Разработка способа получения литиевой соли аскорбиновой кислоты

Известно, что соли лития α -аминокислот обладают широким спектром биологического действия и являются перспективными лечебными препаратами. Некоторые α -аминокислоты (глицин, глутаминовая и аспарагиновая кислоты) являются нейромедиаторами и используются при лечении центральной нервной системы, в комплексной терапии нарушений мозгового кровообращения.

Ионы лития активно влияют на протекающие в мозге нейрохимические процессы, что лежит в основе его терапевтического действия при лечении психических заболеваний. Соли лития обладают способностью купировать острое маниакальное возбуждение у психических больных и предупреждать аффективные приступы.

Органические и неорганические соли лития нашли применение в медицинской практике. Они относятся к психотропным веществам, которые объединены в группу нормотимических средств (нормотимиков) [1, 2].

Разработан препарат «Нормотим» – комплексный антистрессовый препарат, в состав которого входят: аскорбат лития, витамины В1, В6. Препарат «Нормотим» обладает уникальными свойствами: нормотимическая активность, обусловленная ионами лития; высокие антиоксидантные свойства; значительная иммунобиологическая активность; нетоксичность (в несколько раз ниже карбоната лития). Препарат «Нормотим»

разработан в Сибирском медицинском университете. Основой препарата стала новая соль – аскорбат лития [Нoрмотим. normotimiki ru >  preparaty / Soli - Litiya / normotim /].

Предложено применение аскорбата лития в качестве средства для повышения активности нейтрофилов, которое может быть использовано для химиотерапии [3]. Аскорбат лития испытан в качестве гематопротектрного средства с целью применения в наркологии и психиатрии [4].

Аскорбат лития обладает большей гематопротекторной активностью в отношении гемолиза эритроцитов под действием алкоголя и меньшей токсичностью по сравнению с другими препаратами лития.

Интерес к органическим солям лития обусловлен применением их для лечения биполярного эффективного расстройства и аффективных нарушений у больных алкоголизмом. Аскорбат лития был синтезирован на кафедре физической и аналитической химии Томского политехнического университета.

Аскорбат литя перспективный препарат для использования в психиатрической и наркологической практике [applied- research. ru >  ru /article / view… / Ветлугина Т.П., Плотников Е.В., Никитина В.Б. и др. 2016 г.].

На основе аскорбата лития и аспартата лития (в соотношении 50 : 50) разработана иммуностимулирующая и антиоксидантная композиция, которая может быть использована в ветеринарии и медицине [5].

Проведено определение субхронической токсичности аскорбата лития у крыс линии Вистар. Установлено, что аскорбат лития в высоких дозах оказывает умеренное токсические воздействие по сравнению с другими солями лития (коэффициент кумуляции 10,96) [moluch. ru >  Журнал >  24841 / Остренко К.С., Сардарян И.С.].

Из анализа литературных сведений следует, что аскорбат лития обладает широким спектром биологического действия и является перспективным лечебным препаратом в ветеринарной и медицинской практике. Однако, в доступной литературе отсутствуют данные о методах получения аскорбата лития и его свойствах. В связи с этим нами проведены экспериментальные исследования по разработке способа получения аскорбата лития.

Материалы и методы . Для разработки способа получения аскорбата лития были использованы следующие реактивы: Аскорбиновая кислота, имп. «ч» «Экофарм»; гидроксид лития, LiOH • H₂O, марки «хч».

• 1. Синтез аскорбата лития. а) К гомогенному раствору 5 г (0,0284 моль) аскорбиновой кислоты в 20 мл воды (рН раствора 2) присыпают порциями 1,28 г (0,0305 моль) гидроксида лития, LiOH • H₂O при перемешивании. Наблюдается небольшой разогрев реакционного раствора ( ~ 30 ° С), рН реакционной смеси 7,5. Гомогенный раствор выдерживают в течение трех часов при комнатной температуре и упаривают. Кристаллический продукт промывают несколько раз этанолом и сушат при комнатной температуре. Получают 4,8 г (77,42 %) аскорбата лития дигидрата, С₆Н₇О₆Li • 2H 2 O.

