Способ получения изовалериановой кислоты. И изовалериановая кислота Риски, безопасность и условия использования

Изовалериановая кислота (англ. isovaleric acid, или 3-Methylbutanoic acid , или β-methylbutyric acid) - карбоновая кислота, наиболее важный для физиологии человека изомер валериановой кислоты . Синонимы: 3-метилбутановая кислота, 3-метилмасляная кислота, 1-изобутанкарбоновая кислота, изопропилуксусная кислота. Краткое обозначение - изоC5 или iC5 .

Применяется при производстве Валидола , Валокордина и некоторых других лекарств.

Изовалериановая кислота - химическое вещество

Изовалериановая кислота - одноосновная предельная разветвлённая карбоновая кислота. Химическая формула соединения: СН 3 -CH(СН 3)-СН 2 -СООН. Эмпирическая формула изовалериановой кислоты - C 5 H 10 O 2 . Соли и сложные эфиры изовалериановой кислоты носят наименование изовалератов. Температура плавления - -29,3°С. Температура кипения - 176,5°С. Молярная масса - 102 г/моль. Изовалериановая кислота при комнатной температуре - бесцветная жидкость с острым неприятным запахом. Частично растворима в воде, растворима в этиловом спирте.

Изовалериановая кислота (также, как и изомасляная) является так называемой «жирной кислотой с разветвлённой углеродной цепью» и относится к короткоцепочным жирным кислотам (КЖК). Ранее был распространён термин летучие жирные кислоты (ЛЖК). Такая терминология принята в работах по физиологии органов пищеварения. При этом надо учитывать, что в целом ряде классификаций карбоновые кислоты с «разветвлённой цепью» не относятся к жирными.

Бактерии кишечника, продуцирующие изовалериановую кислоту

Изовалериановая кислота, в частности, является продуктом жизнедеятельности нормальной микрофлоры кишечника . Здесь изовалериановая кислота образуется в первую очередь в результате микробного метаболизма белков (лейцина) в толстой кишке . Продуциенты изовалериановой кислоты относятся к следующим родам бактерий: Clostridium , Megasphaera (Акопян А.Н.), Bacteroides , Propionibacterium . В кишечнике большая часть КЖК всасывается и только не более 5% общего объёма КЖК выводится. Содержание в кале здорового человека изовалериановой кислоты у взрослых (Ардатская М.Д., Логинов В.А.) и детей (Акопян А.Н. , Наринская Н.М.) - 0,4 ± 0,1% или 0,04 ± 0,02 мг/г, соотношение изовалериановой кислоты к валериановой - до 2,1 (Минушкин О.Н. и др.).

На сайте в разделе «Литература » имеется подраздел «Микрофлора, микробиоценоз, дисбиоз (дисбактериоз) », содержащий статьи, затрагивающие проблемы микробиоценоза и дисбиоза отделов ЖКТ человека.

Изовалериановая кислота как маркер отклонений в организме человека

Современная наука не позволяет отталкиваясь от количественных оценок изовалериановой или других КЖК в кале, слюне, крови, дуоденальном содержимом, иных биологических жидкостях поставить диагноз, однако отклонения от нормальных значений уже сегодня даёт важную информацию при целом ряде заболеваний и состояний.

Существует статистически достоверное увеличение средних концентраций изовалериановой (0,0008 ± 0,0003 ммоль/л) и уксусной (0,618 ± 0,17 ммоль/л) кислот в слюне у младенцев с воспалительными поражениями верхних отделов пищеварительного тракта, по сравнению с аналогичными показателями при функциональных нарушениях (0,270 ± 0,060 и 0,0002 ± 0,00006 ммоль/л соответственно). Высокий уровень изовалериановой и уксусной кислот в слюне у детей раннего возраста с органическими поражениями верхних отделов пищеварительного тракта отражает микроэкологические нарушения в организме в целом (Завьялова А.В.).

