Σκόνη γλυκονικού οξέος, μοριακός τύπος C6H12O7, CAS 526-95-4, κίτρινο έως καφέ υγρό. Διαλύεται εύκολα στο νερό, ελαφρώς διαλυτό σε αλκοόλη, αδιάλυτο στην αιθανόλη και στους περισσότερους οργανικούς διαλύτες. Το οξύ αλδεΰδης σχηματίστηκε με την αντικατάσταση της 1ης αλδεΰδης ομάδας γλυκόζης με μια καρβοξυλική ομάδα. Ο-τύπος παράγεται σε μεγάλες ποσότητες μέσω ζύμωσης γλυκονικοξέος από Aspergillus niger, Acetobacter xylinum και Gluconobacter. Η οξειδάση γλυκόζης που λαμβάνεται από το Penicillium μπορεί να οξειδώσει τη - D-γλυκόζη σε δ-γλυκουρονίδιο. Το Gluconicacidaqsoln, γνωστό και ως δεξτρογλυκονικό οξύ, είναι ένα σακχαρούχο οξύ που σχηματίζεται από την οξείδωση ομάδων αλδεΰδης στα μόρια γλυκόζης σε ομάδες καρβοξυλίου υπό τη δράση ασθενών οξειδωτικών ή ενζύμων. Ο 6-φωσφορικός εστέρας του είναι ένα ενδιάμεσο στην οξειδωτική αποσύνθεση της γλυκόζης στον οργανισμό (οδός φωσφορικής πεντόζης). Σχηματίζει διαλυτά άλατα με μεταλλικά ιόντα όπως το ασβέστιο και ο ψευδάργυρος, και χρησιμοποιείται ως θρεπτικό και φάρμακο. Μπορεί επίσης να χρησιμοποιηθεί ως πρωτεϊνικό πηκτικό και συντηρητικό τροφίμων για την παραγωγή γλυκονικών αλάτων, όπως γλυκονικό νάτριο, γλυκονικό κάλιο, γλυκονικό ασβέστιο κ.λπ. Αυτή η ουσία έχει ορισμένες σημαντικές βιολογικές λειτουργίες και εφαρμογές. Πρώτον, παίζει καθοριστικό ρόλο στη διατήρηση του ενεργειακού μεταβολισμού του σώματος. Συμμετέχοντας σε μεταβολικές οδούς όπως η γλυκόλυση και ο κύκλος του τρικαρβοξυλικού οξέος, παρέχει ενέργεια στα κύτταρα. Δεύτερον, μπορεί επίσης να χρησιμεύσει ως αντιοξειδωτικό, βοηθώντας στην προστασία των κυττάρων από την οξειδωτική βλάβη.
|
Χημικός τύπος |
C6H12O7 |
|
Ακριβής μάζα |
196 |
|
Μοριακό βάρος |
196 |
|
m/z |
196 (100.0%), 197 (6.5%), 198 (1.4%) |
|
Στοιχειακή Ανάλυση |
C, 36.74; H, 6.17; O, 57.09 |
|
|
|
Σκόνη γλυκονικού οξέοςείναι ένα σημαντικό φυσικό γλυκονικό οξύ με διάφορες βιολογικές λειτουργίες και ευρείες αξίες εφαρμογής, ειδικά στον τομέα της βιολογίας, όπου οι εφαρμογές του είναι ποικίλες.
Αντιοξειδωτική δράση
Έχει επίσης αντιοξειδωτικές ιδιότητες, βοηθώντας στην προστασία των κυττάρων από την οξειδωτική βλάβη.
(1) Καθαρισμός ελεύθερων ριζών:
Οι ελεύθερες ρίζες είναι πολύ ενεργά μόρια ή ατομικές ομάδες που παράγονται κατά τον κυτταρικό μεταβολισμό, οι οποίες μπορούν να επιτεθούν σε βιομόρια όπως το DNA, τις πρωτεΐνες και τα λιπίδια μέσα στο κύτταρο, οδηγώντας στην καταστροφή της κυτταρικής δομής και λειτουργίας. Αυτή η ουσία μπορεί να εξαλείψει τις ελεύθερες ρίζες μέσα στα κύτταρα και να μειώσει τη βλάβη του οξειδωτικού στρες στα κύτταρα μέσω των μειωτικών της ιδιοτήτων.
