CS199154B1 - Způsob čištění alkoholů - Google Patents

Description

Vynález se týká způsobu čištění alkoholů obecného vzorce I

R - CH (I), v© kterém R značí alkyl a 1 až 4 atomy uhlíku, hydroocyethyl- až hydroxyhexylekupinn neb® zbytek obecného vzorce II

HO - (RíOR₂)_x - (II), ve kterém R^ a R₂ jsou stejné nebo různá řetězce ae 2 až 6 atomy uhlíku a x je celé číslo ed 1 do 3,

Jak je známo, používá se v technologických procesech, jimiž ee získávají biologicky účinné látky z živočišných orgánů, tělních tekutin neb® z rostlinného materiálu, k izolaci účinných principů a k dalšímu jejich čištění a dělení od balastů, například extrakcí, řrakňaím srážením, krystalizaci apod., vhodného, s vodou mísitelaého alkoholu, nejčastěji ethanolu, dále propanelu, isopropylalkeholu nebo methanolu, al kvasného neb© vyrobeného synteticky, velmi často bezvodého, řidčeji glykolů nebo jejich etherů, odpovídá jících obecnému vzorci I, v dalším pro stručnost jen alkoholu. Z uvedených výrobních procesů pak odpadají značné Objemy zředěného, víceméně znečištěného alkoholu nebo

199 154 siaěsi alkoholů, které je z ekonomických důvodů nutno regenerovat.

Biologicky účinné principy vyráběných přípravků jeou většinou vysoce citlivé, a to tím citlivější, čím jsou čistší, k negativně působícím faktorům, přítomným v alkoholech i ve stopových množstvích. Tyto faktory mohou silně ovlivnit nejen výtěžnost výrobního postupu, ale zejména kvalitu a účinnost vyrobeného přípravku. Proto musí být použitý alkohol co nejčistší; není-li, je výsledek pracného a nákladného výrobního procesu postižen podstatným snížením výtěžku, poklesám nebo dokonce úplnou ztrátou aktivity přípravku apod. Obvyklou destilací a rektifikací se sice odpadní alkohol koncentruje, nedojde však k nezbytnému vyčištění, protože zmíněné negativně působící faktory, vesměs neidentifikovatelné, které spolu s jinými balasty přecházejí do odpadního alkoholu, nelze destilací oddělit. Zejména tehdy, jde-li o těkavé látky, schopné vytvářet jednak ionty, jednak složité azeotropické soustavy během destilace, nedaří se jejich odstranění z odpadního alkoholu ani opakovanou destilací, tedy postupem dosti nákladným a časově náročným. Naopak, mnohdy obseh těohto nežádoucích nečistot po novém použiti takto regenerovaného alkoholu a jeho další destilaci ještě stoupne.

K popsanému nepříznivému ovlivnění biologicky účinných přípravků během výrobního procesu dochází často i v těch případech, když se používá ve výrobním postupu, k extrakci nebo přesrážení kvasného nebo syntetického alkoholu té kvality a čistoty, v níž je dodáván. KromS toho ani takový čistý” alkohol nelze destilací nebo rektifikací předem zbavit zmíněných nežádoucích nečistot, které pak nepříznivá ovlivní výsledek Izolačního nebo čisticího procesu.

Uvedené nevýhody a nedostatky dosavadních čisticích metod odstraňuje způsob čistění alkoholů obecného vzorce I podle vynálezu.

Podstata způsobu podle vynálezu spočívá v tom, že ee alkohol obecného vzorce I nebo smše alkoholů obecného vzorce I uvádí do styku s fcatexem v H-eyklu a/nebo anexem v OH-cyklu, v objemovém poměru 11 : 1 až 1 : 1000, při teplotě -15 až +50 °C, s výhodou 10 až 25 °C.

Když ee aplikuje čištění alkoholů obecného vzorce I způsobem-podle vynálezu, je možno používat regenerovaného, popřípadě i prodejného alkoholu obeeného vzorce I, získaného kvasnou cestou nebo synteticky, bez obav z negativního ovlivněni výtěžků nebo kvality vyráběných biologicky účinných přípravků.

