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植物次生代谢产物——单宁酸

植物次生代谢次生代谢产物——单宁酸摘要:相对于植物初生代谢,主要合成生物正常生理活动必须物质,植物次生代谢合成的是一些对植物细胞没有直接作用,甚至对自身没有直接益处的化合物,但这些化合物在植物生活中有着重要的意义。
在抵御虫害、调控自身、提高繁殖能力等方面有着重要作用。
1.植物次生代谢简介生物体中用于合成生物体生存所必需的化合物如糖类、脂肪酸类、核酸类的代谢叫初生代谢,而有些生物体以一些初生代谢产物为原料,在一系列酶的催化作用下,形成一些对植物体没有直接助益的特殊物质,这一过程称为次生代谢。
次生代谢是一类特殊而且复杂的代谢类型,人们已知某些次生代谢物与植物的抗病、抗逆相关,有的作为植物逆境传递信号,有的增强植物的抗病性等。
次生代谢在植物和许多微生物的整个代谢活动中具有重要作用。
在植物发育期或某个器官组织中,次生代谢甚至成为代谢的主要成分。
植物和微生物能够合成大量次生代谢产物(secondary metabolites),又称天然产物。
这些小分子有机物在植物类群中特异性分布,往往不是细胞正常生命活动所必需的。
据估计,植物次生代谢产物在10万种以上,包括萜类、酚类(黄酮类、花色苷)、生物碱、多炔等,它们都是由初生代谢途径衍生而来的。
2.次生代谢的意义次生代谢是在植物长期演化过程中产生的,与植物对环境的适应密切相关,并非可有可无。
从功能上看,许多物种的生存已离不开这些天然产物。
例如虫媒植物的生长并不需要昆虫,但离开了昆虫授粉则无法完成世代交替。
而吸引昆虫的往往就是这些次生代谢产物,具有气味的挥发性物质或表现出颜色的花色苷类或胡萝卜素类。
由此可见,植物天然产物在功能上并不总是处于次要地位。
越来越多的工作显示,次生代谢与植物的抗性与品质紧密相关,植物对病害和虫害的抗性在很大程度上取决于细胞内植保素的合成调控。
2.1对植物生存的意义植物次生代谢物对植物的生存有着重要的作用,为植物抵御不良环境,防止动物采食,取得竞争优势有着重要的作用,具体表现如下:1、抵御不良物理环境,提高适应能力植物想要在某种特定环境中生存,就必须适应其中的温度、水分、光照、大气、盐分、养分等各种因素。
单宁酸说明书

单宁酸说明书
【别名】鞣质,单宁,单宁酸 ,鞣酸
【外文名】Tannic Acid
【适应症】
本品能沉淀蛋白质,具有收敛作用,能使皮肤变硬,从而保护黏膜、制止过分分泌及止血;能减少局部疼痛,减少受伤处的血浆渗出,并有防止细菌感染的作用主要用于褥疮,也可用于湿疹、痔疮及新生儿尿布疹等。
【用量用法】外用:局部涂搽,每日2-3次。
【不良反应】
本品面积应用时,可由创面吸收而发生中毒,对肝脏有剧烈的毒性,严重时造成肝坏死,并加深创面,延缓愈合,故不宜大面积或长期使用。
【药物相互作用】本品与重金属及蛋白质有配伍禁忌,故忌与铁器接触。
【规格】软膏剂 10%, 20%.。
单宁酸归类

单宁酸归类
单宁酸是一种在植物中常见的天然有机酸,主要存在于葡萄、茶叶、咖啡、柿子、李子等水果和植物中。
根据化学结构的不同,单宁酸可以分为以下几种类别:
1. 儿茶素类单宁酸:包括儿茶素和非水解儿茶素。
儿茶素类单宁酸主要存在于茶叶和柿子中,具有抗氧化和抗菌作用。
2. 沉淀性类单宁酸:包括白腊单宁酸、栲胶单宁酸等。
