Получение и применение янтарной кислоты в промышленности и сельском хозяйстве. Почему натуральная янтарная кислота дороже синтетической Нахождение в природе

География

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

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

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

Использование янтарной кислоты

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

Применение в медицинских целях

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

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

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

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

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

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

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

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

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

Получение янтарной кислоты

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

Вконтакте

Изобретение относится к усовершенствованному способу получения синтетической янтарной кислоты, близкой по биологической активности к янтарной кислоте, полученной пиролизом янтаря, использующейся в качестве лекарства или биологически активной добавки к пище. Способ осуществляют гидрированием малеинового ангидрида, малеиновой или фумаровой кислоты в водной среде в присутствии палладий-железного катализатора, представляющего собой комплексные соединения палладия и водорастворимые соединения железа, нанесенные адсорбцией на углеродный носитель, причем процесс проводят в присутствии палладий-железного катализатора, полученного при использовании в качестве комплексных соединений палладия комплексных солей палладия и янтарной, малеиновой или фумаровой кислоты и адсорбцией их на углеродном носителе в момент образования. Полученная янтарная кислота обладает сходными с “природной” кислотой биологическими свойствами: диуретическим, кардиотоническим, антиаритмическим, антигипоксическим и адаптогенным. 1 з.п. ф-лы, 3 табл., 6 ил.

Изобретение относится к способу получения биологически активной янтарной кислоты (ЯК) гидрированием малеинового ангидрида (МА), малеиновой или фумаровой кислот (МК или ФК) в водной среде в присутствии гетерогенных катализаторов.

Янтарная кислота является естественным метаболитом живых организмов, в т.ч. человека. Это одна из кислот, участвующих в цикле Креббса, обеспечивающем энергетический обмен на клеточном уровне.

Лечебные свойства ЯК известны давно, ее применение дает положительный эффект при лечении многих заболеваний, в т.ч. острых респираторных, нервных, сердечных и т.д. ЯК защищает от действия радиоактивного излучения, способствует выведению токсинов из организма, снижает влечение к алкоголю и т.д.

Однако, как показали исследования, образцы “природной” (полученной из янтаря) и синтезированной различными методами ЯК не идентичны по биологической активности [Е.И. Маевский, М.Н. Кондрашова, М.Л. Учитель и др. Биологическая активность янтарной кислоты, "Medicina Altera", декабрь 2001 г., с.11].

Известны способы получения ЯК и ее солей гидрированием МА, МК и ФК в присутствии традиционных катализаторов гидрирования на основе металлов VIII группы Периодической системы (Ni, Ru, Rh, Pd, Pt) в виде черни, оксида, в скелетной форме и нанесенных на подложки [Патент США 2198153; Патент ФРГ 1259869; Заявка Японии 69-29246; Заявка Японии 61-204149].

Наиболее эффективным способом получения ЯК высокой степени чистоты является Патент РФ 2129540, опубл. 07.24.99 (заявл. 01.04.97), который и был выбран в качестве ближайшего аналога.

Согласно этому способу ЯК или ее соли получают гидрированием МА или МК (ФК) или соответствующих солей МК в воде в присутствии гетерогенного катализатора. Этот катализатор содержит комплексные водорастворимые соединения палладия и железа при массовом соотношении палладий:железо (в пересчете на металл), равном от 1:0,1 до 1:6, нанесенные из предварительно приготовленных растворов на углеродный носитель, причем в качестве комплексного соединения палладия используют полихлоргидроксокомплексы палладия.

Производительность процесса синтеза янтарной кислоты, то есть съем целевого продукта с единицы массы палладия в единицу времени, составляет 308-546 г ЯК/г Pd мин, расход палладия - 2,9 10 -5 -0,5 10 -5 г Pd/г ЯК.

Единственным недостатком известного способа с использованием высокоактивного катализатора является отличие биологической активности получаемой в результате гидрирования высокочистой ЯК от биологической активности "природной" ЯК, полученной пиролизом янтарной крошки.

Технической задачей предлагаемого изобретения является устранение этого недостатка и получение янтарной кислоты, биологическая активность которой соответствует биологической активности "природной" янтарной кислоты.

Указанный технический результат достигается тем, что в способе получения ЯК гидрированием МА, МК или ФК в водной среде в присутствии палладий-железного катализатора, представляющего собой комплексные соединения палладия и водорастворимые соединения железа, нанесенные адсорбцией на углеродный носитель, процесс проводят в присутствии палладий-железного катализатора, полученного при использовании в качестве комплексных соединений палладия комплексных солей палладия и ЯК, МК или ФК и адсорбцией их на углеродном носителе в момент образования. Содержание железа в катализаторе в пересчете на металл составляет от 0,08 до 0,30 мас.%, палладия - от 0,075 до 0,200 мас.% при массовом соотношении железо:палладий от 1,00:0,25 до 1,00:2,50.

Предпочтительное содержание железа в катализаторе составляет от 0,15 до 0,25 мас.%, а палладия - от 0,09 до 0,11 мас.%. Предпочтительное массовое соотношение железо:палладий от 1,00:0,36 до 1,00:0,73.

В качестве подложки используются любые углеродные носители (активные угли ОУ-Б, ОУ-А, КАД-молотый и "Сибунит" и др.).

Порядок нанесения активных компонентов может быть любым.

ЯК, полученная гидрированием МА, МК или ФК по предлагаемому способу, сравнима по биологической активности с “природной”.

При этом использование предлагаемых катализаторов не приводит к снижению производительности процесса по сравнению с ближайшим аналогом, съем целевого продукта, отнесенный к единице массы используемого драгметалла, составляет 445-1104 г ЯК/ г Pd мин (т.е. не меньше, а иногда и больше по сравнению с ближайшим аналогом).

Процесс получения биологически активной ЯК не становится более дорогим, расход Pd на 1 г ЯК не увеличивается по сравнению со способом по ближайшему аналогу и составляет 2 10 -5 -0,21 10 -5 г.

Не усложняется и технология приготовления катализатора.

Использование катализаторов, имеющих более низкое содержание металла, приводит к снижению активности катализатора и производительности процесса по сравнению с ближайшим аналогом, более высокое - еще и к увеличению расхода палладия на единицу производимой ЯК, т.е. ее удорожанию, но не снижает биологической активности ЯК.

Синтез активной фазы катализаторов можно описать следующим рядом последовательных превращений:

где L - Mal 2- или Suc 2- (Mal 2- - анион МК или ФК, Suc 2- - анион ЯК).

Синтез комплексных соединений палладия и железа ведется в водной среде в присутствии суспендированного носителя, при этом происходит адсорбция комплексов на поверхности носителя.

Методика приготовления катализатора включает суспендирование носителя в водной щелочной среде, нанесение палладия в виде хелатных комплексов с малеиновой, фумаровой или янтарной кислотой (или малеатами, фумаратами, сукцинатами) из водного раствора в момент их образования и нанесение модифицирующего соединения железа.

