IT9005168A1 - Idrossido di alluminio tipo boehmite, procedimento per prepararlo ed assorbente di ioni di fosfato contenente lo stesso come suo componente efficace - Google Patents
Idrossido di alluminio tipo boehmite, procedimento per prepararlo ed assorbente di ioni di fosfato contenente lo stesso come suo componente efficaceInfo
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Description
DESCRIZIONE DELL'INVENZIONE Questa invenzione riguarda un'idrossido di alluminio tipo boehmite, un procedimento per prepararlo ed un assorbente di ioni di fosfato contenente lo stesso come componente efficace.
Un legante di ioni di fosfato si lega chimicamente agli ioni di fosfato forniti agli intestini dagli alimenti contenenti componenti di acido fosforico, impedendo l'assorbimento degli ioni di fosfato da parte del corpo. Per questa sua attività, il legante di ioni di fosfato viene oralmente somministrato principalmente ai pazienti affetti, ad es., da iperfosfatemia che accompagna l'insufficienza renale. Come leganti di ioni di fosfato somministrabili oralmente sono stati finora usati gel di idrossido d'alluminio essiccato. Tuttavia, quando si somministra gel di idrossido d'alluminio essiccato per un lungo periodo di tempo, nel corpo umano si accumula una grande quantità di ioni di alluminio cosa che causa dialisi encefalopatia, avvelenamento da alluminio e simile. Inoltre, il gel non è pienamente soddisfacente per capacità di assorbimento di ioni di fosfato.
Considerato questo problema, si usano attualmente agenti a base di carbonato di calcio in luogo dei gel di idrossido di alluminio essiccato. Comunque, gli agenti a base di carbonato di calcio hanno una più bassa capacità di assorbire ioni di fosfato che i gel di idrossido d'alluminio essiccato e sono più inclini alla decomposizione a causa degli acidi gastrici o simili che porta alla produzione di una grande quantità di ioni di Ca capaci di indurre ipercalcemia.
Sono peraltro reperibili altri vari leganti ed assorbenti, ma hanno problemi di rischi di sicurezza per il corpo umano, oltre ad una bassa capacità di assorbire ioni di fosfato.
E' invece uno scopo dell'invenzione quello di fornire un idrossido di alluminio tipo boehmite che anche quando somministrato per un lungo periodo di tempo non porta ad un accumulo di ioni di Al nel corpo umano, per cui non è causa di dialisi encefalopatia, avvelenamento da alluminio e simile.
Un altro scopo della presente invenzione è di fornire un idrossido di alluminio tipo boehmite avente una rilevante capacità di assorbire ioni di fosfato. Un ulteriore scopo dell'invenzione è di proporre un procedimento per preparare idrossido di alluminio tipo boehmite avente le suddette ricercate proprietà.
E' ancora un ulteriore scopo dell'invenzione quello di fornire un agente assorbente ioni di fosfato che contenga come suo componente efficace l'idrossido di alluminio tipo boehmite avente le suddette ricercate proprietà.
Altri scopi e caratteristiche della presente invenzione risulteranno più evidenti dalla descrizione che segue.
In accordo all'invenzione, si forniscono un idrossido di alluminio tipo boehmite che è rappresentato dalla formula
in cui 0,01< x < 0,10 e 0^ n 1, un procedimento per preparare l'idrossido di alluminio tipo boehmite della formula (1) ed un agente assorbente ioni di fosfato che contiene come suo componente efficace l'idrossido di alluminio della formula (1).
Abbiamo condotto ricerche estensive ed abbiamo trovato che quando trattato in superficie con acido solforico, un idrossido di alluminio tipo boehmite viene fornito di una specifica quantità di ioni di solfato e gli viene conferita un rilevante capacità di assorbire ioni di fosfato, segnatamente da circa 5 a circ 10 volte superiore a quella dei convenzionali leganti di ioni di fosfato. Un tale idrossido di alluminio non è soggetto a decomposizione a causa dell'acido gastrico e del liquido alcalino presenti negli intestini per cui non favorisce l'accumularsi di ioni di Al nel corpo umano durante un lungo periodo di somministrazione, e noncausaquindi dialisi encefalopatia, avvelenamento da alluminio o simile.