Корневище и корни валерианы содержат эфирное масло (до 2 %), состоящее из борнилизовалерианата (основная часть), валериановой и изовалериановой кислоты , камфена, терпинеола, пинена, борнеола и др.; более 10 алкалоидов (валерин, актинидин хатинин и др.); сахара, дубильные вещества, сапонины, гликозид валерид, ферменты и яблочную, уксусную , муравьиную, пальмитиновую , стеариновую кислоты

У детей с атопическим дерматитом увеличивается суммарная продукция КЖК в кале, как проявление метаболической активности кишечной микрофлоры, выражающееся, в частности, повышением продукции уксусной, изомасленной и изовалериановой кислот (Наринская Н.М.).

Изовалериановая кислота в Энциклопедическом словаре Брокгауза и Ефрона

Изовалериановая кислота, главная составная часть природной валериановой кислоты, отвечает изоамиловому алкоголю, не действующему оптически; приготовляется из последнего окислением, а также и синтетически из цианистого изобутила. Жидка, сильно пахнет валерианой и кипит при 175°; мало растворима в воде. Некоторые из её солей находят, как указано выше, применение в медицине; соли её со щелочными и щелочноземельными металлами хорошо растворяются в воде; размельченные кристаллы их, брошенные на поверхность воды, вначале плохо смачиваются ею и во время растворения быстро двигаются и прыгают по поверхности, как бы отталкиваясь друг от друга; соли других металлов растворяются в воде труднее. Все соли в свежеприготовленном и сухом состоянии почти ничем не пахнут, но при сохранении распространяют едкий запах самой валериановой кислоты, причем частью превращаются из средних солей в основные. Сложные эфиры валериановой кислоты, например метильный, этильный и амильный, представляют собой сильно пахучие, мало или совсем нерастворимые в воде жидкости, перегоняющиеся без разложения. Последний, т. е. изовалерианоамильный эфир C 5 H 9 O(C 5 H 11 O) обладает прекрасным яблочно-ананасным запахом; слабый алкогольный раствор его, под названием яблочной эссенции, находит применение при производстве искусственных фруктовых эссенций. Он получается, как побочный продукт, при приготовлении изовалериановой кислоты окислением изоамильного алкоголя смесью двухромовокалиевой соли с серной кислотой, а также, и в гораздо большем количестве, при нагревании валериановой кислоты или ее натриевой соли с амильным алкоголем и серной кислотой. (ЭСБЕ, том V, 1881, статья «Валериановая кислота», автор М.Л. Львов (1848-1899)).

У изовалериановой кислоты и её соединений имеются противопоказания, побочные действия и особенности применения, при употреблении в целях оздоровления лекарственных препаратов, содержащих изовалериановую кислоту, изовалераты и иные производные, необходима консультация со специалистом.

для чего применяется в медицине L-бромизовалериановая кислота? и получил лучший ответ

Ответ от Михаил Морозов[гуру]
Входящий в состав корвалола этиловый эфир α-бромизовалериановой кислоты является седативным и спазмолитическим средством, действующим подобно экстрактам валерианы; в больших дозах оказывает также лёгкое снотворное действие.

Ответ от Оскал [гуру]
Чего-то врачи зубные говарили, думаю для прочищение лишних остатков в рту.

