Текст
                    Ф. А. ЖОГЛО
ЖИРОСАХАРА
(Получение, свойства, применение)
ПЕРЕОЦИФРОВАНО РП
Москва «Медицина» 1975

УДК 661.185.2 Цель настоящей книги дать представление о механизмах дейст- вия, получении, физико-химических, токсикологических и биологиче- ских свойствах поверхностноактивных веществ (ПАВ) в фармации и медицине. При этом не имелось в виду дать энциклопедический об- зор всех известных ПАВ, их параметров и свойств. Упор делался на наиболее перспективные, малотоксичные ПАВ — жиросахара. Книге предпослан краткий обзор всех типов ПАВ (катионо- и апионоактивных, амфолитных и неионных), методы оценки эффек- тивности этих соединений и приведены подробные данные о токсико- логическом и биологическом аспектах использования этих важных добавок к пастам, кремам, мазям и т. д. Основной материал книги представлен оригинальными исследо- ваниями автора, посвященными получению жиросахаров методом пе- реэтерификации сахарозы и сложных эфиров жирных кислот и изу- чению многочисленных факторов (природы катализатора и раствори- теля, температуры, способам выделения и очистки), влияющих на вы- ход синтезируемых соединений. Кроме того, приведены конкретные методики анализа чистоты синтезированных веществ, а также их физико-химические свойства, в первую очередь величины гидрофиль- но-гидрофобного баланса,. В книге подробно изложено и систематизировано применение жиросахаров в технологии лекарств, косметике, парфюмерии и пи- щевой промышленности. Приведен ряд полезных рекомендаций по улучшению действия лекарственных препаратов в случае введения в рецептурный состав жиросахаров. Книга рассчитана на специалистов, работающих в области фар- макологического применения ПАВ, а также над исследованием но- вых методов их получения. Ж 50103—306 039(01)—75 348—75 © Издательство «Медицина» Москва, 1975
Часть I. КРАТКИЕ СВЕДЕНИЯ О ПОВЕРХНОСТНОАКТИВНЫХ ВЕЩЕСТВАХ ГЛАВА 1 КЛАССИФИКАЦИЯ ПОВЕРХНОСТНОАКТИВНЫХ ВЕЩЕСТВ Поверхностноактивные вещества (ПАВ) представляют собой большую группу химических соединений. Они мо- гут быть получены синтетическим путем или выделены из природных источников — растительного, животного и ми- нерального сырья. Общим свойством всех ПАВ является их способ- ность адсорбироваться на поверхности раздела фаз с образованием моно- или полимолекулярного слоя ори- ентированных молекул (ионов), что приводит к измене- нию молекулярной природы поверхности и снижению межфазной поверхностной энергии. Типичное поверхностноактивное вещество является амфифильным соединением, в молекуле которого содер- жатся гидрофильная и липофильная группы. Гидрофильная часть молекулы ПАВ обладает элек- трическим дипольным моментом и наиболее часто пред- ставлена такими группами, как карбоксильная —СОО-, сульфатная — ОБОз-, сульфонатная —SO3_, полиокси- этиленовой цепью, а также другими группами, содер- жащими в своем составе чаще всего азот, реже фосфор или серу. Липофильная (гидрофобная) часть молекулы пред- ставляет собой обычно углеводородный радикал, лишен- ный заметного дипольного момента, что обусловливает сродство молекулы к неполярным или малополяр- иым средам. Он может иметь как ациклическое строение, так и карбоциклическое (преимущественно производные бензола и нафталина). Гидрофильная (а) и липофильная (б) части молеку- лы могут быть непосредственно соединены между собой, как, например, в олеате калия:
СН3- (СН2)7—СН = СН — (СН2)7 —COOK б-------------------------1 ' |_а _] или же разделены. Так, в молекулах оксиэтилированного эфира полипро- пиленгликоля две гидрофильные группы находятся по краям, а липофильная — посередине: HO(C2H4O)S- (С3Н6О)П- (ОС2Н4)УОН 1__а____i 1— б _] |__ а __| В дистеарате сахарозы, наоборот, липофильные груп- пы находятся с обеих сторон молекулы с17н35сосн2 Все поверхностноактивные вещества в той или иной степени растворимы в воде, причем этот процесс сопро- вождается либо диссоциацией, либо гидратацией молеку- лы ПАВ. В зависимости от этого все ПАВ принято делить на следующие группы: 1) анионные; 2) катионные; 3) амфолитные; 4) неионные- Анионные поверхностноактивные вещества В водном растворе анионные ПАВ диссоциируют, об- разуя органические анионы RCOONa RCOO- + Na+, которые определяют поверхностную активность этих ве- ществ. Природа же катиона оказывает существенное вли- яние только на растворимость. Например, натриевые и калиевые мыла хорошо растворимы в воде, а кальциевые и магниевые — нерастворимы. К анионным ПАВ принад- лежат многие классы химических соединений, подробные сведения о которых содержатся в работе Ф. В. Не- волина. В табл. 1 представлены наиболее распространенные анионные ПАВ (F. Piischel). 4
ТАБЛИЦА 1. СВЕДЕНИЯ О НЕКОТОРЫХ АНИОННЫХ ПАВ Наименование ПАВ Строение Na —соль первичных алкнлсульфатов Вторичные алкилсульфа- ты Разветвленные вторич- ные сульфаты Вторичные алкилсульфо- наты Алкил бензолсульфонаты R —СН2 — OSO3Na RiR2CH(OSO3Na) R1R2 — неразветвленные R1R2 — сильно разветвленные R1R2CH(SO3Na) R —С6Н4 —SO3Na Диалкилнафталинсуль фонаты Алкилбензамидазосуль- фонаты Соли высших жирных кислот (мыла) Сложные эфиры моногли- церидсульфатов Сульфированные жирно- ароматические карбо- новые кислоты Сложные эфиры суль- фояитарной кислоты Бутиловый эфир сульфо- рицинолевой кислоты Сложные эфиры сульфо- наталкнлкарбоиовых кислот N-ацилметиламиноалкил- сульфонаты N-ациламиноалкил- сульфонаты К-алкил-№арилкарбами- доалкилсульфаты RCOONa RCOOCH2 — СНОН I CH2OSO3Na R_ CH-R' —СООН I Ar — SO3H ROOC—CH—CH2—COOR I SO3Na R — и-бутил до и-октила RCHR — COOC4H9 I OSO3Na ROOC — C2H4— SO3Na RCO — N — C2H4 — SOjNa I CH3 RCO — N — CnH2n — SO3Na Ri R.RiCH—CO —N — C6H5 OSO3Na C2H5 5
Продолжение Наименование ПАВ Строение Модифицированные мы- ла М-метил-М-карбо- ксиметиламиды высших кислот Конденсат полипептида с жирными кислотами Конденсат полипептида и алкилсульфоновых кислот R — СО — N — СН2 — COONa 1 СНз R - СО — (NH — CH — CO)aONa 1 R- R — SOa — (NH — CH — СО) nONa Ri Катионные поверхностноактивные вещества Катионные ПАВ диссоциируют с образованием поло- жительно заряженных поверхностноактивных органиче- ских катионов, что можно представить на примере алкил- триметиламмоний хлорида: Катионные ПАВ представлены главным образом следую- щими соединениями (Ф. В. Неволин ): 1) соли первичных аминов (R — К;Нз]+А~ » вторичных аминов Г R Х Ri NH2 . R2 » третичных аминов 2) четвертичные аммо- ниевые соли 3) сульфониевые соеди- нения 4) фосфониевые соеди- нения 5) алкнлпиридиновые соли А- А- [R-N- (R,. R2, R3)]+A~ [R —S(Ri, R2)]+A" [R—P(Rj, R2, R3)]+A-
Роль катионных ПАВ с каждым годом возрастает благодаря их моющему и бактерицидному действию, а некоторые представители из них, например цетилпиридн- ний хлорид, вошли в арсенал лекарственных средств (Ф. П. Тринус). Амфолитные поверхностноактивные вещества Поверхностноактивные вещества, составляющие группу амфотерных соединений, характеризуются тем, что они могут отдавать или принимать протон в зависимости от того, в какой среде — кислой или щелочной — они нахо- дятся. Схематически это можно изобразить следующим образом: кислая среда щелочная среда RNH2CH2COOH rnh2 - СН2 - СОО- ч* RNH — сн2соо- катиюпная форма цвиттер-ионная форма анионная форма Необходимым условием амфотерности ПАВ является близость констант кислотной и основной ионизации.- Степень превращения поверхностноактивного соедине- ния в катионную или анионную форму зависит от pH среды. В настоящее время амфолитные ПАВ применяют- ся чаще всего в растворах с pH 4,0—9,0. Однако анион- ные и катионные свойства, например алкиламинокарбо- новых кислот (алкиламинопропионовой кислоты), наибо- лее четко проявляются при pH 11,0 и 2,0. К амфолитным ПАВ относят чаще всего соединения, содержащие одновременно: + карбоксильную и аминогруппу RNHR^OO-; + сульфоэфирную и аминогруппу RNHRiOSO's; + сульфонатную и аминогруппу RNHRiSO_3. Наиболее типичным представителем этого класса ПАВ является а-алкил-бетаин, получивший торговое название бетаин: R — CH — СОО- I N+(CH3)3. Неиоиные поверхностноактивные вещества По темпам роста производства и числу научно-иссле- довательских работ неионные ПАВ заняли видное место 7
в химии и технологии сарфактантов. Основными метода- ми получения неионных ПАВ служат реакции сочетания полиоксиэтилена с алкилфенолами, высшими жирными кислотами и алкилбензолами. Неионные поверхностноактивные вещества представ- ляют особую ценность для медицинской промышленности. Это объясняется несколькими причинами: а) свойства неионных ПАВ, зависящие от соотноше- ния гидрофильной и липофильной частей молекул, можно изменять; укорачивая или удлиняя углеводородную це- почку и меняя степень полимеризации, например окиси этилена, можно получить продукты с самыми разнооб- разными химическими и физическими свойствами; б) неионные ПАВ обладают большой устойчивостью к воздействию щелочей, кислот и солей; они совместимы с большинством лекарственных веществ; смешиваются с органическими растворителями; в) в отличие от ионных ПАВ, неионные ПАВ оказы- вают меньшее раздражающее действие на кожный по- кров и слизистые; они не агрессивны, повышают резорб- цию лекарственных веществ; эффективны как вспомога- тельные вещества в приготовлении лекарственных форм. К классу неионных ПАВ, не подвергающихся электро- литической диссоциации, принадлежат главным образом следующие соединения: а) полиоксиэтиленовые эфиры жирных кислот О II R- С - (ОС2Н4)ПОН б) полиоксиэтиленовые эфиры жирных спиртов R — (ОС2Н4)ПОН; в) полиоксиэтиленовые эфиры полипропиленгликолей Н(С2Н4О)х - (С3Н6О) п - (С2Н4О)„ОН; г) полиоксиэтиленовые эфиры меркаптанов R-S(C2H4O)nH; д) полиоксиэтиленовые эфиры алкилфенолов R —С6Н4О(С2Н4О)пН; ж) полиоксиэтиленовые соединения с амидными И другими промежуточными группами. В табл. 2 приводится перечень неионных ПАВ, на- иболее часто используемых в фармацевтической и пар- фюмерной промышленности (F. Piischel). 8
ТАБЛИЦА 2. НЕИОННЫЕ ПОВЕРХНОСТНОАКТИВНЫЕ ВЕЩЕСТВА Наименование ПАВ Строение Эфиры ПОЛИГЛИКОЛЯ II высших жирных КИСЛОТ 1. Полиэтиленоксидные производные R —СО— (ОС2Н4)„ОН Пол и гл и кол ьа м и д X- (С2Н4О)хН RCON Моноалкилполиэтилен- гликолн X (С2Н4О)УН R— (ОС2Н4)пОН Алкилфениловый эфир полиглнколя R (ОС2Н4)„О.Ч Сульфоэфир полигликоля R — (OC2H4)m—OSO3Na R — алкил или алкилфенил т от 2 до 8 2. Полиокснпронзводные Эфир ангидросорбита и жирных кислот (спе- лы) СН2 Хн—СН2ОС—R НО—СН /СН—ОН 'ХСН I он Полигликоле- вый эфир аи- гидросорбита и жирных ки- слот (твины) >4 а СН2 СН—СН2ОС—R ЩОСН—СН2) О-СН /СН—О(СН2—СН2О)ПН л СН. О-(СН2-СН2О)ПН 3. Алкнлоламнды жирных кислот Моиоэтаиоламиды R — CONH — С2Н4ОН Ди эта иол а миды / С2Н4ОН R-CON X С2Н4ОН N-алкилдиэтилентриамии- карбоновые кислоты R - NH - С2Н4 X N - СН2СООН R —NH —С2Н4/ 9
Продолжение Наименование ПАВ Строение N - алкпласпарагиновая кислота N-алкил-р-алании Полиглнколевый эфир яо- лнпропилепгликоля Полпгликолевый эфир этилеидиамииополи- пропилеигликоля Диалкмлдиоксмацети- леп Алкил-сахаруретаии R —NH-CH-COOH I СН2 — СООН R — NH — СН2 — СН2 — СООН Н(ОС2Н4)К- (ОС3Н6)п — (ОС2Н4)уОН R— (ОСзН6)п- (ОС2Н4)хОН СН2 — N [(С3Н6О)п — (С2Н4О)хН]2 СН2-N[(C3H6O)n- (С2Н4О)хН]2 Ri X С —CsC—С R2 / I | \ R2 ОН он R — NH — СО— (сахароза) В наибольшем количестве производятся анионные де- тергенты (главным образом сульфомыла). На их долю в США приходится 67—71% всей массы выпускаемых на рынок синтетических ПАВ. Неионные продукты в общей массе выпускаемых ПАВ составляют26—28%, катионные и амфолитные — 2—7% (Ю- Т. Лившиц, Г. Ф. Борисо- вич, Л. Б. Дымшиц). Наличие большого ассортимента синтетических ПАВ на капиталистическом рынке объяс- няется, по-видимому, не столько реальной потребностью в них промышленности и населения, сколько результатом конкуренции между различными фирмами. По поводу того, какие поверхностноактивные вещест- ва производить в нашей стране, акад. П. А. Ребиндер справедливо заметил, что «...задача промышленности и науки в нашей стране и в других социалистических стра- нах состоит, очевидно, не просто в том, чтобы догнать в этом отношении США и другие капиталистические стра- ны, а в том, чтобы выбрать действительно необходимый, обоснованный совокупностью разнообразных применений ассортимент поверхностноактивных веществ различных типов из нескольких десятков реагентов, который удов- летворил бы требования всех основных областей народ- ного хозяйства. Чтобы выяснить, какие ПАВ должна про- изводить наша промышленность, следует прежде всего решить вопрос о механизме и эффективности действия этих веществ». 10
ГЛАВА 2 ГИДРОФИЛЬНО-ЛИПОФИЛЬНЫЙ БАЛАНС ПОВЕРХНОСТНОАКТИВНЫХ ВЕЩЕСТВ Гидрофильно-липофильный баланс как метод оценки ПАВ Поверхностноактивные вещества, используемые в раз- личных отраслях промышленности в роли эмульгаторов, смачивающих, диспергирующих, моющих и солюбили- зирующих средств, представляют собой большой ассор- тимент химических соединений разнообразной природы, состава и строения. Естественно, что выбор для опреде- ленных целей необходимых веществ является весьма трудной задачей. С целью решения этой проблемы более 2U лет назад была предпринята попытка найти количест- венную характеристику ПАВ, по которой можно было бы судить о его конкретной пригодности. В роли такой вели- чины было выбрано соотношение гидрофильной и липо- фильной части молекулы, так называемый гидрофильно- липофильный баланс (ГЛБ). Согласно системе ГЛ Б, предложенной в 1949 г. W. Griffin, каждому поверхностноактивному веществу соответствует определенная величина ГЛБ. Самое низкое значение ГЛБ имеет олеиновая кислота (1), а самое вы- сокое— натрий-лаурилсульфат (40). Для всех осталь- ных ПАВ величина ГЛБ находится в пределах от 1 до 40. На основании величин ГЛБ определяется сфера исполь- зования ПАВ, например: Число ГЛБ 3—6 7—9 8—13 13—15 15—18 Применение ПАВ Эмульсия вода/масло (В/М) Смачиватели Эмульсия масло/вода (М/В) Моющие вещества Солюбилизаторы Следует отметить, что величина ГЛБ характеризует не только поверхностноактивное вещество, но и «требуе- мое» значение ГЛБ для масляной фазы, фактически то значение ГЛБ эмульгатора, который образует мак- симально устойчивую эмульсию с этой фазой. Это значе- ние наиболее часто определяют по аддитивной схеме с помощью двух ПАВ, значения ГЛБ которых известны и которые обеспечивают наивысшую стабильность эмуль- сионной системы. 11
ГЛБМ = ГЛБ(Х + ГЛБ2(1 — X), где X — весовая доля первого эмульгатора в смеси, ГЛБ1 и ГЛБ2 — числа ГЛБ эмульгаторов. Зная величины ГЛБ отдельных компонентов эмуль- сии, можно рассчитать общее значение ГЛБ для данной системы. Величина ГЛБ, полученная в результате вычис- ТАБЛИЦА 3. ЧИСЛА ГЛБ, ПРИ КОТОРЫХ ПРОИСХОДИТ ЭМУЛЬГИРОВАНИЕ ЛИПОФИЛЬНЫХ ВЕЩЕСТВ Тип эмульсии Вещества липофильной природы (масляная фаза) вода/масло масло/вода Кислоты: лауриновая линолевая олеиновая рпценолевая стеариновая Спирты: цетиловый дециловый лауриловый тридеииловый Масла: касторовое хлопковое хвойное парафиновое (тяжелое) парафиновое (легкое) петролят силиконовое Воски: пчелиный карнаубский микрокристаллический Ланолин безводный Вазелин Парафин Керосин Диметилфталат 16 16 17 16 17 15-13 14 14 14 14 7,5 4 10,5 4 10—12 7—8 10,5 5 9 (10—16) 14,5 9,5 12 (15) 4 10,5 4 10 14 15 ления, показывает, что для эмульгирования данной сис- темы необходим эмульгатор (или смесь эмульгаторов) с такой же величиной ГЛБ. Подробный расчет для сме- шанной масляной фазы приводит A. Alcon. 12
Таким образом, метод ГЛБ позволяет правильно по- добрать соответствующие' эмульгаторы (или их смесь) для образования эмульсии типа масло/вода и во- да/масло. A. Alcon, Р. Carter, К. Bergwein, N. Schonfeld приводят данные о величине ГЛБ ряда липофильных ве- ществ, составляющих масляную фазу, при которых про- исходит эмульгирование. Эти данные обобщены в табл. 3. Следует указать, что величину ГЛБ для неионных ПАВ (состав которых постоянен и в отличие от ионных ПАВ не зависит от наличия в растворе электролитов), можно определить расчетным путем, исходя из состава эмульгатора. Например, для эфиров жирных кислот и многоатомных спиртов величину ГЛБ можно определить по следующему уравнению: с ГЛБ = 20 (1 —2_), где S — число омыления, А — кислотное число. В случае твина-20 (оксиэтилированный монолаурат ангидросорбита), для которого величины S и А равны соответственно 45,5 и 276: ГЛБ = 20 (1---^4-) = 16,7. 276 В случае затруднительного определения числа омыле- ния можно пользоваться следующей формулой: ГЛБ = Е+Р-, 5 где Е — содержание окиси этилена (вес.%), Р—содер- жание многоатомного спирта-глицерина, сорбита (вес.%). Для оксиэтилированных спиртов и ланолина при значениях Е=65,1 вес. %, Р = §,1 вес.%. ГЛБ = 65)1 + 6’7 = 14,3. 5 5 Если оксиэтилированный продукт не содержит много- атомного спирта (а содержит высший жирный спирт), формула приобретает вид: ГЛБ = — . 5 Так, для оксиэтилированной стеариновой кислоты (мг ри 49) при Е=76 вес.%: ГЛБ = 15,2. 5 13
В последующие годы J. Т. Davies была предложена формула для вычисления величин ГЛБ поверхностно- активных веществ с помощью так называемых группо- вых чисел: ГЛБ = 7+2 (групповые числа гидрофильных групп)—2 (групповые числа липофильных групп). В табл. 4 приводится значение групповых чисел. ТАБЛИЦА 4. ТАБЛИЦА ГРУППОВЫХ ЧИСЕЛ ГЛГ. Тнп групп Значение групповых чисел 1. Гидрофильные группы — SO4-Na+ + 38,7 — СОО-К+ + 21,1 — COO-Na+ + 19,1 — N (четвертичный амин) + 9,4 Эфирная группа (сорбитановое кольцо) + 6,8 Эфирная группа + 2,4 — СООН + 2,1 — ОН (свободная) + 1,9- — О — + 1,3 — ОН (сорбитановое кольцо) + 0,05 2. Липофильные группы — СН = — сн2 — 0,475 — СНз 3. Сложные группы (дериват-группы) — (СН2 —СН2—О) — — (СН2 —СН2 — О) — — 0,15 Однако величины ГЛБ, найденные путем вычисления по указанным выше формулам, не учитывают важной особенности молекул ПАВ — их пространственной кон- фигурации, сильно влияющей при образовании имуль- сии на ее стабилизацию. Это ведет к тому, что устойчи- вость эмульсий, приготовленных с помощью эмульгато- ров одинакового состава и с одинаковой вычисленной величиной ГЛБ (но различной пространственной кон- фигурации), оказывается разной. Так, устойчивость эмульсии, приготовленной с помощью глицеринмонооле- ата (цис-изомер), значительно ниже, чем эмульсия, при- готовленная с глицеринмоноэлаидинатом (транс-изо- мер), имеющим в соответствии с расчетными данными то же значение ГЛБ. 14
Это явление указывает на большую ассоциацию па- рафиновой цепочки в случае транс-изомеров. СН2—О —СО — (СН2)7С—н I II СН2ОН Н—С—(СН2)7—СНз I сн- он моноглнцерид-9-транс-октадецеповой кислоты (элаидиновой) СН2 — О — СО — (СН2)7 -----с - н I II СН—ОН СНз—(СН2)7 —с-н СН2ОН моноглнцерид 9-цис-октадеценовой кислоты (олеиновой) Аналогично транс-изомеры а-моноглицеридов лино- левой и линоленовой кислот понижают в большей степени поверхностное натяжение на границе поверхностей хлоп- ковое масло/вода, чем соответствующие цис-изомеры, что также не учитывается при вычислении величины ГЛБ (W. Wasch, Н. Swartz, К. Zijrcher). Параллельно с увеличени- ем поверхностной активности изменяется способность к ассоциации: транс-изомеры а-моноглицеридов линолевой и линоленовой кислот имеют большую степень ассоциа- ции (соответственно а] = 7,8, аг = 13,6) по сравнению с цис-изомерами aj = 3,3; аг = 10,6. Кроме расчетных методов определения величины ГЛБ, проведено большое количество работ, в которых установлена связь между эмпирическим числом ГЛБ и многочисленными физико-химическими свойствами ПАВ, такими, как устойчивость эмульсий, поверхностное, или межфазовое, натяжение, критическая концентрация ми- целлообразования, коэффициент распределения между двумя фазами, образование нерастворимых комплексов при титровании фенолом и ряд других, сведения о кото- рых имеются в обзорных работах отечественных авто- ров (И. А. Грицкова, Р. М. Панич, С. С. Воюцкий, М. X. Глузман, Г. С. Балшура, Г. В- Цагераишвили). Величины ГЛБ для некоторых групп ПАВ, используемых в фармацевтической практике Среди разнообразных синтетических ПАВ, выпускаемых промышленностью, в отечественной фармацевтической практике наиболее широкое применение получили тви- 15
ны — эфиры полиоксиэтилированного сорбината и высших жирных кислот, спены — сложные эфиры сорби- тана и высших жирных кислот, сложные эфиры жирных кислот и многоатомных спиртов этиленгликоля, глицери- на, пентаэритрита, оксиэтилированные продукты жирных кислот и высших спиртов, алкилоламиды высших жирных кислот, жиросахара, олигоэфиры и др. В табл. 5—10 при- водятся величины ГЛБ для некоторых классов ПАВ. Наиболее полные сведения имеются в работе Р. Becher. 1. Твины Общая формула: Н(ОСН2—СН2)п—О—С О СН2 СН —СН2 —О —С —R СН I О-(СН2—СН2—О)пН R — радикал высшей жирной кислоты. ТАБЛИЦА 5 Торговая марка Оксиэтилированный ангидросорбнт п ГЛБ Твин-20 монолаурат 20 16.7 Твин-21 монолаурат 4 13,3 Твин-40 » монопальмитат » 20 15,6 Твин-60 » моностеарат » 20 14,9 Твин-61 » моноолеат » — 9,6 Твин-65 тристеарат » — 10,5 Твин-80 моноолеат » 20 15,0 Твин-81 » моноолеат 5 10,0 Твин-85 » триолеат » — н,о 16
11. Спены Общая формула О СН2 сн —СН2 —О —С —R НОСН СН—он сн I он R — радикал высшей жирной кислоты. ТАБЛИЦА 6 Торговая марка Химическое название ГЛБ Спен-20 Монолаурат ангидросорбита 8,6 Спен-40 Монопальмитат ангидросорбита 6,7 Спен-60 Моностеарат ангидросорбита 4,7 Спен-65 Тристеарат ангидросорбита 2,1 Спен-80 Моноолеат ангидросорбита 4,3 Спен-85 Триолеат ангидросорбита 1,8 Тетрастеарат ангидросорбита 0,5 III. Жиросахара Общая формула 6 аосн2 н4-онносну°\ н н ОН НО Н 0 а) Моноэфнр сахарозы: А=—С— О II б) Диэфир, сахарозы: А=В=—С- -R; в = Н — R
ТАБЛИЦА 7 Торговая марка жиросахаров фирмы «Howardsof Jlford L. t, d.» Химическое название ГЛБ Сорбестер S.12 Сорбестер S.2I2 Сорбестер S.312 Сорбестер S.17 Сорбестер S.217 Сорбестер S.317 Сорбестер S.18 Сорбестер S.218 Сорбестер S.318 Сукродет D.600 Лауринат сахарозы (моно- и диэфир) Дилаурииат сахарозы Тридауринат сахарозы Олеат сахарозы (моно- и диэфир) Диолеат сахарозы Триолсат сахарозы Стеарат сахарозы (моно- и диэфир) Дистеарат сахарозы Тристеарат сахарозы Моиопальмитат сахарозы Дипальмитат сахарозы 12,8 11,2 7,0 11,8 7,5 IV. Мири Общая формула: О II НО —С :н2 — (СН2 — О — СН2) п — сн2 — О — С — R К — радикал высшей жирной кислоты. ТАБЛИЦА 8 Торговая марка Химическое название п ГЛБ Мири-45 Мнри-49 Мирп-51 Мири-52 Мири-53 Мири-59 Полиоксиэтиленстеарат » » » » » 8 40 Н,1 15,0 16,0 16,9 17,9 V. Эфиры гликолей и высших жирных кислот ТАБЛИЦА 9 Сложные и высших эфиры гликолей жнриых КИСЛОТ ГЛБ Этиленгликоля Диэтилемгликоля Пропиленгликоля Тетраэтиленгликоля Г ексаэтиленгликоля Глицерина 2,7—3,6 4,7—6,5 3,4—4,5 7.7 9,6 3,8 18
VI. Натуральные эмульгаторы и мыла таблица 10 Эмульгатор | ГЛБ Камедь акации 8,0 Желатин (Pharmagel В) 9,8 Мстилцеллюлоза (Methocel, 15 cps) 10,5 Камедь трагаканта 13.2 Олеат натрия 18 Олеат калия 20 ГЛАВА 3 ТОКСИКОЛОГИЧЕСКАЯ И БИОЛОГИЧЕСКАЯ ОЦЕНКА ПО- ВЕРХНОСТНОАКТИВНЫХ ВЕЩЕСТВ Токсикологическая оценка ПАВ Отечественной промышленностью вырабатывается не- обходимый ассортимент ПАВ, удовлетворяющий произ- водственные потребности, среди которых наибольшее распространение получили: 1) «контакт Петрова»—суль- фированное соляровое-или веретенное масло или керо- син; 2) сульфанол (додецилбензолсульфонат натрия), получающийся из бензола, алкилированного хлоралка- нами состава Сю—Сю с последующим сульфированием; 3) ДС — сульфированные алкилбензолы нефти; 4) не- каль БХ — сульфированный алкилнафталин; 5)«Но- вость»— сульфированные первичные спирты; 6) поверх- ностноактивные вещества неионного типа: ОП-7, ОП-10, ДБ, КАУФЭ-14, УФЭ-8 и др.—продукты конденсации алкилфенолов с окисью этилена; 7) стеароск-6, К.ю—ю, Эб, ЧПЗ — оксиэтилированные эфиры жирных кислот. Все эти классы ПАВ тщательно исследуются в токси- кологическом отношении и соответствующие данные при- водятся в работе Н. В. Лазарева. Но особую важность приобретает определение токсичности тех ПАВ, которые используются в различных лекарственных формах. Обобщая данные, приведенные в монографии Ф. В. Неволина и других литературных источниках, можно сделать заключение, что токсичность синтетических ПАВ находится в пределах, приведенных в табл. 11. 19
Таким образом, наиболее токсичными являются ка- тионные ПАВ, менее токсичными — анионные и наиме- нее— неионные ПАВ. Следует отметить, что величина LD50 в пределах данного класса ПАВ зависит как от мо- лекулярной структуры, так и от молекулярного веса. Из- вестно, что полиоксиэтилены с высоким молекулярным весом при приеме внутрь практически нетоксичны, тогда ТАБЛИЦА 11. ВЕЛИЧИНЫ LD50 ПАВ ПРИ ВНУТРИВЕННОМ И ОРАЛЬНОМ ВВЕДЕНИИ Наименование класса соединений ПАВ Доза LDjo, г/кг Способ введения ПАВ Неполимерные четвертичные аммо'ни- 0,05—0,5 Орально евые соединения Типичные анионоактивные вещества 2—8 » (сульфаты и сульфонаты) Неионные ПАВ Эфиры полиоксиэтилена и полиэти- 5—50 0,4—1,5 » Внутривенно ленгликоля как их низшие гомологи, например диэтиленгликоль, при введении с пищей белым крысам (с содержанием 1, 2 и 4%) замедляли рост, вызывали дегенеративные измене- ния в печени и почках, появление в мочевом пузыре ок- салатных камней и новообразований на слизистой обо- лочке, в моче — гиалиновых цилиндров. Кроме этого, алкилфениловые эфиры полиэтиленгликоля общей фор- мулы алкил — С6Н4 — О(СН2СН2О) ПН (где п = 7; 10), известные под названием ОП-7 и ОП-10, а также «смачиватель ДА», при вдыхании человеком аэрозоля (в виде «тумана») 30% водного раствора в те- чение 3 мин вызывает слабое раздражающее действие верхних дыхательных путей у ряда лиц. При попадании в полость рта 50% водного раствора ощущается резкое жжение в течение нескольких часов. LD50 ПАВ отечест- венного производства КАУФЭ-14 и УФЭ-8 равна 3,2 г/кг, а ЧНПЗ — 10 г/кг (Н. В. Лазарев). Действие «синтетических жиров» и глицеридов, в состав которых входят жирные кислоты, полученные окислением парафиновой фракции нефти, а также слож- ных эфиров полигликолей высших жирных кислот и гли- колевых эфиров ангидросорбита, недостаточно изучено, хотя некоторые ПАВ (полисорбат 60) находят примене- 20
