Struktura kyseliny gallové, vlastnosti, získávání, použití

5216
Abraham McLaughlin
Struktura kyseliny gallové, vlastnosti, získávání, použití

The Kyselina gallová je organická sloučenina molekulárního vzorce C6Hdva(ACH)3COOH, který patří do kategorie polyfenolů. Uznává se jako krystalický prášek s bílou barvou, která je téměř bledě žlutá..

Jedná se o kyselinu trihydroxybenzoovou, která je tvořena benzenovým kruhem, ke kterému jsou připojeny skupina karboxylové kyseliny (-COOH) a 3 hydroxylové skupiny (-OH) umístěné v polohách 3, 4 a 5 kruhu..

Molekulární struktura kyseliny gallové (kyselina 3,4,5-trihydroxybenzoová). Vchorozopoulos [CC BY-SA 3.0 (https://creativecommons.org/licenses/by-sa/3.0)]. Zdroj: Wikipedia Commons

V přírodě je široce rozšířen, protože se jedná o produkt, který se tvoří ve významném množství v rostlinách a houbách. Existuje zdarma nebo je vázán na třísloviny většiny rostlinných druhů, kde vynikají vlašské ořechy, hrozny, rostliny divi-divi, dubová kůra, granátové jablko nebo jeho kořeny, škumpy a čaj..

Dubová kůra. Rob Mitchell [CC0]. Zdroj: Wikipedia Commons

Vyskytuje se také v medu, kakau, různých bobulích, mangu a jiném ovoci a zelenině a v některých nápojích, jako je víno a čaj..

V rostlinných tkáních je ve formě esteru nebo galátu. Množství, ve kterém se nachází, závisí na vnějších podnětech, jako je množství UV záření, které rostlina přijala, chemický stres a mikrobiální infekce..

U hroznů a vína záleží na odrůdě, zpracování a skladování. V zeleném čaji je obsah gallátu vysoký, ale kakao obsahuje více než zelený čaj a červené víno.

Chemicky se chová jako redukční činidlo. Je stahující a antioxidační. Používá se také v modrých inkoustech pro psaní a běžně se používá ve farmaceutickém průmyslu.. 

Má široký potenciál v lékařských aplikacích, protože mnoho vlastností kyseliny gallové a jejích derivátů z ní činí slibný terapeutický prostředek v preventivní medicíně.

Rejstřík článků

  • 1 Struktura
  • 2 Názvosloví
  • 3 Vlastnosti
    • 3.1 Fyzický stav
    • 3,2 Molekulová hmotnost
    • 3.3 Teplota tání
    • 3.4 Hustota
    • 3.5 Rozpustnost
    • 3.6 Disociační konstanta
    • 3.7 Chemické vlastnosti
    • 3.8 Další vlastnosti
  • 4 Získání
  • 5 použití
    • 5.1 - Inkousty a barviva
    • 5.2 - V lékařských aplikacích
    • 5.3 - V potenciálních lékařských aplikacích
    • 5.4 - Pro veterinární použití
    • 5.5 - V různých aplikacích
    • 5.6 - Užitečnost v přírodním vodním prostředí
  • 6 Reference

Struktura

Kyselina gallová krystalizuje z absolutního methanolu nebo z chloroformu ve formě bílých jehel. Krystalizuje ve vodě ve formě hedvábných jehel z monohydrátu.

Nomenklatura

- Kyselina gallová.

- Kyselina 3,4,5-trihydroxybenzoová.

Vlastnosti

Fyzický stav

Pevné, krystalické jehly.

Molekulární váha

170,12 g / mol.

Bod tání

Rozkládá se při 235-240 ° C za vzniku pyrogallolu a COdva

Hustota

1,694 g / cm3

Rozpustnost

Ve vodě: středně rozpustný.

- 1 gv 87 ml vody

- 1 g ve 3 ml vroucí vody

V ethanolu: 1 gv 6 ml alkoholu.

V diethyletheru: 1 g ve 100 ml etheru.

V glycerolu: 1 g v 10 ml glycerolu.

V acetonu: 1 g v 5 ml acetonu.

Prakticky nerozpustný v benzenu, chloroformu a lehké ropě.

Disociační konstanta

K.1 4,63 x 10-3 (při 30 ° C).

