Produttore di glicina
La glicina è un aminoacido non essenziale, il che significa che il corpo umano può sintetizzarla naturalmente. È l'aminoacido più semplice, con una struttura chimica costituita da un singolo atomo di idrogeno come catena laterale (formula chimica: C₂H₅NO₂). La glicina svolge un ruolo fondamentale in vari processi biologici ed è un componente chiave di proteine come il collagene, dove costituisce circa il 35% del contenuto di aminoacidi, in particolare nella gelatina bovina.
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Glicina Numero CAS: 56-40-6
Nome chimico: Acido aminoacetico
Sinonimi:
- Gly
- Acido aminoetano
- Glicocoll
- Glicostene
- Acdrile
Numero CB: CB2285882
Formula molecolare: C₂H₅NO₂
Peso molecolare: 75,07 g/mol
Numero MDL: MFCD00002580
Glicina Specifiche tipiche
| Proprietà | Specifiche |
|---|---|
| Nome chimico | Glicina (acido aminoacetico) |
| Formula chimica | C₂H₅NO₂ |
| Peso molecolare | 75,07 g/mol |
| Aspetto | Polvere cristallina bianca |
| Odore | Inodore |
| Il gusto | Leggermente dolce |
| Solubilità | Solubile in acqua (~1000 g/L a 20°C), leggermente solubile in etanolo, insolubile in acetone, benzene, solventi neutri |
| pH (soluzione 5%) | 5,5-7,0 (neutro) |
| Purezza (test) | ≥98,5% (grado alimentare/farmaceutico, su base secca) |
| Perdita all'essiccazione | ≤0,2% |
| Residui all'accensione | ≤0,1% |
| Cloruro (Cl) | ≤0,007% |
| Solfato (SO₄) | ≤0,0065% |
| Metalli pesanti | Piombo (Pb) ≤5 ppm, Arsenico (As) ≤1 ppm, Cadmio (Cd) ≤1 ppm |
| Limiti microbici | Conta totale delle piastre: ≤1000 CFU/g Lievito e muffa: ≤100 CFU/g Agenti patogeni (E. coli, Salmonella): Assente in 10g |
| Rotazione specifica | Non otticamente attivo (achirale, senza stereoisomeri) |
| Punto di fusione | 232-236°C (si decompone) |
| Certificazioni | Non OGM, Kosher, Halal, USP, FCC, conforme all'UE |
| Conformità normativa | Soddisfa gli standard alimentari/farmaceutici di FDA, USP, FCC e UE. |
| Applicazioni | Integratori alimentari (salute delle articolazioni/della pelle, supporto del sonno), alimenti (dolcificante, stabilizzante), prodotti farmaceutici, cosmetici |
| Ruolo nella gelatina bovina | ~35% di contenuto di aminoacidi, chiave della sequenza Gly-Pro-Hyp del collagene, che consente proprietà gelificanti |
Note:
- Standard di purezza: La glicina di grado alimentare e farmaceutico supera in genere il 98,5% di purezza, garantendo l'idoneità per gli integratori e i prodotti a base di gelatina.
- Gelatina bovina Contesto: L'elevata presenza di glicina nella gelatina (derivata dal collagene) ne favorisce l'uso in gommosi, capsule e altre forme di integratori alimentari.
- Immagazzinamento: Conservare in luogo fresco e asciutto; stabile in condizioni standard ma igroscopico (assorbe l'umidità).
Diagramma di flusso del processo di produzione della glicina (sintesi di Strecker)
Il metodo industriale principale per la produzione di glicina è la sintesi dell'amminoacido di Strecker. Questo diagramma di flusso illustra le fasi principali.
Formaldeide (HCHO)
Ammoniaca (NH₃)
Reazione con formaldeide e ammoniaca
(Formazione di aminoacetonitrile)
Cianuro di idrogeno (HCN)
Reazione con il cianuro di idrogeno
(Aggiunta al Gruppo Imino)
Conversione del gruppo nitrile in acido carbossilico
(Utilizzando un catalizzatore acido o basico)
Rimozione delle impurità
(Decolorazione con carbone attivo,
Cromatografia a scambio ionico,
Rimozione dei sali)
Formazione dei cristalli di glicina
(Raffreddamento e concentrazione controllati)
Centrifugazione o filtrazione
(Per isolare i cristalli di glicina)
Rimozione dell'umidità
(Utilizzando tecniche come l'essiccazione a spruzzo o l'essiccazione a letto fluido)
Test di purezza, metalli pesanti,
Solventi residui e altre specifiche
In sacchi, fusti o altri contenitori idonei
Questo diagramma di flusso fornisce una panoramica dettagliata del processo industriale di produzione della glicina mediante la sintesi di Strecker. Ogni fase è attentamente controllata per garantire la produzione di glicina di alta qualità.
