Publikācija drukātajos plašsaziņas līdzekļos: Aktuāli tiesu medicīnas un tiesību jautājumi, Kazaņa, 2010. sēj. 1 GKUZ "Tadžikistānas Republikas Veselības ministrijas Tiesu medicīniskās ekspertīzes republikas birojs"
Nāves cēloņa tiesu medicīniskā diagnostika alkohola reibuma gadījumos nereti rada nopietnas grūtības. Tas, pirmkārt, attiecas uz tiem gadījumiem, kad iekšējos orgānos nav pietiekami izteiktu izmaiņu, un etanola koncentrācija asinīs ir vai nu nenozīmīga, vai arī tā netiek konstatēta vispār. Šādās situācijās objektīvs pierādījums alkohola intoksikācijai var būt etanola oksidācijas produktu, īpaši acetaldehīda, noteikšana, jo tas ir viens no paģiru cēloņiem, kas ilgstoši saglabājas organismā.
Acetaldehīds (AC) ir acetaldehīds, organisks savienojums, ļoti gaistošs, bezkrāsains šķidrums ar smacējošu smaržu, kas visos aspektos sajaucas ar ūdeni, spirtu un ēteri. AC ir visas tipiskās aldehīdu īpašības. Minerālskābju klātbūtnē tas polimerizējas šķidrā trimēriskā paraldehīdā un tetramēriskā metaldehīdā. Tvaiki ir smagāki par gaisu un oksidējas gaisā, veidojot peroksīdus. Atšķaidot ar ūdeni, tas iegūst augļu smaržu. Milzīgā apjomā izmanto etiķskābes, etiķskābes anhidrīda, dažādu farmaceitisko līdzekļu u.c. ražošanā. .
Cilvēka organismā pastāvīgi atrodas endogēns etanols, kas veidojas bioķīmiskos procesos. Endogēnā etanola avots ir endogēnais acetaldehīds, kas ir ogļhidrātu metabolisma produkts, kas veidojas galvenokārt piruvāta dekarboksilēšanas rezultātā, piedaloties atbilstošajam piruvāta dehidrogenāzes kompleksa enzīmam. Pēc literatūras datiem, endogēnā etanola koncentrācija veselu cilvēku asinīs ir vidēji 0,0004 g/l; maksimālās vērtības nepārsniedz simtdaļas g/l, endogēnā acetaldehīda koncentrācija ir 100-1000 reižu mazāka. AC ir galvenais etanola metabolīts. Galvenais ceļš ir ar alkohola dehidrogenāzes piedalīšanos saskaņā ar shēmu:
C 2 H 5 OH + NAD + ↔ CH 3 CHO + NADH + H +.
Iegūto maiņstrāvu oksidē aldehīda dehidrogenāze (ADH) par acetātu. 1 stundas laikā cilvēka organismā var metabolizēties 7-10 g alkohola, kas atbilst tā koncentrācijas samazinājumam vidēji par 0,1-0,16‰. Oksidācijas procesus var aktivizēt un sasniegt 0,27‰/h. Toksikodinamikas ilgumu, pirmkārt, nosaka izdzertā alkohola daudzums. Lietojot lielus daudzumus, AC var palikt organismā 1 dienu vai ilgāk. 1-2 stundu laikā pēc asiņu ņemšanas no dzīviem indivīdiem alkohola fermentatīvā oksidēšanās apstājas, kā arī pēc nāves līķu asinīs. Galvenā maiņstrāvas veidošanās no etanola un tā sekojošās oksidēšanās vieta ir aknas. Tāpēc lielākais acetaldehīda daudzums eksperimentos tika noteikts aknās, pēc tam asinīs un mazākais cerebrospinālajā šķidrumā.
Maiņstrāvas identifikācija bioloģiskajos objektos veikta ar gāzu hromatogrāfu “Kristallux-4000M”, kas aprīkots ar datorprogrammu “NetchromWin”, liesmas jonizācijas detektoru uz kapilāru kolonnām. Tika izmantotas trīs kapilārās kolonnas:
- kolonna Nr.1 30m/0,53 mm/1,0µ, ZB – WAX (polietilēnglikols);
- kolonna Nr.2 30m/0.32mm/0.5µ, ZB – 5 (5% Penilmetilpolisiloksāns);
- kolonna Nr.3 50 m/0,32 mm/0,5µ, HP – FFAP.
Kolonnas temperatūra 50 °C, detektora temperatūra 200 °C, iztvaicētāja temperatūra 200 °C. Nesējgāzes (slāpekļa) plūsmas ātrums ir 30 ml/min, gaisa 500 ml/min, ūdeņraža plūsmas ātrums 60 ml/min.
Tika konstatēta laba maisījuma atdalīšanās (1. att.): acetaldehīds + dietilēteris + acetons + etilacetāts + etanols + acetonitrils.
Rīsi. 1. Vielu izplatīšana.
Acetaldehīda noteikšana un noteikšana (1. tabula) neietekmē acetonu, metanolu, etanolu un citus alifātiskos spirtus, etilacetātu, hlororganiskos savienojumus, aromātiskos ogļūdeņražus un dietilēteri.
1. tabula. Acetaldehīda identifikācijas salīdzinošie rezultāti maisījumā ar citām vielām
Kolonna Nr. 3 HP - FFAP netika izmantota kvantitatīvās analīzes veikšanai, jo šāda analīze prasa daudz laika un ekonomiskās izmaksas.
Acetaldehīda kalibrēšanas grafika izveide. Lai izveidotu kalibrēšanas grafiku, tika izmantoti acetaldehīda ūdens šķīdumi (reaģenta pakāpe hromatogrāfijai) ar koncentrāciju 1,5; 15; trīsdesmit; 60; 150 mg/l. Kā iekšējo standartu izmanto acetonitrila ūdens šķīdumu ar koncentrāciju 78 mg/l.
Pētījuma metode: 0,5 ml iekšējā standarta - acetonitrila šķīduma ar koncentrāciju 78 mg/l un 0,5 ml acetaldehīda šķīduma ar zināmu koncentrāciju - ievietoja stikla pudelē, kurā bija 0,5 ml 50% fosfovolframskābes šķīduma. . Lai samazinātu ūdens tvaiku daļējo spiedienu, maisījumam pievienoja 2 g bezūdens nātrija sulfāta. Flakons tika aizvērts ar gumijas aizbāzni, fiksēts ar metāla skavu, 5 minūtes karsēts verdoša ūdens vannā un hromatogrāfa iztvaicētājā tika ievadīts 0,5 ml siltās tvaika-gāzes fāzes. Jutības koeficients tika aprēķināts (2. tabula) 2 kolonnām:
2. tabula. Jutības koeficienta aprēķins
| Aac, mg/l | Kolonna Nr.1 | Kolonna Nr.2 | ||
| Sх, mV/min | Sst, mv/min | Sх, mV/min | Sst, mv/min | |
| 150 | 69 | 10 | 15 | 2 |
| 60 | 39 | 11 | 4.5 | 1.7 |
| 30 | 24 | 14 | 3 | 2 |
| 15 | 10 | 12 | 1.2 | 1.5 |
| 1,5 | 1.2 | 15 | 0.18 | 2 |
Apzīmējumi: Аас – acetaldehīda koncentrācija; Sх – acetaldehīda pīķa laukums; Sst – acetonitrila pīķa laukums.
Rīsi. 2. Diagramma laukumu attiecībai pret acetaldehīda koncentrāciju 1. kolonnā.
Izmantojot iepriekš aprakstīto metodi, tika veikti pētījumi no bioloģiskiem objektiem (asinis, urīns, smadzeņu vielas, aknas, nieres utt.).
Izpētīti 40 gadījumi, kad ir aizdomas par saindēšanos ar “alkohola surogātiem”. Šo gadījumu rezultāti ir apkopoti 3. tabulā.
3. tabula. Etanola sadalījums
Gadījums no prakses: 40 gadus veca vīrieša līķis nogādāts no intensīvās terapijas nodaļas. Pacients atradās slimnīcā 4 stundas; viņam iepriekš bija Esperal lietošana ārstēšanai. Veicot bioloģisko objektu tiesu ķīmisko ekspertīzi, disulfirams un citas ārstnieciskas vielas netika atrastas. Etilspirts asinīs netika konstatēts. AC konstatēta ar koncentrāciju: 0,5 mg/l asinīs, 28 mg/l kuņģī, 2 mg/l aknās, 1 mg/l nierēs, 29 mg/l zarnās.
Lietojot etilspirtu un disulfiramu (Teturam) vienlaikus, veidojas maiņstrāva. Mehānisms ir tāds, ka disulfirams inhibē enzīmu alkohola dehidrogenāzi, aizkavējot etanola oksidēšanos maiņstrāvas līmenī, kas izraisa cilvēka ķermeņa intoksikāciju. Dažām zālēm var būt teturam līdzīga darbība, kas izraisa alkohola nepanesību. Tie, pirmkārt, ir hlorpropamīds un citi pretdiabēta sulfonamīdu līdzekļi, metronidazols utt., nitro-5-imidazola atvasinājumi, butadions, antibiotikas.
secinājumus
- Tika izmantots moderns īpaši jutīgs gāzu hromatogrāfs “Kristallux-4000M” ar DIP detektoru un datorprogrammu “NetchromWin”, kas ļauj noteikt zemas koncentrācijas maiņstrāvas, tuvu endogēnai.
- Piedāvātas jaunas selektīvās, ļoti jutīgās kapilārās kolonnas ar ZB-WAX, ZB-5 fāzēm, kas ļauj pētāmajos paraugos noteikt līdz 100 μg (0,001%o) acetaldehīda.
- Tika izvēlēti optimāli apstākļi, lai 15 minūšu laikā varētu veikt acetaldehīda un šādu organisko šķīdinātāju gāzu hromatogrāfisko skrīningu: alifātiskos spirtus, hlororganiskos šķīdinātājus, aromātiskos ogļūdeņražus, etilacetātu, acetonu un dietilēteri.
- Diagnozējot alkohola intoksikāciju, ieteicams noteikt gan etanola, gan acetaldehīda daudzumu.
Bibliogrāfija
- Alberts A. // Selektīva toksicitāte. – M., 1989. – T.1 – 213. lpp.
- Morisons R., Boids R. // Organiskā ķīmija, tulk. no angļu valodas -1974-78
- Savich V.I., Valladares H. AGusakov., Yu.A., Skačkovs Z.M. // Tiesu medicīnas eksperts. – 1990. – Nr.4. – 24.-27.lpp.
- Uspenskis A.E., Listvina V.P. // Pharmacol. un toksikolu. – 1984. – Nr.1. – 119.-122.lpp.
- Šitovs L.N. Etilspirta izpētes metodes un toksikoloģija (YaOKNB ķīmiski toksikoloģiskā laboratorija). – 2007. gads.
Ar akcīzes tiesību aktu palīdzību Krievijas Federācijas valdība ierobežoja etilspirta kā motordegvielas ražošanu, nosakot augstu akcīzes nodokļa likmi etilspirtam. Tehnoloģija butanola iegūšanai no etilspirta ir vienkārša. Butanola ražošana ir bez akcīzes nodokļa. Russian Technologies vadītājs Sergejs Čemezovs ir pārliecināts, ka biobutanols no Tulunas hidrolīzes rūpnīcas būs ļoti pieprasīts. Trīs automašīnas, kas veica autoralliju no Irkutskas uz Toljati, tika darbinātas ar butanolu.
1. Etanola oksidēšana, lai iegūtu acetaldehīdu (etiķskābes aldehīdu)
Galvenā rūpnieciskā metode acetaldehīda CH3CHO iegūšanai ir etilēna oksidēšana pallādija un vara hlorīda ūdens šķīdumu klātbūtnē. Procesu sauc par etilēna šķidrās fāzes oksidēšanu ar skābekli, kas tiek izvadīts caur PdCl 2 un CuCl 2 ūdens šķīdumu, pēc tam izolēts ar rektifikācijas palīdzību; raža ir aptuveni 98%. 2003. gadā pasaulē acetaldehīda ražošana bija aptuveni viens miljons tonnu gadā.
2 CH 2 = CH 2 + O 2 → 2 CH 3 CHO
Tomēr šim procesam ir vairāki trūkumi. Šai metodei raksturīgs vairāku toksisku blakusproduktu, piemēram, metilhlorīda, etilhlorīda un hloracetaldehīda, veidošanās, kas ir jāiznīcina vai jāpakļauj īpašai apstrādei, lai novērstu vides piesārņojumu. Turklāt veidojas etiķskābe un krotonaldehīds, kas tiek izšķīdināti milzīgā ūdens daudzumā, kas nepieciešams, lai atdalītu iegūto acetaldehīdu no gāzveida produktu maisījuma. Tādējādi uz 1 tonnu saražotā acetaldehīda ir 8-10 m3 notekūdeņu. Turklāt šajā procesā kā izejvielu izmantotais etilēns, kura ražošanas pamatā ir naftas izejvielu pārstrāde, turpina sadārdzināties. Etilēna līgumcenas Eiropas tirgū 2004.gada ceturtajā ceturksnī bija 700 eiro par tonnu, kas ir par 70 eiro augstākas nekā iepriekšējā ceturksnī, un 2004.gada septembrī tika konstatēts cenu maksimums 1020 eiro par tonnu.
Līdz ar to tas nav zaudējis savu praktisko nozīmi, Acetaldehīda iegūšanas process ar etilspirta (etanola) katalītisko dehidrogenēšanu, plaši izmantots pagājušā gadsimta 60.-70. Šai metodei ir vairākas priekšrocības, piemēram: toksisku atkritumu neesamība, diezgan viegli procesa apstākļi un ūdeņraža veidošanās kopā ar acetaldehīdu, ko var izmantot citos procesos. Izejviela ir tikai etilspirts,
Acetaldehīdu (etiķskābes aldehīdu) iegūst no etilspirta, katalītiski likvidējot ūdeņradi pie ~400°C. Hidrogenēšana un dehidrogenēšana ir svarīgas metodes dažādu organisko vielu katalītiskajai sintēzei, pamatojoties uz redoksreakcijām, kas saistītas ar mobilo līdzsvaru
C2H5OH → CH 3 CHO + H 2
Temperatūras paaugstināšanās un H 2 spiediena pazemināšanās veicina acetaldehīda veidošanos, bet temperatūras pazemināšanās un H 2 spiediena paaugstināšanās veicina etilspirta veidošanos; šī apstākļu ietekme ir raksturīga visām reakcijām hidrogenēšana Un dehidrogenēšana. Katalizatori hidrogenēšana un dehidrogenēšana ir daudzi metāli (Fe, Ni, Co, Pt, Pd, Os u.c.), oksīdi (NiO, CoO, Cr 2 O 3, Mo O 2 utt.), kā arī sulfīdi (W S 2, MoS2 , Kr n S m).
