Algiinihappo | |
Alginaatti Algiinihappo |
|
Henkilöllisyystodistus | |
---|---|
IUPAC-nimi | happo ( 2R , 3S , 4R , 5R , 6S ) -6 - [( 2R , 3R , 4R , 5R , 6S ) -2-karboksi-4,5-dihydroksi-6- metoksioksaan-3-yyli] oksi-4,5-dihydroksi-3-metoksioksaani-2-karboksiöljy |
Synonyymit |
algiinihappo |
N o CAS | |
N o ECHA | 100,029,697 |
N O EY | 232-680-1 |
ATC-koodi | A02 |
PubChem | 25147441 |
N o E | E400 |
Hymyilee |
CO [C @ H] 1 [C @@ H] ([C @ H] ([C @ H] (O [C @ H] 1C (= O) O) O [C @ H] 2 [ C @ H] ([C @ H] ([C @ H] (O [C @ H] 2C (= O) O) OC) O) O) O) O , |
InChI |
InChI: InChI = 1S / C14H22O13 / c1-23-7-3 (15) 6 (18) 14 (27-9 (7) 11 (19) 20) 25-8-4 (16) 5 (17) 13 (24-2) 26-10 (8) 12 (21) 22 / h3-10.13-18H, 1-2H3, (H, 19.20) (H, 21.22) / t3-, 4-, 5-, 6-, 7 +, 8-, 9-, 10-, 13 +, 14 + / m1 / s1 |
Ulkomuoto | valkoinen tai vaaleankeltainen kuitujauhe, mauton, käytännössä hajuton |
Kemialliset ominaisuudet | |
Raaka kaava | (C 6 H 8 O 6 ) n- |
Moolimassa | 20 000 - 240 000 g · mol -1 |
Fyysiset ominaisuudet | |
Liukoisuus | maahan. alkalihydroksideissa, käytännössä liukenematon. in etanolia (95%) ja muita orgaanisia liuottimia, |
Tilavuusmassa | 1,601 g · cm -3 |
Ekotoksikologia | |
DL 50 | > 5000 mg · kg -1 (rotta, suun kautta ) 1600 mg · kg -1 (rotta, ip ) |
SI- ja STP- yksiköt, ellei toisin mainita. | |
Algiinihappo ja sen johdannaiset ( konjugaattiemästä , suolat ja esterit) alginaatit ovat polysakkaridit on saatu " Brown levät : laminaarinen tai Fucus . Värit vaihtelevat valkoisesta kellertävänruskeaan, ja sitä myydään rihma-, rake- tai jauhemuodossa.
Se on tärkeä osa tiettyjen bakteerien tuottamia biofilmejä itsensä suojaamiseksi (esim. Pseudomonas aeruginosa , tärkein patogeeni, joka löytyy tiettyjen kystistä fibroosia sairastavien ihmisten keuhkoista, tai Lyme-taudista vastaava Borrelia ); nämä biofilmit ovat erittäin vastustuskykyisiä antibiooteille ja valkosoluille, jotka eivät näytä pitävän niitä vieraina.
Natriumalginaatin ominaisuuksia tutki Tiree ( Skotlanti ) 1860-luvulla englantilainen kemisti Edward Charles Cortis (1837-1899), joka tunnetaan paremmin nimellä: ECC Stanford ( for: Edward Charles Cortis Stanford).
Patentti jätettiin vuonna 1881 ilman kaupallista menestystä.
Sitten hän uutti alkalisella liuoksella viskoosisen nesteen Laminaria- suvun ruskeasta levästä . Hän kutsuu tätä tuotetta "algiiniksi", jota käytetään yhä usein natriumalginaatin määrittelemiseen.
Natriumalginaatti on suola, joka uutetaan tästä viskoosista nesteestä, joka tulee ruskean levän soluseinämästä. Sen luonnollinen tehtävä on lisätä levien joustavuutta. Kovilla vesillä kasvavilla levillä on yleensä korkeampi alginaattipitoisuus kuin rauhallisilla vesillä kasvavilla.
Vaikka kaikki ruskolevät voivat olla alginaatin lähde, niiden kemiallisen rakenteen vaihtelut vaikuttavat lopputuotteen ominaisuuksiin. Eri lajit kerätään siksi niiden käyttötarkoituksiin. Suosituimmat levät ovat Pohjois-Atlantilla kasvatetut Macrocystis pyrifera (Kalifornia) ja Ascophyllum nodosum .