Аскорбат лития дигидрат кристаллический продукт бледнокремового цвета, хорошо растворяется в воде (водный раствор имеет рН 7,5), в спирте не растворяется. При температуре 117-118 ° С наблюдается начало разложения, при температуре 196-198 ° С -обугливание. б) К гомогенному раствору 5 г (0,0284 моль) аскорбиновой кислоты в 20 мл воды (рН раствора 2) присыпают 1,55 г (0,0369 моль) гидроксида лития, LiOH • H 2 O при перемешивании. Наблюдается разогрев реакционного раствора до 32 ° С; рН реакционной смеси 9. Гомогенный раствор выдерживают при комнатной температуре в течение трех часов и упаривают. Кристаллический остаток с примесью вязкого продукта промывают несколько раз этанолом и сушат при комнатной температуре. Получают 3,6 г (58,06 %) аскорбата лития дигидрата, C₆H 7 O₆Li • 2H 2 O. Продукт хорошо растворяется в воде (водный раствор имеет рН 7,5). При температуре 118-119 ° С наблюдается начало разложения, при 198-199 ° С -обугливание.

Результаты исследований. Аскорбат лития получают взаимодействием

аскорбиновой кислоты с гидроксидом СН ОН Н _ С _ ОН О __О НО   ОН аскорбиновая кислота В водных растворах аскорбиновая кислота дает кислую реакцию (для 0,1 н раствора  рН  2,2).  Кислые  свойства аскорбиновой    кислоты    определены главным образом гидроксильной группой в положении      3,      обусловленные диссоциацией  ОН-группы  ендиольного фрагмента (рК 1 = 4,2). Аскорбиновая кислота реагирует как одноосновная кислота. При   нагревании   со   щелочами

лития  в  водной  среде  по  схеме: СН ОН Н _ С _ ОН О + LiOH                 _ _О pH = 7,5 ( _ Н2О)       LiO     ОН аскорбат лития аскорбиновая кислота легко гидролизуется. Ненасыщенное γ -лактонное кольцо при    действии    сильных    щелочей превращается в соль 2-кето-L-гулоновой кислоты.    Со    слабыми   щелочами аскорбиновая      кислота      образует монозамещенные енолята без размыкания лактонного кольца. Схема превращений:

СН ОН Н _ С _ ОН О Н НО    ОН аскорбиновая кислота

СН ОН 2 + NaOH (конц.)             НО _ С _ Н ------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------ 1 Н _ С _ ОН О                                                 1 НО _ С _ Н + NaOH 0,1 М р-р        СН 2 ОН              1 СООNa Н С _ ОН

При   нагревании   с   сильными щелочами происходит гидролиз лактонного

О                  Na-соль 2-кето-L-гулоновой _О        кислоты Н NaO     ОН аскорбат натрия кольца    аскорбиновой    кислоты    с образованием   в   качестве   конечного

При проведении экспериментальных исследований по разработке способа получения аскорбата лития, учитывая свойства аскорбиновой кислоты, были определены оптимальные условия синтеза препарата. Выявлены факторы, влияющие на технологичность процесса. Аскорбат лития с выходом 77,42 % получают действием на гомогенный 20 %-ный водный раствор аскорбиновой кислоты (рН 2) кристаллическим гидроксидом лития в соотношении (0,0284 : 0,0305 моль), соответственно при рН реакции 7,5 (вариант «а»).

При увеличении щелочности реакционного раствора выход целевого продукта снижается, так как происходит разложение аскорбиновой кислоты. При соотношении субстрата и реагента (0,0284 : 0,0369 моль) рН реакционной смеси 9 выход аскорбата лития составляет 58 % (вариант «б»).

Для подтверждения структуры аскорбата лития проведены качественные реакции на ионы Li+ (продуктов по вариантам «а» и «б»).

• 1.    Проба на окрашивание пламени. Пробы аскорбата лития окрашивают бесцветное пламя горелки в характерный сиренево-красный цвет.

• 2.    Реакция с Na 2 HPO 4 . При действии на пробы аскорбата лития в водном растворе раствором Na 2 HPO 4 наблюдается

выпадение фосфата лития Li3PO4 в виде белых кристаллов. Осадок выпадает через 7 минут.

Заключение. Разработан способ получения аскорбата лития. Найдены оптимальные условия синтеза. Показано, что целевой продукт с хорошим выходом получается в слабо щелочной среде (рН 7,5). В данных условиях лактонное кольцо аскорбиновой кислоты не разрушается. Проведены качественные реакции на ионы лития, подтверждающие структуру аскорбата лития.

Резюме

Разработан способ получения аскорбата лития. Найдены оптимальные условия синтеза.