Spirtu dehidrogenēšana ir viens no vienkāršākajiem dehidrogenēšanas piemēriem. Kad primārie vai sekundārie spirti tiek izlaisti pāri smalki sasmalcinātu metālu (vara vai dzelzs) virsmai, ūdeņraža atomi tiek atdalīti no spirta oglekļa un hidroksilgrupas skābekļa (dehidrogenēšanas reakcija). Šajā gadījumā ūdeņraža gāze veidojas no primārā spirta - aldehīda, bet no sekundārā spirta - no ketona. Ievērojama summa acetaldehīds Krievijā tika ražots dehidrogenējot no
Uzziņai:
Acetaldehīds (etiķskābes aldehīds) ir galvenais etanola sadalīšanās produkts.
Acetaldehīds (acetaldehīds) veidojas, oksidējoties etanolam, un etanola oksidācijas reakciju katalizē/paātrina galvenokārt spirta dehidrogenāze. Piemēram, cilvēka aknās enzīms (t.i., enzīms) alkohola dehidrogenāze oksidē etanolu līdz acetaldehīdam, kas tālāk ar acetaldehīda dehidrogenāzes starpniecību tiek oksidēts par nekaitīgu etiķskābi. Šīs divas oksidācijas reakcijas ir saistītas ar NAD reducēšanu+ NADH
Diagrammā norādīto enzīmu darbības laikā uz etilspirtu - spirta dehidrogenāzi un aldehīda dehidrogenāzi - vielmaiņas procesā jāpiedalās citai vielai. Tas ir nikotīnskābes NAD atvasinājums. NAD veicina gan alkohola, gan acetaldehīda iekļaušanu vielmaiņas procesos (sadegšanā), vienlaikus pārvēršoties citā vielā - NADH. Lai nodrošinātu, ka etilspirta apstrāde netiek pārtraukta, aknām ir jāpārvērš NADH par NAD.
Ja abi diagrammas apakšā parādītie procesi etilspirta pārvēršanai acetātā tiek veikti efektīvi, ķermenis neapdraudēs nepatīkamās alkohola lietošanas sekas, ko sauc par paģirām – ar dažiem izņēmumiem, kurus var pārvaldīt.
Ja dzērām tīru etilspirtu (pat ja atšķaidītu ar ūdeni), tad no aknām ir nepieciešams tikai iepriekš aprakstītais. 
Diemžēl dzērieni, ko dzeram vakarā vai vakariņās, nav tik tīri. Iegūti destilējot vai fermentējot, tie satur toksiskas ķīmiskas vielas. Tie ir tā sauktie piemaisījumi - tas ir, vielas, kas pavada etilspirtu. Tie ietver fūzu eļļas, organiskās skābes un pat aldehīdus. Dažas no šīm vielām ir tik toksiskas, ka to lietošana tīrā veidā izraisītu nāvi. Lai izvairītos no šādām briesmām, vislabāk ir dzert pēc iespējas tīrāku alkoholu – tas ir, baltvīnu sarkanā vietā, degvīnu viskija vietā. Lai atjaunotu labu veselību, piemaisījumi, kas nonāk organismā ar alkoholu, jāiekļauj vielmaiņas procesos vai jāiznīcina kopā ar alkoholu un tā blakusproduktiem.
Ņemot vērā iepriekš minēto, ļoti ir svarīgas dažas alternatīvas metodes, kā tikt galā ar paģirām. Pirmkārt, ātrumam, ar kādu alkohols nonāk organismā, jāatbilst tā spējai pārstrādāt alkoholu acetaldehīds un tālāk - acetātā. Šī spēja palielinās, ja ēdat jau laikus, un ēdienu izvēle ir vienaldzīga. Treknā pārtika ieeļļo kuņģa un divpadsmitpirkstu zarnas sienas un palēnina alkohola uzsūkšanos, olbaltumvielas palīdz normalizēt vielmaiņas procesus, bet ogļhidrāti adsorbē alkoholu kuņģī un samazina tā iekļūšanas intensitāti asinsritē un muskuļu audos.
Otrkārt, ja dzērienā ir piemaisījumi – teiksim, aldehīdi –, tie ir jānoņem. Mūsu priekšā ir divi ceļi. Vēlams savākt un absorbēt acetaldehīds, pirms tas nonāk asinsritē (tas pats attiecas uz acetātu). Piemērots šim kokogles ir lielisks adsorbents. Ne mazāk labi parastajiem dzērājiem ir zināmi tā sauktie helātu savienojumi, kas atrodami, piemēram, kāpostos. Šīs vielas saista kaitīgos elementus un izvada tos no organisma. C vitamīnam ir tāda pati iedarbība.
Otrs mazāk vēlamais veids ir toksīnu pārstrāde organismā vielmaiņas rezultātā. Šī metode nav tik efektīva: var būt grūti pabeigt NAD – NADH – NAD konversijas ciklu, kas veicina vielmaiņu. Šeit var palīdzēt fruktoze, kas ir daudz medū, un skābeklis.
Biotehnoloģijas ļauj ražot etilspirtu, izmantojot videi draudzīgas tehnoloģijas no cieti saturošiem graudaugu kultūrām, kā arī lauksaimniecības kultūrām, kas satur cukuru, no organiskajiem atkritumiem un biomasas (celulozes), izmantojot to hidrolīzi/pārveidošanu ar mikrobu izcelsmes fermentiem. Tajā pašā laikā augu biomasa (celuloze), kuras loma rūpnieciskajā organiskajā sintēzē nepārtraukti pieaug, izsīkstot naftas un gāzes rezervēm, ir atjaunojams organisko izejvielu avots un, pateicoties milzīgajam ikgadējam pieaugumam, var pilnībā atrisināt cilvēku vajadzības pēc degvielas un ķīmiskajiem produktiem. Iespēja izmantot atkritumus un blakusproduktus bioloģiskai pārstrādei ļauj izveidot praktiski bezatkritumu ražošanu. Turklāt saskaņā ar Dānijas uzņēmuma "Novozymes" oficiālo tīmekļa vietni, 04/14/2005, www.novozvmes.com, nesenie panākumi fermentu nozarē ir būtiski samazinājuši bioetanola ražošanas izmaksas. ASV tirgū bioetanola vairumtirdzniecības cenas salīdzinājumā ar 2004. gada septembri kritās par 20% un 2005. gada aprīļa sākumā bija 44 USD par barelu. Šādā veidā iegūtais bioetanols, ņemot vērā jaunākās tendences samazināt un pakāpeniski atteikties no naftas izejvielu izmantošanas, kļūst par ļoti daudzsološu organiskās sintēzes starpproduktu un var tikt izmantots vērtīgu ķīmisku savienojumu ražošanai, jo īpaši acetaldehīda sintēze.
2. Butanola iegūšana no acetaldehīda (etiķskābes aldehīda)
ASV ik gadu saražo aptuveni 1,39 miljardus litru butanols No acetaldehīds (etiķskābes aldehīds) caur acetaldolu un krotonaldehīdu (aldola un krotona kondensācija), kas tiek hidrogenēts uz vara, vara-hroma vai niķeļa katalizatoriem.
Kondensācijas reakcijas parasti sauc par dažādiem organisko molekulu sablīvēšanās procesiem, kuru rezultātā veidojas sarežģītāki savienojumi, kas rodas jaunu saišu starp oglekļa atomiem rezultātā.
Kā piemēru ņemsim acetaldehīda kondensāciju atšķaidītu sārmu ietekmē (A.P. Borodin, 1863-1873), kurā reaģē divas aldehīda molekulas; viens reaģē ar karbonilgrupu, bet otrs ar oglekļa atomu a-pozīcijā pret karbonilgrupu, kas satur kustīgu oglekļa atomu, saskaņā ar shēmu
Rezultātā rodas jauna oglekļa-oglekļa saite un veidojas viela, kas satur gan aldehīdu, gan spirta grupas; tas tika nosaukts aldolem(Aldols ir vārda saīsināts nosaukums aldehidoaldols t.i., aldehīda spirtu), un karbonilsavienojumu kondensāciju, kas notiek pa šo ceļu un noved pie tādām vielām kā aldols, saucaldola kondensācijas reakcija.
Aldola kondensācijā var piedalīties dažādu aldehīdu molekulas, kā arī aldehīdu un ketonu molekulas. Pēdējie reaģē oglekļa un ūdeņraža atomu dēļ, kas atrodas α-pozīcijā, ar to karbonilgrupu; pati karbonilgrupa šajās reakcijās ir mazāk aktīva nekā aldehīdu karbonilgrupa.
Piemērotos apstākļos divu aldehīda molekulu vai aldehīda un ketona molekulu aldola kondensācijas reakcija neapstājas pie aldola veidošanās; tas var iet tālāk ar ūdens izvadīšanu mobilā ūdeņraža dēļ α-pozīcijā līdz karbonilgrupai un hidroksilgrupai pie β-oglekļa atoma (t.i., otrajā no karbonilgrupas). Šajā gadījumā divu aldehīda molekulu mijiedarbības rezultātā caur aldolu veidojas nepiesātinātais (krotonaldehīds).
No acetaldehīda (acetaldehīda) tādējādi tiek iegūts krotonaldehīds, no kura nosaukuma sauc karbonilsavienojumu molekulu kondensāciju, kas notiek, izdaloties ūdenim.krotona kondensācija
Spirtu sagatavošana no aldehīdiem un ketoniem.
Mēs jau redzējām, ka primāro un sekundāro spirtu oksidēšanās rezultātā rodas vielas ar karbonilgrupu - aldehīdi un ketoni. Aldehīdi un ketoni, nonākot saskarē ar ūdeņradi izdalīšanās brīdī*, atkal tiek pārveidoti par spirtiem. Šajā gadījumā karbonilgrupas dubultsaite tiek pārtraukta un viens oglekļa atoms tiek pievienots ogleklim, bet otrs - skābeklim. Tā rezultātā karbonilgrupa kļūst par spirta grupu.
* Ūdeņraža gāze H2 normālos apstākļos ir inerta. Atomu ūdeņradis ir ļoti aktīvs, izdalās jebkura savienojuma reakcijas laikā. Šo ūdeņradi sauc ūdeņradis izdalīšanās brīdī.
3. Etilspirta oksidatīvā dehidrogenēšana par acetaldehīdu uz Sibunit katalizatora
Lai efektīvi īstenotu etilspirta dehidrogenēšanas procesu acetaldehīdā ar visām iepriekš minētajām priekšrocībām, ir nepieciešams izstrādāt jaunas ļoti aktīvas, selektīvās un stabilas katalītiskās sistēmas. Tas dos iespēju pāriet uz videi draudzīgāku un, kas ir svarīgi, neatkarīgi no naftas izejvielām, acetaldehīda ražošanas metodi, kas pozitīvi ietekmēs procesa ekonomiju.
Svarīgs posms katalītisko sistēmu attīstībā ir katalizatora nesēja meklēšana, kam ir liela ietekme uz sistēmu uzbūvi un katalītiskajām īpašībām. Pēdējā laikā neviendabīgos katalītiskajos procesos arvien vairāk tiek izmantoti dažāda veida oglekļa materiāli, piemēram, grafīts, kokss, oglekļa šķiedras, dimants, dažāda veida sodrēji un aktīvās ogles. Viens no daudzsološākajiem oglekļa materiāliem izmantošanai katalīzē ir sibunits, kas ir jauna porainu oglekļa-oglekļa kompozītmateriālu klase. Tas apvieno gan grafīta (ķīmiskā stabilitāte, elektrovadītspēja), gan aktīvās ogles (liels virsmas laukums un adsorbcijas spēja) priekšrocības. Turklāt ļoti svarīga priekšrocība ir tā augstā ķīmiskā tīrība. Minerālu piemaisījumu īpatsvars sibunītā ir ne vairāk kā 1%, savukārt pelnu saturs galvenajā aktīvo ogļu diapazonā ir 5% vai vairāk, kas būtiski labvēlīgi ietekmē uz sibunīta bāzes sagatavoto katalītisko sistēmu selektivitāti. Promocijas darbs ir veltīts jaunu aktīvo un selektīvo katalizatoru izstrādei acetaldehīda sintēzei, dehidrogenējot etilspirtu, par nesēju izmantojot oglekļa materiāla sibunītu, kā arī procesa optimālo apstākļu noteikšanai, lai nodrošinātu rūpnieciskai lietošanai nepieciešamo efektivitāti. . Darbs tika veikts vārdā nosauktajā Naftas ķīmiskās sintēzes un mākslīgās šķidrās degvielas tehnoloģiju katedrā. A.N. Baškirova Maskavas Valsts smalko ķīmisko tehnoloģiju akadēmija nosaukta. M.V. Lomonosovs saskaņā ar programmu “Augstākās izglītības zinātniskā izpēte prioritārajās zinātnes un tehnikas jomās”. Zinātniskā novitāte. Pirmo reizi sistemātiski pētīts acetaldehīda sintēzes process, dehidrogenējot etilspirtu vara saturošu katalizatoru klātbūtnē, pamatojoties uz oglekļa-oglekļa kompozītmateriāla sibunitu. Pirmo reizi tika parādīts, ka vara saturošs katalizators uz sibunīta bāzes ir visefektīvākais etanola dehidrogenēšanas reakcijā, jo atšķirībā no oksīda balstiem sibunīta klātbūtnē nenotiek nekādas blakusparādības, kas ļāva palielināt selektivitāti. no pētītajiem katalizatoriem acetaldehīda sintēzes procesā. Tika pētītas vara saturošu sistēmu katalītiskās īpašības, kuru pamatā ir sibunīts, atkarībā no to pirmapstrādes apstākļiem un veicinošo piedevu klātbūtnes. Praktiskā vērtība. Izstrādātas efektīvas vara saturošas katalītiskās sistēmas acetaldehīda sintēzei uz oglekļa-oglekļa kompozītmateriāla sibunīta bāzes. Izstrādāti ieteikumi acetaldehīda sintēzes procesa tehnoloģiskajai projektēšanai ar etanola katalītisko dehidrogenēšanu, ko var izmantot ražotņu projektēšanā. Disertācijas galvenais saturs ir izklāstīts šādās publikācijās: G. Egorova E.V., Trusov A.I., Nugmanov E.R., Antonyuk N., Frantsuzov V.K. Oglekļa materiālu izmantošana kā nesēji katalizatoriem zemas molekulmasas spirtu dehidrogenēšanai"
5. Butanola iegūšana. Dietilētera oksidēšana ar tvaiku.
Esteru veidošanās.
Spirti reaģē ar skābēm; tas atbrīvo ūdeni un veido formas esteri. Spirtu mijiedarbību ar skābēm sauc esterifikācijas reakcija. Ar organiskajām karbonskābēm tas notiek saskaņā ar shēmu
Kā redzēsim vēlāk, esteri viegli hidrolīzē, tas ir, ūdens ietekmē sadalās sākotnējā spirtā un skābē, tāpēc esterifikācijas reakcija ir atgriezeniska un sasniedz ķīmiskā līdzsvara stāvokli. Šo reakciju, kā arī esteru īpašības mēs apspriedīsim sīkāk, kad iepazīsimies ar organiskajām skābēm. Šeit mēs tikai atzīmējam, ka esterifikācijas reakcijas gaita, kā to parāda N. A. Menšutkins (1877), ir atkarīga no spirta un skābes struktūras; Visvieglāk esterificēt ir primāros spirtus, grūtāk esterificēt ir sekundāros spirtus, bet visgrūtāk esterificēt terciāros spirtus.
