Сахарин — имид сульфобензойной кислоты
. Под этим именем несколько лет тому назад был введен в продажу препарат, обладающий сладостью в высокой степени, примерно в 500 раз превышающей сладость обыкновенного сахара. Получается С. следующим образом. Толуол С6Н5—СН3 обрабатывают крепкой серной кислотой при 100°; при этом образуется смесь орто- и парасульфотолуоловых кислот СН3—С6Н4—SO2ОН (1.2 и 1.4), которые переводят насыщением мелом в кальциевые соли; последние, отделенные от избытка мела и образовавшейся серно-известковой соли, обрабатывают содой и полученные натронные соли высушивают досуха, смешивают с треххлористым фосфором и в смесь при постоянном помешивании пропускают хлор; образовавшуюся хлорокись фосфора (POCl3) отгоняют и оставшуюся смесь хлорангидридов обеих сульфотолуоловых кислот СН3—С6Н4SO2Cl сильно охлаждают, причем выкристаллизовывается парасоединение, тогда как ортосоединение остается жидким. В эту жидкую часть пропускают затем аммиак, благодаря чему образуется амид сульфотолуоловой кислоты CH3—C6H4—SO2NH2; последний в щелочном растворе окисляют марганцово-калиевой солью, при чем образуется калийная соль ортоамидосульфобензойной кислоты
. При подкислении водного раствора этой соли соляной кислотой освобождающаяся о-амидосульфобензойная кислота тотчас же с потерей элементов воды переходит в имид сульфобензойной кислоты — сахарин
. Полученный таким образом С. представляет белый кристаллический порошок почти без запаха (при нагревании появляется явственно заметный запах горьких миндалей); при обыкн. темп. он растворяется с слабокислой реакцией в 400 частях воды; в кипящей воде растворяется в 30 ч.; в алкоголе тоже в 30, в эфире в 100 ч. Вкус С. в водном растворе еще явственно чувствуется при разведении 1:70000, тогда как для тростникового сахара пределом ощущаемой сладости является разведение 1:250. Соединения С. с хинином, морфином и другими алкалоидами, вводимые теперь в медицину, обладают лишь весьма слабым горьким вкусом. Хороший С. должен плавиться при 223 ½° и при дальнейшем нагрвании должен улетучиваться, оставляя не более ½ % нелетучего остатка; от крепкой серной кислоты не должен буреть, и водный раствор не должен давать с хлорным железом ни осадка, ни фиолетового окрашивания (отличие от бензойной и салициловой кислот); вкус должен быть чисто сладкий и в совершенно хорошем С. должен быть заметным даже при разведении 1:100000; при нагревании с магнезиальным или известковым молоком не должен образоваться аммиак. В торговле имеются немецкие С. Fahlberg’a и List’a и наследн. Heyden’a, a также французские С. Gilliard, Monnet и Cartier из Лиона; только французские С. до недавнего времени выдерживали указанные выше пробы, тогда как немецкие продукты сплавлялись между 215—222° и вообще оказывались неоднородными. В качестве главной примеси являлась в большинстве случаев параамидосульфобензойная кислота COOH—C6H4—SO2OH, неспособная, в противоположность ортокислоте, образовать С.; чистая паракислота плавится при 283° и не только не сладка, но обладает кислым вкусом; в С., который в 500 раз слаще сахара, ее заключаются следы, тогда как в С., в 300 раз слаще сахара, ее заключается до 30 и более %. Присутствие ее определяется по количеству образующегося аммиака при перегонке испытуемого С. с магнезиальным молоком, равно как и другими специальными пробами. Благодаря необычайной сладости С. весьма быстро вошел в употребление в качестве дешевого суррогата обыкновенного сахара при изготовлении сладких печений, дешевых конфект и проч. кондитерских изделий, а главным же образом при изготовлении прохладительных напитков, лимонадов, кваса и проч. Кроме указанного С., в торговле имеется еще так наз. «легкорастворимый С.», который так же точно обладает весьма сладким вкусом (450 раз) и представляет собой натриевую соль ортоамидосульфобензойной кислоты. Существует и еще один сорт — так наз. «метилсахарин»
, который кристаллизуется из горячей воды в бесцветных блестящих призмах, плавящихся при 240°, труднорастворимых в холодной воде, легко — в горячей и в спирте; он так же сладок, как и обыкновенный С.