ние за рубежом как добавка к хлебобулочным издели- ям. Имеются сообщения о токсичности глицеридов, со- держащих в своем составе жирные кислоты с длиной це- пи менее 12 атомов углерода в отличие от их высших гомологов (В. Schafiroff, G. R. Mulholland, Н. С. Baron). Вредное действие полиоксиэтиленмоностеарата очень незначительно (R. S. Harris, Н. Sherman, W. N. Jetter). Р. Ceriona сообщает об отсутствии токсических явлений при приеме внутрь твинов и спенов в количест- ве 3—5 г. Однако R. W. Moncrieff, исследуя действие на организм животных полиоксиэтиленпроизводных моно- стеарата, сорбитанлаурата, алкилбензолсульфоната и других ПАВ, пришел к выводу, что предельные дозы этих ПАВ для человека составляют 0,3—3,0 мг в день. Следует отметить, что, согласно некоторым данным, твины и в меньшей мере сиены относятся к веществам типа коканцерогенов, т. е. способны усиливать действие типичных канцерогенных веществ. Однако исследования, проведенные за рубежом, доказывают противоположное: в малых концентрациях твин-60 обладает антиканцеро- генным свойством. Этот вопрос безусловно требует де- тального изучения в связи с широким использованием твинов и спенов фармацевтической промышленностью (А. М. Schwartz, J. М. Perry, J. Berch). Карбоксиметилцеллюлоза и ее производные, широко применяющиеся при изготовлении покрывающих соста- вов для таблеток, драже и других лекарственных форм, нетоксичны вследствие своей индифферентности (хими- ческой неизменяемости в пищеварительном тракте). Анионоактивные вещества — лаурилсульфат, амид- сульфонат — менее токсичны, чем алкиларилсульфонаты или диоктилсульфосукцинаты (А. М. Schwartz, J. М. Per- ry, J. Berch). Фармакологическое действие ПАВ Дерматологическое действие. Подавляющее количество ПАВ при использовании имеет непосредст- венный контакт с кожей человека, поэтому следует об- ращать внимание на их дематологическое действие. Известно, что мыла при длительном контакте вызы- вают раздражение кожи, причем это явление более ха- рактерно для натриевых солей С8—Сю насыщенных жир- ных кислот состава по сравнению с их высшими гомоло- 21
гами. Алкплсульфаты, особенно с длиной жирной цени меньше Cj2, и алкиларилсульфонаты раздражают кожу сильнее, чем мыла. Сульфоэтерифицированные масла и сульфоэфиры, а также продукты конденсации высших жирных кислот и белков не вызывают заметного раздра- жения кожи, поэтому многие очищающие и моющие ком- позиции включают соединения этих типов. Причиной возникновения профессиональных дерма- тозов, особенно на предприятиях текстильной промыш- ленности, могут быть такие ПАВ, как триэтаноламин, первичный алкилсульфат натрия, импортные детерген- ты— «Дитилан ОТ», «Сапиль О», «Неввол» (Е. М. Со- колова). Поверхностноактивные вещества по убыли раздража- ющего действия на кожу человека можно расположить в следующий ряд: катиопные> анионные> неионные. Н. Stupel, анализируя работы различных авторов, изучавших раздражающее действие ПАВ, пришел к зак- лючению о том, что многие методы оценки раздражения кожи моющими средствами несовершенны. По его мне- нию, механизм раздражающего действия нельзя считать достаточно ясным, так как трудно установить, что явля- ется первопричиной раздражения — обезжиривающее действие или денатурация белка. Кроме этого, Н. Stupel, в отличие от других исследователей, не решается утвер- ждать, что синтетические моющие средства по своему раздражающему действию отличаются от мыл, если они находятся в моющих составах. При рассмотрении дерматологических свойств ПАВ необходимо учитывать тот факт, что pH кожи находится в пределах 5,5—6,5, поэтому ПАВ анионного типа будет сдвигать pH кожи в щелочную сторону, для восстанов- ления которого требуется время до 2 ч (Ф. В. Неволин). Введению ПАВ в лекарственную форму всегда долж- ны предшествовать опыты на животных. Так, например, исследование А. А. Ивановой, Е. А. Иевлевой, Т. С. Кондратьевой, Г. С. Короза показали, что додецилдиме- тил бензиламмоний хлорид: СНз I С6Н5-СН2 — N — R I СНз + сг 22
в концентрации 1:1000 в кожных аппликациях таких ма- зевых основ, как вазелин, эмульсионная основа (30% эмульсия воды в вазелине с 10% эмульгатора Т-2) и гидрофильная основа (5% — водный раствор метплцел- люлозы), не оказывает раздражающего действия на ко- жу морских свинок и не влияет на состояние аллергичес- кой реактивности кожи. Влияние на слизистую оболочку глаз. Растворы многих ПАВ при попадании в глаза вызывают болезненное ощущение и при большей концентрации мо- гут повредить глазную ткань. По силе раздражающего действия на глаза основные три группы ПАВ располагаются в том же порядке, что и по влиянию их на кожу. Прямой связи между раздра- жающим действием ПАВ на слизистые глаз и такими физико-химическими характеристиками, как поверхност- ное натяжение, способность к смачиванию, ценообразо- ванию. как указывает L. Hazleton, нет. С этим трудно согласиться, так как физико-химические свойства ПАВ безусловно должны играть определенную роль в меха- низме раздражения. Поверхностноактивные вещества и ге- молиз. Существенным недостатком синтетических ПАВ является то, что внутривенное введение их растворов сопровождается гемолизом эритроцитов. При этом обо- лочка эритроцитов разрушается или становится прони- цаемой для гемоглобина, который выходит из них в окружающую среду. Изучение процесса разрушения эритроцитов под влиянием ПАВ является весьма ценным в иознании как механизма гемолитического действия ПАВ, так и гемолиза вообще. Так, например R. Croes и R. Ruyssen, изучая адсорбционные свойства алкилсульфа- тов с помощью меченых соединений, установили, что ге- молиз идет уже в том случае, если меньше половины по- верхности эритроцитов покрыто адсорбционным слоем ПАВ. Е. Ponder и R. Ponder показали, что гемолитичес- кое действие ряда гомологов жирных сульфатов и алкил- диметил бензил аммония хлорида проявляется при кон- центрациях, более низких по сравнению с критичес- кой концентрацией мицеллообразования. Гемолиз, вызы- ваемый ПАВ, задерживается в присутствии холестерина и фосфолипидов1 (В. A. Pethica, J. Н. Schulman). Введенные в ток крови ПАВ взаимодействуют не толь- ко с эритроцитами, но и с другими составными ее частя- 23
ми. Так, тритон N-100 (полиоксиэтиленовый эфир ал- килфенола) повышает в очень высокой степени фагоци- тозное действие лейкоцитов (L. J. Berry, R. W. Starr, Е. С. Haller), а сульфонаты лигнина действуют как анти- коагулянты (Т. A. Loomis, R. Е. Beyer). Другие действия ПАВ. Заслуживают внимания данные об изучении влияния добавок ПАВ в пищу на ее усвоение и физиологические функции организма. По это- му поводу имеются сообщения Т. W. Perry, W. М. Beeson, В. W. Vosteen о том, что продукт конденсации лаурило- вого спирта с окисью этилена, введенный в рацион цып- лят, значительно стимулирует их рост. Подобное дейст- вие проявляют некоторые алкиларилсульфонаты и про- дукты конденсации жирных аминов с окисью этилена. Более быстрому перевариванию зерна животными спо- собствует бензалконий хлорид (R. L. Gates), а лецитин и жирные моноглицерины повышают усвоение жиров (Н. С. Tidwell). Замечено, что твины ускоряют усвояе- мость лекарственных средств (дигиталиса и строфанти- на) в желудке лягушек (Y. Nakano), а введение их в же- лудочно-кишечный тракт человека не оказывает сущест- венного влияния на перистальтику (Н. D. Janovitz, F. Hollander, R. Н. Marshak). Однако многие ПАВ по- давляют действие ферментов. Так, анионные ПАВ явля- ются сильными ингибиторами гиалуронидазы, тогда как катионные и неионные проявляют слабое действие или почти не действуют на нее. М. Mathews, изучая действие алкилсульфатов на гиа- луронидазу, пришел к выводу, что образование мицелл необходимо для проявления их ингибирующего действия. D. Hockenhull обнаружил подавление действия сукцинат- дегидрогеназы ионными и неионными ПАВ. W.Waininon М. Aronoff изучали действие различных ПАВ на липазу сока поджелудочной железы. Имеются и такие ПАВ, ко- торые способны активизировать действие ферментов. Так, бензалкония хлорид усиливает фибринолитическую активность трипсина (Т. Astrup). F. Hohensee считает, что действие четвертичных аммо- ниевых ПАВ напоминает действие ядов кураре, которые парализуют нервно-мышечные центры и подавляют дей- ствие холинэстеразы и внутриклеточных окислительных ферментов. Поэтому применение их как вспомогательных веществ в технологии лекарств для внутреннего примене- ния требует осторожности. Замечено, что ПАВ способны 24
адсорбироваться на поверхности бактерий и вирусов, по- этому можно ожидать влияния их на жизнедеятельность микроорганизмов. Опыты Р. Benigno и Т. Berty с анион- ными ИАВ показали, что они, располагаясь на поверх- ности микроорганизмов, усиливают сопротивляемость по- следних действию пенициллина и стрептомицина. Интересно, что твин-80, способствуя росту туберкулез- ных микобактерий, в то же время значительно ослабляет действие на них четвертичных аммониевых соеди- нений, обладающих бактерицидным действием (В, D. Da- vis, R. J. Dubos). Установлено, что тот же препарат на- столько тесно связывается с бактериями, что изменяет их жизнедеятельность (G. Middlebrook, R. J. Dubos). Многие ПАВ применяются в качестве химических средств защиты растений, среди которых высоким гер- бицидным действием обладают катионные ПАВ. Приведенные данные о токсикологическом и фармако- логическом влиянии ПАВ свидетельствуют о разносторон- нем и не всегда прогнозируемом действии этих соедине- ний. Поэтому внедрению в медицинскую практику раз- личных ПАВ должно предшествовать самое детальное и всестороннее изучение их влияния на жизнедеятельность человеческого организма. О биологическом разрушении детергентов Как уже указывалось, производство синтетических моющих средств (детергентов) в последнее десятилетие значительно возросло и соответственно произошло сокра- щение употребления мыла. Эта тенденция, по-видимому, сохранится и в будущем. Широкое использование детер- гентов породило важную проблему — очистки сточных вод. Так как многие детергенты, в отличие от мыл, не разрушаются микроорганизмами, находящимися в сточ- ных водах, и не задерживаются фильтрующими установ- ками, то это приводит не только к загрязнению рек или других водоемов, но и к проникновению ПАВ в источники питьевой воды и воды для промышленных нужд. Рас- сматриваемый нами вопрос в настоящее время широко обсуждается и в этом направлении проводятся многочис- ленные исследования. Так как подробное изложение ре- зультатов этих исследований не входит в нашу задачу, мы приведем лишь некоторые факты. Полные и система- тизированные данные приводятся Ф. В. Неволиным. 25
Было показано, что за 3 ч лаурилсульфат расщепля- ется полностью, а алкилбензолсул ьфонат и нонилфенил- этиленоксид за это время разрушаются лишь па 0,3%, а за 6 ч — па 40—60% (J. A. Eldib). Среди неполных ПАВ наиболее быстро гидролизируются сахароглицериды и их производные — до 30 мин (R. Colson). Алкилбензол- сульфонаты разлагаются бактериями приблизительно на 60%. Несмотря на то содержание алкилбензолсуль- фонатов в количестве 5 • 10-7 г/л не влияет на запах и вкус питьевой воды и что потребление ежедневно 100 мг этих веществ в течение 4 мес не вызывает нарушений в организме человека, следует указать, что содержание этих ПАВ в концентрации 3,5-10-7 г/л уже приводило к гибели 50% подопытных рыб в течение 48 ч (W. КПпе). Следует также отметить, что проблеме биологического разрушения ПАВ в настоящее время уделяется большое внимание. Физиология н токсикология жиросахаров Предполагающаяся безвредность сложных эфиров са- харозы и высших жирных кислот и возможность исполь- зования их в фармации, косметике, технологии пищевых продуктов поставили вопрос о промышленном производ- стве этих веществ и вместе с тем о необходимости все- стороннего исследования влияния жиросахаров на орга- низм человека (при наружном применении, приеме per os внутримышечном и внутривенном введении). Со- гласно данным S. Kioroglian, разовая доза моноэфиров сахарозы при оральном применении для крыс, составля- ющая около 5 г/кг, не оказывает вредного действия. При добавлении к кормам животных 10% моностеара- та сахарозы отрицательных симптомов не отмечено (Н. Hopkins). Индифферентность жиросахаров можно объяснить тем, что под воздействием гидролитических ферментов в желудке молекула жиросахара распадается на безвредные и легко усваиваемые организмом вещест- ва —глюкозу, фруктозу и жирную кислоту. Это было до- казано с помощью меченного радиоактивным углеродом пальмитата сахарозы: при введении жидкости Рингера, содержащей указанный выше эфир сахарозы, в изолиро- ванный кишечни!К морской свинки в сыворотке крови сра- зу же появлялась смесь глюкозы с фруктозой и пальми- тиновая кислота (С. A. Rhodes). При изучении влияния 26
жиросахаров (ЖС), включенных в лекарственные фор- мы для лечения глазных заболеваний, было показано (Н. Hopkins), что применение глазной примочки, приго- товленной на 10% водном растворе стеарата сахарозы, не вызывает боли или раздражения. Относительно возможности использования жиросаха- ров в лекарственных композициях для внутримышечного и внутривенного введения имеются противоречивые сооб- щения. С одной стороны, в работах, выполненных сотруд- никами лабораторий американской п итальянской фирм, выпускающих эфиры сахарозы, сообщается, что внутри- венные инъекции водных растворов жиросахаров не вызывают опасений с точки зрения токсичности, раздраже- ния и боли (Н. Hopkins, L. Osipow, С. A. Rhodes, Р. Ro- vesti, S. Kioroglian). С другой стороны, японский иссле- дователь Н. Mima, изучая действие витаминов А и D в водных растворах моноэфиров сахарозы различных кар- боновых кислот, отметил, что токсичность этих эфиров выше таковой для твинов, поэтому применение их для инъекций требует большой осторожности. Н. Hopkins, определяя LD50 для крыс при внутрибрюшном введении растворов мономиристата сахарозы, установил, что LD50 равна 579 мг/кг и что мономиристат сахарозы вызывает, гемолиз. Наряду с этим Н. Hopkins приводит пропись эмульсии хлопкового масла для парентерального введе- ния, в которой содержание эфиров сахарозы составляет 0,45%. При этом указывается, что токсичность эфиров сахарозы в данном случае уменьшается, потому что жи- росахар (сарфактант) находится в связанном виде. Как следует из изложенного, токсикология жиросаха- ров. являющихся новым классом ПАВ, изучена недоста- точно. Резюмируя приведенные работы, можно отметить, что при пероральном применении жиросахара безвредны для организма, а при внутривенном вызывают гемолиз. Однако величина концентрации каждого жиросахара, при которой наступает разрушение эритроцитов, не ус- тановлена. Эфиры сахарозы и высших жирных кислот являются уникальными диетическими продуктами, представляю- щими источник углеводов, жира и поэтому могут быть использованы как питательные средства. Так, S. Kiorog- lian указывает, что усвоение жиров является «деликат- ной проблемой», например, в питании детей и лиц стар- 27
шего возраста. По его мнению, эта проблема может быть решена с помощью эфиров сахарозы, так как из нее мо- жно приготовлять питательные эмульсии, легко усваива- ющиеся организмом. Исследования показали, что при пе- роральном применении эфиров сахарозы не обнаружи- вается неусвоившегося жира. Жиросахара могут быть использованы для лечения расстройств пищеварения, связанных с затруднительным с физиологической точки зрения процессом усвоения растительных и животных жиров (G. R. Ames). Таким образом, жиросахара, воз- можно, окажутся ценными не только как поверхностно- активные вещества, но и как лечебные питательные про- дукты.
Часть II. ПОЛУЧЕНИЕ И СВОЙСТВА ЖИРОСАХАРОВ ГЛАВА 4 СЛОЖНЫЕ ЭФИРЫ МНОГОАТОМНЫХ СПИРТОВ, моно-, ДИ-, ТРИ-, ПОЛИСАХАРИДОВ И ВЫСШИХ ЖИРНЫХ кислот Эфиры моносахаридов Производство синтетических детергентов неионного характера с каждым годом возрастает. Все время изыс- киваются новые типы ПАВ п сырьевая база для их при- готовления. Одним из источников являются продукты при- родного происхождения, в частности углеводы, моно-, ди- и полисахариды, многоатомные спирты как ацикличе- ского, так и карбоциклического строения (ксилит, сорбит, маннит, инозит и др.). Получение поверхностноактивных ациклических сло- жных эфиров ксилита описали L. Nobile, R. Allegrini, A. Poma. Метод получения основывается на взаимодей- ствии ксилита с метиловым эфиром жирной кислоты в присутствии катализатора К2СО3 в среде диметилформ- амида (ДМФ/Х). Реакцию проводят при 92—95°С, давле- нии 250 мм рт. ст. в атмосфере азота. По окончании ре- акции вещество экстрагируют бутанолом, растворитель удаляют и образовавшийся продукт окончательно очищают перекристаллизацией из дихлорэтана или этил- ацетата. Способ получения сложных эфиров сорбита с насы- щенными алифатическими жирными кислотами (Си—С22) запантентован W. Griffin и R. Behrens, а диэфиры кислот, входящие в состав льняного масла, и сорбита, получены W. Kubie, J. O'Donnel, Н. Feeler 11 J. Cowan. Описан также синтез эфиров многоатомных спиртов (сорбит, маннит и дульцит) с жирными кислотами и али- фатическими одноатомными спиртами (Ci—Cie) (J. В. Martin). О синтезе эфиров инозита и жирны,х кислот, вы- деленных из соевого и хлопкового масел, сообщает W. Huber. К. Hess и Е. Messmer предложили метод полу- чения и исследовали свойства пентаэфиров глюкозы с 29
жирными кислотами, содержащими в своем составе 2—18 атомов углерода (табл. 12). Как видно из табл. 12, сложные эфиры глюкозы и жирных кислот до 10 атомов углерода, а также непре- Т АБЛ ИЦА 12 ФИЗИКО-ХИМИЧЕСКИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ СЛОЖНЫХ ЭФИРОВ ГЛЮКОЗЫ И КАРБОНОВЫХ кислот Эфир глюкозы и карбоновой кислоты fa]” D 0.5% раствора в хло- роформе Темпе- ратура плавле- ния, °C Температура Консис- тенция кипе- ния, ®С при дав- ле- нии, мм рт. ст. а-Пента-ацетат- глюкоза Пента-изопропи- + 80,87 111 — 112 193, 195 1 Крис- талл Сироп нат-глюкоза а-I 1с’)та-пропио- +61,06 205 2 Сироп нат-глюкоза Пента-изобутират- +73,31 240 4 Г устое глюкоза Пента-изоаал ерат- глюкоза а-Пепта-бути- рат-глюкоза + 52,04 215—220 2 ' 228—230 1,5 масло Г устое Пента-изовале- рат-глюкоза +75,19 242 2 масло Масло а-Пента-изовале- рат-глюкоза +43,68 242 3 Масло а-Пента-капро- нат-глюкоза + 44,28 240—245 0,01 Масло а-Пента-иальми- тат-глюкоза а-Пента-стеарат- глюкоза а-Пента-олеат- глюкоза + 34,30 +34,17 + 27,51 65—63 70—71 Мягкая масса Крис- таллы Вязкое масло дельных жирных кислот являются густыми или вязкими жидкостями. Эфиры пальмитиновой и стеариновой кис- лот — кристаллические вещества. Способ получения эфиров жирных кислот и алифати- ческих полиоксисоединений (маннит, сорбит, глюкоза и фруктоза) с кислотами—лауриновой, пальмитиновой, олеиновой, стеариновой предложен R. Wicker и М. Gates. Е. Pollilzer патентует новый тип ПАВ, активных как в водной, так и в неводной среде, представляющих собой 30
продукт конденсации'кислот таллового масла с глюкозой, фруктозой и дегидроглюкозой. Приведенные данные сви- детельствуют о том, что синтезу эфиров моносахаридов и высших жирных кислот уделяется значительное вни- мание, однако наибольшее распространение нашли эфиры сахарозы и высших жирных кислот. Эфиры дисахаридов — эфиры сахарозы и высших жирных кислот. Синтез эфиров сахарозы и высших жирных кислот Методы синтеза. В основе многочисленных способов по- лучения жиров сахарозы и высших жирных кислот ле- жат общие и достаточно распространенные методы син- теза эфиров карбоновых кислот. Впервые эфиры сахаро- зы были получены М. Berthelot в 1860 .т. по реакции этерификации глюкозы со стеариновой кислотой в при- сутствии водоотнимающих агентов. Более широкое распространение получили методы, основанные на применении хлорангидридов карбоновых кислот, поскольку эта реакция необратима в отличие от реакции этерификации. Выделяющийся во время процес- са хлористый водород можно уводить из сферы реакции или поглощать каким-либо основанием, например едким натром, пиридином и т. и. В 1920 г. К- Hess и Е. Messmer реакцией сахарозы, суспендированной в* смеси пиридина и хлороформа с хлорангидридами пальмитиновой и сте- ариновой кислот, синтезировали октапальмитат и окта- стеарат сахарозы, а также ряд эфиров глюкозы с уксус- ной, пропионовой, масляной, валериановой, пальмитино- вой и стеариновой кислотами. В германском патенте («I. G. Farbenindustrie»), опубликованном в 1929 г., сооб- щается о получении эфиров сахарозы с линолевой и ли- ноленовой кислотами. Синтез эфиров сахаров, крахмала и целлюлозы с высшими жирными кислотами описал Е. Bayer. В. Harris путем нагревания эквимолекулярных количеств сахарозы и хлорангидрида стеариновой кис- лоты получил с небольшим выходом моностеарат саха- розы. Более совершенной явилась модификация этого метода, предложенная V. Babayan и A. Atikian, которые синтезировали эфиры сахарозы с жирными кислотами с числом углеродных атомов 2—24 взаимодействием вод- ного раствора сахарозы с хлор ангидридом соответству- ющей кислоты при медленном добавлении 50% водного 31
раствора NaOH для поддержания pH реакционной мас- сы в интервале 9—10. Для получения эфиров сахарозы были также исполь- зованы ангидриды кислот, на основе которых Е. Lorant в 1934 г. получил ряд полиэфиров сахарозы и пальмити- новой кислоты. Реакцию проводили в среде сульфурил- хлорида в присутствии монохлоруксусной кислоты и перхлорате магния. В последующие годы продолжались поиски наиболее оптимальных условий реакции образо- вания эфиров сахарозы с различными жирными кислота- ми. В 1962 г. G. Тоиеу и Н. Davis описали синтез эфиров сахарозы низших жирных кислот — пропионовой и изо- масляной. Указанные эфиры были получены взаимодей- ствием сахарозы с ангидридом жирной кислоты в при- сутствии натриевых или калиевых солей жирной кислоты, содержащихся в реакционной смеси в концентрации 5—10%. Температура реакции 80—150°С, продолжитель- ность процесса от 0,25 до 1,5 ч. Однако перечисленные методы синтеза жиросахаров являются малоперспективными главным образом из-за малой доступности ангидридов и хлорангидридов выс- ших карбоновых кислот. Значительно более перспектив- ны методы, основанные на реакции переэтерификации между метиловыми или этиловыми эфирами высших жирных кислот и сахарозой по схеме: О О II II С11Н19О10СН2ОН + RCOCH3—>CnHI90,oCH2OCR + + СН3ОН. Переэтерификация представляет собой равновесную реакцию, которую можно сдвинуть в сторону нужного соединения, применяя избыток одного из реагентов, или, что более предпочтительно, удаляя легко кипящий спирт из сферы реакции. Используемые в указанной реакции эфиры жирных кислот получают также переэтерифика- цией ппиродиых жиров по схеме: О и Н2С — О — С — R I О О I II II НС — О — С — R + СНзОН R — С — ОСНз+ I ° I II НгС —О __С — Р смесь метиловых эфиров жирных кислот Н2С — он I НС —он I Н2С — он 32
где R — радикал жирной кислоты, или прямой этерифи- кацией жирной кислоты метанолом либо этанолом в при- сутствии водоотнимающих агентов. Получение жиросахаров с использованием реакции переэтерификации было осуществлено в 1942 г. В. Я. Го- лант, В. Д. Данилевской и А. М. Егоровой, которые вы- делили смесь эфиров глюкозы и сахарозы при их взаимо- действии с жирами животного происхождения. Образование эфиров сахарозы является не столь простым процессом, как указано на первой схеме, что объясняется особенностями химического строения саха- розы: носн2 hJ—О ННОСНг/К н нот—Г ]—рсн2он н он но н наличием в ней 5 вторичных и 3 первичных гидро- ксильных групп. Теоретически с таким количеством гид- роксильных групп возможно образование 255 изомерных эфиров. Изучением структуры молекулы монолаурата сахарозы установлено, что этерификация сахарозы проис- ходит по гидроксильной группе, находящейся при Се ато- ме глюкозы. Если происходит присоединение второй мо- лекулы жирной кислоты, то она сочетается с ОН-группой фруктозы также при Се атоме (G. Ames). Эти положения были подтверждены при изучении строения моностеарата сахарозы методом исчерпывающего метилирования в со- четании с газожидкостной хроматографией (М. Rous- sos) . К числу основополагающих методов получения эфи- ров сахарозы с использованием реакции переэтерифика- ции относится синтез, который осуществили L. Osipow, F. D. Snell, W. С. York и A. Finchler в 1956 г. Сущность этого метода заключается в том, что сахароза и метило- вый эфир жирной кислоты реагируют в присутствии ще- лочного катализатора в диметилформамиде; продолжи- тельность реакции составляет 12 ч при 90—95°С. Для образования диэфиров молярное соотношение реагирую- щих веществ изменяют, а время процесса сокращают до 6—7 ч- После окончания реакции растворитель 2 Заказ № 38 33
(ДМФА) удаляют и образовавшийся продукт подверга- ют очистке. К недостаткам данного метода необходимо отнести сложную процедуру очистки из-за присутствия в продукте реакции жирных кислот, мыла и дпметил- формамида. Моно- и диэфиры сахарозы с рицинолевой и 12-кето- олеиновой кислотой синтезировали в 1959 г. К. Mihara п К. Takaoka, используя метиловые эфиры указанных кислот. Взаимодействие реагирующих веществ проводилось в диметилформамиде и в атмосфере углекислого газа. О разработке промышленного способа получения эфиров сахарозы лауриновой, пальмитиновой, олеиновой и сте- ариновой кислот сообщил S. Kooroglian. М. Berger полу- чил дилауринат сахарозы, используя метод L. Osipow, причем продолжительность реакции была увеличена до 24 ч, температура поддерживалась в интервале 90—95°С, давление—-95—120 мм рт. ст. В 1960 г. А. Р. Меннинг синтезировал моно- и дистеа- рат сахарозы, а затем А. Р. Меннинг, Л. С. Фарбман (Всесоюзный научно-исследовательский институт жи- ров), В. П. Леонтьева, В. П. Игнатьева (Ленинградский химико-пищевой комбинат) реализовали способ получе- ния дистеарата сахарозы в опытно-производственных ус- ловиях. В 1967 г. В. С. Варламов, Г. И. Оятева, Н. И. Ишутина синтезировали моноэфиры сахарозы и жирных кислот: синтетических состава Сю — Сю и вы- деленных из хлопкового соапстока- Моно- и диэфиры сахарозы и высших жирных ки- слот—каприновой, пальмитиновой, олеиновой и стеари- новой— с целью использования их в фармацевтической практике в 1967 г. получены Ф- А. Жогло. В 1963 г. J Zajic, М. Bares и В. Auerswald получили моно- и диэфиры сахарозы и кислот: лауриновой, стеари- новой, олеиновой, линолевой и определили их важнейшие физико-химические константы. R. Lsmail и Н. Simons в 1971 г. описали получение сложных эфиров сахарозы с жирными кислотами (Сю—С22) путем реакций сложных эфиров жирных кис- лот с сахарозой в присутствии инертных растворителей. При этом алифатический или ароматический углеводо- род используют для растворения эфира жирной кислоты, а диметилсульфоксид или диметилформамид — для раст- ворения сахарозы. Исходные вещества берутся в экви- 34
