Galactaric Acid

Další názvy: Kyselina galaktarová, mucic acid, 2,3,4,5-tetrahydroxyhexandiová

Skóre škodlivosti: 2 (Deriváty přírodních látek)

Galaktarová kyselina: biochemická sloučenina s ekologickým potenciálem

Galaktarová kyselina, známá také jako kyselina mucová nebo systematicky jako kyselina D-glukarská, představuje zajímavou organickou sloučeninu s rostoucím významem v oblasti biotechnologií a udržitelné chemie. Tato látka patří mezi dikarboxylové kyseliny, konkrétně mezi tzv. aldarové kyseliny, a často se označuje také pod anglickým názvem Galactaric Acid. Její CAS číslo je 526-99-8. Galaktarová kyselina si získává pozornost díky své biologické rozložitelnosti a možnosti výroby z obnovitelných zdrojů, což ji činí atraktivní pro ekologicky šetrné aplikace.

Chemické vlastnosti

Chemicky se jedná o dikarboxylovou kyselinu obsahující dvě karboxylové (-COOH) a několik hydroxylových (-OH) skupin. Její systematický název podle IUPAC je kyselina (2R,3S,4S,5R)-2,3,4,5-tetrahydroxyhexandiová. Molekulární vzorec této sloučeniny je C6H10O8 a její molární hmotnost činí přibližně 210,14 g/mol.

Galaktarová kyselina se vyskytuje jako bílá krystalická látka, obvykle bez výrazného zápachu. Je velmi dobře rozpustná ve vodě, což souvisí s přítomností několika polárních hydroxylových skupin, a jen omezeně rozpustná v organických rozpouštědlech. Při zvýšené teplotě podléhá tepelnému rozkladu, přičemž samovolně nevykazuje těkavost, což napomáhá při její manipulaci v průmyslových procesech.

Využití a aplikace

Galaktarová kyselina se využívá v několika oblastech, a to zejména díky své ekologické povaze a funkčnosti molekuly. V chemickém a farmaceutickém průmyslu slouží jako meziprodukt při syntéze polymerů, zejména biologicky odbouratelných plastů a kopolymerů na bázi polyesterů. Její dikarboxylová struktura z ní činí ideálního kandidáta pro reakce se sloučeninami obsahujícími hydroxylové skupiny, což se uplatňuje např. při tvorbě polyestery.

Ve farmaceutickém výzkumu je galaktarová kyselina zkoumána pro své možné účinky na detoxikaci organismu – zejména ve spojení s D-glukarskými solemi, jako je vápníková sůl glukarátu, která může podle některých výzkumů podporovat odstraňování karcinogenů z těla skrze inhibici enzymu beta-glukuronidázy Journal of Nutrition. Významná je i její schopnost komplexace s různými ionty, což umožňuje využití v analytické chemii a v oblasti chelatace.

Galaktarová kyselina se objevuje i jako složka v některých přípravcích zaměřených na šetrné čištění nebo udržitelnou kosmetiku. V tomto kontextu je oceňována její biologická odbouratelnost a neveřejná toxicita, jak potvrzují i ekologicky zaměřené zdroje jako blog Ferwer.

Přirozený výskyt a výroba

Galaktarová kyselina není běžně přítomna v čisté formě v přírodě, ale vzniká prostřednictvím oxidace galaktózy, jednoduchého cukru běžně se vyskytujícího v rostlinných i živočišných organismech. Přírodními prekurzory mohou být polysacharidy, jako je pektin či laktóza, které obsahují deriváty hexóz.

Laboratorně nebo průmyslově se galaktarová kyselina vyrábí chemickou oxidací D-galaktózy nebo D-glukózy, typicky pomocí silných oxidačních činidel, jako je kyselina dusičná. Alternativně se stále častěji využívají biotechnologické přístupy, které zahrnují použití enzymů nebo geneticky modifikovaných mikroorganismů. Tyto moderní metody umožňují šetrnější a udržitelnější výrobu, jak potvrzují studie publikované např. v Biotechnology Advances.

Bezpečnost a ekologie

Jedním z hlavních důvodů, proč je galaktarová kyselina stále více poptávána, je její nízká toxicita a dobrá ekologická profilace. Látka je obecně považována za málo dráždivou a její použití je považováno za bezpečné v nízkých koncentracích. Vzhledem k tomu, že jde o derivát přírodních cukrů, je velmi dobře biologicky odbouratelná, což snižuje její zátěž v životním prostředí.

Další výhodou je její minimální riziko bioakumulace a absence perzistence v půdě či vodním prostředí. Proto se galaktarová kyselina a její deriváty objevují v eko-certifikovaných produktech a bývají vyzdvihovány na portálech zaměřených na udržitelnou domácnost, jako je například Ferwer.cz, kde se diskutuje využití šetrných čisticích prostředků bez syntetických zátěží.

Zajímavosti a souvislosti

Jedním z méně známých, ale zajímavých faktů o galaktarové kyselině je její historie objevu, která sahá až do 19. století. Byla poprvé izolována jako produkt oxidace galaktózy, tehdy však její praktický význam nebyl zjevný. Až současný důraz na obnovitelné suroviny a zelenou chemii jí vdechl nový potenciál.

V posledních letech se rozvíjejí výzkumy, které se zaměřují na použití galaktarové kyseliny při vývoji nových druhů bioplastů. Tyto materiály mají konkurovat tradičním plastům na bázi ropy a současně poskytovat rozložitelnost a šetrnost k životnímu prostředí.

Další oblastí zájmu je její zapojení do cíleného doručování léčiv, kde její schopnost tvořit komplexní molekuly s dalšími sloučeninami umožňuje návrh nových léčivých formulací.

Shrnutí

Galaktarová kyselina (kyselina mucová, galactaric acid, CAS 526-99-8) je ekologicky příznivá organická kyselina s mnohostranným využitím. Díky své chemické struktuře a biologickému původu nachází uplatnění v biopolymerních materiálech, farmaceutice i ekologické domácnosti. Její bezpečnost, biologická odbouratelnost a potenciál v oblasti udržitelné chemie z ní činí důležitou složku pro budoucnost zelených technologií.