(2) Ενισχύστε την αντιοξειδωτική ενζυμική δραστηριότητα:
Τα αντιοξειδωτικά ένζυμα είναι μια σημαντική κατηγορία ενζύμων στα κύτταρα που μπορούν να καταλύσουν τη διάσπαση των ελεύθερων ριζών, προστατεύοντας έτσι τα κύτταρα από οξειδωτική βλάβη. Μπορεί να ενισχύσει τη δραστηριότητα των αντιοξειδωτικών ενζύμων και να βελτιώσει την αντίσταση του κυττάρου στο οξειδωτικό στρες.
Εφαρμογή στη Βιομηχανία Τροφίμων
Έχει ένα ευρύ φάσμα εφαρμογών στη βιομηχανία τροφίμων, κυρίως ως οξινιστή και συντηρητικό τροφίμων.
(1) Οξυνωτής τροφίμων:
Έχει μοναδική ξινή γεύση και υφή και χρησιμοποιείται ευρέως σε καρυκεύματα, ποτά, μαρμελάδες και άλλα τρόφιμα για τη βελτίωση της γεύσης και της γεύσης των τροφίμων.
(2) Συντηρητικά:
Έχουν την ικανότητα να αναστέλλουν την ανάπτυξη και την αναπαραγωγή μικροοργανισμών και επομένως μπορούν να χρησιμοποιηθούν ως συντηρητικά για τη συντήρηση των τροφίμων και την παράταση της διάρκειας ζωής.
Εφαρμογή στον τομέα των φαρμακευτικών προϊόντων
Έχει επίσης σημαντική αξία εφαρμογής στον τομέα των φαρμακευτικών προϊόντων, κυρίως ως φαρμακευτικά έκδοχα και πρώτες ύλες για την παρασκευή πόσιμων διαλυμάτων, ενέσιμων και άλλων δοσολογικών μορφών.
(1) Φαρμακευτικά έκδοχα:
Με καλή διαλυτότητα και σταθερότητα, μπορούν να χρησιμοποιηθούν ως φαρμακευτικά έκδοχα για την παρασκευή διαφόρων μορφών δοσολογίας, όπως δισκία, κάψουλες, ενέσεις κ.λπ.
(2) Παρασκευή πόσιμων διαλυμάτων και ενέσεων:
Μπορεί να χρησιμοποιηθεί ως διαλύτες ή σταθεροποιητές για την παρασκευή δοσολογικών μορφών όπως στοματικά διαλύματα και ενέσεις, να βελτιώσει τη διαλυτότητα και τη σταθερότητα του φαρμάκου και έτσι να ενισχύσει την αποτελεσματικότητα και την ασφάλεια του φαρμάκου.
Εφαρμογή σε απορρυπαντικά, πολυμερή και άλλα πεδία
Χρησιμοποιείται επίσης ευρέως σε τομείς όπως τα απορρυπαντικά, τα πολυμερή, τα φαρμακευτικά προϊόντα και η κατασκευαστική βιομηχανία.
(1) Απορρυπαντικό:
Μπορεί να χρησιμοποιηθεί ως υποκατάστατο των πολυφωσφορικών καθαριστικών και έχει εξαιρετική καθαριστική ικανότητα και περιβαλλοντική απόδοση.
(2) Πολυμερές:
Μπορεί να χρησιμοποιηθεί ως μονομερές ή ως παράγοντας διασύνδεσης πολυμερών για την παρασκευή διαφόρων υλικών πολυμερών υψηλής απόδοσης-.
(3) Φαρμακευτικά:
Τα άλατα ασβεστίου, τα άλατα σιδήρου, τα άλατα βισμούθου και άλλα άλατα αυτής της ουσίας έχουν χρησιμοποιηθεί ευρέως στη χημειοθεραπεία και τα μεταλλικά σύμπλοκά της μπορούν επίσης να χρησιμοποιηθούν ως παράγοντες κάλυψης για ιόντα μετάλλων σε αλκαλικά συστήματα.