La presente invenzione è stata conseguita sulla base di questa nuova scoperta.
Fra gli idrossidi di alluminio tipo boehmite della formula (1) in accordo alla presente invenzione (da qui in avanti riferiti come "presente boehmite") i preferibili sono quelli in cui 0,03 ≤=x ·< 0,10 e/o 0,2 n ~ 0,8 in vista della quantità di assorbimento di ioni di fosfato.
La presente boehmite ha una rilevante capacità di assorbire ioni di fosfato per la seguente ragione. Un idrossido di alluminio tipo boehmite da usare come materiale di partenza per ottenere la presenteboehmite (da qui in avanti riferito come "boehmite di partenza") ha una capacità di assorbire ioni di fosfato e contiene due specie di gruppi OH attaccati agli ioni Al, segnatamente gruppi OH aventi una capacità di as sorbire ioni di fosfato e facilmente neutralizzabili con un acido (gruppi OH attivi) e gruppi OH con nessuna capacità di assorbire ioni di fosfato e neutralizzabili con un acido (gruppi OH semi-attivi). La boehmite di partenza contiene una grande quantità di gruppi OH semi-attivi rispetto ai gruppi OH attivi.
Quando l'acido solforico è indotto ad agire sulla boehmite di partenza, i gruppi OH attivi e i gruppi OH semi-attivi attaccati agli ioni Al sono rimossi su neutralizzazione con ioni di idrogeno mentre gli ioni di solfato formano un legame coordinato con due ioni di Al, diventando gruppi di acido solforico. I gruppi di acido solforico legati sono stabili e con la tendenza ad indurre idrolisi e sono soggetti a dissociarsi per ebollizione. Questi gruppi di acido solforico hanno la proprietà di indurre rapidamente una reazione di sostituzione con gli ioni di fosfato. Conseguentemente la presente boehmite ottenuta trattando la boehmite di partenza con acido solforico mostra un significativo aumento della capacità di assorbire ioni di fosfato.
La presente hoehmite è nuova, ha una specifica quantità di gruppi di acido solforico e può essere preparata mediante trattamento di superficie della boehmite di partenza con acido solforico o un sale di acido solforico capace di produrre acido solforico mediante riscaldamento o per idrolisi (detto sale di acido solforico sarà da qui in poi riferito semplicemente come "solfato”;se non altrimenti indicato) Le boehmiti di partenza utili includono, per esempio, un idrossido di alluminio tipo boehmite convenzionale rappresentato dalla formula
in cui 0≤ m < 1. Anche se determinabile convenientemente senza specifica limitazione, la dimensione delle particelle della boehmite di partenza è usulmente dell'ordine di circa 1 circa 200 μ m, preferibilmente di circa 5 circa 15 μm.
Il trattamento di superficie può essere conseguito portando l'acido solforico o un solfato a contatto con la boehmite di partenza, per esempio,con l'aggiunta a gocce di una soluzione acquosa di acido solforico o una soluzione acquosa di un solfato ad una sospensione acquosa della boehmite di partenza con agitamento, se richiesto.
La concentrazione della boehmite di partenza nella sospensione acquosa, sebbene non specificatamente limitata, varia usualmente tra circa 5 e circa 30% in peso, preferibilmente tra circa 10 e circa 20% in peso.
