Способ получения магния дитаурата в форме водорастворимой соли

(54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ МАГНИЯ ДИТАУРАТА В ФОРМЕ(71) Заявитель Государственное научное учреждение Институт физикоорганической химии Национальной академии наук Беларуси (ВУ)(72) Авторы Солдатов Владимир Сергеевич Куваева Зоя Ивановна Лопатик Дина Владимировна Прокопович Тамара Михайловна (ВУ)(73) Патентообладатель Государственное научное учреждение Институт физико-органической химии Национальнойакадемии наук Беларуси (ВУ)Способ получения магния дитаурата в форме водорастворимой соли, включающий взаимодействие оксида или гидроксида магния с таурином при их мольном соотношении 12 в водной среде при нагревании, охлаждение полученной суспензии, разбавление ее спиртом, удаление образовавшегося осадка нерастворимого магний-тауратного комплекса, упаривание маточника, разбавление спиртом и выделение целевого продукта фильтрацией, отличающийся тем, что взаимодействие осуществляют при концентрации исходных реагентов в водной среде не более 35 при 60-70 С в течение 1 часа в присутствии нерастворимого магний-тауратного комплекса.Изобретение относится к химии аминокислот и их производных, а именно к технологии получения соли таурина с магнием, предназначенной для использования в качестве лекарственного средства кардиологического действия, а также пищевой добавки. Таурин - 3 аминоэтансульфоновая кислота - является физиологически активным веществом. Главной функцией таурина у млекопитающих является регулирование трансмембранного ионного переноса. Установлено, что таурин проявляет антиатерогенное действие при атеросклерозе,умеренно понижает кровяное давление. Таурин используется в качестве гепатопротекторного средства, а также при лечении заболеваний и травм сетчатки глаза. Известно, что таурин оказывает кардиопротекторное действие и может быть использован в качестве лекарственного средства при ищемической болезни сердца и васкулярных заболеваниях 1.Значение магния в жизнедеятельности организма проявляется в том, что он является универсальным макроэлементом, участвуя в энергетическом и пластическом обменах. Будучи кофактором множества ферментов, магний имеет отнощение к более чем 300 биохимическим реакциям. Магний способствует лучщей переносимости стрессовых ситуаций,подавлению депрессии. Особенно важен магний для нормальной работы сердца, так как он обеспечивает нормальное функционирование как отдельных клеток, так и отделовсердца в целом - предсердий, желудочков. При дефиците магния возникает нарушение сократительной функции миокарда, аритмия. У 90 больных, перенесших инфаркт миокарда, выявляется дефицит магния, который усиливается в острый период заболевания. Выявленные свойства магния позволяют использовать его прежде всего при сердечнососудистых заболеваниях 2. Для указанных целей магний используют в виде солей и комплексов, содержащих анионы неорганических и органических карбоновых кислот, которые иногда неблагоприятны для деятельности организма. Особенную ценность представляют водорастворимые соединения магния, обеспечивающие возможность для использования их при внутривенном введении.С этой точки зрения безусловного внимания заслуживает магния дитаурат, в состав которого входят катионы и анионы, благотворно влияющие на организм, особенно при лечении сердечно-сосудистых заболеваний.Известен ряд патентов США, патентующих способы получения магния таурата и использование его при лечении острой сердечной недостаточности, тромболитических поражений, для профилактики и лечения токсикоза беременных и в качестве пищевых добавок 3-6. В указанных патентах описаны два варианта способа получения магния дитаурата дигидрата.По первому из них водорастворимую соль целевого продукта с выходом 50 получают нагреванием в воде таурина и метоксида магния, предварительно синтезированного при взаимодействии магниевой стружки с метанолом 3 или магния оксида с метанолом 4-6.По второму варианту водорастворимый магния дитаурат с выходом 41 получают при кипячении в течение 7 часов таурина с магния гидроксидом в воде 3-6. По обоим указанным вариантам способа получения магния дитаурата в качестве сопутствующего продукта получают нерастворимый магний-тауратный комплекс.