Glukonska kiselina u prahu, molekulska formula C6H12O7, CAS 526-95-4, žuta do smeđa tečnost. Lako se rastvara u vodi, slabo rastvorljiv u alkoholu, nerastvorljiv u etanolu i većini organskih rastvarača. Aldehidna kiselina nastala zamjenom 1. aldehidne grupe glukoze karboksilnom grupom. D-tip se proizvodi u velikim količinama fermentacijom gluconicacidaqsoln od strane Aspergillus niger, Acetobacter xylinum i Gluconobacter. Glukozooksidaza dobijena iz Penicilliuma može oksidirati - D-glukozu u δ - glukuronid. Gluconicacidaqsoln, također poznat kao dekstroglukonska kiselina, je šećerna kiselina nastala oksidacijom aldehidnih grupa u molekulima glukoze u karboksilne grupe pod djelovanjem slabih oksidansa ili enzima. Njegov 6-fosfatni ester je intermedijer u oksidativnoj razgradnji glukoze u organizmu (pentozofosfatni put). Formira rastvorljive soli sa ionima metala kao što su kalcijum i cink, a koristi se kao nutrijent i lek. Može se koristiti i kao koagulant proteina i konzervans hrane za proizvodnju glukonata, kao što su natrijum glukonat, kalijum glukonat, kalcijum glukonat, itd. Ova supstanca ima neke važne biološke funkcije i primene. Prvo, igra ključnu ulogu u održavanju energetskog metabolizma tijela. Učestvujući u metaboličkim putevima kao što su glikoliza i ciklus trikarboksilne kiseline, daje energiju ćelijama. Drugo, može poslužiti i kao antioksidans, pomažući u zaštiti stanica od oksidativnog oštećenja.
|
Hemijska formula |
C6H12O7 |
|
Tačna masa |
196 |
|
Molecular Weight |
196 |
|
m/z |
196 (100.0%), 197 (6.5%), 198 (1.4%) |
|
Elementalna analiza |
C, 36.74; H, 6.17; O, 57.09 |
|
|
|
Glukonska kiselina u prahuje važan prirodni gluconicacidaqsoln sa različitim biološkim funkcijama i širokom primjenom, posebno u području biologije, gdje su njegove primjene raznolike.
Antioksidativni efekat
Također ima antioksidativna svojstva, pomažući u zaštiti stanica od oksidativnog oštećenja.
(1) Čišćenje slobodnih radikala:
Slobodni radikali su visoko aktivne molekule ili atomske grupe proizvedene tokom staničnog metabolizma, koje mogu napasti biomolekule kao što su DNK, proteini i lipidi unutar ćelije, što dovodi do uništenja strukture i funkcije ćelije. Ova supstanca može eliminirati slobodne radikale unutar stanica i smanjiti oštećenje stanica oksidativnim stresom putem svojih redukcijskih svojstava.
(2) Povećajte aktivnost enzima antioksidansa:
Antioksidativni enzimi su važna klasa enzima u stanicama koji mogu katalizirati razgradnju slobodnih radikala, štiteći tako stanice od oksidativnog oštećenja. Može poboljšati aktivnost antioksidativnih enzima i poboljšati otpornost stanica na oksidativni stres.
Primjena u prehrambenoj industriji
Ima široku primjenu u prehrambenoj industriji, uglavnom kao sredstvo za zakiseljavanje hrane i konzervans.
(1) Zakiseljavač hrane:
Ima jedinstveni kiselkasti ukus i teksturu, a široko se koristi u začinima, pićima, džemovima i drugim namirnicama za poboljšanje ukusa i arome hrane.
(2) Konzervansi:
Imaju sposobnost da inhibiraju rast i reprodukciju mikroorganizama, pa se stoga mogu koristiti kao konzervansi za konzerviranje hrane i produženje roka trajanja.
