Дубильная кислота – это особая форма танина , разновидность полифенола . Его слабая кислотность ( рК а около 6) обусловлена многочисленными фенольными группами в структуре. Химическую формулу коммерческой дубильной кислоты часто называют C 76 H 52 O 46 , что соответствует декагаллоилглюкозе, но на самом деле она представляет собой смесь полигаллоилглюкозы или полигаллоилэфиров хинной кислоты с числом галлоильных фрагментов на молекулу от 2 до 12 в зависимости от растительного источника, используемого для экстракции дубильной кислоты. Коммерческую дубильную кислоту обычно экстрагируют из любой из следующих частей растения: стручков тары ( Caesalpinia spinosa ), галловых орехов Rhus semialata или Quercus infectoria или листьев сицилийского сумаха ( Rhus coriaria ).
Согласно определениям, приведенным во внешних источниках, таких как международная фармакопея, Кодекс пищевых химикатов и монография ФАО-ВОЗ о дубильных кислотах, только дубильные вещества, полученные из вышеупомянутых растений, могут считаться дубильной кислотой. Иногда экстракты древесины каштана или дуба также называют дубильной кислотой, но это неправильное использование этого термина. Это аморфный порошок желтого или светло-коричневого цвета.
Хотя дубильная кислота представляет собой особый тип танина (растительного полифенола), эти два термина иногда (неправильно) используются как синонимы. Давнее неправильное использование этих терминов и их включение в научные статьи усугубили путаницу. Это особенно широко распространено в отношении зеленого и черного чая, оба из которых содержат множество различных типов дубильных веществ, а не только дубильную кислоту. [3]
Дубильная кислота не является подходящим стандартом для любого типа анализа танинов из-за ее плохо определенного состава.
Кверцитановая кислота — одна из двух форм дубильной кислоты [4], обнаруженной в коре и листьях дуба. [5] Другая форма называется галлотанниновой кислотой и содержится в дубовых галлах.
Молекула кверцитановой кислоты также присутствует в кверцитроне , желтом красителе, полученном из коры восточного черного дуба ( Quercus velutina ), лесного дерева, произрастающего в Северной Америке. Его описывают как аморфный порошок желтовато-коричневого цвета.
В 1838 году Йенс Якоб Берцелиус написал, что кверцитаннат используется для растворения морфия. [6]
В 1865 году в пятом томе «Химического словаря» Генри Уоттс писал:
С солями железа проявляет те же реакции, что и галлотанниновая кислота. Однако он отличается от последнего тем, что не превращается в галловую кислоту и не дает пирогалловой кислоты при сухой перегонке. Осаждается серной кислотой в виде красных хлопьев. ( Stenhouse , Ann. Ch. Pharm. xlv. 16.)
Согласно Рохледеру (там же lxiii. 202), дубильная кислота черного чая такая же, как и дубильная кислота дубовой коры. [7]
В 1880 году Этти дал для него молекулярную формулу C 17 H 16 O 9 . Он описал его как нестабильное вещество, имеющее склонность выделять воду с образованием ангидридов (так называемых флобафенов ), один из которых называется дубово-красным (С 34 Н 30 О 17 ). Для него это был не гликозид. [8] [9]
В «Коммерческом органическом анализе» Аллена, опубликованном в 1912 году, была приведена формула C 19 H 16 O 10 . [10]
Другие авторы дали другие молекулярные формулы, такие как C 28 H 26 O 15 , а другая найденная формула - C 28 H 24 O 11 . [11]
По мнению Лоу, существуют две формы этого принципа: «одна растворима в воде, имеет формулу C 28 H 28 O 14 , а другая едва растворима, C 28 H 24 O 12 . Обе они изменяются при потере воды в дуб. красный, С 28 Н 22 О 11 ». [12]
Кверцитановая кислота какое-то время была стандартом, используемым для оценки содержания фенолов в специях , выраженного в эквиваленте кверцитановой кислоты . [13]
В интересной исторической заметке изобретатель карборунда Эдвард Г. Ачесон обнаружил, что галлотанниновая кислота значительно улучшает пластичность глины. В своем отчете об этом открытии в 1904 году он отметил, что единственной известной исторической ссылкой на использование органических материалов, добавляемых в глину, является использование соломы, смешанной с глиной, описанное в Библии, Исход 1:11, и что египтяне, должно быть, знали об этом. о его (повторном) открытии. Он заявил: «Это объясняет, почему использовалась солома и почему дети Израиля преуспели в замене соломы соломой, что вряд ли было бы возможно, если бы волокна соломы зависели от связующего звена для глины, но вполне разумно, если использовался экстракт растения». [14]
Танины являются основным ингредиентом при химическом окрашивании древесины и уже присутствуют в таких породах древесины, как дуб , орех и красное дерево . Дубильную кислоту можно наносить на древесину с низким содержанием танина, чтобы химические пятна, требующие содержания танина, вступили в реакцию. Присутствие дубильных веществ в коре красного дерева ( секвойи) является мощной естественной защитой от лесных пожаров , разложения и заражения некоторыми насекомыми, такими как термиты . Он содержится в семенах , коре , шишках и сердцевине .