Наиболее близким по технической сущности и достигаемому эффекту к заявляемому способу является вариант способа получения водорастворимой соли магния дитаурата взаимодействием магния гидроксида с таурином при молярном соотнощении 12 в водной среде при кипячении в течение 7 часов с последующим охлаждением, разбавлением спиртом, отделением фильтрацией нерастворимого магний-тауратного комплекса, упариванием маточника в вакууме, добавлением спирта и выделением магния дитаурата дигидрата с выходом 41 6, прототип. Недостатком этого способа является низкий выход водорастворимой соли магния дитаурата, длительность процесса нагревания, низкая концентрация исходных реагентов в реакционной смеси, что приводит к необходимости упаривания больщого объема растворителей, а также больщой расход спирта. В силу указанных недостатков этот способ получения не может быть положен в основу технологии для производства магния дитаурата на промыщленной основе с целью его практического использования в качестве лекарственного средства.Серьезные недостатки с точки зрения экологии и пожаробезопасности присущи и способам получения магния дитаурата из магния метоксида 3-6, по которым необходимо использование больщого количества метанола, относящегося к классу ЛВЖ, а также металлического магния 3, являющегося пожароопасным веществом.Задача настоящего изобретения - упрощение способа получения и повыщение выхода водорастворимой соли магния дитаурата.Поставленная задача рещается тем, что магния дитаурат в форме водорастворимой соли получают взаимодействием оксида или гидроксида магния с таурином при их мольном соотнощении 12 в водной среде при нагревании с последующим охлаждением реакционной смеси, разбавлением ее спиртом, удалением образовавщегося осадка нерастворимого магний-тауратного комплекса, упариванием маточника, разбавлением его спиртом и вь 1 делением целевого продукта фильтрацией, при этом взаимодействие осуществляют при концентрации исходных реагентов в водной среде не более 35 при 60-70 С в течение 1 часа в присутствии нерастворимого магний-тауратного комплекса.Химическая реакция получения магния дитауратаПолучаемая соль магния дитаурат представляет собой дигидрат. Это белое порошкообразное вещество без запаха с характерным горьковатым вкусом. Продукт растворим в воде, при нагревании водных растворов частично гидролизуется, умеренно растворим в водном спирте. Температура плавления магния дитаурата дигидрата 285-300 С с разложением.Предлагаемый способ получения водорастворимой соли магния дитаурата по сравнению с прототипом позволяет существенно сократить продолжительность процесса и затраты энергии, так как реакционную смесь нагревают только 1 час при 60-70 С, а не кипятят 7 часов, как заявлено в прототипе. Кроме того, затраты энергии также сокращаются за счет уменьшения объема выпариваемой воды, использованной для получения суспензии исходных реагентов, в связи с применением повышенной концентрации последних по предлагаемому способу. Уменьшается расход спирта на получение готовой продукции.Процесс взаимодействия соединений магния с таурином в водной суспензии протекает с образованием продуктов реакции в виде смеси водорастворимой соли и нерастворимого комплекса, количество которого зависит от условий синтеза и составляет 25-50 от теоретического выхода магния дитаурата. Нами было установлено, что если взаимодействие исходных реагентов в водной дисперсии путем нагревания проводить в присутствии нерастворимого магний-тауратного комплекса, полученного в предыдущем цикле, то удается сместить процесс в сторону образования водорастворимой соли и тем самым повь 1 сить ее выход.Повышение концентрации исходных реагентов в водной дисперсии, сокращение продолжительности и температуры взаимодействия также способствуют повышению выхода целевого продукта.Предлагаемый способ получения магния дитаурата в форме водорастворимой соли иллюстрируется следующими примерами.