1.2 Методы синтеза аскорбиновой кислоты

Кислоту аскорбиновую можно выделить из растительного сырья, в частности из плодов шиповника. Вначале получают водные экстракты, сгущают их до сиропов в вакууме, осаждают сопутствующие вещества (спиртом или эфиром), а остаток очищают хроматографическими методами и перекристаллизовывают [1, 2, 6].

Синтез аскорбиновой кислоты принципиально может быть осуществлен следующими методами [7]:

- изомеризацией и лактонизацией 2-кетогексоновых кислот;

- из пентоз через озазон и нитрил (озонцианидный метод);

- конденсацией бензоинового типа двух альдегидов с низкой молекулярной массой под каталитическим влиянием KCN с образованием кетоспирта; - конденсацией эфиров б-оксикислот.

Анализируя указанные методы можно отметить следующее:

- озон-цианидный метод синтеза через 3-кетогексоновые кислоты не может найти практического применения из-за отсутствия промышленных ресурсов ликсозы. Синтез L-ликсозы из D-галактозы или D-глюкозы очень сложен; - метод бензоиновой конденсации двух альдегидов, как, например, этилглиоксилата и L-треозы, не перспективен, как из-за дефицитности сырья, так из-за неоднозначности реакции конденсации альдегидов (альдольная конденсация, образование бензоинов из одного и того же альдегида). Это приводит к низкому выходу целевого продукта.

- метод конденсации эфиров б-кислот также неэффективен из-за сложности синтеза этих эфиров и из-за низкого выхода аскорбиновой кислоты. В настоящее время промышленный способ получения аскорбиновой кислоты основан на синтезе из D-глюкозы, которую восстанавливают в D-сорбит каталитическим гидрированием. Важным этапом синтеза является процесс глубинного бактериохимического окисления (брожения) с помощью Acetobacter suboxydans D-сорбита до L-сорбозы. Последнюю подвергают ацетонированию (чтобы не допустить окисления четырех гидроксилов) и полученную диацетон L-сорбозу окисляют до диацетонкетогулоновой кислоты. Затем осуществляют процесс омыления и лактонизацию 2-кето-L-гулоновой кислоты до кислоты аскорбиновой [1]. Схема реакции представлена на рисунке 1.

Рисунок 1 - Общая схема анализа кислоты аскорбиновой

Известны исследования процесса селективного каталитического окисления D-глюкозы с целью получения аскорбиновой кислоты и глюконата кальция. В качестве гетерогенных катализаторов использовались наночастицы палладия, импрегнированные в матрицу сверхсшитого полистирола [11].

Широкое промышленное применение нашел способ получения медицинской аскорбиновой кислоты путем многоступенчатой кристаллизации [11]. Этот способ заключается в растворении технической аскорбиновой кислоты, очистке активированным углем, кристаллизации в течение 6 - 8 часов и выделении медицинской аскорбиновой кислоты. Количество выделенного целевого продукта после первой кристаллизации составляет 65 - 70% от введенной технической аскорбиновой кислоты. Остальные 30 - 35% кислоты содержатся в маточном растворе, который собирают, упаривают в вакуум-аппарате и подают на повторную кристаллизацию. Выделение медицинской аскорбиновой кислоты из маточных растворов по описанной технологии является длительным (100 - 120 часов), что приводит к неизбежным потерям целевого продукта вследствие длительного пребывания в водных растворах и требует больших энергетических затрат. Недостатком этого способа является длительность процесса и значительные потери целевого продукта при выделении его из маточных растворов.

Запатентован способ получения медицинской аскорбиновой кислоты в котором, маточные растворы, образующиеся при кристаллизации медицинской аскорбиновой кислоты, предварительно обрабатывают натрийсодержащим щелочным соединением, например NaOH, Na₂CО₃, NaHCO₃, или соляной кислотой до pH 2,2 - 2,4. Это позволяет сократить продолжительность процесса в 4 - 5 раз и уменьшить потери целевого продукта на 2 - 3% [13].

аскорбиновый кислота синтез лекарственный