| Элаидин қышқылы | ||
 | ||
| ||
| Жалпы мәліметтері | ||
|---|---|---|
| IUPAC атауы | (9E)-октадец-9-ен қышқылы | |
| Басқа атаулары | транс-9-октадецен қышқылы, транс-олеин қышқылы, 18:1 trans-9, 18:1 trans-Δ9, 18:1(n−9) | |
| Химиялық формуласы | C18H34O2 | |
| Рац. формуласы | CH3(CH2)7CH=CH(CH2)7COOH | |
| Физикалық қасиеттері | ||
| Күйі | түссіз немесе ақ кристалды, балауыз тәрізді қатты зат | |
| Мольдік массасы | 282,46 г/моль | |
| Тығыздығы | 0,8734 (45 °C) г/см³ | |
| Сыну көрсеткіші | 1,4499 (45 °C) | |
| Жылу қасиеттері | ||
| Балқу t | 44–45 °C | |
| Қайнау t | 288 (13,3 кПа); шамамен 234 (2 кПа) °C | |
| Бу қысымы | бөлме температурасында өте төмен | |
| Химиялық қасиеттері | ||
| Ерігіштігі | суда іс жүзінде ерімейді; этанолда, диэтил эфирінде, хлороформда және басқа органикалық еріткіштерде ериді | |
| Классификациясы | ||
| CAS нөмірі | 112-79-8 | |
| PubChem | ||
| SMILES | CCCCCCCC/C=C/CCCCCCCC(=O)O (3D-моделі) | |
| InChI | 1S/C18H34O2/c1-2-3-4-5-6-7-8-9-10-11-12-13-14-15-16-17-18(19)20/h9-10H,2-8,11-17H2,1H3,(H,19,20)/b10-9+ | |
| ChEBI | 27997 | |
| ChemSpider | ||
| Егер басқаша көрсетілмесе, деректер стандартты жағдайлар (25 °C, 100 кПа) үшін беріледі. | ||
Элаидин қышқылы Ортаққорда | ||
Элаидин қышқылы немесе (9E)-октадец-9-ен қышқылы — химиялық формуласы C18H34O2, ықшамдалған құрылымдық формуласы CH3(CH2)7CH=CH(CH2)7COOH болатын бір негізді, түзу тізбекті моноқанықпаған май қышқылы. Молекуладағы жалғыз көміртек-көміртек қос байланысы тоғызыншы және оныншы көміртек атомдарының арасында орналасқан және транс, немесе E конфигурациясына ие.
Элаидин қышқылы — табиғатта кең таралған олеин қышқылының геометриялық транс-изомері. Оның липидтік белгіленуі — 18:1 trans-Δ9, 18:1 trans-9 немесе 18:1(n−9). Метил ұшынан санағанда қос байланыс тоғызыншы көміртек атомынан басталатындықтан, ол омега-9 май қышқылдары тобына жатады.
Элаидин қышқылы транс-май қышқылдарының белгілі өкілдерінің бірі. Ол сұйық өсімдік майларын толық емес каталитикалық гидрлеу кезінде түзілетін өнеркәсіптік транс-май қышқылдарының құрамында кездеседі. Аз мөлшерде күйіс қайыратын жануарлардың сүті мен майында да болуы мүмкін, бірақ ондағы негізгі табиғи C18:1 транс-изомер көбіне вакцен қышқылы болып табылады.
Элаидин қышқылының тұздары мен күрделі эфирлері элаидаттар, ал молекуласынан түзілетін бір валентті ацил қалдығы элаидоил тобы деп аталады.
Атауы және зерттелу тарихы
«Элаидин» атауы көне гректің көне грекше: ἔλαιον — «май», «зәйтүн майы» деген сөзінен шыққан.
Элаидин қышқылы май қышқылдарының геометриялық изомериясын зерттеу барысында алынған. Олеин қышқылын азотты қышқыл немесе азот оксидтері әсерімен өңдегенде оның цис-қос байланысы транс-конфигурацияға ауысып, балқу температурасы жоғары қатты өнім түзіледі. Бұл өзгеріс элаидиндену немесе элаидинизация реакциясы деп аталады.
Элаидиндену реакциясы бұрын табиғи майлардағы олеин қышқылын сапалық анықтау және цис–транс изомериясын зерттеу үшін қолданылған. Қазіргі кезде май қышқылдарының геометриялық құрамын анықтау үшін негізінен газ хроматографиясы, күміс ионды хроматография және спектроскопиялық әдістер пайдаланылады.
«Элаидин қышқылы» атауын келесі қосылыстардан ажырату керек:
- олеин қышқылы — оның цис-изомері, (9Z)-октадец-9-ен қышқылы;
- вакцен қышқылы — қос байланысы он бірінші орында орналасқан C18:1 май қышқылы;
- линолэлаидин қышқылы — линол қышқылының бір немесе бірнеше транс-қос байланысы бар изомері;
- рицинэлаидин қышқылы — рицинол қышқылының транс-изомері;
- триэлаидин — глицерин мен үш элаидин қышқылы қалдығынан түзілген триацилглицерин.
