Информация пока разрозненная, только-только начала собираться, поэтому информационной статьи не получится, будут размышления вслух.
Никотин имеет два atc-кода:
- QP53AX13 - яд для уничтожения паразитов, инсектицид;
- QN07BA01 - лекарство, препарат заместительной терапии табачной зависимости.
Любопытно, но есть 2 принципиально разных технологии экстрагирования никотина из табачного листа: сульфатирование и растворение с последующим вымораживанием. Себестоимость отличается примерно в 10 раз. Сульфитирование примерно вдесятеро дешевле, и позволяет получить вдвое больше конечного продукта, но конечный продукт получается сильно загрязненным продуктами "обугливания" органических веществ концентрированной серной кислотой.
В обоих случаях сырьем служит подсушенные и измельченные листья и стебли табака.
При сульфатном методе экстракции, табачная крошка обрабатывается серной кислотой, затем водой растворяется сульфат никотина, раствор фильтруется и упаривается до концентрации 40% - насыщенный раствор. Рыночная цена этого ядохимиката составляет около 5 долларов за литр 40-процентного раствора - 20 долларов за килограмм чистого никотина, содержащегося в растворе.
Десульфатирование с образованием раствора чистого никотина может быть произведено гидроксидом бария.
Экстрагирование глицерином, или пропиленгликолем, или иными многоатомными спиртами:
Растворение никотина из табачной крошки производится нагреванием в термостате с глицерином, или пропиленгликолем, или иным спиртом, растворимым в воде и растворяющем никотин.
Полученный таким образом раствор никотина фильтруется, и смешивается с водой - в результате получается водный раствор глицерина (иного спирта) и одновременно никотина в воде. На этой стадии производство чрезвычайно опасно: при испарении воды из раствора никотина, пары воды содержат 2.7% никотина, и даже несколько вдохов могут представлять смертельную опасность. Затем чистый никотин вымораживается из раствора. Точнее, не чистый никотин, а раствор воды в никотине: при температуре 4 градуса Цельсия это 99.5% никотина и 0.5% воды.
Вещество довольно чистое. Себестоимость никотина составляет 200-400 долларов за килограмм.
Эффективность экстракции никотина растворением не превышает 50%. Поэтому практикуется совмещение двух технологических процессов:
Из табачной крошки сначала экстрагируется глицерином, а затем табачная крошка с остатками глицерина подвергается сульфатированию.
Таким образом, с одного гектара табака за год удается получить до 180-200 кг никотина методом растворения, и еще почти столько же десульфатированного.
Теоретически было бы логичным первую фракцию отнести к коду QN07BA01, а вторую фракцию к коду QP53AX13.
Уточню: мне это кажется логичным.
Но на практике, большинство китайских производителей пишут на упаковке сразу оба кода; европейские, американские и прочие цивилизованные продавцы даже на китайском никотине пишут только один код: QN07BA01.
Итак, вырисовались первые 2 стандарта качества никотина: десульфатированный и экстрагированный.
Первый содержит примеси, образовавшиеся от обугливающего действия серной кислоты, второй уже довольно чистый.
Но "довольно чистый" - это далеко не то же самое, что "чистый".
Выделенный из табачного листа никотин содержит немалый процент примесей других алкалоидов табака, по физическим и химическим свойствам почти не отличимых от никотина, но с одной важной особенностью: фермент холинэстераза, разрушающий никотин в человеческом организме, не разрушает эти алкалоиды. В результате, при попадании в организм человека, никотин уже через пол-часа будет разрушен больше чем наполовину, и вновь возникнет желание курить; другие алкалоиды табака за это время сохранятся практически полностью неразрушенными, и при следующем перекуре их концентрация возрастет, становясь все выше и выше с каждым перекуром. Простая арифметика показывает, что у курильщика, выкуривающего 50 сигарет в день, даже если процент примесей всего 2%, к концу дня их концентрация в крови начнет превышать концентрацию никотина в крови.
И это для очень оптимистической цифры примесей других алкалоидов в 2%.
На практике всё не так оптимистично.
Попрактикуюсь в устном счете:
На практике, неочищенный экстракт табачного листа имеет плотность 1024-1026 г/л.
Алкалоид никотин имеет плотность 1012 г/л.
Алкалоид анабазин имеет плотность 1030 г/л.
Арифметика: плотность 1025 мг/мл будет иметь смесь 80% никотина и 20% анабазина.
Никотин, попав в организм, будет разрушаться холинэстеразой; в среднем за 30 минут холинэстераза разрушит 50% никотина. Анабазин - ближайший родственник никотина, за это же время будет разрушен ферментами печени лишь на 2%.
Предположим, что за перекур мы получаем в организм 1 мг никотина. Это 1000 микрограмм.
Таким образом, после первого утреннего перекура в организме 800 мкг никотина, и 200 мкг анабазина.
Через пол-часа останется 400 мг никотина и 196 мкг анабазина.
Предположим, что мы делаем по перекуру каждые пол-часа. Прибавляем к оставшимся после прошлого перекура содержимое следующей порции никотина, получаем 1200 мкг никотина и 396 мкг анабагина.
Через пол-часа после второго перекура в организме останется 600 мкг никотина и 388 мкг анабазина.
Через пол-часа после третьего перекура будет уже 700 мкг никотина и 584 мкг анабазина.
Через пол-часа после четвертого перекура - 750 мкг никотина и 768 мкг анабазина.
Через пол-часа после пятого - 775 мкг никотина 949 мкг анабазина.