В качестве подложки предпочтительно использование мелкодисперсных ( 400 мкм) активных углей различных марок (ОУ-А, ОУ-Б, КАД-молотый и др), углеродных носителей "Сибунит", АЦБ-0 и т.д., в качестве водорастворимых соединений железа - хлоридов, сульфатов, ацетатов железа (II, III) и других соединений, в т.ч. комплексов.

Порядок загрузки компонентов в процессе синтеза катализаторов может варьироваться, что отражено в приведенных ниже примерах синтеза катализатора (А).

А. Приготовление катализаторов

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

Пример 1А. Приготовление образца катализатора с расчетным содержанием палладия 0,1 мас.% и железа 0,2 мас.% (в сухом катализаторе) на установке (I).

Предварительно готовят исходные растворы:

(а) 0,25 N водный раствор КОН;

(б) ~0,0001 N водный раствор FeSO 4 7Н 2 О;

(в) 0,05 N водный раствор янтарной кислоты;

(г) раствор 0,0511 г хлорида палладия (содержание палладия 59 мас.%) в 1,5 см 3 горячей (65-70 С) воды, подкисленной 0,0038 см 3 концентрированной соляной кислоты в присутствии 0,0336 г хлорида натрия, затем частично гидролизованный добавлением 1,1 см 3 0,25 N раствора КОН.

В круглодонную колбу емкостью 1,0 дм 3 загружают 300 см 3 дистиллированной воды, затем включают мешалку и загружают 30 г (в расчете на сухой) угля КАД-молотого, суспензию перемешивают в течение 2 минут, затем нагревают до ~50 С.

К суспензии угля (исходный рН 5-6) последовательно дозируют ~60 см 3 раствора (а) до рН ~9, раствор (г), 14 см 3 раствора (б) и затем 30 см 3 раствора (в).

Проверяют рН суспензии и доводят добавлением раствора (а) до значения 9-9,5, проводят получасовую выдержку при постоянном перемешивании и температуре 50±2 С, после чего суспензию охлаждают до 30-40 С и фильтруют. Осадок катализатора на фильтре отмывают дистиллированной водой до отсутствия Сl - и нейтрального рН, сушат под вакуумом до остаточной влажности 30-40 мас.%.

По данным атомно-абсорбционного спектрофотометрического анализа (ААС) массовая доля палладия в катализаторе составляет 0,09%, массовая доля железа - 0,25% (в расчете на сухой продукт).

Пример 2А. Приготовление катализатора с расчетным содержанием палладия 0,1% и железа 0,1% (в расчете на массу сухого носителя - угля ОУ-Б) на установке (II), включающей четыре емкости с мешалками для приготовления исходных растворов, реактор синтеза и мешочный фильтр.

Раствор (1 N) гидроокиси натрия готовят в емкости V=5 дм 3 , загружая 3,25 дм 3 дистиллированной воды и 135,5 г гидроокиси натрия (содержание основного вещества 99,0%).

Хлорид железа (FеСl 3 6Н 2 О) в количестве 18,4 г растворяют при перемешивании в 0,9 дм 3 дистиллированной воды в емкости V=2 дм 3 .

В емкости (V=0,5 дм 3) с регулируемым обогревом, снабженной мешалкой и обратным холодильником, готовят раствор комплексной соли палладия (хлоридный комплекс палладия), последовательно, при постоянном перемешивании загружая: 0,2 дм 3 дистиллированной воды; 0,5 см 3 концентрированной соляной кислоты; 2,2 г хлорида натрия и (порциями) 6,78 г хлорида палладия (содержание Pd - 59 мас.%). Реакционную массу нагревают до 60-70 С и перемешивают до получения раствора хлоридного комплекса палладия, который затем после охлаждения до 30-40 С гидролизуют, медленно дозируя в раствор ~55 мл 1 N раствора гидроокиси натрия с последующей двухчасовой выдержкой.

В реактор синтеза загружают 40 дм 3 воды, 37,0 г малеинового ангидрида или 43,8 г малеиновой кислоты при включенной мешалке и затем 4 кг угля ОУ-Б (в расчете на сухой), подают в рубашку реактора пар и нагревают реакционную массу до 50±2 С. В подогретую суспензию дозируют раствор гидроокиси натрия до рН 9, затем (медленно) раствор комплекса палладия и ~0,9 дм 3 раствора хлорида железа, поддерживая рН суспензии на уровне 9-9,5. По окончании дозировки всех компонентов проводят выдержку в течение 0,5 часа и охлаждают суспензию до 30-40 С, после чего азотом (0,2-0,3 МПа) передавливают через мешочный фильтр, где катализатор отделяется от фильтрата, направляемого в сборник.

Катализатор на фильтре промывают порционно 120 дм 3 воды, промывную воду также направляют в сборник.

Промытый катализатор сушат на фильтре азотом до остаточной влажности ~55% и выгружают катализатор в виде влажной пасты в количестве ~3,8 кг (в пересчете на сухой).

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

Пример 3А. На лабораторной установке (I) готовят катализатор с расчетным содержанием палладия и железа по 0,2 мас.% (в сухом катализаторе).

Предварительно готовят исходные растворы (в расчете на 10 г сухого угля ОУ-Б):

(а) 0,5 н раствор NH 4 ОН - 10 см 3 ;

(б) 0,084 г Fе(С 2 Н 3 O 2) 3 4Н 2 О растворяют в 5 см 3 дистиллированной воды;

(в) 0,0338 г хлорида палладия (59,5% Pd) растворяют при температуре 65-70 С и постоянном перемешивании в присутствии 0,0112 г хлорида натрия в 1,0 см 3 воды, подкисленной 0,0025 см 3 концентрированной соляной кислоты. Раствор охлаждают до 30-40 С и частично гидролизуют образовавшийся хлоридный комплекс палладия, медленно, по каплям, добавляя 0,28 см 3 раствора щелочи, после чего раствор комплекса выдерживают в течение 2 ч при комнатной температуре;

(с) 0,11 г МК растворяют в 10 см 3 Н 2 О.

В круглодонную колбу емкостью 0,5 дм 3 загружают 100 см 3 дистиллированной воды и (при включенной мешалке) 10 г активного угля ОУ-Б (в пересчете на сухой). Суспензию при перемешивании нагревают до 60±2 С. Дозируя 0,5 N раствор NH 4 OH, доводят рН суспензии до ~9, после чего к суспензии одновременно дозируют раствор хлоридного комплекса палладия (в) и раствор (с), выдерживают суспензию при температуре 50-60 С и перемешивании в течение 0,5 часа. После выдержки к суспензии дозируют раствор (б), поддерживая рН суспензии на уровне 9-9,5 добавлением раствора гидроокиси аммония. После окончания дозировки компонентов проводят в течение часа выдержку при температуре 55-60 С и постоянном перемешивании, затем суспензию охлаждают до 30-40 С и отделяют полученный катализатор от жидкой фазы вакуумной фильтрацией. Осадок на фильтре промывают дистиллированной водой до нейтральной среды и отсутствия ионов Сl в промывной воде, сушат под вакуумом до остаточной влажности 20-30 мас.%, выгружают и анализируют.

Полученный катализатор по данным ААС содержит 0,18% палладия и 0,25% железа (в расчете на массу сухого продукта).