Spirti veido esterus arī ar neorganiskām (minerālskābēm). Tādējādi ir zināmi slāpekļskābes esteri (nitrātu esteri)
Spirtiem reaģējot ar daudzbāziskām skābēm, ja reaģē tikai viena skābes hidroksilgrupa, veidojas skābes esteri. Piemēram, divbāziskā sērskābe veido skābes esterus, ko sauc alkilsērskābes
Alkilsērskābes veidojas kā starpprodukti nepiesātināto ogļūdeņražu hidratācijas un spirtu dehidratācijas reakcijās sērskābes iedarbībā.
Saskaroties ar ūdeni atdalošiem līdzekļiem, piemēram, karsējot ar koncentrētu sērskābi, spirti zaudē ūdens molekulu; Turklāt atkarībā no reakcijas temperatūras un spirta un sērskābes kvantitatīvas attiecības ir iespējami divi dehidratācijas gadījumi. Vienā no tiem tiek izņemts ūdens intramolekulāri, i., vienas spirta molekulas dēļ, veidojoties etilēna ogļūdeņražam
Citā gadījumā ar pārmērīgu alkohola daudzumu notiek dehidratācija starpmolekulārais, tas ir, atbrīvojot ūdens molekulu divu spirta molekulu hidroksilgrupu dēļ; šajā gadījumā t.s ēteri:
Sērskābes loma spirtu intramolekulārajā dehidratācijā, kas izraisa etilēna ogļūdeņražu veidošanos, jau ir apspriesta.
Dietil (etil) ēteris. Tam ir ļoti liela praktiska nozīme; to parasti sauc vienkārši ēteris. To iegūst galvenokārt dehidratējot etilspirtu koncentrētas sērskābes iedarbībā. Pirmo reizi ar šo metodi dietilēteri 1540. gadā ieguva V. Korduss; Dietilēteri ilgu laiku sauca nepareizi sērskābes ēteris, jo tika pieņemts, ka tam vajadzētu saturēt sēru. Pašlaik dietilēteri iegūst arī, izlaižot etilspirta tvaikus virs alumīnija oksīda
Al 2 O 3 karsē līdz 240-260°C.Dietilēteris ir bezkrāsains, ļoti gaistošs šķidrums ar raksturīgu smaržu. Temps. kip. 35,6°C, sasalšanas temperatūra - 117,6°C; сР = 0,714, t.i., ēteris ir vieglāks par ūdeni. Ja to sakrata ar ūdeni, tad, stāvot, ēteris “pārslās” un uzpeld ūdens virspusē, veidojot virskārtu. Tomēr noteikts daudzums ētera izšķīst ūdenī (6,5 daļas 100 daļās ūdens 20°C temperatūrā). Savukārt tajā pašā temperatūrā 100 daļās ētera izšķīst 1,25 daļas ūdens. Ēteris ļoti labi sajaucas ar alkoholu.
Ir svarīgi paturēt prātā, ka ar ēteri jārīkojas uzmanīgi: tas ir ļoti viegli uzliesmojošs, un tā tvaiki ar gaisu veido sprādzienbīstamus - sprādzienbīstamus maisījumus. Turklāt ilgstošas uzglabāšanas laikā, īpaši gaismā, ēteri oksidē atmosfēras skābeklis un t.s. peroksīdu savienojumi*; pēdējais karsējot var eksplozīvi sadalīties. Šādi sprādzieni ir iespējami, destilējot ēteru, kas ilgstoši stāvējis.
Jodūdeņražskābe sadala ēterus; kā rezultātā veidojas haloalkilgrupa (joda atvasinājums) un spirts
Wurtz sintēze sastāv no ogļūdeņražu iegūšanas no halogēna atvasinājumiem, iedarbojoties uz tiem metāla nātrija veidā. Reakcija notiek saskaņā ar shēmu
Piemēram,
Izobutānu var iegūt no butāna izomerizācijas ceļā, kas var kalpot par izejvielu izobutilēna ražošanai ar izobutāna dehidrogenēšanu. Pēc tam izobutilēna esterifikācijas ar etilspirtu benzīnam tiek iegūta skābekli saturoša piedeva - videi draudzīgs etil-terc-butilēteris (ETBE), kura oktānskaitlis ir 112 punkti (Pētīšanas metode).
Primāro normālo ķēžu haloalkilgrupu fizikālās īpašības
| Hlorīds | Bromīds | Jodīds | |||||
| Vārds | struktūra | viršanas temperatūra, °C | d 4 20 | viršanas temperatūra, °C | d 4 20 | viršanas temperatūra, °C | d 4 20 |
| Metil | CH 3 - | -23,7 | 0,992* | +4,5 | 1,732** | + 42,5 | 2,279 |
| Etil | CH 3 - CH 2 - | + 13,1 | 0,926*** | +38,4 | 1,461 | +72,3 | 1,936 |
| Es pārgriezu | CH 3 - CH 2 - CH 2 - | + 46,6 | 0,892 | +71,0 | 1,351 | + 102,5 | 1,749 |
| Butils | CH3 - (CH 2) 2 - CH 2 - | +78,5 | 0,887 | + 101,6 | 1,276 | + 130,4 | 1,615 |
| Amyl | CH3- (CH2)2-CH2- | + 108,4 | 0,878 | + 127,9 | 1,218 | +154,2 | 1,510 |
| Heksils | CH3- (CH2)4-CH2- | + 132,9 | 0,876 | + 153,2 | 1,176 | + 177,0 | 1,439 |
* Viršanas temperatūrā.
*** d 4 0
Katalizatoru klātbūtnē augstā temperatūrā ūdeņradis tiek abstrahēts (dehidrogenēšanas reakcija) no piesātinātām ogļūdeņražu molekulām, veidojot dubultās saites. Tādējādi, laižot butānu pāri katalizatoram, kas satur smago metālu oksīdus (piemēram,
Cr2O3 ), 400 - 600º temperatūrā veidojas butilēnu maisījums
Ūdens pievienošana (hidratācijas reakcija). Normālos apstākļos etilēna ogļūdeņraži nereaģē ar ūdeni, bet, karsējot katalizatoru (cinka hlorīda, sērskābes) klātbūtnē, oglekļa atomiem dubultās saites vietā tiek pievienoti ūdens elementi (ūdeņradis un hidroksilgrupa), lai veidotos. spirti
Ar etilēna homologiem reakcija notiek saskaņā ar Morkovņikova likumu: ogleklim ar vairāk oglekļa atomu pievieno ūdens ūdeņradi, bet ogleklim, kurā ir mazāk vai nav ūdeņraža atomu, pievieno hidroksilu.
Šī metode sniedz īpašu iespēju kā izejvielas izmantot butānu, butilspirtu... etilspirtu
Lielu interesi rada izobutilēna ražošana no etilspirta. Pirmkārt, parasto butānu (n-butānu) iegūst no etilspirta, kā aprakstīts iepriekš. Izobutānu iegūst no n-butāna, izomerizējot ar katalizatoru. Izobutilēnu iegūst no izobutāna kā izejvielu etil-terc-butilētera ETBE ražošanai, kas ir pretdetonācijas piedeva benzīnam. Šī metode sniedz īpašu iespēju izmantot etilspirtu kā izejvielu izobutilēna ražošanai. Tādējādi ETBE iegūšanai izmanto tikai etilspirtu bez izobutilēna.
1. Ļebedevs N.N. Ķīmija un pamata organiskās un naftas ķīmiskās sintēzes tehnoloģija. 4. izd. M.: Khimiya, 1988. 592 lpp.
2. Timofejevs V.S., Serafimovs L.A. Organiskās un naftas ķīmijas pamatsintēzes tehnoloģijas principi. 2. izd. M.: Augstskola, 2003. 536 lpp.
3. Steppich W., Sartorius R. Acetaldehīda ražošanas process. ASV patents 4237073, decembris 2, 1980 (ASV CI. 568/401).
4. Khcheyan X.E., Lange S.A., Ioffe A.E., Avrekh G.L. Acetaldehīda ražošana. M.: TsNIITE Neftekhim, 1979. 40 lpp.
5. Kuzņecovs B.N. Augu biomasa ir alternatīva izejviela neliela apjoma organiskai sintēzei. chem. žurnāls (D.I. Mendeļejeva vārdā nosauktais Krievijas Ķīmijas biedrības žurnāls). 2003, XLVII sēj., 6. 3.
6. Kuharenko A.A., Vinarovs A.Yu., Sidorenko T.E., Bojarinovs A.I. Etanola ražošanas mikrobioloģiskā procesa intensifikācija no cieti un celulozi saturošām izejvielām. M., 1999. 90 lpp.
7. Plaksin G.V. Poraini oglekļa materiāli, piemēram, sibunīts. Ķīmija ilgtspējīgai attīstībai. 2001, 9.nr. 609-620.
8. Semikolenovs V.A. Mūsdienīgas pieejas Palladium katalizatoru sagatavošanai! uz oglēm." Ķīmijas sasniegumi. 1992, 61. sēj., izdevums. 2. 320-331.
9. Berg World degvielas etanola analīze un perspektīva "P.O. Licht" aģentūra. http://www.distill.com/World-Fuel-Ethanol-A&O-2004.html lO.Berg C. Pasaules etanola ražošana un tirdzniecība līdz 2000. gadam un tālāk "P.O. Licht" aģentūra. http://www.distill.eom/ber.g/ P.Volkovs B.B., Fadejevs A.G., Khotimskis B.S., Buzins O.I., Tsodikovs M.V., Jandieva F.A., Moisejevs I.I. Videi draudzīga degviela no biomasas Ros. chem. žurnāls (D.I. Mendeļejeva vārdā nosauktais Krievijas Ķīmijas biedrības žurnāls). 2003, XLVII sēj., 6. 71.-82.lpp. 188
10. Kadieva A.T. Intensīvas etanola tehnoloģijas izstrāde, kuras pamatā ir daudzenzīmu sistēmu mērķtiecīga izmantošana un jaunas alkoholiskā rauga rases: Dis... Cand. tie. Sci. Maskava, 2003.
11. Lukerčenko V.N. Graudu bezcietes ogļhidrāti un to nozīme alkohola ražošanā Pārtikas rūpniecība. 2000, nr.1. 62-63.
12. Rimareva L.V. Perspektīvu fermentu preparātu ražošanas tehnoloģija un to izmantošanas īpatnības alkohola rūpniecībā Modernās un progresīvās tehnoloģijas un iekārtas spirta un alkoholisko dzērienu rūpniecībā 2.Starptautiskā zinātniskā un praktiskā konference. M.: Pishchepromizdat, 2000. 48-63. 1 Z. Kaļiņina O.A. Resursus taupošas tehnoloģijas izstrāde etanola ražošanai no rudzu graudiem: Dis.... Cand. tie. Sci. Maskava, 2002.
13. Lihtenberga L.A. Spirta ražošana no graudiem Pārtikas rūpniecība. -2000, 7 C 52-54.
14. Alkohola tehnoloģija. Ed. V.L. Yarovenko, M.: Kolos, 1999. 464 lpp.
15. Rimareva L.V., Overčenko M.B., Trifonova V.V., Ignatova N.I. Osmofilais raugs augsti koncentrētas misas raudzēšanai Alkohola un spirta produktu ražošana. 2001, nr.1. 21-23.
16. Bondarenko V.A., Kasperovičs V.L., Butsko V.A., Maneeva E.Sh. Metode graudu cieti saturošu izejvielu sagatavošanai alkoholiskajai fermentācijai. RF patents Nr.2145354, pieteikums. 24.11.1998., publ. 02/10/2000 (MPC C12 R7/06).
17. Sviridovs B.D., Ļebedevs Ju.A., Zaripovs R.K., Kutepovs A.M., Antonjuks A.V. Metode etilspirta iegūšanai no graudu izejvielām. RF patents 2165456, pieteikums. 19.05.2000., publ. 20.04.2001. (MPC C12 R7/06).
18. Timoškina N.E., Kretechnikova A.N., Imjašenko N.G., Šanenko E.F., Gernets M.V., Kirdjaškins V.V. Rauga apstrādes metode. RF patents Nr.2163636, pieteikums. 30.03.2000., publ. 27.02.2001. (MPC C12 N1/16).
19. Žurba O.S. Jaunas etanola tehnoloģijas izstrāde, kas balstīta uz intensīvām kviešu graudu pārstrādes metodēm: Dis.... Cand. tie. Sci. Maskava, 2004. 189
20. Vasiljeva N.Ya., Rimareva L.V. Cieti saturošu izejvielu raudzēšana ar Zymomonas ģints anaerobām baktērijām Alkohola un spirta produktu ražošana. 2001, nr.1. 18-20. 25. Fjodorovs A.D., Kesels B.A., Djakonskis P.I., Naumova R.P., Zaripova K., Veseļjevs D.A. Metode etilspirta iegūšanai. RF patents 2138555, pieteikums. 05.12.1997., publ. 27.09.1999. (MPC C12 R7/06).
21. Ledeņevs V.P. Statuss un uzdevumi spirta ražošanas tehnoloģijas uzlabošanai no graudiem rūpnīcās Krievijas Federācijā. Fermenti pārtikas rūpniecībā. Konferences tēzes. M., 1999. 22.-27.
22. Mulder M.H.V., Smolders A., Bargeman D. Membraan filtratie bij de produktie van etanol PT Procestechniek. 1981, 36, 12. nr. 604.-607. lpp.
23. Mori Y., Inaba T. Etanola ražošana no cietes pervaporācijas membrānas bioreaktorā, izmantojot Clostridium thermohydrosulfuricum biotehnoloģiju un bioinženieriju. 1990, v. 36, 8. lpp.849-853.
24. Gamil A. Cukurbiešu daļiņu pārvēršana etanolā, ko veic baktērija Zymomonas mobilis cietvielu fermentācijā Biotechnology Letters. 1992, 14, 6 P 499-504.
25. Saxena A, Garg S.K., Verma J. Simultaneous saccharificatiom and fermentation of waste newspaper to etanol Bioresour. Tehnoloģija. 1992, 42, 1. lpp. 13-15.
26. Grohmann K., Baldwon E. A., Buslig B. S. Etanola ražošana no fermentatīvi hidrolizētas apelsīna mizas, izmantojot raugu Saccharomyces cerevisiae //Applied Biochemistry and Biotechnology A. 1994, 45-46. 315.-327. lpp.
27. Mangueva 3.M. Šūnu kultūras Saccharomyces cerevisiae (vini)Y 2217 augšanas modeļi etanola biosintēzē no aprikožu misas: Darba kopsavilkums. Ph.D. chem. Sci. Mahačkala, 2004. 190
28. Tolan J.S. logens process etanola ražošanai no celulozes biomasas Clean Techn. Vide. Politika. 2002, 3.nr. lpp. 339-345.