Главнейшие способы открытия С. в пищевых продуктах. В сахаре, конфетах, печеньях и т. п. С. легко открывается при взбалтывании измельченных продуктов с эфиром; С. растворяется в эфире и по испарении профильтрованного раствора может быть легко открыт в получающемся остатке, прежде всего благодаря своему сладкому вкусу (продукты, обладающие щелочной реакцией, необходимо предварительно подкислить фосфорной кислотой); для полной проверки остаток, полученный после удаления эфира, растворяют в небольшом количестве химически чистого едкого натра, совершенно не заключающего серной кислоты, раствор выпаривают досуха и сухой остаток нагревают до 250° около получаса в серебряной или фарфоровой чашечке; при этом образуется серно-натриевая и салицилово-натриевая соль:
обе соли могут быть легко открыты, первая — реакцией с барием, вторая — образованием характерного фиолетового окрашивания с раствором хлорного железа. Таким путем удается открыть примесь 0,005 % и даже меньшее количество С. Само собой понятно, что исходные вещества не должны заключать в себе свободной салициловой кислоты. Для открытия С. в вине, лимонаде, газированных напитках и пр. 100 грм. испытуемого вещества, сильно подкисленного, последовательно раза три взбалтывают с 50 грм. смеси из равных количеств обыкновенного и нефтяного эфира; эфирные растворы фильтруют, удаляют эфир и остаток пробуют, как указано выше. При определении С. в пиве, квасе и т. п. веществах для взбалтывания следует брать большее количество (около 500 грм.) и, кроме того, испытуемые жидкости необходимо предварительно освободить от хмелевых частей, дубильных и экстрактивных веществ, хотя бы осаждением их до извлечения раствором азотно-медной соли.
Сахарин был открыт синтетическим путем в 1879 году русским эмигрантом К. Фальбергом и проф. Ira Remsen в лаборатории последнего (в Балтиморе). В фармации известны chininum sacharicinum, morphinum sacharicinum и др. Первый препарат представляет собой соединение 36 ч. С. с 64 ч. хинина; горький вкус последнего заглушается присутствием сахарина. С. обладает слабо выраженным бактериозадерживающим действием. При 0,16 % содержании С. щелочное брожение мочи замедляется, а равно также ослабляется ферментативное действие дрожжей (Aducco и Mosso), раствор 1 или 2 частей сахарина на 1000 сильно задерживает прорастание семян (Bronardel). По Иессену, антисептическое действие присуще почти исключительно препарату sach. purum, что в значительной стенени объясняется его кислотностью: так, мясной настой при 0,1 % содержании sach. purum еще через две недели видимо сохранял свои первоначальные качества; тот же настой по прибавлении к нему даже вдвое большего количества натронной соли С. издавал уже через сутки гнилостный запах и содержал большое количество гнилостных микроорганизмов. Из исследований Петшека, Zernera, Jessen’a, Salkowsk’ого, Ганса и др. над действием С. на пищеварительные ферменты видно, что роль сахаринового натра в деле переваривания белковых и крахмалистых веществ более или менее индифферентна; что касается чистого С., то этому препарату благодаря, главным образом, его кислотности нельзя отказать в задерживающем влиянии как на пептонизацию белков, так и на превращение углеводов в сахар, но влияние это незначительно и в то же время характерно вообще для всех вкусовых веществ, не исключая и сахара (Ogàta). Многочисленные опыты на животных (Stutzer, Salkowsky, Реньольдс и др.) показали, что последние могут без всякого вреда для себя принимать ежедневно ок. 3 гр. С. на кило веса. Людям С. давался в течение долгого времени в количестве 0,1—5,0 гр. ежедневно без всяких дурных последствий. Из сказанного следует, что С., по крайней мере в тех небольших дозах, какие нужны для подслащивания пищи и напитков, можно признать совершенно безвредным. Не следует, однако, забывать, что С. представляет собой искусственный продукт, который по своему составу, по исходному материалу, из которого он готовится, а равно и по способу добывания не имеет ничего общего с группой углеводов, к которым принадлежит тростниковый С. С последним С. связывает лишь сладкий вкус и присвоенное ему, к сожалению, аналогичное название, способное ввести потребителя в заблуждение. Не сгорая в организме подобно сахару, а целиком выделяясь с мочой (Адукко и Моссо, Петшак и Цернер и др.), С. не может служить материалом для роста организма и возмещения его потерь, а потому и питательное его значение равняется нулю. Замена сахара С. при питании растущего детского организма повело бы к весьма нежелательным последствиям. Пускаемые в продажу препараты С. нередко содержат различного рода примеси (парасульфаминобензойную кислоту и др.), физиологическое действие которых на организм не представляется еще выясненным. При этих условиях общественная гигиена имеет по меньшей мере право требовать, чтобы пищевые продукты и вкусовые вещества, содержащие С., пускались в продажу с соответственной надписью, на торговлю же подслащенных С. продуктов при отсутствии на них соответствующих обозначений она не может смотреть иначе, как на фальсификацию и обман потребителя. Между тем, по мере того, как с расширением заводского производства С. цена на него постепенно понижалась, к этому дешевому сладкому веществу стали в широких размерах обращаться торговцы, не без основания увидав в С. весьма удобный объект для фальсификаций. У нас фунт С. (6 р. 50 к.) дороже фунта сахара (16 к.) приблизительно в 40—41 раз, но С. слаще сахара в 280—500 раз; следовательно, в отношении вкусового эффекта С. дешевле сахара в 7—12,3 раза. Сахарину благодаря его дешевизне и портативности нетрудно было в короткое время завоевать себе повсеместно выгодное положение и в значительной степени вытеснить рафинадный сахар как в кондитерском деле, так и при производстве ликеров, фруктовых вод, кваса и других нуждающихся в подслащивании продуктов. Так, во второе полугодие 1898 г. в Германии выработано 35000 кг С., а след., одновременно вытеснено с рынка около 592760—1058500 пуд. сахара. В Россию в 1896 г. ввезено около 800—900 пд. С. Принимая во внимание, что сфера применения С. во врачебной практике (см. ниже) у нас невелика, нужно думать, что большая часть ввозимого к нам С. идет для целей фальсификации. Среди 77 образцов различных продуктов (торт, сидр, мятные пряники, лимонад и др.), взятых в петербургских лавках, С., по исследованиям г. Скачевского, оказался в 21 образце. Из 200 образцов различных сортов кваса, исследованных московской городской санитарной станцией (1898 г.), подмешанных С. найдены были 56 проб (28 %).