молярных количествах, продолжительность реакции — 9 ч при 85°С, давлении 100 мм рт. от. Выход конечного продукта составляет 95%. L. Osipow и W. Rosenblatt в 1967 г. предложили ми- кроэмульсионяый процесс для приготовления сложных эфиров сахарозы, используя взаимодействие метиловых эфиров жирных кислот с сахарозой в присутствии карбо- ната калия, прониленгликоля и эмульгатора олеата натрия. Синтез моно-, ди- и пептаэфиров сахарозы с алифа- тическими монокарбоновыми кислотами осуществили К. Bricknell и Е. Ncwmann, при этом использовались ал- киловые эфиры жирных кислот и как растворитель диме- тилсульфоксид (ДМСО) в присутствии щелочного ката- лизатора. С целью азеотропной отгонки образующегося спирта в реакцию вводят бензол или гексан. Этерификацию сахарозы можно проводить метило- вым эфиром жирной кислоты при температуре 50—150° С, давлении 760 мм рт. ст. с применением в качестве рас- творителя ацилморфолнна (S. Komori, М. Okahara, 1961). Запатентован также способ получения эфиров алифати- ческих кислот (С8—С22) с сахарозой переэтерификацией алкиловых эфиров этих кислот в N -формилпирролидине или ацетилпи'рролидине при 90° С и давлении 30 мм рт. ст. (S. Komori, Н. Niisuhi). Ch. Cardy, F. Schild 11 R Wicker предложили синтезировать жиросахара в диметилсуль- фоксиде. Предпочтение этому растворителю авторы отда- ют потому, что в его присутствии образуется конечный продукт, свободный от загрязнения азотистыми содине- нвями, которые возникают в случае применения днме- тилформамида. Перечисленные методы синтеза жиросахаров, иногда повторяющие друг друга, носят, .как видно, поисковый ха- рактер, с целью установления определенных соотноше- ний реагирующих компонентов, наиболее эффективного катализатора, выгодных температурных условий, давле- ния, оптимальной продолжительности процесса. Кинетика реакции. Исследование кинетики реакции переэтерификации сахарозы с метиловым эфиром жир- ной кислоты при молярном соотношении 3:1 показало, что сначала метиловый эфир жирной кислоты очень бы- стро реагирует с образованием моно- и диэфира прибли- зительно в равных пропорциях, а ио истечении 3 ч мо- лярное соотношение сахароза/остаток кислоты становится 2: 35
равным 1:1, т. е. дальнейшее нагревание приводит к то- му, что сахароза реагирует с диэфиром, образуя моно- эфир. Спустя 6 ч после начала реакции количество моно- эфира сахарозы становится в 2 раза больше, чем диэфира, а через 12 ч это соотношение составляет около 24:1. Ко- личество мыла, образуемого в результате взаимодейст- вия эфиров жирных кислот с щелочным катализатором, увеличивается постепенно. На протяжении 12 ч почти 20% присутствующего К2СО3 превращается в мыло (L. Osipow, F. Snell, D. Marra, W. York). Было также установлено, что если молярное отношение сахарозы к метиловому эфиру жирной кислоты соответствует 1:2, то в течение 6—7 ч образуется продукт, состоящий не ме- нее чем из 90% диэфира сахарозы, 5% мыла, 2% моно- эфира и почти 1% непрореагировавшей сахарозы. Эти исследования вскоре были подтверждены в 1961 г. рабо- тами А. Р. Меннинга. Изучение кинетики образования моностеарата саха- розы А. Р. Меннингом осуществлялось на протяжении 15 ч при полярном соотношении сахарозы и метилстеара- та, равном 3: 1. Полученные данные позволили сделать вывод о наличии двух стадий в процессе получения эфи- ров сахарозы. Первая стадия характеризуется вступле- нием в реакцию более 90% метилстеарата и занимает от- носительно небольшой промежуток времени — около 3 ч. За этот период образуется смесь моно- и ди!стеарата сахарозы. Во второй стадии наряду с продолжением омыления метилстеарата происходит алкоголиз днэфира, и тем значительнее, чем больше избыток сахарозы. Ука- занные стадии образования стеаратов сахарозы А. Р. Меннинг представил графически (рис. 1). Как вид- но из этого графика, соотношение реагирующих веществ 3:1 (в молях) обеспечивает образование преимуществен- но ,моностеарата сахарозы и значительно меньше диэфи- ра. Полученный продукт реакции характеризуется сле- дующим составом: моностеарата сахарозы 81—83%, дистеарата сахарозы—14—17%, стеариновой кислоты (или ее соли) —2—3%. В случае изменения исходных веществ соответственно 1 : 2 после проведения процесса в течение 6—7 ч продукт реакции имеет состав дистеа- рата сахарозы — 87—92%, моностеарата сахарозы — 5—7%, стеариновой кислоты (или ее соли)—2—4%. Таким образом, процесс этерификации протекает с образованием незначительных количеств сопутствующих 36
продуктов, моно- или диэфиров, не вступившей в реак- цию жирной кислоты, а также мыла, что указывает на необходимость проведения тщательной очистки. Иссле- дования Т. Isikava, Т. Otake, L. Zajic, и В. Auerswald по- казали, что при этерификации сахарозы метиловыми эфирами жирных кислот образуются в различном коли- честве и полиэфиры. Продолжительность реакции, ч Рис. 1. Кинетика реакции образования стеаратов сахарозы при со- отношении сахарозы и метилстеарата 3:1 (по А. Р. Меннингу). / — общий выход стеаратов сахарозы; 2 — содержание моностеарата сахарозы; 3 — содержание днстеарата сахарозы. При молярном соотношении сахарозы и метилстеара- та 3:1 получается лишь незначительное количество три- стеарата сахарозы. Если же изменить молярное соотно- шение реагирующих веществ в пользу кислотного компо- нента до 1:1 или 0,6:1, то конечный продукт будет содер- жать и полиэфиры (Т. Isikava). Так, с помощью хрома- тографии на силикагеле Т. Otake и О. Tamate установи- ли, что соотношение моно-, ди- и полиэфиров в продукте реакции составляет: для лаурата — 96,1:1,4:1,7, для ми- ристата— 93,6:5,2:1,2, для пальмитата—98,3:0,8:0,8, для стеарата—98,6:0,6:0,8. Поэтому наиболее чистыми про- дуктами в случае получения моноэфиров сахарозы по ме- тодике, предложенной L. Osipow, будут монопальмитат и моностеарат. Для лаурата и миристата сахарозы харак-, терно присутствие значительного количества полиэфиров. С целью получения моноэфиров J. Zajic и ДА. Bares описали способ стабилизации мопоэфиров сахарозы с. жирными кислотами в реакционной смеси. Способ основан на том, что реакция останавливается разложением ката- 37
лизатора водными растворами веществ кислотного ха- рактера: фталевой кислоты, кислого фталата калия, му- равьиной кислоты и др. В работе А. Р. Меннинга отмечается, что наличие вла- ги весьма существенно влияет па выход продукта реак- ции, a L. Osipow и соавторы указывают как на обязатель- ное условие на наличие совершенносухих исходных ве- ществ для получения эфиров сахарозы. Наряду с этим о положительном влиянии влаги в небольшом количестве указывает А. Р. Меннинг. Он установил, что при- сутствие 0,1% воды способствует процессам омыле- ния не только диэфира, содержание которого уменьшает- ся (с 59,2 до 37,6%) при одновременном увеличении со- держания монопроизводного, но и метилстеарата, от- носительное количество которого (против расчетного) также уменьшается более чем на 15%. По-видимому, в присутствии влаги и в условиях щелочной среды, созда- ваемой растворителем и карбонатом калия, происходят реакции (по А. Р. Меннингу): а) частичный гидролиз диэфира; б) разложение метилстеарата: C17II33COOCH3 + Н2О в щелочной среде С17Н35СООН + CH3OII. Выделяющаяся стеариновая кислота в присутствии К2СО3 образует стеарат калия: 2 С17Н35СООН + К2СО3 == 2С17Н35СООК + Н2О + СО2. Указанные реакции подтверждаются присутствием в конечном продукте значительных количеств стеариновой кислоты и стеарата калия. Протекающий наряду с омылением дистеарата саха- розы процесс омыления метилстеарата сокращает коли- чество одного из основных реагентов и тем самым при- водит к снижению общего выхода эфира. Проведенные синтезы с добавлением воды (0,1%) после 12 ч нагрева- ния с последующим нагреванием в течение 3 ч при ат- мосферном давлении показали, что содержание моносте- арата возрастает, а количество дистеарата соответственно уменьшается. Таким образом, отрицательное влияние влаги сказывается в начале процесса, положительное — в конечной его стадии. Однако J. Novak, J. Hamner, М. Ranny, J. Prachar рекомендуют удалять воду пз ре- акционной среды путем отгонки ее со смесью гексана н дихлорэтана в соотношении 2:1, а реакцию переэтерифи- кации проводить в безводной среде во избежание побоч- ных реакций. 38
Выбор растворителя и его токсикологическая оценка. Выбор растворителя для проведения реакции получения жиросахаров имеет очень важное значение. Растворитель должен удовлетворять следующим требованиям: хорошо растворять исходные продукты — сахарозу и метиловый эфир жирной кислоты при температуре около 100° С; об- ладать высокой полярностью, чтобы обеспечить необхо- димую скорость реакции; не вступать в реакцию взаимо- действия с реагирующими веществами и катализатором и не способствовать разложению синтезируемого веще- ства. К числу необходимых свойств относятся также ма- лая токсичность растворителя и невысокая стоимость. Указанным требованиям отвечают преимущественно два растворителя — диметилформамид (ДМФА) и диме- тилсульфокспд (ДМСО), которые впервые применил для получения эфиров сахарозы L. Osipow с сотруд- никами. Кроме этих растворителей, S. Komori, М. Okahara, Н. Niisuhi предлагают другие азотсодержащие соедине- ния: ацилпирролидин, ацилпиперидин, ацилпиридин, ацилморфолин, хинолин (К- Hess, Е. Messmer), пиридин (В. Harris), смесь растворителей — пиридин с хлорофор- мом (Н. Manneck). В 1961 г. G. Curtis получил патент на производство эфиров сахарозы реакцией обмена в ксилоле. Выход эфи- ров сахарозы составил 90—96%, в котором содержание моноэфира сахарозы 92—98%. В случае получения эфиров сахарозы в гетерогенной системе весовое соотношение полярного растворителя (ДМСО, ДМФА) и углеводорода (бензин) составляет 2:1 или 2,5:1 (R. Ismail, Н. Simons). Количество растворителя, введенного в реакцию, су- щественно влияет на высокое соотношение образующихся эфиров сахарозы. При получении моноэфира сахарозы отношение ДМФА к сахарозе обычно составляет 3,3 объ- емных части на 1 весовую часть ее. Если же эта пропор- ция изменится и будет 2,3:1, а соотношение других ве- ществ останется постоянным, то в результате реакции через 7 ч образуется 26,7% моноэфира сахарозы, а диэфи- ра— 8,7%. При увеличении времени до 14 ч количество моноэфира возрастет (L. Osipow, F. Snell, W. York, A. Finchler), а диэфира сахарозы — уменьшится до 7%. Сложные эфиры сахарозы, синтезированные в среде дн- метилформамида, содержат, как правило, некотороеколи- 39
чество растворителя. Хотя вакуумная сушка заметно снижает его содержание, все же часть ДМФА остается, и удалить следы его очень трудно. Следует учитывать присутствие в ДМФА небольших количеств метилформ- амида, который вызывает ряд побочных реакций с об- разованием темноокрашенных веществ невыясненного состава. Последние сильно затрудняют очистку конечно- го продукта и снижают его выход (А. Р. Меннинг). Для определения токсичности днметилформамид до- бавлялся в рацион крыс в концентрации 0,03 и 0,3 г/кг в течение 28 дней. Наблюдения велись на протяжении 90 дней. За этот период не было отмечено летальных случаев; общее состояние животных было удовлетвори- тельным, по внешнему виду они не отличались от кон- трольных животных. Со стороны желудочно-кишечного тракта никаких изменений также не было заметно. При- рост веса подопытных и контрольных крыс был одинако- вым. Патологоанатомическим исследованием во внутрен- них органах не обнаружено отклонений. Наряду с этим констатировалась очень легкая форма стеатоза печени и наблюдались изменения в почках. На основании этих ис- следований L. Nobile делает вывод, что диметилформ- амид, употребляемый в дозах 0,03—0,3 г/кг, не токсичен для крыс. Если учесть, что самое малое количество ДМФА соответствует тому максимальному содержанию, которое находилось в образцах эфиров сахарозы, состав- ляющих 25% всего пищевого рациона животных, то можно предположить, что такие дозы диметилформамида прак- тически безвредны. Исследования К. Лобановой показы- вают, что пары ДМФА все же отрицательно влияют на организм человека. Несмотря на экспериментально ус- тановленную безвредность ДМФА в малых дозах, при приготовлении фармацевтических препаратов содержа- ние его должно быть еще меньше, и необходимо обеспе- чить надлежащую проверку эфиров сахарозы на содер- жание следов растворителя. Поэтому ведутся поиски менее токсичного и более полно удаляемого растворите- ля. В связи с этим большой интерес представляет способ получения эфиров сахарозы в отсутствие растворителей, который предлагают R. Feuge, Н. Beringue, Т. Weiss и М. Brown. Катализатор. Получение сахарозы, этрифицирован- ноп высшими жирными кислотами, связано с применени- ем катализатора, выбор которого определяется химиче- 40
скими свойствами сахарозы. М. Ranny и J. Novak указы- вают, что при нагревании сахарозы с кислотами проис- ходит ее инверсия, а при дальнейшем нагревании возможно образование глюкозы и фруктозы, оксиметил- фурфурола, муравьиной кислоты, левулезы и гуминовых веществ. Однако сахароза достаточно устойчива к дейст- вию щелочных агентов. Поэтому в качестве катализато- ров могут быть использованы гидроокиси щелочных металлов или их углекислые соли, среди которых наибо- лее распространены безводный карбонат калия, гидро- окись натрия и в некоторых случаях метилат натрия и соли жирных кислот, которые применяются при синтезе эфира. Применение гидроокисей щелочноземельных ме- таллов неудобно, так как образуются нерастворимые сахараты. Выбор концентрации катализатора в реакционной смеси имеет большое значение, так как увеличение ко- личества щелочи (или К2СО3) способствует образованию мыла, уменьшая тем самым содержание в реакционной см^си метилового эфира жирной кислоты. Если в качест- ве катализатора применяется карбонат калия, то его берут обычно 0,1 моля в расчете на 3 моля сахарозы и 1 моль алкилового эфира жирной кислоты. Увеличение количества К2СО3 на 50% приводит к уменьшению ско- рости реакции. Способы очистки. Первые методы синтеза эфиров саха- розы не обеспечивали получения достаточно чистых моно- или диэфиров, и в настоящее время товарные продукты, например монопальмитат сахарозы, выпускаемый италь- янской фирмой «Ledoga», содержит в своем составе 2,02% метилпальмитата, 0,0116% ДМФА и 36% золы, образующейся в результате сжигания пальмитата калия. Поэтому поиски эффективных способов очистки сахарозы разрабатываются многими авторами. Почти все эти ме- тоды основываются на извлечении жиросахаров соответ- ствующими растворителями из остатка, полученного пос- ле удаления летучих веществ из реакционной массы. В работах А. Р. Меннинга отмечается, что с помощью экстракции соответствующими растворителями и в опре- деленных условиях можно достичь извлечения отдельных компонентов смеси (моно- и диэфиров сахарозы, алкило- вых эфиров высших жирных кислот и свободных кислот) или одновременно всех компонентов смеси с последую- щим разделением. 41
Предлагаемые различными исследователями методи- ки отделения эфиров сахарозы и высших жирных кислот от остальной массы (после предварительной отгонки ди- метилформамида) состоят в следующем. По L. Osipow, F. Snell, W. York и A. Finchler, сухой ос- таток, содержащий 54% сахарозы, 1—2% К2СО3 и 45% эфиров сахарозы, растворяют в воде с последующим до- бавлением 5% раствора хлорида натрия. Смесь нагрева- ют до 80—90° С и выдерживают при этой температуре до отделения эфира сахарозы в виде слоя, который сушат, и эфиры сахарозы извлекают н-бутанолом. После отгонки растворителя получают смесь, состоящую из 90% моно- эфира сахарозы и 10% побочных продуктов (диэфир са- харозы, мыло и не вступивший в реакцию метиловый эфир жирной кислоты). Для получения чистого моноэфира сахарозы рекомендуется низкотемпературная (—20°С) кристаллизация из ацетона. В 1957 г. L. Osipow, F. Snell и A. Finchler предложили использовать дихлорэтан для извлечения эфиров сахарозы. По данным J. Barcley, пос- ле удаления растворителя и высушивания реакционной массы к остатку добавляют воду (0°—5°С) и подкисляют H2SO4, СН3СООН, SO2 или СО2 до pH 3,0—4,0. Выпада- ющий в осадок эфир сахарозы отделяют, промывают во- дой, сушат над Р2О5 и кристаллизуют из дихлорэтана. Особенностью предложенного метода выделения V. D’Amato конечного продукта состоит в том, что после удаления ДМФА остаток суспендируют в воде с целью отделения К2СО3, а не вступивший в реакцию метиловый эфир жирной кислоты извлекают петролейным эфиром. Остаток растворяют при 45° С в смеси н-бутанола и цик- логексана (1:1)- Полученный раствор промывают водой и 20% раствором хлорида натрия и обесцвечивают об- работкой активированным углем. После удаления рас- творителей продукт реакции — жиросахар высушивают. Существенным недостатком данной методики очистки является то, что не все эфиры сахарозы и высших кислот нерастворимы в воде. Так, например, моноэфиры саха- розы и высших жирных кислот с числом углеродных ато- мов Сю—С14 и моноолеат сахарозы в воде растворяются. Следовательно, первая стадия отделения К2СО3 в виде водного раствора от продукта реакции для данных эфи- ров сахарозы неприемлема. Н. Hopkins и L. Small для выделения моноэфира саха- розы предлагают после удаления ДМФА и растворения 42
остатка в воде извлекать их н-бутанолом с последующей его отгонкой. Сухой остаток кристаллизуют из ацетона. Авторы отмечают, что выход нужного соединения состав- ляет лишь 17% и продукт реакции горький на вкус (пред- полагается наличие мыла, которое не растворяется в аце- тоне). Моно- и диэфиры сахарозы рицииолевой и 12-ме- токсиолеиновой кислот К- Mihara и К. Tokaoka очищали последовательной экстракцией их метиловых эфиров петролейным эфиром, а эфиры сахарозы — ацетоном (при этом сахароза не экстрагируется и может быть возвра- щена в производство). После удаления ацетона жиро- сахар высушивают в вакууме. Очистка сложных эфиров сахарозы и стеариновой кислоты описана в i9С0 г. А. Р. Мениингом. Суть его ме- тода заключается в том, что сухой остаток последова- тельно обрабатывают водой при 15—25° С и этиловым спиртом для извлечения метилового эфира жирной кис- лоты, а моностеарат и дистеарат сахарозы высушивают. Особенность и ценность данной методики в том, что ис- пользуется нетоксичный, доступный растворитель — эти- ловый спирт. Кроме того, в начальной стадии очистки извлекается сахароза, которая после кристаллизации снова может быть возвращена в производство. В 1967 г. эта методика модифицирована. После отгонки ДМФА ос- таток обрабатывают горячим этанолом при 75—78°, филь- труют, охлаждают до 20°, осадок отделяют и суспендиру- ют в дихлорэтане для удаления непрореагировавшего ме- тилстеарата. О выделении эфиров сахарозы этано- лом в зависимости от температуры охлаждения (которая определяется длиной углеродной цепи жирной кислоты) сообщается во французском патенте фирмы «Ledoga» за 1963 г- Метод выделения моно- и диэфиров сахарозы и али- фатических монокарбоновых кислот, содержащих более 8 атомов углерода, предложил В- Thompson. Согласно его сообщению, после оггонки ДМФА из реакционной массы непрореагировавшую сахарозу и оставшийся рас- творитель удаляют обработкой водой с последующим рас- творением твердого остатка в органическом растворителе (например, в амилацетате). Водную фазу отделяют, а верхнюю после промывки несколько раз водой упарива- ют и остаток высушивают азеотропной отгонкой воды с амилацетатом. Однако в конечном продукте, по сведени- ям автора, содержится до 2% ДМФА. В японском патен- 43
те (К. Kijemia) изложен способ удаления ДМФА до содержания менее 0,1% методом двухстадийпон топко- пленочной выпарки. V. Babayan рекомендует продукт реакции дважды промывать 15% водным раствором хло- рида натрия при 80—90°С и этим отделять эфиры саха- розы от мыла, сахарозы и щелочи. Слой, содержащий жиросахар, сушат в вакууме, экстрагируют горячим аце- тоном, из которого выделяют чистый эфир сахарозы. При очистке дилаурата сахарозы М. Berger предло- жена экстракция бутанолом с последующим промыва- нием экстракта 10%водным раствором хлорида натрия. После упаривания в вакууме остаток, нерастворимый в ацетоне, отделяют, фильтрат снова упаривают до си- ропообразной консистенции и сушат. В последние годы были сделаны попытки заменить бутанол ксилолом (L. Osipow), толуолом, смесью этил- ацетата и бутанола в соотношении 4:1 (N. Tucker), этил- ацетатом (пат. «Ledoga» № 624273), амилацетатом (В. Thompson, М. Hammond), метилизобутилкетоном (Т. Davis), дихлорэтаном (L. Osipow), смесью бутанола и циклогексана (пат. «Ledoga» № 1336655). S. Komori, Н. Niisuhi и М. Okahara предлагают удалить непрореа- гировавший метиловый эфир жирной кислоты н-гексаном, а эфиры сахарозы извлекать ацетоном с последующей пе- рекристаллизацией.С. Crampton, F. Schild и R. Wicker, использовавшие при получении эфиров сахарозы диметил- сульфоксид, рекомендуют извлекать жиросахар горячим ацетоном или метнлэтилкетоном. При охлаждении из экстракта выпадает продукт реакции, содержащий все же значительное количество примесей — около 25% саха- розы и 1 % метилового эфира жирной кислоты. J. Zaijic, М. Bares и В. Auerswald при очистке моно- и диэфиров сахарозы лауриновой и стеариновой кислот использовали смесь растворителей гексан — дихлорэтан в объемном соотношении 2:1. Этой смесью экстрагируют не вступившие в реакцию метиловые эфиры жирных кислот. При очистке моно- и диэфиров сахарозы олеино- вой и линолевой кислот их метиловые эфиры удаляют с помощью н-гексана. Конечный продукт реакции трое- кратно кристаллизовали из ацетона при 10°С. Чистота товарного продукта составляет 95—98%. Сложные эфиры сахарозы и жирных кислот с числом углеродных атомов меньше 10 являются веществами, ко- торые не кристаллизуются. Получение и выделение таких 44
эфиров (пропионовой и изомасляной) описано G. Тоиеу, Н. Davis и R.Goins. По этой методике сначала отгоняют в вакууме не вступивший в реакцию метиловый эфир жирной кислоты, а оставшийся продукт растворяют в толуоле. Смесь про- мывают водным раствором щелочи и водой до нейтраль- ной реакции и растворитель затем удаляют в вакууме. J. Haumer, J. Novak, М. Ranny и J. Prachar патенту- ют способ выделения эфиров сахарозы и жирных кислот (Сб—С3о) путем извлечения их из реакционного раствора (после удаления сахарозы) смесью растворителей. Так, в случае монопальмитата сахарозы первоначально из реакционной массы экстрагируют гексаном не всту- пивший в реакцию метилпальмитат. Затем удаляют ДМФА и к остатку добавляют смесь гексана с дихлор- этаном. Получаемый после центрифугирования прозрач- ный раствор сушат в вакуум-выпарной установке. Конеч- ный продукт содержит: монопальмитатасахарозы—78%, дипальмлтата сахарозы—11%, сахарозы — 8%; осталь- ное— ДМФА и метилпальмитат. Окончательная очистка, т. е. выделение чистого монопальмитата сахарозы, прово- дится смесью ацетон — гексан (2:1), которую прибав- ляют к выделенному продукту в соотношении 15:1. Ана- логично выделяют мономиристат. Монолаурат кристал- лизуют из ацетона, содержащего 5% воды при 2° С. Помимо исследований, направленных на извлечение жиросахаров из реакционной смеси, в 1962 г. появились исследования Т. Mori, имеющие целью разработать про- цесс выделения не вступившей в реакцию сахарозы с целью повторного использования ее. Эти методы базиру- ются на различной растворимости сахарозы и ее эфиров в смеси растворителей, состоящей из 40% толуола в ДМФА. В такой смеси эфиры сахарозы растворяются и углевод выпадает в осадок. Из приведенных работ видно, что подбор растворите- лей для выделения жиросахаров имеет решающее значе- ние. Однако использование многих предложенных раство- рителей не является удачным, поэтому нельзя не согла- ситься с критической оценкой некоторых растворителей, данной А. Р. Меннингом. Автор считает, что при исполь- зовании н-бутанола и ацетона имеют место потери эфиров сахарозы за счет неполноты растворения, чему, как установлено, мешает присутствие сахарозы. Приме- нение смеси этилацетата и н-бутанола улучшает процесс 45
экстракции, но не настолько, чтобы этот метод получил промышленное использование. Недостаток ксилола, рас- творящего около 8% эфиров сахарозы, состоит в том, что удаление этого высококипящего растворителя затрудни- тельно. Кроме того, смесь ксилола с водой образует стой- кие эмульсии, разрушение которых с помощью деэмуль- гаторов (солей, кислот и т. п.) практически исключает возвращение в процесс производства не вступившей в реакцию сахарозы из-за ее загрязнения и инверсии. Использование дихлорэтана для извлечения эфиров са- харозы требует большого его количества (20 л па 1 кг продукта) и специальной аппаратуры для отгонки. Смесь н-бутанола и боды применять не следует, с од- ной стороны, из-за большой растворимости н-бутанола в воде (9% при 15°) и воды в бутаноле, а с другой — вследствие незначительной растворимости в бутаноле эфиров сахарозы (моно- и дистеарата сахарозы около 1,5% при 20° С). Все это вынуждает вести экстракцию последних при повышенной температуре, что приводит к дополнительным потерям вещества. Предложено про- водить обработку смеси, оставшейся после отгонки ДМФА, ледяной водой, подкисленной до pH’3,0—4,0. Это связано с необходимостью разложения стеарата калия, образующегося в присутствии следов воды, и замедления инверсии сахарозы, протекающей с достаточной ско- ростью в кислой среде. Однако этот метод очистки нельзя признать экономически целесообразным, так как охлаж- дение воды требует устройства холодильной установки и термоизоляции аппаратуры. Таким образом, большое число предложенных мето- дов синтеза и очистки сложных эфиров сахарозы и выс- ших жирных кислот несовершенно. Они не разрешают проблемы максимального использования исходных про- дуктов и достаточно полного выделения жиросахаров, а также возврата в повторный процесс непрореагировав- ших веществ. Различные растворители, предлагаемые для экстракции, не всегда сочетают в себе качества, не- обходимые для обеспечения чистоты получаемого продук- та (многие из них токсичны—бензол, толуол, ксилол, дихлорэтан, гексан, н-бутанол и др.). Результаты очист- ки в большинстве случаев не вполне удовлетворитель- ны—синтезированные вещества содержат определенные количества нежелательных примесей. Поэтому необходи- мо дальнейшее совершенствование этих процессов. 46