Primjena u oblasti farmaceutskih proizvoda
Takođe ima značajnu primenu u oblasti farmaceutskih proizvoda, uglavnom kao ekscipijensi lekova i sirovine za pripremu oralnih rastvora, injekcija i drugih doznih oblika.
(1) Farmaceutski ekscipijenti:
Uz dobru topljivost i stabilnost, mogu se koristiti kao farmaceutski ekscipijenti za pripremu različitih doznih oblika, kao što su tablete, kapsule, injekcije itd.
(2) Priprema oralnih rastvora i injekcija:
Mogu se koristiti kao rastvarači ili stabilizatori za pripremu doznih oblika kao što su oralni rastvori i injekcije, poboljšavaju rastvorljivost i stabilnost leka, i na taj način povećavaju efikasnost i bezbednost leka.
Primjena u deterdžentima, polimerima i drugim poljima
Također se široko koristi u poljima kao što su deterdženti, polimeri, farmaceutski proizvodi i građevinska industrija.
(1) Deterdžent:
Može se koristiti kao zamjena za polifosfatna sredstva za čišćenje i ima izvrsnu sposobnost čišćenja i ekološke performanse.
(2) Polimer:
Može se koristiti kao monomer ili sredstvo za umrežavanje za polimere za pripremu različitih polimernih materijala visokih{0}}performansi.
(3) Farmaceutski:
Soli kalcija, soli željeza, soli bizmuta i druge soli ove supstance našle su široku primjenu u kemoterapiji, a njeni metalni kompleksi mogu se koristiti i kao maskirna sredstva za metalne jone u alkalnim sistemima.
(4) Građevinska industrija:
Može se koristiti i kao plastifikator za beton, biorazgradivi kelat, itd., igrajući važnu ulogu u građevinskoj industriji.
Trenutno su proizvodne metodeGlukonska kiselina u prahuod glukoze uglavnom uključuju biološku fermentaciju, homogenu hemijsku oksidaciju, elektrolitičku oksidaciju i heterogenu katalitičku oksidaciju.
Ova metoda koristi oksidaciju mikroorganizama za sintetizaciju glukonikacidaksolna iz glukoze, koja se može podijeliti na gljivičnu fermentaciju, bakterijsku fermentaciju, gljivičnu fermentaciju, fermentaciju imobiliziranih stanica i imobiliziranu enzimsku fermentaciju. Trenutno se široko koriste fermentacija Aspergillus niger, imobilizirane ćelije i imobilizirani enzimi. To je metoda razvijena 1960-ih godina. Metode imobilizacije enzima (ćelija) mogu se grubo podijeliti u četiri tipa: metoda adsorpcije, metoda kovalentnog spajanja, metoda unakrsnog-vezivanja i metoda ugradnje.
Metoda adsorpcije: imobilizacija enzima se postiže interakcijom sekundarnih veza između površine nosača i površine enzima.
Metoda kovalentnog spajanja: kombinuje grupu aktivnog bočnog lanca enzima sa funkcionalnom grupom nosača kroz kovalentne veze, kako bi se postigla funkcija imobilizacije enzima. Ova metoda imobilizacije enzima pokazuje dobru stabilnost i pogoduje kontinuiranoj upotrebi enzima.
Metoda unakrsnog povezivanja: Odnosi se na upotrebu bifunkcionalnih ili multifunkcionalnih grupnih reagensa za umrežavanje i premošćavanje molekula enzima, koje je lako inaktivirati.
Metode ugradnje uključuju ugrađivanje mreže, mikrokapsulirano ugrađivanje i ugrađivanje liposoma. Metoda ugradnje može postići veću aktivnost enzima jer sam enzim ne učestvuje u hemijskoj reakciji vezivanja; Međutim, difuzija imobiliziranih stanica i imobiliziranih enzima je ograničena, pa je potrošnja kisika velika, a poboljšanje brzine prijenosa kisika veliki problem.