K.dva 1,41 x 10-9

Chemické vlastnosti

Roztoky kyseliny gallové, zejména soli alkalických kovů, absorbují kyslík a po vystavení vzduchu zhnědnou.

Kyselina gallová je silné redukční činidlo, které může redukovat soli zlata nebo stříbra na kov. Je nekompatibilní s chlorečnany, manganistany, amoniakem, octanem olovnatým, hydroxidy alkalických kovů, uhličitany alkalických kovů, solemi stříbra a oxidačními činidly obecně..

Se solemi železa (II) tvoří kyselina gallová temně modrý komplex.

V kyselině gallové je nejvíce chemicky reaktivní hydroxylová skupina (-OH) v poloze 4.

Další vlastnosti

Musí být chráněn před světlem, protože jej fotochemicky degraduje.

Je to mírné lokální dráždidlo. Vdechování prachu může mít vliv na nos a hrdlo a kontakt s očima a pokožkou způsobuje podráždění..

Studie toxicity na myších naznačují, že po požití až do hladiny 5 000 mg / kg není kyselina gallová pro tato zvířata toxická. Považuje se za látku s nízkou toxicitou a potvrzuje bezpečnost jejího použití.

Získávání

Kyselina gallová se získává alkalickou nebo kyselou hydrolýzou taninů ořechů nebo rostlinných materiálů bohatých na tyto sloučeniny..

Hydrolýzu lze také provádět enzymaticky za použití kultivačních bujónů, jako je například Penicillium glaucum nebo Aspergillus niger, které obsahují tannasu, enzym, který štěpí nebo štěpí molekulu taninu.

Další způsob, jak získat kyselinu gallovou, je z kyseliny p-hydroxybenzoové sulfonací a alkalickou fúzí, s níž se dosáhne přidání dalších dvou -OH skupin v molekule..

Aplikace

- Inkousty a barviva

Kyselina gallová se používá při výrobě anthragalolu a pyrogallolu, které jsou prostředníky při výrobě barviv, jako je gallocyanin a galoflavin. Na druhé straně je to surovina při syntéze oxazinových derivátů, které se také používají jako barviva..

Vzhledem k tomu, že tvoří modrý komplex se železem, je kyselina gallová velmi důležitá při výrobě psacích inkoustů. Tyto inkousty obsahují hlavně směs kyseliny gallové a síranu železnatého (FeSO4) a arabská guma.

Inkousty s obsahem kyseliny železité gallové byly nepostradatelným materiálem pro psaní dokumentů, kreslení plánů a přípravu písemných materiálů..

Modré inkoustové pero. Butterflylunch [Public domain]. Zdroj: Wikipedia Commons

- V lékařských aplikacích

Používá se jako intestinální stahující látka a látka zastavující krvácení (styptická). Kyselina gallová je surovinou při získávání rufigalolu, který je antimalarickým činidlem..

Díky své chemické redukční schopnosti se kyselina gallová používá při výrobě farmaceutických produktů..

- V potenciálních lékařských aplikacích

Proti rakovině

Kyselina gallová byla identifikována jako hlavní odpovědná za protirakovinné vlastnosti několika rostlinných extraktů.

Na rozdíl od jeho zvláštního antioxidačního působení bylo zjištěno, že může vykazovat prooxidační vlastnosti při indukci apoptózy rakovinných buněk. Apoptóza je řádná destrukce poškozených buněk způsobená stejným organismem.

Apoptóza buňky. Ltumanovskaya V. Nagibin [CC BY-SA 4.0 (https://creativecommons.org/licenses/by-sa/4.0)]. Zdroj: Wikipedia Commons

Existují důkazy, že kyselina gallová a galáty indukují selektivní apoptózu v rychle rostoucích nádorových buňkách a zdravé buňky zůstávají nedotčené. Kromě toho bylo hlášeno, že zpomaluje angiogenezi a následně i invazi rakoviny a metastázy.

Protinádorová aktivita kyseliny gallové byla zjištěna u leukémie, rakoviny prostaty, plic, žaludku, slinivky břišní a tlustého střeva, rakoviny prsu, děložního čípku a jícnu.

Proti různým patologiím

V několika studiích bylo prokázáno, že má antifungální, antibakteriální, antivirový, antialergický, protizánětlivý, antimutagenní, anti-cholesterol, antiobezitu a imunomodulační účinek.