come si produce la glicina？
Passiamo a una spiegazione più dettagliata di come viene prodotta la glicina, concentrandoci principalmente sulla sintesi di Strecker, che è il metodo industriale dominante:
La sintesi degli amminoacidi di Strecker: La via primaria
La sintesi di Strecker è una reazione chimica consolidata utilizzata per la produzione di aminoacidi ed è il metodo economicamente più vantaggioso per produrre glicina su larga scala. Il processo prevede essenzialmente la reazione di un'aldeide (in questo caso, la formaldeide per la glicina) con ammoniaca e acido cianidrico, seguita dall'idrolisi del nitrile risultante.
Fase 1: Formazione dell'amminoacetonitrile
Questa fase comporta una reazione in due parti.
Reazione con formaldeide e ammoniaca: La formaldeide (HCHO) reagisce prima con l'ammoniaca (NH₃) o con un sale di ammonio (come il cloruro di ammonio, NH₄Cl) in una soluzione acquosa. Questa reazione iniziale forma un intermedio instabile, spesso considerato un'immina o un emiamminale.
La rappresentazione semplificata può essere vista come:
HCHO + NH₃ → CH₂(NH) + H₂O (formazione di imine)
o
HCHO + NH₃ ⇌ HOCH₂NH₂ (formazione di eminali)
Aggiunta di cianuro di idrogeno: Successivamente, alla miscela di reazione viene aggiunto cianuro di idrogeno (HCN). Lo ione cianuro (CN-) attacca l'atomo di carbonio elettrofilo dell'immina o reagisce con l'emiamminale, portando alla formazione di aminoacetonitrile (noto anche come glicinonitrile).
CH₂(NH) + HCN → NH₂CH₂CN
o
HOCH₂NH₂ + HCN → NH₂CH₂CN + H₂O
Questo aminoacetonitrile è un intermedio chiave nella sintesi della glicina.
Fase 2: Idrolisi a glicina
L'amminoacetonitrile subisce quindi un'idrolisi, ovvero reagisce con l'acqua per rompere il triplo legame carbonio-azoto del gruppo nitrile (-CN) e convertirlo in un gruppo acido carbossilico (-COOH). Da questa reazione si ottiene la glicina.
Catalizzatore: L'idrolisi viene tipicamente effettuata in presenza di un acido forte (come l'acido cloridrico, HCl) o di una base forte (come l'idrossido di sodio, NaOH) come catalizzatore per accelerare la reazione.
Condizioni: La miscela di reazione viene riscaldata a una temperatura specifica per un certo periodo di tempo per garantire la completa idrolisi. Le condizioni esatte (temperatura, tempo, concentrazione di catalizzatore) dipendono dai parametri di processo specifici utilizzati dal produttore.
Utilizzando come esempio l'idrolisi acida:
NH₂CH₂CN + 2 H₂O + HCl → NH₃⁺Cl-CH₂COOH
La glicina risultante è nella forma di sale cloridrico. Per ottenere la glicina libera, questa soluzione deve essere neutralizzata.
Utilizzando come esempio l'idrolisi della base:
NH₂CH₂CN + H₂O + NaOH → NH₂CH₂COONa + NH₃
Si ottiene così il sale di sodio della glicina, che deve essere acidificato per ottenere la glicina libera.
Processo di purificazione (dettagliato):
Dopo la fase di idrolisi, la soluzione di glicina contiene varie impurità, tra cui materiali di partenza non reagiti, sottoprodotti, sali e composti colorati. Una serie di passaggi di purificazione è fondamentale per ottenere glicina di elevata purezza adatta alle applicazioni previste (ad esempio, alimenti, prodotti farmaceutici).
- Decolorazione: Alla soluzione di glicina viene spesso aggiunto carbone attivo. La struttura porosa del carbone attivo gli consente di adsorbire le impurità colorate e altri contaminanti organici. Dopo un tempo di contatto sufficiente, il carbone attivo viene rimosso per filtrazione, ottenendo una soluzione più limpida.