В борьбе с распространением С. различные государства выработали ряд законодательных мероприятий, особенно строгих в Германии и Бельгии. В Германии законом 1898 г. запрещено: 1) употреблять искусственные сладкие вещества при производстве пива, вина или сходных с вином напитков, фруктовых соков, консервов и ликеров, а равно и в сахарных сиропах и в крахмальной патоке; 2) продавать или держать означенные в п. 1 пищевые и вкусовые средства, к которым прибавлены искусственные сладкие вещества. Виновные в нарушении этого закона подвергаются тюремному заключению до 6 месяцев и денежному взысканию до 1500 марок или одному из сих наказаний. Подмесь С. к продуктам допускается при условии снабжения последних соответствующей надписью. Введенная в 1899 г. в Бельгии высокая ввозная пошлина на С. (140 фр. с 1 кило) не помешала широкому распространению последнего, вследствие чего издан закон, запрещающий производство, ввоз, перевозку, хранение и продажу С., а равно и других сладких продуктов химического синтеза, не обладающих питательной ценностью. Исключение допускается лишь при ввозе С. аптекарями для лечебных целей. Виновные в нарушении приведенного закона, кроме конфискации оказавшегося у них С., подвергаются штрафу от 1000 до 5000 фр. В России С. циркулярным распоряжением департамента таможенных сборов от 19 февр. 1898 г. причислен к сильнодействующим веществам, и получение его из таможен (с оплатой пошлиной в 2 р. 40 к. золотом с пуда брутто по общему тарифу и 1 р. 50 к. по конвеционному) предоставлено лишь лицам, предъявляющим свидетельство на право покупки и продажи сильнодействующих средств. Получение таких свидетельств из городских дум, ремесленных управ, полицейских управлений и др. учр. не связано, однако, ни с какими затруднениями. Вообще, ввоз в Россию С. и торговля им очень мало стеснены. Пользование С. в различных предметах потребления постановлением медицинского совета от 7 августа 1890 г. воспрещено, за исключением случаев, когда врачами признано необходимым употребление С. для лечебных целей. Сладкий вкус С. натолкнул врачей на мысль пользоваться им при сахарной болезни, требующей, как известно, исключения из пищи углеводов. Не обладая питательным достоинством, С., конечно, не может служить заменой последних, но он небесполезен для тех больных, которые привыкли к сластям и страдают от недостатка сахара в пище и питье. Для удовлетворения таких больных в продаже имеются, между прочим, различного рода препараты С.: сахариновая эссенция Фишера, сахариновое какао Шпрюнгли (в Цюрихе), сахариновая chartreuse д-ра Petit u др. Судя по имеющимся наблюдениям, С. не влияет ни на количество мочи у больных, ни на содержание в ней сахара. Он хорошо переносится диабетиками, не влияя дурно ни на их питание, ни на самочувствие (Eichhorst, Leyden, Gerhardt и др.). С. в руках некоторых клиницистов давал хорошие результаты при катаре мочевого пузыря с аммониакальным брожением мочи; выделяясь последней в неизмененном виде, С. сообщает моче кислотные свойства.
Литература. Fehling und Hell, «Neues Handwörterbuch der Chemie» (1890); Hefelmann, «Pharm. Centralhalle» (1895 и 1896); Salkowsky, «Ueber die Zusamensetzung und Anwendbarkeit des Käuflichen Sacharins» («Arch. für pach. Anat.»., т. 120); Jessen, «Zur Wirkung des Sacharins» («Arch. für Hyg.» 1890), J. König, «Die menschlichen Nahrungs und Genussmittel» (1893); Brouardel, Pouchet er Ogier, «Sacharine. Son usage dans l’alimentation et caet.» («Ann. d’hygiène publ. et de médecine», 1888); Petschek und Zerner, «Ueber die physiologische Wirkung des Sach. auf die Verdauung» («Centr. für die gesammte Therapie», 1889); Gans, «Untersuch über den Eiufluss des Sach. auf die Magen und Darm. Verdauung» («Berl. Klin. Wochenschr.», 1889); Савицкий, «К вопросу о действии С. на усвоение азота и азотобмен у здоровых людей» (СПб., диссер., 1890); Винокуров, «Матер. к вопросу о влиянии сах. на усвоение жиров у здоровых людей» (СПб., 1890); «Прилож. к отчету правл. Всероссийского общ. сахарозаводчков» (1899); Коцын, «Сахарин, его санит. значение и т. д.» (VII отчет Москов. город. санит. станции).