Stoga su dizajn i sinteza novih materijala za imobilizaciju enzima sa odličnim performansama i razvoj jednostavnih i praktičnih metoda imobilizacije jedan od fokusa istraživanja imobiliziranih enzima trenutno. Posljednjih godina razvijena je i biokataliza za proizvodnju glukonikacidaksolna. Ova metoda koristi membrane za filtriranje kiseline produkta reakcije i prenosi kiselinu iz reakcijske otopine na vrijeme, smanjujući inhibiciju produkta reakcije (kiseline) na katalizatoru (bakterije). U poređenju sa tradicionalnim metodama, reciklaža bakterija povećava sadržaj bakterija, čime se povećava prinos.
Trenutno, većina naše zemlje koristi fermentaciju za proizvodnju kalcijum glukonata, a zatim koristi kalcijum glukonat za sintetizaciju glukonikacidaksolna putem jonske izmjene, isparavanja i koncentracije, te kristalizacije.
Metoda biološke fermentacije zahtijeva mnoge procese kao što su kultura, skrining i sterilizacija, i ima stroge zahtjeve u pogledu temperature, mnogo nusproizvoda-i dug ciklus. Osim toga, na čistoću gluconicacidaqsoln proizvoda utiče dodavanje nečistoća kao što su ćelije tokom proizvodnje gluconicacidaqsoln, tako da njegov razvoj hitno treba riješiti mnoge tehničke probleme.
Postoje dva mehanizma homogene hemijske oksidacije: jedan je ograničavanje oksidacionog kapaciteta oksidansa (kao što su natrijum hipohlorit i vodikov peroksid) prilagođavanjem reakcionih uslova na jake alkalne uslove, tako da se aldehidna grupa glukoze oksiduje u karboksilnu grupu; Drugi je Cannizarro mehanizam koji su predložili Ashida et al. za konverziju glukoze u glukoničnu kiselinu kada se dodaju akceptori vodikovih jona (neki ketoni, alkeni i kiseonik su pogodni akceptori vodikovih jona u prisustvu Raney Ni). Kao oksidansi korišteni su vodikov peroksid i natrijum hipohlorit, a prinosi su bili 70%, odnosno 90%. Realizovano je industrijsko pilot testiranje.
Međutim, metoda homogene hemijske oksidacije treba striktno kontrolisati sadržaj aktivnih komponenti katalizatora u reakcijskoj otopini, koji ovisi o temperaturi i pH vrijednosti otopine. Postoji mnogo međukoraka, mnogo nusproizvoda-i teško je razdvojiti proizvode. Štaviše, so koja se koristi kao katalizator teško se regeneriše, a prinos je nizak. Vrijeme reakcije je dugo i okoliš je ozbiljno zagađen.
U smislu metoda elektrolize, sinteza glukonikacida-solna elektrolitičkom oksidacijom može se podijeliti na direktnu elektrolitičku sintezu, indirektnu elektrolitičku sintezu i sintezu "uparene elektrolize". Kod ove metode u elektrolitičku ćeliju se dodaje određena količina otopine glukoze, a zatim se dodaje odgovarajući elektrolit. Glukoza se elektrolizira i oksidira pod određenom temperaturom, naponom i konstantnom gustinom struje. Princip reakcije je da se dobije odgovarajući "oksidacioni medij" elektrolizom, a zatim se koristi ovaj "oksidacioni medij" za oksidaciju glukoze kako bi se stvorio glukonik-cidaksoln.
Na primjer, metoda indirektne elektrolitičke sinteze je korištenje medija u reduciranom stanju za stvaranje medija u oksidacijskom stanju na anodi. Glukoza reaguje sa generisanim medijumom u oksidacionom stanju kako bi se stvorio gluconicacidaqsoln, a medij se vraća u prvobitno redukovano stanje. I direktna elektrolitička sinteza i indirektna elektrolitička sinteza reaguju u području anode, dok metoda "uparene elektrolitičke sinteze" istovremeno reagira i na katodi i na anodnom području, tako da je elektrolitička efikasnost relativno visoka.