Пример 4А. Катализатор с массовой долей палладия 0,2% и железа 0,1% (в расчете на сухой продукт) готовят на установке (I).

В колбу загружают 100 см 3 дистиллированной воды, затем при включенной мешалке 10 г (в расчете на сухой) активного угля ОУ-А. Суспензию нагревают до 45-50 С и доводят рН до ~9 добавлением 0,25 N раствора NaOH (~12 см 3).

К подогретой суспензии при перемешивании медленно дозируют заранее приготовленный (см. пример 3А) раствор хлоридного комплекса палладия, затем раствор 0,026 г смешанной натрий-кальциевой соли янтарной кислоты в 1,0 см 3 воды. Суспензию выдерживают при перемешивании около часа, затем дозируют раствор 0,092 г хлорида железа в 4,6 см 3 дистиллированной воды при рН суспензии 9-9,5. После получасовой выдержки суспензию охлаждают, фильтруют и промывают осадок на фильтре (см. пример 3А).

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

Пример 5А. Катализатор с содержанием палладия и железа по 0,1 мас.% (в расчете на сухой) готовят на установке (I) аналогично примеру 3А со следующими изменениями: в данном примере используют углеродный носитель "Сибунит" и вместо раствора малеиновой кислоты раствор малеата натрия (Na 2 C 4 H 2 O 4) в мольном соотношении Рd 2+ : Nа 2 С 4 Н 2 O 4 1:1.

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

Пример 6А. Установка (I), синтез катализатора с расчетным содержанием палладия 0,1 маc.% и железа 0,2 маc.% выполняют по примеру 2А, однако в суспензию угля (КАД-молотый) в щелочной водной среде вводят фумаровую кислоту в мольном соотношении к палладию 3:1.

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

Пример 7А. По примеру 4А на установке (I) готовят катализатор с расчетным содержанием палладия и железа по 0,2 маc.%.

Отличие заключается в том, что для введения сукцинатного лиганда в Pd комплекс используют динатриевую соль янтарной кислоты.

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

Пример 8А. По примеру 1А готовят катализатор с расчетным содержанием палладия и железа по 0,1 мас.%, используя в качестве носителя продукт переработки целлолигнина - АЦБ-О и вместо янтарной кислоты - малеиновый ангидрид в мольном соотношении к палладию 10:1.

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

Пример 9А. Синтез катализатора с расчетным содержанием палладия 0,2 мас.% и железа 0,1 мас.% (в сухом катализаторе) осуществляют на установке (I).

В этом примере исходные компоненты для синтеза активной фазы катализатора (сукцинатного комплекса палладия) - хлоридный комплекс палладия и избыток от расчетного количества сукцината аммония смешиваются предварительно, затем дозируются в суспензию угля. В процессе их смешения реакция образования активной фазы катализатора (сукцинатного комплекса палладия) только начинается и завершается уже в присутствии носителя. Однако, как следует из таблицы 1, полученный в результате катализатор продемонстрировал пониженную (по сравнению с другими образцами) активность в гидрировании (см. таблицу 1, номер опыта гидрирования 4Б). Т.е., хотя биологическая активности ЯК, полученная на этом катализаторе, сравнима с остальными образцами ЯК, такой вариант дозировки не является оптимальным.

Предварительно готовят исходные растворы (в расчете на 10 г сухого угля ОУ-А):

(а) 0,18 г гидроокиси натрия растворяют в 4,3 см 3 дистиллированной воды;

(б) 0,092 г хлорида железа (FeCl 3 6Н 2 О) растворяют в 4,6 см 3 дистиллированной воды;

(в) 0,0338 г хлорида палладия (59,5% Pd) растворяют при температуре 65-75 С и постоянном перемешивании в присутствии 0,0112 г хлорида натрия в 1,0 см 3 воды, подкисленной 0,0025 см 3 концентрированной соляной кислоты. Раствор охлаждают до 30-40 С и частично гидролизуют образовавшийся хлоридный комплекс палладия, медленно, по каплям, добавляя 0,28 см 3 раствора щелочи, после чего раствор комплекса выдерживают в течение 2 часов при комнатной температуре. По окончании выдержки в полученный раствор дозируют при перемешивании водный раствор 0,0347 г сукцината аммония в 0,5 см 3 воды. После окончания дозировки - выдержка в течение 5-10 мин.

В круглодонной колбе емкостью 0,5 дм 3 в течение 2-5 мин суспендируют 10 г угля ОУ-А в 100 см 3 дистиллированной воды, затем суспензию нагревают до 40±2 С. Раствором (а) доводят рН суспензии до ~9 (~3 см 3), затем дозируют раствор (в) и выдерживают суспензию при той же температуре и перемешивании в течение 0,5 часа. После окончания выдержки к суспензии дозируют раствор (б), поддерживая рН на уровне 9,0-9,5 добавлением раствора (а). После окончания дозировки раствора (б) проводят при постоянном перемешивании выдержку в течение 0,5 часа при температуре ~50 С, затем суспензию охлаждают до 30-40 С и отделяют полученный катализатор от жидкой фазы вакуумной фильтрацией. Осадок на фильтре промывают дистиллированной водой до нейтральной среды и отсутствия ионов Сl - в промывной воде, сушат под вакуумом до остаточной влажности 20-30 мас.%, выгружают и анализируют.

По данным атомно-абсорбционного спектрофотометрического анализа (ААС) готовый катализатор содержит 0,20% палладия и 0,08% железа (в расчете на массу сухого катализатора).

Предлагаемые катализаторы используют в процессе получения янтарной кислоты гидрированием малеинового ангидрида, малеиновой или фумаровой кислоты в водной среде в широких интервалах температуры и давления водорода; указанные параметры влияют на скорость гидрирования, и, соответственно, определяют активность катализатора, что проиллюстрировано в приведенных ниже примерах синтеза янтарной кислоты (Б).

Б. Синтез янтарной кислоты

Синтез янтарной кислоты ведут на трех разномасштабных установках:

I - лабораторная кинетическая установка гидрирования при постоянных температуре и давлении с емкостью реактора 0,1 дм 3 ,

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

III - опытная установка периодического действия, включающая суспензатор и реактор гидрирования емкостью 100 дм 3 каждый, обогреваемый друк-фильтр для отделения катализатора, кристаллизатор и нутч-фильтр для отделения продукта.

При выделении янтарной кислоты из раствора (после отделения катализатора) применяют охлаждение, вымораживание или упарку катализата.

В таблице 1 приведены примеры получения янтарной кислоты гидрированием малеинового ангидрида (МА), малеиновой кислоты (МК), фумаровой кислоты (ФК) по предлагаемому способу. Таблица содержит условия гидрирования [температура (Т, С), избыточное давление водорода (Р (изб), МПа)], используемые катализаторы загрузки, число циклов, в которых катализатор сохраняет высокую активность. Результаты гидрирования включают такие показатели, как активность (А) катализатора (см 3 Н 2 /мин г Pd), его производительность (г янтарной кислоты/г Pd мин) и норма расхода палладия (г Рd/г янтарной кислоты), рассчитанные после его однократного или многократного использования. Кроме того, в таблице приведен пример получения янтарной кислоты с использованием катализатора, предлагаемого ближайшим аналогом.

