Glycerol

Glycerol er en simpel polyolforbindelse. Det er en farveløs, lugtfri, viskos væske, der er almindeligt anvendt i farmaceutiske formuleringer. Glycerol har tre hydroxylgrupper, der er ansvarlige for dets opløselighed i vand og dets hygroskopiske natur. Glycerolgrundskelettet er centralt for alle lipider kendt som triglycerider. Glycerol er sød-prøvesmagning og generelt betragtes som ikke-toksisk.

Produktion

Ca. 950.000 tons om året er produceret i USA og Europa; 350.000 tons af glycerol blev produceret om året i USA alene 2000-2004. Produktionen vil stige i takt med EU-direktiv 2003/30 / EF gennemføres, hvilket kræver udskiftning af 5,75% af olieprodukter brændstoffer med biobrændsel i alle medlemsstater senest i 2010, da glycerol er et biprodukt ved fremstilling af biodiesel. Det forventes, at i år 2020 vil produktionen være seks gange mere end efterspørgslen.

Fra fedtstoffer og olier

Triglycerider findes i fedtstoffer og olier er per definition estere af glycerol med langkædede carboxylsyrer; hydrolyse eller transesterificering af disse triglycerider producerer støkiometriske mængder af glycerol. I dette skema, er glycerol fremstilles som et biprodukt i fremstillingen af ​​langkædede carboxylatsalte anvendes som sæbe:

Det er også et biprodukt af produktionen af ​​biodiesel via omestring. Denne form for rå glycerin ofte mørkt i udseende med en tyk, sirupsagtig konsistens. Triglycerider behandles med en alkohol, såsom ethanol med katalytisk base til opnåelse af ethylestere af fedtsyrer og glycerol:

Glycerol fra triglycerider produceres i stor skala, men det rå produkt er af varierende kvalitet, med en lav salgspris så lavt som 1-8 cents per pund i 2011. Det kan oprenses, men processen er dyrt. Som et resultat, er en god del af rå glycerol bortskaffes som affald. Nogle glycerol er brændt for energi, men varmen værdien er lav.

Rå glycerol fra hydrolysen af ​​triglycerider kan oprenses ved behandling med aktivt kul for at fjerne organiske urenheder, alkali for at fjerne uomsatte glycerolestere, og ionbytning for at fjerne salte. Høj renhed glycerol opnås ved destillation flere trin; vakuum er nyttig på grund af den høje kogepunkt glycerol.

Syntetisk glycerol

Syntetisk glycerol refererer til materiale opnået fra ikke-triglycerid kilder. Glycerol kan også fremstilles ad forskellige veje fra propylen. Den epichlorhydrin-processen er det vigtigste; det involverer chlorering af propylen til dannelse af allylchlorid, som oxideres med hypochlorit til dichlorohydrins, som reagerer med en stærk base til opnåelse af epichlorhydrin. Epichlorhydrin hydrolyseres derefter til opnåelse af glycerol. Klor-fri processer fra propylen omfatter syntesen af ​​glycerol fra acrolein og propylenoxid.

På grund af den vægt på biodiesel, hvor glycerol er et affaldsprodukt, markedet for glycerol er deprimeret, og disse gamle processer er ikke længere økonomisk i stor skala. På grund af glycerol overflod, gøres der en indsats for at omdanne glycerol til sine forløbere, såsom acrolein og epichlorhydrin.

Applikationer

Fødevareindustrien

I fødevarer og drikkevarer, glycerol fungerer som en fugtighedsbevarende middel, opløsningsmiddel, og sødestof, og kan bidrage til at bevare fødevarer. Det er også bruges som fyldstof i kommercielt fremstillede lavt fedtindhold fødevarer, og som et fortykningsmiddel i likører. Glycerol og vand anvendes til at bevare visse typer af planteblade. Som sukker erstatning, det har ca. 27 kcal per teske og er 60% så sødt som saccharose. Det betyder ikke fodre de bakterier, der danner plaques og forårsage huller i tænderne. Som tilsætningsstof til fødevarer, er glycerol mærket som E-nummer E422. Det er føjet til glasur at forhindre det indstilling for hårdt.

Som anvendt i fødevarer, er glycerol kategoriseret efter den amerikanske Diætetiske Association som et kulhydrat. Den amerikanske Food and Drug Administration kulhydrat betegnelsen omfatter alle kaloriefattige makronæringsstoffer ekskl protein og fedt. Glycerol har en kaloriedensitet ligner tabel sukker, men et lavere glykæmisk indeks og forskellige metaboliske pathway i kroppen, så nogle dietary fortalere accepterer glycerol som et sødemiddel forenelig med lav kulhydrat kost.