Biokemisti: Amos Nussinovitch laati luettelon patenttien kehityksestä eri sovellusalueilla vuonna 1997.
Alginaatti antaa eri bakteereille mahdollisuuden tuottaa biofilmejä, jotka tekevät niistä jopa 1000 kertaa vastustuskykyisempiä antibiooteille kuin vapaana elämisen aikana
Markkinoilla oleva algiinihappo on saatu tietyistä levistä; se mahdollistaa natrium- ja kalsiumalginaattikuitujen tuotannon. Emäksiset alginaatit muodostavat viskooseja kolloidisia liuoksia vedessä. Jos algiinihappo ei liukene veteen, natriumalginaatti liukenee hyvin veteen ja kalsiumalginaatti liukenee vain emäksiseen väliaineeseen, erityisesti saippualiuoksiin, jotka ovat melkein aina melko emäksisiä. Sen kuituja käytetään myös matkustajien tukena, joka poistuu valmistuksen jälkeen, pesemällä tai täyttämällä. Tuotteiden muuntamiseksi liukenemattomiksi alginaateiksi niitä käytetään beryllium- tai kromisuolojen muodossa .
Alginaatit voi muodostaa kova ja lämpöstabiilia geelejä käytetään elintarvikkeiden lisäaineina ( E400 ja E405 ), joka sallii rekonstruktio elintarvikkeiden ( kinkku , sininen johdot , leivitetyt kala- , jne. ). Alginaatit antavat kermaisen koostumuksen monille elintarvikkeille, kuten jäätelölle.
Alginaatti on polymeeri, joka muodostuu kahdesta toisiinsa kytketystä monomeeristä: mannuronaatista tai mannuronihaposta , joista osa on asetyloituja, ja guluronaatista tai guluronihaposta . Sitoutuminen tapahtuu β-1-4: n kautta. Näiden kahden monomeerin osuus ja jakauma ovat kriittisiä alginaatin fysikaalisten ja kemiallisten ominaisuuksien laajan laajenemisen kannalta . Sen kemiallinen koostumus vaihtelee levälajien, saman kasvin eri osien välillä, ja siihen kohdistuu kausivaihteluja. Valitsemalla kuitenkin erilaisilla raaka-aineilla on mahdollista valmistaa erilaisia alginaatteja, joilla on vakio-ominaisuudet.
Merilevä leikataan ja puhdistetaan sadonkorjuun jälkeen. Sitten se jätetään maseroimaan laimennetussa mineraalihapossa demineralisoitavaksi. Merilevään sisältyvä alginaatti muutetaan siten algiinihapoksi ja samalla poistetaan joitain ei-toivottuja ainesosia. Demineralisoidut levät jauhetaan alkalin tai alkalisuolan läsnä ollessa algiinihapon neutraloimiseksi ja jälkimmäisen liuottamiseksi vastaavan suolan muodossa. Alginaatti uutetaan ja käsitellään. Se saostetaan, puristetaan, pestään ja tyhjennetään, sitten neutraloidaan, kuivataan ja jauhetaan haluttuun hiukkaskokoon. Sitten saadaan erilaisia suoloja, joilla on hyvin spesifiset ominaisuudet: alkalimetallialginaatit (natrium, kalium, magnesium jne. ) Ovat vesiliukoisia, kun taas algiinihappo ja sen kalsiumjohdannainen (kalsium, alumiini, rauta jne. ) Ovat käytännössä liukenemattomia siihen. Liukoiset suolat liukenevat matalissa lämpötiloissa ja muodostavat paksuja, viskooseja liuoksia, kuumuutta kestäviä geelejä.
Alginaatteja käytetään sakeutusaineina, hyytelöimisaineina, emulgointiaineina ja stabilointiaineina monissa erilaisissa teollisuustuotteissa, elintarvikehyytelöistä, kosmetiikasta, maaleihin ja painoväreihin. Geeliytetyt maidot valmistetaan alginaateista ja karrageenista , jotka tuottavat pastöroituja maitojälkiruokia.
LääketieteellinenAlginaattihelmiä voidaan käyttää myös lääketieteessä kapseloimaan lääkkeitä tai hauraita biologisia aineita (entsyymejä, mikro-organismeja, eläin- tai ihmissoluja). Alginaattia voidaan käyttää myös tiettyjen sidosten valmistuksessa.