Молекулалық құрылысы
Элаидин қышқылының молекуласы екі негізгі бөліктен тұрады:
- полярлы карбоксил тобы — COOH;
- 17 көміртек атомынан тұратын ұзын көмірсутектік бөлік — C17H33.
Құрылымдық формуласы:
![{\displaystyle {\mathrm {CH} {\vphantom {A}}_{\smash[{t}]{3}}{-}(\mathrm {CH} {\vphantom {A}}_{\smash[{t}]{2}}){\vphantom {A}}_{\smash[{t}]{7}}{-}\mathrm {CH} {=}\mathrm {CH} {-}(\mathrm {CH} {\vphantom {A}}_{\smash[{t}]{2}}){\vphantom {A}}_{\smash[{t}]{7}}{-}\mathrm {COOH} }}](https://wikimedia.org/api/rest_v1/media/math/render/svg/5295c5694a04256d6a9464387a03162d5ae16209)
Карбоксил тобының көміртек атомы бірінші атом ретінде есептелгенде қос байланыс C9 және C10 атомдарының арасында орналасады. Қос байланысқа жалғанған көмірсутектік тізбектің екі бөлігі бір-біріне қарама-қарсы бағытталғандықтан, қосылыстың конфигурациясы E немесе транс болып табылады.
Көміртек-көміртек қос байланысының айналасында еркін айналу мүмкін емес. Сондықтан олеин және элаидин қышқылдарының атомдық құрамы мен байланыстар реті бірдей болғанымен, олардың молекулалары кеңістікте әртүрлі орналасады.
Олеин қышқылынан айырмашылығы
Олеин қышқылындағы цис-қос байланыс көмірсутектік тізбекте айқын иілім туғызады. Элаидин қышқылындағы транс-қос байланыс кезінде молекула әлдеқайда түзу пішінге ие болады.
Түзу пішінді молекулалар қатты күйде бір-біріне тығыз орналасып, олардың арасындағы дисперсиялық әрекеттесулер күшейеді. Сондықтан элаидин қышқылының:
- балқу температурасы олеин қышқылынан шамамен 30 °C жоғары;
- бөлме температурасындағы күйі қатты;
- кристалдық құрылымы қаныққан стеарин қышқылының құрылымына біршама ұқсас.
Олеин, элаидин және стеарин қышқылдарының салыстырмасы:
| Қышқыл | Липидтік белгіленуі | Қос байланыс конфигурациясы | Бөлме температурасындағы күйі | Балқу температурасы |
|---|---|---|---|---|
| Олеин қышқылы | 18:1 cis-Δ9 | цис | сұйық | шамамен 13–16 °C |
| Элаидин қышқылы | 18:1 trans-Δ9 | транс | қатты | шамамен 44–45 °C |
| Стеарин қышқылы | 18:0 | қос байланыс жоқ | қатты | шамамен 69–70 °C |
Элаидин қышқылының молекуласы стеарин қышқылындай толық түзу емес, өйткені қос байланыс аймағындағы байланыс бұрыштары мен электрондық құрылым көміртек тізбегінің геометриясына әсер етеді. Соған қарамастан оның жалпы пішіні олеин қышқылына қарағанда түзуірек.
Кристалдық құрылысы
Таза элаидин қышқылы түссіз немесе ақ кристалдар түзеді. Кристалдық күйде молекулалар ұзын осьтері бойымен қабаттар құрып орналасады. Көршілес молекулалардың карбоксил топтары сутектік байланыстар арқылы димерлер түзе алады.
Рентгенқұрылымдық зерттеулер элаидин қышқылы молекулаларының созылыңқы пішінін және көмірсутектік тізбектердің салыстырмалы түрде тығыз орналасатынын көрсетеді. Бұл құрылым оның олеин қышқылына қарағанда жоғары балқу температурасын түсіндіреді.
Қоспалар, салқындату жылдамдығы және кристалдандыру еріткіші кристалдардың өлшеміне, сыртқы пішініне және өлшенетін балқу аралығына әсер етуі мүмкін.
Физикалық қасиеттері
Таза элаидин қышқылы — түссіз немесе ақ, балауыз тәрізді кристалды қатты зат. Техникалық өнім құрамындағы басқа май қышқылдары мен тотығу өнімдеріне байланысты сарғыш реңкті болуы мүмкін.
Қалыпты атмосфералық қысымда ұзақ қыздыру кезінде май қышқылдарының тотығуы, изомерленуі немесе ішінара ыдырауы мүмкін. Сондықтан элаидин қышқылының қайнау температурасы әдетте төмендетілген қысым жағдайында өлшенеді.