Ответ от Пользователь удален [новичек]
Седативные средства (от лат. sedatio - успокоение) - лекарственные средства, оказывающие общее успокаивающее действие на ЦНС. Седативный (успокаивающий) эффект проявляется в снижении реакции на различные внешние раздражители и некотором уменьшении дневной активности.
Препараты этой группы регулируют функции ЦНС, усиливая процессы торможения или понижая процессы возбуждения. Как правило, они усиливают действие снотворных (облегчают наступление и углубляют естественный сон) , анальгетиков и других средств, угнетающих ЦНС.
К седативным средствам относятся препараты брома - натрия бромид и калия бромид, камфора бромистая, а также препараты, изготовленные из лекарственных растений (валерианы, пустырника, пассифлоры, пиона и др.) .
Бромиды начали применяться в медицине очень давно, еще в XIX веке. Влияние солей брома на высшую нервную деятельность было детально изучено И. П. Павловым и его учениками при экспериментально вызванных неврозах у собак, а также на здоровых животных.
Согласно данным школы И. П. Павлова, основное действие бромидов связано со способностью концентрировать и усиливать процессы торможения в коре головного мозга, восстанавливая нарушенное равновесие между процессами торможения и возбуждения, особенно при повышенной возбудимости ЦНС. Действие бромидов зависит от типа высшей нервной деятельности и функционального состояния нервной системы. В экспериментальных условиях показано, что для получения одинакового лечебного эффекта животным со слабым типом нервной деятельности требуются меньшие дозы бромидов, чем животным с сильным типом нервной деятельности. Кроме того, как правило, чем меньше выраженность функциональных нарушений в коре головного мозга, тем меньшие дозы требуются для коррекции этих нарушений.
Зависимость величины терапевтических доз бромидов от типа нервной деятельности нашла подтверждение и в клинике. В связи с этим необходимо учитывать тип и состояние нервной системы при подборе индивидуальной дозы.
Препараты брома применяют при различных невротических расстройствах в качестве успокаивающих средств. Бромиды обладают также противосудорожной активностью, но в качестве противоэпилептических средств в настоящее время они используются очень редко (см. Противоэпилептические средства) .
Следует учитывать, что особенностью солей брома является медленное выведение из организма (концентрация в плазме крови снижается наполовину примерно через 12 дней) . Бромиды накапливаются в организме и могут стать причиной хронического отравления (бромизма) , проявляющегося общей заторможенностью, апатией, нарушениями памяти, появлением характерной кожной сыпи (acne bromica), раздражением и воспалением слизистых оболочек и др.
В медицине широкое применение издавна нашли препараты, полученные из лекарственного сырья - корневищ и корней валерианы, цветущих верхушек травы пустырника, побегов с листьями травы пассифлоры и др. Действие средств растительного происхождения обусловлено входящими в их состав эфирными маслами, алкалоидами и др.
Препараты валерианы содержат эфирное масло, состоящее из сложных эфиров (в т. ч. спирта борнеола и изовалериановой кислоты) , борнеол, органические кислоты (в т. ч. валериановую) , а также некоторые алкалоиды (валерин и хатинин) , дубильные вещества, сахара и др. Валериана оказывает умеренное успокаивающее действие, усиливает действие снотворных средств, обладает также спазмолитическими свойствами.
Основными биологически активными веществами, входящими в состав препаратов пустырника являются флавоноловые гликозиды, эфирные масла, малотоксичные алкалоиды, сапонины, дубильные вещества.
Имеются комбинированные препараты (валидол, валокордин и др.) , которые содержат различные успокаивающие вещества.

Кроме эфирного масла, в подземных органах валерианы содержатся основные седативно действующие вещества, называемые валепотриатами.

Эти соединения представляют собой эпоксиды иридоидов, в которых циклопентанпирановый скелет имеет 5 гидроксильных групп. Два гидроксила образуют эпоксид (циклический простой эфир), а остальные три этерифицированы изовалериановой и уксусной кислотами.

ВАЛЕПОТРИАТ-ВАЛЬТРАТ БАЛДРИНАЛЬ

В зависимости от этерифицирующих кислот различают разные валепотриаты. В процессе сушки свежевыкопанных корневищ валепотриаты частично подвергаются энзиматическому расщеплению с образованием свободной изовалериановой кислоты или ее аналогов и иридоида – балдриналя. При этом сырье приобретает характерный для валерианы запах.

Заготовка, первичная обработка, сушка

Корневища с корнями, которые выкапывают вручную. На плантациях -валерианокопатель (картофелекопатель). Убирают в сентябре. Выкопанные корневища с корнями отряхивают от земли, отрезают надземную часть, толстые корневища режут вдоль, быстро и тщательно отмывают от земли. Подвяливают под навесом в течение 2 суток и сушат в сушилках при температуре не выше 35-40°С. Цвет корней и корневищ от светло-бурого до темно-бурого. Запах сильный, ароматный, своеобразный.

