D-Cellobioselà một hợp chất hữu cơ có công thức hóa học C12H22O11, CAS 528-50-7, ở dạng bột kết tinh màu trắng. Phân tử này có nhóm hydroxyl bán acetal có thể khử thuốc thử Fehling. Nó là sản phẩm của quá trình thủy phân cellulose và là đơn vị cấu trúc cơ bản của cellulose. Nó không thể bị thủy phân bởi maltase, nhưng có thể bị thủy phân bởi enzyme hạnh nhân đắng và là một loại đường khử. Không có disacarit chất xơ tự do trong tự nhiên. Disacarit dạng sợi tinh thể mịn (sau khi sấy chân không) có thể thu được trong dung dịch nước etanol. Mối quan hệ của nó với cellulose tương tự như mối quan hệ của maltose và tinh bột, sau khi thủy phân cũng thu được hai phân tử D - (+) - glucose. Sự khác biệt là maltose là - Glucoside, trong khi disacarit là - Glucoside. Chất này thuộc loại chất xơ và không thể bị thủy phân bởi các enzyme tiêu hóa của con người. Nó có chức năng sinh lý như điều hòa lượng đường trong máu, nhu động ruột và giảm cholesterol. Fibrobiose có thể được sử dụng làm tá dược cho kháng sinh, cải thiện độ hòa tan và sinh khả dụng của chúng, cũng như cải thiện kết cấu và độ ổn định của các loại thuốc khác. Chất xơ disacarit chủ yếu được sử dụng trong sản xuất kẹo cao su không đường và đồ uống ít đường, có vị ngọt nhưng hầu như không chứa calo nên chúng trở thành chất thay thế đường lý tưởng. Fibrobiose là chất nền cho nhiều phản ứng enzyme và vi khuẩn, được sử dụng để nghiên cứu cơ chế enzyme và con đường chuyển hóa đường của các hệ thống enzyme liên quan và cũng có thể được sử dụng làm nguyên liệu thô cho quá trình lên men để tạo ra các hợp chất hữu cơ. Nó là nguyên liệu thô để tổng hợp xi-rô vodka cao, các oligosacarit khác và axit uronic. Nó đóng một vai trò quan trọng trong hóa sinh và cũng là tiền chất quan trọng để sản xuất mucopolysacarit, vitamin C và thuốc nhuộm. Fibrobiose có thể được sử dụng làm chất làm đặc và dưỡng ẩm trong ngành mỹ phẩm, dược phẩm và thực phẩm. Nó cũng có tác dụng dung môi hóa học nhất định.
|
|
|
|
Công thức hóa học |
C12H22O11 |
|
Khối lượng chính xác |
342 |
|
Trọng lượng phân tử |
342 |
|
m/z |
342 (100.0%), 343 (13.0%), 344 (2.3%) |
|
Phân tích nguyên tố |
C, 42.11; H, 6.48; O, 51.41 |
D-Cellobiose, như một oligosacarit có hoạt tính sinh lý, có giá trị ứng dụng quan trọng trong các lĩnh vực như thực phẩm, y học và công nghiệp hóa chất.
1. Công nghiệp thực phẩm
(1) Được sử dụng để sản xuất rượu đường và xi-rô có hàm lượng fructose cao, nó là nguồn nguyên liệu cho nhiều loại thực phẩm khác nhau. Nó cũng được sử dụng để tổng hợp các sản phẩm oligosaccharide và carbohydrate khác.
(2) Được sử dụng để chống ăn mòn và cải thiện tính ổn định vật lý và hóa học của thực phẩm, cơ chế hoạt động chính là điều chỉnh hoạt động của nước và ức chế sự phát triển của vi sinh vật.
(3) Là chất làm ngọt ít calo và ít đường, nó được sử dụng trong sản xuất kẹo cao su không đường, đồ uống và các loại thực phẩm ít đường khác nhau.
(4) Thêm vào bánh mì, bánh ngọt, nước sốt và các sản phẩm thịt để tăng hương vị và kết cấu của sản phẩm.
2. Chăm sóc y tế và sức khỏe
(1) Thuộc chất xơ, nó có thể phát huy tác dụng sinh lý như điều hòa lượng đường trong máu, nhu động ruột và giảm cholesterol, đồng thời được sử dụng để phát triển các loại thực phẩm tốt cho sức khỏe và chất tăng cường dinh dưỡng có liên quan.
