Способ получения титанорганического цинксодержащего глицерогидрогеля

Способ получения титанорганического цинксодержащего глицерогидрогеля

Иллюстрации

Показать все

Реферат

Изобретение относится к новому химическому соединению неустановленной структуры, а именно к способу получения титанорганического цинксодержащего глицерогидрогеля брутто-формулы:

которое может найти применение в косметике, медицине и ветеринарии в качестве проводника биологически активных веществ через кожу и слизистые оболочки, повышающего и продлевающего их действие.

Известен способ получения эфтидерма - водно-глицеринового комплекса (2,3-диоксипропил)-орто-титаната гидрохлорида (заявка №2003131289 от 28.10.2003, патент РФ №2247726 от 10.03.2005), в котором используется технический бутилортотитанат. При этом способе для очистки реакционной массы от примесей в нее добавляют хлороформ из расчета 500 мл хлороформа на 1000 мл бутилортотитаната (с последующей регенерацией хлороформа с применением ацетона), а реакционную массу дополнительно фильтруют с помощью нутч-фильтра.

Наиболее близким к предлагаемому (прототип) является способ получения эфтидерма (патент РФ №2400486, заявка №2008145520 от 18.11.2008), заключающийся во взаимодействии глицерина с очищенным бутилортотитанатом при их мольном соотношении двенадцать к одному (12:1) соответственно, с добавлением воды и соляной кислоты до pH от 4,5 до 5,6, перемешивании 40 минут и сливе готового продукта. Недостатками вышеуказанного способа являются длительность технологического процесса, выделение металлического титана с окрашиванием продукции в темно-серый цвет под действием света и плохая растворимость в воде (малорастворим).

Под действием света, допустимого в складских помещениях, из химического соединения и продукции на его основе может выделяться металлический титан, который не только окрашивает их в темно-серый цвет, но и существенно снижает эффективность готового продукта, а также повышает его стоимость, за счет необходимости создания особых условий хранения и применения специальной светонепроницаемой, более дорогой упаковки. Например, комбинированных (ламинатных) туб или светонепроницаемых флаконов.

Целью изобретения является сокращение технологического процесса, улучшение качества и эффективности готового продукта, устранение выделения металлического титана под действием света и повышение растворимости в воде при сохранении проводниковой активности через кожу и слизистые оболочки, экологической безопасности производства и окружающей среды.

Технической задачей является сокращение технологического процесса, улучшение качества и эффективности готового продукта, устранение выделения металлического титана под действием света и повышение растворимости в воде при сохранении проводниковой активности через кожу и слизистые оболочки, экологической безопасности производства и окружающей среды.

Технический результат достигается путем введения в химическое соединение нового вещества, содержащего ионы цинка. Например, окись или хлорид цинка.

Способ получения нового химического соединения титанорганического цинксодержащего глицерогидрогеля включает взаимодействие глицерина и очищенного бутилортотитаната с последующей отгонкой бутанола из смеси при температуре от 98°C до 102°C в вакууме (остаточное давление от минус 0,01 до минус 0,02 МПа). После отгонки бутанола при включенной мешалке (30-40 об/мин) в реактор с интервалом 15 минут добавляют предварительно отмеренные расчетные количества 20%-ного раствора натрия гидроокиси с последующим определением содержания титана в реакционной массе и расчете воды очищенной, необходимой для его разбавления, ионов цинка и 10%-ного раствора кислоты лимонной. Отключают вакуум, охлаждают полупродукт до температуры от 35°C до 40°C и добавляют в реактор 10%-ный раствор кислоты соляной до pH от 4,5 до 5,6, интенсивно перемешивают реакционную массу (50-60 об/мин) в течение 30 минут, после чего полупродукт сливают в подготовленную тару, выдерживают в течение 30-40 минут до образования гелеобразного готового продукта. Способ отличается тем, что взаимодействие глицерина и бутилортотитаната проводят при мольном соотношении 11,75:1, в реакционную массу перед добавлением раствора лимонной кислоты вводят 0,2%-ный раствор окиси цинка или 10%-ный раствор хлорида цинка до содержания в готовом продукте не менее 0,14% и не более 0,18% цинка.

За счет введения в формулу титанорганического цинксодержащего глицерогидрогеля ионов цинка была достигнута цель изобретения: сокращен технологический процесс, улучшены качество и эффективность готового продукта, устранено выделение металлического титана под действием света и повышена растворимость в воде готового продукта при сохранении проводниковой активности через кожу и слизистые оболочки, экологическая безопасность производства и окружающей среды.