Ерігіштігі
Ұзын көмірсутектік тізбегіне байланысты элаидин қышқылы суда іс жүзінде ерімейді.
Ол этанолда, диэтил эфирінде, хлороформда, бензол мен толуолда, ацетонда, көміртек дисульфидінде, майлар мен көмірсутектік еріткіштерде ериді.
Органикалық еріткіштердегі ерігіштік температура жоғарылаған сайын артады. Бұл қасиет элаидин қышқылын қайта кристалдандыру арқылы тазарту үшін пайдаланылады.
Сілті ерітінділерінде элаидин қышқылы химиялық реакция нәтижесінде натрий немесе калий элаидатына айналады. Бұл тұздар бос қышқылға қарағанда суда жақсырақ дисперсияланады.
Таза және техникалық өнім
Өнеркәсіптік жолмен ішінара гидрленген майлардан бөлінетін элаидин қышқылы көбіне таза жеке қосылыс емес. Мұндай фракцияларда:
- олеин қышқылы;
- вакцен қышқылы;
- басқа позициялық C18:1 транс-изомерлер;
- стеарин қышқылы;
- пальмитин қышқылы;
- линол қышқылының гидрлену өнімдері болуы мүмкін.
Сондықтан техникалық өнімнің балқу аралығы, йод саны, түсі және хроматографиялық құрамы жоғары тазалықтағы аналитикалық стандарттан өзгеше болады.
Химиялық қасиеттері
Элаидин қышқылының химиялық қасиеттері:
- карбоксил тобының реакцияларымен;
- көміртек-көміртек қос байланысының реакцияларымен анықталады.
Ол бір негізді карбон қышқылдарына тән бейтараптану, этерификация және тұз түзу реакцияларына түседі. Қос байланысы гидрлеу, галогендеу, эпоксидтеу, тотығу және изомерлену реакцияларына қабілетті.
Бейтараптануы және элаидаттардың түзілуі
Сілтілермен әрекеттескенде элаидин қышқылының тұздары түзіледі:
![{\displaystyle {\mathrm {C} {\vphantom {A}}_{\smash[{t}]{17}}\mathrm {H} {\vphantom {A}}_{\smash[{t}]{33}}\mathrm {COOH} {}+{}\mathrm {NaOH} {}\mathrel {\longrightarrow } {}\mathrm {C} {\vphantom {A}}_{\smash[{t}]{17}}\mathrm {H} {\vphantom {A}}_{\smash[{t}]{33}}\mathrm {COONa} {}+{}\mathrm {H} {\vphantom {A}}_{\smash[{t}]{2}}\mathrm {O} }}](https://wikimedia.org/api/rest_v1/media/math/render/svg/65562fea1644fa014b2404f48d54b18d9365c57b)
Карбонаттармен әрекеттесуі:
![{\displaystyle {2\,\mathrm {C} {\vphantom {A}}_{\smash[{t}]{17}}\mathrm {H} {\vphantom {A}}_{\smash[{t}]{33}}\mathrm {COOH} {}+{}\mathrm {Na} {\vphantom {A}}_{\smash[{t}]{2}}\mathrm {CO} {\vphantom {A}}_{\smash[{t}]{3}}{}\mathrel {\longrightarrow } {}2\,\mathrm {C} {\vphantom {A}}_{\smash[{t}]{17}}\mathrm {H} {\vphantom {A}}_{\smash[{t}]{33}}\mathrm {COONa} {}+{}\mathrm {CO} {\vphantom {A}}_{\smash[{t}]{2}}\uparrow {}{}+{}\mathrm {H} {\vphantom {A}}_{\smash[{t}]{2}}\mathrm {O} }}](https://wikimedia.org/api/rest_v1/media/math/render/svg/d8d9f0d2430ec9f065c91338ec466572fccc1aa8)
Натрий және калий элаидаттары иондық беттік-белсенді қасиет көрсете алады. Кальций, магний, мырыш және басқа көп валентті металдардың элаидаттары суда нашар еритін тұздар түзеді.
Этерификация
Спирттермен қышқылдық катализатор қатысында әрекеттескенде элаидин қышқылының күрделі эфирлері түзіледі:
![{\displaystyle {\mathrm {C} {\vphantom {A}}_{\smash[{t}]{17}}\mathrm {H} {\vphantom {A}}_{\smash[{t}]{33}}\mathrm {COOH} {}+{}\mathrm {R} {-}\mathrm {OH} {}\mathrel {\longrightleftharpoons } {}\mathrm {C} {\vphantom {A}}_{\smash[{t}]{17}}\mathrm {H} {\vphantom {A}}_{\smash[{t}]{33}}\mathrm {COOR} {}+{}\mathrm {H} {\vphantom {A}}_{\smash[{t}]{2}}\mathrm {O} }}](https://wikimedia.org/api/rest_v1/media/math/render/svg/3b0496f9f6d195580ebaefd718bbf617286341d4)
Маңызды туындылары:
- метилэлаидат;
- этилэлаидат;
- холестерилэлаидат;
- глицерин элаидаттары;
- триэлаидин.