Образцы ЯК сравнивали по химическому составу (в том числе на наличие тяжелых металлов), микробиологической обсемененности и физическим свойствам. Все они полностью соответствовали ГОСТ 6341 "Кислота янтарная" (хч) и требованиям, предъявляемым к пищевой янтарной кислоте (код Е-363, СанПиН 2.3.2.1078-01).

Помимо этого оценивали спектральные характеристики по методу, предложенному П.П. Гаряевым и Г.Г. Тертышным (П.П. Гаряев. Волновой генетический код, М., ЭПУ РАН, 1997 г.). Все образцы ЯК, полученные по предложенному способу (таблица 1), обладают одинаковыми автокорреляционными функциями, описанными ниже, поэтому далее синтезированные образцы сведены к описанию образца 6 (таблица 2). Суть бимодальной радиоволновой спектроскопии заключается в обработке кристаллов или ненасыщенных водных растворов красным бимодальным лазером в течение 4 секунд с одновременным снятием радиоволновых характеристик возникающего в результате излучения с последующей их обработкой.

За появление множественности наложенных друг на друга автокорреляционных функций у образцов, полученных по предложенному способу, и у "природного" образца отвечает, по-видимому, псевдополимеризованная ЯК.

На фиг.4 представлены автокорреляционные функции образца, полученного пиролизом янтарной крошки. Как видно из фигуры, одновременно присутствуют четыре автокорреляционные функции, наложенные друг на друга, четвертая из которых соответствует псевдополимеру. На фиг.6 представлены функции образца, полученного по предлагаемому способу. По неизвестной нам причине он имеет амплитудные смещения по отношению к образцу, полученному пиролизом, но также имеет наложение всех четырех функций, совпадающих с фиг.4 по параметру полупериода. В отличие от пиролизного образца, образец 6 имеет целый пакет слабовыраженных дополнительных функций, что, по-видимому, связано с разной степенью полимеризации псевдополимера ЯК (фиг.6). В отличие от этих образцов, образец, полученный по известному способу (ближайший аналог), и остальные образцы обладают моноавтокорреляционной функцией (фиг.1, 2, 3, 5).

Проведено сравнение (таблица 2) биологической активности образцов ЯК, синтезированных по предлагаемому способу и образцов ЯК промышленного производства, полученных другими методами.

Биологическую активность образцов ЯК исследовали на двух группах:

Антигипоксические и адаптогенные свойства на группе из 16 курсантов-добровольцев;

Кардиотонические и антиаритмические свойства на группе из 11 пожилых людей, перенесших по крайней мере один инфаркт.

С каждым добровольцем из обеих групп подписывалось информированное соглашение о проведении исследования по форме Этического Комитета МЗ РФ. Биологическая активность образцов, полученных по предлагаемому способу (таблица 1), достоверно не различается, поэтому все они сведены к усредненному образцу 6 (таблица 2).

Антигипоксические и адаптогенные свойства образцов ЯК исследовали в условиях гипоксической гипоксии и скорости выхода из нее. Группе добровольцев - курсантов военного училища за 10 минут до начала испытания давали по 100 мг ЯК или по 100 мг мела в порошке. Порошок запивали водой. Образцы были зашифрованы номерами, в том числе мел - плацебо.

Затем курсантов подвергали моделированному подъему в барокамере вплоть до потери сознания. Этот момент фиксировался как достигнутая высота. Затем курсантов "опускали на землю" и давали им тот же порошок, что и до барокамеры. Через 10 минут они проходили тест на точность попадания тонким щупом в отверстия карты. Попадание фиксировалось замыканием контактов, расположенных в отверстиях карты. Получили следующие результаты:

высота подъема с приемом мела 5900 м

высота подъема с образцами 1, 2, 3 (см. №№ п/п таблицы 1) 5950 м

высота подъема с образцом 5 - 6000 м

высота подъема с образцом 4 - 6150 м

высота подъема с образцом 6 - 6270 м.

Скорость прохождения карты выглядит следующим образом:

при плацебо - 16 секунд

при образцах 1 и 2 - 14 секунд

при образцах 3 и 5 - 13 секунд

при образце 4 - 11 секунд

при образце 6 - 10 секунд.

Кардиотоническое и антиаритмические свойства образцов ЯК исследовали в период 1998-2001 годы на группе пожилых людей из 7 мужчин и 4 женщин, каждый из которых перенес по крайней мере один инфаркт и обладает в силу этого обостренной чувствительностью. Каждый из добровольцев на протяжении этих лет вел дневник, куда заносил субъективные ощущения в балльной системе. При этом добровольцы периодически получали не только ЯК, полученную по предлагаемому способу, но и другие образцы ЯК (без плацебо). Доза однократного приема составила 100 мг ЯК. Оценка производилась по следующей балльной системе:

Диуретическая активность:

отсутствие - 0

слабая активность - 1

сильная активность - 2.

Кардиотоническая активность:

отсутствие - 0

слабая активность - 1

средняя активность - 2

сильная активность - 3.

Антиаритмическая активность:

отсутствие - 0

слабая активность - 1

средняя активность - 2

сильная активность - 3.

Время снятия симптомов приступа:

более 20 мин - 0

15-20 мин - 1

10-15 мин - 2

менее 10 мин - 3.

Результаты представлены в таблице 3.

Как видно из таблицы 3 и описания эксперимента на гипоксическую гипоксию, биологическая активность образцов 4 и 6 максимальна, в то время как активность образцов 1, 2 и 3 только диуретическая. При этом полученная по предлагаемому способу ЯК (образец 6) достоверно превосходит по своим свойствам "природную" ЯК, полученную пиролизом из янтарной крошки (образец 4), и обладает повышенными кардиотоническими, антиаритмическими, адаптогенными и антигипоксическими свойствами.

ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ

1. Способ получения янтарной кислоты гидрированием малеинового ангидрида, малеиновой или фумаровой кислоты в водной среде в присутствии палладий-железного катализатора, представляющего собой комплексные соединения палладия и водорастворимые соединения железа, нанесенные адсорбцией на углеродный носитель, отличающийся тем, что процесс проводят в присутствии палладий-железного катализатора, полученного при использовании в качестве комплексных соединений палладия комплексных соединений палладия и янтарной, малеиновой или фумаровой кислоты и адсорбцией их на углеродном носителе в момент образования.

2. Способ по п.1, отличающийся тем, что содержание железа в катализаторе в пересчете на металл составляет 0,08-0,30 маc.%, палладия 0,075-0,200 маc.% и массовом соотношении железо: палладий 1,00:0,25-1,00:2,50.

О чем умалчивают врачи. Янтарная кислота -

http://rapicenter.on.ufanet.ru

Янтарную кислоту знает весь мир и уже давно использует ее уникальные свойства.

Пищевая Янтарная кислота, произведенная в России, по чистоте превосходит все мировые аналоги. Полностью соответствует Янтарной кислоте, вырабатываемой в организме человека.