(2) Là một trong những biện pháp trị liệu bằng chế độ ăn uống để ngăn ngừa các bệnh mãn tính, nó có thể tăng cường khả năng thích ứng của cơ thể với quá trình chuyển hóa glucose và ngăn ngừa rối loạn chuyển hóa.
(3) Là một tá dược của thuốc, nó có thể cải thiện độ hòa tan, độ ổn định và khả dụng sinh học của chúng, đồng thời cải thiện kết cấu của thuốc.
(4) Được sử dụng cho nghiên cứu dinh dưỡng lâm sàng, theo dõi quá trình tiêu hóa, hấp thu và sử dụng các chất chuyển hóa carbohydrate trong cơ thể con người.
3. Công nghiệp công nghệ sinh học và hóa chất
(1) Là nguyên liệu thô để sản xuất các hợp chất hữu cơ thông qua quá trình lên men, nó được sử dụng để lên men vi sinh vật và sản xuất các chất chuyển hóa.
(2) Được sử dụng cho nghiên cứu enzyme và glycosyl hóa, nó là chất nền quan trọng để nghiên cứu các hệ thống enzyme liên quan, được sử dụng để làm sáng tỏ cơ chế và đặc tính của enzyme.
(3) Được sử dụng để tổng hợp xi-rô vodka cao, axit uronic, mucopolysacarit, thuốc nhuộm và các sản phẩm khác, nó là một nguyên liệu hóa học quan trọng.
(4) Là chất làm đặc, dưỡng ẩm và dung môi trong ngành mỹ phẩm, dược phẩm và thực phẩm, nó cải thiện tính ổn định của hệ thống của sản phẩm.
Fibrobiose có nhiều ứng dụng trong các ngành công nghiệp chế biến thực phẩm, chăm sóc sức khỏe và sinh hóa, đồng thời là nguyên liệu thô quan trọng cho nghiên cứu và công nghiệp hóa liên quan, với triển vọng phát triển rộng lớn. Lợi ích sinh lý và dinh dưỡng của nó cũng làm cho nó trở thành một thành phần hoạt chất quan trọng trong thực phẩm chức năng và các sản phẩm sức khỏe.
Khử nước glucose bằng xúc tác axit là phương pháp thường được sử dụng để tổng hợpD-Cellobiose, sử dụng chất xúc tác axit để thúc đẩy phản ứng ngưng tụ khử nước giữa các phân tử glucose, tạo thành các phân tử disacarit liên kết glycosid.
Sau đây là các bước chi tiết và phương trình hóa học tương ứng của phương pháp tổng hợp:
Bước 1: Chuẩn bị dung dịch
1. Hòa tan glucose:
Hòa tan một lượng glucose (D-glucose) thích hợp trong dung môi khan, chẳng hạn như dimethyl sulfoxide (DMSO), dimethyl formamide (DMF), v.v. Thông thường, 1 mol glucose được sử dụng.
2. Thêm xúc tác axit:
Thêm một lượng chất xúc tác axit thích hợp vào dung dịch glucose, các axit thường được sử dụng bao gồm axit sulfuric, axit photphoric, axit clohydric, v.v., thường được sử dụng với lượng từ 1% đến 5% glucose.
Bước 2: Phản ứng gia nhiệt
3. Kiểm soát nhiệt độ:
Đun nóng dung dịch đến nhiệt độ thích hợp, thường từ 60 độ C đến 100 độ C. Nhiệt độ càng cao thì tốc độ phản ứng càng nhanh nhưng cũng có thể dẫn đến tăng các phản ứng phụ.
4. Quan sát phản ứng:
Trong quá trình đun nóng, quan sát những thay đổi trong dung dịch. Khi phản ứng tiến triển, dung dịch có thể chuyển dần từ không màu sang màu vàng đậm hoặc nâu.
Bước 3: Dừng phản ứng và tách sản phẩm
5. Dừng sưởi ấm:
Sau một thời gian phản ứng, ngừng đun nóng và làm nguội đến nhiệt độ phòng.
6. Xử lý trung hòa:
Trung hòa dung dịch phản ứng bằng cách sử dụng các chất trung hòa như natri bicarbonate.