Det anbefales også som et additiv ved brug af polyol sødemidler som erythritol og xylitol, som har en kølende effekt på grund af sin varmeeffekt i munden, hvis køleeffekt ikke er ønsket.

Farmaceutiske og personlig pleje applikationer

Glycerol anvendes i medicinske og farmaceutiske og personlige præparater pleje, primært som et middel til at forbedre glathed, der giver smøring og som et fugtighedsbevarende middel. Det findes i allergen immunterapi, hoste sirup, eliksirer og ekspektorerende, tandpasta, mundskyllevand, hudplejeprodukter, barberskum, hårplejeprodukter, sæbe og vand-baserede personlige smøremidler. I faste doseringsformer som tabletter, glycerol anvendes som en tablet bedrift agent. Til konsum, er glycerol klassificeret af den amerikanske FDA blandt sukkeralkoholer som kaloriefattige makronæringsstoffer.

Glycerol er en bestanddel af glycerin sæbe. Æteriske olier tilsættes for duft. Denne form for sæbe bruges af personer med følsom, let irriteret hud, fordi det forhindrer tør hud med sine fugtgivende egenskaber. Det trækker fugt op gennem hudlag og bremser eller forhindrer overdreven tørring og inddampning.

Glycerol kan anvendes som afføringsmiddel når den indføres i endetarmen i suppositorium eller et lille rumfang form det irriterer den anale slimhinde og inducerer en hyperosmotisk effekt.

Indtages oralt, kan glycerol forårsage en hurtig, midlertidigt fald i det indre tryk i øjet. Dette kan være nyttigt for den indledende akut behandling af svært forhøjet tryk i øjet.

Botaniske ekstrakter

Ved anvendelse i »tinktur« -metoden ekstraktioner, specifikt som en 10% opløsning, glycerol forhindrer tanniner fra udfældning i ethanol ekstrakter af planter. Det er også bruges som en "alkohol-fri 'alternativ til ethanol som opløsningsmiddel i forberedelsen urte ekstraktioner. Det er mindre ekstraktiv når den anvendes i en standard tinktur metode. Glycerol er ca. 30% langsommere absorberes af kroppen resulterer i en meget lavere glykæmisk indeks. Alkohol-baserede tinkturer kan også have den fjernet og erstattet med glycerol for sine konservering egenskaber alkohol. Sådanne produkter er ikke "alkohol-fri" i enten en videnskabelig eller forbrugsmaterialer forstand, men bør i alle tilfælde mere præcist blive omtalt som "Alkohol-Fjernet" produkter. Fluid ekstrakt fabrikanter ofte udtrække urter i varmt vand, før du tilføjer glycerin til at gøre glycerites.

Når det anvendes som en primær "sand" alkohol-fri botaniske ekstraktionsopløsningsmiddel i nyskabende ikke-tinktur baseret "dynamisk" metoder, glycerol har vist sig at have en høj grad af ekstraktiv alsidighed til planteekstrakter herunder fjernelse af mange bestanddele og komplekse forbindelser, med en udvindingsindustrien magt, der kan konkurrere med den, alkohol og vand / alkohol-løsninger. At glycerol besidder sådanne høje udvindingsindustrien effekt antager det er udnyttet med dynamiske metoder i modsætning til standard passive 'tincturing' metoder, der er bedre egnet til alkohol. Glycerol besidder den iboende egenskab ved ikke denaturering eller gør en botaniske vælgere inaktivt alkohol, methanolisk alkohol osv, gør). Glycerol er en stabil konserveringsmiddel for botaniske ekstrakter, der, når de anvendes i rette koncentrationer i et ekstraktionsmiddel base, ikke tillader invertere eller reduktion-oxidation af et færdigt ekstrakt s vælgere, selv over flere år. Både glycerol og ethanol er levedygtige konserveringsmidler. Glycerol er bakteriostatisk i sin indsats, og ethanol er bakteriedræbende i sin indsats.

Elektronisk cigaret væske

Vegetabilsk glycerin er en almindelig bestanddel i e-væske, en opløsning, der anvendes med elektroniske cigaretter, der opvarmes med en forstøver til at producere aerosol damp med henblik på at levere varianter og eventuelt nikotin.

Antifrost

Ligesom ethylenglycol og propylenglycol, glycerol er et ikke-ionisk kosmotrope der danner stærke hydrogenbindinger med vandmolekyler, der konkurrerer med vand-vand hydrogenbindinger. Dette forstyrrer krystalgitter isdannelse, medmindre temperaturen er betydeligt nedsat. Den mindste frysepunkt temperaturen er omkring -36 ° F / -37,8 ° C svarende til 70% glycerol i vand.