沉淀性类单宁酸主要存在于橡胶树、栲胶树、长草扁豆等植物中,常用于制备染料、胶水等工业产品。
3. 激素类单宁酸:包括橡胶树激素、蚕血激素等。
激素类单宁酸主要存在于橡胶树、蚕血等植物中,具有不同的生理调节功能。
总的来说,单宁酸在植物中具有多种不同的化学结构和功能,对人体健康和工业生产具有重要影响。
单宁酸类物质

单宁酸类物质单宁酸是一类广泛存在于植物中的化合物,具有多种生物活性和药理作用。
本文将介绍单宁酸的相关知识,包括其定义、分类、生物合成、生物活性和应用等方面。
一、定义和分类单宁酸是一类多羟基多酚化合物,其分子结构中含有至少一个酚羟基和一个羧酸基。
根据其化学结构和来源的不同,单宁酸可以分为两类:酯型单宁酸和醛型单宁酸。
酯型单宁酸主要存在于植物中,如水果、蔬菜、坚果、茶叶等。
常见的酯型单宁酸有儿茶酸、咖啡酸、花青素等。
醛型单宁酸则主要存在于木材中,如栎木、柞木等。
二、生物合成单宁酸的生物合成过程复杂且多样,主要通过多酚氧化酶催化多酚的氧化反应来完成。
在植物体内,多酚氧化酶催化多酚分子中的酚羟基发生氧化反应,生成醛型单宁酸。
而在某些植物中,酯型单宁酸的合成则涉及多个酶的共同作用。
三、生物活性单宁酸具有多种生物活性和药理作用,包括抗氧化、抗炎、抗菌、抗癌、抗衰老等。
这些生物活性主要来源于单宁酸的多酚结构,其酚羟基可以与自由基发生反应,起到清除自由基的作用,从而保护细胞免受氧化损伤。
此外,单宁酸还可以调节炎症反应、抑制细菌的生长和繁殖、抑制肿瘤细胞的增殖等。
四、应用由于单宁酸具有多种生物活性,因此在食品、药品、化妆品等领域有着广泛的应用。
在食品方面,单宁酸可以作为天然的抗氧化剂和防腐剂,延长食品的保鲜期。
在药品方面,单宁酸可以用于治疗炎症性疾病、癌症等。
在化妆品方面,单宁酸可以作为抗衰老和美白的主要成分。
总结:单宁酸是一类具有多种生物活性和药理作用的化合物,广泛存在于植物中。
其定义、分类、生物合成、生物活性和应用等方面都具有一定的研究价值和应用前景。
通过对单宁酸的深入研究,可以进一步了解其在生物学和医学领域的作用机制,为开发新的药物和功能性食品提供理论基础和实践指导。
单宁酸的化学性质及应用

单宁酸的化学性质及应用一、本文概述单宁酸,也被称为鞣酸,是一种天然存在的多酚类化合物,广泛存在于植物界,特别是树皮、果实、叶子和种子中。
它具有独特的化学性质,使得单宁酸在多个领域具有广泛的应用。
本文将对单宁酸的化学性质进行深入的探讨,同时概述其在不同领域的应用,旨在为读者提供一个全面而深入的理解。
我们将详细介绍单宁酸的基本化学性质,包括其分子结构、酸碱反应、氧化还原反应等。
这些性质是理解单宁酸应用的基础。
然后,我们将从医药、食品、皮革、纺织、化妆品、环保等多个领域,全面阐述单宁酸的应用情况。
在医药领域,单宁酸具有抗菌、抗炎、抗氧化等多种生物活性,被广泛用于药物治疗。
在食品和饮料工业中,单宁酸被用作天然的抗氧化剂和防腐剂。
在皮革和纺织工业中,单宁酸被用作鞣制剂,赋予皮革和纺织品优良的物理和化学性能。
单宁酸还在化妆品和环保领域有着广泛的应用。
通过本文的介绍,读者将能够深入了解单宁酸的化学性质及其在各个领域的应用,从而更好地理解这一重要化合物的价值和意义。
二、单宁酸的化学性质单宁酸,也称为鞣酸,是一种天然存在的多酚类化合物,广泛分布于各种植物中,尤其是树皮和果实中。
其独特的化学性质使其在多个领域都有着重要的应用。
