簡介

葡萄糖二酸（GA）是一種天然、無毒的化合物，少量產(chǎn)生于包括人類的哺乳動物和一些植物中，英文名有：D-glucaric acid，calcium glucarate，glucosaccharic acid, L-gularic acid, levo-gularic acid, tetrahydroxyadipic acid，富存于十字花科蔬菜、草莓和柑橘類水果中。葡萄糖二酸由可再生資源的單體葡萄糖氧化制得，并大量應(yīng)用于聚合物、食品和化學(xué)藥物如降低膽固醇、預(yù)防癌癥等相關(guān)產(chǎn)業(yè)。葡萄糖二酸同時被美國能源部確定為“最具有價值的生物煉制產(chǎn)品”，作為生物可降解聚合物替代尼龍的使用[1]。

葡萄糖二酸的性狀

合成

在500 mL 95:5丙酮水中投入四水合D-葡萄糖酸鈣和葡萄糖二酸，30 min內(nèi)加入等摩爾硫酸，氮氣鼓泡保護(hù)，升溫回流4 h后冷卻，室溫續(xù)攪1–2 h，抽濾除去CaSO?沉淀，用150 mL同溶劑洗滌三次；合并濾液，30 °C減壓蒸除丙酮，得濃縮水相，氮氣流下機(jī)械攪拌并升溫至120–130 °C，脫水2–2.5 h，冷卻得玻璃狀粗品，再經(jīng)甲基乙基酮-甲苯重結(jié)晶，得高純度葡萄糖二酸，總收率約85%，全過程無需特殊設(shè)備，溶劑廉價可回收，適合放大生產(chǎn)[2]。

用途

葡萄糖二酸及其衍生物在哺乳動物和水果中都有發(fā)現(xiàn)，當(dāng)人口服葡萄糖二酸鈣后，在胃部會形成40 % GA、30 % GA-1,4-內(nèi)酯和30 % GA-6,3-內(nèi)酯的平衡，在腸道中被吸收并分散到各組織中。通過實驗觀察，患者比正常人體內(nèi)的葡萄糖二酸含量低，從而推進(jìn)了葡萄糖二酸的藥理學(xué)研究。

葡萄糖二酸及其衍生物能預(yù)防和抑制結(jié)腸癌、乳腺癌、肺癌、肝癌、皮膚癌和膀胱癌等病癥。研究發(fā)現(xiàn)，健康受試者的血漿中GA濃度為男（1.42±0.5）μmol/L，女（1.50±0.29）μmol/L，而癌癥患者其濃度要低于1 μmol/L。而在體內(nèi)糖脂化作用是最主要的脫毒方法。在此過程中，葡萄糖醛酸利用葡醛酸基轉(zhuǎn)移酶能與多環(huán)芳香碳水化合物、亞硝胺類、芳香胺類等化學(xué)致癌物、毒素、激素等鍵合，使致癌物在體內(nèi)吸收之前鍵合而脫毒，然后代謝體外[1]。

參考文獻(xiàn)

[1] 余作龍,苗江月,曹飛,等. 葡萄糖二酸的生物煉制及應(yīng)用研究進(jìn)展 [J]. 化工進(jìn)展, 2011, 30 (11): 2502-2508+2535. DOI:10.16085/j.issn.1000-6613.2011.11.027.

[2] Convenient Large-Scale Synthesis of D-Glucaro-1,4:6,3-dilactone. By: Gehret, Troy C.; et al. Journal of Organic Chemistry (2009), 74(21), 8373-8376.