GARVSYRA: STRUKTUR, EGENSKAPER, ERHÅLLANDE, ANVÄNDNING - KEMI - 2025

Garvsyra är det generiska namnet på en familj av polyfenoliska organiska föreningar, även kända som hydrolyserbara tanniner. Den hypotetiska kemiska formeln för en kommersiell garvsyra är C ₇₆ H ₅₂ O ₄₆ . Tanksyror är också kända som gallotansyra.

De är spridda i naturen, främst finns i bark och frukter av vissa träd som kastanj ek och söta kastanjer, bland andra.

Kastanj ek bark. Mwanner. Källa: Wikipedia Commons.

En garvsyra är en polyfenol med hög molekylvikt och variabel komposition bildad genom förestring av gallinsyra och 3-galloylgalsyra med glukos. En garvsyra måste skilja sig från en kondenserad tannin, eftersom den senare kommer från olika föreningar.

Enligt konsulterade källor finns inte hydrolyserbara tanniner eller garvsyra i te. Garvsyror används för att stabilisera drycker som öl och vin, vilket hjälper till att ta bort molnighet från dem.

På grund av deras antimikrobiella verkan har de flera medicinska användningar. De har använts för att behandla laryngit, sår, blödning, diarré, hudirritationer, bland andra tillstånd. De används också i veterinärbehandlingar.

Garvsyra används för garvning och färgning av djurskinn för att få läderbeständigt mot vatten och värme. Dessutom hittar forskare ständigt nya användningar för garvsyra.

Strukturera

Hydrolyserbara tanninsyror eller tanniner har ett centrum bildat av en flervärd alkohol, såsom glukos, och hydroxylgrupper förestrade med gallinsyra (3,4,5-trihydroxibensoesyra) eller hexahydroxydifensyra, därför innehåller de en stor mängd -OH-grupper kopplade till bensenringar.

En garvsyra. sv: User_talk: Ronhjones. Källa: Wikipedia Commons.

Nomenklatur

- Garvsyror

- Hydrolyserbara tanniner

Egenskaper

Fysiskt tillstånd

Ljusgul till brun amorf fast substans.

Molekylvikt av en kommersiell garvsyra

C ₇₆ H ₅₂ O ₄₆ : 1701,2 g / mol

Smältpunkt för en kommersiell garvsyra

200 ºC

Flampunkt för en kommersiell garvsyra

198,9 ºC (metod med öppen kopp)

Självantändningstemperatur för en kommersiell garvsyra

526,7 ºC

Densitet

Mer än 1 till 20 ºC

löslighet

Blandbart med vatten. Mycket löslig i alkohol och aceton.

Olöslig i eter, bensen, koltetraklorid och kloroform.

Kemiska egenskaper

Tanninsyror fäller ut proteiner eftersom de reagerar med -SH-grupperna i några av aminosyrorna som finns i dem.

Hydrolys av garvsyra med tannasenzymet genererar glukos, gallinsyra och gallinsyra.

Med järnsalter ger de blå-svarta föreningar.

Erhållande

Hydrolyserbara tanniner eller garvsyra erhålls från olika växtkällor generellt genom extraktion med organiska lösningsmedel (såsom aceton eller etylacetat) eller extraktion med vatten.

De extraheras till exempel från fröskidor av kastanj (Castanea sativa), turkisk gall (Quercus infectoria), kinesgalla (Rhus semialata), tara (Caesalpina spinosa) och myrobalanötter (Terminalia chebula).

Kastanjafrön Castanea sativa. joost j. bakker. Källa: Wikipedia Commons.

Användning av garvsyra

I beredningen av öl och vin

Garvsyra fungerar som en stabilisator i öl genom utfällning, eftersom det gör polyfenol / proteinförhållandet mer balanserat.

Det används i koncentrationer av 2 till 6 g per 100 L. Det fungerar genom att fälla ut proteiner som orsakar grumlighet i öl, eftersom det binder aminosyror med exponerade -SH-grupper. Efter att materialet har fällts ut centrifugeras eller överförs ölet genom försiktig dekantering.

Den mest använda garvsyra för detta ändamål är gallotannin, som också tar bort vissa metaller och andra proteinbundna polyfenoler.

Det sägs vara effektivt mot uppkomsten av harsk smak och mot instabilitet gentemot ljus och att det fungerar som en antioxidant. Enligt vissa har det dock en negativ effekt på ölskum.

Garvsyra används också för att fälla ut instabila vinproteiner, vilket förbättrar dess kolloidala stabilitet. Instabila proteiner ger molnighet när drycken kyls.

Den kom fri från grumlighet. Författare: Photo Mix. Källa: Pixabay.

Viner kan innehålla hydrolyserbara tanniner frigjorda från ekfat under mognadstiden eller genom direkt tillsats av vinproducenten.

Till exempel är en av de vanliga doserna garvsyra för rött vin 2 g / L. Det ger denna produkt en ansträngande känsla.

I läkemedel

Garvsyra uppvisar flera egenskaper som kan hjälpa till mot sjukdomar. Bland dess egenskaper är dess sammandragande, antibakteriella, antihistamin, antioxidant, antienzymatiska, antitussiva och antimutagena verkan.

På grund av de nämnda egenskaperna används det för att behandla sår, diarré, för att stoppa blödning, för att läka sår, brännskador, inåtväxta naglar, tandvärk, feber, hudutslag och irritationer orsakade av blöjor.

Det hämmar tillväxten av bakterier som Bacteriodes fragilis, Clostridium perfringens och Escherichia coli som kan orsaka diarré eller peritoneala infektioner i vissa fall.