Янтарная кислота - естественный регулятор состояния Вашего организма. Ваш организм нуждается в ней при больших физических, эмоционально - психологических, умственных нагрузках, болезнях. Она незаменима для спортсменов, шахтеров, летчиков, моряков, машинистов, водителей, артистов и тех, кто просто хочет чувствовать себя здоровым, бодрым и энергичным.

Обычного содержания Янтарной кислоты в Вашем организме недостаточно.

В районах радиационного, химического и иного загрязнения, экологических катастроф дополнительное потребление Янтарной кислоты просто необходимо. Янтарная кислота поможет Вашему организму противостоять неблагоприятным воздействиям.

ЯК - препарат, обладающий уникальными свойствами регуляции физиологического состояния организма .

Решением Государственного Комитета по санитарно - эпидемиологическому надзору Российской Федерации М 1- П /11-132 от 8 февраля 1994 года препарат разрешен для использования в пищевой промышленности.

ЯК - естественный продукт, она вырабатывается в клетках животных и растений, образуется в результате жизнедеятельности микроорганизмов, является участником обмена веществ.

ЯК содержится во многих пищевых продуктах. Особенно много ее в кисломолочных изделиях, выдержанных винах, сырах, черном хлебе, пиве, глубоководных морских моллюсках, некоторых фруктах и ягодах.

Влияние ЯК на организм человека, животных и растений основательно и хорошо исследовано

Действие вещества не связано с истощающим - " подстегиванием " каких - либо процессов, а наоборот, обеспечивает нормализацию работы одной из наиболее важных систем - системы энергопродукции организма.

ЯК давно известна в медицине. Указание на ее лечебное применение обнаружено в фармацевтическом руководстве Г. Тагера (1889 г.), согласно которому продукты из янтаря, содержащие свободную ЯК, издавна применялись с медицинской целью.

Лечебное действие

Достаточно подробно лечебное действие ЯК описано в сборнике " Терапевтическое действие янтарной кислоты под редакцией профессора М. Н. Кондрашовой, 1976 г. Пущино, объединяющем работы ведущих специалистов - медиков, биохимиков, фармакологов, физиологов, клиницистов.

Oсобенно эффективное применение

Применение ЯК при повышенной физической, психологической нагрузке, после тяжелых истощающих заболеваний. ЯК предупреждает ишемическое повреждение органов, способствует восстановлению их работоспособности после перенесенной ишемии, при развитии склеротических изменений соcудов, почечных, легочных и других заболеваниях. ЯК снижает вероятность гипоксического и вирусного повреждения развивающегося организма ребенка при сопутствующих беременности патологических состояниях. Препарат снижает или устраняет действие на организм широкого круга токсических веществ

ЯК оказывает эффективное воздействие при приеме людьми пожилого возраста , активизируя основные физиологические функции организма.

В обычной ситуации

В обычной ситуации 0,05 - 0,5 г в сутки в один или несколько приемов в течение 3 - 7 дней достаточно для достижения положительного эффекта.

При больших физических, психологических нагрузках, алкогольном опьянении, простудных заболеваниях можно принять до 3 г препарата за один прием.

Для людей пожилого возраста 0,3 - 0,5 г и сутки достаточно для поддержания организма в норме. Для максимального проявления тонизирующего действия препарата наиболее целесообразен его прием в дневное время. В вечернее время принимать не следует - тонизирующиц эффект

ЯК не лекарство

Во многих случаях, когда недомогание может быть скомпенсировано организмом, препарат способствует этому.

Так, при головной боли и некоторых видах сердечной аритмии достаточно положить таблетку или щепотку ЯК под язык и болезненные явления в большинстве случаев пройдут.

При применении внутрь 3 - 5 г одноразово до употребления спиртного ЯК значительно снижает степень опьянения, эта же доза быстро и эффективно снимает похмельный синдром. Во всех случаях регулируйте дозировку ЯК в зависимости от своего состояния.

Передозировки ЯК не опасна, но оптимальная доза лучше.

В остальных случаях через 3 - 5 дней прием по 1 таблетке (0,1 г) 3 раза в день, я иногда и на первые сутки, Вы заметите улучшение общего самочувствия, бодрость, нормализацию ночного сна. Если эффект не наступил, следует повысить до уровня 0,5 или даже 1 г 2 раза в день.

Ощущение бодрости с чрезмерным укорочением ночного сна служит сигналом передозировки, и суточную дозу нужно уменьшить вдвое или на 1/4.

Подобрав оптимальную для себя дозу, чередуйте 2 - 3 дня приема с 1 - 2 днями перерыва. Такой режим позволит надолго сохранить активное состояние. Все, даже самое вкусное и приятное, должно быть в меру.

Для детей

Для детей доза янтарной кислоты должна быть уменьшена в 2 - 3 раза от дозы взрослого человека. Большая доза для детей может вызвать чрезмерную возбудимость, ухудшение сна.

ЯК не заменяет лекарства при тяжелом протекании болезни, но повышает их эффективность.

В США, Англии, Германии ЯК и ее производные входят в ряд лекарственных препаратов.

По своим вкусовым и химическим свойствам ЯК очень близка к лимонной кислоте и может заменять последнюю во всех случаях ее применения в пищу. За рубежом практикуют применение ЯК в качестве пищевой добавки. Наиболее широко используют ее для приготовления прохладительных напитков, соусов, супов и некоторых других продуктов. В этом случае ее доза определяется лишь вкусовыми качествами.

Используйте ЯК там, где Вы раньше использовали лимонную кислоту, при этом вкусовые качества останутся практически теми же, а пищевая ценность продукта многократно возрастет.

Совместимость

ЯК совместима со всеми пищевыми продуктами, долго сохраняется и при этом не теряет своих качеств.

В кулинарии

Для приготовления морсов, других прохладительных напитков достаточной дозой является щепотка (0,01 - 0,1 г) ЯК на стакан, и этот напиток будет настоящим тоником для Вашего организма и тем более для организма ребенка.

Помните, что все газированные напитки, как правило, содержат значительное количество лимонной кислоты, которая выводит кальций из организма, что особенно нежелательно для детей, а также при физических нагрузках, некоторых заболеваниях сердца и центральной нервной системы, понижении свертываемости крови. Во всех этих случаях предпочтительнее употреблять напитки на основе ЯК.

ЯК - ПРИНЦИПИАЛЬНО НОВЫЙ СПОСОБ ПОВЫШЕНИЯ ЖИЗНЕСТОЙКОСТИ И УРОЖАЙНОСТИ РАСТЕНИЙ

ЯК не удобрение

ЯК не удобрение - она действует на живой организм любых растений как естественный активатор (стимулятор) их жизнестойкости. ЯК легко, всасывается при замачивании семян, при опрыскивании поступает в растения через листья. Регулирующее энергетический обмен действие вещества проявляется уже в очень низких концентрациях (0,002 %- ный раствор).