酸性:单宁酸分子中含有多个酚羟基,这使得它具有较强的酸性。
在水溶液中,单宁酸可以部分电离产生氢离子,显示出一定的酸性特性。
氧化还原性:由于单宁酸分子中存在大量的酚羟基,它们容易被氧化,从而显示出还原性。
这种氧化还原性质使得单宁酸在化学分析中常常被用作还原剂。
络合性:单宁酸分子中的酚羟基可以与金属离子形成稳定的络合物。
这种络合性使得单宁酸在金属离子分离、提纯以及废水处理等领域具有潜在的应用价值。
聚合性:单宁酸分子间可以发生聚合反应,形成高分子聚合物。
这种聚合性使得单宁酸在制备高分子材料、粘合剂、涂料等方面具有广泛的应用。
生物活性:单宁酸具有一定的生物活性,如抗氧化、抗炎、抗菌等。
这些生物活性使得单宁酸在医药、保健品、化妆品等领域具有一定的应用价值。
单宁酸主要成分

单宁酸主要成分单宁酸是一种有机化合物,是红酒、咖啡、茶叶等食物中的主要成分之一。
单宁酸具有多种生物学活性,在医药、食品、化妆品等领域有着广泛的应用。
本文将重点介绍单宁酸的主要成分以及其在生物学、医药学、食品学等领域的应用。
一、单宁酸的主要成分单宁酸是一类多酚类化合物,它们分别是原花青素、花青素、黄酮类、苯丙烷类、脂肪酰半胱氨酸等。
其中,原花青素和花青素是单宁酸的主要成分,二者都是一类多羟基化的苯丙烷类化合物,它们在分子结构中含有可被氧化酶酶解的单宁酸部分,因此被称为“单宁类”。
1、原花青素:原花青素是一种具有很强抗氧化作用的化合物,它分子结构中含有三个苯丙烷单元和一个儿茶酸单元,这种结构使原花青素在机体中能够减弱自由基对细胞的损伤,从而有效预防肺癌、肝癌、胃癌等恶性肿瘤。
2、花青素:花青素是一种在食物中常见的多酚类化合物,一般颜色呈现紫色或者红色。
它们具有多种药理作用,包括抗炎、抗氧化、防止脂肪氧化、改善血管功能、抗癌、降血压等作用。
因此,日常饮食中的葡萄、蓝莓、茄子、黑米等都含有较高的花青素。
二、生物学应用单宁酸在生物学领域有广泛的应用,如:1、作为自由基清除剂:单宁酸是一种极为强大的自由基清除剂,它能够有效清除细胞内外产生的自由基,从而保护细胞不受损伤。
2、抗炎和抗感染作用:单宁酸能够有效抑制炎症的发生,并能对细菌、病毒等微生物起到一定的抗感染作用。
3、降低血糖和血脂:单宁酸还能够降低人体内的葡萄糖和胆固醇含量,从而起到降低血糖和血脂的作用。
三、医学应用单宁酸在医学领域有许多应用,如:1、抗肿瘤作用:单宁酸的多种成分均具有预防癌症的作用,尤其是预防消化系统恶性肿瘤的效果最为显著。
对于癌症患者来说,饮食中多添加单宁酸富含的食物,可以起到一定的辅助治疗作用。
2、心血管病预防:许多研究表明,单宁酸能够降低血压、降低胆固醇和预防动脉粥样硬化等心血管疾病的发生。
四、食品学应用单宁酸在食品学领域也有着广泛的应用,如:1、防腐剂:单宁酸通过与氧气、金属离子等物质形成络合物,可以起到有效的防腐作用。
单宁酸在不同pH缓冲液条件下的含量变化-最新文档

单宁酸在不同pH缓冲液条件下的含量变化单宁酸( Tannic acid )是一种存在于多种天然药用植物的多元酚类化合物,具有很强的生物和药理活性,是具有重要开发价值的天然产物[1]。
分子式C76H52O46能溶于乙醇、水、丙酮,几乎不溶于苯、乙醚、石油醚、氯仿等[2] 。
,是没食子酸酯及其衍生物与葡萄糖或多酚通过酯键相连形成的化合物,遇酸、碱、酶能够水解,水解时能生成双没食子酸酯,双没食子酸酯能进一步水解成没食子酸和葡萄糖等小分子化合物[3-5] 。