Анализ эфиров сахарозы и высших жирных кислот Из-за наличия в молекуле сахарозы 8 гидроксильных групп ее взаимодействие с метиловыми эфирами жирных кислот, как указывалось выше, может привести к обра- зованию ряда моно-, ди- и полиэфиров. Технология полу- чения эфиров сахарозы такова, что в конечном продукте реакции наряду с преобладающим количеством моноэфи- ра всегда присутствуют ди- и полиэфиры, исходные ве- щества и побочные продукты реакции. Из этого вытека- ет потребность анализа получаемых эфиров сахарозы, особенно если они предназначены для применения в пи- щевой, фармацевтической и косметической промышлен- ности. ЛАетодика анализа эфиров сахарозы и высших жирных кислот, а также сахароглнцеридов описана М. Roussos. В работах отечественных (В. С. Варламов, Г. II. Оятева, И. И. Ишутина) и зарубежных авторов (Е. Krbller, J. Novak, J. Haumer, M. Ranny, J. Prachar, J. Zajic, B. Auerswald, M. Bares) приводятся методики определения таких аналитических показателей, как число омыления, кислотное, йодное и гидроксильное число, угол вращения плоскости поляризации п др. Анализ жи- росахаров, основанный на разделении их на сефадексе LH-20 в сочетании с последующим колориметрическим определением описан К. Konishi, Н. Inoue и Н. Tanigu- chi. С помощью методики ВТУ № 18/1764, разработанной сотрудниками Ленинградского Всесоюзного научно- исследовательского института жиров (ВНИИЖ) и утвержденной Государственным комитетом пищевой промышленности при Госплане СССР, определяется в конечном продукте реакции процентное соотношение мо- но- и диэфира сахарозы. Определение содержания моно- и диэфиров сахарозы. Сущность методики определения содержания моио- и ди- эфиров сахарозы состоит в определении эфирного числа, теоретически рассчитанного и фактически найденного. Так, вычисленное эфирное число для моностеарата сахарозы равно 92,2, а для дистеарата—128,2. Факти- чески найденное эфирное число исследуемого продукта обозначается через А (А = число омыления — кислотное число). Используя эти данные, составляют уравнение: 92,2х + 128,2(100 —х) = А • 100, где х — процент моностеарата сахарозы, (100—х)— 47
процент дистеарата сахарозы. Найденные значения х и (100 — х) следует отнести к остатку, полученному от вы- читания из 100 суммы процентов всех остальных компо- нентов. Истинное содержание моностеарата сахарозы в процентах вычисляют по формуле: % моностеарата сахарозы = fo1 Х2^ Хз—х > где — процент влаги, х%— процент свободной стеари- новой кислоты, х3— процент стеарата калия, х4 — про- цент свободной сахарозы. Путем замены в приведенной формуле х на (100 — х) вычисляют процент дистеарата сахарозы. Установление состава жирных кислот. Газо-жидкост- ной хроматографией (ГЖХ) метиловых эфиров жирных кислот можно установить количественный и качествен- ный состав углеводородной части молекулы эфира са- харозы, а также проследить, не происходит ли его струк- турное изменение в процессе синтеза, весь ли продукт вступил в реакцию и т. д. Сущность методики, описан- ной М. Roussos, заключается в омылении продукта ре- акции и этерификации образовавшихся свободных жир- ных кислот метанолом в присутствии серной кислоты. Ультрафиолетовая спектрофотометрия позволяет оп- ределить жирные кислоты, имеющие две или больше двойных связей, после их изомеризации в сопряженную систему. Так, в гликолипиде, выделенном из соевого мас- ла, установлено присутствие 32% линолевой и 8% лино- леновой кислот. Максимум поглощения для этих кислот после их изомеризации находится в границах от 223 до 268 нм (линолевая кислота Кгзз=94,0; линоленовая кислота к2зз = 63,2 и к268 — 74,2; к = Ei0-1 %. Однако количественное определение жирных кислот по этому методу требует предварительного выделения их в чистом виде, поэтому метод ГЖХ более предпочти- тельный. В заключение следует указать, что с помощью тонкослойной хроматографии можно установить примесь метиловых эфиров жирных кислот в образцах жироса- харов. Неорганические примеси. Неорганической примесью исследуемых образцов является главным образом карбо- нат калия, используемый в качестве катализатора. В слу- 48
чае применения в процессе выделения раствора хлори- да натрия возможно и его присутствие. Кроме того, если данные продукты предназначаются для пищевых и фар- мацевтических целей, необходимо также определить в них тяжелые металлы. Все эти примеси устанавливают- ся общепринятыми методиками. Определение стеарата калия в отечественном про- дукте, выпускаемого Ленинградским химико-пищевым комбинатом под названием «Стеараты сахарозы», про- изводится следующим образом. К навеске продукта (0,4—0,5 г), взвешенной на аналитических весах и помещенной в коническую колбу емкостью 250 мл, последовательно добавляют 100 мл горячей (80—90°С) дистиллированной воды, смесь нагревают на песоч- ной бане почти до кипения, добавляют 8—10 ка- пель 1% спиртового раствора фенолфталеина и горячий (80—90°С), слегка мутный раствор титруют 0,1 и раство- ром соляной кислоты до исчезновения окраски. Содержание стеарата калия (х3) вычисляют по фор- муле: _ 322,5 • V • Т - 100 _ 884,3 • v • Т Хз ~ 36,47 • Р “ Р где 322,5—молекулярный вес стеарата калия, 36,47 — молекулярный вес хлористого водорода, v — количест- во миллиметров 0,1 н. раствора соляной кислоты, пошед- шее на титрование, Т — титр 0,1 н. раствора соляной кис- лоты, Р — навеска продукта (в граммах). Органические примеси. Из органических примесей в конечном продукте могут быть исходные вещества — сво- бодная жирная кислота, метиловый эфир жирной кисло- ты и сахар. Методики определения приводятся ниже. Определение свободной стеариновой кислоты производят по кислотному числу образца продукта. С этой целью навеску препарата (0,5—0,7 г) растворяют в 25 мл нейтрального этилового спирта и на- гревают до 45—50°С. Полученный раствор титруют 0,1 н. водным раствором едкого кали в присутствии 5 капель 1 % спиртового раствора фенолфталеина. Кислотное чис- ло (к. ч.) вычисляют по формуле: _ V -5,611 -К к. Ч.----------, где v — количество миллиметров 0,1 н. раствора КОН, пошедшее на титрование, 5,611 — количество миллиграм- 49
мов KOH, содержащихся в 1 мл 0,1 н. раствора КОН К — поправка к титру, Р — навеска продукта (в грам- мах) . Вычисление содержания свободной стеариновой кис- лоты в процентах (х2) производят по формуле: X 2=-284,5 ' к- ч- = 0,507 • к. ч„ 56,11 -10 где 284,5 — молекулярный вес стеариновой кислоты, 56,11 — молекулярный вес КОН. Определение числа омыления. Число омы- ления определяют с помощью 0,5 н. спиртового раствора КОН (5 мл) путем нагревания взятой навес- ки (0,5—0,7 г) в колбе с воздушным холодильником в течение 1 ч при непрерывном кипении. По окончании на- грева раствор титруют 0,5 н. водным раствором соляной кислоты в присутствии 3—5 капель 1% спиртового рас- твора фенолфталеина. Число омыления (ч. о.) вычисляют по формуле: ч 0 (у — у,) • 28,055 • К Р где и —количество миллилитров 0,5 н. раствора НС1, пошедшее на титрование контрольной пробы, — коли- чество миллилитров 0,5 н. раствора НС1, пошедшее на титрование пробы с навеской, К—поправка к титру 0,5 н. раствора соляной кислоты; Р— навеска продукта (в граммах). Общее содержание жирной кислоты (М.. Roussos) определяют путем омыления вещества с по- мощью спиртового раствора 0,5 н. едкого кали, экстрак- ции эфиром, испарения и взвешивания. Свободную жир- ную кислоту (кислотность) определяют титрованием 0,1 н. спиртовым раствором едкого кали в присутствии фенолфталеина. Для растворения навески продукта ре- акции используют смесь растворителей: этиловый спирт 95°—этиловый эфир — дистиллированная вода в соотно- шении 25:75:15. Жирную кислоту, находящуюся в виде метило- вого эфира, определяют путем омыления с помощью едкого натра и последующей дистилляцией метанола и определением его по окисляемости 0,1 и. раствором КМпО4 в щелочной среде. Связанную жирную кислоту (т. е. находящуюся в моно- и диэфире) находят путем вычитания из общего содержания жирной кислоты в про- 50
дукте суммы свободной жирной кислоты и жирной КИС- ЛОТЫ в виде метилового эфира. Определение свободной сахарозы. Навес- ку вещества (около 5 г), взятую на аналитических весах, растворяют при нагревании до 50--60°С в смеси 40 мл н-бутапола п 40 мл 10% водного раствора хлорида нат- рия. Раствор переносят в делительную воронку и промы- вают спиртовой слой еще один раз 25 мл 10% водного раствора хлорида натрия, сливая его в воронку с водным слоем. Водные вытяжки трижды промывают порциями по 25 мл н-бутанола. Промытые водные .вытяжки пере- носят в мерную колбу емкостью 100 мл. доводят объем до метки дистиллированной водой и определяют содер- жание сахара на поляриметре с длиной трубки 2 дм. Содержание свободного сахара в процентах (Х4) в образце вычисляют по формуле: 100 • а 2 66,5 • Р 100 = 7^а ’ где а — угол вращения сахарного раствора, найденный на поляриметре, 2 — длина поляриметрической трубки в дециметрах, Р — навеска веществ (в граммах), 66,5— удельное вращение сахарозы. Сотрудниками Всесоюзного научно-исследовательско- го института жиров разработан, кроме указанной выше методики, и химический метод, основанный на предвари- тельной инверсии сахарозы (метод Макэна и Шоорля). М. Roussos предлагает производить определение общего сахара после омыления вещества и экстрагирования об- щей жирной кислоты. Водная часть содержит весь сахар, содержание которого можно определить классическим методом Бертрана. Другую группу органических примесей составляют такие растворители, как диметилфюрмамид или диметил- сульфоксид, метанол, образующийся в процессе реакции, и растворители, используемые для экстракции и очистки эфиров сахарозы — бутанол, дихлорэтан, ацетон и др. Наличие диметилформамида можно установить, на- пример, колориметрическим методом, в виде диметилди- тиокарбамата меди (М. Roussos) и с помощью инфра- красной спектроскопии (М. Roussos и J. Zajic). Вообще качественный и количественный состав растворителей лег- ко определяют методом ГЖХ. 51
Содержание растворителя в стеарате сахарозы, со- гласно методике ВНИИЖ, определяется путем высуши- вания навески продукта (20-25 г) до постоянною веса в вакуум-сушильном шкафу при 50°С и остаточном дав- лении 10—20 мм рт. ст. Содержание растворителя в про- центах (х) вычисляют но формуле: _ юо (Р-Р,) х р - где Р— навеска продукта (в граммах), Pi—вес продук- та (в граммах), высушенного до постоянного веса. Со- держание влаги (%i) определяют аналогичным методом навеска составляет около 5 г. ТАБЛИЦА 13. АНАЛИТИЧЕСКИЕ ПОКАЗАТЕЛИ ЖИРОСАХАРОВ Эфир сахарозы Число - омыления Кислотное число Гидрокси- льное число Йодиое число Монолаурат 108,0 о,1 738,2 — Дилаурат 159,9 0,2 468,2 — Монолинолеат 94,2 0,3 644,0 62,1 Дилинолеат 127,2 0,25 389,2 116,4 Мопоолеат 94,0 0,4 641,8 41,2 Диолеат 127,0 0,3 389,5 57,3 Моностеарат 93,3 0,3 639,5 — Дистеарат 128,9 0,1 391,0 — Следует отметить, что аналитические показатели жи- росахаров, полученных различными исследователями, естественно, отличаются, поскольку использовались различные методы очистки, условия проведения реакции и др. Так, жиросахара, полученные в ЧССР, имеют, по данным J. Zajic, В. Auerswald, М. Bares, следующие пока- затели (табл. 13). Показатели продукта этерификации сахарозы стеари- новой кислотой (для моно- и диэфира), полученные в ла- боратории ВНИИЖ, приводятся в табл. 14. В СССР налажено промышленное производство эфи- ров сахарозы и высших жирных кислот, главным обра- зом стеаратов сахарозы, на Ленинградском химико-пи- щевом комбинате. Продукт под названием «Стеараты са- харозы» имеет следующие показатели: 52
Эфирное число . . . ... 113,6 Кислотное число . . ... 1,4 Стеарат калия . . . ... 1,9% Свободный сахар........................... 12,4% Содержание влаги......................... 1,0% Содержание мстилстеарата .... . 13,8% Димстилформампд .... . Нет Дихлорэтан ..... . » ТАБЛИЦА 14. ПОКАЗАТЕЛИ ПРОДУКТА ЭТЕРИФИКАЦИИ САХАРОЗЫ СТЕАРИНОВОЙ КИСЛОТОЙ (ПО ДАННЫМ А. Р. МЕННИНГА) Состав продуктов Кислотное число Эфирное число Гидроксильное число най- дено вы- чи- слено найдено вычис- лено найдено вычис- лено 1. Моностеарат са- харозы (моно- стеарат сахаро- зы 84—83%, ди- стеарат сахаро- зы 14—17%, сте- ариновая кисло- та 2—3%) 4—6 2. Дистеарат саха- розы (дистеарат сахарозы 87— моиостеа- сахарозы стеари- кислота 4—8 0 124,5—1'26,1 92%, рат 5-7%, новая 2-4%) 96—98 92,2 610—622 645,2 128,2 400—410 382,4 0 Выпускаемый продукт находит применение в парфюмер- но-косметической промышленности. Физико-химические свойства эфиров сахарозы и высших жирных кислот Температура плавления. Определение температуры плавления для вспомогательных веществ в технологии лекарственных форм (мазей, эмульсий) имеет важное значение. Так, например, употребляемые в качестве ма- зевых основ жиры должны иметь температуру плавления в интервале 34—51° С. Для некоторых парафинов она из- меняется в пределах 37—70° С, для восков — в пределах 60—92°С. Если мазевая основа состоит из различных 53
ТАБЛИЦА 15. ТЕМПЕРАТУРЫ ПЛАВЛЕНИЯ ЭФИРОВ САХАРОЗЫ ОДНООСНОВНЫХ КАРБОНОВЫХ кислот Жиросахар У глеводородпый радикал Температура плавления, °C Моноэфиры сахарозы Капрпнат са- С9Н19СО- 98—100°** харозы Лауринат саха- СцНгзСО— 92—94°; 82—88°; розы 90—91°; 89—92° Миристат са- С13Н27СО— 92—94°; 65—69°; 67—68° харозы Пальмитат са- С19Н31СО— 60—62°**; 56—63°; харозы 60—62° Стеарат саха- С17Н35СО— 56—60°**; 52—55°; розы 52—54° Олеат сахаро- С17НззСО— 54—56°**; 50°; зы 50—54° Линолеат са- С17Н31СО— 54—56°; 46° харозы 12-Оксистеарат С,7Нз4(ОН)СО— 58,5—61° сахарозы 9,10-Днокси- С17Нзз(ОН)2СО- 49—51,8° стеарат саха- розы 9, 10, 12-Три- C17H32(OH)3CO— 56—60,5° оксистеарат сахарозы Диэфиры сахарозы Лауринат са- (СнНгзСО—)2 74—77°; 98—99° харозы Миристат са- (С13Н27СО—)2 102—104° харозы Пальмитат са- (С15Н31СО—)2 108—109° харозы Стеарат саха- (С17Н35СО-)2 76—78°**; 109—111°; розы 55—56°; 66—69°; 64—67° Олеат сахаро- (С17Н33СО—)2 40 —43°**; 44°; 65° зы Линолеат са- (С17Н31СО-)2 40—43°; 39° харозы Октоэфиры сахарозы а) Насыщенных карбоновых кислот Ацетат саха- (СНзСО—)8 72,3°; 67 розы Пропионат са- (С2Н5СО—)в * харозы Бутират саха- (СзН7СО-)в * розы 54
Продолжение Жиросахар Углеводородный радикал Температура плавления. °C Канронат саха- (С5НнСО-)8 * розы Каприлат саха- (С7Н15СО-)8 * розы Капринат саха- (С9Н19СО—)8 * розы Лауринат са- (СцНгзСО—)8 * харозы Миристат са- (С13Н27СО—)8 41—42° харозы Пальмитат са- (С15Н31СО—)8 52—53°; 54—55° харозы Стеарат саха- (С17Н35СО—)8 57°; 60—61° розы б) Ненасыщенных карбоновых кислот Метакрилат- са- (СН2=ССНэСО—)8 * харозы Кротонат саха- (СН3СН=СНСО—)8 * розы Циннамилат (С6Н5СН=СНСО—)8 84°; 86°; 87—88° сахарозы Фурилат саха- [СН2=СН-(СН2)8- 90—99° розы Ундециленат СО-]8 [СНз(СН2)7СН= * сахарозы Аллилоксикар- бонат Саха- СН—СО—]8 (СН2= СНСН2ОСО—)8 * розы * Жидкости. ** Согласно данным автора. компонентов, то с точки зрения технологии приготовле- ния мазей важно, чтобы ее составные части имели близ- кие значения температур плавления или давали эвтекти- ческие смеси с требуемой температурой плавления. Значение температур плавления синтезированных на- ми жиросахаров и соединений, для которых данные име- ются в литературе, представлены в табл. 15. Сопоставление температур плавления эфиров сахаро- зы и одноосновных карбоновых кислот, приведенных в табл. 15, показывает, что имеется довольно значитель- ное отклонение величин. Это можно объяснить различной чистотой продуктов, полученных исследователями. Одна- 55
ко общим является то, что момент плавления эфиров са- харозы не наступает резко, поэтому целесообразнее гово- рить не о температуре плавления, а о начальной точке размягчения, как следует из данных, приведенных в табл. 15. Наличие двойной связи в радикале жирной кис- лоты обусловливает более низкую температуру плавле- ния (для моностеарата сахарозы 56—60°С, моноолеата — 54—56°С, монолинолеата — 46° С). Дальнейшая этери- фикация моноолеата сахарозы приводит к образованию продукта воскообразной консистенции. Для эфиров на- сыщенных жирных кислот характерно то, что этерифика- ция всех 8 гидроксильных групп в молекуле сахарозы понижает температуру плавления: для моно- и октапаль- митата она составляет 60°С и 55°С, для моно- и окта- миристата— 67° и 42°. Замещение атомов водорода в уг- леводородной цепи жирной кислоты на гидроксильную группу существенно не влияет на температуру плавления. Это видно из сопоставления точек плавления жиросаха- ров — производных стеариновой кислоты (Н. Simons, R. М. Ismail). 12-Оксистеарат сахарозы 9,10-Диоксистеарат сахарозы 9,10,12-Триоксистеарат сахарозы 58.5—61,6°С 49,0—51,8°С 56,0—60,5°С Анализируя данные температур плавления различных жиросахаров, можно заключить, что между молекуляр- ным строением и температурой плавления существует оп- ределенная зависимость. Так, диэфиры сахарозы и насы- щенных жирных кислот плавятся при более высокой температуре, чем моноэфиры сахарозы. Однако большин- ство октоэфиров сахарозы плавится при более низких температурах, чем соответствующие ди- и моноэфиры, что, по-видимому, обусловлено ослаблением когезионных сил взаимодействия между молекулами октаэфиров. Другая особенность изменения температур плавления моноэфиров заключается в том, что точки плавления по- нижаются с увеличением молекуляного веса, в то время как для соответствующих свободных жирных кислот на- блюдается обратная закономерность. Наличие двойных связей в остатке жирной кислоты в молекуле жиросахара способствует понижению темпера- туры плавления, причем увеличение степени ненасыщен- ности приводит к дополнительному уменьшению темпера- туры плавления. Например, для моностеарата сахарозы 56
она составляет 52—60°С, для моноолеата — 54—56°С, для монолинолеата сахарозы — 46° С. Растворимость. Сложные эфиры (сахарозы и высших жирных кислот в зависимости от длины углеводородного радикала, его строения и количества остатков жирной кислоты в их молекулах растворяются различным обра- зом. Растворимость в воде моноэфиров сахарозы и насы- щенных жирных кислот, содержащих 10—18 атомов уг- лерода, увеличивается с уменьшением длины углеводо- родной цепи, причем моноэфиры сахарозы и кислот с 12 атомами углерода и менее хорошо растворимы вводе. К малорастворимым (при 20° С) жпросахарам относят- ся монопальминат и мопостеарат сахарозы (0,01%). При повышении температуры растворимость указанных эфиров увеличивается, образуется прозрачная гелеоб- разная масса, которая может содержать более 1% жиро- сахара; при охлаждении эфир сахарозы выпадает в оса- док. Моноэфиры сахарозы и ненасыщенных жирных кис- лот (например, олеиновой), в отличие от эфиров насы- щенных кислот с таким же числом атомов углерода, хо- рошо растворяются в воде, образуя при концентрации 5—10% очень вязкие растворы. Если в углеводородном радикале содержится несколько двойных связей, то такой моноэфир обладает более высокой растворимостью. Так, полученные нами моноэфиры сахарозы и кислот, выде- ленных из льняного масла, хорошо смешиваются с водой. Для диэфиров наблюдается аналогичная картина с той лишь разницей, что диэфиры с числом атомов угле- рода 14 и более растворяются в воде в гораздо меньшей степени, чем соответствующие моноэфиры. Растворимость моноэфиров сахарозы в алифатиче- ских спиртах возрастает с увеличением длины углево- дородного радикала в молекуле спирта. Низшие одноатомные спирты растворяют диэфиры сахарозы незначительно. Не растворяются моноэфиры сахарозы и высших карбоновых кислот в алифатических углеводоро- дах— петролейном эфире, гексане, однако как моно-, так и диэфиры сахарозы растворяются в полиэтиленгликоле 400, глицерине, водных растворах углеводов. При 30—40° С жиросахара хорошо растворяются в бензоле: растворимость в нем моностеарата сахарозы составляет 79%, дистеарата — 20,6% (К. И. Орлова, 3. Н. Маркина, Н. А. Петров). Для извлечения эфиров сахарозы из продукта реакции, как было указано выше, наиболее при- 57
ТАБЛИЦА 16. УГОЛ ВРАЩЕНИЯ ПЛОСКОСТИ ПОЛЯРИЗАЦИИ РАСТВОРОВ ЖИРОСАХАРОВ Эфир сахарозы Растворитель этанол хлороформ пиридин концентрация растворов жиросахара 1.0% 4,1% 0,5% 4,0% 1. А 1оиоэфиры сахарозы Монолауринат сахарозы +42,5° 4-44,5° 4-42,3’ — Мономиристат сахарозы 4-42,2° 4-42,9° » — Монопальмитат сахарозы Моностеарат сахарозы 4-39,8° 4-39,35° 4-40,7° 4-38,2’ 4-39,2° Моноолеат сахарозы 4-37,6° — 4-37,2° — Монолинолеат сахарозы — — 4-35,0° — Дилаурпнат сахарозы II. Дизфиры сахарозы 4-31,0° 4-33,2° Дипальмитат — — — 4-36,5° Дистеарат — — 4-26,2° — Диолеат сахарозы 4-47,7° — 4-24,0’ 4-37,1° Ди линолеат сахарозы — — 4-22,0° — а) Октаацетат сахарозы III. Октаэфиры сахарозы Насыщенных карбоновых кислот 4-38,36° — 4-59,6° Октапрошщат сахарозы — — 4-57,8° — Октабутпрат сахарозы -— — 4-46,0° — Октакапроиат сахарозы 4-38,36° — 4-33,4° — Октакалролат сахарозы — — 4-26,7° — Октакаприпат сахарозы — — 4-19,7° — Окталауринат сахарозы . — 4-20,7° — Октампристат сахарозы — — 4-18,0° — 58
Продолжение Эфир сахарозы Растворитель этанол 1 хлороформ | пиридин концентрация растворов жиросахара 1.0% 4,1% 0,5% 4.0% Окта пальмитат сахарозы — — +17,4° Октастеарат сахарозы — — +16,9° б) Насыщенных карбоновых кислот Октаметакрилат сахарозы Октакротопат сахарозы Октацпппамилат сахарозы Октафурил ат сахарозы Октаундециленат сахарозы Октааллплоксикар- болат сахарозы — +30,8° — — — +39,3° — — — +11,6° +12,5° _ _ +48,2° — — — +21,0° — — — +39,6° — IV. Пентаэфиры глюкозы Пентаацетат глюкозы Пентапропннат глюкозы Пептабутнрат глюкозы Пентаизовалериа- пат глюкозы Пентаизолвалериа- нат глюкозы Пентапальмптат глюкозы — — +98,77° — - — +61,06° — - — +52,04° — — +44,28° — — +44,28° — — +34,30° емлемы ацетон и дихлорэтан. Кроме того, моно- и диэфи- ры сахарозы хорошо растворяются в хлороформе, этил- ацетате, диоксане, этилцеллосольве, четыреххлористом углероде, толуоле, анилине. В растительных и животных жирах растворимость моноэфира сахарозы невелика: в 100 г подсолнечного масла при 60°С растворяется 0,33 г дистеарата сахарозы, а при 100°С — 0,36 г. Качественная характеристика растворимости эфиров сахарозы приво- дится С. A. Rhodes и Р. Rovesti. 59
Угол вращения плоскости поляризации. Величина угла вращения плоскости поляризации [а]в может служить од- ной из характеристик чистоты продукта. Величины [а]в20°, взятые из различных литературных источников (К. Hess, Е. Messmer, L. Osipow, F. Snell. W. York, A. Finchler, T. Otake, E. Tamate, J. Zajic, M. Bares) приведены в табл. 16. ТАБЛИЦА 17. ЗНАЧЕНИЕ pH 0,1% ВОДНЫХ СУСПЕНЗИЙ И РАСТВОРОВ ЖИРОСАХАРОВ (ПРИ 20=С) Эфир сахарозы pH Примечание Монокапрппат 5,3 Водный раствор Монолауринат 6,75 » » Монопальминат 6,9 Суспензия Моностеарат 6,65 » Моноолеат 5,03 Водный раствор Дколеат 4,85 » » Дистеарат 7,15 Суспензия Как видно из табл. 16, величина [а]п20° эфиров сахаро- зы по мере удлинения углеводородного радикала до оп- ределенного числа атомов углерода постепенно уменьша- ется, после чего остается неизменной. Значения pH водных растворов. Величина кислот- ности водных растворов жиросахаров представляет интерес прежде всего с точки зрения определения чис- тоты продукта, так как применение жиросахаров в раз- личных лекарственных формах в роли вспомогательных веществ требует от них определенной индифферентности. Величина pH может зависеть от примесей или наличия продуктов гидролитического распада жиросахаров (табл. 17). Как видно из табл. 17, реакция большинства водных растворов эфиров сахарозы близка к нейтральной. Моно- и диолеат сахарозы имеют величину pH 5,0 и 4,85. Электропроводность водных растворов. Определение электропроводности водных растворов жиросахаров представляет определенный интерес с точки зрения вы- яснения наличия посторонних электролитов, а также оценки гидролитических явлений, которые могут иметь место в данных растворах. Как показывают результаты определений, электропроводность растворов таких образ- 60
цов жиросахаров, как монопальмитат, моностеарат и дистеарат, почти не отличается от электропроводности во- ды, однако для эфиров сахарозы каприновой, лауриновой и олеиновой кислот имеющиеся отклонения свидетельст- вуют о наличии в образцах примеси электролитов (табл. 18). ТАБЛИЦА 18. УДЕЛЬНАЯ ЭЛЕКТРОПРОВОДНОСТЬ 0,1% ВОДНЫХ РАСТВОРОВ ЖИРОСАХАРОВ* Эфир сахарозы Удельная электропроводность, (Омсм)-1 Монокапринат Монолауринат Мопопальмитат Моноолеат Моностеарат Диолеат Дистеарат 7,Ы0-5 5,7-10-5 1,4-10-5 7,1-10-5 2,7-10-5 3,4-10-5 2,1-IO"5 * Для растворения применялся дегазированный бидистиллят, имеющий pH 6,3 (20°), х=1,4-10—s Ом-'см-1. Вязкость водных растворов. Вязкость, или внутреннее трение, жидкостей характеризует их сопротивление тече- нию. Количественно она определяется величиной каса- тельной силы F, которая должна быть приложена к еди- нице площади сдвигаемого слоя S, чтобы поддержать в этом слое ламинарное течение с постоянной скоростью. Величина вязкости жидкости определяется по формуле Ньютона: р ( и dx где Р — напряжение сдвига, поддерживающее течение du жидкости, -у— dx — градиент скорости перемещения слоя жидкости, т] — коэффициент вязкости, характеризующий внутреннее течение жидкости. Вязкость ПАВ зависит от молекулярного веса, нали- чия в его молекулах полярных групп, циклов, а также от разветвленности молекул. В разбавленных суспензиях, эмульсиях и коллоидных растворах вязкость подчиняется уравнению Эйнштейна, согласно которому она линейно возрастает с увеличением 61
степени объемного заполнения среды частицами и не за- висит от размера частиц. Относительное повышение вязкости среды выражает- ся формулой: Т| = Т)0< 1 + аш), где г|о — вязкость дисперсной системы; со — объемная концентрация дисперсной фазы в 1 мл; а — множитель, обусловленный формой частицы. Так, а =2,5 характерна для сферических частиц; для частиц вытянутой формы а > 2,5. Возникновение в жидкостях пространственных струк- тур из коллоидных частиц и макромолекул резко повыша- ет величину вязкости, которая, в отличие от обычной (ньютоновской), называется структурной. Она резко уменьшается при увеличении давления на раствор, так как это воздействие приводит к разрушению структур- ных образований. В растворах лиофильных коллоидов вязкость весьма существенно возрастает в зависимости от концентрации, что связано с высокой сольватацией. Рез- кое изменение внутреннего трения при достижении опре- деленной концентрации ПАВ свидетельствует о начале образования мицелл. Из изложенного следует, что вязкость коллоидных растворов связана с изменением размеров и формы мо- лекул. а также их сольватируемости. От ее величины за- висит скорость растворения веществ. Поэтому определе- ние величины г| часто используется в физико-химическом анализе и при исследовании свойств растворов различ- ных веществ, в том числе и ПАВ. Результаты измерения вязкости растворов жиросахаров могут быть применены для изучения таких свойств, как гидратируемость. обра- зование мицелл, скорость диффузии растворяемого в них лекарственного соединения и др., что непосредственно связано с практическим применением жиросахаров. Для сравнительной оценки вязкости были приготов- лены растворы жиросахаров 0,001; 0,01; 0,05; 0,1 и 0,5% концентрации. Выбор максимальной концентрации опре- делялся наибольшей растворимостью жиросахара. Ре- зультаты измерений, представленные в табл. 19, пока- зывают, что вязкость водных растворов жиросахаров в области 0,001—0,1% концентрации по сравнению с водой 25° повышается незначительно (т) =0,8937 сП)- 62
