Garvesyre struktur, egenskaber, opnåelse, anvendelser

4323
Charles McCarthy
Garvesyre struktur, egenskaber, opnåelse, anvendelser

Garvesyre er det generiske navn på en familie af polyfenoliske organiske forbindelser, også kendt som hydrolyserbare tanniner. Den hypotetiske kemiske formel for en kommerciel garvesyre er C76H52ELLER46. Garvesyrer er også kendt som gallotaniske syrer. 

De er bredt fordelt i naturen, findes hovedsageligt i bark og frugter af nogle træer, såsom kastanjeneg og søde kastanjer..

Kastanje eg bark. Mwanner [CC BY-SA 3.0 (http://creativecommons.org/licenses/by-sa/3.0/)]. Kilde: Wikipedia Commons.

En garvesyre er en polyphenol med høj molekylvægt og med variabel sammensætning dannet ved forestring af gallinsyre og 3-galloylgalsyre med glucose. En garvesyre skal differentieres fra en kondenseret tannin, da sidstnævnte kommer fra forskellige forbindelser.

Ifølge konsulterede kilder findes hydrolyserbare tanniner eller garvesyrer ikke i te. Garvesyrer bruges til at stabilisere drikkevarer som øl og vin, hvilket hjælper med at eliminere deres uklarhed..

På grund af deres antimikrobielle virkning har de flere medicinske anvendelser. De er blevet brugt til behandling af laryngitis, sår, blødning, diarré, hudirritationer, blandt andre tilstande. De bruges også til veterinærbehandlinger.

Garvesyrer bruges til garvning og farvning af dyreskind for at opnå vand og varmebestandigt læder. Derudover finder forskere konstant nye anvendelser af garvesyrer..

Artikelindeks

  • 1 Struktur
  • 2 Nomenklatur
  • 3 egenskaber
    • 3.1 Fysisk tilstand
    • 3.2 Molekylvægt af en kommerciel garvesyre
    • 3.3 Smeltepunkt for en kommerciel garvesyre
    • 3.4 Flammepunkt for en kommerciel garvesyre
    • 3.5 Selvantændelsestemperatur for en kommerciel garvesyre
    • 3.6 Tæthed
    • 3.7 Opløselighed
    • 3.8 Kemiske egenskaber
  • 4 Opnåelse
  • 5 Anvendelse af garvesyrer
    • 5.1 Ved tilberedning af øl og vin
    • 5.2 I farmaceutiske produkter
    • 5.3 Til veterinærbehandling
    • 5.4 I læderfarvning og garvning
    • 5.5 Som farvestoffer
    • 5.6 I dyrefoderindustrien
  • 6 Nye anvendelser af garvesyrer
    • 6.1 I lithium-ion-batterier
    • 6.2 I oral kemoterapibehandling
  • 7 Negative aspekter
  • 8 Referencer

Struktur

Hydrolyserbare garvesyrer eller tanniner har et centrum dannet af en polyvalent alkohol, såsom glucose, og hydroxylgrupper forestret af gallinsyre (3,4,5-trihydroxy-benzoesyre) eller hexahydroxydipheninsyre, derfor indeholder de en stor mængde -OH grupper fastgjort til benzenringe.

En garvesyre. da: User_talk: Ronhjones [Public domain]. Kilde: Wikipedia Commons.

Nomenklatur

- Garvesyrer

- Hydrolyserbare tanniner

Ejendomme

Fysisk tilstand

Lysegule til brune amorfe faste stoffer.

Molekylvægt af en kommerciel garvesyre

C76H52ELLER46: 1701,2 g / mol

Smeltepunkt for en kommerciel garvesyre

200 ºC

Flammepunkt for en kommerciel garvesyre

198,9 ºC (åben kopmetode)

Selvantændelsestemperatur for en kommerciel garvesyre

526,7 ºC

Massefylde

Større end 1 til 20 ºC

Opløselighed

Blandbar med vand. Meget opløselig i alkohol og acetone.

Uopløselig i ether, benzen, carbontetrachlorid og chloroform.

Kemiske egenskaber

Garvesyrer udfælder proteiner, fordi de reagerer med -SH-grupperne i nogle af de aminosyrer, der er til stede i dem..

Hydrolyse af garvesyrer med enzymet tannase genererer glucose, gallinsyre og gallinsyre.

Med jernsalte giver de blå-sorte forbindelser.