В колбу, снабженную термометром, мешалкой и обратным холодильником, загружают 220 мл воды, нагревают до 80 С и постепенно при перемешивании вводят 100 г (0,8 моль) таурина и 16,0 г (0,4 моль) магния оксида. Реакционную смесь перемешивают в течение 1 часа при температуре 60-70 С. Затем в полученную суспензию вводят 150 мл воды, охлаждают до 18 С, разбавляют 85 мл 96 этилового спирта и перемешивают 2-3 часа при комнатной температуре. Образовавшийся осадок, представляющий собой смесь магнийтауратного комплекса и непрореагировавших исходных компонентов, отделяют фильтрованием, промывают на фильтре 25 мл этилового спирта. Фильтрат и промывной спирт упаривают в вакууме при температуре не выше 35 С до концентрации 70-80 и разбавляют 100 мл этилового спирта. Реакционную смесь перемешивают 2 часа при 18 С и отфильтровь 1 вают выпавший осадок магния дитаурата, который сушат при 60 С. Условия синтеза и выход магния дитаурата приведены в таблице.Синтез осуществляют аналогично описанному в примере 1 с тем отличием, что одновременно с исходными соединениями загружают 20 г нерастворимого магний-тауратного комплекса, полученного в примере 1. Условия синтеза и выход магния дитаурата приведены в таблице.Синтез осуществляют аналогично описанному в примере 2 с тем отличием, что вместо оксида магния используют 23,3 г магния гидроокиси и 20 г нерастворимого магний ВУ 8986 С 1 200711248тауратного комплекса, полученного в примере 2. Условия синтеза И выход магния дитаурата приведены в таблице.Синтез осуществляют аналогично описанному в примере 1 с тем отличием, что одновременно с исходными соединениями загружают 25 г нерастворимого магний-тауратного комплекса, полученного в примере 3. Условия реакции и выход магния дитаурата приведены в таблице.Синтез осуществляют аналогично описанному в примере 1 с тем отличием, что загружают 4 г (0,1 моль) магния оксида, 25 г (0,2 моль) таурина и 250 мл воды, а для разбавления используют 500 мл этилового спирта. Для выделения целевого продукта остаток после упаривания разбавляют 70 мл спирта. Условия синтеза и выход магния дитаурата приведены в таблице.Синтез осуществляют аналогично описанному в примере 4 с тем отличием, что в реакционную смесь до начала нагревания вводят 8,5 г нерастворимого магний-тауратного комплекса, полученного в примере 5. Условия синтеза и выход магния дитаурата приведены в таблице.Синтез осуществляют аналогично описанному в примере 1 с тем отличием, что загружают 1,12 г (0,028 моль) магния оксида, 7 г (0,056 моль) таурина и 66 мл воды. Реакционную смесь после кипячения в течение 1 часа и охлаждения разбавляют 140 мл этилового спирта. Для выделения целевого продукта используют 70 мл спирта. Условия синтеза и выход магния дитаурата приведены в таблице.Синтез осуществляют аналогично описанному в примере 6 с тем отличием, что в реакционную смесь перед началом нагревания вводят 2 г нерастворимого магний-тауратного комплекса, полученного в примере 7. Условия синтеза и выход магния дитаурата приведены в таблице.В колбу, снабженную мешалкой, термометром и обратным холодильником, загружают 1,16 г (0,02 моль) магния гидроксида, 5 г (0,04 моль) таурина и 50 мл воды. Реакционную смесь кипятят в течение 7 часов, затем полученную суспензию охлаждают до 20 С, разбавляют 100 мл 96 этилового спирта и оставляют на несколько часов при комнатной температуре. Выпавший осадок отделяют фильтрацией. Фильтрат упаривают в вакууме при температуре не выше 35 С до концентрации - 70 и разбавляют 50 мл этилового спирта, и оставляют на 2 часа для кристаллизации. Образовавшийся осадок магния дитаурата отфильтровывают, промывают спиртом и сушат при 60 С. Условия получения и вь 1 ход магния дитаурата приведены в таблице.В ходе эксперимента было установлено, что условия проведения реакции (концентрация исходных реагентов и продолжительность синтеза) существенно влияют на выход целевого продукта. Повышение концентрации свыше 35 приводит к потере целевого продукта при отделении нерастворимых осадков после разбавления спиртом реакционной смеси. Более целесообразно добавить небольшой объем воды по окончании процесса(примеры 1-4). Использование в синтезе нерастворимого магний-тауратного комплекса,выделяемого на предыдущих циклах, значительно повышает выход целевого продукта водорастворимой соли магния дитаурата, независимо от концентрации исходных реагентов и температуры реакции (примеры 1 и 2, 5 и 6, 7 и 8). Повышение температуры нагревания реакционной смеси от 70 до 100 С практически не сказывается на выходе (примеры 6 и 8). Однако продолжительность нагревания явно влияет на процесс, при этом уменьшение времени нагревания от 7 до 1 часа значительно повышает выход (примеры 9 и 7).