(4) Οικοδομική βιομηχανία:
Μπορεί επίσης να χρησιμοποιηθεί ως πλαστικοποιητής σκυροδέματος, βιοαποικοδομήσιμος χηλικός παράγοντας κ.λπ., παίζοντας σημαντικό ρόλο στον κατασκευαστικό κλάδο.
Επί του παρόντος, οι μέθοδοι παραγωγής τουΣκόνη γλυκονικού οξέοςαπό τη γλυκόζη περιλαμβάνουν κυρίως βιολογική ζύμωση, ομοιογενή χημική οξείδωση, ηλεκτρολυτική οξείδωση και ετερογενή καταλυτική οξείδωση.
Αυτή η μέθοδος χρησιμοποιεί την οξείδωση μικροοργανισμών για τη σύνθεση γλυκονικού οξέος από γλυκόζη, η οποία μπορεί να χωριστεί σε ζύμωση μυκήτων, βακτηριακή ζύμωση, ζύμωση μυκήτων, ακινητοποιημένο κύτταρο και ζύμωση ακινητοποιημένου ενζύμου. Επί του παρόντος, η ζύμωση Aspergillus niger, τα ακινητοποιημένα κύτταρα και τα ακινητοποιημένα ένζυμα χρησιμοποιούνται ευρέως. Είναι μια μέθοδος που αναπτύχθηκε τη δεκαετία του 1960. Οι μέθοδοι ακινητοποίησης των ενζύμων (κυττάρων) μπορούν να χωριστούν χονδρικά σε τέσσερις τύπους: μέθοδος προσρόφησης, μέθοδος ομοιοπολικής σύζευξης, μέθοδος διασταυρούμενης-σύνδεσης και μέθοδος ενσωμάτωσης.
Μέθοδος προσρόφησης: η ακινητοποίηση του ενζύμου επιτυγχάνεται μέσω της αλληλεπίδρασης δευτερογενών δεσμών μεταξύ της επιφάνειας του φορέα και της επιφάνειας του ενζύμου.
Μέθοδος ομοιοπολικής σύζευξης: Συνδυάζει την ενεργή ομάδα πλευρικής αλυσίδας του ενζύμου με τη λειτουργική ομάδα του φορέα μέσω ομοιοπολικών δεσμών, έτσι ώστε να επιτευχθεί η λειτουργία της ακινητοποίησης του ενζύμου. Αυτή η μέθοδος ακινητοποίησης του ενζύμου δείχνει καλή σταθερότητα και ευνοεί τη συνεχή χρήση του ενζύμου.
Μέθοδος διασύνδεσης: Αναφέρεται στη χρήση αντιδραστηρίων διλειτουργικών ή πολυλειτουργικών ομάδων για διασταυρούμενη σύνδεση και γεφύρωση μορίων ενζύμου, η οποία είναι εύκολο να απενεργοποιηθεί.
Οι μέθοδοι ενσωμάτωσης περιλαμβάνουν την ενσωμάτωση πλέγματος, την ενσωμάτωση σε μικροκάψουλα και την ενσωμάτωση λιποσωμάτων. Η μέθοδος ενσωμάτωσης μπορεί να αποκτήσει υψηλότερη ενζυμική δραστηριότητα επειδή το ίδιο το ένζυμο δεν συμμετέχει στην αντίδραση χημικής δέσμευσης. Ωστόσο, η διάχυση των ακινητοποιημένων κυττάρων και των ακινητοποιημένων ενζύμων είναι περιορισμένη, επομένως η κατανάλωση οξυγόνου είναι τεράστια και η βελτίωση του ρυθμού μεταφοράς οξυγόνου είναι μεγάλο πρόβλημα.