Kyselina gallová je dobrým kandidátem na kontrolu onemocnění parodontu (onemocnění dásní).

Vykazuje také neuroprotektivní, kardioprotektivní, hepatoprotektivní a nefroprotektivní potenciál. Například několik studií srdečních tkání u potkanů ​​potvrdilo, že kyselina gallová má ochranný účinek na myokard před oxidačním stresem.

Jako buněčný prostředek proti stárnutí

Kyselina gallová poskytuje účinnou ochranu před oxidačním poškozením způsobeným reaktivními druhy, které se často vyskytují v biologických systémech, jako jsou hydroxylové radikály (OH.), superoxid (O.dva.) a peroxyl (ROO.).

Bylo zjištěno, že je trávicí trakt absorbován rychleji než většina polyfenolů. A je to jeden z těch s nejvyšší antioxidační kapacitou.

Někteří vědci navíc tvrdí, že kyselina gallová může být transportována niosomy, aby zvýšila svoji aktivitu proti stárnutí. Niosom je molekulární systém pro řízené uvolňování léků v místě těla, které to vyžaduje.

Tyto vlastnosti mu dodávají vysoký potenciál proti stárnutí buněk..

- Ve veterinárním použití

Používá se jako střevní stahující látka u zvířat.

- V různých aplikacích

Kyselina gallová se používá při výrobě jejích esterů, jako je methylgallát, propylgalát, oktylgallát a laurylgallát..

Tyto deriváty jsou široce používány jako antioxidanty a konzervační látky ve zpracovaných potravinách, v obalových materiálech potravin, aby se zabránilo žluknutí a oxidačnímu zhoršení. Uvedené deriváty se také používají v kosmetice.

Kyselina gallová se používá jako fotografický vývojář a při výrobě papíru. Kromě toho se značně používá při stabilizaci kolagenu v procesu činění kůže..

Jako analytické činidlo je kyselina gallová ideální jako standard pro stanovení obsahu fenolu v rostlinných extraktech a výsledky jsou vyjádřeny jako ekvivalenty kyseliny gallové..

Používá se také při zkouškách na stanovení volných minerálních kyselin, dihydroxyacetonu a alkaloidů..

- Použitelnost v přírodním vodním prostředí

Kyselina gallová, přirozeně se vyskytující v kolektorech v rostlinné hmotě, je jednou z těch, které jsou odpovědné za nutriční dostupnost Fe (II) nezbytnou pro růst vodních druhů.

Je to proto, že je schopen udržovat vysokou hladinu koncentrace rozpuštěného železa (II) za aerobních podmínek. Je to proto, že tvoří komplex s Fe (II) odolný vůči oxidaci..

Vodní druhy: pstruh. Obrázek John French. Zdroj: Pixabay

Reference

  1. Sajid, M. a kol. (2019). Dodávka fytomedicin na bázi nanočástic: výzvy a příležitosti. V novém pohledu na fytomedicinu. Kapitola 23. Obnoveno ze sciencedirect.com.
  2. Windholz, M.; Budavari, S.; Blumetti, R. F. a Otterbein, E. (redaktoři) (1983). Index společnosti Merck. Desáté vydání. Merck & CO., Inc..
  3. CRC Handbook of Chemistry and Physics. 75th 1994. CRC Press, Inc..
  4. Ullmann's Encyclopedia of Industrial Chemistry. (1990). Páté vydání. Svazek A13. VCH Verlagsgesellschaft mbH.
  5. Badhani, B; Sharma, N. a Kakkar, R. (2015). Kyselina gallová: Všestranný antioxidant se slibnými terapeutickými a průmyslovými aplikacemi. RSC zálohy. Obnoveno z rsc.org.
  6. Zanwar, Anand A. a kol. (2014). Role kyseliny gallové při kardiovaskulárních poruchách. In Polyphenols in Human Health and Disease. Kapitola 80. Obnoveno ze sciencedirect.com.
  7. Nowak, R. a kol. (2014). Rostlinné polyfenoly jako chemopreventivní látky. In Polyphenols in Human Health and Disease. Kapitola 97. Obnoveno ze sciencedirect.com.

Zatím žádné komentáře