Так как моноблеат сахарозы является веществом, хо- рошо растворимым в воде, то оказалось возможным оп- ределить вязкость ее растворов в воде более высокой концентрации. При 20° были получены следующие дан- ные: для 0,5% — 1>2 сП, для 1 % — 1,6, для 5% —3,2, для 7% —23,3, для 10%— 32 сП (Ф. А. Жогло). ТАБЛИЦА 19. РЕЗУЛЬТАТЫ ИЗМЕРЕНИЯ ВЯЗКОСТИ РАСТВОРОВ ЖИРОСАХАРОВ РАЗЛИЧНОЙ КОНЦЕНТРАЦИИ (25°С) Эфир сахарозы т] (в сП) растворов с концентрацией 0,001% 0,017о 0,05% 0,1% 0,5% Моностеарат 1,003 1,007 1,009 1,017 — Моноолеат 1,006 1,008 1,010 1,017 1,202 Мопопальмитат 1,008 1,010 1,012 1,028 — Поверхностная активность. Эфиры сахарозы и выс- ших жирных кислот, как указывалось выше, относятся к классу непопных ПАВ, в которых гидрофильной частью является молекула сахарозы, а гидрофобной — радикал жирной кислоты. При растворении жиросахаров происходит накопление их молекул на поверхности жид- кости, что приводит к снижению поверхностного натя- жения. Ориентацию молекул жиросахаров на границе разде- ла фаз масло/вода графически можно представить сле- дующим образом (рис. 2). Формирование адсорбционного слоя происходит бо- лее или менее постепенно п тем продолжительнее, чем сложнее и крупнее адсорбирующиеся молекулы. Большой опыт, накопленный при исследовании ПАВ, показывает, что при увеличении концентрации (С) их в растворе по- верхностное натяжение снижается до определенного ми- нимума, а затем становится постоянным. Характеристи- ческой величиной данного ПАВ служит та концентрация, после которой величина адсорбции (Г) достигает посто- янного значения. Ее можно было бы назвать предель- ной критической концентрацией, которая для разных ПАВ, очевидно, должна быть различной. Указанная за- висимость между (Г) и (С) говорит о том, что заполнение поверхностного слоя жидкости молекулами дифильного соединения происходит до тех пор, пока вся поверхность 63
на границе жидкость — воздух или жидкость —жидкость не будет занята молекулами ПАВ. Так как занимаемая молекулой ПАВ площадь на гра- нице фаз вода — воздух определяется размером ее поляр- ной части, то для многих соединений жирные кислоты, амиды, спирты с концевыми группами — СООН,— NH2, —СН2ОН она оказывается постоянной (2,05—2,10 нм). Рис. 2. Расположение молекул жиросахаров иа границе раздела мас- ло/вода. В соответствии с этим поверхностная активность пред- ставителей данного гомологического ряда должна опре- деленным образом зависеть от молекулярного веса. С увеличением длины углеводородного радикала концен- трация вещества, необходимая для достижения мини- мального поверхностного натяжения, уменьшается. Ис- следования водных растворов солей предельных жирных кислот показали (С. С. Воюцкий), что поверхностная ак- тивность этих веществ на границе раствор — воздух в среднем увеличивается в 3,2 раза на каждую группу СН2, причем, если длина цепи жирной кислоты возраста- ет в арифметической прогрессии, то поверхностная ак- тивность увеличивается в геометрической прогрессии. Как будет показано ниже, эфиры сахарозы и высших жирных кислот Сю—Cj8 предельного ряда также подчиняются правилу Дюкло — Траубе. 64
3 Заказ № 38 ТАБЛИЦА 20. ПОВЕРХНОСТНОЕ НАТЯЖЕНИЕ ВОДНЫХ РАСТВОРОВ МОНОЭФИРОВ САХАРОЗЫ ПРИ ТЕМПЕРАТУРЕ 20° С Эфир сахарозы Поверхностное натяжение (эрг/см2) с концентрацией 0,001% 0,005% 1— 0,0075% 1 % 10'0 0,015% 1 1 0,03% 0,05% 1 аР о’ 0,5% 1,0% 5,0% Монокапринат 66,1 64,7 60,0 54,5 — — 39,8 27,5 27,4 — — Монолауринат 68,0 54,3 — 43,3 — 31,3 28,4 28,2 — 28,0 — Монопальмитат 72,0 67,5 57,3 53,2 — — — — — — — Моностеарат 72,6 70,5 — 63,7 — — — — — — — Моноолеат 72,7 62,2 47,1 46,9 40,4 36,3 33,0 31,9 28,4 — 28,1
В связи с тем что в состав некоторых эфиров сахарозы входят жирные кислоты, имеющие двойные связи (оле- ат сахарозы, линолеат сахарозы и др.), представляет ин- терес выяснить влияние двойных связей на поверхност- ную активность. В данном случае применимо известное положение о том, что наличие двойных связей в углево- дородной цепи молекулы ПАВ приближает его поверх- ТАБЛИЦА 21. КОНЦЕНТРАЦИИ МОНОЭФИРОВ САХАРОЗЫ, ПРИ КОТОРЫХ ОБНАРУЖИВАЕТСЯ МИНИМАЛЬНОЕ ЗНАЧЕНИЕ ПОВЕРХНОСТНОГО НАТЯЖЕНИЯ (20°С) Эфир сахарозы Коли- чество атомов С в угле- водо- родном радикале Концентрация % моль/л Монокапринат 10 о,1 2-Ю-3 Монолауринат 12 0,05 9,5-10~4 Монопальмитат 16 0,01 1,7-10~4 Моностеарат 16 0,01 1,6-io-4 Моноолеат 18 0,5 8,2-10-3 ностную активность к поверхностной активности молекул с насыщенным радикалом более низкого молекулярного веса. Весьма существенным является также влияние на величину поверхностной активности электролитов. При- сутствие электролитов в растворах анионных ПАВ (мыл) ускоряет достижение равновесия поверхностного натяже- ния и изменяет его. Электролиты в растворах неионных ПАВ почти не влияют на поверхностное натяжение. Поверхностная активность жиросахаров имеет су- щественное значение для оценки их эмульгирующей спо- собности, а также для изучения процесса мицеллообра- зования, что тесно связано с проблемой солюбилизации трудно растворимых в воде лекарственных соединений. Поверхностное натяжение водных растворов моноэфиров сахарозы приводится в табл. 20. Максимальное понижение поверхностного натяжения водных растворов моноэфиров сахарозы и жирных кис- лот в зависимости от длины углеводородной цепи дости- гается при следующих процентных и молярных концен- трациях (табл. 21). Данные, приведенные в табл. 21, показывают, что для жиросахаров сохраняется указанное выше правило Дюк- 66
ло — Траубе о взаимозависимости между изменением числа СН2-групп в гидрофобной части молекулы жироса- хара и его поверхностной активности. Так, например, для монокаприната сахарозы, имеющего углеводородный ра- дикал с 10 атомами углерода, насыщение адсорбционно- го слоя на границе раствор — воздух достигается при 0,1 % (2-10-3 моль/л) концентрации, а для монопальмита- та сахарозы с 16 атомами углерода соответственно при 0,01% (1,7 • 10“4 моль/л), т. е. изменение последней дос- тигается в 10 раз. Таким образом, поверхностная актив- ность жиросахаров на границе раствор — воздух возрас- тает в 1,5 раза на каждую группу СН2, что соответствует формуле 1,5П, где п — количество групп СН2. Интересно отметить, что для гомологического ряда предельных жир- ных кислот поверхностная активность увеличивается в 3,2 раза на каждую группу СН2, т. е. в 2 раза больше. Исключение из данного гомологического ряда моноэфи- ров сахарозы составляет м.оноолеат (18 атомов углеро- да в гидрофобной части молекулы, одна двойная связь), поверхностная активность которого приближается к кап- ринату сахарозы, имеющего 10 атомов углерода в цепочке. С повышением температуры поверхностное натяжение растворов жиросахаров, как и следует ожидать, умень- шается. Так, растворы моностеарата сахарозы в интер- вале концентраций 0,01 —1,0% имеют поверхностное на- тяжение при температуре 40°С, равное 50 эрг/см2, при 60°С—33 эрг/см2, при 80°С—28 эрг/см2. Растворы моно- лаурината сахарозы 0,02—0,1% концентрации при 27°С показывают значение поверхностного натяжения 33 эрг/см2 (К. И. Орлова, Э. Н. Маркова, Н. А. Петров). Интересно отметить, что поверхностное натяжение эфиров сахарозы с ОН-производными стеариновой кис- лоты (от моно- до тетраоксистеарата сахарозы) колеб- лется в пределах 31—35 эрг/см2, что свидетельствует о незначительном влиянии ОН-группы на изменение повер- хностного натяжения водных растворов в 0,1% концен- трации (Н. Simons). Полученные L. Osipow с соавт. величины поверхност- ного и межфазного натяжения растворов моноэфиров са- харозы и лауриновой, миристиновой, пальмитиновой, оле- иновой и стеариновой кислот концентрации 1,0; 0,2; 0,1 и 0,05% находятся в пределах соответственно 33,1 — 35,0 эрг/см2 и 5,0—8,4 эрг/см2. 3* 67
Поверхностное натяжение полуколлоидных растворов моно- и дистеарата сахарозы (полученные А. Р. Меннин- гом) в воде на границе с воздухом и в бензоле на грани- це с водой при различных температурах исследовали К. И. Орлова, 3. Н. Маркина, Н. А. Петров. Авторы при- шли к выводу, что поверхностное натяжение указанных эфиров сахарозы уже при комнатной температуре по- нижается, а при 60°С их поверхностная активность выше, чем у моностеарата глицерина. Критическая концентрация мицеллообразования. При достижении концентрации ПАВ выше определенного зна- чения дифильные молекулы сосредоточиваются в ми- целлы — ассоциаты, представляющие собой новую, коллоидную фазу. Эта концентрация получила название критической концентрации мицеллообразования (ККМ) и является важной константой ПАВ, она была охаракте- ризована П. А. Ребиндером как «оптимум коллоидности». Мицеллы для системы масло — вода возникают за счет вандерваальсовых сил между органической фазой и углеводородными цепями молекул, и, таким образом, об- разуется липофильное ядро мицеллы, которое окружено полярными группами, составляющими ее гидрофильную оболочку. Возникновение таких мицелл приводит к ми- нимуму свободной энергии, т. е. к возникновению устой- чивой системы. На образование коллоидных агрегатов (мицелл) ока- зывают влияние такие факторы, как молекулярный вес, температура, наличие электролитов и неэлектролитов, концентрация раствора и др. Детально этот вопрос рас- сматривают в своей работе К. А. Грицкова, Р. М. Панич и С. С. Воюцкий. Авторы указывают, что форма мицелл может быть разнообразной. Так, в разбавленных раство- рах мыл находятся ионные мицеллы с высоким зарядом, а в более концентрированных — пластинчатые. В разбав- ленных же растворах ПАВ существуют сферические ион- ные мицеллы. Это положение обосновывается тем, что образование сферической поверхности представ- ляет максимальное уменьшение межфазной поверхности между водой и агрегатами молекул ПАВ и, следователь- но, соответствует максимальному уменьшению общей свободной поверхностной энергии. Р. Becher на основании расчетов поверхности различного вида мицелл оксиэти- лированных нонилфенолов приходит к выводу о возмож- ном существовании мицелл цилиндрической формы. 68
П. И. Ермилов отстаивает точку зрения наличия двух областей ККМ — ККМЬ при которой образуются малые мицеллы сферической формы и ККМ2, при которой су- ществуют пластинчатые мицеллы. О возможности обра- зования мицелл в форме дисков и палочек говорится так- же в исследованиях М. Schick, S. Atlas, F. Eirich. Технические продукты, относящиеся к классу ПАВ, обычно состоят из молекул с различной длиной углево- дородной цепи, поэтому они образуют смешанные мицел- лы, в которых более длинные цепи изогнуты. Мицеллообразование неионных ПАВ, к которым от- носятся и жиросахара, наиболее полно изучено для ок- сиэтилированных алифатических спиртов и алкилфено- лов. Существенной особенностью в строении молекул этого класса ПАВ является то, что гидрофильная часть их молекул может быть соизмерима с гидрофобной, тог- да как для ионных ПАВ она значительно меньше. Для определения критической концентрации мицелло- образования неионных ПАВ предложен ряд методов, из которых наиболее распространенными являются: метод солюбилизации красителей и поверхностного натяжения, метод светорассеяния, вязкости и др. Образование мицелл в растворах жиросахара будет определяться как силами когезии между липофильными группами, так и сродством неэтерифицированных гидро- фильных групп сахарозы к молекулам воды. В различных моноэфирах сахарозы и жирных кислот гидрофильная часть молекулы остается постоянной, в то время как уг- леводородный радикал изменяется, что должно влиять и на величину ККМ. Гидрофобный остаток молекул жиросахаров имеет строение линейной цепочки. Так как угол между тремя соседними атомами углерода постоянный (109°28'), то це- почка должна приобретать зигзагообразную форму и обладать определенной гибкостью. Наиболее гибкими ли- нейными макромолекулами являются углеводородные цепочки (С. С. Воюцкий). Введение в макромолекулу по- лярных заместителей приводит к уменьшению гибкое!и цепи. Можно предположить, ‘что молекулы моноэфиров сахарозы, в состав которой входят остатки высшей жир- ной кислоты и сахарозы, не должны обладать большой гибкостью. Мы полагаем, что в водных растворах жиро- сахаров в области низких концентраций находятся ми- целлы сферической формы как наиболее энергетически 69
выгодные. Это предположение соответствует тому факту, что разбавленные растворы жиросахаров используются для солюбилизации липофильных соединений (Н. Mima, М. Kato). По мере увеличения концентрации эфира сахарозы в растворе система приобретает гелеобразное состояние, и, следовательно, должна измениться форма мицелл, их размер. Наиболее вероятной формой мицелл следует считать пластинчатую, которая позволяет легко предста- вить укрупнение при повышении концентрации жироса- харов, параллельное расположение углеводородных це- пей и образование структурированных гелей. В такой структуре соседние мицеллы обращены одна к другой своими гидратированными поверхностями; между ними располагается прослойка из молекул воды, которая как бы связывает отдельные мицеллы жиросахара. Величины ККМ синтезированных моноэфиров сахаро- зы и высших жирных кислот, определенные нами мето- дом поверхностного натяжения, и ККМ мыл с теми же углеводородными радикалами приводятся в табл. 22. В ней имеются также данные о ККМ жиросахаров. полу- ченные другими исследователями (Baba Tornio, Busita Takesi, L. Osipow, F. Snell, J. Hickson, W. Wachs, S. Hayano). Из полученных результатов следует, что при постоян- ной длине гидрофильной части молекулы ККМ жироса- харов уменьшается с ростом длины углеводородной це- пи. Эта закономерность, наблюдаемая и для других ПАВ, связана с увеличением взаимодействия углеводородных цепей, способствующих агрегации. Данное положение отражено в работе W. Wachs и S. Науапо, в которой установлена следующая зависи- мость ККМ от числа атомов углерода в углеродной цепи: logKKM =+ const, где со — изменение когезионной энергии при переходе од- ной метиленовой группы из водного раствора в мицеллу; т — число атомов углерода в цепи. При уменьшении гид- рофобной цепи на одну СН2-группу ККМ приблизительно удваивается. С этой закономерностью, найденной ранее для неионных ПАВ, согласуются такие данные, получен- ные для жиросахаров методом солюбилизации. 70
Отсутствие электрического заряда у молекул жироса- харов способствует мицеллообразованию, поэтому ККМ жиросахаров значительно ниже, чем для ионных соеди- нений, например мыл, с соответствующей жирной кис- лотой. ТАБЛИЦА 22. КРИТИЧЕСКАЯ КОНЦЕНТРАЦИЯ МИ ЦЕЛЛООБРАЗОВА. НИЯ (ККМ) МОНОЭФИРОВ САХАРОЗЫ И ВЫСШИХ ЖИРНЫХ КИСЛОТ, НАТРИЕВЫХ СОЛЕЙ СООТВЕТСТВУЮЩИХ КАРБОНОВЫХ КИСЛОТ С,» — С|» ПРИ 20°С ПАВ ККМ, Моль/л Число атомов углерода в липофильной части молекулы ПАВ 10 12 14 >6 18 Моноэфиры са- харозы и высших жир- ных кислот: найденные методом поверхно- стного на- тяжения — 1,85 10-* 2,58-Ю-5 1,10-10."5 4,59-10 5 найденные методом солюбили- зации — 23,8-10-5 15,5 10-5 9,5-10-5 6,6-10~5 по данным автора 2-Ю-3 9,5-10—4 — 8,6-10-5 8,2-10-5 Натриевые со- ли одноос- новных на- сыщенных жирных кис- лот 1-10-* 5,4-10-2 8,4-10-3 3,2-10-3 1,3-1Э"3 Предполагается, что до критической концентрации мицеллообразования адсорбционная пленка на границе раздела раствор — газ мономолекулярна, а выше ККМ переходит в полимолекулярную. Согласно представлени- ям П. А. Ребиндера, в формировании полимолекулярной пленки могут принимать участие и мицеллы ПАВ. Дан- ные положения подтверждаются работой М. П. Бесиято- ва и Ж- Я. Лещенко, которые пришли к выводу о сущест- вовании равновесного состояния между молекулами и 71
ионами алкилсульфатов, находящихся на поверхности раздела раствор — воздух и в объеме раствора. Характе- ристикой такого равновесного состояния между молеку- лами и ионами алкилсульфатов на границе раздела рас- твор — воздух и в объеме раствора служит коэффициент распределения, зависящий от природы ПАВ, его концентрации, а также от других факторов. На основании результатов данного метода М. П. Бес- пятов и Ф. Ф. Гладкий указывают на наличие изменений, возникающих в структуре мицелл, находящихся как в объеме раствора, так и в адсорбционном поверхностном слое. Ту концентрацию ПАВ, при которой происходит из- менение поверхностноактивных свойств, авторы предла- гают называть критической концентрацией образования (превращения) поверхностного слоя (пленки) — ККП в отличие от критической концентрации мицеллообразова- ния — ККМ, характеризующей начало образования ми- целл или переход их из одной формы в другую в объеме раствора. Таким образом, можно предположить, что в раство- рах жиросахаров существует равновесие: молекула жиросахара мицеллы жиросахара в объеме н растворе раствора II Т f молекула жиросахара —> мицеллы на поверхностном в поверхностном слое слое Гидрофильно-липофильный баланс (ГЛБ). Работами W. Wachs и S. Науапо установлено, что величина ГЛБ сложных эфиров сахарозы и насыщенных жирных кислот, прямо пропорциональная логарифму критической концен- трации мицеллообразования (ККМ), выражается форму- лой: ккм =£^-к^ К" где К'" и К" — константы. Указанные авторы, сопоставляя формулу Гриффина для расчета ГЛБ = 201 1 — |, или ГЛБ - 20 | М-~^ ], \ М ) \М + C£knJ (где М — общий молекулярный вес ПАВ; Мо — молеку- лярный вес гидрофобной части молекулы; С — атомный вес углерода; Дп— увеличение длины углеводородной це- 72
пи) и эмпирическое уравнение ККМ = К • 2_д'1, пока- зывающее зависимости ККМ от изменения длины углево- дородной цепи при постоянной гидрофильной части моле- кулы, выводят новое выражение, устанавливающее связь между ККМ и ГЛБ: ККМ = К |-А-----М. где К и А — константы. Таким образом, соотношение между числами ГЛБ и ККМ позволяет определить величины ГЛБ гомологичных, моноэфиров сахарозы, чего нельзя достичь при пользо- вании другими расчетными формулами. Кроме того, зна- ТАБЛИЦА 23. ЧИСЛА ГЛБ МОНО- И ДИЭФИРОВ САХАРОЗЫ И ВЫСШИХ ЖИРНЫХ кислот Эфир сахарозы Число ГЛБ по Гриффину по Девису установлено экспери- ментально Монолауринат 13,0 15,3 15,0 Мономиристат 12,4 14,4 12,8 Монопальмитат 11,8 13,5 И.7 Моностеарат 11.2 12,5 11.8 Моноолеат — •.— — Дипальмитат 8,34 6,35 — Дистеарат — — 7,5 Диолеат — — 7,0 Сахарогляцериды — — Около 8 чение величины ГЛБ для жиросахаров с достаточной степенью точности может быть найдено по Девису на ос- новании коэффициента распределения между двумя фазами: ГЛБ = 7 + 0,36 1п £5-, Сщ где Сь и См — растворимость эмульгатора в воде и масле. Числа ГЛБ эфиров сахарозы и высших жирных кислот, имеющиеся в работах ряда авторов (Н. Hopkins, L. Small, W. Wachs, S. Hayano, M. Mandak, Z. Gruntova, H. Ducko- va), приводятся в табл. 23. 73
Эфиры трисахаридов (раффинозы) В последнее время ряд исследователей заинтересовались получением сложных эфиров раффинозы и высших жир- ных кислот, однако такие сообщения немногочисленны. Этот интерес можно отчасти объяснить тем, что раффи- ноза, в отличие от сахарозы, имеет большую гидрофиль- ную цепочку, а поэтому сложные эфиры ее и высших жирных кислот должны лучше растворяться в воде, осо- бенно эфиры кислот, имеющих более 16 атомов углерода, например стеарат раффинозы: о с17н„сосн, сн, If Jo । * 2 Н ОН н он но н О способе получения моноэфиров раффинозы, выде- ленной из семян хлопчатника, и жирных кислот Си—С]81 сообщают в своей работе В. С. Варламов, Г. И. Оятева, Н. И. Ишутина. Метод получения аналогичен разрабо- танному L. Osipow с соавт. Указанными авторами пред- ложен способ выделения эфиров раффинозы, а также исследованы пенообразующая способность, поверхност- ное натяжение, краевой угол смачивания и моющее действие по сравнению с алкилсульфатами на основе спиртов, полученных восстановлением кислот кокосового масла. Было установлено, что поверхностное натяже- ние 0.125% водных растворов моноэфиров раффинозы находится в границах 41,14—40,66 эрг/см2 при 20°С, а их моющая способность равна или уступает алкил- сульфатам. Из зарубежной литературы известно, что способ полу- чения эфиров раффинозы и жирных кислот (лауриновой, миристиновой, пальмитиновой, стеариновой и олеино- вой) запатентован в Японии (S. Enie, J. Kazouki) и Да- нии. В частности, в датском патенте сообщается об ис- пользовании эфиров раффинозы и жирных кислот Се — С20 для солюбилизации медицинского препарата оризо- нола (дат. патент № 112608). 74
Эфиры полисахаридов (амилозы) А. Т. Gras и R. О. Feuge опубликовали работу, в которой описаны способы получения, анализ и физико-химические свойства эфиров амилозы и алифатических кислот С2— Cis, а также эфиров амилозы с кислотами, выделенных из натурального и гидрогенизированного хлопкового мас- ла. Сущность методики получения состоит во взаимо- действии амилозы (0,1 моля), диспергированной в диок- сане (200 мл) и пиридине (0,5 моля) с последующей конденсацией с хлорангидридом кислоты (0,45 моля), растворенным в 200 мл толуола. Реакция протекает в среде инертного газа в течение 6 ч при температу- ре 100°С. Этим способом были получены эфиры амилозы и следующих карбоновых кислот (в скобках указывает- ся температура плавления в °C): уксусной (295°), мас- ляной (175°), капроновой (142°), каприловой (118°), каприновой (95,8°), лауриновой (70,0°), миристино- вой (49,8°), пальмитиновой (51,5°), стеариновой (56,2°), олеиновой (17,8°), кислот хлопкового масла (жид- кость) и гидрогенизированных кислот хлопкового мас- ла (46,0°). В работе приводятся и другие физико-химические ха- рактеристики полученных эфиров. Получение водораство- римых неионных поверхностноактивных моно- и полиса- харидов (глюкоза, сахароза или декстран) описано в патенте США (М. J. Rosen, A. Kaychving). ГЛАВА 5 САХАРОГЛИЦЕРИДЫ И ДРУГИЕ ПРОИЗВОДНЫЕ САХАРОВ Сахароглицериды Одновременно с разработкой промышленного произ- водства эфиров сахарозы и высших жирных кислот по методу L. Osipow итальянская фирма «Ledoga» присту- пила к выпуску сахароглицеридов — продуктов реакции переэтерификации сахарозы с натуральными триглице- ридами. Схематически реакция изображается: 75
о II СН2 — О — С — R О II СН — О — С — R + сахароза I ? СН2 — О — С — R СН2-ОН I О сн2 —ОН сн2 —он CH-O-C-R | | сн —он сн —он О I О I о II I II I И СН2 —ОС —R СН2 —О —С —R СН2 —О —С —R i моль моноэфнра сахарозы 2 моля моноэфнра сахарозы I моль диэфира сахарозы ТАБЛ ИЦА 24. НЕКОТОРЫЕ ФИЗИКО-ХИМИЧЕСКИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ САХАРОГЛ ИЦЕРИДОВ Сахаро- глицерид Внешний вид про- дукта Темпера тура пла- вления Плот- ность, г/см* Поверхность натяжения 0,1% раство- ра, дии/см Межфазное натяжение, дин/см Пальмового Полутвер- масла дый воск 80° Хлопкового масла То же 40—45° Говяжьего сала Твердый 42—50° Полутвер- LM 34 дый воск 55—58° Соевого масла То же 60—62° Гидрированного сала Твердый 54—60° 1,2379 1,0558 1,0795 1,0226 1,0416 1,0846 32,80 33,67 36,28 30,20 3,47 2,60 2,60 2,70 Таким образом, в процессе переэтерификации натура- льных триглицеридов сахарозой образуется смесь моно- и диглицеридов и моно- и диэфиров сахарозы. Полученные сахароглицериды представляют собой твердые или воскообразные продукты с температурой плавления не выше 80°С. Некоторые физико-химические 76
данные приводятся в табл. 24 («Ledoga», белы, па- тент № 624765, 1/Ш 1963 г., L. Nobile, Р. Rovesti). Исследование растворимости смешанных сахароглице- ридов в различных растворителях показывает (Р. Ro- vesti), что в воде они практически нерастворимы, но растворяются в петролейном и диэтиловом эфирах, а так- же в минеральном и хлопковом маслах, ацетоне, диок- сане, метаноле, этилацетате, анилине и др. В отечественной литературе способ получения саха- роглицеридов был осуществлен в 1967 г. И. М. Жарко- вой, А. Р. Меннингом. Методы анализа сахароглицеридов аналогичны ана- лизу эфиров сахарозы, и их описание содержится в ра- боте М. Roussos. Другие ПАВ на основе сахаров О большом интересе к поверхностноактивным вещест- вам на основе сахарозы свидетельствует тот факт, что ряд стран — Италия, Франция, Англия, Япония, Аргенти- на, Бразилия, Мексика, США — имеют лицензии на их производство (W. Gerhardt, W. Libscher). Изучению син- теза и свойств жиросахаров, особенно эмульгирующего и моющего их действия, уделяется внимание в ЧССР (J. Novak, J. Haumer, М. Ranny, J. Prachar, J. Zajic, M. Bares, B. Auerswald) .Польской Народной Республике (J. Broniara, M. Rogala, J. Szymanowski), в СССР (A. P. Меннинг, И. M. Жаркова, Л. С. Фарб- ман, В. П. Леонтьева, К. И. Орлова, 3. Н. Маркина, Н. А. Петров, В. С. Варламов, Г. И. Оятева, Н. И. Имутина). Усилия ряда исследователей направлены на получе- ние продуктов сочетания эфиров сахарозы и высших жир- ных кислот с окисью этилена, пропилена, бутилена (S. В. Crecelius). Так, в патенте США (S. Komori, М. Okahara) описывается способ получения полиоксиэти- леновых производных сахарозы с жирными кислотами, имеющими длинную цепь, например, пальмитата полиок- сиэтиленсахарозы. В японском патенте (S. Komori, М. Okahara) приводится пример сочетания полиоксиал- килена (1—200 групп оксиалкилена) с моно- или диэфи- ром жирной кислоты С8—С22, иногда взаимодействие жиросахара с окисью этилена осуществляют в присутст- 77
вии глицерина (L. Nobile, фр. патент № 1379639). Патен- туется также способ получения эфиров сахарозы с низ- шими жирными кислотами (R. Н. Goins, Н. Е. Davis), эфиров жирных кислот и окта-(2-оксипропил)-сахарозы (A. Anderson, J. Melstadt). Получение ПАВ путем взаимодействия хлорметилово- го эфира алифатических спиртов С9—С21 с сахарозой разработали О. П. Коренькова, В. А. Луценко, Г. Д. Бе- режной. Полученные продукты хорошо растворимы в воде и обладают высокими поверхностноактивными свойст- вами.