29. Loktevs S.M., Korņejeva G.A., Mosesovs A.Š., Kuimova M.E. Bāzes organiskās sintēzes produktu iegūšana no vienkāršākajiem oglekļa savienojumiem. M.: VNTICenter, 1985. 132 lpp. Zb.Putov N.M. Etiķskābes un etiķskābes anhidrīda ražošana ārzemēs. M.: Goskhimizdat, 1948. 56 lpp.
30. Kalfus M.K., Khasanov A.S. Rūpnieciskā acetaldehīda oksidēšana šķidrā fāzē līdz etiķskābei. Alma-Ata, 1958. 16 lpp.
31. Čaščins A.M., Gluhareva M.I. Acetāta šķīdinātāju ražošana koksnes ķīmiskajā rūpniecībā. M.: Mežs. nozare, 1984. 240 lpp.
32. Chernyak B.I., Savitsky Yu.V., Ernovsky N.P., Vvasiļenko O.R., Kibin F.S., Vine V.V., Kravtsov N.I. Metode etilacetāta iegūšanai. RU 2035450 C1, pieteikums. 01.04.1991., pub. 20.05.1995. (MPC C07 C69/14).
33. Wittcoff N.A. Acetaldehīds: ķīmiska viela, kuras liktenis ir mainījies Ķīmiskās izglītības žurnāls. 1983, 60, 12. nr. 1044-1047 lpp.
34. Jalters Ju.A., Brodskis M.S., Feldmans B.M. Metode glioksāla iegūšanai, A.S. Nr.549457, pieteikums. 08.08.1974., pub. 03/05/1977 (MPC C07 C47/127). 42, Lehmann R.L., Lintner J. Glikoksāla un poliglioksāla ražošana. ASV patents 2599355, 1952. gada 3. jūnijs (ASV CI. 568/458).
35. Ķīmiskā enciklopēdija: 5 sējumos: 3. sējums. Red. Pulkv.: Knunyants I.L. (nodaļa; red.) uc M.: Lielā krievu enciklopēdija, 1992. 639 lpp. 44.Eek L. Pentaeritritola pagatavošanas process. ASV patents 5741956, apr. 21, 1998 (ASV CI. 568/853).
36. Vebel H.I., Moll K.K., Muchlstacdt M. Preparation of 3-methylpyridine Chemische Technik. 1970.22., 12.nr. 745.-752. lpp.
37. Dinkels P. 3-pikolīna iegūšanas metode. SU 1095876 A, pieteikums. 22.05.1981., pub. 30.05.1984. (MPC C07 D213/10). 191
38. Ladd E.S. Ketoesteru ražošana. ASV patents 2533944, decembris 12, 1950 (ASV CI. 560/238).
39. Vinogradovs M.G., Nikišins G.I., Stepanova G.A., Markevičs V.S., Markevičs S., Baiburskis V.L. y-acetopropilacetāta iegūšanas metode. A.S. 504753, pieteikums. 19.03.1973., pub. 28.02.1976. (MPC C07 C69/14).
40. Anikejevs I.K., Madijarova Kh.Sh., Ņefedovs O.M., Nikišins G.I., Dolgijs I.E., Vinogradovs M.G. Acetopropilspirta acetāta iegūšanas metode. A.S. 614091, pieteikums. 06.09.1975., pub. 07/05/1978 (MPC C07 C69/14).
41. Tustin G.C., Zoeller J.R., Depew L.S. Vinilacetāta sagatavošanas process. ASV patents 5719315, februāris 17, 1998 (ASV CI. 560/238). 52. Van C.-G. Vinilacetāta sagatavošana. GB 2013184 A, decembris 29, 1978 (IPC C07 C69/15).
42. Eller K., Fīge V., Henne A., Kneuper H.-J. Netildiizopropilamīna sagatavošana. ASV patents 6111141, augusts. 29, 2000 (ASV CI. 564/473).
43. Wakasugi T., Miyakawa T., Suzuki F. Monohloracetaldehīda trimera un hlorāla ražošanas process. ASV patents 5414139, 1995. gada 9. maijs (ASV CI. 568/466).
44. Dhingra Y.R. Skābju hlorīdu alfa hlorēšana. ASV patents 3751461, augusts. 7, 1973 (ASV CI. 562/864).
45. Ebmeyer F., Metzenthin T., Siegemund G. Trihloracetilhlorīda iegūšanas process. ASV patents 5659078, augusts. 19, 1997 (ASV CI. 562/864). 57. Abe T., Gotoh T., Uchiyama T., Hoguchi H., Shima Y., Ikemoto K. Laktāta sagatavošanas process. ASV patents 5824818, okt. 20, 1998 (ASV CI. 560/179).
46. Jaunais D.C. Olefīnu oksidēšana. ASV patents 3850990, nov. 26, 1974 (ASV CI. 568/449).
47. Copelin H.B. Process acetaldehīda iegūšanai no etilēna. ASV patents 3531531, septembris 29, 1970 (ASV CI. 568/484). 192
48. Robinsons D.W. Karbonila savienojumu iegūšanas metode. A.S. 444359, pieteikums. 07.12.1972., pub. 25.09.1974. (MPC C07 C47/07).
49. Nishimura Y., Yamada M., Arikawa Y., Kamiguchi T., Kuwahara T., Tanimoto N. Process for producing acetaldehide. ASV patents 4521631, jūnijs. 4, 1985 (ASV CI. 568/478).
50. Sokolsky D.V., Nurgozhaeva Sh.Kh., Shekhovtsev V.V. Acetaldehīda iegūšanas metode. A.S. 171860, pieteikums. 24.06.1964., pub. 22/06/1965 (С07 С47/06).
51. Flids R.M., Tjomkins O.N., Strēlijs M.M. Acetaldehīda iegūšanas metode. A.S. 175943, iesniegums. 26.09.1962., pub. 10.26.1965. (IPC C07 C47/06).
52. Agladze R.I., Gegečkori V.L. Acetaldehīda iegūšanas metode. A.S. 177870, pieteikums. 13.05.1963., pub. 01/08/1966 (MPC C07 C47/06).
53. Petrušova N.V., Kirillovs I.P., Peskovs B.P. Metode acetaldehīda un etiķskābes kopīgai ražošanai. A.S. J b 387963, pieteikums. N 20.09.1971., pub. 22.06.1973. (MPC C07 C47/06).
54. Gorins Ju.A., Troickis A.N., Makašina A.N., Gorns I.K., Derevjagina N.L., Mamontovs B.V. un citi.Acetaldehīdu un kratonaldehīdu iegūšanas metode ar acetilēna tvaika fāzes hidratāciju. A.S. 138607, iesniegums. 22.08.1960., pub. 1961 (MPC C07 C47/06).
55. Kirshenbaum I., Amir E.M., InchaHk J. Spirtu oksidēšana. ASV patents 3080426, marts. 5, 1963 (ASV CI. 568/487).
56. Sandersons J.R., Marķīzs E.T. Primāro spirtu oksidēšana par aldehīdiem, kā katalizatoru izmantojot pārejas metālu ftalocinīnus. ASV patents 5132465, jūlijs. 21, 1992 (ASV CI. 568/485). 70, Nagijevs T.M., Zulfugarova S.3., Iskenderovs P.A. Acetaldehīda iegūšanas metode. A.S. 891623, pieteikums. 09.04.1980., pub. 23.12.1981. (MPC C07 C47/06). 193
57. Volkova A.N., Smirnovs V.M., Koļcovs S. I. Ivanova L.V., Jakovļevs V.I. Sudraba katalizatora sagatavošanas metode etilspirta oksidēšanai. A.S. 753459, pieteikums. 12.04.1978., pub. 08/07/1980 (MPC C07 C47/07).
58. Hudlicky M. Oksidācija organiskajā ķīmijā ACS Monogrāfija. 1990, 186, 114.-126.lpp.
59. Kannan S., Sivasanker S. Vanādiju saturošu molekulāro sietu katalītiskā uzvedība etanola selektīvai oksidēšanai 12- Proc. Int. Ceolīta konference. 1998 (Krogs 1999), 2. P. 877 884.
60. Kozminykh O.K., Makarevich N.A., Ketov A.N., Kostin L.P., Burnyshev V.S. Acetaldehīda iegūšanas metode. A.S. 352874, pieteikums. 22.05.1970., pub. 29.09.1972. (MPC C07 C47/06).
61. Aleksandrovs Ju.A., Taruņins B.I., Perepļečikovs M.L., Perepļečikova V.N., Klimova M.N. Acetaldehīda iegūšanas metode. A.S. 891624, pieteikums. 16.11.1979., pub. 23/12/1081 (MPC C07 C47/06).
62. Pretzer W.R., Kobylinski T.P., Bozik J.E. Process selektīvai acetaldehīda iegūšanai no metanola un sintēzes gāzes. ASV patents 4151208, apr. 24, 1979 (ASV CI. 568/487).
63. Pretzer W.R., Kobylinski T.P., Bozik J.E. Acetaldehīda ražošanas process. ASV patents 4239704, decembris 16, 1980 (ASV CI. 568/487).
64. Keim K.-H., Kroff J. Acetaldehīda un etanola ražošanas process. GB 2088870 A, 4. decembris 1981 (IYG C07 C47/06).
65. Pretzer W.R., Kobylinski T.P., Bozik J.E. Acetaldehīda ražošanas process. ASV patents 4239705, decembris 16, 1980 (ASV CI. 568/487).
66. Larkins jaunākais. T.N., Steinmetz G.R. Acetaldehīda iegūšanas process. ASV patents 4389532, jūnijs. 21, 1983 (ASV CI. 568/487).
67. Rizkalla N. Acetaldehīda sagatavošana. ASV patents 4628121, decembris 9, 1986 (ASV CI. 568/487).
68. Wegman R.W., Miller D.S. Aldehīdu sintēze no spirtiem. ASV patents 4594463, jūnijs. 10, 1986 (ASV CI. 568/487).
69. Walker W.E. Process metanola selektīvai hidroformilēšanai par acetaldehīdu. ASV patents 4337365, jūnijs. 29, 1982 (ASV CI. 568/487).
70. Porcelli R.V. Acetaldehīda sagatavošana. ASV patents 4302611, nov. 24, 1981 (ASV CI. 568/484).
71. Hajime Y., Yoshikazu S. Acetaldehīda ražošanas metode. JP 256 249 Sep. 19, 2000 (IMG C07 C45/54).
72. Isogai N., Hosokawa M., Okawa T., Wakui N., Watanabe T. Process for producing acetaldehyde. ASV patents 4408080, okt. 4, 1983 (ASV CI. 568/484).
73. Nakamura S., Tamura M. Acetaldehīda ražošanas process. ASV patents 4351964, septembris 28, 1982 (ASV CI. 568/484). 95.Moy D. Acetaldehīda iegūšanas process. ASV patents 4356328, okt. 26, 1982 (ASV CI. 568/484). 195
74. Tustin G.S., Depew L.S., Collins N.A. Metode acetaldehīda iegūšanai no etiķskābes. ASV patents 6121498, septembris 19, 2000 (ASV CI. 568/420).
75. Rahmadijs V., Vanisa M.A. Etiķskābes reducēšana līdz acetaldehīdam, izmantojot dzelzs katalizatorus. I. Kinētiskā uzvedība Katalīzes žurnāls. 2002, 208, 1. nr. 158.-169.lpp.
76. Rahmadijs V., Vanisa M.A. Etiķskābes reducēšana līdz acetaldehīdam, izmantojot dzelzs katalizatorus. II. Raksturojums ar Mossbauer spektroskopiju, DRIFTS, TPD un TPR katalīzes žurnālu. 2002, 208, 1. nr. 170.-179.lpp.
77. Fentons D.M. Hlorformātu pārvēršana aldehīdā. ASV patents 3720718, marts. 13, 1973 (ASV CI. 5.68/484).
78. Roscher G., Schmit K., Schmit T., Schmit H. Acetaldehīda ražošanas process no vinilacetāta. ASV patents 3647882, marts. 7, 1972 (ASV CI. 568/484).
79. Šostakovskis M.F., Azerbajevs I.N., Jakubovs R.D., Atavins A.S., Petrovs L.P., Švecovs N.V. uc Acetaldehīda iegūšanas metode. A.S. 222363, pieteikums. 27.12.1965., pub. 22.07.1962. (MPC C07 C47/06).
80. Pārkers R.T. Aldehīdu iegūšana, ēterus oksidējot ar tvaiku. ASV patents 2477312, jūlijs. 26, 1949 (ASV CI. 568/485).
81. Fentons D.M. Karbonātu sadalīšanās, veidojot aldehīdus. ASV patents 3721714, marts. 20, 1973 (ASV CI. 568/449).
82. Neely S.D. Etilspirta pārvēršana par acetaldehīdu. ASV patents 3106581, okt. 8.1963 (ASV CI. 568/471). 105. MacLean A.F. Spirtu katalītiskās dehidrogenēšanas process par karbonilsavienojumiem. ASV patents 2634295, apr. 7, 1953 (ASV CI. 568/406).
83. Marcinkovskis A.E., Henrijs J.P. Etanola katalītiskā dehidrogenēšana acetaldehīda un etiķskābes iegūšanai. ASV patents 4220803, septembris 2, 1980 (ASV CI. 562/538).
84. Allahverdova H.X. Etanola gāzes fāzes pārvēršana skābekli saturošos produktos uz kompleksiem oksīda katalizatoriem. Darba kopsavilkums. Ķīmijas zinātņu doktors. Baku, 1993. 196
85. Backhaus A.A., Arentz F.B. Aldehīdu ražošanas process. ASV patents 1388841, augusts. 30, 1921 (ASV CI. 568/487).
86. Williams C.S. Etiķa aldehīda iegūšanas process. ASV patents 1555539, septembris 29, 1925 (ASV CI. 568/487).
87. Raich B.A., Foley Henry C Etanola dehidrogenēšana ar pallādija membrānas reaktoru: alternatīva Wacker Chemistry Ind. Inž. Chem. Res. 1998, 3 7 P 3888-3895.
88. Matsumura Y., Hashimoto K., Yoshida S. Selektīva etanola dehidrogenēšana virs ļoti dehidrēta silīcija dioksīda Katalīzes žurnāls. 1989, 117. 135.-143.lpp.
89. Carrasco-Marin F., Mueden A., Moreno-Castilla C Ar virsmu apstrādātas aktivētās ogles kā katalizatori etanola dehidratācijas un dehidrogenēšanas reakcijām Fizikālās ķīmijas žurnāls B. 1998, 102. P. 9239-9244. 114. Bo-Quing X., Tian-Xi C, Song L. Selektīva etanola dehidrogenēšana līdz acetaldehīdam virs Na ZSM-5, kas kalcinēts augstā temperatūrā. Reakcijas kinētika un katalīzes burti. 1993, 49, 1. nr. 223-228 lpp.
