Способ получения биосорбента "вокацит"

 

Изобретение относится к медицине и химии, в частности к фармакологии, конкретно к способу получения медицинского препарата для лечения больных, пораженных лучевой болезнью, а также для лечения и профилактики отравлений солями тяжелых металлов. Сущность изобретения состоит в том, что с целью получения биосорбента "вокацит" целлюлозу подвергают воздействию йодных производных с последующим окислением жидкими окислами азота при Т=20 - 25°С в среде метиленхлорида в течение 45 - 50 ч, используя при этом различные виды целлюлозного исходного сырья (хлопковая целлюлоза, древесные целлюлозы: беленую в форме жгутиков, сульфитную и сульфатную беленую облагороженную, отходы в виде ваты и бинтов). Полученный биосорбент "вокацит" обладает рядом уникальных, физико-химических и биологических свойств, которые определяют его высокое и селективное действие в отношении связывания радионуклидов и солей тяжелых металлов в условиях in vivo. Вокацит может иметь практическое применение в качестве нетоксичного высокоэффективного защитного средства при интоксикации радионуклидами, ртутью, сурьмой, солями других тяжелых металлов, а также в ряде отравлений различными суррогатами. 1 табл.

Изобретение относится к медицине и химии, в частности к фармакологии, конкретно к получению медицинского противорадиационного препарата для лечения больных, пораженных лучевой болезнью, антидотного средства для лечения и профилактики ртутной и сурьмяной интоксикаций, а также отравлений солями других тяжелых металлов.

Вокацит биосорбент стереоселективного действия, представляющий собой в основной поли(эритроновоглиоксиловая кислота)ацеталь со следующей структурой (3): Известен способ получения сорбента на основе карбоксицеллюлозы путем последовательного окисления целлюлозы периодатом натрия и газообразными окислами азот (1). Однако, данный способ не позволяет достигнуть высокой степени окисления целлюлозы, а, следовательно, и более высокой величины сорбционной способности.

Наиболее близким к способу получения вокацита поли(эритроновоглиоксиловая кислота)ацеталь является способ получения карбоксиполиацеталя путем окисления диальдегидцеллюлозы и ее производных окислами азота в течение 72 часов при температуре 35-40^оС (2). Однако, этот способ не позволяет использовать различные формы исходного целлюлозного сырья для окисления целлюлозы до требуемой степени сорбционной способности и полностью исключить протекание побочных процессов.

Предлагаемый способ получения биосорбента с применением окислителей специфического действия (HJO₄, NO₂) позволяет ускорить процесс окисления целлюлозы йодной кислотой, а диальдегидцеллюлозы окислами азота, расширить сырьевую базу для получения вокацита, увеличить выход целевого продукта и обеспечить его высокую стереоселективную способность в отношении избирательного связывания радионуклидов и солей тяжелых металлов как в условиях in vitro, так и in vivo.

Поставленная цель достигается тем, что в качестве исходного целлюлозосодержащего сырья используются: хлопковая целлюлоза, древесная беленая целлюлоза в форме жгутиков, древесная беленая облагороженная сульфитная и сульфатная целлюлоза, а также отходы от медицинской промышленности в виде бинтов и марли.

Способ получения вокацита состоит из двух стадий и осуществляется следующим образом.

Первая стадия окисление целлюлозы йодной кислотой для получения полупродукта диальдегидцеллюлозы (полиэритроглиоксальацеталь) заключается в следующем. В 100-литровый аппарат (стеклянный или эмалированный), снабженный мешалкой, нижним спуском или трубкой передавливания, заливают водный раствор окислителя, приготовленный из HJO₄ и 20%-ного раствора NaOH, имеющей рН в пределах 3,8-4,0. В приготовленный раствор загружают целлюлозу (хлопковую или древесную) при мольном соотношении целлюлоза окислитель 1,2-1,5. Реакционную массу перемешивают при 20-25^оС в течение 96-100 часов, периодически определяя в образцах содержание альдегидных групп в окисленной целлюлозе, а в пробах раствора концентрацию йодной кислоты. По истечении указанного времени окисление практически заканчивается. Затем реакционную массу выгружают и фильтруют на нутч-фильтре (фильтровальная ткань-бельтинг). Полученный полупродукт промывают на фильтре дистиллированной водой до отсутствия в промывной воде ионов JO₄^-, JO₃^- (проба с йодистым калием в насыщенном растворе NaHCO₃). Хорошо отжатый продукт сушат на воздухе до постоянного веса. Получают диальдегидцеллюлозу с содержанием альдегидных групп 32,5-34% Выход полупродукта 98,5-99% Вторая стадия окисление диальдегидцеллюлозы (полупродукта) окислами азота в хлористом метилене получение собственного вокацита. В стеклянный аппарат, снабженный мешалкой, обратным холодильником, нижним спуском и змеевиком для охлаждения водой, загружают хлористый метилен, диальдегидцеллюлозу и охлаждают реакционную смесь до 10-15^оС для поддержания температуры окисления. К охлажденной смеси при работающей мешалке добавляют жидкие окислы азота. С помощью охлаждения поддерживают температуру реакционной смеси в пределах 21-22^оС (температура кипения двуокиси азота). Окисление продолжается в течение 45-50 часов при модуле реакционная среда: диальдегидцеллюлоза 1:1,3. Реакционную массу охлаждают до 10-15^оС, выгружают на нутч-фильтр и тщательно промывают этанолом для удаления метиленхлорида, затем дистиллированной водой до полного удаления ионов NO₂^- и ON₃^- (проба с дифениламином) с последующим удалением воды этанолом. Промытый и отжатый продукт раскладывают на противни, сушат на воздухе до постоянного веса и размалывают на шаровой мельнице до порошкообразного состояния. Получают вокацит с содержанием карбоксильных групп 48-50% С помощью описанного способа можно получить вокацит из следующих целлюлозосодержащих продуктов: хлопковая целлюлоза, древесная беленая целлюлоза в форме жгутиков, древесная беленая сульфитная целлюлоза, в том числе вискозная, сульфатная беленая облагороженная целлюлоза.