Лабораторно-промышленным способом было получено пять партий титанорганического цинксодержащего глицерогидрогеля, условно названого «Эфтидерм Евро» от 5,00 до 10,00 кг в каждой. Результаты их изучения представлены в таблице 1 и подтверждают хорошую воспроизводимость предложенного способа получения нового соединения.

На основании анализа полученных данных, в т.ч. результатов хронометража, было установлено, что технологический процесс сокращен на 2,5 часа; растворимость титанорганического цинксодержащего глицерогидрогеля в воде значительно повысилась (хорошо растворим, Эфтидерм - малорастворим); устранено выделение металлического титана под действием света, что позволяет хранить его в условиях обычного склада и использовать обычную упаковку; заметно повысилась проводниковая активность соединения.

Кроме того, после введения в реакционную массу раствора цинка и 10%-ного раствора кислоты лимонной технологический процесс можно продолжать сразу или прерывать его на срок не более 40 дней (подтвержден валидацией «Хранение раствора полупродукта») без отрицательного влияния на качество полупродукта и готового продукта, что позволяет получать готовый продукт по мере необходимости. Это дает возможность более рационально использовать рабочее время аппаратчиков, практически сокращая непрерывный технологический процесс на 1,50-2,00 часа, т.е. работать в одну смену и выполнять последний этап синтеза в удобное время.

Необходимо отметить, что многочисленными экспериментальными исследованиями была подтверждена возможность изменения молекулярной массы, эффективности и некоторых физико-химических свойств получаемого химического соединения путем изменении режимов технологического процесса Эфтидерма Евро.

Экологическая безопасность производства и окружающей среды обеспечивается разделением вентиляции и кондиционирования производственных участков и тем, что отгонку и слив бутанола проводят в герметичных условиях, что исключает выброс его паров в воздух рабочей зоны и атмосферу.

Полученные данные, характеризующие фармакологическую активность и физико-химические свойства соединения, позволяют уменьшить концентрацию компонентов в композициях с сохранением эффекта и снижением стоимости продукции. При минимальных экономических затратах и простоте выполнения значительно расширяются возможности создания новой высокоэффективной продукции для ухода за кожей, волосами, ногтями и т.д., повышаются стойкие и качественные результаты получаемых косметических и гигиенических средств. Сокращается длительность курсов, увеличивается число хороших и отличных результатов.

Для получения титанорганического цинксодержащего глицерогидрогеля, условно названного «Эфтидерм Евро», применяют герметичную систему, в которую включают реактор с рубашкой, мешалкой, гомогенизатором, с нижним сливом и вакуумным насосом; сборник; два теплообменника и шкаф управления. Для синтеза используют очищенный бутилортотитанат (БОТ), перед применением которого необходимо определить в нем содержание титана, чтобы при необходимости технолог мог пересчитать количество БОТ, необходимого для получения планируемого объема готового продукта (ГП), и внести уточнения в операционный лист. Технический процесс занимает 9-10,50 часов. Его можно прерывать на срок до 40 дней без отрицательного влияния на качество полупродукта и ГП после отгонки бутанола и получения ТТГ - щелочного раствора тетраглицерата титана (подтверждено валидацией). Это позволяет продолжить процесс в удобное для аппаратчиков время и работать в одну смену.

Пример 1. Способ получения титанорганического цинксодержащего глицерогидрогеля, условно названного «Эфтидерм Евро», характеризуемого брутто-формулой: (C₄₉₂H₃₁₈₈O₁₄₃₂Ti₂₀Cl₈Zn₄)_n (в данном случае величина «n» равна 1)

получают при взаимодействии глицерина и очищенного бутилортотитаната при мольном соотношении 11,75:1 соответственно с последующей отгонкой бутанола из смеси при температуре от 98°C до 102°C в вакууме (остаточное давление от 0,01 до 0,02 МПа). При включенной мешалке добавляют 3,22 кг 20%-ного раствора натрия гидроокиси, определяют содержание титана в реакционной массе, и добавляют рассчитанное количества очищенной воды, необходимое для ее разбавления. Тщательно перемешивают и добавляют 5 кг 0,2%-ного раствора окиси цинка или растворимой соли цинка (например, 1 кг 10%-ного раствора хлорида цинка), затем 10,59 кг 20%-ного раствора лимонной кислоты. Реакционную массу перемешивают в течение 15 минут после добавления каждого компонента, после чего отключают вакуум, охлаждают полученный полупродукт до температуры от 35°C до 40°C, добавляют в реактор 10%-ный раствор соляной кислоты до pH от 4,5 до 5,6, перемешивают в течение 30 минут, сливают полупродукт в подготовленную тару, где в течение 20-40 минут происходит образование гелеобразного готового продукта.