La quantità della soluzione acquosa di acido solforico da aggiungere per il trattamento di superficie non è specificatamente limitativa, ma è dello stesso ordine di quella della sospensione acquosa di boehmite ed ha un pH tra circa 1 a circ 6, preferibilmente tra circa 1,5 e circa 3,0. La concentrazione di acido solforico nella soluzione acquosa di acido solforico non è critica, ma può variare generalmente tra circa 5 e circa 10 peso/vol % per conseguire un appropriato trattamento. Il trattamento di superficie con una soluzione acquosa di acido solforico è condotto ad una temperatura di circa 30 a circa 60°C, preferibilmente a temperatura ambiente. Il tempo di trattamento non è specificatamente limitato, ma può variare da circa 0,5 a circa 3 ore, preferibilmente da circa 1 circa 2 ore.
La quantità di solfato da aggiungere per il trattamento di superficie è di circa 1 a circa 20 g, preferibilmente di circa 5 a circa 15 g, calcolata sulla base di ioni di solfato, per 100 g di boehmite di partenza. Si possono usare dei solfati convenzionali senza specifica limitazione come un solfto capace di produrre acido solforico per riscaldamento. Per esempio, il solfato d'alluminio e simili sono desiderabili. Quando si tratta di un solfato capace di fornire un acido solforico per idrolisi, si possono usare dei solfati convenzionali senza specifica limitazione. Tra essi, sono preferibili l'idrogensolfato d'ammonio, l'idrogensolfato di sodio e l'idrogensolfato di potassio. La temperatura di trattamento in questo caso è tale da permettere la formazione di acido solforico da parte del solfato usato. In altre parole la temperatura di trattamento può essere convenientemente determinata in dipendenza della specie di solfato usato. Per esempio, la temperatura di trattamento impiegata con l'uso di un solfato capace di formare acido solforico mediante riscaldamento è dell'ordine di circa 80 a circa 120°C, preferibilmente di circa 90 a circa 100°C, mentre la temperatura di trattamento con l'uso di un solfato capace di formare acido solforico mediante idrolisi va da circa 20 a circa 40°C, preferibilmente da circa 25 a circa 30°C. Il tempo di trattamento non è specificatamente limitato in entrambi i casi, ma è usualmente di circa 0,5 a circa 2 ore, preferibilmente di circa 1 a cirea 2 ore.
La presente boehmite può essere preparata purificando la mistura di reazione con mezzi di purificazione convenzionali dopo il trattamento di superfiPer esempio, il residuo (la presente boehmite) nella mistura di reazione è filtrato, lavato con acqua ed essiccato a circa 80-90°C, cui segue,se necessario, una rottura. L'uso di una soluzione acquosa di acido solforico dà luogo ad una presente boehmite avente una capacità di assorbire ioni di fosfato di circa 60 a 70 mg PO4/mg, e l'uso di una soluzione acquosa di un solfato fornisce una presente boehmite avente una capacità di assorbire ioni di fosfato di circa 35 a circa 50 mgPO4/mg.
La presente boehmite può essere usata dopo aver aggiustato le dimensioni delle particelle come desiderato.
La presente boehmite può essere usata di per se stessa come agente assorbente ioni di fosfato oppure può essere mescolata con un diluente o un eccipiente comunemente impiegato nel settore, come riempitivi, caricanti, leganti, agenti umidificanti, disintegratori,tensio-attivi, lubrificanti,ecc.,per fare una mistura per una preparazione di forma specifica.Anche se la forma uella preparazione non è critica, i granuli e le pastiglie sono preferibili.
La preparazione secondo l'invenzione è usualmente somministrata per via orale. La dose della preparazione da somministrare non è specificatamente limitata e può essere opportunamente determinata entro un ampio campo. Ancora, la preparazione del.l'invenzione è somministrata in dosi giornaliere di circa 3 a circa 6 g calcolata sulla base del componente efficace per adulti, oppure può essere data suddivisa in 3 o 4 dosi al giorno.
La presente invenzione sarà descritta di seguito con maggiori dettagli con riferimento agli Esempi ed Esempi di confronto che seguono.