单宁酸存在于多种植物的树皮和果实中,如中国五子、塔拉果荚、石坚石榴、漆树叶、黄护、金缕梅树、柿子、君迁子、葡萄、李子、梨、山核桃、橘子、桃子、山楂、茶叶等。
单宁酸在医学上能用于收敛、止血、抗菌消炎、止泻、驱虫、抗多种病原体感染,对化学诱变的皮肤、肺、前胃肿瘤有很好的抑制作用,能与细胞外或组织外的钙离子络合. 可抵抗平滑肌钙诱导的收缩,发挥降血压作用[6] ,能够阻碍鸟氨酸脱羧酶的诱导和过氧化物的产生,提高老鼠体内的抗氧化和抗癌效果[7] ,对HIV-RT 有一定抑制活性[8] ,还具有抗突变、抗脂质过氧化、改善肝肾功能、降脂等作用[9] 。
食品领域中能作酒类和饮料的澄清剂、稳定剂以及食品添加剂中的辅色、调味、赋形等[10-12] ,此外单宁酸在制革、日化、冶金、染料、电子及轻工等领域中也应用广泛。
没食子酸( Gallic acid )也是一种多酚类弱酸性化合物化学式为C7H6O,5 化学命名为3 ,4,5- 三羟基苯甲酸[13] 。
通常以糖苷键或酯键的形式与多元醇结合成水解单宁存在于植物体和果实中,能溶于热水、乙醇、乙醚、甘油和丙酮,难溶于冷水,不溶于苯和氯仿。
在碱性和中性条件下较不稳定,而对强酸(1mol/L )、强光、高温较稳定,在pH为2〜6的磷酸盐缓冲液条件下能保持相对稳定[14] 。
没食子酸对肝脏、肾脏、心血管有较强的亲和力,具有抗突变、抗炎、抗氧化、抑菌、降血糖、心血管保护等生物学效应,其中对肿瘤、多种致癌、促癌物有突出的抵抗作用[15-20] 。
单宁酸种类

单宁酸种类
单宁酸存在于多种树木(如橡树和漆树)的树皮和果实中,也是这些树木受昆虫侵袭而生成的虫瘦中的主要成分,含量50%~70%°又称糅酸、鞍质。
黄色或棕黄色无定形松散粉末,在空气中颜色逐渐变深;有强吸湿性;易溶于水、乙醇、丙酮;水溶液味涩;在210~215°C分解。
单宁酸不是单一的化合物,化学组成比较复杂,大致分为两种:①缩合单宁酸,是黄烷醇衍生物,分子中黄烷醇的2位通过碳-碳键与儿茶酚或苯三酚结合;
②可水解单宁酸,分子中具有酯键,是葡萄糖的没食子酸酯。
后一种是常用的单宁酸。
单宁酸的化学组分随原料来源而异,由中国五倍子得到的单宁酸含葡萄糖约12%;由土耳其五倍子得到的单宁酸含葡萄糖约16.5%。
单宁酸是止血剂。
在医药上曾用于治疗咽喉炎、扁桃腺炎、痔疮和皮肤疱症等,内用可制止腹泻、肠出血等。
单宁酸能与金属、生物碱和糖昔(见昔)等生成沉淀,对这些物质具有解毒作用。
单宁酸可用于糅革、墨水制造、纸张和丝绸上胶、锅炉除垢等,还可作媒染剂、啤酒和葡萄酒的澄明剂、橡胶的凝结剂等。
单宁酸本身毒性很低。
单宁酸主要可以分为可水解的单宁酸与聚合的单宁酸两种。
异名:糅酸、单宁、五倍子单宁酸性状:淡黄色至浅棕色粉末,有特殊气味,味极涩。
溶于1份的水或乙醇,溶于丙酮,不溶于氯仿或乙醛。
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单宁酸,又称鞣酸,英文名Tannic acid,分子式c H :0 。
常温下为淡黄色至浅棕色粉末,有特殊气味,味极涩。
溶于水、乙醇、丙酮,不溶于氯仿或乙醚。
容易吸潮,在空气中易氧化,氧化后颜色比较深⋯。
目前,单宁酸主要从天然植物或植物虫瘿五倍子中提取。