90. Iwasa N., Takezawa N. Etanola dehidrogenēšanas reformēšana par etilacetātu un tvaika reformēšana etiķskābē, izmantojot vara bāzes katalizatorus. Japānas ķīmiskās sabiedrības biļetens. 1991, 64. lpp. 2619-2623.
91. Chen D.A., Freind C M Selektīva un neselektīva dehidrogenēšana primārajos spirtos: etanola un 1-propanola reakcijas uz Co-covered Mo (110) Langmuir.-1998, 14.-P. 1451-1457.
92. Idriss H., Seebauer E.G. Etanola reakcijas pret metālu oksīdiem Journal of Molecular Catalysis A. 2000, 152. P. 201-212. 118. Kim K.S., Barto M.A., Farneth W.E. Alifātisko spirtu adsorbcija un sadalīšanās uz Ti02 Langmuir. 1988.4, 3.nr. 533.-543. lpp. 197
93. Cong Y., Masel R.I., van Spaendonk V. Zemas temperatūras C-C saites šķelšanās etanola sadalīšanās laikā uz Pt (331) Virsmas zinātne. 1997, 385, Nr.2-3.-P. 246-258.
94. Inui K., Kurabayashi T., Sato S. Tiešā etilacetāta sintēze veikta zem spiediena. Journal of catalysis. 2002, 212. 207.-215.lpp.
95. Iwasa N., Yamamoto O., Tamura R., Nishikybo M., Takezawa N. Atšķirība acetaldehīda starpproduktu reaktivitātē etanola dehidrogenācijā virs atbalstītiem Pd katalizatoriem Katalīzes burti. 1999, 62. 179.-184.lpp.
96. Matsumura Y., Hashimoto K., Yoshida S. Selektīva etanola dehidrogenēšana uz acetaldehīdu virs silikalīta-1 Katalīzes žurnāls. 1990, 122. lpp. 352-361.
97. Chung M-J., Moon D-J., Kim H-S., Park K-Y., Ihm S-K. Lielāka oksigenāta veidošanās no etanola uz Cu/ZnO katalizatoriem: Sinerģisms un reakcijas mehānisms Journal of Molecular catalysis A. 1996, 113. P. 507-515.
98. Sexton B.A. Adsorbēto starpproduktu virsmas vibrācijas spirtu reakcijās ar Cu(lOO) Virsmas zinātne. 1979, 82. lpp. 299-318.
99. Elliot D.J., Penella F. Ketonu veidošanās oglekļa monoksīda klātbūtnē virs CuO/ZnO/AbOa // Journal of catalysis. 1989, 119, 2. nr. P. 359PTZbSheldon P.A. Ķīmiskie produkti, kuru pamatā ir sintēzes gāze. Per. no angļu valodas rediģēja Lokteva SM. M.: Khimiya, 1987. 248 lpp.
100. Matsumura Y., Hashimoto K., Watanabe S., Yoshida S. Etanola dehidrogenēšana virs ZSM-5 tipa ceolītiem Ķīmijas burti. 1981, nr.1. 121-122 lpp. 129. J.M., Džoši H.K. Acetaldehīds, dehidrogenējot etilspirtu Rūpnieciskā un inženiertehniskā ķīmija. -1951, augusts. P 1805-1811.
101. Spirtu dehidrogenēšanas process. GB 825602, 16.12.1959. (MPC C07 C45/00D). 198
102. Young CO. Acetaldehīda un tā katalizatora iegūšanas process. ASV patents 1977750, okt. 23, 1934 (ASV CI. 568/487).
103. Borisovs A.M., Lapšovs A.I., Maļutins N.R., Karasevs V.N., Gaivoronskis V.I., Ņikitins Ju.S., Bašilovs L.S. Acetaldehīda iegūšanas metode. A.S. 618368, pieteikums. 01.07.1974., pub. 08/05/1978 (MPC C07 C47/06). 134. Ti Y-J., Chen Y-W. Sārmzemju oksīda piedevu ietekme uz vara katalizatoriem ar silīcija dioksīdu etanola dehidrogenācijā Ind. Inž. Chem. Res. 1998, 3 7 P 2618-2622.
104. Kanuon N., Astier M.P., Pajonk G.M. Selektīva etanola dehidrogenēšana pār Cu katalizatoriem, kas satur Zr vai V un Zr Reaģē. Kinet. Katals. Lett. 1991, 44, 1 P 51-56.
105. Kawamoto K., Nashimura Y. Spirtu katalītiskā reakcija ar reducētu varu Japānas ķīmiskās sabiedrības biļetens. 1971, 44. lpp. 819-825.
106. Komarevskis V.I. Spirtu dehidrogenēšana. ASV patents 2884460, apr. 28, 1959 (ASV CI. 568/485).
107. Sultanovs A.S., Mahkamovs X.M., Sapožņikova E.A., Janova A.E., Lapinovs A.I., Borisovs A.M. Acetaldehīda iegūšanas metode. A.S. 433782, pieteikums. 24.02.1971., pub. 25.02.1976. (MPC C07 C47/06).
108. Teščenko A.D., Kursevičs O.V., Kļevčeņa D.I., Andrejevskis D.N., Sačeks A.I., Basijevs I.M., Andrejevs V.A. Katalizators etanola dehidrogenēšanai. A.S Nr.1109189, iesniegums. 02.22.1981., pub. 23.08.1984. (IPC C07 C47/06).
109. Duncanson L.A., Charman N.V., Coffey R.S. Spirtu dehidrogenēšana. GB 1061045, 03/08/1967 (MPC C07 C45/00D).
110. Setterfield Ch. Heterogēnās katalīzes praktiskais kurss: Tulk. no angļu valodas M.:Mir, 1984.-520 lpp.,
111. Saveļjevs A.P., Dyment O.N., Borisovs A.M., Kantor A.Ya., Kaluzhsky A.A., Oleynikova N.S. Metode katalizatora sagatavošanai dehidrogenēšanai 199
112. Areshidze Kh.I., Chivadze G.O., Iosiliani D.K. Aldehīdu un ketonu iegūšanas metode. A.S. Nr.400570, pieteikums. 12.07.1971., pub. 01.10.1973. (IPC C07 C47/06). 144. Verevkins P.F., Maļutins N.R., Smirnovs A.I. Acetaldehīda iegūšanas metode. A.S. Nr.191519, pieteikums. 17.12.1965., publ. 26.01.1967. (MPC C07 C47/06).
113. Deng J., Cao Y., Liu B. Etanola katalītiskā dehidrogenēšana Pd-M/y-AOs kompozītu membrānu reaktoros Lietišķā katalīze. 1997, 154, nr.1-2. P. 129138.
114. Šmits J.L., Vokers P.L., Kasteljons G.A. Oglekļa daļiņas ar kontrolētu blīvumu. ASV patents 4029600, jūnijs. 14, 1977 (ASV CI. 502/418).
115. Jermakovs J.L., Surovikins V.F., Plaksins G.V., Semikoļenovs V.A., Likholobovs V.A., Čuvalins L.V., Bogdanovs S.V. Jauns oglekļa materiāls kā atbalsts katalizatoriem Reakcijas kinētika un katalīzes burti. 1987, 33, 2. nr. 435.-440. lpp.
116. Surovikins V.F., Plaksins G.V., Semikoļenovs V.A., Likholobovs V.A., Tiunova I.J. Porains oglekli saturošs materiāls. ASV patents 4978649, decembris 18, 1990 (ASV CI. 502/416).
117. Surovikins V.F., Fenelonovs V.B., Plaksins G.V., Semikolenovs V.A., Okkels L.G. Uz pirolītisko un ogļu bāzes veidotu kompozītmateriālu porainās struktūras veidošanās likumsakarības Cieto kurināmo ķīmija. 1995, 3.nr. 62-68.
118. Gavrilovs V.Ju., Fenelonovs V.B., Čuvilins A.L., Plaksins G.V., Surovikins V.F.. Ermakovs Ju.I., Semikolenovs V.A. Oglekļa-oglekļa kompozītmateriālu morfoloģijas un porainās struktūras izpēte Cieto kurināmo ķīmija. 1990, 2. nr. 125-129.
119. Plaksins G.V., Surovikins V.F., Fenelonovs V.B., Semikolenovs V.A., Okkels L.G. Jauna katalizatora oglekļa atbalsta faktūras veidošana Kinētika un katalīze. 1993.34, 6.nr. 1079-1083. 200
120. Fenelonovs V.B. Ievads
121. Semikolenovs V.A. Ļoti izkliedētu pallādija katalizatoru dizains uz oglekļa nesējiem Lietišķās ķīmijas žurnāls. 1997, 70, Nr.5.-S. 785-796.
122. Starcevs A.N., Škuropats A., Zaikovskis V.I., Morozs E.M., Ermakovs Ju.I., Plaksins G.V., Cekhanovičs M.S., Surovkins V.F. Sulfīdu katalizatoru uzbūve un katalītiskās īpašības hidrodesulfurizācijai uz oglekļa nesēja.Kinētika un katalīze. 1988, 29. sēj., izdevums. 2. 398-405.
123. Koroļkovs V.V., Doroņins V.P., Starcevs A.N., Klimovs O.V., Turekhanova R.N., Dupljakins V.K. Vanadilporfirīnu hidrodemetalizācija uz Mo un Ni-Mo sulfīda katalizatoriem, kas balstīti uz Sibunit kinētiku un katalīzi. 1994.35, Nr.1. 96-99.
124. Ryashentseva M.A., Avaev V.I. Etilacetāta hidrogenēšana uz rēnija katalizatoriem, Zinātņu akadēmijas darbi. Ķīmiskās sērijas. 1999, Nr.5.-S. 1006-1008.
125. Rjašentseva M.A. Uzturēto rēnija katalizatoru īpašības cikloheksāna dehidrogenēšanā Zinātņu akadēmijas raksti. Ķīmiskās sērijas. 1996, Nr.8.-S. 2119-2121.
126. Rjašentseva M.A. Izopropilspirta selektīva dehidrogenēšana uz mazmolekulāriem bimetāla rēniju saturošiem katalizatoriem Zinātņu akadēmijas raksti. Ķīmiskās sērijas. 1998, 11.nr. 2381-2383. 201
127. Zemskovs S., Gornostajevs L.L., Mitkins V.N., Ermakovs J.I., Ļisicins A.S., Likholobovs V.A., Kedrinskis I.A., Pogodajevs V.P., Plaksins G.V., Surovikins V.F. Oglekļa fluorīds un tā iegūšanas metode. RF patents Nr.2054375, pieteikums. 15.05.1987., publ. 20.02.1996. (MPC C01 B31/00).
128. Kovaļenko G.A., Semikolenovs V.A., Kuzņecova E.V., Plaksins G.V., Rudina N.A. Oglekļa materiāli kā bioloģiski aktīvo vielu un baktēriju šūnu adsorbenti Colloid Journal. 1999, 61, 6. nr. 787-795.
129. Jakersons V.I., Golosmans E.Z. Katalizatori un cementi. M.: Ķīmija, 1992. -256 lpp.
130. Nisenbaums V.D. Uz kalcija aluminātiem balstītu kontaktu veidošanās, virsmas un katalītiskās īpašības: Dis.... Cand. chem. Sci. Maskava, 1989.
131. Rodrigess-Reinoso F. Oglekļa materiālu nozīme heterogēnajā katalīzē Ogleklis. 1998, 36, 3.nr. 159.-175.lpp. 166. P.A. Lidija, B.A. Moločko, L.L. Andreeva Neorganisko savienojumu ķīmiskās īpašības Ed. R.A. Lidiņa. M.: Khimiya, 1996. 480 lpp.
132. Virsmas analīze ar Augera un rentgena fotoelektronu spektroskopijas metodēm: trans. no angļu valodas rediģēja D. Brigss un M.P. Siha. M.: Mir, 1987.-600 lpp. 202
UDC 577,1:616,89
ENDOGĒNS ETANOLS UN ACETALDEHĪDS,
VIŅU BIOMEDICĪNISKĀ NOZĪME (literatūras apskats)
Yu. A. Tarasovs, Ph.D. Sc., vecākais pētnieks; V. V. Lelēvičs, medicīnas zinātņu doktors, profesors
EE "Grodņas Valsts medicīnas universitāte"
Apskatā sniegti literatūras dati par endogēnā etanola un acetaldehīda metabolismu organismā, kā arī to bioloģisko nozīmi.
Atslēgas vārdi: endogēns etanols, acetaldehīds, spirta dehidrogenāze, aldehīda dehidrogenāze, piruvāta dehidrogenāze.
Apskatā sniegti literatūras dati par endogēnā etanola un acetaldehīda metabolismu organismā, kā arī to bioloģiskā vērtība.
Atslēgas vārdi: endogēns etanols, acetaldehīds, spirta dehidrogenāze, acetaldehīda dehidrogenāze, piruvāta dehidrogenāze.
Raksturojot etanola un tā metabolīta acetaldehīda bioloģisko aktivitāti, jāuzsver divi problēmas aspekti. Pirmkārt, ja mēs runājam par šiem savienojumiem kā dabiskiem metabolītiem, kas pastāvīgi (endogēni) atrodas organismā fizioloģiskā koncentrācijā. Otrkārt, kad rodas situācija ar eksogēnu alkohola uzņemšanu organismā, tas ir, veidojas akūtas vai hroniskas alkohola intoksikācijas stāvokļi.
Etanols un tā metabolīti ir dabiskas metabolisma sastāvdaļas un ir neaizstājami homeostatisko mehānismu dalībnieki. Lai novērtētu endogēnā etanola vielmaiņas nozīmi, jāsalīdzina tā līmenis asinīs un audos ar zināmo substrātu saturu - metabolisma dalībniekiem cilvēkiem un dzīvniekiem (skatīt tabulu). Tas ļauj pārliecināties, ka, ņemot vērā etanola relatīvi zemo molekulmasu, to var viegli novietot vienā līmenī ar ogļhidrātu un olbaltumvielu metabolisma starpproduktiem. No tabulā sniegtajiem datiem izriet, ka neirotransmitera koncentrācija ir par vairākām kārtām zemāka nekā endogēnā etanola koncentrācija. Bet acetaldehīda saturs, kas organismā pastāvīgi atrodas līdzsvarā (1:100) ar etanolu, ir diezgan salīdzināms ar to. Tas liek domāt, ka etanola/acetaldehīda pāra loma homeostatisko vielmaiņas funkciju uzturēšanā ir līdzīga tai, ko organismā veic glikozes/glikozes-6-fosfāta un laktāta/piruvāta attiecības, kontrolējot glikolītisko reakciju un stabilizējot glikolītisko starpproduktu līmeni.