Esempio 1
Una quantità di 260 kg di una boehmite di partenza (m = 0,50) fu aggiunta a 800 l di acqua e la mistura fu mescolata per ottenere una sospensione con un pH di 7,5. Alla sospensione furono aggiunti a gocce e con mescolamento 260 1 di una soluzione acquosa di acido solforico (10 peso/vol %) per fornire una mistura di reazione avente un pH di 1,8. La mistura di reazione fu mescolata per 1 ora ed il residuo fu filtrato, lavato con acqua ed essiccato a 90"C ottenendo una boehmite (I) in conformità all'invenzione. La Tabella 1 che segue mostra le proprietà della boehmite (I).
La Fig.1 mostra lo spettro IR della boehmite (I), e la Fig.2 mostra il risultato della diffrazione di raggi X della boehmite (I). Nella Fig.1, i picchi tra 1000 e 1200 cm<- 1 >e a circa 500 cm<- 1 >indicano la presenza di gruppi di acido solforico. Il picco basso circa 3100 cm<-1 >è presumibilmente derivato dai gruppi OH. Il picco a circa 3450 cm<-1 >mostra la presenza di gruppi OH, ed il picco a circa 1650 cm<-1 >la presenza di molecole di H^0. La Fig.2 rivela che la boehmite (I) ha una struttura peculiare della boehmite. Conseguentemente, è chiaro che il trattamento con acido solforico non porta ad alcun cambiamento strutturale nella boehmite.
Esempio di confronto 1 Una boehmite (a) trattata con acido idroclorico fu ottenuta seguendo la stessa procedura come nell'Esempio 1 salvo aggiungere 201 di 2N acido idroclorico in luogo in 260 1 della soluzione acquosa di acido solforico (10 peso/voi %) (la mistura finale ha un pH di 5,0).
Una boehmite (b) trattata con acido nitrico fu preparata seguendo la stessa procedura come nell'E-sempio 1 salvo aggiungere 21,5 1 di 2N acido nitrico in iuogo di 260 1 della soluzione acquosa di acido solforico (10 peso/voi %) (la mistura finale ha un pH di 5,0).
Quando si ottenne una sospensione con un pH di 5,0 o meno con l'aggiunta di 2N acido idroclorico o 2N acido nitrico, in entrambi i casi la boehmite si decomponeva e la sospensione diventava gelatinosa, conseguenza il trattamento fu impossibile nel caso della sospensione in pH 5,0 o meno.
La Tabella 1 mostra i risultati delle analisi delle boehmiti (I), (a) e (b) preparate nell'Esempio 1 e nell'Esempio di confronto 1, nonché i risultati del test inerente la capacità di assorbire ioni di fosfato.
Test della capacità di assorbire ioni di fosfato Ad una porzioni di 0,1 g di ognuna delle boehmiti furono aggiunti 100 ml di un soluzione acquosa allo 0,01% di disodio fosfato e la mistura fu agitata a 37 2°C per 1 ora. Dopo il raffreddamento, i solidi furono filtrati con un filtro di vetro. A 10 ml di filtrato furono aggiunti 2 ml di acido solforico al 10% e 1 ml di una soluzione di molibdato d'ammonio (5 peso/voi %). La mistura fu agitata per 5 minuti. Fu quindi misurata con uno spettrofotometro l'assorbenza (equilibrio concentrazione, di seguito riferìta come EC, unità:%) a 389 nm. La stessa procedura fu condotta usando un elemento in bianco. La concentrazione di elemento in bianco (di seguito riferita come BC, unità: %) fu ottenuta sulla base dell'assorbenza misurata in accordo ad una specifica linea di calibrazione. La quantità di assorbimento fu calcolata con la seguente equazione Quantità di assorbimento (mg PO4/mg) (BC - EC) x 100 x (95/142) x (1000/100) x (1/0,1)
TABELLA 1
*1 : AlO(ÒH) *xSO4· nH2O
*2 :La boehmite di partenza contiene una piccola quantità di SO4 come imputìtà La Tabella 1 rivela che la boehmite (I) dell'invenzione aveva una capacità di assorbire ioni di fosfato circa 3 volte più alta della boehmite di partenza, mentre le boehmiti di confronto (a) e (b) godono di un piccolo miglioramento di questa proprietà. La Tabella 1 mostra anche che la boehmite (I) dell'invenzione risultò con una capacità di assorbire ioni di fosfato marcatamente superiore a quella dei noti agenti di assorbimento di ioni di fosfato, quali il gel di idrossido d'alluminio essiccato (9,4 mg PO4/g), il carbonato di calcio (3,3 mg PO4/g) e simili.