Часть III. ПРИМЕНЕНИЕ ЖИРОСАХАРОВ ГЛАВА 6 ПРИМЕНЕНИЕ ЖИРОСАХАРОВ В ТЕХНОЛОГИИ ЛЕКАРСТВ Общие замечания Сложные эфиры сахарозы и высших жирных кислот' принадлежат к тем немногим неионным ПАВ, которые- обладают рядом ценных свойств. Они не имеют вкуса и запаха, не ядовиты, не оказывают раздражающего дей- ствия на кожный покров и слизистые человека, проявля- ют поверхностную активность в широком интервале pH. Кроме того, в зависимости от состава жиросахара при обычных условиях они могут иметь как твердую консис- тенцию, так и воскообразную и жидкую. Перечисленные- особенности в сочетании с поверхностноактивными свой- ствами жиросахаров обусловливают их применение в. фармации, косметике, пищевой промышленности и дру- гих областях народного хозяйства в качестве солюбили- заторов, эмульгаторов и стабилизирующих веществ. Эмульгирующие овойотва жиросахаров Эмульсия как лекарственная форма занимает значи- тельное место в общем арсенале лекарственных средств, поскольку позволяет вводить в лекарственную форму водо- и жирорастворимые вещества, создавая желатель- ный тип системы масло/вода или вода/масло, подчиняя их, таким образом, целям лечебного процесса. Ценное- свойство эмульсионной формы заключается еще и в томг что резорбция лекарств из масляной фазы с высокой дисперсностью происходит значительно быстрее и полнее, чем из чистого масляного раствора. Кроме традиционного' использования масляных эмульсий для внутреннего и наружного применения, в последнее время широко ис- пользуются жировые эмульсии и для парентерального питания. Таким образом, сфера применения эмульсий в. лечебной практике все время расширяется. Важным ком- понентом любой эмульсионной формы является эмульга- 79-
тор, способный снижать поверхностное натяжение на границе раздела фаз. К нему предъявляется ряд требо- ваний, особенно в эмульсиях, предназначенных для ле- чебной практики. Жиросахара, выгодно отличаясь в фи- зиологическом и токсикологическом отношении от других ПАВ, с успехом могут быть использованы в роли стаби- лизаторов дисперсных систем- Эмульгирующее действие жиросахаров изучалось ря- дом исследователей. L. Osipow, исследуя эмульгирую- щую способность монопальмитата сахарозы и глицерин- моностеарата в 10% эмульсиях силиконового и мине- рального масла, установил, что стойкость эмульсий с добавкой 1% раствора этих эмульгаторов незначительна. В случае применения смеси этих эмульгаторов стойкость эмульсии значительно повышается, и по истечении 2 ч не замечается какого-либо расслоения фаз. Однако через 3 сут наблюдается слабое всплытие эмульгированной фа- зы. Для получения устойчивой в течение 3 сут 10% эмульсии минерального масла в воде оптимальным соот- ношением пальмитата сахарозы к глицеринмоностеарату является 1:3. Н. Hopkins использовал 0,4% мономиристат сахарозы (ММС) в качестве эмульгатора для получения стабиль- ной 50% эмульсии петролатума следующего состава: Мономиристат сахарозы 1,5 г Вода 80,0 мл Метилсалицилат 0,2 » Жидкий петролатум (тяжелый) 100,0 » Сахароза 20,0 г Вода 200,0 мл Жидкий петролатум 200 э Сначала приготовляют первичную эмульсию пу- тем механического диспергирования метилсалицилата в водном растворе ММС (2,5 г в 80 мл), а затем добавляют 100 мл жидкого петролатума при интенсивном переме- шивании и растворяют сахарозу в смеси. Остальное ко- личество воды и петролатума вводят порознь. Готовую эмульсию пропускают через ручной гомогенизатор. Ме- нее устойчивые эмульсии образуются с такими расти- тельными маслами, как сезамовое, хлопковое и др. Заслуживает внимания методика приготовления жи- ровой эмульсии для парентерального питания с помощью моно- и димиристата сахарозы (Sucrodet D-600) сле- дующего состава: во
Мономиристат сахарозы 0,85 г Декстроза 9,2 » Вода 170,0 » Дипальмитат сахарозы 0.15 » Хлопковое масло 30,0 » Мономиристат и декстрозу растворяют в воде при нагревании и перемешивании. Дипальмитат сахарозы подобным образом растворяют в хлопковом масле. Оба раствора нагревают до 90°С и к водной фазе добавляют масляную фазу, смесь интенсивно перемешивают не- сколько минут. При небольшом охлаждении pH эмульсии доводятся до 7,0 раствором едкого натра, а затем гомо- генизируют и стерилизуют ее. На основании этих дан- ных Н. Hopkins делает вывод, что смеси моно- и диэфи- ров сахарозы более эффективно эмульгируют раститель- ные масла, чем каждый из них в отдельности. Лучшим эмульгатором для приготовления 10% эмуль- сии оливкового масла в воде оказался монолауринат са- харозы (0,1%), менее стойкая эмульсия образуется с мо- но- и дипальмнтатом. О возможности применения жиросахаров при изготовлении жировых эмульсий для парентерального введения, а также для энергетически богатой пищи специального назначения указывает L. Nobile. К. МШага<и К. Takaoka установили, что эмуль- сионная способность монорицинолеата, моно- и ди-12- кетоолеата сахарозы (для эмульсий типа вода/масло) меньшая, чем моностеарата и моноолеата. В случае эмульсии типа масло/вода касторовое и минеральное масла эмульгируются плохо. Соответственно диэфиры рицинолевой и 12кетоолеиновой кислот для образования системы вода/масло минеральных масел вполне при- годны; однако для растительных масел устойчивыми в этом случае являются системы типа масло/вода. Сравнительное изучение эмульгирующей активности некоторых эфиров сахарозы и высших жирных кислот проводилось С. Rhodes. Для этой цели встряхивали 5% водную дисперсию жиросахара с равным объемом различ- ных растворителей (бензином, толуолом, петролейным эфиром, керосином, четыреххлористым углеродом). По истечении 5 дней наилучшие результаты получены с лауринатом, пальмитатом и стеаратом сахарозы. С. Rho- des также проводил испытания жиросахаров в качестве эмульгаторов для эмульсии арахисового масла в воде. Испытания заключались в эмульгировании 1 объема ара- 4 Заказ № ЗВ 81
хисового масла в 2 объемах 1% суспензии жиросахара в воде путем быстрого перемешивания и пропускания че- рез гомогенизатор. Другая серия опытов состояла в сме- шении 5 объемов 0,07% суспензии жиросахара с 1 объе- мом арахисового масла. Результаты опытов показали, что наилучшими эмульгаторами для арахисового масла являются монолауринат или моностеарат сахарозы, их эмульгирующая активность была такой же, как полиок- сиэтиленсорбитанмоностеарата (твин-60) п полиокси- этиленстеарата. Было также установлено, что можно по- лучить стойкие эмульсии типа вода/масло, применяя жиросахара в сочетании с другими эмульгаторами, напри- мер с ангидросорбитанмоноолеатом (твин-80). Мы изучали эмульгирующие свойства эфиров сахаро- зы и алифатических кислот с длиной углеводородного радикала Сю—Сю с маслами растительного, животного и минерального происхождения — персиковым и касторо- вым маслами, рыбьим жиром и вазелиновым маслом по схеме аптечного приготовления эмульсий. Приготавливали 10% масляные эмульсии, содержа- щие в своем составе вдвое меньше эмульгатора по отно- шению к масляной фазе. При этом было выяснено, что природа масла существенно влияет на стабильность эмульсии; по-видимому, это связано с прочностью связи адсорбционных слоев системы эмульгатор — масло. В случае использования в роли эмульгатора моноолеата сахарозы устойчивость эмульсий располагается следую- щим образом: рыбий жир > персиковое масло>касгоро- вое масло>вазелиновое масло. Эта закономерность со- храняется и при использовании водорастворимых моно- каприната и монолаурата сахарозы. Сравнительная оценка стабильности масляных эмульсий, приготовлен- ных с помощью моноолеата сахарозы, твинов, стерок- са-40, эмульгатора № 1 и др., показала, что моноолеат сахарозы оказывает такой же стабилизирующий эффект, как и указанные выше эмульгаторы. Отличительным стабилизирующим свойством облада- ют монопальмитат и моностеарат сахарозы. Будучи ма- лорастворимыми в воде, они оказывают стабилизирующие действия подобно порошковым эмульгаторам, сохраняя, однако, свойство при повышенной температуре образо- вывать гелеобразную систему. Стеараты сахарозы, со- гласно данным отечественной литературы, использова- лись как эмульгаторы в приготовлении эмульсии 82
кукурузного масла с целью жирового парентерального питания (В. А. Корзан). Таким образом, жиросахара яв- ляются тем новым классом ПАВ, которые могут быть ис- пользованы в роли эмульгаторов в технологии лекарств. Жиросахара в приготовлении эмульсионных мазевых основ Мази представляют собой многокомпонентные системы, в которых глазными составными частями являются: ле- карственное вещество (носитель фармакологического действия, определяющий назначение мази), вспомога- тельное вещество (обеспечивающее содержание нужного количества лекарства, необходимую консистенцию и от- дачу включенных медикаментов), а также пенетранты, способствующие проникновению лекарственного вещест- ва. Мазевую основу нельзя рассматривать в качестве ин- дифферентного компонента еще и потому, что она обеспечивает сохранность активности лекарств в течение длительного времени при значительных колебаниях тем- пературы. Важное значение имеют скорость и полнота ре- зорбции лекарственных веществ из мазевых основ. Замечено, что действие лекарственного вещества, находя- щегося в мази, в значительной мере определяется приро- дой использованной основы. Так, А. С. Прозоровский и Ю. А. Благовидова указывают, что «...фармакологическое действие мазей является сложным процессом, завися- щим от многих причин. В настоящее время можно считать доказанным, что один и тот же лекарственный препарат, применяемый в виде мази, может оказать совершенно раз- личное действие в зависимости не только от того, как он введен в мазь, но и от того, с какой мазевой основой он комбинирован. Например, пенициллиновая мазь, приго- товленная на вазелине, является весьма малоактивной. Та же мазь, но приготовленная на гидрофилизированной вазелпн-ланолиновой основе, обладает выраженным анти- биотическим действием, характерным для пенициллина». Компоненты основ должны подбираться с учетом то- го, назначается ли лекарственное вещество для глубоко- го всасывания или для поверхностного действия. Практи- ческое значение имеет легкость удаления мази с поверх- ности кожи и белья. Следовательно, выбор основы с оп- тимальными свойствами является очень важным в при- готовлении лекарственной формы. 4* 83
Жиросахара как вспомогательные вещества отвеча- чают ряду требований. Изменяя количество остатков жирных кислот с различной длиной углеводородной це- почки и степенью ненасыщенности, входящих в состав жиросахаров, можно получать водо- и жирорастворимые ПАВ, пригодные для приготовления эмульсионных мазе- вых основ различных типов. Ранее нами было показано, ТАБЛИЦА 25. СОСТАВ ЭМУЛЬСИОННЫХ ОСНОВ, ПРИГОТОВЛЕННЫХ С ПОМОЩЬЮ МОНО- И ДИСТЕАРАТОВ САХАРОЗЫ Компоненты эмульсионной основы Состав эмульсионной основы (вес. %) 1 2 3 4 5 6 7 8 9 Моностеарат сахарозы 2 2 1 1 — Дистеарат сахарозы 2 2 — — 1 1 1. 1 1 Эмульгатор № 1 2 2 — — — — 2 Вазелиновое масло 48 47 30 30 48 47 48 47 30 Метидцел- люлоза, 2% раствор 48 46 45 48 46 48 46 50 Церезин 2 5 1 1 2 5 2 5 1 Вода — — 65 20 — — — — 15 что эфиры сахарозы и высших жирных кислот могут быть использованы в роли ПАВ для приготовления эмульсион- ных мазевых основ (табл. 25). Как показал эксперимент, резорбция салициловой кислоты и сульфацила натрия из таких основ происходит более активно, чем из вазелина и ланолина, причем ре- зорбция из эмульсионных основ типа масло/вода идет гораздо лучше, чем из основ типа вода/ма'сло. Z. Gruntova, М. Mandak, К. Duckova исследовали воз- можность использования монопальмитата сахарозы в приготовлении эмульсионных мазевых основ следующего состава: I. Монопальмитат сахарозы 6 г Глицерин 14 » II . Цетиловый спирт 12 » Белый вазелин (или отвердевшее подсолнечное масло) ' 62 » Белый воск 6 » Метилпарабеи , 0,3 »
Состав I подогревают на водяной бане до температу- ры 70°С, прибавляют к теплой смеси II, перемешивают до охлаждения. К полученному концентрату можно при- бавлять 100—150% воды, предварительно нагретой до 70—75°С. На базе эмульсионной мазевой основы соста- ва: монопальмитат сахарозы — 3 г, вода — 67 мл, цети- ловый спирт — 6 г, белый вазелин — 24 г,— были приго- товлены мази ряда лекарственных веществ: борной кис- лоты (3%), нитрата серебра (2%), серы осажденной (10%), основного галлата висмута (5%), окиси цин- ка (5%), ихтиола (10%), фенола (2%), салициловой кис- лоты (10%), резорцина (5%), диацетиламиноазотолуола (2%), камфоры (10%), бензокаина (2%), сульфатиазола (5%), перувианского бальзама (10%), триамционоло- на (1%). Изучение на примере неомицина скорости освобож- дения лекарственных веществ из эмульсионных мазевых основ типа масло/вода, приготовленных с помощью моно- пальмитата сахарозы, по сравнению с основами, включа- ющими в качестве эмульгатора производное полиэтилен- гликоля и эмульсионную основу В. Р. (по Британской Фармакопее 1963 г. содержит лаурилсульфат натрия), показало аналогичные результаты. Солюбилизирующее действие жиросахаров Перевод в водную фазу жирорастворимых (некоторые витамины, стероиды и др.) или повышение растворимости малорастворимых лекарственных соединений представля- ет одну из важных проблем фармацевтической техноло- гии. Сравнительно недавно удалось получить прозрач- ные растворы, содержащие жиро- и водорастворимые ви- тамины одновременно. Предложены специальные приемы, позволяющие переводить в водный раствор стероидные соединения, эфирные масла, камфору и другие вещества. Несмотря на то, что продолжаются поиски новых спе- цифических органических растворителей, получение вод- ных растворов лекарственных веществ является предпоч- тительным. Смеси воды с органическими растворите- лями (спиртами) представляют значительный интерес для технологии лекарств. Водноэтанольные, водноглице- риновые и другие смеси определенного состава часто растворяют лекарственные вещества во много раз лучше, чем каждый компонент в отдельности (А. И. Шкадова). 8о
Повысить растворимость_веществ можно, используя гид- ротропные вещества — посредники растворимости. Уве- личение растворимости может также наблюдаться вслед- ствие образования соединений включения (В. П. Гуся- ков). Широкое распространение для указанных целей полу- чило применение ПАВ. Наблюдающееся при этом повы- шение растворимости было названо солюбилизацией. В отечественной литературе оно известно как коллоидная (А. И. Юрженко) или сопряженная (С. С. Воюцкий) растворимость. Ее удобно назвать мицеллярной солюби- лизацией, так как термин солюбилизации относится и к случаям повышения растворимости, не связанным с ис- пользованием ПАВ. Известно, что, мицеллярная солюби- лизация определяется как самопроизвольный переход молекул нерастворимого в воде вещества в водный рас- твор мыла или синтетического моющего вещества с обра- зованием устойчивой коллоидной системы. Акад. П. А. Ре- биндер указывает, что «...солюбилизация — сильно по- вышенная растворимость неполярных или малополярных веществ в мицеллярных растворах мылообразных по- верхностноактивных веществ». Классическим примером солюбилизации является растворение углеводородов водными растворами мыл. Механизм этого процесса за- ключается в том, что молекулы углеводородов или дру- гих липорастворимых веществ внедряются внутрь ми- целл, в слои между гидрофобными концами молекулы; при этом происходит небольшое увеличение объема ми- целл, соответствующее количеству включенного в них со- любилизатора. Солюбилизированный углеводород в водном раство- ре ПАВ представляет собой, в отличие от эмульсии, тер- модинамически устойчивую систему. Д. Л. Талмуд и соавт. показали, что солюбилизация характерна не только для мицеллярноколлоидных рас- творов мылоподобных веществ, но и для растворов ве- ществ белковой природы. Одна такая макромолекула по- верхностноактивного полимера образует «глобулу», впол- не аналогичную мицелле мыла, способную растворять в себе углеводороды. Исследованиями П. А. Ребиндера ус- тановлено, что можно получить мицеллярную систему об- ратного типа, если добавить, например, в масло мыло, которое растворилось бы только или преимущественно в масляной фазе. В этом случае образующиеся мицеллы 86
«обратного типа» солюбилизируют воду своими гидро- фильными ядрами, что соответствует повышению суммар- ной растворимости воды в неполярной фазе. Явление пря- мой и обратной солюбилизации, а также переход от од- ного типа системы к другому с обращением фаз нагляд- но указывает на двухфазный характер мицеллярных растворов мыл. Так как коллоидная растворимость свя- зана с наличием мицелл, ее величина будет определяться концентрацией мицелл, их размером, а также будет за- висеть от температуры и присутствия различных доба- вок, которые изменяют коллоидно-химическую природу мицеллообразующего вещества. Естественно также пред- положить, что степень солюбилизации будет зависеть от природы растворяемого соединения — от его поляр- ности, величины и формы молекулы и др. Солюбилизирующее действие жиросахаров по отноше- нию к жирорастворимым витаминам, эфирным маслам и труднорастворимым лекарственным веществам изучалась S. Komori, М. Okahara, Н. Mima, М. Nisikava, R. Colson. Для улучшения процесса растворения жирораствори- мых витаминов и их производных Н. Mima и М. Nisikava использовали моноэфиры сахарозы и одноосновных жир- ных кислот, содержащие 8—20 атомов углерода. Напри- мер, к 0,05 г витамина А (2 100 000 ед/г) добавляют 2,5 г монолаурата сахарозы и 20 мл воды и полученный препарат разбавляют водой. При этом образуется нерас- слаивающийся устойчивый раствор (Н. Mima, М. Nisika- va). Измерены также прозрачность и устойчивость вод- ных растворов витамина А и витамина D с различными моноэфирами сахарозы. Так, линолеат сахарозы хо- рошо растворяет витамин А-пальмитат, лаурат са- харозы— витамин А-ацетат, капрат сахарозы — витами- на A-спирт и витамин D. Н. Mima подтверждает, что с целью улучшения процесса растворения витамина А (оп- тимальное значение ГЛБ для витамина А-пальмитата 14,5—15,5) лучше подходит линолеат сахарозы, для вита- мина А-ацетата (ГЛБ—15,8—16,2) — лаурат, капронат и миристат сахарозы, для витамина A-спирта и витами- на D (ГЛБ которых имеет значение 17,9) —эфиры саха- розы с каприновой, каприловой и лауриновой кислота- ми. Водные растворы этих витаминов не мутнеют при нагревании. Солюбилизирующее действие указанных выше вита- минов эфирами раффинозы и высших жирных кислот со- 87
общается в работе Н. Mima. Пальмитат, олеат и мирис- тат раффинозы, практически не имеющие запаха и вку- са, по своему солюбилизирующему действию не уступа- ют твинам. Растворы витаминов А и D пригодны для перорального введения. Солюбилизирующее действие моноэфиров сахарозы и высших жирных кислот по отношению к эфирным мас- ТАБЛИЦЛ 26 ВЕСОВЫЕ КАЧЕСТВА МОНОЛАУРАТА САХАРОЗЫ (МЛС), НЕОБХОДИМЫЕ ДЛЯ ОБРАЗОВАНИЯ ЭМУЛЬСИИ И РАСТВОРОВ ЭФИРНЫХ МАСЕЛ Эфирное масло Эмульсия эфирное масло/моно- лаурат сахарозы Раствор эфирное масло/мо- иолаурат сахарозы Мандариновое (натуральное) 1 : 1 1 : 3 Апельсиновое 1 :3 1 : 12 Лимонное 1 :3 1 : 15 Лимонное (натуральное) 1 : 1 1 : 4 Перечной мяты (натуральное) 1 : 1 1 : 13 Эвгенола 1 : 17± 1 .20 Белой сосны 1 : 1’/з 1 : 15 Сосновое 1 : 1 1 :4 Малиновое (синтетическое) 1 : У2 1:1 Земляничное 1 : 1 1 :9 Мед 1 : 72 1 : 1 Сабайон 1 : 7s 1 : 1 Вишневое. 1 : 1 1 :35 лам рассматривает в своей работе R. Colson. Им экспери- ментально установлено, что самой высокой растворяю- щей способностью обладает монолаурат сахарозы. Дру- гие моноэфиры сахарозы располагаются в нисходящем по- рядке следующим образом: мономиристат>моноолеат> монопальмитат>моностеарат>сахароглицериды. Для получения 1 % водного раствора эфирных масел предложена следующая пропись (в весовых частях). Пропиленгликоль .... I Этоксилированный полиарилэфир 2 Монолаурат сахарозы ... 2 Эфирное масло............... 2 Компоненты смешивают до образования прозрачного раствора и разводят 93 частями воды. Полученный рас- твор остается прозрачным в течение 20 дней для масел: 88
лавандового, жасминового, розового, гвоздичного, сире- невого, цитронеллового и апельсинового. Минимальные соотношения эфирное масло/монолау- рат сахарозы, обеспечивающие образование эмульсии и раствора, приводятся в табл. 26. Из табл. 26 видно, что для образования эмульсион- ных и водных систем эфирных масел требуется значи- тельное количество монолаурата. Однако это не имеет принципиального значения, так как жиросахара практи- чески не токсичны, способствуют быстрому проникнове- нию в кожу, благоприятно влияют на кожный покров и слизистые и обладают рядом технологических преиму- ществ по сравнению с другими ПАВ. Н. Hopkins пока- зал, что растворимость фенобарбитала в 5% растворе твина-80 составляет 0,6 г/100 мл раствора; в 5% рас- творе мономиристата сахарозы растворялось 0,3—0,4 г этого же препарата. Растворимость фенобарбитала в во- де составляет 0,1 г/100 мл. Однако окончательного выво- да о солюбилизирующей способности эфиров сахарозы и высших жирных кислот сделать нельзя, так как исследо- ваний, посвященных этому вопросу, в широком плане не проводилось. Другие лекарственные формы Суспензии. Инъекционные препараты, содержащие в сво- ем составе нерастворимые в воде формы пенициллина, стабилизированного 0,01—0,1% дилауратом сахарозы с добавлением 0,5—10,0% мочевины и 0,0001—0,01% эти- лендиаминтетрауксусной кислоты, описаны в американ- ском патенте (М. L. Berger). В этом же патенте приведе- на пропись суспензии сульфата дигидрострептомицина. О стабилизирующей роли монолаурата, монопальми- тата и дипальмитата сахарозы в суспензии серы, сульфатиазола и основного нитрата висмута сооб- щают К. Duckova, L. Gruntova, М. Mandak. Ими установлено, что агрегатную стабильность суспензий названных препаратов лучше всего обеспечивает мо- нолаурат сахарозы (1% раствор), ортокинетическую стабильность—1 и 2% раствор монопальмитата сахаро- зы. На основании оценки ресуспендирования и вкуса авто- ры приходят к заключению о целесообразности стабили- зации суспензии для внутреннего применения 1 и 2% раствором монопальмитата сахарозы. Нами был предло- 89
жен момоолеат сахарозы в роли стабилизатора суспензии серы, которая вводилась животным с целью выяснения влияния некоторых пищевых веществ на организм при воздействии элементарной серы (Р. С. Кузив). Применение жиросахаров в производстве таблеток. Для покрытия таблеток, в состав которых входит моно- стеарат сахарозы совместно с олеоилполигликолевым эфиром, сообщается в германском патенте (Н. Kramer, Н. Hofer). W. Scholtan предлагает покрывать перорально вводимые лекарственные препараты пролонгированного действия тонкой пленкой, состоящей из эфиров ди-, трисахаридов, а также пентастеаратом сахарозы. Вместо ранее применяемых обволакивающих материалов — шел- лака, зеина, желатина, поливинилпирролидона, поливи- нилового спирта, эфиров целлюлозы и др. Н. Neki, Е. Avata, A. Yamaguti рекомендуют водоустойчивую смесь для покрытия таблеток, состоящую из моноолеата сахарозы и поливинилбутираля. Авторы предлагают и влагопрочные покрытия из эфиров сахарозы с жирными кислотами, имеющими 8—30 атомов углерода. Такое по- крытие таблеток отличается механической прочностью и повышает сопротивляемость к действию влаги. Другое преимущество средств для оболочек из полиэфиров сахарозы по сравнению с другими покрывающими сред- ствами (например, из производных целлюлозы) заклю- чается в том, что при расщеплении их ферментами же- лудочно-кишечного тракта образуются легко усвояемые организмом продукты. С целью замены сахарной оболочки, которая исполь- зуется как пленочное покрытие для некоторых таблети- рованных препаратов, Т. А. Грошевым разработана рецептура покрытия на основе дистеарата сахарозы, в состав которой входит: Оксипропил метилцеллюлоза Дистеарат сахарозы . . . . Спирт этиловый — хлороформ (1:1) 3,2 г 3,2 » 100 мл Распадаемость таблеток феррокаля, покрытых таким составом, соответствует нормам Государственной Фар- макопеи СССР X издания. Влияние сложных эфиров сахарозы и высших жир- ных кислот на устойчивость витамина А в таблетках (эфиры сахарозы выполняли роль наполнителей) изуча- ли Н. Takenaka и соавт. Было показано, что жиросахара 90
