СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ГАММА-ГЛИЦИНА
METHOD OF PRODUCING GAMMA-GLYCINE

Изобретение относится к области химико-фармацевтической промышленности, в частности к способам получения гамма глицина, имеющего широкое применение в технике, медицине и пищевой промышленности.
Из всех полиморфных модификаций глицина наибольшее применение получил альфа-глицин (α-глицин). Примером использования а глицина может служить защищенный патентом РФ №2082398 /1/ способ лечения острого периода ишемического инсульта, основанный на применении глицина как препарата, являющегося естественным тормозным медиатором, который способствует нормализации баланса между возбуждающими и тормозными нейротрансмиттерными системами, что позволяет в условиях острой ишемии мозга существенно ограничивать активность возбуждающих аминацидергических медиаторов (глутамата, аспартата) и предотвращать "шоковое" раскрытие кальциевых каналов.
Известны способы получения α-глицина, например, патентами РФ 2009122 и 2009123 /2/, /3/ защищены технологии получения α-глицина из монохлоруксусной кислоты и газообразного аммиака в присутствии гексаметилентетрамина в среде метанола, содержащего 10% воды, при дополнительном введении в реакционную массу хлороформа. Выход готового продукта 98,5-99%.
Из других модификаций глицина также устойчивой является гамма-форма, (γ-глицин), некоторое количество которой часто присутствует в выпускаемом промышленностью глицине.
Установлено, что структура у глицина имеет особенности, отличающие ее от структур двух других модификаций глицина (α-глицина и β-глицина), (пространственная группа симметрии P31 или P32, структура полярна и нецентросимметрична, построена из тройных спиралей, связанных водородными связями молекул глицина (The crystal structure of γ-glycine // Acta Cryst, 11, pp.225-226, 1958) /4/, которые обеспечивают нелинейные оптические и пьезоэлектрические свойства структуры и позволяют предположить наличие свойств, делающих γ-глицин более эффективным лекарственным препаратом благодаря тому, что димеры глицина, определяющие структуру альфа-глицина и трудно разрушаемые даже в растворе, в гамма-глицине отсутствуют.
Известен способ получения γ-глицина путем перекристаллизации α-глицина - патентная заявка JP 9003015 от 1997-01-07. /5/ Перекристаллизацию проводят при нагревании в щелочных водных растворах в присутствии гидроксидов, карбонатов или оксидов щелочных или щелочноземельных металлов. На выходе получают некоторое количество кристаллов γ-глицина.
Недостатком данного способа является сложность приготовления исходного раствора, необходимость большого количества растворителя (воды), участие соединений щелочных и щелочноземельных металлов, нагревание и неэффективный в количественном отношении выход целевого продукта.
Задачей настоящего изобретения является разработка более простого и эффективного способа получения γ-глицина.
Поставленная задача решена путем обработки в замкнутом объеме смесью паров воды и аммиака глицина любой модификации, находящегося в твердом состоянии.
При этом главным является обеспечение контакта с глицином аммиака в присутствии паров воды, что достигается, например, размещением слоя глицина на твердой инертной подложке в замкнутом объеме, заполненном парами воды аммиака, или прокачкой указанной смеси паров через объем. Возможно также воспроизвести непрерывный процесс получения γ-глицина, если обеспечить подачу в объем твердого порошка глицина и паров воды и аммиака и удаление готового γ-глицина по мере его образования. Экспериментально установлено, что добавка в исходный глицин гамма-глицина (от 0.1 мас.% и более) значительно ускоряет процесс перекристаллизации.
Факт перехода альфа-глицина в гамма-глицин при указанных условиях подтверждается идентификацией конечного продукта методом рентгенофазового анализа.
Примеры реализации способа.
Пример 1. В эксикатор объемом 6,5 л помещали 800 мл водного раствора аммиака в концентрации 25 мас.%, в свободном пространстве эксикатора размещали нанесенный на стеклянную подложку в виде слоя порошок глицина массой 0,6 кг. Эксикатор закрывали и выдерживали при температуре 18-25°C. Периодически брали пробы для рентгенофазового экспресс-анализа. Полный переход всей массы глицина в гамма-форму был зафиксирован через 68 часов.
Пример 2. Процесс осуществляли по примеру 1, но концентрации водного раствора аммиака 5 мас.%. Время перехода глицина в гамма-форму увеличивалось в 1,6 раза.
Пример 3. Процесс осуществляли по примеру 1, но в массу исходного глицина добавляли 0,2-0,3 мас.% гамма-глицина. Время перехода глицина в гамма-форму составляло 52 часа.
В работе использовали реактивы марки ХЧ, поставляемые РЕАХИМ Новосибирское отделение химреактивов: глицин, партия 011342, фасовка декабрь 2000 года и аммиак водный, ГОСТ 24147-80 25%.
Качественными экспериментами установлено, что переход глицина в гамма-глицин начинается при малых концентрациях аммиака в водных парах (≤5 мас.%) и при низких температурах (≤10°C), однако процесс при этом протекает медленно, поэтому предпочтительно осуществлять его при более высоких значениях указанных параметров.
Предлагаемый способ прост в осуществлении, сравнительно легко может быть преобразован в технологический процесс промышленного масштаба.
Источники информации
1. Патент РФ №2082398 от 27.06.1997.
2. Патент РФ №2009122 от 20.05.1991.
3. Патент РФ №2009123 от 20.05.1991.
4. The crystal structure of γ-glycine» Acta Cryst, 11, pp.225-226, 1958.
5. Заявка на патент JP 9003015 от 07.01.1997.