Opnåelse

Hydrolyserbare tanniner eller garvesyrer opnås fra forskellige plantekilder ved ekstraktion med organiske opløsningsmidler (såsom acetone eller ethylacetat) eller ekstraktion med vand..

De ekstraheres for eksempel fra bælg af kastanjefrø (Castanea sativa), fra den tyrkiske gald (Quercus infectoria), Kinesisk gald (Rhus semialata), tarra (Caesalpina spinosa) og myrobalan nødder (Terminalia chebula).

Kastanjefrø Castanea sativa. joost j. bager [CC BY 2.0 (https://creativecommons.org/licenses/by/2.0)]. Kilde: Wikipedia Commons.

Anvendelse af garvesyrer

Ved tilberedning af øl og vin

Garvesyre fungerer som en ølstabilisator gennem nedbør, da det gør forholdet polyphenol / protein mere afbalanceret.

Det bruges i koncentrationer på 2 til 6 g pr. 100 L. Det virker ved at udfælde proteinerne, der forårsager uklarhed i øl, da det binder aminosyrer med eksponerede -SH-grupper. Når materialet er udfældet, centrifugeres ølet eller overføres ved omhyggelig dekantering.

Den mest anvendte garvesyre til dette formål er gallotannin, som også fjerner nogle metaller og andre proteinbundne polyphenoler.

Det siges at være effektivt mod udseendet af harsk smag og mod ustabilitet over for lys, og at det fungerer som en antioxidant. Men ifølge nogle virker det negativt på ølskum.

Garvesyre bruges også til at udfælde ustabile vinproteiner, hvilket forbedrer dets kolloidale stabilitet. Ustabile proteiner producerer uklarhed, når drikken afkøles.

Det kom fri for uklarhed. Forfatter: Fotomix. Kilde: Pixabay.

Vine kan indeholde hydrolyserbare tanniner frigivet fra egetønder i modningstiden eller ved direkte tilsætning fra vinproducenten..

For eksempel er en af ​​de sædvanlige doser af garvesyre til rødvin 2 g / L. Det giver dette produkt en snerpende fornemmelse.

I lægemidler

Garvesyre udviser flere egenskaber, der kan hjælpe mod sygdomme. Blandt dets egenskaber er dets astringerende, antibakterielle, antihistamin, antioxidant, antienzymatiske, antitussive og antimutagene virkning..

På grund af de nævnte egenskaber bruges det til at behandle sår, diarré, til at stoppe blødning, helbrede sår, forbrændinger, indgroede negle, tandpine, feber, hududslæt og irritationer forårsaget af bleer..

Hæmmer væksten af ​​bakterier såsom Bacteriodes fragilis, Clostridium perfringens Y Escherichia coli der i visse tilfælde kan forårsage diarré eller peritoneale infektioner.

Garvesyre af medicinsk kvalitet anvendes til behandling af laryngitis, tonsillitis og hæmorroider.

Dens tilstedeværelse i visse lægemidler giver den aktive ingrediens langsomme frigivelsesegenskaber, hvilket er gavnligt for en langsom dosis af lægemidlet i kroppen..

Garvesyre salte eller tannater anvendes i antihistamin og antitussive formuleringer.

Tanalbine er et kompleks bestående af garvesyre og visse proteiner. Det bruges til behandling af diarré og bakterielle eller svampeinfektioner. Det forårsager ikke irritation i fordøjelseskanalen og er resistent over for gastrisk miljø.

I denne applikation virker garvesyre på flere måder:

- Koagulerer proteiner i tarmen.

- Stop vandtab.

- Det er fastgjort til overfladen af ​​gær, svampe eller bakterier, hvilket forhindrer deres kolonisering.

- Klæber til membranen i tarmvæggene, der fungerer som en barriere.

På den anden side producerer hydrolyse af garvesyrer gallinsyre, som også er meget anvendt i den farmaceutiske industri..

Til veterinære behandlinger

På grund af sin astringerende kapacitet bruges garvesyre til behandling af diarré hos dyr..

Forfatter: Amy Gillard. Kilde: Pixabay.

Dets astringerende kraft skyldes, at den danner en midlertidig film af koagulerede proteiner på overfladen af ​​tarmslimhinden, som effektivt beskytter den mod ætsende stoffer..

Derudover bedøver denne film de sensoriske nerveender, der findes i slimhinden, der er ansvarlige for enhver refleks hyperexcitabilitet..