обладают малой гигроскопичностью и повышают устой- чивость витамина А-пальмитата в большей степени, чем широко применяемые в настоящее время наполнители — глюкоза и картофельный крахмал. В последнее время жпросахара (стеарат, пальмитат, линолеат и олеат сахарозы) патентуются (франц, патент № 7630 ш) как вещества для лечения заболеваний, связанных с нарушением жирового обмена в таких ле- карственных формах, как ароматизированные порошки, таблетки и облатки. Доза составляет 2—5 г в день, про- должительность применения— 15 дней. Вязкие и желеобразные фармацевтические препара- ты. С помощью жиросахаров можно получать вязкие водные фармацевтические препараты. В отличие от не- расщепляющихся и часто отлагающихся в организме натрий-карбоксиметил целлюлозы, поливинилпирролидо- на и других веществ, W. Schoitan использовал для при- готовления водных растворов лекарственных веществ мономиристат и монолауринат сахарозы, которые физи- ологически усваиваются, легко переносятся, не токсичны. Высокое осмотическое давление 10% растворов указан- ных жиросахаров позволяет приготовить изотонические буферные растворы; небольшая величина молекул моно- миристата и монолаурината сахарозы позволяет им диффундировать через капиллярную систему организма. Препараты такого рода рекомендованы к применению в бронхографии для внутримышечных инъекций и в си- ропах. Свойство эфиров сахарозы образовывать с водой гель послужило Н. Hopkins основанием предложить но- вую лекарственную форму^ля детей — медикаментозное желе в тюбиках. Для этой цели он использовал сочетание дипальмитата сахарозы и сиропа. Образовавшаяся при этом полутвердая гелеобразная масса может быть отду- шена специальными составами и рекомендована для при- менения в педиатрии. Для увеличения абсорбции витамина В12, антибиоти- ков и солей железа из пероральных лекарственных форм используются эфиры сахарозы и жирных кислот Сэ—Ci2- Н. Duell патентует следующие составы: I. Витамин В12 ... . 1000 мкг Дипальмитат сахарозы . 20 г Пирофосфат железа . . 2 » Стрептомицин сульфат . 10 » 91
Вода ......................... До 100 мл П. Витамин В|2 ... 10 мкг Моностеарат сахарозы 4 г Пирофосфат железа 0,5 » Тетрациклин хлоргидрат 0,125 г Лимонная отдушка . . 20 мг Стеарат магния . . 40 » Крахмал . . . 50 » Таким образом, использование жиросахаров и саха- роглицеридов в технологии лекарственных форм пред- ставляет значительный интерес как для предприятий химико-фармацевтической промышленности, так и для аптечной сети. ГЛАВА 7 ПРИМЕНЕНИЕ ЖИРОСАХАРОВ В КОСМЕТИКЕ И ПАРФЮМЕРИИ Общие замечания Постоянное изыскание новых вспомогательных ве- ществ, пригодных для производства косметических средств, вызывается высокими требованиями, предъяв- ляемыми к косметическим препаратам, и все увеличива- ющимся их разнообразием. Они должны быть индиффе- рентными, не обладать запахом и вкусом, не вызывать раздражающего действия на кожу и слизистую глаза, должны сочетаться с различными химическими соедине- ниями, входящими в состав косметических композиций. Жиросахара как моющие средства благоприятны для волос и кожи человека в биологическом отношении. Это связано с тем, что они не обезжиривают волос и не изме- няют их белковой основы, в отличие от щелочных суль- фатов моющих средств. Благодаря отсутствию запаха моноэфиры сахарозы дают возможность получить более тонкий аромат шампуня, чем при применении обычных моющих средств. Косметические кремы, приготовленные на основе продуктов переработки нефти (вазелин и др.), закрывают поры кожи и уменьшают ее респирацию, способствуют темной пигментации; в случае применения жиросахаров (моностеарата сахарозы 4%) этот недоста- ток устраняется (R. Colson). О возможности применения жиросахаров в технологии косметических средств указы- вается во многих работах. 92
L. Osipow и C.'Rhodes считают, что эфиры сахарозы и высших жирных кислот могут быть использованы для приготовления косметических эмульсий, мазей, кремов, мыл и других туалетных препаратов; зубных наст, шампуней, кремов для волос, очистительных кремов. Бы- ло обнаружено, что сложные эфиры сахарозы хорошо всасываются кожей, благоприятны для сохранения влаж- ности и жирности ее, оставляют кожу гладкой и мягкой, тогда как другие моющие средства раздражают кожу, вызывают ее покраснение, осушают. Жиросахара как вспомогательные вещеотва в приготовлении различных композиций — шампуней, кремов, паст, моющих и ароматических средств Введение жиросахаров в состав детских шампуней целесообразно потому, что водные их растворы не раз- дражают слизистых глаз, к чему дети особенно чув- ствительны. Наиболее часто применяемые эфиры сахаро- зы и жирных кислот и их количества в косметических средствах приводит Р. Rovesti: 1) кольдкремы — монолаурт, монопальмитат (1-2%); 2) дневные кремы — моностеарат, монопальмитат (2-4%); 3) питательные кремы — дипальмитат, моностеарат (3-4%); 4) очищающие кремы — монолауринат, монопальми- тат (2—4%); 5) зубные пасты — монопальмитат, моностеарат (1-2%); 6) лосьоны против загара, кремы для детей — моно- пальмитат, монолауринат, моноолеат (2—3%). Рецепты кремов, лосьонов, мазей и паст с использо- ванием эфиров сахарозы предлагает A. Ancona. Приго- товление таких косметических композиций состоит в смешивании двух составов при 75—80° С; из которых один (Б) является водным раствором жиросахара с ни- пагином, а другой (А) —смесью остальных компонентов. Ниже приводятся прописи некоторых косметических средств, в состав которых входят жиросахара (в весовых частях): I. Очищающий крем для рук: Минеральное масло . 10,0 Цетиловый спирт . 0,5 93
Стеараты сахарозы (смесь моно- и дпэфпров) Вода 3,5 . 86,0 II. Мазь для мытья: Состав А. Стеариновая кислота 10,0 Спен-60 ... 5,0 Состав Б. Мопоолеат сахарозы 10,0 Вода .... 69,8 Состав В. Окись циркония 5,0 Антисептик 0,2 III. Кольдкрем Стеариновая кислота . 10,0 Ланолин безводный .... 6,0 Минеральное масло .... . 21,0 Сорбитол . .... . 4,0 Дистеарат сахарозы .... 9,0 Вода . 50,0 Духи и консервирующие средства . q. с. Из группы жиросахаров наиболее интересным явля- ется монолауринат сахарозы, который обладает наилуч- шей моющей и растворяющей способностью. В связи с этим R. Colson предлагает различные косметические средства, в состав которых входит указанный эфир саха- розы. Например, шампунь для волос (в весовых частях): Монолауринат сахарозы .... . 10,0—15,0 Вода . . . 90,0—85,0 Духи и красители . . .... q. s. обладает умеренными пенообразующими свойствами (при желании увеличить пенообраэование добавляют са- понин или соли желчных кислот), а волосы после мытья оказываются тщательно очищенными и мягкими. Для по- лучения шампуня более вязкой консистенции добавляют моноолеат сахарозы, который обладает сгущающим дей- ствием (способствует образованию желе). Очистительные средства, применяемые в зубных пастах, должны оказывать самое минимальное воздейст- вие на слизистые рта. Раздражающее действие 1—3% водных растворов лаурилсульфата натрия значительно сильнее, чем монолаурата сахарозы. Поэтому предложе- ны прописи зубных паст, в состав которых входит 3% монолаурината сахарозы, например (в весовых частях): Кальция карбонат ... . 40,0—42,0 Натрия альгинат ... . 1,5 — 2,0 Глицерин...................... . 20,0 Вода . 31,0—31,5 Натрия сахаринат ... . 0,05 — 0,1 Монолауринат сахарозы . . 3,0 Отдушка ....................... . 0,8—1,2
Пластические и тиксотропные свойства жиросаха- ров и их питательный характер обуславливают возмож- ность применения их при формовке губных помад, румян и т. п. Кремы для бритья, изготовленные на монолауринате сахарозы, не образуют щелочных растворов в отличие от мыл и не обезжиривают кожу в отличие от алкилсуль- фатов. Содержание монолаурината сахарозы в таких пенообразующих кремах, по данным R. Colson, достига- ет 25%, например (в весовых частях): Монолауринат сахарозы 25,0 Диэтаноламид лауриновой кислоты . . 2,0 Днстеарат сахарозы 10,0 Стеарин . ... 6,0 Растительное масло . . . 2,0 Глицерин ... ... 3,0 л-Оксиметилбензоат 0,1 Вода 51,9 Отдушка и антиокислители . . q. s. Использование сахароглицеридов в различных компо- зициях описывается в работе G. Fasola, Р. Rovesti, С. Na- poleone, Н. Passedouet. Применение жиросахаров в парфюмерии обусловли- вается также необходимостью эмульгировать и перево- дить в водорастворимое состояние эфирные масла, син- тетические ароматические вещества и другие компоненты. Применяемые для этой цели классические эмульгато- ры— сульфорицинаты и триэтаноламинные масла в по- следнее время стали заменять производными полиоксиэти- лированного сорбитана и высших жирных кислот—сие- нами и твинами. Существенный недостаток последних заключается в том, что они ухудшают аромат духов, особенно если их доза к количеству духов довольно высока (5:1 и даже 8:1). Отсутствие запаха жиросахаров является важным преимуществом последних для использования в парфю- мерных композициях (V. Boublik). Опыты, проведенные с различными эфирными масла- ми, показали, что самой высокой растворяющей способ- ностью обладает монолауринат сахарозы (R. Colson). Остальные жиросахара можно расположить в такой по- следовательности по понижению растворимости: моно- миристат>моноолеат>монопальмитат>моностеарат. 95
Для получения прозрачного 1% водного раствора ма- сел лаванды, жасмина, розы, гвоздики, сирени, апельси- на и цитранеллевого масла предложена следующая про- пись (в весовых частях): Эфирное масло....................................1 Монолауринат сахарозы .......................... 2 Этоксилированный полиариловый эфир .... 2 Пропиленгликоль ................... 2 Вода ...........................................93 Полученный таким образом раствор остается прозрач- ным более 20 дней. Для растворения и эмульгирования эфирных ма- сел (G. Fasola, Р. Rovesti) предложены определенные соотношения между монолауринатом сахарозы и ко- личеством соответствующего эфирного масла (см. табл. 26). Помимо эмульгирующих и солюбилизирующих свойств, жиросахара, как указывают авторы, задержива- ют испарение душистых веществ из растворов и потому могут быть применены как стабилизаторы духов и одеко- лонов. Применение жиросахаров в качестве детергентов и моющих средств Сложные эфиры сахарозы и высших жирных кислот, как и «классические» детергенты и мыла, обладают моющи- ми средствами. В настоящее время более 80% мировой продукции детергентов приходится на долю натриевых солей тетрапропиленбензолсульфоновых кислот (Н. Si- mons). Однако детергенты, синтезированные на базе неф- тяных продуктов, в отличие от неионных ПАВ, облада- ют рядом отрицательных свойств, о которых упомина- лось выше. Неионные ПАВ (эфиры сахарозы и др.) не оказывают раздражающего действия на кожу, не имеют запаха и вкуса, не токсичны, и их моющая способность не понижается в жесткой воде (Н. Passedouet). Поэтому жиросахара предлагаются для мытья посуды (при этом пищевые отходы могут быть использованы для кормле- ния животных), фруктов и овощей перед употреблением в пищу. Жиросахара как очищающие средства оправдывают себя при мойке пищевых пакетов (Н. Neki с соавтора- ми, японск. патент № 11841). 96
ГЛАВА 8 ИСПОЛЬЗОВАНИЕ ЖИРОСАХАРОВ В ПИЩЕВОЙ И ДРУГИХ ОТРАСЛЯХ ПРОМЫШЛЕННОСТИ Другой важной сферой применения жиросахаров яв- ляется пищевая промышленность. А. Р. Меннинг указыва- ет, что «поверхностноактивные вещества имеют большое, а в ряде случаев первостепенное значение в производст- ве многих видов пищевых продуктов, где они, в зависи- мости от присущих им определенных поверхностноак- тивных свойств, используются в качестве эмульгаторов, пенообразователей, разжижителей, античерствителей и т. д... «и что ...число поверхностноактивных веществ, используемых в настоящее время в отечественной пище- вой промышленности, весьма ограничено». Эфиры сахарозы и высших жирных кислот являются по существу новыми соединениями, восполняющими не- достаток ассортимента ПАВ, пригодных для пищевых це- лей. Тот же автор в лабораторных условиях исследовал возможность применения в качестве эмульгаторов моно- и дистеарата сахарозы для эмульсий, воспроизводящих состав маргарина. Стеараты сахарозы лишены вкуса и запаха, образуют эмульсии обратного типа, стойкость ко- торых не уступает эмульсиям, изготовленным с такими пищевыми эмульгаторами, как Т-1 и Т-2. Присутствие жиросахаров в хлебе предотвращает его черствение более эффективно, чем применяющийся для этой цели глицериностеарат (J. Marnta). Кроме того, жиросахара могут служить и как самостоятельные пище- вые продукты (Н. Nahamuro, Н. Takihuti). Применять жиросахара в пищевой и кондитерской промышленности рекомендует С. Rhodes. Так, в частнос- ти, дистеарат сахарозы вместо лецитина можно исполь- зовать в производстве шоколада. Из других областей применения жиросахаров следу- ет указать текстильную промышленность. Моно- и ди- стеарат сахарозы в качестве очищающего средства слу- жат для более мягкой обработки шерсти и синтетичес- ких материалов (С. A. Rhodes). Покрытие ими волокон исключает электризацию и предохраняет волокна от ме- ханического повреждения. Жиросахара оказались полез- ными ПАВ для приготовления пастовидных и дисперги- 97
рованных красок, способствуя лучшему окрашиванию тканей. Предполагается применять жиросахара во многих других отраслях промышленности: в производстве кра- сок и синтетических смол, как добавки к смазочным мас- лам и жирам, выполняющие антикоррозийные функции. Жиросахара могут входить в состав масел, применяю- щихся в процессе резки металлов. Новая область применения жиросахаров открывается в производстве быстровысыхающих смазочных составов, так как про- дукт этерификации сахарозы метиловыми эфирами нена- сыщенных жирных кислот (тетраэфир) обладает основ- ным свойством быстросохнущих масел —при окислении образует твердую пленку, которая по сравнению с пленка- ми обычных быстросохнущих масел имеет определенные преимущества. В частности, тетраэфир сахарозы и кис- лот, выделенных из льняного масла, очень быстро пре- вращается в твердую и прочную пленку с меньшим рас- ходом кислорода, чем чистое льняное масло. Таким образом,использование жиросахаров как ново- го класса поверхностноактивных веществ, обладающих ценными свойствами, как физико-химическими, так и тех- нологическими, позволит успешно разрешить ряд проб- лем в различных отраслях промышленности.
ЛИТЕРАТУРА Беспятов М. П., Гладкий Ф. Ф. О связи между молекулярным балансом, поверхностной активностью и критической концен- трацией мицеллообразования растворов мыл.— «Масложиро- вая промышленность», 1965, № 4, стр. 17—20. Беспятов М. П., Лещенко Ж- Я- Критические концентрации ми- целлярных превращений в водных растворах алкил-сульфатов из спиртов неомыляемых-11.— «Маслобойно-жировая про- мышленность», 1962, № 9, стр. 20—24. Варламов В. С., Оятева Г. И., Ишутина И. И. Моющие эфиры раффинозы,— «Масложировая промышленность», 1965, № 10, с. 22—24. Варламов В. С., Оятева Г. И., Ишутина И. И. Эфиры жирных кис- лот и сахарозы.— «Тр. ВНИИЖ», 1967, вып. XXVI, с. 336—342. Воюцкий С. С. Курс коллоидной химии. М., 1964, с. 146—148. Глузман М. X., Башура Г. С., Цагареишвили Г. В. Поверхностно- активные вещества и их применение в фармации. Тбилиси, 1972, с. 8—24. Глузман М. X. и др. Визначення пдроф1льно— лшофшьного балансу ряду поверхневоактивных речовин—моноетилполюксиетильованих еф1р!в жирних кислот.— «Фармацевт, ж.,», 1971, № 6, с. 33—37. Голант Б. Я-, Данилевская В. В., Егорова А. М. Авт. свид № 64592. З/ХП 1942. Грицкова И. А., Панич Р. М., Воюцкий С. С. Физико-химические свойства окснэтилированных неионных поверхностноактивных веществ.— «Усп. химии», 1965, т. XXXIV, вып. 11, с. 1989—2019. Грошевой Т. А. Исследование некоторых полимерных пленкообра- зующпх соединений для покрытия таблеток в псевдоожижен- ном слое. Автореф. дне. канд. Львов, 1973. Гусяков В. П. Етилендиамшотетраацетатна кислота.— «Фарма- цевт. ж.», 1959. № 3, с. 3—5. Гусяков В. П., Сукманська 1. В. Вивчення впливу природи со- люб!л!затора на його розчпнювальну д!ю.— «Фармацевт, ж.», 1960, № 1, с. 20—23. Демченко П. О. Критичш концентрацп мщелоутворення в розчи- нах гомолопв мнючих речовин.— «Доповш АН УССР», 1961, № 7, с. 928—931. Жаркова И. М., Меннинг А. Р. О получении и некоторых свойст- вах сахароглицеридов. Сообщение I. Сахаролиз триглицеридов с йодным числом менее пяти.— «Тр. ВНИИЖ» 1971, вып. 28, с. 311—318. 99
Жаркова И. М., Меннинг А. Р. О получении и некоторых свойст- вах сахароглииеридов. Сообщение II. Сахаролиз триглицери- дов с йодиым числом до 40.— «Тр. ВНИИЖ», 1971, вып. 28, с. 319—324. Жогло Ф. А. Одержания i властивосп деяких жироцукр!в — до- пом!жних речовин для технологи лпав. — «Фармацевт, ж.», 1966, № 1, с. 18—23. Жогло Ф. А. Синтез жиросахаров с возможностью использования в фармацевтической практике. Симпозиум Всесоюзного науч- ного фармацевтического общества «Синтез и анализ лекарст- венных веществ», 18—20 мая 1966 г. (Тезисы докладов). Львов, 1966, с. 77—80. Жогло Ф. А. Синтез жиросахаров, изучение их свойств и примене- ние в технологии лекарств. Автореф. дне. канд. Львов, 1967. Жогло Ф. А., Башура Г. С., Лабунський Е. В. Використанпя еф1- pis сахарози i вищих жирпих кислот (жироцукр(в) в основах для мазей.— «Фармацевт, ж.», 1968, № 3, с. 76—81. Жогло Ф. А., Гусяков В. П. Жироцукри i ix застосування в фар- мацевтичшй практицй—«Фармацевт, ж.», 1963, № 3, с. 22—27. Иванова Л. А., Ивлева Е. А., Кондратьева Т. С., Короза Г. С. Из- учение влияния консерванта для мазевых основ — хлорида до- децилдиметилбензиламмония на реактивность кожи морских сви- нок.— «Вести, дерматол. и венерол.», 1971, № 3, с. 47—51. Коренькова О П., Луценко В. А., Бережной Г. Д. Авт. свид. № 251131, 3/11 1970. («Реф. ж. хим.», 1970, 21, Р390). Корзан В. А. Теоретические и экспериментальные основы парен- терального жирового питания. Автореф. дисс. докт. Каунас, 1969. Кузив Р. С. Влияние пиридоксина на ферменты (каталазу, перо- ксидазу), содержание сахара, сульфгидрильных групп крови и выделение сульфатов с мочой у белых крыс при длительном воздействии неорганической серы,— В кн.: Сборник. Актуальные проблемы эпидемиол. микробиол. гигиены. Львов, 1965, с. 66—67. Лазарев Н. В. Вредные вещества в промышленности, т. 1. Орга- нические вещества. Л., 1971, с. 346—358. Лившиц Ю. Т., Борисович Г. Ф., Дымшиц Л. Б. Экономика про- изводства поверхностноактивиых веществ.— «Ж. Всес. хим. о-ва им. Д. И. Менделеева», 1966, т. XI, вып. 4, с. 432—445. Лобанова К- П. К токсикологии диметилформамида.— «Гиг. и саи.» 1958, № 5, с. 31—37. Меннинг А. Р. Эфиры сахаров.— «Маслобойио-жировая промыш- ленность», 1959, № 9, с. 15—18. Меннинг А. Р. Авт. свид. № 689939/23, 21/XII 1960.— «Бюлл. изобр.», 1961, № 24. Меннинг А. Р. О поверхностноактивных веществах для пищевой промышленности.— «Тр. ВНИИЖ», 1961, вып. XXII, с. ПО—126. Меннинг А. Р. Жиросахара как эмульгаторы и антиразбрызгива- тели для маргариновых эмульсий.— «Тр. ВНИИЖ», 1963, вып. XXIV, с. 154—161. Меннинг А. Р., Жаркова И. М. Авт. свид. № 190880, 24/XII 1963.— «Реф. ж. хим.», 1968, 2, Р453. Меннинг А. Р., Фарбман Л. С., Леонтьева В. И., Игнатьева Т. И. Получение дистеарата сахарозы в опытно-производственных условиях.— «Тр. ВНИИЖ», 1967, вып. XXVI, с. 330—335. 100
Неволин Ф. В. Химия и технология синтетических моющих средств. М., 1971, с. 4; 290; 305. Орлова К. И., Маркина 3. Н., Петров Н. А. К вопросу о рас- творимости новых hchohoi синых пищевых эмульгаторов- жиро- сахаров.— «Тр. ВНИИЖ», 1963, вып. XXIII, с. 286—297. Орлова К. И., Маркина 3. И., Петров Н. А. О поверхностной активности жиросахаров и других пищевых эмульгаторов.— «Тр. ВНИИЖ», 1963, вып. XXIII, с. 298—308. Петров А. Д., Никитин Г. И. Пути синтеза поверхиостиоактивных веществ.— «Хим. наука и промышленность», 1959, т. IV, № 5, с. 573—586. Прозоровский А. С., Благовидова Ю. А. Мази. М„ 1962, с. 3—8. Ребиндер П. А. Поверхностиоактивные вещества и их применение.— «Хим. наука и промышленность», 1959, т. IV, № 5, с. 554—566. Соколова Е. М. Причины профессиональных дерматозов на тек- стильных предприятиях.— «Вести, дерматол. и венерол.», 1972, № 6, с. 40—43. Талмуд Д. Л. Интраглобуляриое поглощение органических веществ растворами белков.— «Ж. физ.-хим.», 1941, № 15, с. 532. Таубман А. Б. Физико-химические основы смачивающего и мою- щего действия поверхностноактивных веществ.— «Хим. наука и промышленность», 1959, т. IV, № 5, с. 566—573. Тринус Ф. П. Фармакотерапевтический справочник. Киев, 1972, с. 280. Терентьев А. П., Потапов В. М. Основы стереохимии. М.—Л., 1964, с. 494—500. Шкадова А. И. Количественное определение кофеина, теобромина и теофиллина в лекарственных смесях. Автореф. дне. капд. Львов, 1970. Alcon A. El equlibrio hidrofilico-lipof ieico еп la seleccion de emulsificantes.—'«Ingenieria quimica», 1963, N. 2, p. 34—39. Alexander H. E., Chun H. C., Martin A. N. Measurement of Hydro- phile-lipophile Balance of Surface — Active. Agents. — «J. Pharm. Sci», 1961, N. 9, v. 50, p. 732—736. Ames G. R. Surfactants based on sucrose. — «Paintindia», 1962, v. 12, N. 7, p. 20. Ames G. R. Surfactants based on sucrose. — «Trop. Sci.», 1962, v. 4, N. 2, p. 64. Ames G. R., Blackmore H. M„ King T. A. The reaction of sugars with alkyl halogenomethyl ethers. — «J. Appl. Chem.», 1964, v. 14, N. 11, p. 503. Ancona A. Esteri degli acidi grassi del saccarosio brevi cenni.— «Bull. Cliim. Farm.», 1958, v. 97, N. 7, p. 401. Anderson R. A. Emulsifier balance. — «Australs. J. Pharmacy», 1961, v. 49, N. 498, p. 570—572. Anderson R. A., Melstad J.— «U. S. pat.», N 908681, 13/X 1959 (Реф. ж. хим., 1961, 1, H312). Astrup T., Alkjaersig M. Quaternary Detergents and the activity of tripsin and plasmin. — «Nature», 1951, p. 565. Baba Tornio, Busita Takesi.— «J. Chem. Soc. Jap. Ind. Chem. Sec.» 1964, v. 67, N. 12, p. 2077—2081. (Критические концентрации ми- целлообразовапий и солюбилизирующая способность эфиров са- харозы жирных кислот.— «Реф. ж. хим.», 1965, 18, Р384). Babayan V., Atikian А.—«U. S. pat.» N. 29487, 17/VIII 1960. («Реф. ж. хим », 1961, 23, Н320). 101
Bayer E. — «Brit, pat.», N. 239726. — «Chem. Abs.», 1926, 20, 2167. Becher P. Nonionic surface-active compounds. IV. Miceile formation by polyoxyethylene alkanols and alkyl phenols in aqueous Solution.— «J. Coll. Sci.», 1961, N. 16, p. 49. Becher P. Emulsions: Theory and Practice. New York, Reinhold Puhi, corp., 1965, p. 232 -263. Benigno P., Berty T. «Boll, ist sierotcrap. milan», 1951. M 30. n <i<i (пит. по А. Шварц, Дж. Перри, Дж Берч. Поверхностноактпвиые вещества и моющие средства. М., 1960, с. 277). Berclay Л—«Brit. pat.», N. #09815, 4/111 1959. (Реф. ж хим 1961 4 Н27). ’ ’ Berger М. L.— «U. S. pat.», N. 2951015, 30/VIII 1960. («Реф. ж. хим.», 1961, 20, Я344). Bergwein К. Fettsaure-Zuckerester und oberflachenaktive Substanzen aus Zucker.— «Riechstoffe, Aromen, Korperpflege— mittel», 1967, v. 17, N. 3, p. 110—112. Bergwein K. Emulsionstechnologie und «HLB» — Wert.— «Fette, Seifen, Anstrich.», 1967, v. 69, N. 5, p. 353—355. Berry L. J., Starr R. IF., Haller E. C. The effect of surfaceactive on phagocytosis.— «J. Bact.», 1949, v. 57, N. 6, p. 603. Berthelet M. Sur les combinaisons des sucres aves les acides on saccharides. — «Ann. Chim. et Phys.», 1860, v. 60, N. 3, p. 93—104. Boublik K— «CSSR pat.», N. 127723, 15/VI 1968. Bricknell R., Newmanti E.—'«Brit, pat.», N. 8593305, 18/1 1961. Broniarz J., Rogala M., Szymanowski J. «Zdolnosc pioraca estrow sacharozy i kwasow tluszczowych.— «Tluszcze srodki piorace kosmet», 1969, v. 13, N. 5, p. 180—185. Cardy Ch., Schild F., Wicker R.— «Brit, pat.», N. 890205, 28/11 1969. («Реф. ж. хим.», 1964, 15, P348). Carter P. Application of emulsification theories to cosmetic formulation. — «Am. Perfum.», 1962, v. 77, N. 8, p. 26—34. Ceriona P. Gli agenti emulsionanti in campo farmaceutico. — «Corierre del Farmacista», 1963, v. 18, N. 13, p. 207—209. Chun Alexander H. C., Joslin R. S., Martin Alfred N. Measurement of hydrophile—lipophile balance of surface active agents.— «J. Pharmac. Sci», 1961, v. 50, N. 9, p. 732—736. Cleyton J. O., Lidnstrem E. G., Steward F. A. — «U. S. pat.», N. 2700022, 18/1 1955.— «С. A.», 1955, v. 49, p. 6596c. Colson R. Autores applications des sucresters et des sucroglycerides en cosmetique et en parfumerie. — «Parfum., cosmet. savons.», 1961, v. 4, N. 10, p. 405—408. Colson R. Sucroesters anl sucroglyserides: Other application in cosmetics and perfumery. — «Soap. Perfum a. Cosmet», 1962, v. 35, N. 2, p. 145—147. Coppa-Luceari G. Les sucroglicerides.—'«Jon», 1965, v. 25, N. 291, p. 546—553. Crampton C., Schild F., Wicker R. — «Brit, pat.», N. 890205. 28/11 1962. (Реф. ж. хим.», 1963,5, P337). Crecelius S В — «U. S. pat.», N. 3018282, 23/1 1962. («Реф. ж. хим.>- 1963, 6, P334). Groes R„ Ruyssen R. Contributions a 1’etude de 1’hemolyse. IV. Relations quantitatives dans Themolyse par le cetulsulfate et le laurylsulfate de sodium radio aczifs. — «Bull. Sos. Chim. Biol.», 1951, N. 33, p. 1837—1847. 102