7. Trích xuất sản phẩm:
Chiết sản phẩm ra khỏi dung dịch bằng phương pháp chiết thích hợp. Các phương pháp chiết xuất phổ biến bao gồm chiết xuất, kết tinh, v.v.
8. Làm sạch và tách:
Tinh chế và tách sản phẩm chiết được để thu được sản phẩm đích D-(+)-fibrodisaccharid.
Trong quá trình tổng hợp này, phản ứng ngưng tụ khử nước xảy ra giữa các phân tử glucose, tạo ra các phân tử disacarit được liên kết bằng liên kết glycosid. Phương trình hóa học của phản ứng này như sau:
NC6H12O6 → C12H22O11+nH2O
Trong số đó, n đại diện cho số lượng phân tử glucose, C6H12O6 đại diện cho glucose, C12H22O11 đại diện cho disacarit sợi D-(+) và H2O đại diện cho các phân tử nước.
Cơ chế tác dụng:
Cơ chế hoạt động củaD-Cellobiosekhông được hiểu đầy đủ. Nó được cho là được các tế bào hấp thụ thông qua các protein vận chuyển, sau đó được các enzyme phân hủy thành các phân tử glucose, có thể được sử dụng để sản xuất năng lượng hoặc các quá trình trao đổi chất khác.
Hoạt động sinh học:
D-(+)-fibrodisacarit đã được chứng minh là có nhiều hoạt động sinh học khác nhau, bao gồm kích thích hấp thu và chuyển hóa glucose, kích thích tăng trưởng tế bào, kích thích biệt hóa tế bào và ức chế sự phát triển của một số vi khuẩn và nấm.
Tác dụng sinh hóa và sinh lý:
Tác dụng sinh hóa và sinh lý của D-(+)-fibrodisacarit đã được nghiên cứu trong cả thí nghiệm in vivo và in vitro. Nghiên cứu đã chỉ ra rằng D-(+)-fibrodisacarit có thể kích thích sự hấp thu và chuyển hóa glucose, kích thích sự phát triển và biệt hóa tế bào, đồng thời ức chế sự phát triển của một số vi khuẩn và nấm. Nó cũng đã được chứng minh là có hoạt động chống viêm, chống oxy hóa và chống ung thư.
Nghiên cứu in vivo:
Các thí nghiệm in vivo sử dụng D-(+)-fibrodisacarit có thể được sử dụng để nghiên cứu quá trình trao đổi chất và vận chuyển đường trong sinh vật. Ví dụ, nó có thể được sử dụng để nghiên cứu quá trình hấp thụ, trao đổi chất và bài tiết đường của con người và các động vật khác. Nó cũng có thể được sử dụng để nghiên cứu tác động của đường lên hệ thống miễn dịch và các quá trình sinh lý khác.
Nghiên cứu trong ống nghiệm:
Các thí nghiệm in vitro của D-(+)-fibrodisacarit có thể được sử dụng để nghiên cứu tác dụng sinh hóa và sinh lý của đường lên tế bào và mô. Ví dụ, nó có thể được sử dụng để nghiên cứu tác động của đường lên hoạt động của enzyme, sự phát triển và biệt hóa của tế bào. Nó cũng có thể được sử dụng để nghiên cứu ảnh hưởng của đường đến sự biểu hiện gen và protein.
Ưu điểm và hạn chế của thí nghiệm trong phòng thí nghiệm:
Có một số lợi ích khi sử dụng disacarit sợi D-(+) trong các thí nghiệm trong phòng thí nghiệm. Nó là một loại carbohydrate dễ dàng thu được và rẻ tiền, có thể dễ dàng tổng hợp và tinh chế. Nó cũng tương đối ổn định và không có độc tính đối với tế bào hoặc sinh vật. Tuy nhiên, việc sử dụng nó trong các thí nghiệm trong phòng thí nghiệm bị hạn chế do khả năng hòa tan kém trong nước, điều này có thể hạn chế việc sử dụng nó trong một số thí nghiệm nhất định.
Chú phổ biến: d-cellobiose cas 528-50-7, nhà cung cấp, nhà sản xuất, nhà máy, bán buôn, mua, giá, số lượng lớn, để bán