其中,五倍子是一种林副产品,又名文蛤,是倍蚜虫在漆树科植物盐肤木、青麸杨或红麸杨叶子上寄生所形成的早瘿。
五倍子适宜生长在温暖湿润的山区和丘陵,我国大部分地区均有分布,主产区集中在湖北、湖南、贵州、四川、陕西、云南等六省,这些省的五倍子产量约占全国的90%以上。
以五倍子为原料生产的单宁酸及其系列产品被广泛应用于医药、食品、制革、冶金、印染、电子、化妆品、国防等行业。
将五倍子的提取物直接进行浓缩、干燥即可制得工业单宁酸。
我国林业行业标准《工业单宁酸》(LY/T 1300—2005)中规定产品的单宁酸质量分数≥81.O%。
由此可看出,从五倍子中提取的单宁含量较低,而杂质含量较高,包括一些树胶、植物蛋白、淀粉、葡萄糖、游离没食子酸、无机盐等。
要完全除去这些杂质是较困难的,仅可通过一系列纯化方法和技术,不同程度地提高单宁酸产品的纯度,以满足市场的需求 J。
1 从五倍子中提取单宁酸的常用方法目前提取单宁酸的方法主要有水提取法、溶剂提取法、超临界cO:萃取法和超声辅助提取法等。
1.1 水提取法将中草药粗粉用水加热煮沸,保持一定时间,部分有效成分即可浸出。
此方法提取效率一般不高,而且过热会破坏有效成分,多糖丰富的成分过滤也困难姜宁等采用、k(3 )正交实验,利用水提取法将五倍子用热水浸提,滤除残渣。
提取结束后
过滤,3次淋洗,浓缩及定容,取样测定含量。
并采用最优方法,即料液比1:30,提取时间为3h提取温度60℃。
采用最优方法提取3次后,单宁酸的平均提取
率仅49.3%。
1.2 超临界Co,萃取法超临界流体萃取分离过程是利用超临界流体的溶解能力与其密度的关系,即利用压力和温度对超临界流体溶解能力的影响而进行的。
当气体处于超临界状态时,成为性质介于液体和气体之间的单一相态,具有和液体相近的密度,粘度虽高于气体但明显低于液体,扩散系数为液体的l0~l0o倍;因此对物料有较好的渗透性和较强的溶解能力,能够将中草药的某些成分提取出来姜萍等研究了从五倍子原料中超临界c0 萃取单宁酸的方法,通过对影响萃取的各种因素得出最优的超临界c0 萃取条件为:萃取温度44℃、压力25MPa、夹带剂为乙酸乙酯,萃取时间120min,其得率为57.8%。
超临界cO 流体的临界温度低,因而操作温度低,能较好地保证有效成分不发生变化,特别适用于那些对热敏感性强,容易氧化分解破坏成分的提取。
1.3 溶剂提取法根据中草药的化学成分与溶剂间“极性相似相溶”的原理,依据各类成分溶解度的差异,选择对有效成分溶解度大、对杂质溶解度小的溶剂,依据“浓度差”原理,将有效成分从药材中溶解出来的一种方法。
张强用溶剂法对五倍子工业单宁酸进行了提纯研究。
通过对萃取温度、搅拌时间和粒度等条件的探索及对几种常用有机溶剂的对比和复配试验,结果所得工业单宁酸的纯度由78.0%提高到92.7%,产品颜色变浅,产品质量稳定 j。
1.4 超声提取法此方法是基于超声波的特殊物理性质,
主要通过压电换能器产生的快速机械振动波来减少目标萃取物与样品基体之问的作用力,从而实现固一液萃取分离。
中药材中的有效成分在超声波场作用下不但作为介质质点获得自身的巨大加速度和动能,而且通过“空化效应”获得强大的外力冲击,所以能高效率并充分分离出来。
姜宁等还采用k(3 )正交实验利用超声提取单宁酸,过滤、淋洗、浓缩及定容,取样测定含量。
采用最优方法,即料液比为1:12,超声强度高,提取时间2Omin,丙酮浓度60%。