Lupaava esimerkki alginaattien käytöstä lääketieteen alalla on haiman solujen kapselointi: Langerhansin saarekkeet. Nämä solut mahdollistavat verensokerin säätelyyn osallistuvan hormonin: insuliinin erityksen.
Tämä ajatus tämän tyyppisten solujen kapseloinnista tulee halusta löytää vaihtoehto haimansiirroille, tämän tyyppinen elinsiirto vaatii samanaikaisesti raskasta immunosuppressiivista hoitoa hylkimisriskin välttämiseksi. Lisäksi tällaiset hoidot ovat usein syynä erilaisiin sivuvaikutuksiin.
Monet tieteelliset tutkimukset ovat kiinnostuneita kapselointi (in) saarekkeiden Langerhansin . Yksi tutkimus koostui diabeettisiin hiiriin siirrettyjen kapseloitujen Langerhans-saarten moitteettoman toiminnan arvioinnista useiden kuukausien ajan. Alginaattimikrokapselit on silloitettu käyttäen bariumia, joka on kaksiarvoinen kationi. Yleensä silloitus tehdään enemmän kalsiumilla, tätä kutsutaan kalsiumalginaatiksi . Vaikuttaa siltä, että barium mahdollistaa vakaampien mikrokapseleiden saamisen.
Ennen helmien siirtämistä hiiriin testattiin Langerhansin kapseloitujen luotojen ex-situ-tehokkuus. Kun tämä ensimmäinen vaihe on validoitu, alginaattimikrokapselit voidaan siirtää hiiriin. Tämän tutkimuksen tulokset osoittavat solujen jonkin verran suojaa immuunijärjestelmän reaktioita vastaan. Tämä selittää, että tutkimuksen aikana kapseloimattomat Langerhansin saaret menettivät kaiken kapasiteettinsa muutaman päivän kuluttua hiirissä (4-8 päivän välillä). Lisäksi diabeettiset hiiret löysivät samanlaisen verensokeritason kuin ei-diabeettiset hiiret. Lopuksi kapseloiduilla soluilla on hyvä elinkyky (suuruusluokkaa noin 85%).
Muut tutkimukset Keskity Langerhansin luotojen kapselointiin ja etsivät aina uudistamista, tekniikan parantamista, tehokkaampien mikrokapseleiden hankkimista.
Uusi tutkijaryhmä on kehittänyt uuden alginaattihelmen muuttamalla tavanomaista silloitusmenetelmää lisäämällä metyyliakrylaatiovaihetta. Tämä toinen vaihe on muuttaa karboksyyliryhmä lisäämällä hydrokloridi ja metakrylaatti, 2-aminoetyyli-metakrylaatti (AEMA) on alginaatti. Tämä ryhmä voidaan helposti aktivoida UV-valolla, joka luo kovalenttisia sidoksia ja järjestäytyneemmän rakenteen.
Alginaatti ja propaani-1,2-dioli ( E405 ), esteri aliginique happoa käytetään, esimerkiksi, vakauttamiseksi vaahdot (viini, olut lisäaine, jne. ), Ja sitä käytetään myös menetelmässä mikrokapseleiden valmistus.
Alginaattia käytetään myös valujen tekemiseen ihmiskehoon sen hypoallergeenisten ominaisuuksien ansiosta. Hammaslääkärit käyttävät sitä usein hammasjälkien ottamiseen . Sen väri vaihtelee kermanvalkoisesta tummaan norsunluun. Sen erittäin hieno raekoko mahdollistaa erittäin uskolliset vaikutelmat.
Taide ja viihdeSitä käytetään myös erikoistehosteita asiantuntijat elokuva jäljentää osia ihmiskehon .
Vuonna 2014 perustettu "Ooho" -yritys on onnistunut kapseloimaan noin 4 cl vettä alginaateista valmistettuun kalvoon. Tämä auttaa torjumaan muovin käyttöä vesipulloissa. Jos haluat juoda kapselin sisältämän veden, voit puhkaista sen tai yksinkertaisesti niellä kapseli kokonaisena, alginaattikalvo on syötävä.
Vuonna 2014 Ranska oli selvä algiinihapon viejä Ranskan tullin mukaan. Vietiin kuukausittain keskimäärin 290 tonnia ja tuotiin 90 tonnia , rajalla havaittu keskihinta on 9 000 euroa / t .
Ranskassa ihmisravinnoksi tarkoitettujen elintarvikkeiden valmistuksessa käytettävien lisäaineiden käyttöön on sovellettu asetusta vuodesta 1989 lähtien.