Полученное химическое соединение является полупрозрачным студнеобразным веществом с сероватым или голубоватым оттенком со слабым специфическим запахом.

Введенные в соединение ионы цинка обладают антисептическим, дезинфицирующим, противовоспалительным и вяжущим действием.

Пример 2. Определение чрескожной проводимости титанорганического цинксодержащего глицерогидрогеля (условное название Эфтидерм Евро)

Исследование чрескожной (транскутанной) проводимости проводили в полярографической ячейке, герметично разделенной на равные части материалом, который по проводниковым свойствам соответствует коже человека.

Обе части ячейки заполняли 0,89%-ным раствором хлорида натрия (физраствор). Затем в часть №2 вносили различные биологически активные вещества до получения 1%-ного раствора и погружали в нее серебряный электрод сравнения. В другую часть ячейки (№1) устанавливали платиновый рабочий электрод и включали полярограф. Появление «пика» исследуемого вещества на полярограмме соответствовало времени его появления в ячейке №1. После каждого определения обе части ячейки тщательно промывали физраствором. Сравнение проводили с 20%-ным раствором Эфтидерма, полученнного согласно патенту РФ №2400486, с 20%-ным раствором димексида и физраствором (контроль).

Исходя из приведенных в таблице результатов, чрескожная проводимость Эфтидерма Евро в сравнении с таковой у Эфтидерма по патенту РФ №2400486 значительно выше, на что указывает значительное сокращение времени проведения различных веществ через кожу (в минутах) и составляет от 69,23% до 75,76%; в сравнении с димексидом от 12,01% до 23,58%; в сравнении с физраствором от 9,69% до 12,74%.

Поставленная цель изобретения была достигнута.

Таким образом, к патентованию предлагается способ получения титанорганического цинксодержащего глицерогидрогеля в качестве проводника биологически активных веществ через кожу и слизистые оболочки, повышающего и продлевающего их действие.

Предлагаемое изобретение обеспечивает ускорение технологического процесса и повышение качества готовой продукции.

ЛИТЕРАТУРА

1. Патент РФ №2053234 от 27 января 1996 г., заявка №5012506/04.

2. Патент РФ №2247726 от 28 октября 2003 г., заявка №2003131289.

3. Патент РФ №2400486, заявка №2008145520 от 18 ноября 2008 г.

4. Юшков Б.Г., Глотов Н.А., Барыбин А.С., Осипенко А.В. О влиянии ДМСО на кроветворение облученных и необлученных животных. // Радиобиология. - T. XX. - в.1. - 1980. - №1. - С. 134-136.

5. Ashwood-Smith M.J., Intern J. Radiat. Biol. 3, 101, 1961, Dimethilsulfoxide, vol. 1. Basic concepts, New York, 1971, pp. 149-189.

Способ получения титанорганического цинксодержащего глицерогидрогеля, характеризующегося брутто-формулой: включающий взаимодействие глицерина и очищенного бутилортотитаната при мольном соотношении 11,75:1 соответственно с последующей отгонкой бутанола из смеси при температуре от 98°C до 102°C в вакууме (остаточное давление от 0,01 до 0,02 МПа), добавление расчетного количества 20%-ного раствора натрия гидроокиси с последующим определением содержания титана в реакционной массе, добавление расчетного количества очищенной воды, необходимого для разбавления реакционной массы, добавление 0,2%-ного раствора окиси цинка и 10%-ного раствора лимонной кислоты, при этом перемешивают реакционную массу в течение 15 минут после добавления каждого компонента, после чего отключают вакуум, охлаждают полученный полупродукт до температуры от 35°C до 40°C, добавляют 10%-ный раствор соляной кислоты до pH от 4,5 до 5,6, перемешивают в течение 30 минут, сливают в подготовленную тару, где выдерживают в течение 20-40 минут до образования гелеобразного готового продукта.