Способ поясняется следующими примерами.

П р и м е р 1. Получение вокацита из хлопковой целлюлозы. В 100-литровый аппарат, снабженный мешалкой, заливают 60 л дистиллированной воды, вносят 3,3 кг йодной кислоты и 2,5 л 20%-ного раствора натриевой щелочи. В приготовленный раствор (рН 3,8-4,0) загружают 2 кг целлюлозы. Реакционную массу перемешивают при 20-25^оС в течение 96 часов, затем выгружают и фильтруют на нутч-фильтре. Продукт промывают на фильтре дистиллированной водой до отсутствия в промывной воде ионов JO₄^-, JO₃^-, сушат на воздухе до постоянного веса. Получают 1,98 кг диальдегидцеллюлозы с содержанием альдегидных групп 33,4% выход 99,0% Высушенную диальдегидцеллюлозу далее окисляют жидкими окислами азота. Для этого в стеклянный аппарат емкостью 20 л, снабженный мешалкой, обратным холодильником, нижним спуском и змеевиком для охлаждения, загружают 10 л хлористого метилена, 2,0 кг полупродукта и пуском воды в змеевик охлаждают реакционную массу до 10-15^оС для поддержания температуры реакции (21-22^оС температура кипения двуокиси азота). К охлажденной смеси добавляют 1,6 л жидких окислов азота. Через 45 часов реакционную массу охлаждают до 10-15^оС и выгружают на нутч-фильтр. Продукт на фильтре тщательно промывают 10 л этанола, порциями по 5 л для удаления хлористого метилена и затем 200 л дистиллированной воды для удаления следов азотной кислоты, вытесняют воду этанолом, раскладывают на противни и сушат на воздухе до постоянного веса. Высушенный продукт размалывают на шаровой мельнице до порошкообразного состояния. Получают 2,05 кг вокацита с содержанием карбоксильных групп 48% выход 85,5% П р и м е р 2. Приемы, как в примере 1, но в качестве исходного сырья используют беленую древесную целлюлозу формы жгутиков.

П р и м е р 3. Приемы, как в примере 1, но в качестве исходного сырья используют древесную беленую сульфитную целлюлозу облагороженную или вискозную целлюлозу.

П р и м е р 4. Приемы, как в примере 1, но в качестве исходного сырья используют древесную сульфатную беленую целлюлозу облагороженную.

В качестве исходного сырья была испытаны также отходы от медицинской промышленности вата, бинты.

Увеличение выхода продукта иллюстрируется данными таблицы.

Таким образом, полученный новым способом биосорбент "вокацит" имеет улучшенные и стабильные воспроизводимые физико-химические характеристики, обладает повышенной однородностью по физической и химической структуре (по данным ИК-спектров, РЭМ), отвечает заданному стереохимическому строению элементарных звеньев, определяющих селективную сорбцию радионуклидов и солей тяжелых металлов в условиях in vivo, не вызывая при этом заметной гипокальцемии в организме, с одной стороны, с другой обладает биоспецифическим комплексом свойств, необходимых для его высокоэффективного действия в условиях физиологически активного интервала рН 1-8.

Заложенные в вокаците свойства (устойчивость в ЖКТ, образование стабильных хелатных структур с радионуклидами и поливалентными токсичными металлами, нетоксичность) предопределили его уникальность как перспективного высокоэффективного защитного средства при интоксикации радионуклидами и солями тяжелых металлов, а также как препарата в ряде отравлений различными суррогатами, азотистыми шлаками, пестицидами и т.д.

Формула изобретения

Способ получения биосорбента, включающий обработку целлюлозного сырья йодными производными с последующим окислением окислами азота, отличающийся тем, что в качестве сырья используют хлопковую целлюлозу, древесную беленую целлюлозу в форме жгутиков, древесную беленую сульфитную облагороженную целлюлозу, в том числе вискозную, сульфатную беленую облагороженную целлюлозу, обработку ведут йодной кислотой, а окисление жидкими окислами азота при 20 25^oС в среде метиленхлорида в течение 45 50 ч.

РИСУНКИ

Рисунок 1