Proteinudfældningen er relativt uigennemtrængelig for passage af væsker i enhver retning, så det er meget effektiv til at bekæmpe tilstanden.

I lædergarvning og farvning

Garvesyrer anvendes til garvning af huder og skind fra dyr.

De phenoliske -OH-grupper, som garvesyrer har i stor mængde, danner meget effektive tværbindinger med læderproteiner, hvilket øger deres stabilitet over for vand, bakterier, varme og slid..

Som farvestoffer

Garvesyrer ekstraheret fra kinesiske og tyrkiske galdeplanter bruges som uldfarver og sorte hårfarver.

I dyrefoderindustrien

Det bruges som smagsadditiv. Brug af garvesyre op til et maksimalt niveau på 15 mg / kg er sikkert for alle dyr. Dets anvendelse som fodertilsætningsstof udgør ikke en sikkerhedsrisiko for forbrugerne.

Nye anvendelser af garvesyrer

I lithium-ion-batterier

Nogle forskere fandt ud af, at garvesyrer kan bruges til at overtrække polypropylenafstandsstykker i lithiumionbatterier..

På grund af deres store antal -OH-grupper gør garvesyrer syrenes overflade mere hydrofil, hvilket øger separatorens elektrolytretentionskapacitet og ioniske ledningsevne..

Øget ionisk ledningsevne forbedrer batteriets ydeevne, især batteristrøm.

Ved oral kemoterapibehandlinger

Forskere inden for medicin udviklede en nanopartikel bestående af garvesyre, der indeholder et indkapslet lægemiddel mod kræft (paclitaxel).

Det blev fundet, at nanopartiklen viser en stor evne til effektivt at indkapsle lægemidlet og opnå en høj effektivitet af lægemiddelfrigivelse på specifikke tarmsteder..

Nanopartiklen med garvesyre udviste en signifikant kemoterapeutisk virkning mod cancertumorer efter oral administration..

Negative aspekter

Garvesyre kan interferere med væksten af ​​bakterier, der normalt findes i tarmkanalen i den menneskelige eller dyreorganismen..

Garvesyre bør ikke anvendes kontinuerligt eller i høje doser, fordi det påvirker absorptionen af ​​jern og andre mineraler negativt..

Derudover kan dets indtagelse i store mængder reducere fordøjelsesenzymernes effektivitet..

Referencer

  1. OS. National Library of Medicine. (2019). Garvesyre. Gendannet fra: pubchem.ncbi.nlm.nih.gov
  2. Europæisk fødevaresikkerhed (2014). Videnskabelig udtalelse om sikkerheden og effekten af ​​garvesyre, når den anvendes som foderaroma til alle dyrearter. EFSA Journal 2014; 12 (10): 3828. Gendannet fra efsa.onlinelibrary.wiley.com.
  3. Leiper, K.A. og Miedl, M. (2009). Kolloid stabilitet af øl. I øl. Gendannet fra sciencedirect.com.
  4. Bossi, A. et al. (2007). Effekt af garvesyre på Lactobacillus hilgardii analyseret ved hjælp af en proteomisk tilgang. Journal of Applied Microbiology 102 (2007) 787-795. Gendannet fra onlinelibrary.wiley.com.
  5. Sieniawska, E. og Baj, T. (2017). I farmakognosi. Gendannet fra sciencedirect.com.
  6. Wynn, S.G. og Fougere, B.J. (2007). Veterinær urtemedicin: En systembaseret tilgang. Astringerende. I veterinær urtemedicin. Gendannet fra sciencedirect.com.
  7. Chowdhury, S.P. et al. (2004). Molekylær mangfoldighed af garvesyrenedbrydende bakterier isoleret fra garverigrund. Journal of Applied Microbiology 2004, 97, 1210-1219. Gendannet fra onlinelibrary.wiley.com.
  8. Pan, L. et al. (2015). Garvesyreovertrukket polypropylenmembran som separator til lithium-ion-batterier. ACS-anvendte materialer og grænseflader 2015, 7, 29, 16003-16010. Gendannet fra pubs.acs.org.
  9. Le, Z. et al. (2018). Hydrogenbundet garvesyrebaseret anticancer nanopartikel til forbedring af oral kemoterapi. ACS anvendt materiale og grænseflader. 2018, 10, 49, 42186-42197. Gendannet fra pubs.acs.org.

Endnu ingen kommentarer