Глицеринмен толық этерификация кезінде триэлаидин түзіледі:
![{\displaystyle {3\,\mathrm {C} {\vphantom {A}}_{\smash[{t}]{17}}\mathrm {H} {\vphantom {A}}_{\smash[{t}]{33}}\mathrm {COOH} {}+{}\mathrm {C} {\vphantom {A}}_{\smash[{t}]{3}}\mathrm {H} {\vphantom {A}}_{\smash[{t}]{5}}(\mathrm {OH} ){\vphantom {A}}_{\smash[{t}]{3}}{}\mathrel {\longrightleftharpoons } {}\mathrm {C} {\vphantom {A}}_{\smash[{t}]{3}}\mathrm {H} {\vphantom {A}}_{\smash[{t}]{5}}(\mathrm {OCOC} {\vphantom {A}}_{\smash[{t}]{17}}\mathrm {H} {\vphantom {A}}_{\smash[{t}]{33}}){\vphantom {A}}_{\smash[{t}]{3}}{}+{}3\,\mathrm {H} {\vphantom {A}}_{\smash[{t}]{2}}\mathrm {O} }}](https://wikimedia.org/api/rest_v1/media/math/render/svg/4138837d17a980579305799e484892f3251329c4)
Табиғи және өнеркәсіптік майларда элаидин қышқылы көбіне бос қышқыл түрінде емес, аралас триацилглицериндердің құрамындағы элаидоил қалдығы түрінде болады.
Гидрлеу
Қос байланысқа сутек қосылғанда элаидин қышқылы стеарин қышқылына айналады:
![{\displaystyle {\mathrm {C} {\vphantom {A}}_{\smash[{t}]{17}}\mathrm {H} {\vphantom {A}}_{\smash[{t}]{33}}\mathrm {COOH} {}+{}\mathrm {H} {\vphantom {A}}_{\smash[{t}]{2}}{}\mathrel {\longrightarrow } {}\mathrm {C} {\vphantom {A}}_{\smash[{t}]{17}}\mathrm {H} {\vphantom {A}}_{\smash[{t}]{35}}\mathrm {COOH} }}](https://wikimedia.org/api/rest_v1/media/math/render/svg/ed5699682d5cf9ccb3d58d6d6726f486d91da4c5)
Реакция никель, палладий немесе платина сияқты катализаторлардың қатысында жүреді.
Элаидин қышқылының гидрленуі кезінде молекуладағы жалғыз қос байланыс жойылады. Нәтижесінде түзілген стеарин қышқылының формуласы C18H36O2 болады.
Галогендерді қосып алуы
Элаидин қышқылының қос байланысы бром және басқа галогендерді қосып алады:
![{\displaystyle {\mathrm {C} {\vphantom {A}}_{\smash[{t}]{18}}\mathrm {H} {\vphantom {A}}_{\smash[{t}]{34}}\mathrm {O} {\vphantom {A}}_{\smash[{t}]{2}}{}+{}\mathrm {Br} {\vphantom {A}}_{\smash[{t}]{2}}{}\mathrel {\longrightarrow } {}\mathrm {C} {\vphantom {A}}_{\smash[{t}]{18}}\mathrm {H} {\vphantom {A}}_{\smash[{t}]{34}}\mathrm {Br} {\vphantom {A}}_{\smash[{t}]{2}}\mathrm {O} {\vphantom {A}}_{\smash[{t}]{2}}}}](https://wikimedia.org/api/rest_v1/media/math/render/svg/79d986e49270936ca37405ec62ad3d7edc011e14)
Галогендерді қосып алу реакциясы қосылыстың қанықпағандығын көрсетеді. Май қышқылдары мен майлардағы қос байланыстардың жалпы мөлшерін бағалау үшін йод саны анықталады.
Элаидин және олеин қышқылдарының теориялық йод сандары бірдей, өйткені олардың әрқайсысында бір қос байланыс бар. Йод саны қос байланыстың цис немесе транс конфигурациясын ажыратпайды.
Эпоксидтеу
Перқышқылдар әсерінен элаидин қышқылының қос байланысы эпоксидтеліп, 9,10-эпоксиоктадекан қышқылының тиісті стереоизомері түзіледі.
Эпоксидті туындылар әрі қарай гидроксилдену, сақинаның ашылуы, полиэфирлер мен басқа функционалдық материалдар синтезінде қолданылатын аралық өнімдер түзу реакцияларына түсе алады.