Ως εκ τούτου, ο σχεδιασμός και η σύνθεση νέων υλικών ακινητοποίησης ενζύμων με εξαιρετική απόδοση και η ανάπτυξη απλών και πρακτικών μεθόδων ακινητοποίησης είναι ένα από τα επίκεντρα της έρευνας ακινητοποιημένων ενζύμων επί του παρόντος. Τα τελευταία χρόνια, η βιοκατάλυση έχει επίσης αναπτυχθεί για την παραγωγή gluconicacidaqsoln. Αυτή η μέθοδος χρησιμοποιεί μεμβράνες για να φιλτράρει το οξύ του προϊόντος αντίδρασης και μεταφέρει το οξύ από το διάλυμα αντίδρασης εγκαίρως, μειώνοντας την αναστολή του προϊόντος αντίδρασης (οξύ) στον καταλύτη (βακτήρια). Σε σύγκριση με τις παραδοσιακές μεθόδους, η ανακύκλωση βακτηρίων αυξάνει την περιεκτικότητα σε βακτήρια, αυξάνοντας έτσι την απόδοση.
Προς το παρόν, το μεγαλύτερο μέρος της χώρας μας χρησιμοποιεί ζύμωση για την παραγωγή γλυκονικού ασβεστίου και στη συνέχεια χρησιμοποιεί γλυκονικό ασβέστιο για τη σύνθεση γλυκονικού οξέος μέσω ιοντοανταλλαγής, εξάτμισης και συμπύκνωσης και κρυστάλλωσης.
Η μέθοδος βιολογικής ζύμωσης απαιτεί πολλές διεργασίες, όπως καλλιέργεια, διαλογή και αποστείρωση και έχει αυστηρές απαιτήσεις για τη θερμοκρασία, πολλά υπο-προϊόντα και μακρύ κύκλο. Επιπλέον, η καθαρότητα των προϊόντων gluconicacidaqsoln επηρεάζεται λόγω της προσθήκης ακαθαρσιών όπως τα κύτταρα κατά την παραγωγή του gluconicacidaqsoln, επομένως η ανάπτυξή του χρειάζεται επειγόντως να λύσει πολλά τεχνικά προβλήματα.
Υπάρχουν δύο μηχανισμοί ομοιογενούς χημικής οξείδωσης: ο ένας είναι ο περιορισμός της ικανότητας οξείδωσης των οξειδωτικών (όπως το υποχλωριώδες νάτριο και το υπεροξείδιο του υδρογόνου) προσαρμόζοντας τις συνθήκες αντίδρασης σε ισχυρές αλκαλικές συνθήκες, έτσι ώστε να οξειδωθεί η ομάδα αλδεΰδης της γλυκόζης σε καρβοξυλική ομάδα. Ο δεύτερος είναι ο μηχανισμός Cannizarro που προτείνεται από τους Ashida et al. για τη μετατροπή της γλυκόζης σε gluconicacidaqsoln κατά την προσθήκη δεκτών ιόντων υδρογόνου (ορισμένες κετόνες, αλκένια και οξυγόνο είναι κατάλληλοι δέκτες ιόντων υδρογόνου παρουσία Raney Ni). Ως οξειδωτικά χρησιμοποιήθηκαν υπεροξείδιο του υδρογόνου και υποχλωριώδες νάτριο αντίστοιχα και οι αποδόσεις ήταν 70% και 90%, αντίστοιχα. Η βιομηχανική πιλοτική δοκιμή πραγματοποιήθηκε.
Ωστόσο, η μέθοδος ομογενούς χημικής οξείδωσης πρέπει να ελέγχει αυστηρά το περιεχόμενο των ενεργών συστατικών του καταλύτη στο διάλυμα αντίδρασης, το οποίο εξαρτάται από τη θερμοκρασία και την τιμή του pH του διαλύματος. Υπάρχουν πολλά ενδιάμεσα βήματα, πολλά παρά{1}}προϊόντα και είναι δύσκολο να διαχωριστούν τα προϊόντα. Επιπλέον, το αλάτι που χρησιμοποιείται ως καταλύτης είναι δύσκολο να αναγεννηθεί και η απόδοση είναι χαμηλή. Ο χρόνος αντίδρασης είναι μεγάλος και το περιβάλλον είναι σοβαρά μολυσμένο.