Jak je dobře známo, k zaohyoení a oddělení sloučenin, vytvářených iontovou Vazbou a rozpuštěných ve vodě, se běžně používá iontoměnnýeh hmot, katexů a anexů. Po nasycení katexu kationty nebo anexu anionty se aktivita iontoměniče obnoví jednoduáe tak, že jeho sloupcem se nechá protéci potřebný objem regeneračního roztoku, bu3 vodného roztoku silné minerální kyseliny (obvykle chlorovodíkové) v případě katexu nebo zásady v případě anexu (zpravidla roztoku hydroxidu sodného) vhodné koncentrace. Dnešní iontorněnné hmoty jsou ve vodném prostředí naprosto stálé, jejich bobtnavost, rozpínavost a smrělování ve vodných roztocích jsou vyhovující, lze je mnohokrát střídavě desaktlvovat, tj. nasytit lonty, a regenerovat, tj. obnovit schopnost vázat ionty.

Naproti toau chyběly až dosud údaje o zmíněných vlastnostech iontoměniěů, o jejioh iontoměnné aktivitě a především o jejich stálosti v prostředí alkoholů obecného vzoroe I, především o koneéntraol nad 90 % obj. Nyní bylo experimentálně prokázáno, že stálost a ostatní funkčně důležité vlastnosti katexů i enexů nejsou nepříznivě ovlivňovány ani v prostředí alkoholu bexvodáho a zůstávají rovnocenně týmž vlastnostem ve vodném prostředí; nezmenšuje ee ani možnost mnohonásobné regenerace.

Dále bylo zjištěno, že regenerovaný alkohol, získaný destilací zředěného a silně znečistěného rozpouštědla odpadajícího z výroby biologicky účinných přípravků, jenž ani po opakované roktifikacl ao nahodí k opětovnému použití v této výrobě z důvodů dříve uvedených, je možno spolehlivě.zbavit nežádoucích škodlivých látek,tak, Že se podle vynélezu uvádí do styku β vhodným iontoměničem. Použi je-li se takte vyčištěného regenerovaného alkoholu ve výrobě biologicky účinných přípravků, nedojde k sebemenšímu poškození účinného principu ani ke snížení výtěžku. 0 tom, zda se k čištění použije kstexu a/nabo anexu rozhoduje charakter výroby nebo produktu a charakter průvodních nečistot v regenerovaném alkoholu.

Experimentálně bylo také prokázáno, že prodejný'alkohol, kvasný nebo syntetický, a to zředěný nebo absolutizovaný, lze způsobem podle vynálezu vyčistit tak, že je pak spolehlivě použitelný při výrobě zmíněných přípravků bez nepříznivých následků.

Způsob podle vynálezu jednoduchými technickými prostředky řeší závažný ekonomicko-technologický problém regenerovaných, resp. odpadních alkoholů v mnoha výrobních odvětvích, zejména v náročná výrobě organopreparátů, hormonů a jiných účinných látek z přírodních eurovin.

Následující příklady provedení způsob podle vynélezu pouze ilustrují, ale nijak neomezují.*

Příklad 1

V objemu 7500 ml regenrováného ethanolu s hodnotou pH 8,80 a vodivosti 78,0 gS bylo rozmícháno 75 g silně kyselého katexu na bázi směsného polymeru styren-dlvinylbenzen s obsahem sulfoskupin, který byl předem zbaven vody prosytím 500 ml čistého ethanolu. Po 20 minutách intenzivního míchání při teplotě 20 °C byl katex odfiltrován. Vyčištěný ethand měl hodnotu pH 5,60 a vodivosti 4,2 ^S,