Тотығуы
Элаидин қышқылы ауа оттегінің әсерінен біртіндеп тотығады. Алғашқы сатыларда қос байланыс маңында гидропероксидтер түзіледі. Олар кейін альдегидтерге, кетондарға, спирттерге, эпоксидтерге, қысқа тізбекті карбон қышқылдарына ыдырауы мүмкін.
Тотығуды жарық, жоғары температура, оттек және темір мен мыс сияқты ауыспалы металдардың иондары жылдамдатады.
Элаидин қышқылының бір ғана қос байланысы болғандықтан, ол линол және линолен қышқылдары сияқты полиқанықпаған май қышқылдарына қарағанда тотығуға төзімдірек. Дегенмен қаныққан стеарин қышқылына қарағанда оңай тотығады.
Изомерленуі
Элаидин қышқылы олеин қышқылының транс-изомері болғанымен, белгілі жағдайларда кері транс–цис изомерлену де жүруі мүмкін.
Изомерленуге жоғары температура, жарық, радикалдық бастамашылар, металл катализаторлары, азот оксидтері әсер етуі мүмкін.
Термодинамикалық тұрғыдан транс-изомер көбіне цис-изомерге қарағанда тұрақтырақ, өйткені қос байланыстың жанындағы көлемді көмірсутектік топтар бір-бірінен алысырақ орналасады. Бірақ табиғи ферменттік биосинтез көбіне цис-қос байланыстары бар май қышқылдарын түзеді.
Элаидиндену реакциясы
Элаидиндену — цис-қанықпаған май қышқылдарының қос байланысын транс-конфигурацияға айналдыру реакциясы.
Олеин қышқылының элаидинденуі:
- Олеин қышқылы, 18:1 cis-Δ9 → Элаидин қышқылы, 18:1 trans-Δ9
Зертханалық жағдайда реакцияны азотты қышқыл немесе натрий нитриті мен азот қышқылынан түзілетін азот оксидтері арқылы жүргізуге болады. Олеин қышқылының сұйық қабаты реакциядан кейін бөлме температурасында қататын элаидин қышқылына бай өнімге айналады.
Тек қос байланыстың кеңістіктік конфигурациясы өзгереді. Элаидиндену кезінде жанама позициялық және геометриялық изомерлер де түзілуі мүмкін, сондықтан жоғары тазалықтағы өнімді қайта кристалдандыру немесе хроматографиялық бөлу қажет.
Табиғатта кездесуі
Элаидин қышқылы көптеген табиғи өсімдік майларындағы негізгі май қышқылы болып табылмайды. Өсімдіктердің май қышқылдарын синтездейтін десатураза ферменттері көбіне цис-қос байланыстар түзеді. Сондықтан табиғи өсімдік майларында олеин, линол және линолен қышқылдарының цис-изомерлері басым болады.
Элаидин қышқылының негізгі тағамдық көздері тарихи тұрғыдан:
- ішінара гидрленген өсімдік майлары;
- қатты аспаздық майлар;
- кейбір ескі үлгідегі маргариндер;
- ішінара гидрленген май қолданылған нан-тоқаш және кондитер өнімдері;
- ішінара гидрленген майда қуырылған өнімдер болған.
Күйіс қайыратын жануарлардың асқазанындағы микроорганизмдер қанықпаған май қышқылдарын биогидрлеуге қабілетті. Сондықтан сиыр, қой және ешкі сүті мен етінде аз мөлшерде табиғи транс-май қышқылдары кездеседі. Бұл өнімдердегі негізгі транс-моноқанықпаған қышқыл көбіне транс-вакцен қышқылы болғанымен, элаидин қышқылының аздаған мөлшері де анықталуы мүмкін.
Жоғары температурада майды қуыру транс-изомерлер мөлшерін біршама арттыруы мүмкін, бірақ Дүниежүзілік денсаулық сақтау ұйымының мәліметі бойынша бұл өсім ішінара гидрленген майлардағы транс-май мөлшерінен едәуір төмен.
Өнеркәсіптік түзілуі
Майларды ішінара гидрлеу
Сұйық өсімдік майларын қатты немесе жартылай қатты майға айналдыру үшін бұрын кеңінен қолданылған технологиялардың бірі — каталитикалық ішінара гидрлеу.
Бұл үдерісте:
- май қышқылдарының кейбір қос байланыстарына сутек қосылады;
- полиқанықпаған қышқылдар моноқанықпаған немесе қаныққан қышқылдарға айналады;
- қос байланыстың орны ауысуы мүмкін;
- табиғи цис-қос байланыстардың бір бөлігі транс-конфигурацияға ауысады.
Олеин қышқылы немесе линол қышқылының ішінара гидрленуі мен изомерленуі нәтижесінде элаидин қышқылы және басқа C18:1 транс-изомерлер түзілуі мүмкін.