Glycerol blev historisk brugt som en frostvæske til automotive applikationer, før de erstattet af ethylenglycol, som har en lavere frysepunkt. Mens frysepunkt en glycerol-vand-blanding mindst er højere end en ethylenglycol-vand-blanding, glycerol ikke er toksisk og bliver fornyet behandling til brug i automotive applikationer.

I laboratoriet, glycerol er en almindelig bestanddel i opløsningsmidler til enzymatiske reagenser opbevaret ved temperaturer under 0 ° C som følge af nedtrykning af frysepunktet. Det anvendes også som et kryobeskyttelsesmiddel, hvor glycerol opløses i vand for at mindske skade ved iskrystaller på laboratorieudstyr organismer, der er gemt i frosne opløsninger, såsom bakterier, nematoder, og mammale embryoer.

Kemisk mellemprodukt

Glycerol bruges til at producere nitroglycerin, som er en væsentlig bestanddel af forskellige sprængstoffer såsom dynamit, gelignite og drivmidler som Cordite. Afhængigheden af ​​sæbe-making at levere biprodukt glycerin gjort det vanskeligt at øge produktionen for at imødekomme krigstid efterspørgsel. Derfor syntetiske glycerin processer var nationale prioriteter forsvar i dagene op til Anden Verdenskrig. Nitroglycerin, også kendt som glyceryltrinitrat almindeligvis bruges til at lindre angina pectoris, taget i form af sublinguale tabletter, eller som en aerosolspray.

Allyliodid, kemisk byggeklods for polymerer, konserveringsmidler, organometalliske katalysatorer og farmaceutiske produkter, kan syntetiseres ved anvendelse af elementært fosfor og iod på glycerol.

En stor del af forskningen bliver gennemført for at forsøge at gøre forædlede produkter fra rå glycerol fås fra produktion af biodiesel. Brugen af ​​rå glycerin som tilsætningsstof til biomasse til en vedvarende energikilde, når de brændes eller forgasses bliver også undersøgt.

  • Hydrogengas produktionsenhed
  • Glycerin acetat
  • Omdannelse til propylenglycol
  • Konvertering til acrolein
  • Konvertering til ethanol
  • Konvertering til epichlorhydrin, et råmateriale til epoxyharpikser

Metabolisme

Glycerol er et forstadie til syntese af triglycerider og phospholipider i lever og fedtvæv. Når kroppen bruger lagret fedt som energikilde, er glycerol og fedtsyrer frigives til blodbanen. Cirkulerende glycerol ikke glycate proteiner som glukose eller fruktose gør, og ikke fører til dannelsen af ​​avancerede glykering slutprodukter. I nogle organismer kan glycerol komponent ind i glycolyse pathway direkte og således give energi til cellemetabolisme).

Før glycerol kan indtaste pathway glycolyse eller glukoneogenese, må det omdannes til deres mellemliggende glyceraldehyd-3-phosphat i de følgende trin:

Enzymet glycerol kinase er til stede primært i leveren og nyrerne, men også i andre kropsvæv, herunder muskel og hjerne. I fedtvæv, er glycerol-3-phosphat opnået fra dihydroxyacetonephosphat med enzymet glycerol-3-phosphat-dehydrogenase.

Glycerol har meget lav toksicitet ved indtagelse; sin LD50 oral dosis for rotter er 12600 mg / kg og 8700 mg / kg for mus.

Historiske tilfælde af forurening med diethylenglycol

Glycerol og diethylenglycol er ens i udseende, lugt og smag. Den amerikanske Federal Food, Drug, og Kosmetiske Act fulgte 1937 "Elixir sulfanilamid" hændelse af forgiftning forårsaget af diethylenglycol forurening af medicin bestået.

Den 4. maj 2007 den amerikanske Food and Drug Administration rådgivet alle amerikanske beslutningstagere af medicin til at teste alle partier af glycerol for giftige diethylenglycol. Dette fulgte en forekomst af hundredvis af dødelige forgiftninger i Panama som følge af en forfalsket import toldangivelse ved Panamas ex / im firma Aduanas Javier de Gracia Express, SA. Den billigere diethylenglycol blev relabled som de dyrere glycerol.

  0   0
Næste artikel Earlston

Kommentarer - 0

Ingen kommentar

Tilføj en kommentar

smile smile smile smile smile smile smile smile
smile smile smile smile smile smile smile smile
smile smile smile smile smile smile smile smile
smile smile smile smile
Tegn tilbage: 3000
captcha