Příklad 2

Dvě skleněné kolony velikosti 50 x 400 mm, propojené za sebou tak, aby kapalina vytékající z prvé protékala druhou a při tom, aby bylo možno odebírat vzorky z obou, byly naplněny» prvá 450 g katexu z příkladu 1, druhá 450 g silně zásaditého anexu na pH = 5,30,.vodivost 3,0 jaS, pe anexu pH « 6,2, vodivost bázi kopolyaeraetyrea-diviaylbenaea · ebosfeen kvartéraleh emenievýeh skupin. Při teplotě 24 ®C byl de prvé koleny uváděn lihovarský absolutní etkaael (99,7 # obj., deneturevaný 1 % obj. ehlorefermu, pH 5,75, vodivost 4,2<«S) a s ní vytékající částečně vyčištěný ethanol pak protékal drahou kolenou. Průtoková ryshlest byla udržována mezi 150® až 2000 ml/h. Průběh čisticí operace, tj. etnpeň vyčištěni ethanolu vytékajícího jak z katexové tak z anexevé koleny, byl sledován měřením pB a vod iv es ti po zředění ote^^m objenom destilované védy. Pe průchodu katexem bylo pB «5,30, vodivosti 3,2^/uS, pe průchodu αχ&φχφλ ft$X φ^Μαα&Ι lx®Aft©^w ř® ® ®. VRglveeti 2^3Í^RS·

Příklad 3

Dvejleí kolon, nepořddanýoh jako ▼ přikládá 2, a aáplnMmi 350 g katoxu a 350 g anexu, protékal při teplotě 26 *C rychlostí 1500 ml/h syntetický ethanol (obsah 95 # obj,, pa « 5,85, vodivost 3,9 ^). Xfekt čištění udávají naměřené hodnoty i ps katexm 2,0^iS.

Příklad 4

Syntetický ethanol čištěný hydrogenací a absolutizovaný ve výrobním závodě (obsah . «

99,9 % obj., pH « 5,75, vodivost 3,0£iS) protékal aparaturou podle příkladu 2 s náplněmi po 450 g ionexů rychlostí 3000 ml/h při teplotě 28 °C. Konečné vlastnosti vyčiitěnéhs ethanolu jeou pH « 6,20, vodivost 1,2^uS*

Příklad 5

Průtokem aparaturou podle příkladu 2 se stejným množstvím katexu i anexu, byl čištěr ethanolem regenerovaným destilací a rektlřikací (obsah 93 # ebj., pH »7,45, vodivost 19,5^S) rychlostí 1000 ml/h při teplotě 25 ^C. Vyčištěný ethanol mil pH « 6,45, vedlvoet 3,9 £iS.

Příkladů

Skleněnou demineralizační staniol pre úpravu védy · průměru 300 mm, obsahující 75 kg. katexm, přetékal při teplotě 15 aě 17 °0, ryehlostí 200 lltrů/h, regenerovaný ethanol (obsah 94# obj., pB « 8,45, vodivost 52,0^/uS). Měřené hodnoty vytéká jícího ethanolu: pB 5,50 až 5,85, vodivost 2,45 al 3,2 ffS, latex byl rogommrován obvyklým postupem pe vyčištění 22 500 litrů regenerovaného ethanolu.

Regenerovaného ethanolu, vyčištěného způsoben podle vynálezu, bylo použito při výrobě polyeaoharidového komplexu tr o jvazného železa. Výtěžek byl téměř teoretickýa připravený injekčníroztok komplexu, aplikovaný Intramuskulárně, měl vynikající fyziologické vlastnosti: byl notoxioký a vstřebával se v krátké době z mleta vpiehu.

Naproti tesu při použití ethanolu regenerovaného patose áastilaeí, výtěžek komplexu podstatně klesl (až na petAýěk 6,8 30 a vlastnosti připraveného injekčního roztoku nebyly «daleka tak dobrá. - <>

Podobný nepříznivý vliv aa aktivitu-.a se jména aa výtěžek něl® použití ethanolu, vyčištěného způsobem podle vynálezu, při výrobě inhibitoru protoáz a některých hermoaů.