采取上述方法提取3次,可得单宁酸的平均提取率达93.9%j。
2 单宁酸的纯化技术根据不同用途对单宁酸选择不同纯化技术进行进一步的分离与提纯,可制得不同纯度规格的单宁酸系列产品,其应用范围则大大拓宽,经济价值也可显著提高J。
2.1 活性炭吸附活性炭是一种发达孑L结构、比表面积大的含碳物质,同时具有吸附量大、再生简单、效果可靠、成本低等特点J。
活性炭广泛应用于天然产物有效成分的分离,是分离有机化合物,尤其是分离水溶性化合物的有效手段,在天然产物化学成分的提纯等方面显示了独特的优势。
汪咏梅等利用活性炭除去单宁酸中色素、树胶等杂质,可使单宁质量分数提高1%左右,颜色和透射率则有明显改善,有助于产品总体质量的提高J。
2.2 大孔树脂吸附大孔吸附树脂是一种具有多孔立体结构人工合成的聚合物吸附剂,是依靠它和吸附质之间的范德华引力,通过内表面吸附而进行的,已广泛用于各类天然产物的纯化。
欧阳玉祝等研究了大孔吸附树脂对单宁酸的吸附和解吸性能,考查了吸附时间、温度、pH 和单宁酸浓度对吸附量的影响。
室温弱酸性条件有利于大孔树脂对单
宁酸的吸附。
0.1mg/mL单宁酸溶液在室温下吸附50min达到吸附平衡,平衡吸附量为2l7rr g,吸附率附树脂对单宁酸有良好的吸附性能,稀溶液的吸附等温线有良好的线性关系,吸附指数为1~1.2. 。
2.3 膜分离技术用天然或人工合成的高分子薄膜,以外界能量或化学位差为推动力,对多组分的溶质和溶剂进行分离的方法称为膜分离。
张太龙和张宗和用超滤和纳滤技术制备高纯度单宁酸,考察了料液质量分数、操作压力差、料液温度对膜分离效果的影响。
膜分离技术有效地实现了不同分子质量的物料分级和截留,精品单宁酸的含量达97.3%,收率为84.7%”2.4 离子交换技术离子交换纤维是一种新型纤维状吸附与分离材料,由于它比表面积大、传质距离短、吸附和解吸速度快,与传统的颗粒状离子交换树脂相比有明显的动力学优势,并可以多种形式应用,特别是经过改性,使之具有更丰富的离子交换基团,可应用于单宁酸的分离与提纯过程”。
2.5 分子蒸馏技术
分子蒸馏技术是伴随真空技术,即真空蒸馏技术而发展起来的。
由于分子蒸馏真空度高,操作温度低和受热时间短,能较好地保护中药有效成分,尤其对于高沸点和热敏性及易氧化物料的分离具有常规方法不可比拟的优点。
3 复合提取与纯化技术的展望前面的分析可知,超声提取技术适用于天然产物,特别是我国传统中草药有效成分的提取,是中药制药彻底改变传统提取工艺的新方法、新工艺。
与常规水蒸馏法、溶剂提取法相比,具有如下特点:提取温度低,避免了常规煎煮法和回流法中长时间加热对中药有效成分的不良影响,产物
生物活性高,适合于热敏性物质的提取;适用性广,绝大多数中药材的各类成分均可用超声提取,此外超声波还具有一定的杀菌作用,能保证萃取液不易变质。
分子蒸馏能有效除液体中的低分子物质,如有机溶剂、臭味等,并有利于脱色,因此能有效改善中药成品的色泽,保持产的纯天然、无污染。
分离能力强,并可分离出常规蒸馏不易分离的物质,且分离后有效成分高度富集,可提高药物质量,是一项具有良好前景的单宁酸纯化技术。
当然,单一的纯化方法对除去单宁酸溶液中的杂质有一定的指向性,如果经过合理组合单元纯化方法,才能满足高纯度单宁酸的不同规格要求。
如果用复合分离提纯技术,如将超声提取和分子蒸馏技术分别用于五倍子的提取和纯化,可望大大提高单宁酸的收率和纯度。