Стандартизация

Качество сырья регламентирует ГФ XI и определяется содержанием экстрактивных веществ (не менее 25% при экстракции 70% спиртом) и изовалериановой кислотой, с содержанием не менее 1% (корни и корневища). ФС 42-1530-89 (корневища и корни свежие). ТУ-64-4-44-83 – (трава валерианы).

Лекарственное сырье

Цельные или разрезанные вдоль корневища длиной до 4 см, толщиной до 3 см. От корневища отходят многочисленные тонкие придаточные корни. Запах сильный, специфический. Цвет корневища и корней снаружи желтовато-коричневый.

Хранение

Хранят сырье в сухих прохладных помещениях на стеллажах отдельно от неароматических видов сырья. Срок годности высушенного сырья валерианы 3 года, свежего – 3 дня.

Основное действие. Успокаивающее.

Применение

Препараты валерианы уменьшают возбудимость ЦНС, усиливают действие снотворных, обладают спазмолитическими свойствами. Их применяют как успокаивающие средства при нервном возбуждении, бессоннице, неврозах сердечно-сосудистой системы, спазмах желудочно-кишечного тракта (часто в сочетании с другими успокаивающими и сердечными средствами).

Успокаивающее действие валерианы проявляется медленно, но достаточно стабильно. У больных исчезает чувство напряженности, раздражительность, улучшается сон.

Препараты: настой, отвар, настойка, экстракты валерианы густой и сухой.

Валокормид – комбинированный препарат (содержащий настойку валерианы) -успокаивающее и спазмолитическое средство. Применяют при сердечно-сосудистых неврозах, сопровождающихся брадикардией.

Валоседан – комбинированный препарат (содержащий экстракт валерианы) – успокаивающее средство

Корвалол – комбинированный препарат (содержащий этиловый эфир a-бромизовалериановой кислоты). Применяют при неврозах, бессоннице, в ранних стадиях гипертонии, спазмах коронарных сосудов.

Валокордин – комбинированный препарат по составу и действию близкий к Корвалолу.

Дормиплант – комбинированный препарат (содержащий сухой экстракт корня валерианы и листьев мелиссы) – седативное действие.

Из свежего сырья валерианы получают настойку, которая входит в состав комплексного препарата – Кардиовалена .

Траву валерианы используют для получения экстракта, входящего в состав напитков.

Почкисосны		Gemmae Pini sуlvestris
Соснаобыкновенная	–	Pinus sуlvestris L.
Сем. сосновые	–	Pinaceae

Род. назв. Pinus, i, f. образ. от кельт. pin (скала, гора) и связано с местом частого обитания сосны (скалистые обрывы, горные скалы).

Вид. опред. silvestris (silvester, tris, tre – лесной) – характеризует место произрастания.

Вечнозеленое хвойное дерево высотой до 30-40 м. Сосна – одна из основных лесообразующих пород СНГ. Благодаря широкой экологической амплитуде распространена от лесотундры до степной зоны.

Химический состав

Почки сосны содержат до 0,36% эфирного масла, в состав которого входят: пинен, лимонен, смолы; флавоноиды, дубильные вещества, аскорбиновую кислоту, каротин.

Название Изовалериановая кислота Синонимы изовалериановая кислота (смесь изомеров); смесь изомеров 2- и 3-метилбутановых кислот; Регистрационный номер CAS 503-74-2 Молекулярная формула C 5 H 10 O 2 Молекулярный вес 102.13 InChI InChI=1S/C5H10O2/c1-4(2)3-5(6)7/h4H,3H2,1-2H3,(H,6,7) InChIKey GWYFCOCPABKNJV-UHFFFAOYSA-N SMILES CC(C)CC(=O)O EINECS 207-975-3

Химические и физические свойства

Плотность 0.926 Точка кипения 176°C Точка плавления -35°C Температура вспышки 70°C Показатель преломления 1.399-1.407 Растворимость 25 г/л (20°C) в воде. Внешний вид Бесцветная или желтоватая прозрачная жидкость.