Tanninsyra av medicinsk kvalitet används för att behandla laryngit, tonsillit och hemorrojder.

Dess närvaro i vissa mediciner ger den aktiva ingrediensen långsam frisättning, vilket är fördelaktigt för en långsam dos av läkemedlet i kroppen.

Garvsyrasalter eller tannater används i antihistamin och antitussiva formuleringar.

Tanalbin är ett komplex som består av garvsyra och vissa proteiner. Det används för att behandla diarré och bakteriella eller svampinfektioner. Det orsakar inte irritation i matsmältningskanalen och är resistent mot magsmiljön.

I denna ansökan verkar garvsyra på flera sätt:

- Koagulerar proteiner i tarmen.

- Stoppar förlusten av vatten.

- Det är fixerat på ytan på jäst, svamp eller bakterier, vilket förhindrar deras kolonisering.

- Den fäster vid tarmväggarna och fungerar som en barriär.

Å andra sidan producerar hydrolysen av garvsyra gallinsyra som också används allmänt inom läkemedelsindustrin.

För veterinärbehandlingar

På grund av dess sammandragande kapacitet används garvsyra för att behandla diarré hos djur.

Författare: Amy Gillard. Källa: Pixabay.

Dess sammandragande kraft beror på det faktum att den bildar en provisorisk film av koagulerade proteiner på ytan av tarmslemhinnan, som effektivt skyddar den mot kaustiska medel.

Dessutom dämpar nämnda film de sensoriska nervändarna som finns i slemhinnan som är ansvariga för varje reflexhyperexcitabilitet.

Proteinfällningen är relativt ogenomtränglig för passage av vätskor i vilken riktning som helst, så det är mycket effektivt för att bekämpa tillståndet.

Inom läderbrunnings- och färgningsindustrin

Garvsyra används för garvning av djurhuider och skinn.

De fenoliska -OH-grupperna som garvsyror har i stora mängder bildar mycket effektiva tvärbindningar med läderproteiner, vilket ökar deras stabilitet mot vatten, bakterier, värme och nötning.

Som färgämnen

Tanninsyror extraherade från kinesiska och turkiska gallblommor används som ullfärgämnen och färgade svarta hår.

Inom djurfoderindustrin

Det används som ett smakämne. Användningen av garvsyra upp till en maximal nivå av 15 mg / kg är säkert för alla djur. Användningen som fodertillsats utgör inte en säkerhetsrisk för konsumenterna.

Nya användningar av garvsyra

I litiumjonbatterier

Vissa forskare fann att garvsyra kan användas för att belägga polypropylenavstånd i litiumjonbatterier.

På grund av deras stora antal -OH-grupper gör garvsyror ytorna på dessa separatorer mer hydrofila, vilket ökar elektrolytretentionen och jonledningsförmågan hos separatorn.

Ökad jonledningsförmåga förbättrar batteriets prestanda, särskilt batterikraft.

Vid oral kemoterapibehandling

Forskare inom medicinområdet utvecklade en nanopartikel bestående av garvsyra som innehåller ett inkapslat läkemedel mot cancer (paklitaxel).

Det visade sig att nanopartikeln visar en stor förmåga att effektivt inkapsla läkemedlet och uppnå hög läkemedelsleveranseffektivitet på specifika tarmställen.

Nanopartikeln med garvsyra visade en betydande kemoterapeutisk effekt mot cancertumörer efter oral administrering.

Negativa aspekter

Garvsyra kan påverka tillväxten av bakterier som normalt finns i tarmkanalen hos människan eller djurorganismen.

Garvsyra ska inte användas kontinuerligt eller i höga doser eftersom det påverkar absorptionen av järn och andra mineraler negativt.

Dessutom kan dess intag i stora mängder minska effektiviteten hos matsmältningsenzymer.

referenser

1. US National Library of Medicine. (2019). Garvsyra. Återställd från: pubchem.ncbi.nlm.nih.gov
2. European Food Safety Aurhority. (2014). Vetenskapligt yttrande om säkerheten och effekten av garvsyra när den används som fodersmak för alla djurarter. EFSA Journal 2014; 12 (10): 3828. Återställs från efsa.onlinelibrary.wiley.com.
3. Leiper, KA och Miedl, M. (2009). Ölens kolloidala stabilitet. I öl. Återställs från sciencedirect.com.
4. Bossi, A. et al. (2007). Effekt av garvsyra på Lactobacillus hilgardii analyserad med en proteomisk metod. Journal of Applied Microbiology 102 (2007) 787-795. Återställs från onlinelibrary.wiley.com.
5. Sieniawska, E. och Baj, T. (2017). I farmakognosi. Återställs från sciencedirect.com.
6. Wynn, SG och Fougere, BJ (2007). Veterinärväxtmedicin: En systembaserad strategi. Astringents. In Veterinary Herbal Medicine. Återställs från sciencedirect.com.
7. Chowdhury, SP et al. (2004). Molekylär mångfald av garvsyrande nedbrytande bakterier isolerade från garveriet. Journal of Applied Microbiology 2004, 97, 1210-1219. Återställs från onlinelibrary.wiley.com.
8. Pan, L. et al. (2015). Garvsyrabelagd polypropylenmembran som separator för litiumjonbatterier. ACS Applied Materials & Interfaces 2015, 7, 29, 16003-16010. Återställs från pubs.acs.org.
9. Le, Z. et al. (2018). Vätebunden garvsyra-baserad anticancer-nanopartikel för förbättring av oral kemoterapi. ACS tillämpade material och gränssnitt. 2018, 10, 49, 42186-42197. Återställs från pubs.acs.org.