Piruvāta daudzums audos ir par 2-3 kārtām mazāks nekā laktātam, bet pats piruvāts, tāpat kā acetaldehīds, ir ļoti reaģējošs. Mainoties vielmaiņas situācijām, piruvāta līmenis ievērojami mainās
Saliktas asinis (mol/l) Aknas (mol/kg)
Glikoze 5-10-3
Glikoze-6-fosfāts 2 ■ 10-4
Fruktoze-6-fosfāts 2■10-4
Fosfodioksiacetons 10- 5 - 10- 4 10-4
Aminoskābes 10-4 - 10-3
Etanols 10-4 10-4
Adrenalīns 10-9
mazākā mērā nekā laktāta līmenis, kas neapšaubāmi atspoguļo lielāku nozīmi pirmā, nevis otrā savienojuma metabolismā. Tāpēc laktāts tiek uzskatīts par bufera vielmaiņas strupceļu, kas izlīdzina piruvāta svārstības. No tā paša viedokļa etanola/acetaldehīda sistēma ir līdzīgs kontroles punkts divu oglekļa savienojumiem un pašam acetaldehīdam. Šis etanola/acetaldehīda attiecību novērtējums diezgan apmierinoši izskaidro endogēnā etanola līmeņa labilitāti dažādu ietekmju ietekmē. Tādējādi endogēnais etanols darbojas kā buferis, kas ir līdzsvara dinamiskā attiecībā ar tā ļoti aktīvo prekursoru acetaldehīdu. Attiecīgais pāris -etanols/acetaldehīds (skatīt attēlu) pilda līdzīgas funkcijas kā bufera kopums attiecībā uz ļoti aktīvo metabolītu -acetaldehīdu, īpaši attiecībā uz neirohormoniem. Etanols šajā sistēmā darbojas kā acetaldehīda bufera rezerve, izlīdzinot svārstības, kas neizbēgami rodas daudzu saišu ķēdes reakciju plūsmas sinusoidālās dabas dēļ metabolismā.
Ogļhidrāti, lipīdi, aminoskābes
Laktāts □ piruvāts □ acetil-CoA
Etanols □ acetaldehīds □ acetāts
Citi avoti
Attēls - Laktāts un etanols kā vielmaiņas “strupceļi” piruvāta un acetaldehīda apmaiņā
Endogēnā etanola funkciju neviendabīgums, kas var būt ļoti dažāds, ir enerģijas avots, acetaldehīda prekursors, kas ir iesaistīts endogēno morfīnam līdzīgu savienojumu sintēzē un ir spēcīgākais amīna un sulfhidrilgrupu modifikators. olbaltumvielas. Acetaldehīds kā spēcīgs proteīnu modifikators maina ne tikai to reaktivitāti, bet arī to telpiskās īpašības, t.i., parametrus, kas ir vissvarīgākie efektīvai neirotransmiteru saistīšanai ar receptoru proteīniem. Etanola un acetaldehīda difilitātei ir liela nozīme, lai uzturētu noteiktu proteīnu hidrofobitāti un pēdējo vēlamo funkcionālo plūstamību.
Abi savienojumi tiek uzskatīti par divu oglekļa radikāļiem, kas var konkurētspējīgi mijiedarboties ar daudzām citām divu oglekļa molekulām enzīmu, transporta proteīnu un specifisku receptoru aktīvo vietu līmenī. Etanola membrānas tropisms ir funkcionāli svarīgs alkohola slimību izpausmju patoģenēzē, jo dažādi dioli, kas neveido acetaldehīdu, spēj atvieglot etanola abstinences sindroma izpausmes. Etanola/acetaldehīda pārim var būt īpaša nozīme attiecībās ar neirotransmiteriem, hormoniem un to prekursoriem un metabolītiem, kas satur hidroksilgrupas vai karbonilgrupas, jo šo bioregulatoru koncentrācija ir ievērojami zemāka nekā endogēnā etanola un acetaldehīda koncentrācija.
Tāpēc endogēni veidotā un metabolizētā acetaldehīda un etanola daudzums ir jāuzskata par faktoru, kas kontrolē būtisku homeostatisko mehānismu daļu, kas galu galā veido stāvokli, uz kuru vienmēr tiecas jebkurš organisms - “vielmaiņas komforts”.
Daudzkārt atkārtota dažādos gada sezonas periodos, dzīvnieku atlase pēc to attieksmes pret etanola šķīdumu patēriņu vienmēr ļāva no kopējās populācijas izolēt žurkas, kuras dod priekšroku ūdenim (W) vai etanolam (PE). PE veidoja aptuveni 5–10% no visiem pārbaudītajiem dzīvniekiem. PE indivīdu atšķirīga iezīme bija tā, ka endogēnā etanola saturs asinīs un īpaši aknās vienmēr bija 2-3 reizes mazāks nekā PE. Savukārt atklātās apgrieztās korelācijas sakarības starp endogēnā etanola līmeni un brīvprātīgu alkohola lietošanu būtībā atkārto patoģenētisko situāciju: endogēnā etanola un acetaldehīda nozīme ir tāda, ka, ja organismā ir to deficīts, vienkāršākais paškorekcijas veids ir. papildu alkohola lietošana. Savukārt šo saistību ekstrapolācija uz alkoholisma patoģenēzes mehānismiem ļauj uzskatīt, ka ilgstoša pārmērīga alkohola lietošana, kas piespiesta eksperimentos ar dzīvniekiem un brīvprātīga vai sociāli motivēta cilvēkiem, galu galā aizvieto endogēnā etanola ražošanu un. acetaldehīds, sākotnēji izraisa šo savienojumu endogēnās sintēzes sistēmu inhibīciju un pēc tam degradāciju. Tas ir, uz situāciju, kad alkohola ārēja uzņemšana organismā kļūst nepieciešama. Lielā mērā, dabiski, vienkāršotā veidā, neņemot vērā zāļu faktoru patoģenēzē, šādas attiecības var izskaidrot fiziskās atkarības fenomenu, kā arī izpratni par to, kāpēc maldu stāvokļos ir labākais un vienkāršākais veids, kā to atvieglošana ir pacientam alkohola ievadīšana.
Saikni starp alkohola motivāciju un endogēnā etanola līmeni var izsekot arī citās eksperimentālās situācijās. Tādējādi dažādi faktori, kas ietekmē dzīvnieku alkohola lietošanu vai ārstēšanai izmantotās zāles, pēc to ietekmes uz endogēnā etanola līmeni asinīs un aknās, tika sadalīti divās diametrāli pretējās grupās. Visas ietekmes, kas uzlabo alkohola motivāciju, piemēram, stress, badošanās, oksitiamīns, iproniazīds, tetrahidroizohinolīni, samazina, un tie, kas vājina alkohola motivāciju (tiamīns, tiamīndifosfāts, riboflavīns, dietilditiokarbamāts, glutamīns, litija hlorīds).
palielināt endogēnā etanola līmeni. Šos datus papildina citu autoru pētījumi par trankvilizatoriem, kastrāciju un eksperimenti, kuros žurkām, atšķirīgi jutīgām pret etanola narkotisko iedarbību, atšķīrās arī endogēnā etanola līmenis. Endogēnā etanola līmeņa noteikšana tiek izmantota narkoloģiskajās klīnikās Polijā, lai dinamiski uzraudzītu pielietoto terapeitisko ārstēšanu pacientiem ar alkohola izraisītām slimībām. vārdā nosauktajā Sanktpēterburgas Psihoneiroloģiskā institūta alkohola atkarības terapijas klīnikā. V. M. Bekhterevs veiksmīgi izmanto alkoholisma ārstēšanas metodi, kuras pamatā ir endogēnā etanola homeostāzes atjaunošana pacientu organismā.
Jāatzīmē, ka uzskaitītie etanola un acetaldehīda aktivitātes izpausmes varianti ir svarīgi ne tikai akūtā un hroniskā alkohola intoksikācijas gadījumā, bet, kas ir īpaši svarīgi, dabiskos apstākļos, savienojumu endogēnā fona funkcionēšanā. Tajā pašā laikā, novērtējot etanola bioloģisko aktivitāti, izšķir divas iespējas: metabolisko un toksikoloģisko. Pirmajā gadījumā priekšgalā ir endogēnais etanols - kā dabisks vielmaiņas metabolīts. Otrajā gadījumā etanola pārpalikums, kas nonāk organismā, darbojas kā spēcīgs toksikoloģisks līdzeklis un vielmaiņas vielmaiņas sadalīšanās faktors. Abos gadījumos darbojas praktiski vienas un tās pašas sistēmas, kas metabolizē alkoholu un aldehīdu, un šo savienojumu vielmaiņas procesos ir iesaistītas visas galvenās organisma sistēmas. Alkohols, kas nonāk organismā, 75-95% oksidējas aknās. Citiem orgāniem ir ievērojami zemāka spēja metabolizēt etanolu. Turklāt neliels daudzums izdalās no organisma ar urīnu un izelpoto gaisu.
Galvenās alkohola metabolisma sistēmas:
Alkohola dehidrogenāze (ADH, E.F.1.1.1.1) ir enzīms, kas plaši izplatīts dzīvnieku audos un augos. ADH katalizē spirtu atgriezenisku pārvēršanos par attiecīgajiem aldehīdiem un ketoniem ar NAD kā kofaktoru:
Alkohols + NAD □ aldehīds + NADH + H+
Jāuzsver, ka pie fizioloģiskā pH aldehīdu vai ketonu reducēšanās notiek desmitiem reižu ātrāk nekā spirtu oksidēšanās. Tikai ar vairākkārtēju (100-1000 reižu) etanola koncentrācijas palielināšanos, kā tas notiek, organismu pārslogojot ar alkoholu, ferments darbojas pretējā virzienā. ADH substrāti ir primārie un sekundārie alifātiskie spirti un aldehīdi, retinols, citi poliēnspirti, dioli, pantotenilspirts, steroīdi, □-hidroksitaukskābes, 5-hidroksietiltiazols un citi. Turklāt jāatzīmē, ka etanols un acetaldehīds nav labākie ADH substrāti. Pētījums par ADH intracelulāro sadalījumu aknās parādīja, ka enzīms ir lokalizēts hepatocītu citozolā, bet ne Kupfera šūnās. ADH lielo funkcionālo nozīmi apliecina enzīmu aktivitātes izmaiņas orgānos un audos dažādos patoloģiskos apstākļos. ADH dabiskā funkcija, kas milzīgos daudzumos atrodas cilvēku un dzīvnieku aknās, ir tāda, ka enzīms ražo, nevis patērē endogēno etanolu un tādējādi aktīvi regulē tā līmeni un nodrošina endogēnā acetaldehīda homeostāzi.
Mikrosomālā etanola oksidēšanas sistēma (MEOS). Etanola oksidēšana ar mikrosomām notiek saskaņā ar šādu vienādojumu:
C2H5OH + NAPH + H+ + O 2 □ CH 3CHO + NADP+ + 2H O Šīs reakcijas pH optimālais ir fizioloģiskajā reģionā, Km etanolam ir 7-10 Mm, kas ir daudz augstāks nekā ADH. MEOS atšķiras no ADH un katalāzes ar savu jutību pret inhibitoriem, kā arī ar vairākām citām īpašībām. Tas ir nejutīgs pret pirazola un nātrija azīda iedarbību. MEOS aktivizē propiltiouracils un vairogdziedzera hormoni. Tiek uzskatīts, ka MEOS ir identisks nespecifiskām oksidāzēm, kas detoksificē zāles aknās, un ka tieši caur MEOS iet no ADH neatkarīgais etanola oksidācijas ceļš zīdītāju organismā. MEOS acīmredzami darbojas neatkarīgi no ADH un katalāzes, un tā ieguldījums etanola oksidācijā parasti ir aptuveni 10%, bet ievērojami palielinās alkohola intoksikācijas gadījumā.
Katalāze (E.F.1.11.1.6) ūdeņraža peroksīda klātbūtnē spēj oksidēt etanolu par acetaldehīdu saskaņā ar vienādojumu:
C C OH + C O2 □ CH3CHO + 2H2O Enzīms darbojas plašā dzīvnieku audu diapazonā, un tā aktivitātē ir gan sugas, gan individuālas svārstības. Ūdeņraža peroksīda avoti ir reakcijas, ko katalizē glikozes oksidāze, ksantīna oksidāze un NADPH oksidāze. Maksimālā katalāzes aktivitāte notiek pie fizioloģiskā pH. Katalāzes reakcijas ātrums ir atkarīgs no etanola koncentrācijas un ūdeņraža peroksīda veidošanās ātruma. Organismā ir ievērojams skaits sistēmu, kas ģenerē ūdeņraža peroksīdu un ir lokalizētas peroksisomās, endoplazmatiskajā retikulumā, mitohondrijās, citozolā un rada ūdeņraža peroksīda koncentrāciju diapazonā no 10-8 - 10-6M. Tāpat kā MEOS, etanola oksidācijas katalāzes ceļš tiek klasificēts kā mazsvarīgs ceļš, kas iegūst noteiktu nozīmi tikai pie augstas etanola koncentrācijas organismā vai ADH inhibīcijas apstākļos.
Ir pierādīta etanola oksidēšanās iespēja, pārvēršot tā molekulu par □-hidroksietilradikāli, kas var rasties elektronu pārneses laikā ar slāpekļa oksīda sintāzi, kas spēj veidot superoksīda radikāli, kā arī ūdeņraža peroksīdu. Pētnieki pauž viedokli, ka slāpekļa oksīda sintāze etanola oksidēšanā ir ne mazāk nozīmīga kā citohroms P-450, ja L-arginīns ir kā galvenais substrāts.
Viens no endogēnā etanola avotiem dzīvnieku organismā ir zarnu mikroflora. Eksperimentos ar dzīvniekiem ar angiostomu, vienlaikus ņemot asiņu paraugus no vārtu vēnas un perifēro vēnu gultas, tika pierādīts, ka asinis, kas plūst no zarnām, satur vairāk etanola nekā tas, kas plūst no aknām.
Tāpēc, novērtējot līdzsvara attiecības etanola metabolismā, jāņem vērā divi tā avoti un galvenā, izšķirošā aknu alkoholdehidrogenāzes loma alkoholēmijas līmeņa regulēšanā.
Aldehīdu oksidēšana zīdītāju organismā notiek galvenokārt ar nespecifiskas aldehīda dehidrogenāzes (AlDH, E.F.1.2.1.3) palīdzību. Enzīma katalizētā reakcija ir neatgriezeniska:
CH3CHO + NAD+ + H2O □ CH 3COOH + NADH + 2H+
Aknu aldehīda dehidrogenāzes attēlo divi enzīmi: ar zemu (augstu Km) un augstu (zemu Km) afinitāti pret acetaldehīdu, vēlams izmantojot alifātiskos substrātus un NAD kā koenzīmu vai aromātiskos aldehīdus un NADP kā koenzīmu. AlDH pastāv vairākās molekulārās formās, kas atšķiras pēc struktūras, katalītiskajiem raksturlielumiem un subcelulārās lokalizācijas. Zīdītājiem AlDH izoenzīmus iedala piecās dažādās klasēs. Katrai klasei ir noteikta šūnu lokalizācija, kas dominē dažādās sugās, kas liecina par ļoti agrīnu AlDH evolūcijas atšķirību. Papildus dehidrogenāzei aknu AlDH ir esterāzes aktivitāte. AlDH aktivitāte ir atrodama mitohondrijās, mikrosomās un citozolā.