Όσον αφορά τις μεθόδους ηλεκτρόλυσης, η σύνθεση του γλυκονικού οξέος με ηλεκτρολυτική οξείδωση μπορεί να χωριστεί σε άμεση ηλεκτρολυτική σύνθεση, έμμεση ηλεκτρολυτική σύνθεση και σύνθεση "ζευγοποιημένης ηλεκτρόλυσης". Σε αυτή τη μέθοδο, μια ορισμένη ποσότητα διαλύματος γλυκόζης προστίθεται στο ηλεκτρολυτικό στοιχείο και στη συνέχεια προστίθεται ένας κατάλληλος ηλεκτρολύτης. Η γλυκόζη ηλεκτρολύεται και οξειδώνεται υπό συγκεκριμένη θερμοκρασία, τάση και σταθερή πυκνότητα ρεύματος. Η αρχή της αντίδρασης είναι να ληφθεί ένα κατάλληλο "μέσο οξείδωσης" με ηλεκτρόλυση και στη συνέχεια να χρησιμοποιηθεί αυτό το "μέσο οξείδωσης" για την οξείδωση της γλυκόζης για τη δημιουργία γλυκονικού οξέος.
Για παράδειγμα, η μέθοδος έμμεσης ηλεκτρολυτικής σύνθεσης είναι η χρήση του μέσου σε ανηγμένη κατάσταση για τη δημιουργία του μέσου σε κατάσταση οξείδωσης στην άνοδο. Η γλυκόζη αντιδρά με το παραγόμενο μέσο σε κατάσταση οξείδωσης για να δημιουργήσει gluconicacidaqsoln, και το μέσο επιστρέφει στην αρχική ανηγμένη κατάσταση. Τόσο η άμεση ηλεκτρολυτική σύνθεση όσο και η έμμεση ηλεκτρολυτική σύνθεση αντιδρούν στην περιοχή της ανόδου, ενώ η μέθοδος "ζευγοποιημένης ηλεκτρολυτικής σύνθεσης" αντιδρά ταυτόχρονα και στις περιοχές καθόδου και ανόδου, επομένως η ηλεκτρολυτική απόδοση είναι σχετικά υψηλή.
Η ηλεκτρολυτική οξείδωση του gluconicacidaqsoln έχει βιομηχανοποιηθεί στο εξωτερικό, αλλά βρίσκεται ακόμη σε πειραματικό στάδιο στο εσωτερικό. Το ρουθήνιο επιστρώνεται σε τιτάνιο ως το ηλεκτρόδιο εργασίας. Η πυκνότητα ρεύματος είναι 0,18 A/m, η συγκέντρωση γλυκόζης είναι 0,02 mol/L, η θερμοκρασία αντίδρασης είναι 50 βαθμοί και η συγκέντρωση του μέσου είναι 0,2 mol/L.
Υπό αυτή την προϋπόθεση, η τρέχουσα απόδοση (θεωρητική κατανάλωση ενέργειας ανά μονάδα mole παραγόμενης γλυκονικής οξέος/πραγματική κατανάλωση ενέργειας ανά μονάδα mole παραγόμενης γλυκονικής οξέος) μπορεί να φτάσει το 76,50% και τα δεδομένα της παράλληλης δοκιμής είναι καλά, η οποία αναμένεται να πραγματοποιήσει βιομηχανική πιλοτική δοκιμή. Αν και η μέθοδος ηλεκτροχημικής οξείδωσης ξεπερνά τα μειονεκτήματα της μεθόδου βιολογικής ζύμωσης και της μεθόδου ομοιογενούς χημικής οξείδωσης, όπως πολλά υπο-προϊόντα και διαδικασίες, καταναλώνει μεγάλη ενέργεια στη βιομηχανική παραγωγή και οι συνθήκες είναι δύσκολο να ελεγχθούν, επομένως χρησιμοποιείται σπάνια στη βιομηχανική παραγωγή.
Η παρασκευή του gluconicacidaqsoln με ετερογενή καταλυτική οξείδωση συνίσταται στην οξείδωση της γλυκόζης σε οξύ με την προσθήκη καταλύτη στερεάς φάσης του υποστηριζόμενου μετάλλου στο υγρό διάλυμα γλυκόζης και στη συνέχεια χρησιμοποιώντας το Ο ως οξειδωτικό.
