for fremstilling av en inneslutningsforbindelse av 2-nitroksymetyl-6-klorpyridin | |
| AU2014265275A1 (en) | Composite materials containing structural polysaccharides and macrocyclic compounds formed from ionic liquid compositions | |
| Hu et al. | Enhanced catalytic activity of a hierarchical porous metal–organic framework CuBTC | |
| Utzeri et al. | Amine-β-cyclodextrin-based nanosponges. The role of cyclodextrin amphiphilicity in the imidacloprid uptake | |
| EP0524969B1 (de) | Cyclodextrin-polymerisate und verfahren zu deren herstellung | |
| RU2741848C1 (ru) | Способ получения клатратных комплексов летучих веществ | |
| Chaubet et al. | Synthesis and structure—anticoagulant property relationships of functionalized dextrans: CMDBS | |
| CN114667155A (zh) | 一种选择性回收疏水性化合物的方法 | |
| RU2544395C1 (ru) | Способ получения препарата для обработки плодоовощной продукции | |
| Kubik et al. | Characterization and chemical modification of amylose complexes | |
| CN103830744A (zh) | 一种缓释型鞣花酸-环糊精复合物及其制备方法 | |
| Liu et al. | Study on the synthesis and drug-loading optimization of beta-cyclodextrin polymer microspheres containing ornidazole | |
| CN103864940A (zh) | 一种选择性氧化纤维素的方法 | |
| Filippov et al. | Modified hydroxyethyl starch protects cells from oxidative damage | |
| US7396923B2 (en) | Method for the sulfonation of compounds comprising free hydroxyl (OH) groups or primary or secondary amines | |
| US7939633B2 (en) | Decolorization/deodorization of corn zein products | |
| JP2004516344A (ja) | シクロデキストリン複合体の作成 | |
| RU2531611C2 (ru) | Способ получения препарата для обработки плодоовощной продукции | |
| JPH04505913A (ja) | スクラルフェートおよびａａｉ―１０００１の製造方法 | |
| JPH0366665A (ja) | 包接化合物 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20210317 |