Ir zināmi arī citi fermenti, kas piedalās acetaldehīda pārveidošanā, piemēram, aldehīda reduktāze, aldehīda oksidāze un ksantīna oksidāze, taču tie ir mazāk pētīti. Bet, kā minēts iepriekš, acetaldehīda samazināšanos organismā galvenokārt veic AlDH, un līdz šim vienīgais zināmais endogēnā etanola prekursors tiek uzskatīts par acetaldehīdu.
Ir zināms, ka dzīvnieku audos acetaldehīda ražošanā piedalās šādi fermenti:
Piruvāta dehidrogenāze (E.F.1.2.4.1) parasti katalizē piruvāta oksidatīvo dekarboksilāciju par acetil-CoA. Šajā gadījumā šī multienzīmu kompleksa dekarboksilējošais komponents reakcijas laikā spēj atbrīvot brīvo acetaldehīdu. Pēdējais tiek oksidēts ar AlDG mitohondrijās līdz acetātam, vai arī ADH tiek reducēts līdz etanolam citoplazmā.
O-fosforiletanolamīna fosfoliāze (E.F.4.2.99.7)
Enzīms, kas sadala fosfoetanolamīnu par acetaldehīdu, amonjaku un neorganisko fosfātu.
Treoninaldolāze (E.F.4.1.2.5) – katalizē treonīna šķelšanās reakciju uz glicīnu un acetaldehīdu.
Dzīvnieku audu aldolāze (E.F.4.1.2.7) ir specifiska tikai dioksacetona fosfāta saistīšanai, un tā izmanto jebkurus aldehīdus kā otru substrātu. Savukārt apgrieztā reakcijā tādā veidā veidojas acetaldehīds.
Nesen tika pierādīts, ka acetaldehīda koncentrācijas samazināšanos dzīvnieku audos piruvāta dehidrogenāzes aktivitātes selektīvas inhibīcijas apstākļos var neitralizēt fosfoetanolamīna liāzes un treonaldolāzes aktivitātes izmaiņu apgrieztais raksturs.
Ir arī zināms, ka, sadaloties □-alanīnam, pirimidīna slāpekļa bāzu sadalīšanās produktam, vispirms veidojas malonaldehīds un pēc tam acetaldehīds.
Noslēdzot literatūras datu analīzi, jāatzīmē, ka cilvēka un dzīvnieku organismā endogēnais etanols pastāvīgi atrodas koncentrācijās, kas ir salīdzināmas ar citu dabisko starpproduktu līmeni.
vielmaiņas diāti. Endogēnā etanola līmeni asinīs un audos modulē dažādi savienojumi (hormoni, vitamīni, antimetabolīti, aminoskābes un to atvasinājumi, litija sāļi, disulfirams, ciānamīds) un izmaiņas dažādos organisma funkcionālos stāvokļos (stress, badošanās, novecošanās). ), kuras darbības mehānisms acīmredzami nav viena veida. Pats līdzsvars endogēnajā etanola/acetaldehīda sistēmā, ko nodrošina ADH un citi enzīmi, kas ražo un patērē acetaldehīdu, acīmredzami kontrolē divu ogļu apmaiņu un morfīnam līdzīgu savienojumu sintēzi, regulē dažu neirotransmiteru, peptīdu un proteīnu aktivitāti. . Savukārt spirta un aldehīdu metabolizējošo sistēmu aktivitātes izmaiņas gan fizioloģiskos apstākļos, gan alkohola slodžu izmainītos apstākļos būtībā ir adaptīvas, nodrošinot atbilstošu funkcionālo un vielmaiņas homeostāzi.
Pārskats veltīts skolotāja, akadēmiķa Jurija Mihailoviča Ostrovska svētīgajai piemiņai, kurš sniedza nozīmīgu ieguldījumu endogēnā etanola un acetaldehīda metabolisma regulēšanas mehānismu, to biomedicīniskās nozīmes un alkoholisma attīstības bioķīmijas izpratnē. slimība.
Literatūra
1. Andrianova, L.E. Toksisko vielu neitralizācija organismā / L.E. Andria Nova, S.N. Silujanovs A // Bioķīmija - 5. izd.; rediģēja E.S. Severina - M.: GEOTAR-Media, 2009. - P. 619-623.
2. Andronova, L.I. Pašstimulācijas un endogēnā etanola iezīmes dažādu dzimumu žurkām / L.I. Andronova, R.V. Kudrjavcevs, M.A. Konstantinopoļskis, A.V. Staniševska // Biļetens. exp. biol. un medus - 1984. - T. 97, Nr. 6. - P. 688-690.
3. Burovs, Yu.V. Alkoholisma neiroķīmija un farmakoloģija / Yu.V. Burovs, N.N. Vederņikova - M.: Medicīna, 1985. - 238 lpp.
4. Zavodņiks, I.B. Acetaldehīda mijiedarbības ar olbaltumvielām un bioloģiski aktīviem savienojumiem pētījums / I.B. Zavodņiks, N.S. Semukha, I.I. Stepuro, V.Ju. Ostrovskis // Alkoholisma bioķīmija; rediģēja Yu.M. Ostrovskis. - Minska: Zinātne un tehnoloģija, 1980.- 68. lpp.
5. Lakoza, G.N. Endogēnā etanola līmenis un testosterona atkarīgo sistēmu traucējumi balto žurku tēviņu eksperimentālā alkoholismā / GN. Lakoza, N.V. Tyurina, R.V. Kudrjavcevs, N.K. Barkovs // Es Maskava. zinātniski praktiskā psihiatru un onkologu konference / Alkoholisko slimību patoģenēzes, klīnisko izpausmju un ārstēšanas jautājumi. - M., 1984.- 66.-68.lpp.
6. Lakoza, G.N. Par seksuālās uzvedības centrālās regulēšanas nozīmi balto žurku tēviņu eksperimentālajā alkoholismā
/ GN. Lakoza, A.V. Kotovs, A.F. Meščerjakovs, N.K. Barkovs // Pharma-col. un toksikolu. - 1985. - T. 4, Nr. 3. - P. 95-98.
7. Lelēvičs, V.V. Brīvo aminoskābju kopuma stāvoklis asinīs un aknās hroniskas alkohola intoksikācijas laikā / V.V. Lelēvičs, O.V. Artemova // Valsts medicīnas universitātes Grodņas Valsts tiesas žurnāls. - 2010. - Nr.2. - P. 16-19.
8. Ostrovskis, Ju.M. Metabolisma koncepcija par alkoholisma ģenēzi / Yu.M. Ostrovskis // Etanols un vielmaiņa; rediģēja Yu.M. Ostrovskis - Minska: Zinātne un tehnoloģija, 1982. - P. 6-41.
9. Ostrovskis, Ju.M. Endogēnā etanola līmenis un tā saistība ar brīvprātīgu alkohola lietošanu žurkām / Yu.M. Ostrovskis, M.N. Sadovņiks, A.A. Bankovskis, V.P. Obidins // BSSR Zinātņu akadēmijas ziņojumi. - 1983. - T. 27, Nr. 3. - P. 272-275.
10. Ostrovskis, Ju.M. Etanola metabolisma ceļi un to nozīme alkoholisma attīstībā / Yu.M. Ostrovskis, M.N. Dārznieks // Zinātnes un tehnikas rezultāti. Toksikoloģija. - M.: VINITI, 1984. - Izdevums. 13. - 93.-150.lpp.
11. Ostrovskis, Ju.M. Bioloģiskais komponents alkoholisma ģenēzē / Yu.M. Ostrovskis, M.N. Sadovņiks, V.I. Satanovskaja; rediģēja Yu.M. Ostrovskis - Minska: Zinātne un tehnoloģija, 1986.
12 . Ak, Strovskis, Ju.M. Alkohola lietošanas vielmaiņas priekšnoteikumi un sekas / Yu.M. Ostrovskis, V.I. Satanovskaja, S.Ju. Ostrovskis, M.I. Selēvičs, V.V. Lelēvičs; rediģēja Yu.M. Ostrovskis - Minska: Zinātne un tehnoloģija, 1988. - 263 lpp.
13. Pižiks, T.N. Acetaldehīda sintēzes ceļi apstākļos, kad oksitiamīns selektīvi inhibē piruvāta dehidrogenāzi
/ T.N. Pyzhik // Grodņas Valsts medicīnas universitātes žurnāls. - 2010. - Nr.3. - P. 87-88.
14. Solodunovs, A.A. Pētījums par spirtu ietekmi uz ligandu saistīšanos ar seruma albumīnu / A.A. Solodunovs, T.P. Gaiko, A.N. Artsukevičs // Alkoholisma bioķīmija; rediģēja Yu.M. Ostrovskis. - Minska: Zinātne un tehnoloģija, 1980. - 132. lpp.
15. Blomstand, R. Novērojums par etanola veidošanos cilvēka zarnu traktā / R. Blomstand // Life Sci. - 1971. - Sēj. 10. - P. 575-582.
16. Čins, J.H. Paaugstināts holesterīna saturs eritrocītos un smadzeņu membrānās pelēm, kas iztur etanolu / J.H. Čins, L.M. Pārsons, D.B. Goldšteins // Biochim. Biophys. Acta. - 1978. - Sēj. 513. - P 358-363.
17. Kolinss, M.A. Tetraizohinolīni in vivo. Salsolinola, dopamīna un acetaldehīda produkta, žurku smadzeņu veidošanās noteiktos apstākļos etanola intoksikācijas laikā / M.A. Kolinss, M.G. Bigdell/
/Life Sci. - 1975. - Sēj. 16. - P 585-602.
18. Higinss, Dž. Etanola bioķīmija un farmakoloģija / J.J. Higinss // Ņujorka-Londona, 1979. - P 531-539.
19 . Kopčinska a, T. T alkohola atkarības ietekme uz oksidatīvā stresa parametriem / T. Kopczynsk a, L. Torlinski, M. Ziolkowski // Postepy Hig. Med. Dosw. - 2001. - Sēj. 55, Nr.1. - P 95-111.
20 . Lu k a szewicz, A. T he compa rison of koncentrācija endogēnā etanola asins serumā alkoholiķiem un bezalkoholiķiem dažādās abstinences stadijās / A. Lukaszewicz, T. Markowski, D. Pawlak // Psychiatr. Pol. - 1997. - Sēj. 31, - P 183-187.
21. Nikolaenko, V.N. Endogēnā etanola homeostāzes uzturēšana kā alkoholisma terapijas metode / V.N. Nikolaenko // Bull. Exp. Biol. Med. - 2001. - Sēj. 131,
Nr.3. - P. 231-233.
2 2 . O strovsk y, Yu.M. Endogēnais etha nol - tā vielmaiņas, uzvedības un biomedicīnas nozīme / Yu.M. Ostrovskis // Alkohols.
1986. — sēj. 3. - 239.-247.lpp.
23. Porasuphatana, S. Inducējamā slāpekļa oksīda sintetāze katalizē etanola oksidēšanos līdz alfa-hidroksietilradikāl un cetaldehīdam /
ACETALDEHĪDS, acetaldehīds, etanāls, CH 3 ·CHO, ir atrodams jēlvīna spirtā (veidojas etilspirta oksidēšanās laikā), kā arī pirmajās plecu siksnās, kas iegūtas koksnes spirta rektifikācijā. Iepriekš acetaldehīdu ieguva, oksidējot etilspirtu ar dihromātu, bet tagad pārgājuši uz kontaktu metodi: caur sakarsētiem metāliem (katalizatoriem) tiek izvadīts etilspirta tvaiku un gaisa maisījums. Acetaldehīds, ko iegūst, destilējot koksnes spirtu, satur aptuveni 4-5% dažādu piemaisījumu. Acetaldehīda iegūšanas metodei, sadalot pienskābi, to karsējot, ir zināma tehniska nozīme. Visas šīs acetaldehīda iegūšanas metodes pakāpeniski zaudē savu nozīmi, jo tiek izstrādātas jaunas, katalītiskas metodes acetaldehīda iegūšanai no acetilēna. Valstīs ar attīstītu ķīmisko rūpniecību (Vācijā) tie ieguva dominējošu nozīmi un ļāva izmantot acetaldehīdu kā izejvielu citu organisko savienojumu ražošanai: etiķskābi, aldolu utt. Katalītiskās metodes pamatā ir reakcija. atklāja Kučerovs: acetilēns dzīvsudraba oksīda sāļu klātbūtnē piesaista vienu ūdens daļiņu un pārvēršas par acetaldehīdu - CH: CH + H 2 O = CH 3 · CHO. Lai iegūtu acetaldehīdu saskaņā ar Vācijas patentu (ķīmiskā rūpnīca Griesheim-Electron Frankfurtē pie Mainas), acetilēnu, spēcīgi maisot, ievada dzīvsudraba oksīda šķīdumā stiprā (45%) sērskābē, karsējot ne augstāk par 50°C; Iegūtais acetaldehīds un paraldehīds periodiski tiek izsūknēts vai destilēts vakuumā. Vislabākā tomēr ir metode, kas norādīta Francijas patentā 455370, saskaņā ar kuru darbojas Elektroindustrijas konsorcija rūpnīca Nirnbergā.
Tur acetilēnu ielej karstā vājā sērskābes šķīdumā (ne vairāk kā 6%), kas satur dzīvsudraba oksīdu; Acetaldehīds, kas veidojas procesa laikā, tiek nepārtraukti destilēts un koncentrēts noteiktos uztvērējos. Saskaņā ar Grisheim-Electron metodi daļa no dzīvsudraba, kas veidojas daļējas oksīda reducēšanas rezultātā, tiek zaudēta, jo ir emulģētā stāvoklī un nav atjaunojama. Konsorcija metode šajā ziņā ir liela priekšrocība, jo šeit dzīvsudrabs ir viegli atdalāms no šķīduma un pēc tam elektroķīmiski pārvēršas oksīdā. Iznākums ir gandrīz kvantitatīvs, un iegūtais acetaldehīds ir ļoti tīrs. Acetaldehīds ir gaistošs, bezkrāsains šķidrums, viršanas temperatūra 21°, īpatnējais svars 0,7951. Tas sajaucas ar ūdeni jebkurā proporcijā un pēc kalcija hlorīda pievienošanas tiek atbrīvots no ūdens šķīdumiem. No acetaldehīda ķīmiskajām īpašībām tehniski svarīgas ir šādas:
1) Pievienojot pilienu koncentrētas sērskābes, notiek polimerizācija, veidojot paraldehīdu:
Reakcija notiek ar lielu siltuma izdalīšanos. Paraldehīds ir šķidrums, kas vārās 124° temperatūrā un nerada tipiskas aldehīda reakcijas. Sildot ar skābēm, notiek depolimerizācija, un acetaldehīds tiek iegūts atpakaļ. Papildus paraldehīdam ir arī kristālisks acetaldehīda polimērs - tā sauktais metaldehīds, kas, iespējams, ir paraldehīda stereoizomērs.