Передозировки препарата не опасны, поскольку его избыток непользуется растением и микроорганизмами как продукт питания. Вместе с тем опыт показывает, что максимальный эффект достигается при применении рекомендованных дозировок препарата. Чем раньше в период роста растения произведена его обработка препаратом, тем дольше сохраняется эффект. Обработка семян и молодых проростков приводит к закреплению действия препарата в период всей жизнедеятельности растения.

Биологического воздействие

Препарат стабилизирует жизнедеятельность естественной микрофлоры почвы, что особенно важно для ВОССТАНОВЛЕНИЯ ПЛОДОРОДИЯ И ОЧИСТКИ участков, загрязненных токсичными органическими веществами. П

Предварительная обработка посадочного материала раствором ЯК либо одно - двукратная поливка растений в период их роста повышает устойчивость растений к воздействию неблагоприятных факторов (засуха, холод, избыток, недостаток влаги, недостаточная освещенность и т. д.), снижает заболеваемость растений, повышает содержание в листьях хлорофилла, что проявляется в более интенсивном росте и существенном увеличении урожайности.

Препарат благотворно влияет на активность микрофлоры почвы, обеспечивая интенсивную биологическую переработку минеральных удобрений.

Применение ЯК предохраняет от излишнего накопления в растениях азотистых веществ при их чрезмерном содержании в почве

. Препарат не заменяет удобрения, но обеспечивает активный рост здорового, биологически полноценного, экологически чистого, устойчивого к заболеваниям растения.

Препарат обеспечивает до 15 - 20% увеличение урожайности корнеплодов, огурцов - до 40%. В растениях и плодах повышается содержание биологически ценных веществ, в частности, аскорбиновой кислоты, незаменимых аминокислот, суммы сахаров и органических кислот. Янтарная кислота проявляет себя, по сравнению с широким кругом используемых в растениеводстве химических соединений, как. ЯК обеспечивает стабильное получение повышенного урожая экологически чистого и биологически высокопроцентного продукта без использования избытка минеральных удобрений.

КАК ПРИМЕНЯТЬ ЯНТАРНУЮ КИСЛОТУ В СВОЕМ ОГОРОДЕ

ЯК поставляется в таблетках? порошках вместе с детальной инструкцией по применению. Препарат хорошо хранится. В сухом виде гарантированный срок хранения 3 года. Перед употреблением ЯК растворяют в небольшом количестве теплой воды, а затем доводят до нужного объема холодной. Готовый раствор желательно использовать в течение нескольких дней, в последующем препарат полностью разлагается микроорганизмами.

Никаких мер предосторожности при работе с ЯК не требуется.

ПРЕПАРАТ НЕ ТОКСИЧЕН, АБСОЛЮТНО БЕЗОПАСЕН ДЛЯ ЛЮДЕЙ И ЖИВОТНЫХ

Полностью исключено загрязнение препаратом окружающей среды за счет быстрого поедания его естественной микрофлорой почвы. Превышение рекомендованных для работы концентраций раствора препарата не несет вреда вашим растениям, однако и не даст дополнительного положительного эффекта.

ОБРАБОТКА СЕМЯН

(томатов, огурцов, кабачков, тыквы, капусты, моркови, редиса, свеклы, репы, салата, цветов и т. д.): семена замачивать 12 - 24 часа перед высаживанием или проращивать перед посадкой на готовом растворе.

ОБРАБОТКА КЛУБНЕЙ КАРТОФЕЛЯ:

приготовленным раствором обильно опрыскать клубни и накрыть пленкой на 2 часа, затем можно высаживать или оставить проращивать.

ОБРАБОТКА ЦЕЛОГО РАСТЕНИЯ (ОВОЩИ, ЯГОДЫ, ЦВЕТЫ):

приготовленным раствором обильно опрыскивать листья растения до начала цветения, обработку можно повторять. Обработку растений можно произвести и в более поздние периоды их роста, но при этом концентрация раствора должна быть в 5 - 10 раз больше, а обработку производить чаще.

В промышленном производстве зерновых, овощей, других сельскохозяйственных культур ЯК используется в соответствии со специально отработанными технологиями.

ЯК ПОМОЖЕТ ВАШИМ ЧЕТВЕРОНОГИМ ДРУЗЬЯМ И ДРУГИМ ДОМАШНИМ ЖИВОТНЫМ И ПТИЦАМ

Организм животных очень схож с организмом человека и поэтому ЯК оказывает на них такое же воздействие, как и на Вас. Для крупных собак доза ЯК может быть такой же, как для Человека. Для маленьких собак, кошек и других домашних животных доза ЯК должна быть уменьшена пропорционально их массе. Период применения определяется внешним состоянием животных. Особенно эффективно использование ЯК в начальный период жизни цыплят, поросят, других домашних животных. При этом суточная доза ЯК принимается из расчета 0,03 г на 1 кг живой массы. ЯК подмешивается в корм или разводится в питье в течение 2 - 3 недель.

Естественно, эффективна ЯК для взрослых животных и птиц в период перед и после появления потомства. Доза - 0,03 г на 1 кг живой массы за неделю до и полторы недели после появления потомства. В промышленных масштабах животноводства и птицеводства ЯК используется в соответствии со специально отработанными технологиями. Она резко снижает заболеваемость сельскохозяйственных животных и позволяет получить в большем количестве экологически чистый продукт питания (МОЛОКО, МЯСО, ЯЙЦА). В значительной мере это обусловлено уменьшением или отсутствием необходимости регулярного применения в хозяйствах антибиотиков и некоторых других лекарственных препаратов.

ВАШИ ВОПРОСЫ И ОТВЕТЫ НА НИХ

1. ЯК - это панацея от всех бед?

Нет, ЯК присутствует во всех живых организмах и участвует во внутриклеточных процессах, происходящих в организме. Дополнительное введение ЯК усиливает эти процессы.

2. Почему ЯК не пользовались раньше?

ЯК использовалась и раньше, а ее действие известно с конца прошлого века. Применение ЯК ограничивалось невозможностью получения чистого продукта. Два завода, один в России, другой в Ереване, производили и производят техническую ЯК.

Ее использование в пищу и в животноводстве недопустимо и нежелательно в растениеводстве.

3. Какие ограничения и противопоказания в применении ЯК ?

Проведенные на протяжении 20 последних лет всесторонние исследования показали, что ограничения и противопоказания в применении ЯК практически отсутствуют. Однако нужно помнить, что ЯК может повышать кислотность желудочного сока, что ограничивает ее применение при гиперацидных гастритах, при язвенных болезнях желудка и двенадцатиперстной кишки. Определенная настороженность должна быть у людей с нарушениями процесса засыпания, им следует рекомендовать прием ЯК в первую половину дня.

4. От каких болезней можно вылечиться кислотой?

ЯК - не лекарство. ЯК помогает организму прийти в сбалансированное состояние, повышает его защитные функции, способствует активации энергетического обмена организма. Лекарственная терапия многих хронических заболеваний протекает более интенсивно на фоне ЯК, поскольку препарат способствует активации собственных защитных сил организма. Следует отметить характерное для ЯК снижение побочного токсического влияния многих лекарств на организм, что немаловажно при вынужденном длительном лечении.