Жалпы сызба:
- C18:2 cis,cis + H2 → C18:1 cis және trans изомерлерінің қоспасы
Ішінара гидрленген майдың нақты құрамы:
- бастапқы майдың май-қышқылдық құрамына;
- температураға;
- сутек қысымына;
- катализатордың түріне;
- араластыру жылдамдығына;
- гидрлеу дәрежесіне байланысты.
Толық гидрлеу кезінде қос байланыстардың барлығы дерлік жойылып, негізінен қаныққан май қышқылдары түзіледі. Сондықтан толық гидрленген майларда транс-май қышқылдарының мөлшері ішінара гидрленген майларға қарағанда төмен болуы мүмкін.
Зертханалық алынуы
Зертханада жоғары тазалықтағы элаидин қышқылын олеин қышқылын азот оксидтері арқылы изомерлеу жолымен алады.
Негізгі сатылары:
- олеин қышқылын натрий нитриті мен сұйылтылған азот қышқылы қатысында өңдеу;
- қоспаны шамамен 58–62 °C температурада ұстау;
- органикалық қабатты бөліп алу;
- минералдық қышқылдардан жуу;
- эфир немесе басқа еріткішпен экстракциялау;
- төмен температурада кристалдандыру;
- бірнеше рет қайта кристалдандыру.
Америкалық май химиктері қоғамының зертханалық нұсқаулығында алынған өнім үшін шамамен 44–45 °C балқу температурасы көрсетілген.
Тазартылуы
Элаидин қышқылын олеин қышқылынан және басқа изомерлерден бөлу үшін:
- төмен температурада кристалдандыру;
- еріткіштік фракциялау;
- мочевинамен кешен түзу;
- вакуумдық айдау;
- күміс ионды хроматография;
- жоғары тиімді сұйықтық хроматографиясы қолданылады.
Элаидин қышқылының балқу температурасы олеин қышқылына қарағанда жоғары болғандықтан, олардың қоспасын салқындатқанда элаидин қышқылына бай кристалдық фракция бірінші болып бөлінеді.
Биологиялық қасиеттері және метаболизмі
Элаидин қышқылы адам үшін алмастырылмайтын май қышқылы болып табылмайды және оған жеке физиологиялық қажеттілік белгіленбеген.
Тағаммен түскен элаидин қышқылы ішекте басқа ұзын тізбекті май қышқылдары сияқты сіңіріледі. Ол:
- ішек жасушаларында триацилглицериндерге қайта этерификацияланады;
- хиломикрондар құрамында қанға тасымалданады;
- май ұлпасында жиналуы;
- мембраналық фосфолипидтер мен холестерин эфирлерінің құрамына енуі;
- β-тотығу арқылы энергия түзуге жұмсалуы мүмкін.
Оның транс-конфигурациясы ферменттердің май қышқылын тануына және өңдеуіне әсер етуі мүмкін. Элаидин қышқылының β-тотығуы кезінде транс-қос байланысты өңдейтін қосымша ферменттік сатылар қажет болады.
Элаидин қышқылы жасушалық липидтерге қосылғанда мембраналардың физикалық қасиеттеріне олеин қышқылынан өзгеше әсер етуі мүмкін. Түзуірек транс-тізбек фосфолипид молекулаларының тығыз орналасуын күшейтеді.
Зертханалық тәжірибелерде элаидин қышқылының липидтік алмасуға, холестерин синтезіне, қабыну сигналдарына, эндотелий жасушаларына, жасушалық аутофагияға әсері зерттелген.
Мұндай жасушалық және жануарлық тәжірибелердегі нәтижелерді адамның кәдімгі тағамдық тұтынуына тікелей көшіруге болмайды.
Денсаулыққа әсері
Элаидин қышқылы — өнеркәсіптік транс-майлардың биологиялық әсерін зерттеуде жиі қолданылатын үлгілік қосылыс.
Адамдарда жүргізілген бақыланатын тағамдық зерттеулерде элаидин қышқылына бай транс-майларды тұтыну цис-қанықпаған майлармен салыстырғанда:
- төмен тығыздықты липопротеиндер холестеринінің мөлшерін арттыруы;
- жоғары тығыздықты липопротеиндер холестеринін төмендетуі;
- жалпы холестериннің жоғары тығыздықты липопротеиндерге қатынасын нашарлатуы мүмкін екені көрсетілген.
Тағы бір бақыланатын зерттеуде линол қышқылының гидрлену өнімдері — элаидин және стеарин қышқылдарының қан липидтеріне әсері салыстырылған. Транс-элаидин қышқылының липопротеиндік көрсеткіштерге әсері цис-полиқанықпаған линол қышқылына қарағанда қолайсыз болған.