2) Atsevišķu katalizatoru (sālsskābe, cinka hlorīds un īpaši vāji sārmi) klātbūtnē acetaldehīds tiek pārveidots par aldolu. Saskaroties ar spēcīgiem kodīgiem sārmiem, veidojas aldehīda sveķi.
3) Alumīnija alkoholāta iedarbībā acetaldehīds pārvēršas etilacetātā (Tiščenko reakcija): 2CH 3 CHO = CH 3 COO C 2 H 5 . Šo procesu izmanto, lai no acetilēna iegūtu etilacetātu.
4) Īpaši svarīgas ir pievienošanas reakcijas: a) acetaldehīds pievieno skābekļa atomu, tādējādi pārvēršoties etiķskābē: 2CH 3 ·CHO + O 2 = 2CH 3 ·COOH; oksidēšanās paātrina, ja acetaldehīdam iepriekš pievieno noteiktu daudzumu etiķskābes (Griesheim-Electron); Liela nozīme ir katalītiskās oksidācijas metodēm; katalizatori ir: dzelzs oksīds-dzelzs oksīds, vanādija pentoksīds, urāna oksīds un jo īpaši mangāna savienojumi; b) pievienojot divus ūdeņraža atomus, acetaldehīds pārvēršas etilspirtā: CH 3 · CHO + H 2 = CH 3 · CH 2 OH; reakciju veic tvaika stāvoklī katalizatora (niķeļa) klātbūtnē; noteiktos apstākļos sintētiskais etilspirts veiksmīgi konkurē ar spirtu, kas ražots fermentācijas ceļā; c) ciānūdeņražskābe pievienojas acetaldehīdam, veidojot pienskābes nitrilu: CH 3 · CHO + HCN = CH 3 · CH(OH)CN, no kura pārziepjojot iegūst pienskābi.
Šīs daudzveidīgās pārvērtības padara acetaldehīdu par vienu no svarīgākajiem ķīmiskās rūpniecības produktiem. Tā lētā ražošana no acetilēna pēdējā laikā ir ļāvusi realizēt vairākas jaunas sintētiskās produkcijas, no kurām etiķskābes iegūšanas metode ir spēcīgs konkurents vecajai tās ražošanas metodei ar koksnes sauso destilāciju. Turklāt acetaldehīds tiek izmantots kā reducētājs spoguļu ražošanā un tiek izmantots hinaldīna pagatavošanai, vielai, ko izmanto krāsu ražošanā: hinolīna dzeltenā un sarkanā krāsā utt.; turklāt to izmanto paraldehīda pagatavošanai, ko medicīnā izmanto kā miegazāles.
Pamatojoties uz tā iedarbības raksturu uz centrālo nervu sistēmu, etilspirtu (etanolu; C 2 H 5 OH) var klasificēt kā anestēzijas līdzekli. Iedarbojas uz centrālo nervu sistēmu
līdzīgi kā dietilēteris: izraisa atsāpināšanu, izteiktu uzbudinājuma stadiju, bet lielās devās - anestēziju un atonālo stadiju. Tomēr atšķirībā no dietilētera etilspirtam praktiski nav narkotiskā potenciāla: devās, kas izraisa anestēziju, etilspirts nomāc elpošanas centru. Tāpēc etilspirts nav piemērots ķirurģiskai anestēzijai.
Etilspirts kavē antidiurētiskā hormona veidošanos un tādējādi var palielināt diurēzi.
Samazina oksitocīna sekrēciju un tieši inhibē miometrija kontrakcijas; tādēļ tas var aizkavēt dzemdību sākšanos (tokolītiskais efekts).
Samazina testosterona sekrēciju; sistemātiski lietojot, tas var izraisīt sēklinieku atrofiju, samazinātu spermatoģenēzi, feminizāciju un ginekomastiju.
Paplašina asinsvadus (ietekme uz centrālo nervu sistēmu un tieša vazodilatatora iedarbība).
Lietojot iekšķīgi, etilspirts ātri uzsūcas (20% kuņģī, 80% zarnās). Apmēram 90% etilspirta tiek metabolizēti aknās alkohola dehidrogenāzes ietekmē; aptuveni 2% ir pakļauti mikrosomu aknu enzīmu iedarbībai. Iegūtais acetaldehīds tiek oksidēts ar aldehīda dehidrogenāzi; 5-10% etilspirta izdalās nemainītā veidā caur plaušām, nierēm, kā arī ar sviedru, asaru un siekalu dziedzeru izdalījumiem.
Medicīnas praksē var izmantot etilspirta narkotiskās iedarbības I stadiju - atsāpināšanas stadija. Jo īpaši etilspirtu lieto, lai novērstu sāpju šoku traumu un brūču gadījumā (iespējama 5% etilspirta intravenoza ievadīšana).
Lietojot lokāli, etilspirtam ir kairinošs efekts. Etilspirtu 40% koncentrācijā (bērniem 20%) izmanto kompresēm pie iekšējo orgānu, muskuļu un locītavu iekaisuma slimībām. Spirta kompreses tiek uzklātas uz veselām ādas vietām, kurām ir konjugēta inervācija ar skartajiem orgāniem un audiem. Tāpat kā citi kairinātāji (piemēram, sinepju plāksteri), šādas kompreses mazina sāpes un uzlabo skarto orgānu un audu trofiku.
95% koncentrācijā ir etilspirts savelkoša darbība, kas ir saistīts ar tā spēju denaturēt olbaltumvielas.
Lieto pret plaušu tūsku pretputošanas efekts etilspirta tvaiki. Pacients elpo gaisu, kas tiek izvadīts caur etilspirtu. Etilspirta tvaiki samazina eksudāta virsmas spraigumu un novērš tā putošanu.
Etilspirtu īpaši bieži izmanto praktiskajā medicīnā kā antiseptisku (pretmikrobu) līdzekli. Pretmikrobu iedarbība etilspirts ir saistīts ar tā spēju izraisīt mikroorganismu proteīnu denaturāciju (koagulāciju) un palielinās, palielinoties koncentrācijai. Tādējādi 95% etilspirtam ir vislielākā pretmikrobu efektivitāte. Šajā koncentrācijā zāles lieto ķirurģisko instrumentu, katetru u.c. ārstēšanai. Lai notīrītu ķirurga rokas un ķirurģisko laukumu, bieži izmanto 70% etilspirtu. Augstākā koncentrācijā etilspirts intensīvi koagulē proteīna vielas un slikti iesūcas dziļajos ādas slāņos.
Tiek izmantots etilspirts saindēšanās gadījumā ar metilspirtu. Metilspirts (metanols), tāpat kā etilspirts, ir pakļauts alkohola dehidrogenāzes iedarbībai. Veidojas formaldehīds (toksiskāks par acetaldehīdu), kas pārvēršas par citu toksisku produktu – skudrskābi. Skudrskābes uzkrāšanās (kas netiek izmantota trikarbonskābes ciklā) izraisa acidozes attīstību. Lietojot metilspirtu iekšēji, apreibinošā iedarbība ir mazāk izteikta nekā lietojot etilspirtu. Toksiskā iedarbība attīstās pakāpeniski 8-10 stundu laikā, raksturīgi neatgriezeniski redzes traucējumi. Smagos gadījumos attīstās krampji, koma un elpošanas nomākums.
Alkohola dehidrogenāzei ir ievērojami lielāka afinitāte pret etilspirtu, salīdzinot ar metilspirtu. Saindēšanās ar metilspirtu gadījumā iekšķīgi izraksta 200-400 ml 20% etilspirta vai intravenozi ievada 5% etilspirtu 5% glikozes šķīdumā. Metilspirta metabolisms palēninās, kas neļauj attīstīties toksiskai iedarbībai.
Ikdienā lietojot etilspirtu kā daļu no alkoholiskajiem dzērieniem, ātri attīstās uzbudinājuma (intoksikācijas) stadija, kurai raksturīga kritiskas attieksmes pret savu rīcību samazināšanās, domāšanas un atmiņas traucējumi.
Etilspirtam ir izteikta ietekme uz termoregulāciju. Sakarā ar ādas asinsvadu paplašināšanos intoksikācijas laikā palielinās siltuma pārnese (subjektīvi tas tiek uztverts kā siltuma sajūta) un ķermeņa temperatūra pazeminās. Iereibuši cilvēki zemā temperatūrā nosalst ātrāk nekā prātīgi cilvēki.
Palielinoties etilspirta devai, uzbudinājuma stadija tiek aizstāta ar centrālās nervu sistēmas depresijas parādībām, kustību koordinācijas traucējumiem, apjukumu un pēc tam samaņas zudumu. Ir elpošanas un vazomotoru centru nomākšanas pazīmes, pavājinās elpošana un asinsspiediena pazemināšanās. Smaga saindēšanās ar etilspirtu var izraisīt nāvi dzīvībai svarīgo centru paralīzes dēļ.
Akūta saindēšanās ar etilspirtu (alkohols) raksturo centrālās nervu sistēmas funkciju dziļas nomākšanas pazīmes. Smagas saindēšanās ar alkoholu gadījumā rodas pilnīgs samaņas zudums un dažāda veida jutīgums, muskuļu relaksācija un refleksu nomākums. Ir dzīvības funkciju nomākšanas simptomi – elpošana un sirdsdarbība, pazemināts asinsspiediens.
Pirmā palīdzība akūtas saindēšanās ar alkoholu gadījumā galvenokārt ir kuņģa skalošana caur zondi, lai novērstu alkohola uzsūkšanos. Lai paātrinātu alkohola inaktivāciju, intravenozi ievada 20% glikozes šķīdumu, bet metaboliskās acidozes korekcijai ievada 4% nātrija bikarbonāta šķīdumu. Dziļas komas gadījumos tiek izmantota hemodialīze, piespiedu diurēzes metode, lai paātrinātu etilspirta izvadīšanu no organisma.
Hroniska saindēšanās ar alkoholu (alkoholisms) attīstās ar sistemātisku alkoholisko dzērienu lietošanu. Izpaužas dažādos aktivitātes traucējumos CNS, asinsrites, elpošanas un gremošanas orgānu funkcijas. Tādējādi ar alkoholismu samazinās atmiņa, intelekts, garīgā un fiziskā veiktspēja, kā arī garastāvokļa nestabilitāte. Alkoholisms bieži izraisa nopietnus garīgus traucējumus (alkohola psihozes). Alkohola lietošana grūtniecības laikā var izraisīt “augļa alkohola sindroma” attīstību, kam raksturīgas ārējās izpausmes (zema piere, plaši novietotas acis, samazināts galvaskausa apkārtmērs), un vēlāk šādiem bērniem rodas aizkavēta garīgā un fiziskā attīstība un antisociāla uzvedība.
Pēkšņi pārtraucot sistemātisku alkohola lietošanu, pēc aptuveni 8 stundām attīstās abstinences simptomi - trīce, slikta dūša, svīšana, vēlāk var būt kloniski krampji un halucinācijas. Smagos gadījumos attīstās stāvoklis, ko dēvē par delīriju tremens (“delirium tremens”): apjukums, uzbudinājums, agresivitāte, smagas halucinācijas. Lai mazinātu abstinences simptomus, ieteicams lietot benzodiazepīnus (diazepāmu), bet simpātiskās aktivācijas simptomu mazināšanai - propranololu.
Alkoholisms, kā likums, noved pie indivīda morālās un fiziskās degradācijas. To veicina centrālās nervu sistēmas bojājumi un iekšējo orgānu slimības hroniskas saindēšanās ar alkoholu laikā. Attīstās miokarda distrofija, hroniski kuņģa (gastrīts) un zarnu bojājumi (kolīts), aknu un nieru slimības. Alkoholismu bieži pavada uztura samazināšanās, izsīkums un samazināta izturība pret infekcijas slimībām. Ar alkoholismu vīriešiem un sievietēm reproduktīvās sistēmas funkcijas ir ievērojami traucētas. Ir konstatēta saikne starp vecāku alkoholismu un dažiem iedzimtiem pēcnācēju garīgās un fiziskās attīstības defektiem (iedzimta demence, augšanas aizkavēšanās u.c.).
Pacienti ar alkoholismu ārstējas specializētās ārstniecības iestāžu narkoloģijas nodaļās. Lielākā daļa mūsdienu alkoholisma ārstēšanas metožu ir vērstas uz pacienta nepatiku pret alkoholu. Ārstēšanas metodes ir balstītas uz negatīvu kondicionētu refleksu veidošanos pret alkoholu. Piemēram, tie apvieno nelielu alkohola daudzumu ar apomorfīna (vemšanas līdzekli) ievadīšanu. Rezultātā alkohola redze vai smarža vien pacientiem izraisa sliktu dūšu un vemšanu.
Līdzīgu principu izmanto alkoholisma ārstēšanā, izmantojot disulfirams(teturam, antabuse). Etilspirts alkohola dehidrogenāzes ietekmē pārvēršas acetaldehīdā, kas ir ievērojami toksiskāks par etilspirtu. Parasti acetaldehīdu ātri oksidē acetaldehīda dehidrogenāze. Disulfirams inhibē acetaldehīda dehidrogenāzi un aizkavē etilspirta oksidēšanos acetaldehīda stadijā.
Specializētā slimnīcā pacientiem ar alkoholismu sistemātiski tiek nozīmētas disulfirama tabletes. Noteiktās ārstēšanas dienās pacienti saņem nelielu daudzumu alkohola (40-50 ml degvīna). Iegūtais acetaldehīds izraisa “antabuse reakciju” – sejas pietvīkumu, pulsējošas galvassāpes, arteriālo hipotensiju, reiboni, sirdsklauves, apgrūtinātu elpošanu, muskuļu trīci, trauksmi, svīšanu, slāpes, sliktu dūšu, vemšanu. Tādā veidā pacientiem pakāpeniski attīstās negatīvs nosacīts reflekss (riebums) pret alkoholiskajiem dzērieniem.
Jāpatur prātā, ka ārstēšanas laikā ar disulfiramu intoksikācija alkohola lietošanas laikā var būt ļoti smaga un to pavada asinsvadu kolapss, elpošanas nomākums, samaņas zudums un krampji. Tādēļ ārstēšanu ar disulfiramu var veikt tikai stingrā ārsta uzraudzībā.
Ar nosaukumu Esperal ir pieejama ilgstoša disulfirama zāļu forma implantācijas tablešu veidā.
Tabletes ir iešūtas zemādas audos; to pakāpeniskā rezorbcija nodrošina ilgstošu disulfirama cirkulāciju asinīs. Pacienti tiek stingri brīdināti par alkohola lietošanas nepieļaujamību un bīstamību zāļu lietošanas laikā.
Acamprosate ir GABA receptoru agonists; samazina tieksmi pēc etilspirta. Izrakstīts ilgstoši pēc alkoholisma ārstēšanas kursa.
