190016. lajstromszámú szabadalom • Eljárás tetragonális szerkezetű, vízmentes kálciumglükonát-II előállítására
190016 A találmány tárgya eljárás tetragonális szerkezetű, vízmentes kalcium-glukonát-U előállítására. A találmány szerinti eljárással előállított terméknek mind kristálytani, mind spektroszkópiai jellemzői reprodukálhatóan és szignifikánsan eltérnek a már ismert monohidrát, ill. vízmentes kalcium-glukonát-I megfelelő adataitól, technológiai jellemzői pedig minden korábbi módosulatnál kedvezőbbek. Ismert, hogy a kaicium-glukonátnak jelentős szerepe van a humán gyógyászatban, fő indikációs területe az emberi szervezet anyagcsere szabályozása, allergikus tünetek kezelése. [Knoll J.: Gyógyszertan 566, ill. 571 oldal, Medicina Könyvkiadó, Budapest, 1971.] A kalcium-glukonát vegyületet, amelynek kereskedelmi formája csaknem kizárólag az ortorombos monohidrát, igen .régóta ismerik, és a legkülönbözőbb területeken használják fel. A vegyidet gyógyászati jelentőségén túl még igen széles körű az ipari felhasználása, így például építőipar területén: cementkötés gyorsítóként, fémipar területén: fémfelületek kezelésében, bevonásában, textilipar területén: felületkezelésben, élelmiszeriparban: ételízesítőként hasznosítják. A kalcium-glukonátnak a nemzetközi tudományos nyilvántartásban (Joined Committee for Powdered Diffraction Standard, International Center for Diffraction Data, Pennsylvania, USA) két, megfelelően definiált kristályszerkezete ismert: 1. Az ortorombos formában kristályosodó kalcium-glukonát-monohidrát, amely vizes oldatból lassú kristályosítással nyerhető; 2. A monoklin alakzat, amely vízmentes kalcium-glukonát, és az ortorombos formából Zief és Barnardt módszerével állítható elő [Carbohydrates Res. 1975. 45 (1) 320]. Az ipari gyakorlatban kalcium-glukonát kinyerésére glukóz kémiai vagy biológiai oxidációját követően - a megfelelő kalcium-só jelenlétében — három módszer ismeretes: 1. Előállítható 20—40 órás kristályosítással steril körülmények között (például a 2 651 592 számú Amerikai Egyesült Államok-beli szabadalmi leírás szerint eljárva); 2. Ismert módszer a porlasztásos szárítás (például a 851 804 számú belga szabadalmi leírás szerint eljárva); 3. Vízzel elegyedő oldószerrel hígítva a vizes oldatot szobahőmérsékleten kicsapják vagy kristályosítják (például a 851 804 számú belga szabadalmi leírás szerint eljárva). Ezen eljárások azonban nem foglalkoztak azzal, hogy a terméket egységes és ezen belül kedvező kristályszerkezettel nyerjék ki. Emiatt a kapott termék nem mindig azonos kristályszerkezetű, és a kitermelések nem érik el a kívánt szintet. Célkitűzésünk az volt, hogy egységes szerkezetű, technológiailag könnyen kezelhető terméket biztosító eljárást dolgozzunk ki. Munkánk során feltételeztük, hogy a termék mennyiségét és a termék minőségét döntően befolyásolhatja a keletkező kristályszerkezet, ezért részletes vizsgálatokra előállítottuk a korábbi eljárásokban keletkező kalcium-glukonát-monohidrátot. A forma azonosságát röntgenográfiás vizsgálattal, valamint IR-3 spektrum felvételével igazoltuk. Jellemző hullámszámok: 787 cm-1,824 cm-1,877 cm-1,1300 cm-1 (I. ábra). A tennék kezelhetőségének és stabilitásának vizsgálata során azt találtuk, hogy az ortorombos alak változó nagyságú tűs kristályokból áll; ezek kisebb-nagyobb konglomerátumokat képeznek. A konglomerátumok számától és nagyságától függ — mégpedig igen jelentős mértékben — a termék szűrhetősége, ill. térfogatsúlya. Hőstabilitási vizsgálat szerint az anyag 120 °C-nál bomlik. További kísérleteink során meglepő módon azt találtuk, hogy ha kalcium-glukonát vizes oldatát 80-110 °C hőmérsékleten szerves oldószenei kezeljük, majd a vizet részben vagy egészben eltávolítjuk, az eddig ismerttől eltérő, vízmentes, tetragonális szerkezetű kalcium-glukonátot, saját elnevezésünk szerint: kalcium-glukonát-II-t kapunk. Találmányunk tehát eljárás tetragonális szerkezetű, vízmentes kalcium-glukonát-II előállítására, amely abban áll, hogy kalcium-glukonát vizes oldatát vízzel nem elegyedő, szerves oldószerrel összekeverjük, a heterogén rendszerből (80 °C és 100 °C közötti hőmérsékleten) desztillációval részben vagy egészben eltávolítjuk a vizet, kristályosítjuk az oldatot, és a kivált terméket elkülönítjük. A találmány szerinti eljárás egy előnyös kivitelezési módja szerint vízzel nem elegyedő oldószerként cikloalifás, aromás vagy klórozott szénhidrogéneket, C4 -alkanolokat, előnyösen toluolt, xilolt, n-butanolt, c-hexánt alkalmazunk. A találmány szerinti eljárással előállított kalcium-glukonátot az jellemzi, hogy sem kristályvizet, sem oldószer-zárványt nem tartalmaz. A keletkező kristályok szemcsemérete és alakja az adott mérési módszeren belül csak kis eltérést mutat, konglomerátumok nem képződnek. Az új szerkezetű kristályok termikusán stabilabbak, csak 180 °C fölött bomlanak. A találmány szerinti eljárással előállított termék az alábbi előnyökkel rendelkezik: 1. A leválasztott anyag jól szűrhető. 2. A kitermelés 12-15%-kal jobb, mint a korábbi kristályosítási eljárásokkal elérhető hozam, a tökéletesebb leválasztás és a jobb kezelhetőség következtében. 3. A termék hőstabilitása jobb az eddig ismertnél, ennek jelentősége abban áll, hogy 180 °C-on is biztonsággal sterilizálható. 4. A kapott termék nem tartalmaz kristályvizet, és a minősége eléri az Egyesült Államok XX. Gyógyszerkönyvének minőségi kritériumait. A találmány szerinti eljárással előállított termékek kristályformáját Zeiss-típusú mikroszkópon 10 X 40-es nagyításban vizsgáltuk. A kristályszerkezetet röntgendiffrakciós vizsgálattal HZG 4 IC típusú röntgendiffraktométerrel határoztuk meg. Cu-cső (CuK = 1,5405 10“10 m) Ni szűrő Gon. sebesség l°/perc. Papír seb. 1 cm/perc. Mintatartó: Alple xi. Az infravörös színképek felvétele Perkin-Elmer 257 spektrométeren történt. A találmány szerinti eljárást az alábbi kiviteli példákkal szemléltetjük. 4 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 3