Επί του παρόντος, η εγχώρια έρευνα βρίσκεται ακόμη σε εργαστηριακό στάδιο. Ορισμένες μελέτες εισήγαγαν την οδό σύνθεσης και τη ροή διεργασίας της καταλυτικής οξείδωσης της γλυκονικής οξέος. Με βάση την ανάλυση των αποτελεσμάτων των δοκιμών, πραγματοποιήθηκε πιλοτική μελέτη του προϊόντος. Μελέτη Pd Τα αποτελέσματα του καταλύτη Co/C, XPS και BET δείχνουν ότι η προσθήκη c0 αλλάζει τη δομή του καταλύτη και είναι ευεργετική για τη μείωση του Pd, βελτιώνοντας έτσι τη μετατροπή και την επιλεκτικότητα της αντίδρασης (η μετατροπή της γλυκόζης φτάνει το 92% και η εκλεκτικότητα του καταλύτη είναι 94%).
Η ετερογενής μέθοδος καταλυτικής οξείδωσης μπορεί να συνθέσεισκόνη γλυκονικού οξέοςσε ένα μόνο βήμα, και οι συνθήκες αντίδρασης είναι ήπιες (ατμοσφαιρική πίεση, κοντά στη θερμοκρασία δωματίου), η απόδοση είναι υψηλή, τα παρα{0}προϊόντα είναι λίγα, το προϊόν είναι εύκολο να διαχωριστεί και ο καταλύτης μπορεί να ανακυκλωθεί. Είναι μια φιλική προς το περιβάλλον μέθοδος σύνθεσης gluconicacidaqsoln. Ωστόσο, η μελέτη σταθερότητας του μεταλλικού καταλύτη Pd χρειάζεται ακόμα λίγο χρόνο για να βρεθεί μια καλή λύση. Αν και ο καταλύτης Au καλύπτει τις ελλείψεις του καταλύτη Pd, χρειάζεται ακόμα κάποια έρευνα για βιομηχανική εφαρμογή.
FAQ
Σε ποιες περιπτώσεις χρησιμοποιείται το γλυκονικό οξύ;
Το γλυκονικό οξύ είναι ένα συμπλήρωμα ηλεκτρολυτών που χρησιμοποιείται στην ολική παρεντερική διατροφή. Βρίσκεται συνήθως σε άλατα με νάτριο και ασβέστιο. Χρησιμοποιείται γλυκονικό οξύ ή γλυκονικόγια τη διατήρηση της ισορροπίας κατιόντων-ανιόντων στα διαλύματα ηλεκτρολυτών.
Είναι το gluconicacidaqsoln ασφαλές στα τρόφιμα;
Γλυκονικό οξύ και γλυκονικάμπορεί να χρησιμοποιηθεί ως πρόσθετο σε τρόφιμα γενικά και χωρίς καθορισμένη μέγιστη ποσότητα.
Είναι το gluconicacidaqsoln χηλικός παράγοντας;
Το γλυκονικό οξύ είναι ένα φυσικά-οργανικό καρβοξυλικό οξύ. Το οξύ και τα παράγωγά του χρησιμοποιούνται σε φαρμακευτικά προϊόντα, καλλυντικά, διαλύματα καθαρισμού και προϊόντα διατροφής.Σε αλκαλικό διάλυμα, είναι ένας ισχυρός χηλικός παράγοντας προς τα ανιόντα βαρέων μετάλλων.
Τι κάνει το gluconicacidaqsoln στον οργανισμό;
Το γλυκουρονικό οξύ είναι ένας μεταβολίτης της γλυκόζης που εμπλέκεται στηναποτοξίνωση ξενοβιοτικών ενώσεων και δομή/αναδιαμόρφωση της εξωκυτταρικής μήτρας.
Δημοφιλείς Ετικέτες: γλυκονικό οξύ σε σκόνη cas 526-95-4, προμηθευτές, κατασκευαστές, εργοστάσιο, χονδρική, αγορά, τιμή, χύμα, προς πώληση