Esempio 2
Una quantità di 50 g di una boehmite di partenza (m = 0,50) fu aggiunta a 350 ml di acqua e la mistura fu agitata per 30 minuti per ottenere una sospensione con un pH di 7,2. Alla sospensione fu gradualmente aggiunta con mescolamento una soluzione di 6,2 g di solfato d'ammonio (4,5 calcolato come SO4) in ml di acqua per ottenere una mistura di reazione con un pH di 8,2.La mistura di reazione fu agitata ad una temperatura di 96-100°C per 3.ora per fornire una mistura di reazione avente un pH di 7,2. Il residuo fu filtrato, lavato con acqua ed essiccato a 90°C fornendo una boehmite (II) secondo l'invenzione. La Tabella 2 che segue mostra i risultati delle analisi della boehmite (TI).
Esempio di Confronto 2 Una boehmite (c) fu preparata seguendo la stessa procedura dell'Esempio 2 salvo l'aggiunta di una soluzione di circa 6,6 g di solfato di sodio (circa 4,5 g calcolato come SO4) in 60 ml di acqua in luogo della soluzione di 6,2 g di solfato d'ammonio in 40 ml di acqua (la mistura finale aveva un pH di 5,0). La Tabella 2 che segue mostra anche i risultati delle analisi della boehmite (c).
TABELLA 2
(Nota 1) : AlO(OH)'xSO4·nH2O
Esempio 3 Una quantità di 200 g di una boehmite di partenza (m = 0,32) fu aggiunta a 3500 ml di acqua e la mistura fu agitata per ottenere una sospensione avente un temperatura di 20°C ed un pH di 8,7. Alia sospensione fu gradualmente aggiunta con agitamento una soluzione acquosa di acido solforico (10 peso/voi %) in quantità come elencato nella Tabella 3 per fornire una sospensione. In questo modo furono preparate sospensioni aventi rispettivamente un pH di 5,0; 4,0; 3,0 e 1,9. Ogni sospensione fu ulteriormente agitata per 30 minuti ed il residuo fu filtrato, lavato con acqua e lasciato sostare a 60°C per una notte per asciugare, fornendo boehmiti da (III) a (VI) conformi all'invenzione. La Tabella 3 mostra i risultati delle analisi di queste boehmiti.
La Fig.3 indica anche la relazione tra il rapporto di SO4/Al2O3 (rapporto molare) e la quantità di assorbimento di ioni di fosfato. La Fig.3 è pure indicativa di una correlazione positiva tra le rispettive quantità di assorbimento di ioni di solfato e ioni di fosfato e di una notevolmente alta funzione di correlazione di 0,956- Pertanto la quantità di ioni di fosfato assorbiti dalla boehmite è controllabile variando la quantità di ioni di solfato.
TABELLA 3
*1 : M O(OH)<*>xSO4·nH2O
*2 :La boehmite di partenza contiene una piccola quantità di SO4 come impurità
Claims (16)
- R I V E N D I C A Z I O N I 1. Un idrossido di alluminio tipo boehmite che è rappresentato dalla formulain cui 0,01 < x < 0,1 e 0 < n < 1.
- 2. Un idrossido di alluminio tipo boehmite secondo lo rivendicazione 1 in cui 0,03 ≤ x 0,10.