Дүниежүзілік денсаулық сақтау ұйымы транс-май қышқылдарының жалпы тұтынылуын тәуліктік энергияның 1%-ынан төмен деңгейде ұстауды ұсынады. 2000 килокалориялық рацион үшін бұл тәулігіне шамамен 2,2 грамнан аз мөлшерге сәйкес келеді.
Дүниежүзілік денсаулық сақтау ұйымы өнеркәсіптік жолмен түзілетін транс-майларды тағам өндірісінен жою үшін екі негізгі реттеу тәсілін ұсынады:
- барлық тағамдардағы өнеркәсіптік транс-май мөлшерін жалпы майдың 100 грамына шаққанда 2 грамнан асырмау;
- ішінара гидрленген майларды тағамдық ингредиент ретінде өндіруге немесе пайдалануға тыйым салу.
Бұл ұсынымдар тек таза элаидин қышқылына емес, тағамдағы барлық өнеркәсіптік және табиғи транс-май қышқылдарының жалпы мөлшеріне қатысты.
Қолданылуы
Элаидин қышқылының өнеркәсіптік қолданысы олеин, стеарин немесе линол қышқылдарына қарағанда шектеулі. Оның негізгі маңызы — химиялық, биохимиялық және тағамдық зерттеулердегі стандартты транс-май қышқылы болуы.
Аналитикалық стандарт
Жоғары тазалықтағы элаидин қышқылы және метилэлаидат:
- газ хроматографиясында;
- газ хроматографиясы–масс-спектрометрияда;
- сұйықтық хроматографиясында;
- инфрақызыл спектроскопияда;
- тағамдардағы транс-майларды анықтауда;
- биологиялық үлгілердің май-қышқылдық құрамын зерттеуде стандарт ретінде қолданылады.
Липидтік алмасуды зерттеу
Элаидин қышқылы:
- цис және транс май қышқылдарының алмасуын салыстыру;
- жасуша мембраналарының қасиеттерін зерттеу;
- липопротеиндер алмасуын бағалау;
- транс-майлардың жасушалық сигналдарға әсерін зерттеу;
- β-тотығу ферменттерінің субстраттық ерекшелігін анықтау үшін пайдаланылады.
Органикалық синтез
Элаидин қышқылы:
- элаидат тұздарын;
- метил және этил эфирлерін;
- триэлаидинді;
- эпоксидті туындыларды;
- гидроксиқышқылдарды;
- изотоптық таңбаланған аналитикалық стандарттарды синтездеуге арналған бастапқы қосылыс бола алады.
Физикалық химия
Олеин және элаидин қышқылдарының жұбы геометриялық изомерияның заттардың физикалық қасиеттеріне әсерін көрсету үшін қолданылады.
Олардың салыстырмалы зерттелуі:
- молекула пішінінің балқу температурасына әсерін;
- кристалдық тордағы молекулалардың орналасуын;
- цис және транс қосылыстардың спектрлік айырмашылықтарын;
- мономолекулалық қабаттардың қасиеттерін түсіндіруге мүмкіндік береді.
Талдау және анықтау әдістері
Элаидин қышқылын тағамдық майларда, биологиялық сұйықтықтарда және техникалық өнімдерде анықтаудың негізгі әдісі — май қышқылдарының метил эфирлерін газ хроматографиясымен талдау.
Газ хроматографиясы
Талдаудың негізгі сатылары:
- липидтерді үлгіден бөліп алу;
- триацилглицериндер мен басқа күрделі липидтерді қайта этерификациялау немесе гидролиздеу;
- бос май қышқылдарын метил эфирлеріне айналдыру;
- метил эфирлерін ұзын полярлы капиллярлық бағанда бөлу;
- элаидин қышқылының шыңын стандартты метилэлаидатпен салыстыру;
- шың ауданы бойынша мөлшерін есептеу.
Кәдімгі қысқа хроматографиялық бағандар C18:1 изомерлерін толық ажырата алмауы мүмкін. Цис және транс изомерлерін бөлу үшін цианопропилді полярлы стационарлық фазалары бар ұзын капиллярлық бағандар қолданылады.
Газ хроматографиясы–масс-спектрометрия молекулалық массаны және фрагментация сипатын анықтайды. Бірақ олеин мен элаидин қышқылдарының масс-спектрлері ұқсас болғандықтан, сенімді сәйкестендіру үшін хроматографиялық бөліну және стандартты зат қажет.
Күміс ионды хроматография
Күміс иондары көміртек-көміртек қос байланыстарымен қайтымды кешендер түзеді. Кешеннің тұрақтылығы:
- қос байланыстар санына;
- олардың орнына;
- цис немесе транс конфигурациясына байланысты.
Күміс нитратымен өңделген жұқа қабатты хроматография немесе күміс ионды жоғары тиімді сұйықтық хроматографиясы олеин және элаидин қышқылдарының эфирлерін бөлуге мүмкіндік береді.