5. Как ЯК снижает степень опьянения и устраняет тяжелое состояние похмельного синдрома?

Уникальность действия ЯК заключается в ускорении процесса " сгорания " алкоголя в организме.

6. Как лучше хранить ЯК?

ЯК лучше хранить в порошке или таблетках в сухом месте. Не рекомендуется хранить ЯК в растворе. Раствор необходимо готовить непосредственно перед употреблением.

7. Как получают ЯК?

Метод получения кислоты запатентован, источником ее служат природные соединения. Сам препарат полностью соответствует ЯК, вырабатывающейся в организме человека, животных, растений.

8. Есть ли возрастные особенности реакции организма на ЯК?

Да. Показано, что в молодом возрасте препарат способствует реализации резервных энергетических возможностей организма, когда это наиболее важно для активного формирования здорового организма. В зрелом периоде эффект ЯК сказывается лишь в периоды спада активности или повышенных требований к работе той или иной системы организма. С возрастом, когда наблюдается снижение защитных сил организма, обусловленное в том числе ослаблением процессов энергопродукции,

ЯК обеспечивает поддержание активной жизнедеятельности.

9. При какой дозе ЯК могут наступить неблагоприятные последствия?

Поскольку препарат не токсичен, в России, а также в США, где требования к продуктам питания жестче, его пищевое применение не ограничено по дозировке. Однако следует отметить, что у взрослого человека физиологический эффект достигается уже от приема 0,05 - 0,1 г ЯК, поэтому прием с этой целью больших доз мы считаем нецелесообразным. Вместе с тем при некоторых состояниях (лекарственное, а также алкогольное отравление) можно рекомендовать увеличение дозы в несколько десятков раз.

Приглашаем посетить янтарную комнату.

Первая янтарная комната в Европе находится в санатории "Колонада "

Genetika carries out scientific research in microbial and cell culture biotechnology mainly in the form of research projects requested by industry. Our results are available as patents, license and know-how. Since its foundation (1968) Genetika has been one of the most significant Russian research centers in microbial genetics and molecular biology and at the same time served as the main source of new strains and processes for Russian biotechnological industry.

Technologies developed in Genetika (threonine — 1979, riboflavin — 1991, acrylamide — 2000, phytase — 2008) are used all over the world by leading biotechnology companies. Governmental granted basic research as well as collaboration with other Russian and international research organizations helps to bridge the gap between applied and basic research. A range of interdisciplinary research projects is driving the innovative development forward. Now Genetika is ready to pursue the implementation of innovative research in industrial and social applications all around the world.more

New article in CELL by Genetika researchers Alex Mironov and Svetlana Eremina.

Bacterial Nitric Oxide Extends the Lifespan of C. elegans (download the article)

Ivan Gusarov, Laurent Gautier, Olga Smolentseva, Ilya Shamovsky, Svetlana Eremina, Alexander Mironov, Evgeny Nudler.,

ABSTRACT Nitric oxide (NO) is an important signaling molecule in multicellular organisms. Most animals produce NO from L-arginine via a family of dedicated enzymes known as NO synthases (NOSes). A rare exception is the roundworm Caenorhabditis elegans, which lacks its own NOS. However, in its natural environment, C. elegans feeds on Bacilli that possess functional NOS. Here, we demonstrate that bacterially derived NO enhances C. elegans longevity and stress resistance via a defined group of genes that function under the dual control of HSF-1 and DAF-16 transcription factors. Our work provides an example of interspecies signaling by a small molecule and illustrates the lifelong value of commensal bacteria to their host.

New review article "Microbial Producers of Butanol" (Download the article)

O. V. Berezina, N. V. Zakharova, C. V. Yarotsky, and V. V. Zverlov

Abstract—This review is written due to an increased interest in the production of energy carriers and basic substrates of the chemical industry from renewable natural resources. In this review, the microbiological aspects of biobutanol production are reflected and the microbial producers of butanol (both natural, i.e., members of the Clostridium genus, and recombinant), obtained by genetic modification of Clostridia and other microorganisms, are characterised.

Производительность процесса синтеза янтарной кислоты, то есть съем целевого продукта с единицы массы палладия в единицу времени, составляет 308-546 г ЯК/г Pd· мин, расход палладия - 2,9· 10 -5 -0,5· 10 -5 г Pd/г ЯК.

Порядок нанесения активных компонентов может быть любым.

При этом использование предлагаемых катализаторов не приводит к снижению производительности процесса по сравнению с ближайшим аналогом, съем целевого продукта, отнесенный к единице массы используемого драгметалла, составляет 445-1104 г ЯК/ г Pd· мин (т.е. не меньше, а иногда и больше по сравнению с ближайшим аналогом).

Процесс получения биологически активной ЯК не становится более дорогим, расход Pd на 1 г ЯК не увеличивается по сравнению со способом по ближайшему аналогу и составляет 2· 10 -5 -0,21· 10 -5 г.

Не усложняется и технология приготовления катализатора.

Синтез активной фазы катализаторов можно описать следующим рядом последовательных превращений:

где L - Mal 2- или Suc 2- (Mal 2- - анион МК или ФК, Suc 2- - анион ЯК).

В качестве подложки предпочтительно использование мелкодисперсных (≤ 400 мкм) активных углей различных марок (ОУ-А, ОУ-Б, КАД-молотый и др), углеродных носителей "Сибунит", АЦБ-0 и т.д., в качестве водорастворимых соединений железа - хлоридов, сульфатов, ацетатов железа (II, III) и других соединений, в т.ч. комплексов.

А. Приготовление катализаторов

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

Предварительно готовят исходные растворы:

(а) 0,25 N водный раствор КОН;

(б) ~0,0001 N водный раствор FeSO 4 · 7Н 2 О;

(в) 0,05 N водный раствор янтарной кислоты;

(г) раствор 0,0511 г хлорида палладия (содержание палладия 59 мас.%) в 1,5 см 3 горячей (65-70° С) воды, подкисленной 0,0038 см 3 концентрированной соляной кислоты в присутствии 0,0336 г хлорида натрия, затем частично гидролизованный добавлением 1,1 см 3 0,25 N раствора КОН.

Проверяют рН суспензии и доводят добавлением раствора (а) до значения 9-9,5, проводят получасовую выдержку при постоянном перемешивании и температуре 50±2° С, после чего суспензию охлаждают до 30-40° С и фильтруют. Осадок катализатора на фильтре отмывают дистиллированной водой до отсутствия Сl - и нейтрального рН, сушат под вакуумом до остаточной влажности 30-40 мас.%.

Хлорид железа (FеСl 3 · 6Н 2 О) в количестве 18,4 г растворяют при перемешивании в 0,9 дм 3 дистиллированной воды в емкости V=2 дм 3 .