Можно видеть, что при достаточно большом числе перекуров количество никотина стремится к цифре вдвое выше количества в одном перекуре, а количество анабазина - к цифре в 50 раз выше количества в одном перекуре.
К концу дня количество анабазина в организме будет почти в 10 раз превышать количество никотина.
Это и есть знакомый всем курящим феномен "вкусной" первой сигареты утром и "накопления каки" к концу дня.
"Довольно чистый" никотин, соответствующий по составу табачному листу, дает и действие на организм, соответствующее курению табачного листа.
Вся эта долгая арифметика понадобилась мне, чтобы подвести к другому классу чистоты: не просто чистый никотин, как группа алкалоидов табака, а чистый алкалоид никотин без примесей других алкалоидов.
Такой никотин тоже выпускается промышленно: никотин для химического синтеза, он же химически-чистый никотин, он же на форуме "ецигталк" одно время по ошибке назывался "синтетическим", и я, помнится, попал в число заблуждающихся.
Химически-чистый никотин получается фракционированием алкалоидов табака на ректификационных колонках. Технология дорогостоящая, и себестоимость химически-чистого никотина приближается к 2000 долларов за килограмм.
Технология требует дорогого и сложного оборудования и доступна лишь очень крупным химическим производствам. На сегодня я знаю всего 3 производства, выпускающих никотин такой чистоты: Мерк (Германия), Джонсон-и-Крик (США) и Шанхайский фармацевтический завод в Цикси (юг Китая).
При плотности алкалоида никотина 1012 мг/мл, химически-чистый никотин содержит не менее 1011 мг/мл чистого алкалоида никотина, и лишь 1 мг/мл воды. Примесей других веществ допускается не более 0.001% - стандарт "пяти девяток" чистоты. Пять девяток - это 99.999%.
Таким образом, в килограмме химически-чистого никотина может быть не более 1 грамма воды и не более одной сотой грамма каких-либо других веществ. Эти требования такие же строгие, как требования к лекарственным веществам для инъекционного введения.
Но даже химически-чистый никотин - еще не самый чистый и не самый дорогой. Следующий абзац скорее интересен, чем имеет практическое применение. Но кто знает, может быть технологии будущего...
Кристаллы никотина вращают поляризованный свет. Соответственно, есть левовращающий и правовращающий изомеры. В никотине из листьев табака они содержатся поровну. Но в организме человека "работает" только левовращающий изомер - L-никотин. Правовращающий - D-никотин - мы получаем "балластом". Если бы мы использовали для электронного курения жидкости, содержащие лишь L-никотин, нам бы требовались вдвое меньшие концентрации, вдвое меньше были бы все побочные реакции...
Мне удалось узнать только один способ выделения чистого L-никотина:
При медленном охлаждении выращиваются кристаллы никотина. При кристаллизации мы получаем смесь L-кристаллов и D-кристаллов. Затем освещаем их поляризованным светом, чтобы они приобрели разный цвет, и вручную раскладываем.
Промышленно L-никотин нигде не производится, для особо-точных биологических экспериментов несколько миллиграмм могут быть изготовлены заводами-производителями никотина в их лабораториях вручную, цена такого никотина в сотни раз выше самой чистой "синтетики".
Упомянуть L-никотин меня заставило обнаружение на "алибабе" множества предложений купить L-никотин с чистотой 99.99999% по цене 200-500 долларов за килограмм.
Любопытно, трудолюбивые китайцы за горсточку риса в день кристаллики под микроскопом микропинцетом раскладывают?
Несколько слов о современных стандартах чистоты и способов тестирования на соответствие этим стандартам:
Самый низкий стандарт - стандарт безопасности. Проверяется только наличие/отсутствие канцерогенов, пестицидов и т.д., всего полтора десятка тестов.
Чуть выше стандарт USP или получение гигиенического сертификата. Здесь так же не проверяется чистота самого вещества, но количество тестов чуть выше, и в том числе исключаются сильные кислоты и щелочи... за исключением тех веществ, которые и должны быть таковыми; например, уксусная кислота.
Никотин не отнесен в список пищевых веществ ни в одной стране мира. Никотин по своей природе довольно сильная щелочь. Различные производители продают никотин, успешно прошедший тесты USP.
Загадка сия велика, как щелочь при тестировании может стать не-щелочью, но я думаю, легко решается добавлением небольшого количества лимонной или какой-то иной пищевой кислоты.
Следующий стандарт чистоты: for synthesis, аналогичный стандарт в СССР назывался "химически-чистый". Он же "три девятки": 99.9% чистоты.
Очевидно, что для алкалоида никотина, имеющего плотность 1012 г/л, химически чистый никотин должен иметь массово-объемное содержание 1011 г/л и не более 1 г/л всех прочих веществ вместе взятых.
Довольно близко к "ХЧ" стандарт фармацевтической чистоты. Но там нет столь жестких требований к самой субстанции. Химически-чистые вещества - это всегда одно вещество, фармацевтические стандарты допускают и смеси.
Конечно, всё немного сложнее, например ХЧ могут быть кристаллогидраты. Но это уже высшие материи, в нашем случае не имеющие значения: никотин кристаллогидратов не образует.
И напоследок самый высокий стандарт: for analysis или для СССР ЧДА - "чистый для анализа", он же "семь девяток": 99.99999% чистоты.
Никотин такой чистоты промышленно на сегодняшний день не выпускается.
Сообщение от sv_I-185
Сообщение от Zifvrn
поправил
и еще раз про никотинчик Никотин: чистота, качество etc.
но опасно немного
аа не если 4 эт 4 процента