Риски, безопасность и условия использования

Указания по безопасности S26; S28; S36/37/39; S38; S45 Указания по риску R22; R24; R34 Класс опасности 6.1 Символы опасности

Классификация химических реактивов

Чистый («ч.») Изовалериановая кислота Ч. Содержание основного компонента 98% и выше (без примесей). Цвет полосы на упаковке - зелёный. Чистый для анализа («ч.д.а.», «чда») Изовалериановая кислота ЧДА. Содержание основного компонента выше или значительно выше 98%. Примеси не превышают допустимого предела для точных аналитических исследований. Цвет полосы на упаковке - синий. Химически чистый («х.ч.», «хч») Изовалериановая кислота ХЧ. Содержание основного компонента более 99%. Цвет полосы на упаковке - красный. Особо чистый («осч») Изовалериановая кислота ОСЧ. Cодержание примесей в таком незначительном количестве, что они не влияют на основные свойства. Цвет полосы на упаковке - жёлтый.

В корневище содержится 0,3-2% эф.масла. Главной составной частью эф.масла является борнилизовалерианат,изовалериановая к-та,борнеол, валепотриат.

Изовалериановая к-та:

Валепотриат: иридоиды

ДВ опред-ся как неизв природа ДВ или когда неизв методика их опред-я

Методика определения:Добавляют 70% спирт или х/ф смесь 2 часа.Экстрагент извлекает все экстрактивные в-ва, упаривают для концентрирования. экстрагент испаряется.+NH4OH(для гидролиза эфиров валер к-ты)+FeCl3

ФЭК х=Д*100*20*100/10,5*а*5*(100-W)

Экстрагент стандартизован.Это особая группа жидких и сухих экстрактовМикстура предназначена для быстрого приготовления настоев и отваров.Мед. экстракты готовят из стандартиз-х ЛРС 2:1(из 1 ед.ЛРС 2 части жидкого экстракта).В кач-ве экстрагента используют 40% этанол, чтобы приблизить экстракт По составу экстрагированных в-в к водному извлечению.

Схема : экстрагирование, очистка, выпаривание, сушка, стандартизация.

Настаивание: набухший или сухой материал загружают в перколятор на на ситчатое дно плотно,чтобы в сырье оставалось как можно меньше воздуха. сверху прижимают перфорированным диском.Экстрагент подают в перколятор сверху непрерывным потоком, как только экстрагент начинает вытекать в приемник,кран перколятора закрывают, а экстрагент возвращают на сырье в экстрактор. После этого в перколятор добавляют чистый экстрагент до «зеркала» , и выдерживают 24-48 часов- мацерационная пауза.

Собственно перколяция-непрерывное прохождение экстрагента через слой сырья и сбор перколята. У перколятора открывают кран, а на сырье непрерывно подают экстрагент.Перколирование заканчивается получением вытяжки за один прием- пи приготовлении настоек, густых и сухих экстрактов или в два приема – при производстве жидких экстрактов.

Очистка : отстаивание на меньше 2 суток,темпер. не меньше 10С, фильтруют через друк-фильтр.

Стандартизация : содержание действующих вещ-в, тяжелые металлы; в жидких- + содержание спирта или плотность, сухой остаток.

Определение тяжелых металлов. К 1 мл жидкого экстракта или 1 г густого или сухого экстракта прибавляют 1 мл концентри­рованной серной кислоты, осторожно сжигают и прокаливают. Полученный остаток обрабатывают при нагревании 5 мл насы­щенного раствора аммония ацетата. Фильтруют через беззоль­ный фильтр, промывают 5 мл воды и доводят объем фильтрата до 200 мл. 10 мл полученного раствора должны выдерживать испытание на тяжелые металлы (не более 0,01 % в препарате) (ГФ XI, вып. 1, с. 165).