В емкости (V=0,5 дм 3) с регулируемым обогревом, снабженной мешалкой и обратным холодильником, готовят раствор комплексной соли палладия (хлоридный комплекс палладия), последовательно, при постоянном перемешивании загружая: 0,2 дм 3 дистиллированной воды; 0,5 см 3 концентрированной соляной кислоты; 2,2 г хлорида натрия и (порциями) 6,78 г хлорида палладия (содержание Pd - 59 мас.%). Реакционную массу нагревают до 60-70° С и перемешивают до получения раствора хлоридного комплекса палладия, который затем после охлаждения до 30-40° С гидролизуют, медленно дозируя в раствор ~55 мл 1 N раствора гидроокиси натрия с последующей двухчасовой выдержкой.

В реактор синтеза загружают 40 дм 3 воды, 37,0 г малеинового ангидрида или 43,8 г малеиновой кислоты при включенной мешалке и затем 4 кг угля ОУ-Б (в расчете на сухой), подают в рубашку реактора пар и нагревают реакционную массу до 50±2° С. В подогретую суспензию дозируют раствор гидроокиси натрия до рН 9, затем (медленно) раствор комплекса палладия и ~0,9 дм 3 раствора хлорида железа, поддерживая рН суспензии на уровне 9-9,5. По окончании дозировки всех компонентов проводят выдержку в течение 0,5 часа и охлаждают суспензию до 30-40° С, после чего азотом (0,2-0,3 МПа) передавливают через мешочный фильтр, где катализатор отделяется от фильтрата, направляемого в сборник.

Катализатор на фильтре промывают порционно 120 дм 3 воды, промывную воду также направляют в сборник.

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

Предварительно готовят исходные растворы (в расчете на 10 г сухого угля ОУ-Б):

(а) 0,5 н раствор NH 4 ОН - 10 см 3 ;

(б) 0,084 г Fе(С 2 Н 3 O 2) 3 · 4Н 2 О растворяют в 5 см 3 дистиллированной воды;

(в) 0,0338 г хлорида палладия (59,5% Pd) растворяют при температуре 65-70° С и постоянном перемешивании в присутствии 0,0112 г хлорида натрия в 1,0 см 3 воды, подкисленной 0,0025 см 3 концентрированной соляной кислоты. Раствор охлаждают до 30-40° С и частично гидролизуют образовавшийся хлоридный комплекс палладия, медленно, по каплям, добавляя 0,28 см 3 раствора щелочи, после чего раствор комплекса выдерживают в течение 2 ч при комнатной температуре;

(с) 0,11 г МК растворяют в 10 см 3 Н 2 О.

В круглодонную колбу емкостью 0,5 дм 3 загружают 100 см 3 дистиллированной воды и (при включенной мешалке) 10 г активного угля ОУ-Б (в пересчете на сухой). Суспензию при перемешивании нагревают до 60±2° С. Дозируя 0,5 N раствор NH 4 OH, доводят рН суспензии до ~9, после чего к суспензии одновременно дозируют раствор хлоридного комплекса палладия (в) и раствор (с), выдерживают суспензию при температуре 50-60° С и перемешивании в течение 0,5 часа. После выдержки к суспензии дозируют раствор (б), поддерживая рН суспензии на уровне 9-9,5 добавлением раствора гидроокиси аммония. После окончания дозировки компонентов проводят в течение часа выдержку при температуре 55-60° С и постоянном перемешивании, затем суспензию охлаждают до 30-40° С и отделяют полученный катализатор от жидкой фазы вакуумной фильтрацией. Осадок на фильтре промывают дистиллированной водой до нейтральной среды и отсутствия ионов Сl в промывной воде, сушат под вакуумом до остаточной влажности 20-30 мас.%, выгружают и анализируют.

Полученный катализатор по данным ААС содержит 0,18% палладия и 0,25% железа (в расчете на массу сухого продукта).

В колбу загружают 100 см 3 дистиллированной воды, затем при включенной мешалке 10 г (в расчете на сухой) активного угля ОУ-А. Суспензию нагревают до 45-50° С и доводят рН до ~9 добавлением 0,25 N раствора NaOH (~12 см 3).

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

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

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

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

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

Предварительно готовят исходные растворы (в расчете на 10 г сухого угля ОУ-А):

(а) 0,18 г гидроокиси натрия растворяют в 4,3 см 3 дистиллированной воды;

(б) 0,092 г хлорида железа (FeCl 3 · 6Н 2 О) растворяют в 4,6 см 3 дистиллированной воды;

(в) 0,0338 г хлорида палладия (59,5% Pd) растворяют при температуре 65-75° С и постоянном перемешивании в присутствии 0,0112 г хлорида натрия в 1,0 см 3 воды, подкисленной 0,0025 см 3 концентрированной соляной кислоты. Раствор охлаждают до 30-40° С и частично гидролизуют образовавшийся хлоридный комплекс палладия, медленно, по каплям, добавляя 0,28 см 3 раствора щелочи, после чего раствор комплекса выдерживают в течение 2 часов при комнатной температуре. По окончании выдержки в полученный раствор дозируют при перемешивании водный раствор 0,0347 г сукцината аммония в 0,5 см 3 воды. После окончания дозировки - выдержка в течение 5-10 мин.

В круглодонной колбе емкостью 0,5 дм 3 в течение 2-5 мин суспендируют 10 г угля ОУ-А в 100 см 3 дистиллированной воды, затем суспензию нагревают до 40±2° С. Раствором (а) доводят рН суспензии до ~9 (~3 см 3), затем дозируют раствор (в) и выдерживают суспензию при той же температуре и перемешивании в течение 0,5 часа. После окончания выдержки к суспензии дозируют раствор (б), поддерживая рН на уровне 9,0-9,5 добавлением раствора (а). После окончания дозировки раствора (б) проводят при постоянном перемешивании выдержку в течение 0,5 часа при температуре ~50° С, затем суспензию охлаждают до 30-40° С и отделяют полученный катализатор от жидкой фазы вакуумной фильтрацией. Осадок на фильтре промывают дистиллированной водой до нейтральной среды и отсутствия ионов Сl - в промывной воде, сушат под вакуумом до остаточной влажности 20-30 мас.%, выгружают и анализируют.

Б. Синтез янтарной кислоты

Синтез янтарной кислоты ведут на трех разномасштабных установках:

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

В таблице 1 приведены примеры получения янтарной кислоты гидрированием малеинового ангидрида (МА), малеиновой кислоты (МК), фумаровой кислоты (ФК) по предлагаемому способу. Таблица содержит условия гидрирования [температура (Т, ° С), избыточное давление водорода (Р (изб), МПа)], используемые катализаторы загрузки, число циклов, в которых катализатор сохраняет высокую активность. Результаты гидрирования включают такие показатели, как активность (А) катализатора (см 3 Н 2 /мин· г Pd), его производительность (г янтарной кислоты/г Pd· мин) и норма расхода палладия (г Рd/г янтарной кислоты), рассчитанные после его однократного или многократного использования. Кроме того, в таблице приведен пример получения янтарной кислоты с использованием катализатора, предлагаемого ближайшим аналогом.

Получение и применение янтарной кислоты в промышленности и сельском хозяйстве. Почему натуральная янтарная кислота дороже синтетической Нахождение в природе

Использование янтарной кислоты

Получение янтарной кислоты

ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ

Популярные статьи

Последние статьи

Разделы

Страницы

Спецпроекты

Контакты