Дубильная кислота — обычная протрава, используемая в процессе крашения целлюлозных волокон, таких как хлопок , часто в сочетании с квасцами и/или железом . Сначала следует нанести таниновую протраву, поскольку металлические протравы хорошо сочетаются с комплексом волокна и танина. Однако это использование потеряло значительный интерес.
Аналогично дубильную кислоту можно использовать в качестве дополнительной обработки для улучшения стойкости к стирке полиамида , окрашенного кислотой . Это также альтернатива последующей обработке фторуглеродом для придания полиамидной пряже или коврам антипятнистых свойств. Однако по экономическим соображениям в настоящее время единственным широко распространенным применением в качестве вспомогательного средства для текстиля является использование в качестве агента для улучшения устойчивости к хлору, то есть устойчивости к отбеливанию красителей вследствие очистки растворами гипохлорита в высококачественных коврах и купальных костюмах на основе полиамида 6,6. Однако он используется в относительно небольших количествах для активации обивочного флока; это служит антистатической обработкой .
Дубильная кислота используется при консервации металлических предметов из черных металлов (на основе железа) для пассивации и предотвращения коррозии. Дубильная кислота реагирует с продуктами коррозии, образуя более стабильное соединение, предотвращая тем самым дальнейшую коррозию. После обработки остатки дубильной кислоты обычно остаются на объекте, поэтому, если влага достигнет поверхности, дубильная кислота будет повторно гидратирована и предотвратит или замедлит любую коррозию. Обработка дубильной кислотой для консервации очень эффективна и широко используется, но она оказывает значительный визуальный эффект на объект, делая продукты коррозии черными, а любой незащищенный металл - темно-синим. Его также следует использовать с осторожностью на предметах, содержащих компоненты из медных сплавов, поскольку дубильная кислота может оказывать небольшое травящее воздействие на эти металлы.
Дубильная кислота также содержится в коммерчески доступных средствах для защиты от коррозии железа/стали , таких как Hammerite Kurust.
Во многих частях мира разрешено его использование в пищевых продуктах. В Соединенных Штатах Управление по санитарному надзору за качеством пищевых продуктов и медикаментов обычно признает дубильную кислоту безопасной для использования в хлебобулочных изделиях и смесях для выпечки, алкогольных и безалкогольных напитках, замороженных молочных продуктах, мягких и твердых конфетах, мясных продуктах и топленом животном жире. . [15]
Согласно директиве ЕС 89/107/EEC, дубильная кислота не может рассматриваться как пищевая добавка и, следовательно , не имеет номера E. [16] Согласно директиве 89/107/EEC дубильную кислоту можно называть пищевым ингредиентом. E-номер E181 иногда неправильно используется для обозначения дубильной кислоты; Фактически это относится к номеру INS , присвоенному дубильной кислоте в системе Кодекса Алиментариус ФАО-ВОЗ. [16]
В сочетании с магнием и иногда активированным углем дубильная кислота когда-то использовалась для лечения многих токсичных веществ, таких как отравления стрихнином , грибами и птомаином в конце 19-го и начале 20-го веков. [17]
Введение в 1920-е годы лечения тяжелых ожогов дубильной кислотой значительно снизило уровень смертности. [18] Во время Первой мировой войны повязки с дубильной кислотой назначались для лечения «ожогов, вызванных зажигательными бомбами, ипритом или люизитом ». [19] После войны от этого использования отказались из-за разработки более современных схем лечения.
Дубильная кислота может вызвать потенциальную опасность для здоровья, например, повреждение глаз, кожи, дыхательных путей и желудочно-кишечного тракта. Это может вызвать раздражение, покраснение, боль, помутнение зрения и возможное повреждение глаз. Когда дубильная кислота впитывается через кожу в вредных количествах, это может вызвать раздражение, покраснение и боль. Тошнота, рвота и диарея являются симптомами приема дубильной кислоты, а длительное воздействие может вызвать повреждение печени. При вдыхании дубильная кислота может вызвать раздражение дыхательных путей. [20]
Цвет кожи у крокодилов (крокодилов и аллигаторов) очень зависит от качества воды. Вода, насыщенная водорослями, дает более зеленую кожу, в то время как дубильная кислота в воде, образующаяся в результате гниения листьев нависающих деревьев (которая образует некоторые типы рек с черной водой ), часто приводит к более темной коже у этих животных. [21]
Индекс Merck , 9-е издание, Merck & Co., Рэуэй, Нью-Джерси, 1976 г.