Определение сухого остатка. 5 мл жидкого экстракта поме­щают во взвешенный бюкс, выпаривают на водяной бане и сушат 3 ч при (102,5 ± 2,5) °С, затем охлаждают в эксикаторе 30 мин и взвешивают.

Определение влаги. Около 0,5 г препарата (точная навеска) сушат в сушильном шкафу при (102,5±2,5) °С в течение 5 ч, затем охлаждают в эксикаторе 30 мин и взвешивают.

ЖЛФ-Микстура для внутреннего применения.Коффеин-бензоат натрия:проверяем дозы.ВРД=0,5 ВСД=1,5 200,0/15=13 приемов.0,4/13=0,03,а СД=0,03*3=0,09- не завышены. V воды=10,0*1,8 +4,0*2,4+200,0=227,6мл Ссум=0,4+3,0+0,18/200,0*100=2,1%Это меньше 3%,значит не учитываем КУО.Настой мяты содержит эф.масло,сначала в инфундир. стакан отвешиваем 10,0г и 4,0г листьев мяты + отмериваем 227,6 мл воды и в водяную баню, настаиваем 15 мин. и охлаждаем 45 мин.,затем процеживаем в подставку через двойной фильтр и в первую очередь отвешиваем в-ва списка Б,затем натрия бромид и магния сульфат,растворяем и фильтруем через двойной марлевый тампон в отпускной флакон

Rhizomata cum radicibus Valerianae 10.0

Folia Menthae 4.0

Coffeini Natrii benzoates 0.4

Natrium bromidi 3.0

Magnesium sulfatis 0.8

Биотехнология:Используют ткань радиолы розовой,женьшеня,наперстянки

Фарм.анализ :кофеин-бензот Na(1,3,7, триметилксантин) л р в воде, тр в спирте. Поглощение света в ИК, УФ

Магния сульфат – бел пор или б/цв призм кристаллы,выветр на воздухе, л.р. в воде, оч легко в кипящей, практич не р-м в спирте.

Качеств анализ:

Na+ - окраш пламени горелки

Br- - +Cl= желтый осадок; в данном рецепте:+ H2SO4+KMnO4+х/ф=х/ф окр в желто-бурый цвет.

Mg – c гидрофосфатом натрия: MgSO4+Na2HPO4+NH4OH=NH4MgPO4(бел) + 2NaCl+H2O

SO4 + BaCl2=BaSO4(бел)

Кофеин : с р-ром танина=бел осадок, р-й в изб реактива.

С р-вом Вагнера (J2+HJ)=бурый осадок.

Мурексидная проба – окислительно-гидролитическое разложение в кислой среде при t.

Бензоат +FeCl3=осадок телесного цвета

Количеств. Анализ:

Кофеин: - Метод обратной йодометрии в кислой среде, осн-н на способности кофеина обр осадок перйодида.

Осадок отфильтровыв-т, первые порции отбрасывают, оттитров-т в ½ объеме фильтрата.

Э=М/4, парн-но к/о.

Бензоат(во второй навеске) – ацидиметрия. Инд-р – м/о+м/с (2:1), титруют в присутствии эфира. Эфир- для извлечения бензойной кислоты из водной фазы.

БИОТЕХНОЛОГИЯ:

Культуры растит-х клеток, исп-х в биотехнологии: женьшень, раувольфия змеиная, барбарис, василистник малый, тис обыкновенный, барвинок розовый.

Преимущества использования клеточных культур заключаются в следующем:

решается проблема дефицита исходного сырья, особенно цен­ных исчезающих видов, не поддающихся плантационному куль­тивированию;

возможно получение фитомассы, полностью свободной от гер­бицидов, пестицидов, тяжелых металлов и др.; имеется возможность получения новых веществ, не синтезируе­мых соответствующим целевым растением; возможно управление биосинтезом целевых продуктов за счет условий культивирования, состава питательной среды и други­ми способами;

имеется возможность индустриализации и удешевления произ­водства некоторых БАВ, синтез которых пока не разработан или очень дорог.