- 3. Un idrossido di alluminio tipo boehmite secondo la rivendicazione 1 in cui 0,2 n 0,8.
- 4. Un procedimento per preparare un idrossido di alluminio tipo boehmite rappresentato dalla formulain cui 0,01 < x 0,10 e 0 é n < 1, comprendente il trattamento di superficie di un idrossido di alluminio tipo boehmite con acido solforico o con un solfato capace di formare acido solforico mediante riscaldamento o per idrolisi, l'idrossido di alluminio tipo boehmite da trattare essendo rappresentato dalla formulain cui 0 ≤ m < 1.
- 5. Un procedimento secondo la rivendicazione 4, in cui il solfato capace di formare acido solforico mediante riscaldamento è solfato d'ammonio.
- 6. Un procedimento secondo la rivendicazione 4, in cui il solfato capace di formare acido solforico mediante idrolisi è almeno un membro scelto dal gruppo comprendente idrogensolfato d'ammonio, idrogensolfato di sodio e idrogensolfato di potassio.
- 7. Un procedimento secondo la rivendicazione 4, in cui il trattamento di superficie è condotto aggiungendo una soluzione acquosa di acido solforico o una soluzione acquosa di un solfato capace di formare acido solforico mediante riscaldamento o per idrolisi ad una sospensione acquosa di un idrossido di alluminio tipo boehmite rappresentato dalla formula
- 8. Un procedimento secondo la rivendicazione 4, in cui la soluzione acquosa è aggiunta alla sospensione mediante agitamento.
- 9. Un agente assorbente ioni di fosfato contenente come suo componente efficace un idrossido di alluminio tipo boehmite rappresentato dalla formulain cui 0,01< x < 0,10 e 0 ≤ n 1.
- 10. Un agente assorbente ioni di fosfato secondo la rivendicazione 9, in cui 0,03 ≤ x < 0,10.
- 11. Un agente assorbente ioni di fosfato secondo la rivendicazione 9, in cui 0,2 ≤ n ≤ 0,8.
- 12. Un agente assorbente ioni di fosfato secondo la rivendicazione 9 il quale è fornito come una preparazione in forma di granuli o pastiglie.
- 13. Un agente assorbente ioni di fosfato secondo la rivendicazione 9 il quale è somministrato agli urnani.
- 14. Un agente assorbente ioni di fosfato secondo la rivendicazione 9 il quale è somministrato per via orale.
- 15. Un agente assorbente ioni di fosfato secondo la rivendicazione 9 il quale è somministrato in dose giornaliera di circa 3 a circa 6 g per adulto.
- 16. Idrossido di alluminio tipo boehmite, procedimento per prepararlo ed assorbente di ioni di fosfato contenente lo stesso come suo componente efficace, come sostanzialmente sopra descritto, illustrato e rivendicato per gli scopi specificati.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| IT5168A IT1239002B (it) | 1990-05-09 | 1990-05-09 | Idrossido di alluminio tipo boehmite, procedimento per prepararlo ed assorbente di ioni di fosfato contenente lo stesso come suo componente efficace |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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Publications (3)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| IT9005168A0 IT9005168A0 (it) | 1990-05-09 |
| IT9005168A1 true IT9005168A1 (it) | 1991-11-09 |
| IT1239002B IT1239002B (it) | 1993-09-18 |
Family
ID=11118760
Family Applications (1)
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| IT5168A IT1239002B (it) | 1990-05-09 | 1990-05-09 | Idrossido di alluminio tipo boehmite, procedimento per prepararlo ed assorbente di ioni di fosfato contenente lo stesso come suo componente efficace |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| IT (1) | IT1239002B (it) |
-
1990
- 1990-05-09 IT IT5168A patent/IT1239002B/it active IP Right Grant
Also Published As
| Publication number | Publication date |
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| IT1239002B (it) | 1993-09-18 |
| IT9005168A0 (it) | 1990-05-09 |
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