Инфрақызыл спектроскопия
Транс-қос байланысы бар май қышқылдары инфрақызыл спектрде шамамен 966 см−1 аймағында C–H байланыстарының жазықтықтан тыс деформациялық тербелісіне сәйкес келетін жолақ береді.
Бұл жолақ тағам майларындағы жалпы транс-май қышқылдарын бағалау үшін қолданылуы мүмкін. Алайда жеке элаидин қышқылын басқа транс-изомерлерден ажырату үшін хроматографиялық әдіс қажет.
Ядролық магниттік резонанс
Ядролық магниттік резонанс спектроскопиясы қос байланыстың маңындағы протондар мен көміртек атомдарының химиялық ығысуын зерттеуге мүмкіндік береді.
Қос байланыстың цис және транс конфигурациялары:
- протондардың спин-спиндік әсерлесу тұрақтыларымен;
- аллилдік көміртек атомдарының химиялық ығысуымен;
- молекуланың кеңістіктік құрылымымен ажыратылады.
Сапа көрсеткіштері
Жоғары тазалықтағы элаидин қышқылының сапасын сипаттайтын негізгі көрсеткіштер:
- элаидин қышқылының массалық үлесі;
- май қышқылдарының газ-хроматографиялық құрамы;
- олеин қышқылы мен басқа цис-изомерлердің мөлшері;
- басқа позициялық транс-изомерлердің мөлшері;
- балқу аралығы;
- қышқылдық саны;
- йод саны;
- пероксидтік саны;
- ылғал мөлшері;
- сабынданбайтын заттардың мөлшері;
- түсі;
- қалдық еріткіштер мөлшері.
Таза C18H34O2 қышқылының теориялық қышқылдық саны шамамен 198,7 мг KOH/г болады.
Балқу температурасының 44–45 °C аралығына жақын болуы өнімнің тазалығын бағалауда пайдаланылуы мүмкін, бірақ түпкілікті сәйкестендіру үшін хроматографиялық және спектрлік талдау қажет.
Қауіпсіздігі
Элаидин қышқылы — жанғыш органикалық зат. Ол оңай тұтанатын ұшпа сұйықтыққа жатпайды, бірақ жоғары температурада жануы мүмкін.
Зертханалық және өндірістік жағдайда концентрленген өніммен жұмыс істегенде қорғаныш көзілдірігін, химиялық заттарға төзімді қолғапты, зертханалық немесе өндірістік қорғаныш киімін, жеткілікті желдетуді пайдалану ұсынылады.
Балқытылған элаидин қышқылы термиялық күйік туғызуы мүмкін. Шаң, аэрозоль немесе қыздырылған бу көзді және тыныс жолдарын тітіркендіруі ықтимал.
Өрт кезінде көмірқышқыл газы, көміртек(II) оксиді, түтін, тітіркендіргіш органикалық ыдырау өнімдері түзілуі мүмкін.
Техникалық немесе аналитикалық сападағы элаидин қышқылын тағамдық немесе медициналық мақсатта қолдануға болмайды.
Сақталуы
Элаидин қышқылын салқын, құрғақ, жарықтан қорғалған, қақпағы тығыз жабылатын ыдыста сақтау ұсынылады.
Жоғары тазалықтағы аналитикалық стандарттарды тоңазытқышта, азот немесе аргон атмосферасында, жарық өткізбейтін шыны ыдыста сақтау тотығуды баяулатады.
Өнімді күшті тотықтырғыштардан, ашық жалыннан, жоғары температура көздерінен, мыс және темір сияқты тотығуды катализдейтін металдардан алыс ұстау керек.
Ұзақ сақтау кезінде пероксидтік санның өсуі, түс пен иістің өзгеруі өнімнің тотығуын көрсетуі мүмкін.
Қоршаған ортадағы қасиеттері
Элаидин қышқылы ұзын тізбекті май қышқылы ретінде биологиялық ыдырауға қабілетті. Микроорганизмдер оны белсендіру, β-тотығу және кейінгі метаболизм жолдары арқылы ыдырата алады.
Суда өте нашар еритіндіктен, қоршаған ортаға түскен элаидин қышқылы су бетінде майлы қабықша түзуі, органикалық бөлшектерге адсорбциялануы, топырақ пен шөгінділердің органикалық бөлігіне өтуі мүмкін.
Көп мөлшердегі төгінділерді инертті сорбентпен жинап, жергілікті экологиялық және қалдықтарды басқару талаптарына сәйкес кәдеге жарату қажет.
Тағы қараңыз
- Май қышқылдары
- Қанықпаған май қышқылдары
- Омега-9 май қышқылдары
- Олеин қышқылы
- Стеарин қышқылы
- Триэлаидин
- Йод саны
- Алфавит бойынша химиялық заттар
- Май қышқылдары
- Карбон қышқылдары
- Омега-9 май қышқылдары
- Липидтер