Curtis G. W.— «LJ. S. pat.», N. 2999858. — «J. Amer. Soc.», 1961. N. 38, p. 618. D’Amato V.— «U. S. pat.», N. 3054789, 13/IX 1959. (Реф ж. хим., . 1964, 5, P370). D’Amato V.— «В. R. D. pat.», N. 1158486, 11/VI 1964. («Реф. ж. хим.,» 1965, 12, P399). Davies J. D.— Proc. 2 nd Int. Congr. Surf. Activ London, 1957, v. 1, p. 409—426. «Denmark pat.», N. 112608, 19/V 1969. («Реф. ж. хим.», 1970. 7, H583). Davis В. D., Dubos R. J. Serum albumin, free and esterified oleic acid and dipase in relation to cultivation of the tubercle bacil- lus.—«Arch. Biochem.», 1946, N. 11, p 201—203. Davis T. C. M.—«U. S. pat.», N. 29487916, 9/V1II 1960. («Реф. ж. хим.» 1961, 23, H321). Duckova К- Gruntova Z., Mandak M., Simonovicova D. Estery sacha- rozy ako nove pomocne latky vo farmacii. IV. Moznosci pouzitia vo funkcii stabilizatorov suspenzii — «Ceskoslov. farmac.», 1968, v. 18, N. 2, p. 73 — 79. Duckova K., Gruntova Z., Mandak M., Estery sacharozy ako nove pomocne latky vo farmacii. V. Dispergacna udinnost v suspen- ziach hydrofobnych a hydrofilnych latok.— «Cs. farm.», 1972, v. 21, N. 6, p. 255 — 260. Duell H.E.— «U. S. pat.» N. 3160565, 8/XII 1964. Eldib J. A. How are we moving toward biodegrability?—«Petrol. Manag.», 1963, v. 35, N. 11, p. 201—203. («Реф. ж. хим.», 1967, 6, H357). Enie S„ Kazouki J.— «Jap. pat.», N. 7762, 16/V 1968. («Реф. ж. хим», 1973. 4, P500). Fasola G. L., Rovesti P. Pouvoir plastifiant et antivaporant des sucroesters et des sucroglycerides.—«Parfum. Cosmet. Savons.», 1961, v. 4, N. 9, p. 367—371. Feuge R. O., Weiss T. J. Brown M. Preparation of sucfose esters by interesterification.—«J. Am. Oil. Chem. Soc.», 1970, v. 47, N. 2, p. 56—60. «Franc, pal.», N. 7630 m., 26/1 1970.. («Реф. ж. хим.», 1972, 17, H330). Gaertner V. R. Sucrose ether- and ester-linked surfaktants.—«J. Am. Oil. Chem. Soc.», 1961, v. 38, N. 3, p. 410—418. Gaertner V. R.—«U. S. pat.», N. 2973353, 28/11 1961. («Реф. ж. хим.», 1962, 9, H413). Gates R. L., Sandsted R. M. Effect of a cationic detergent on the digestion of raw cornstarch in vitro.—«Science», 1952, N. 10, 482. Gerhardt W., Liebsclmer W. Zuckertenside — eine fiir Kosmetika interes- sante Stoffklasse.—«Parfilm und Kosmet.», 1970, v. 51, N. 11, p. 367—374. Goins R. H., Davis H. E.—«U. S. pat.», N. 3096324, 2/VII 1963. («Реф. ж. хим », 1965, 14, P294). Grass A. T., Feuge R. O. Properties of the fatty acid esters om amylo- se. — «J. Am. Oil. Chem. Soc.», 1962, v. 39, N. 11, p. 19—24. Griffin W. C.—«J. Soc. Cosmet. Chem.;», 1949, N. 1, p. 311. Griffin W. C.— «J. Cosmet. Chem.», 1954, N 5, p. 249. Griffin Г. C., Behrens R. W —«Canad. pat’.», N. 1512675, 10/V 1955. («Реф. ж. хим.», 1957, 23, 75833). 103
Gruntova Z., Manddk M., Duckova K. Estery sacharozy ako nove pomocne latky vo farmacii. III. Moznosti pouzita v maslovych zakladach.—«Ueskosl. farmac.», 1967, v. 16, N. 6, p. 263 —268. Gruntova Z, Manddk M„ Kegel B. Estery sacharozy ako nove pomocne latky vo farmacii. II. Sacharozoglyceridy ako emulgenty pre farmaceuticke masti.—«Ceskosl. farmac.», 1967, v. 16, N. 6, p. 257—262. Harris B. R.~«U. S. pat.», N. 191725011, 11/VII 1933. («Chem. Abs.», 1933, 27, 4601). Harris R. S„ Sherman H., Jeter W. N. Nutritional and patbelogical ef- fects of sorbitan monolaurate, and polyoxyathylene monostearate When fed to rats.—«Arch. Biochem.», 1951, v. 34, N. 2, p. 249—265. Haumer J., Ranny M., Novak J., Prachac J.— «CSSR pat.», N. 112656, 15/XI 1964. (Реф. ж. хим., 1966, 10, p 420). Hazleton L. W. Relation of surface-active properties to inritation of the rabbit eye.—«Proc. Sci. Sect. Toilet Goods Assoc.», 1952, N. 17, p. 5. Hoss K-, Messmer E. Uber die Synthese von Fettsare-Derivaten der Zuckerarten.—«Berichte», 1921, B. 54. S. 499—523. Hockenhull D. Inhibition of a succinic aerodehydrogen as a system by surface-active agents.—«Nature», 1948, N. 11, p. 162. Hopft H., Riehm T.—«Sweizar. pat.», N. 353345, 31/V 1961. («Реф. ж. хим.», 1962, 13, H389). Hopkins H., Small L. F. An investigation of some farmaceutical applica- tions of certain fatty acid esters of cucrose.—«J. Am. Pharmac. Assoc. Sci. Ed.», 1960, V. 49, N. 4, p. 220—224. Huber W. F.—«U. S. pat.», N. 2997490, 22/VIII 1961. («Реф. ж. хим.», 1962, 20, H247). Huber W. F.—«U. S. pat.», N. 2997493, 22/VIII 1961. («Реф. ж. хим », 1962, 21, H268). Huber W. F„ Martin J. B. — «U. S. pat.», N 2997491, 22/VIH 1961. («Реф. ж. хим.», 1962, 21, H267). Hunger G. Actinn cutanee de produits de beaute a base de sucroesters et de sucroglycerides.—«Parfum. Cosmet. Savons.», 1961, v. 4. N. 10, p. 409—412. I. G. Farbenindustrie Akt. Ges. in Frankfurt a. M. «German, pat.», N. 478127, 6/VI 1929,—«Chem. Abs.», 1929, 23, 4229. Isikava T. Paper chromatography of sucrose esters.—«J Chem. Soc. Jap., Ind. Chem. Soc.», 1963, v. 66, N. 5, p. 715—717. Isikava Т,—«Jap. pat.», N. 8610, 18/IV 1967. («Реф. ж. хим.», 1969, 13, P487). Ismail R M„ Simons H. «Fettsaurezuckerester mit schwach hydrophi- len Gruppen in Fettrest.—«Fette, Seifen, Anstrich». 1964, v. 66. N. 3, p. 214—215. Ismail R. M., Simons H. Uber biologisch abbaubare Zuckerester als Detergentien.—«Fette, Seifen, Anstrich», 1965, v. 67, N. 5, p. 345—347. Ismail R. M., Simons H„ Corsepius H.—«German, pat.», N. 1518251, 16/VI 1971. («Реф. ж. хим.», 1971, 4, P500). Janowitz H. D., Hollander F., Marshak R. H. The effect of «Tween-65» and «Tween-80» on gastrointestinal motility in man., «Gastroen- terologu», 1953, n. 24, p. 510—516. Kahovcova J.— «CSSR pat.», N. 114106, 15/IV 1965. («Реф. ж. хим.», Kline W. A. Effects of detergents on surface and ground water prob- 1967, 7, P437). 104
Kahovcova J., Hatimer J., Korber Z. Reesterificace niethylesteru mastne kyseliny sacharozou.—«Prumysl. potravin», 1964, v. 15, N. 9, p. 477—479. Kiitiro K. e. a.—«Arch. Pradt. Pharmacy», 1962, v. 22, N. 3, p. IGO—163- (Исследование эфиров сахарозы. I. Колориметрическое опреде- ление эфиров сахарозы. «Реф. ж. хим.», 1964, 4, Н294). Kiitiro К. е. а.— «Arch. Pract. Pharmacy», 1962, v. 22, No 3. p. 163—167. (Исследование эфиров сахарозы. II. Устойчивость сахарозы. «Реф. ж. хим.», 1964, 4, Н295). Kijemia К. е. а.— «Jap. pat.», N. 29731, 20/XI I 1968 Kline W. A. Effekcts of detergents on surface and ground water prob- lems.—«J. Am. Oil. Chem. Soc.», 1963, v. 40, N. 11, p. 656—659. Kioroglian S. Estteri del saccorosio. Loro impegni technological alimen- tan e parafarmaceutici.—«Olii mineral, grassi, colon' e vernici», 1959, v. 36, N. 11, p. 441—443. Komori S., Nisuhi H.—«Jap. patt.», N. 21717, 11/XI 1961. (Реф. ж. хим. 1963, 17, P275). Komori S., Okahara M.—«Jap. pat.», N. 19594, 17/X 1961. (Реф. ж. хим.», 1963, 16, Н220». Komori S., Okahara M.— «Jap. pat.», N. 4448, 13/VI 1962. (Реф. ж хим.», 1962, 22, H310). Komori S., Okahara M.—«U. S. pat.», N. 3102114, 27/VIII 1963. (Реф. ж. хим.», 1965, 7, P363). Komori S., Okahara M.—«Jap. pat.», N. 825, 16/IV 1962. («Реф. ж. хим.», 1963, 7, P335). Komori S.. Okahara M.— «Jap. pat.», N. 4448, 13/VI 1962. (Реф. ж. хим.», 1964, 13, P491). Komori S., Okahara M., Shinsugi.—«J. Chem. Soc. Jap., Ind. Chem. Soc.», 1959, v. 62, N. 2, p. 220—224. (Новые растворители для синтеза эфиров с жирными кислотами. «Реф. ж. хим.», 1960, 2, 6739). Konishi К., Inoue H.t Taniguchi N. Analysis of sucrose esters of long- crain fatty acids on sephadex LH-20.—«J. Chromatogr.», 1971, v. 54, N. 3, p. 367—372. Kramer H., Hofer H., Schllenberg W.— «German. pat.», N. 1081607, 24/XI 1960. («Реф. ж. хим.», 1962, 7, Л385). КгбИег Е. Untersuchungen zum Nachweis von Emulgatoren in Leben- smitteln, 3. Mitteilung.—«Fette, Seifen, Anstrich», 1963, v. 65, N. 6, p. 482—488. Kibie W., O'Donnel J., Feeler H., Cowan J. Emulsifiers derived from linseed oil and their potential use in coatings.—«J. Am. Oil. Chem. Soc.», 1963, v. 40, N. 3, p. 105—107. Kulovana H., Pitter P. Der biologische Abbau von Tensiden auf Basis von Fettsaureestern der Saccharose.—«Tenside», 1966, v. 3, N. 9, p. 322—326. Ledoga S. P. A —«Belg, pat.», N. 624273, 15/11 1963. («Реф. ж. хим.», 1966, 6. P489). Ledoga S. P. A.—«Belg, pat.», N. 624765, l/III 1963. («Реф. ж. хим.», 1966. 2, P404). Ledoga S. P. A,—«Franc, pat.», N. 1336655, 29/VII 1963. («Реф. ж. хим.», 1965, 6, P449). Leloga S. P. A.—«Franc, pat.» N. 1338709, 19/VIII 1963. («Реф. ж. / хим.», 1965, 7, P268). Linaw F., Puitloff H. Zum diinnschichtchromatographischen Nachweis von Methylester gesattigter langkettiger Fettsauren is Saccharose- 105
Fettsaureester —«Nalirung», 1964, v. 8, N. 3, p. 258—259. Loomis T. A., Beyer R. E. Heparinlike anticoagulant action of sulfona- ted linins from commercial waste sulfite liquor.— «J. Pharm. Exptl. Therap.», 1953, N. 109, p. 21—25. Lorant E. J.—«U. S. pat.», N. 1459590, 22/V 1934.—«Chem. Abs.», 1934, 28, 4432. Mandak M., Gruntova Z„ Duckova K. Estery sacharozy ako nove pomocne latky vo farmacii. I. Uvodna cast-chemismus a priprava, vlasnosti a pouzotie.—«(Jeskosl. farmac.», 1965, v. 14, U. 10, p. 513—517. Manneck H. Zucker-Fettsaureester deren Herstellung, Eigenschaften und Verwednung.—«Seifen-Ole-Fette-Wadche», 1962, v. 88, N. 6, p. 133—136. Martin J. B..— «U. S. pat.», N. 2997492, 22/VIII 1961. («Реф. ж. хим. 1962, 20, H248). Marta J.— «J. Jap. Oil. Chem. Soc.», 1967, v. 16, N. 3, p. 93—103. (Применение комплексов полимеров с поверхностиоактивными веществами. Реф. ж. хим.», 1968, 1, Р417). Maruta J.— «J. Jap. Oil. Chem. Soc.», 1967, v. 16, N. 3, p. 93—103. formation by inactivating agents.— «J. Am. Chem. Soc.», 1954, N. 76, p. 2948—2952. Middlebrok G„ Dubos R. J. The effect of tubercle bacilli on the antigenecity of a svnthetic ester of oleic acid. — «J. Immunol.», 1947, N. 56, p. 301—306. Mieth. G., Linow F. Zum Einsatz und zur Analytik von Saccharose — Fettsaureestern. — «Z. Zuckerind», 1967, v. 17, N. 10, p. 528—531. Mihara K., Takaoka K.— «J. Chem. Soc. Jap. Ind. Chem. Soc.», 1959, 62, N. 3, p. 389—393. (Моноэфиры сахарозы с рицинолевой кисло- той и 12-кетоолеиновой кислотой. «Реф. ж. хим.», 1960, 20, 82596). Mihara К., Takaoka К. — «J. Chem. Soc. Jap. Ind. Chem. Sec.», 1959, v. 62, N. 3, p. 393—395. (Диэфиры сахарозы с рициполевой кисло- той п 12-кетоолеиновой кислотой. «Реф. ж. хим.», 1960, 20, 85297). Mima И. Pharmaceutical prepus. VII. Solubilization of vitamins A and D. — «J. Pharmac. Soc. Jap.», 1958, v. 78, N. 4, p. 381—386. Mima H. Pharmaceutical preparations. VIII—IX. Solubilization of vitamins A and D. 5. Solubilization with sucrose monoesters.— «J. Pharmac. Soc. Jap.», 1958, v. 78, N. 9, p. 983—992. Mima H., Kato M. Pharmaceutical prepus. X. Solubilization of vitamins A and D.— «Annual Repts Takeda Res. Lab.», 1959, N. 18, p. 160—166. Mima H., Kato M. Pharmaceutical prepus. XI. Solubilization of vitamins A and D. 7. Viskosity of aque-soiubilized with sucrose monoesters. — «J. Pharmac. Soc. Jap.», 1961, v. 81, N. 1, 32—36. Mima H„ Kato M„ Yotsuzuka M. Pharmaceutical prepus XII. Solubilization of vitamins A and D. 8. Solubilization with raffinose fatty acid esters.—.«J. Pharmac. Soc. Jap.», 1961, v. 81, N. 1, p. 37—40. Mima H., Nisikava M. — «Jap. pat.», N. 6746, 6/VIII 1959. («Реф. ж. хим.», 1962, 12, Л259). Moncrieff R. W. Oral non-toxicity of surfactants. — «Soap, Parfum. a. Cosmet.», 1969, v. 42, p. 447—450. Mori T— «Jap. pat.», N. 7312, 6/VIII 1962. («Реф. ж. хим.», 1964, 15, P349). 106
Mori Т,—«Jap. pat.», N. 9966, 1/VIII 1962. (Реф. ж. хим.», 1966, 1, p. 322). Nakanisi К.— «Food Ind.», 1966, v. 9, N. 22, p. 78—85. (Исследование действия эфиров жирной кислоты сахароз и их смесей. «Реф. ж. хим., 1967, 5. Р441). Nakano G. Effect of some surface-active agents upon the absorption of digitalis preparation administered per stomach in frogs. — «Phoia Pharmacol. Jap.», 1953. v. 49, N. 1, p. 1—9. Napoleone С. I sucroesteri: nuovi tensiattivi farmacia ed in cosmetologia. — «Chimica», 1964, v. 40, N. 1, 23—27. Neki H. e. a.-- «Jap. pat.», N. 11841, 23/VIII 1962; N. 11842, 23/VIII 1962. («Реф. ж. хим.», 1963, 20, H248, H251). Neki H. e. a.—«Jap. pat.», N. 11845, 23/VIII 1962. (Реф. ж. хим.», 1963, 20, H247). Nobile L. Generalites et possibilites d'utilisation des sucroesters et des sucroglyceridts.— «Parfum. Cosmet. Savon.», 1961, v. 4, N. 7, p. 277— 281. Nobile L. Detergcnti biodegradabili da saccarosio e trigliceridi.— «Riv. Ital. Sostanze Grasse», 1964, v. 11, N. 10, p. 501—504. Nobile L. Tensioattivi atossici e biodegredabili. — «Rev. Ital sostanze grasse.», 1965, v. 42, N. 4, 198—207. Nobile L.—«Franc, pat.», N. 1379639, 19/X 1964. («Реф. ж. хим.», 1966, 8. P475). Nobile L„ Allegrini R., Poma A. — «Sved. pat.», N. 199843, 23/XI 1965. (Реф. ж. хим., 1967, 5, p. 402). Nobile L., Allegrini R., Poma A. — «Sweizar. pat.», N. 422749, 29/IV 1967. («Реф. ж хим.», 1969, 1, P430). Nobile L., Rovesti P„ Svampa M. B. Studio ull'azione cutanea degli ester! del saccarosio, sucroglyceridi e derivati qual detergenti ed emulsionanti in cosmetics. — «Chimica», 1963, v. 39, N. 11, p. 761—770. Nobile L., Rovesti P„ Svampa M. B. Study von the skin of sugar esters, sucroglycerides and derivatives when used as detergents and emulsifiers in cosmetics. — «Am. Perfum. a. Cosmet.», 1964, v. 79, N. 7, p. 19—28. Novak J. Zpusob izolace esteru mastnych kyselin se sacharoou.— «Prumysl potravir», 1966, v. 17, N. 8. p. 421—422. Novak J., Haumer J., Ranny M., Prachar J. — «CSSR pat.», N. 112657, 5/XI 1964. («Реф. ж. хим.», 1966, 10. P421). Novak J., Prachar /, Haumer J., Ranny M. — «CSSR pat.», N. 116089, 15/IX 1965. («Реф. ж. хим.», 1967, 19, P395). Novak J., Prachar J., Ranny M., Haumer J. — «CSSR pat.» N. 116090, 15/V 1965. («Реф. ж. хим », 1967, 17, P457). Osipow L. The sugar esters in cosmetics.—«J. Soc. Cosm. Chem.», 1956, v. 7, N. 3, p. 249—<255. Osipow L. Les esters de sucrose dans les cosmetiques. — «Parfum., Cosmet., Sax on», 1957, N. 131, p. 17—20. Osipow L„ Rosenblatt W. Microeinulsion process for the preparation of sucrose esters.—«J. Am. Oil. Chem. Soc.», 1967, v. 44, N. 5, p. 307—309. Osipow L. J., Snell F. D. Comporison of fatt у acid esters of sucrose and polyoxyethylene in brilt detergent compositions. — «J. Am.Oil. Chem. Soc.», 1961, v. 38, N. 4, p. 184—189. Osipow L. J., Snell F- D., Hickson J. L. Interaction of sucrose 107
monolaurate with other surface-active agents. — «J. Am. Oil. Chem. Sci.», 1968, v. 35, N. 3, p. 127—129. Osipow L. J., Snell F. D„ Marra D., York W. C. Surface activity of monoesters fatty acid esters of sucrose. — «Ind. a. Eng. Chem.», 1956, v. 48, N. 9, p. 1462—1464. Osipow L. J., Snell F. D., York W. C., Finchler A. Surface activity of monoesters fatty acid esters of sucrose. — «Ind. a. Eng. Chem.», 1956, v. 48, N. 9, p. 1459—1462. Qtake T., Tamate 0. Isolation of sucrose monoesters by liquid-liquid extraction. — «J. Chem. Soc. Jap., Ind. Chem. Soc.», 1964, v. 67, N. 5, p. 809—812; 1964, v. 67, N. 10, p. 1586—1589. Passedouet H. Proprietes de surface des esters d’asides gras du saccharose et des sucroglycerides. — «Parfum., Cosmet., Savons», 1961, v. 4, N. 9, p. 350—354. Passedouet H. Proprietes de surface des esters d’acides gras du saccharose et des sucroglycerides. — «Instantanes chim.», 1961, N. 24, p. 32—37. Passendouet H. Esters de saccharose et derives. — «Ind. aliment, e. agric.», 1964, v. 81, N. 7, p. 705—712. Perry T. W., Beeson W. W., Vosteen B. W. The effect of an antibiotic or a surfactant on the growth and carcass composition of swine.— «J. Animal Sci.», 1953, v. 12, N. 3, p. 310—315. Pethica B. A., Schulman- J. H. The physical chemistry of haemolysis by surface-active agents. — «Biochem. J.», 1953, v. 53, N. 2, p. 177—185. Pilpel N. Sugar detergents. — «Research.», 1959, v. 42, N. 2, p. 68—74. Pollitzer E. — «U. S. pat.», N. 2974134, 7/111 1961. («Реф. ж. хим.» 1962, 8, H388). Pollitzer E. — «U. S. pat.», N. 2976275, 21/Ш 1961. («Реф. ж. хим.», 1962, 8, H387). Ponder E., Ponder R. The combination between hemilysins and red cells or ghosts as studied with a radioactive lysin and with new color reactions. — «J. Gen. Physiol.», 1954, v. 37, N. 3, 411—419. Prigal S. — «U. S. pat.», N. 3492394, 27/1 1970. («Реф. ж. хим.», 1971, 4. H596). Pilschel F. Die Entwicklung der granzflachenactiven Stoffe und ihrer Rohstoffquellen.— «Z. Chem.», 1963, v. 3, N. 9, p. 338—346. Ranny M. Biologicky odburatelne saponaty.—«PrumysL potravin», 1956, v. 16, N. 8, p. 419—422. Ranny M., Novak J. Estery mastnych kyselin se sacharozou.—«Pru- mysl potravin», 1961, v. 12, N. 5, p. 232—236. Raphael L. Detergents and surfactants.—«Manufact. Chem.», 1963, v. 34, N. 3, p. 116. Rhodes C. A. Sucrose esters as surface active agents.—«Chem. Prod.», 1958, v. 21, N. 9, p. 320—323. ^Roberts J. E., Bhatia V. N. Technique for the Rapid Determination of HLB and Required HLB Values.— «J. Pharmac. Soc. Jap.», 1961, v. 50, N. 8, p. 708—709. Rosen M. J., Kayehving A.—«U. S. pat.», N. 3092618, 4/VI 1963. («Реф. ж, хим.», 1965, 6, P450). Roussos M.— «d‘analyse des esters de saccharose et des sucro- glyserides.—«Instantantes chim.», 1961, N. 24, p. 17—31. Roussos M. Metodi di analisi degli esteri del saccarosio e dei sucrogly- ceridi.—«Riv. ital. sostanze grasse», 1962, v. 39, N. 9, p 451—463. Rovesti P. Applicazioni practiche degH esteri del saccarossio in cosme- 108
si.—«Riv. ital. essenze, profuini, piante offic. oli veget. sapon», 1961, v. 43, N. 9, p. 407—409. Rovesti P. Formulas cosmetiqucs de cremes et de laits de beaute ren- fermant des sucresters et des sucroglycerides.—«Parfum., Cosmet., Savons.», 1961, v. 4, N. 10, p. 401—404. Rovesti P. Gli esteri der saccharosio in cosmesi.—«Rev. ital. essenze, profumi, piante offic., saponi», 1961, v. 43, N. 1, p. 31—39. Rovesti P., Morini P. Nuove esperienze suli'azione ortodermica degli esteri saccharosio.—«Riv. ital. essenze, profumi, piante offic., aro- mi, saponi, 1964, v. 46, N. 12, p. 596—597. Schafiroff B. G., Muhlolland J. H., Baron H. C. Intravenous infusion intro human subjects of fractionated coconut oil emulsions.—«Proc. Soc. Exptl. Biol. Med.», 1952, v. 79, p. 721—723. Schick M., Atlas S., Eirich F.~ «J. phys. chem.», 1962, N. 66, p. 1326. Schneider F., Geyer H. U. Granzflachenaktive Zuckerderivate.—«Tensi- de», 1967, v. 4. N. 10, p. 330—334. Scholtan W.—«NRD pat.», N. 1065564, 10/111 1960. («Реф. ж. хим.», 1961, 10, A454). Scholtan W., Matthaeus G.—«BRD pat.», N. 1080265, 13/X 1960. («Реф. ж. хим.», 1961, 23, Л380). Schdnfeld N. (Шенфельд H.) Моющие средства. М., 1965. (Пер. с нем.). Schweisheimer W. Detergents aus Zucker. — «Reichstoff. u. Arom.», 1957, N. 8, S. 336—338. Schweisheimer W. Les detergents obtenus et partis du succre.— «Parfum., Cosmet., Savons.», 1958, v. 1, N. 6, S. 242—243. Schweisheimer W. Reinigunsmittel aus Zucker. — «Zucker», 1957, N. 24, S. 543—544. Schweisheimer W. Neue chemische Stoffe aus Zucker. — «Z. Zucke- rind.», 1960, N. 4, S. 202—203. Schwartz A. M, Perry J. W., Berch J. (Шварц А., Перри Дж., Веря Дж.) Поверхностноактивные вещества и моющие средства. М, 1960 (пер. с англ.). Simons И. Neue Detergentien auf der Rohstoffbasis Zucker.— «Z. Zuckerind.», 1963, v. 13, N. 8, S. 461—463. Simons H., Ismail R. Uber Waschaktivitat hydroxylierter Fettsaurenzuckerester. — «Angew. Chem.». 1963, v. 75, N. 16—17, p. 791—792. Takenaka H. e. a. «Ann. Proc.» Gifu. Coll. Pharmac.», 1962, № 12, p. 33—37. (Исследование фармацевтического применения слож- ных эфиров сахарозы и жирных кислот. I. Влияние сложных эфиров сахарозы и жирных кислот иа устойчивость витамина А. «Реф. ж. хим.», 1963, 17, Н233). Takuhuti И., «Up-to-Date Food Process»., 1970, v. 5, N. 6, p. 31—34. (Развитие производства пищевых продуктов, содержащих эфиры жирных кислот и сахарозы, и их применение. «Реф. ж. хим.», 1971. 1, Р14). Tamate Е. — «Jap. pat.», N. 18671, 18/IX 1963. («Реф. ж. хим.», 1966, 2, Р355). Tamate Е„ Otake — Jap. Oil. Chem.», 1967, v. 16, N. 7, p. 395—401. (Эфиры сахарозы и жирных кислот с длинной цепью. «Реф. ж. хим.», 1968, 7, Р438). Тегё J., Novak J. Emulgator pro zemedelske kosmeticke ucely. — «Prumysl potravin», 1969, v. 20, N. 12, p. 368—370. 109
Tompson В., Hammond M. «Brit pat.», N. 826801, 2/1 1960. («Реф. ж. хим.», 1960, 18, 75080). Tidwell H. C. Mechanism of fat absorbtion as evidenced by chylomicrographic studies. — «J. Biol. Chem.», 1950, v. 182, p. 405—414. Toga J. —«Jap. pat.», N. 11097, 21/IV 1970. («Реф. ж. хим.», 1971, 5, P323). Tossatto A., Rovesti P. Gli estratti totali di torula e di lievito et il loro impiego in cosmetologia.— «Riv. ital. essenze, profumi piante offic. aromi, saponi, cosmet, aerosol», 1969, v. 51, N. 9, p. 479—486. Toney. G., Davis H — «U. S. pat.», N. 3057743, 9/X 1962. («Реф. ж. хим.», 1964, 15, H49). Tucker N. В. — «U. S. pat.», N. 2831856, 22/IV 1958. Ulsperger E. Vcrwendung von Rohrzucker dei der Herstellung von grenzflachenaktiven Stoffen (GASt)—«Monatsber. Dtsch. Akad. Wlss. Berlin», 1963, v. 5, N. 6. p. 398—402. Wachs W., Hayano S. Uber Bcziehungen zwieschen HLB-Wert und kritischer Micellkoncentration (CMC) bei Fettsaure-monoestern der Saccharose. — «Fette, Seifcn, Anstrich.», 1963, v. 64, N. 11, S. 1043—1046. Wainiao 11/. W., Aronoff M. Effect of some surface-active agents on cvtochrome oxidase.—«Arch. Biochem. Biophys», 1955, v. 57, N. 1, p'. 115—125. Walker G. Zuckerester und ihre Anwendung. — «Seifen-ole-Fette- Wasche.», 1964, v. 90, N. 4, S. 81—82. Wicker R. J., Gates M. — «Brit, pat.», N. 872993, 5/VII 1961, («Реф. ж. хим.», 1962, 13, H390). Wilfonseder L. Fettsaure-Zuckerester und oberflSchenactive Substanzen aus Zucker und ihrer Bedeutung als kosmetische Emulgatoren.— «Kosmet. Monatschr.», 1970, v. 19, N. 5, S. 10—11. Woodhour A. F„ Stim T. B — «Sved. pat.», N. 322018, 23/III 1970. («Реф. ж. хим.», 1971, 5, H504). Zajic J., Auerswald B. Estery mastnych kyselin se sacharozou. II. Priprava mono a diesteru kyseliny olejove a iinolove se sacharozou. — «Sb. Vysoke skoly chem-technol. v. Praze. Potravin technol.». 1963, v. 7, N. 2, p. 205—213. Zajic J., Bares M. Estery mastnich kyselin se sacharozou I. Priprava monoesteru a diesteru kyseliny laurove a stearove se sacharozou!. — «Sb. Vysoke skoly chem.-technol. v. Praze. Potravin technol.», 1963, v. 7, N. 1, p. 151 — 166. Zajic J., Bare§ Л1. Estery mastnijich kyselin se sacharozou. Stanoveni dimetylformamidu v esterach sacharozy pomoci infracervenych spektcr.—'«Sb. Vysoke skoly chem. technol. v. Praze. Potravin technol.» 1964, v. 7, N. 2, p. 215—222. Zajic J., Bares M — «£SSR. pat.», N. 120755, 15/XII 1966. («Реф. ж. хим.», 1969, 1. P434).
ОГЛАВЛЕНИЕ ЧАСТЬ 1. КРАТКИЕ СВЕДЕНИЯ О ПОВЕРХНОСТНО’ АКТИВНЫХ ВЕЩЕСТВАХ ... 3 Глава 1. Классификация поверхностноактивных веществ 3 Аииоииые ПАВ........................................ 4 Катионные ПАВ....................................... 6 Амфолитные ПАВ...................................... 7 Неценные ПАВ........................................ 7 Глава 2. Гидрофильно-липофильный баланс поверхностно- активных веществ....................................11 Гидрофильно-липофильный баланс как метод оценки ПАВ.................................................11 Величины ГЛБ для некоторых групп ПАВ, используемых в фармацевтической практике .......................15 Глава 3. Токсикологическая и биологическая оценка поверх- ностноактивных веществ..............................19 Токсикологическая оценка ПАВ ... . . 19 Фармакологическое действие ПАВ . . . . 21 О биологическом разрушении детергентов . 25 Физиология и токсикология жиросахаров . . 26 ЧАСТЬ 11. ПОЛУЧЕНИЕ И СВОЙСТВА ЖИРОСАХАРОВ Глава 4. Сложные эфиры многоатомных спиртов, моно-, ди-, три-, полисахаридов и высших жирных кислот . 29 Эфиры моносахаридов.................................29 Эфиры дисахаридов — эфиры сахарозы и высших жир- ных кислот. Синтез эфиров сахарозы и высших жирных кислот . ......................................... 31 Анализ эфиров сахарозы и высших жирных кислот . 47 Физико-химические свойства эфиров сахарозы и высших жирных кислот.......................................53 Эфиры трисахаридов (раффинозы).....................74 Эфиры полисахаридов (амилозы).......................75 Глава 5. Сахароглицериды и другие производные сахаров Сахароглицериды.................................... 75 Другие ПАВ иа основе сахаров....................... 77 111
ЧАСТЬ 111. ПРИМЕНЕНИЕ ЖИРОСАХАРОВ ... 7^ Глава 6. Применение жиросахаров в технологии лекарств 79 Общие замечания................................79 Эмульгирующие-свойства жиросахаров.............79 Жиросахара в приготовлении эмульсионных мазевых основ...............................................83 Солюбилизирующее действие жиросахаров .... 85 Другие лекарственные формы........................89 Глава 7. Применение жиросахаров в косметике и парфю- мерии ............................................. 92 Общие замечания.....................................92 Жиросахара как вспомогательные вещества в приготов- лении различных композиций — шампуней, кремов, паст, моющих и ароматических средств......................93 Применение жиросахаров в качестве, детергентов мою- щих средств.........................................96 Глава 8. Использование жиросахаров в пищевой и других отраслях промышленности............................ 97 Литература . . . ...... 99 Жогло Федор Андреевич ЖИРОСАХАРА (Получение, свойства, применение) Редактор Б. И. Мициер Художественный редактор О. Л. Лозовская. Корректор Е. С. Беляева Техн, редактор Л. Н. Вязьмина. Обложка художника Б. П. Журавского Сдано в набор 9/1 1975 г. Подписано к печати 11/VII 1975 г. Формат бумаги 84Х108/з2, псч. л. 3,50 (условных 5,88 л.) 6,12 уч.-изд. л. Бум. тип. № 2. Тираж 3700 экз. Т.-08355 МН-71, Цена 62 коп. Заказ 38. Издательство «Мединина». Москва. Петроверигский пер., 6/8. Типография изд-ва «Волгогр. правда» г, Волгоград, Привокзальная площадь.