Při použití etkaholu, Čištěného způsoben podl® vynálesu, při výrobě enzymu pepsinu, byl Vždy ve vysokém výtěžku získán přípravek s aktivitou vySSí než 1© 00© '‘Bj/g·. Při použití alkehélu regenerovaného destilací byl výtěžek nízký a účinnost preparátu klesla až aa 2000 j/g. Vliv čistoty použitého ethanolu ha aktivitu vyrobeného pepsinu ukazuje tabulka:

Použitý alkohol Aktivita vyrobeného pepsinu . __ «Μ/g regenerovaný destilaci 2000 prodejný absol. nečištěný 8000 regenerovaný, čištěný katoxoa 10000 regonerevuuý nebo absol. Čiětiaý katexen i snesen 16000

Příklad 7 <

Skleněnou kolonkou rozměrů 25 u 270 nm, naplněnou 65 g katexu, protékal rychlosti 500 m/h prodejný nethanel (pH « 6,10, vodivost 9,7 uS) a teplotou 10 ^toC. Vytékající nethanel něl pH »5,15, vodivost 3,4 £iS. V 5 litrech takto částečně vyčištěného mothanolu bylo rezníeháno 50 ®1 vlhkého anexu v OH-eyklu. Po 15 minutách nechanlekého. míchání bylo pH 6,40, vodivost 2,2^S. íyto hodnoty se nezměnily ani po opakování operace s dalSíni 50 aO. čerstvého anexu.

Příklad 8

Průtokem aparsAureu podle příkladu 2 byla čištěna smě® 9 obj. dílů abs. ethanolu, obj. dílů iseprepylalkehelu a 1 obj. dílu destilované vody s hodnotou pH 6,40 a vodivosti 5,3 ^aS. Průtoková rychlost byla 1500 nl/h při teplotS 22 °C. Kapalina vytékajíc! z katexová koleny měla pH » 5,45, vodivost 8,4 pS a po následujícím průtoku kolonou naplněnon aaoxon měla pS » 6,80 a vodivost 3,2<mS.

Příklad 9

Směs 4 obj. dílů methanolu, 5 obj. dílů propylenglykolu a 1 obj. dílu destilovaná vody byla 8 Utina v aparatuře podle příkladu 2 tak, žo protékala nejdříve anexevým a vost 145 (4iS, po průchodu anexem hýly konečné hodnoty pH 7,10, vodivosti pak katexcwým sloupcem rychlostí 1200 ml/h při teplotě 20 °C. Výchozí směs měla pH « 3,50 a vodivost 40,0 ^iS. Po průtoku anexem bylo pH = 9,15, vodivost 7,0 gS_t po průtoku katexem byly konečné hodnoty pH « 6,60 a vodivost 4,6<«lS..

Přiklad 10

Rychlostí 1000 ml/h při teplotě 25 °C protékala aparaturou jako v příkladu 2 směs

X · absolutního ethanolu, triethylenglykolu a destilované vody (60 + 20 + 20 obj. dílů, pH » 5,90, vodivost 87,0 ^S)· Po průtoku katexem byly naméřeny hodnoty pH » 3,50, vodi5,2^uS.

Claims (1)

1. PfiEDMČT VTKÁ LIZU

   Způsob čiStění alkoholů, obecného vzoroe I

   R - OH , <I), ve kterém R značí alkyl a 1 až 4 atomy uhlíku, hydroxyethyl- až hydroxyhexylakupinu nebo zbytek obecného vzorce II

   - HO - /fejOR^ - (II), va kterém R^ a R₂ jaoú stejné nebo různé řetězce ae 2 až 6 atomy uhlíku a x jecelé Číslo od 1 do 3, vyznačující aa tím, že ae alkohol obeeněho vzoroe I nebo směe alkoholů obecného vzoroe I uvádí do styku a katexem v H-oyklu a/nabo anexem v QH-cyklu, v objemovém poměru 1 : 1 až 1 : 1000, při teplotě -15 až +50 °C, a výhodou 10 až 25 °0.