- Cromatografia a scambio ionico: Questa tecnica è molto efficace nel rimuovere le impurità ioniche, compresi i sali residui e qualsiasi sottoprodotto carico. La soluzione di glicina viene fatta passare attraverso colonne riempite con resine a scambio ionico. Queste resine legano selettivamente gli ioni in base alla loro carica, consentendo il passaggio delle molecole neutre di glicina. È possibile utilizzare diversi tipi di resine (cationiche e anioniche) in sequenza per rimuovere un'ampia gamma di contaminanti ionici.
- Rimozione dei sali: A seconda del metodo di idrolisi e delle successive fasi di neutralizzazione, la soluzione di glicina può contenere sali inorganici. Tecniche come la filtrazione a membrana (ad esempio, osmosi inversa o nanofiltrazione) possono essere utilizzate per separare la glicina da questi sali disciolti. Anche ulteriori fasi di cristallizzazione possono contribuire alla rimozione dei sali, poiché i cristalli di glicina precipitano, lasciando i sali più solubili nella soluzione.
Processo di cristallizzazione (dettagliato):
La cristallizzazione è una fase critica per ottenere la glicina in forma solida e pura.
- Concentrazione: La soluzione di glicina purificata viene concentrata, in genere facendo evaporare l'acqua in eccesso in condizioni controllate (spesso a pressione ridotta e temperatura elevata per aumentare l'efficienza e prevenire la degradazione). L'obiettivo è raggiungere uno stato supersaturo in cui la concentrazione di glicina supera la sua solubilità a una determinata temperatura.
- Raffreddamento e cristallizzazione dei semi: La soluzione concentrata viene poi accuratamente raffreddata. Al diminuire della temperatura, la solubilità della glicina diminuisce ulteriormente, favorendo la cristallizzazione. Per controllare le dimensioni e l'uniformità dei cristalli, spesso si aggiungono alla soluzione piccoli cristalli di semi di glicina. Questi cristalli seme forniscono siti di nucleazione per l'attacco e la crescita di altre molecole di glicina, portando alla formazione di cristalli più grandi e più facilmente filtrabili.
- Raccolta dei cristalli: Una volta che i cristalli di glicina hanno raggiunto le dimensioni desiderate, vengono separati dalla soluzione rimanente (liquido madre) utilizzando tecniche come la centrifugazione o la filtrazione. La centrifugazione utilizza la forza centrifuga per separare i cristalli solidi dal liquido, mentre la filtrazione prevede il passaggio della miscela attraverso un mezzo filtrante che trattiene i cristalli solidi.
Asciugatura:
I cristalli di glicina separati contengono ancora umidità e devono essere essiccati per ottenere una polvere stabile e scorrevole con un basso contenuto di umidità, essenziale per lo stoccaggio e la manipolazione. I metodi di essiccazione più comuni includono:
- Asciugatura a spruzzo: La soluzione di glicina viene spruzzata sotto forma di nebbia fine in un flusso di gas caldo. L'acqua evapora rapidamente, lasciando particelle fini di glicina secca in polvere. Questo metodo è spesso utilizzato per la produzione su larga scala e consente di ottenere una polvere con una buona fluidità.
- Essiccazione a letto fluido: I cristalli di glicina umidi vengono collocati in un letto fluido in cui viene soffiata aria calda. L'aria sospende le particelle e fornisce un efficiente trasferimento di calore per l'essiccazione.
- Essiccazione sottovuoto: L'essiccazione a pressione ridotta abbassa il punto di ebollizione dell'acqua, consentendo un'essiccazione a temperature più basse, che può essere vantaggiosa per mantenere la qualità della glicina.
Controllo qualità:
Durante l'intero processo di produzione, vengono attuate rigorose misure di controllo della qualità per garantire la qualità finale del prodotto.1 Il prodotto a base di glicina soddisfa le specifiche richieste in termini di purezza, dosaggio (percentuale di glicina), contenuto di umidità, metalli pesanti, solventi residui e altri parametri. Per queste analisi vengono comunemente utilizzate tecniche come la cromatografia liquida ad alte prestazioni (HPLC), la gascromatografia (GC) e la spettroscopia di assorbimento atomico (AAS).