Elektrolitička oksidacija gluconicacidaqsolna industrijalizirana je u inostranstvu, ali je kod kuće još uvijek u eksperimentalnoj fazi. Rutenijum je nanesen na titanijum kao radna elektroda. Gustina struje je 0,18 A/m, koncentracija glukoze je 0,02 mol/L, temperatura reakcije je 50 stepeni, a koncentracija medija je 0,2 mol/L.
Pod ovim uslovom, trenutna efikasnost (teorijska potrošnja energije po jedinici mola generisanog glukonikacidnog solna/stvarna potrošnja energije po jedinici generisanog mola gluconicacidaqsolna) može dostići 76,50%, a podaci paralelnog testa su dobri, što se očekuje da će realizovati industrijski pilot test. Iako metoda elektrohemijske oksidacije prevazilazi nedostatke metode biološke fermentacije i metode homogene hemijske oksidacije, kao što su mnogi nusproizvodi i procesi, u industrijskoj proizvodnji troši veliku energiju, a uslove je teško kontrolisati, pa se rijetko koristi u industrijskoj proizvodnji.
Priprema gluconicacidaqsoln heterogenom katalitičkom oksidacijom je oksidacija glukoze u kiselinu dodavanjem katalizatora čvrste faze metala na podlozi u tečnu otopinu glukoze, a zatim korištenjem O kao oksidansa.
Trenutno su domaća istraživanja još uvijek u laboratorijskoj fazi. Neke studije su uvele put sinteze i tok procesa katalitičke oksidacije glukonične kiseline. Na osnovu analize rezultata ispitivanja izvršena je pilot studija proizvoda. Proučeni Pd Rezultati Co/C katalizatora, XPS i BET pokazuju da dodavanje c0 mijenja strukturu katalizatora i blagotvorno djeluje na redukciju Pd, čime se poboljšava konverzija i selektivnost reakcije (konverzija glukoze dostiže 92%, a selektivnost katalizatora je 94%).
Metoda heterogene katalitičke oksidacije može sintetiziratiprah glukonske kiselineu samo jednom koraku, a uslovi reakcije su blagi (atmosferski pritisak, blizu sobne temperature), prinos je visok, -nusproizvoda je malo, proizvod se lako odvaja, a katalizator se može reciklirati. To je ekološki prihvatljiva metoda za sintetizaciju glukonične kiseline. Međutim, studija stabilnosti Pd metalnog katalizatora još uvijek treba neko vrijeme da dobije dobro rješenje. Iako Au katalizator nadoknađuje nedostatke Pd katalizatora, još uvijek su potrebna neka istraživanja za industrijsku primjenu.
FAQ
Za šta se koristi glukonska kiselina?
Glukonska kiselina je dodatak elektrolita koji se koristi u potpunoj parenteralnoj ishrani. Obično se nalazi u solima sa natrijumom i kalcijumom. Koristi se glukonska kiselina ili glukonatza održavanje ravnoteže kationa-aniona na otopinama elektrolita.
Da li je gluconicacidaqsoln bezbedan u hrani?
Glukonska kiselina i glukonatimože se koristiti kao dodatak hrani općenito i bez propisane maksimalne količine.
Da li je gluconicacidaqsoln helatni agens?
Glukonska kiselina je prirodna-organska karboksilna kiselina. Kiselina i njeni derivati koriste se u farmaceutskim proizvodima, kozmetici, otopinama za čišćenje i prehrambenim proizvodima.U alkalnom rastvoru, jak je helirajući agens prema anionima teških metala.
Šta gluconicacidaqsoln radi u tijelu?
Glukuronska kiselina je metabolit glukoze koji je uključen udetoksikacija ksenobiotskih jedinjenja i struktura/remodeliranje ekstracelularnog matriksa.
Popularni tagovi: glukonska kiselina u prahu cas 526-95-4, dobavljači, proizvođači, fabrika, veleprodaja, kupovina, cijena, rasuti, prodaja