Metodi di produzione alternativi (brevemente):
Mentre la sintesi di Strecker è dominante, esistono altri metodi, ma sono meno frequentemente utilizzati per la produzione su larga scala:
- Idrolisi delle proteine: Le proteine ricche di glicina, come la gelatina, possono essere idrolizzate con acidi o basi per liberare la glicina. Tuttavia, questo metodo produce una miscela di aminoacidi e la separazione della glicina da questa miscela può essere complessa e costosa.
- Fermentazione: Alcuni microrganismi possono essere ingegnerizzati geneticamente per produrre glicina da semplici fonti di carbonio e azoto. Questo metodo sta guadagnando interesse come alternativa potenzialmente più sostenibile e rispettosa dell'ambiente, ma non è ancora così ampiamente utilizzato come la sintesi di Strecker per la produzione di massa.
Conclusione:
La produzione di glicina si basa principalmente sulla sintesi di Strecker, un processo chimico ben definito che prevede la reazione di formaldeide, ammoniaca e acido cianidrico seguita da idrolisi. Le successive fasi di purificazione e cristallizzazione sono fondamentali per rimuovere le impurità e ottenere glicina di alta qualità in forma stabile e in polvere. Ogni fase del processo è attentamente controllata e monitorata per garantire che il prodotto finale soddisfi i rigorosi requisiti per le varie applicazioni.
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Domande frequenti
Alcuni studi suggeriscono che la glicina possa effettivamente contribuire ad abbassare i livelli di zucchero nel sangue o a migliorare la sensibilità all'insulina nei soggetti affetti da diabete di tipo 2. Tuttavia, sono necessarie ulteriori ricerche e le persone affette da diabete dovrebbero consultare il proprio medico prima di utilizzare integratori di glicina.
No, la glicina è un molecola, in particolare un amminoacido. La molecola di glicina è elettricamente neutra a pH fisiologico (esiste come zwitterione), ma è composta da più atomi (carbonio, idrogeno, azoto e ossigeno).
No, la glicina è generalmente considerata idrofilo. Sebbene la sua catena laterale sia costituita solo da un atomo di idrogeno (la più semplice e non ingombrante), la presenza dei gruppi polari amminico (-NH₂) e carbossilico (-COOH) rende la molecola complessivamente polare e capace di interagire favorevolmente con l'acqua.
Sì, La glicina agisce come neurotrasmettitore inibitorio nel sistema nervoso centrale, in particolare nel midollo spinale, nel tronco encefalico e nella retina. Svolge un ruolo fondamentale nella regolazione delle funzioni motorie e sensoriali.
Sì, La glicina è uno dei principali componenti del collagene.che costituiscono circa un terzo della sua composizione aminoacidica. La struttura unica della glicina consente la formazione della tripla elica caratteristica del collagene.
La glicina è idrofila.
Nel sistema nervoso centrale, la glicina ha un ruolo principalmente inibitorio. Si lega a recettori specifici, determinando l'afflusso di ioni cloruro nel neurone, che iperpolarizza la cellula e la rende meno propensa ad attivare un potenziale d'azione.
Si raccomanda vivamente di consultare il medico prima di assumere glicina e Ativan (lorazepam) insieme per dormire. Entrambe le sostanze possono avere effetti sedativi e la loro combinazione potrebbe portare a sonnolenza eccessiva, depressione respiratoria o altri effetti avversi. Il medico può valutare la situazione individuale e consigliare la sicurezza e l'opportunità di questa combinazione.
Sì, la glicina è l'unico amminoacido achirale. La chiralità negli amminoacidi deriva dal fatto che l'atomo di carbonio centrale è legato a quattro gruppi diversi. Nella glicina, il carbonio centrale è legato a un gruppo amminico, a un gruppo carbossilico, a un atomo di idrogeno e a un altro atomo di idrogeno, rendendo due dei gruppi identici.
No, la glicina è considerata polare. La presenza dei gruppi amminico e carbossilico, che possono formare legami idrogeno e portare cariche parziali, rende la molecola di glicina complessivamente polare.
La glicina è polare.
- Mangimi per animali: Come componente dei mangimi per migliorare la crescita e la nutrizione.
- Complessazione dei metalli: In vari processi industriali per la sua capacità di formare complessi con ioni metallici.
- Sintesi chimica: Come intermedio nella sintesi di altri prodotti chimici, compresi quelli farmaceutici e agrochimici.
- Agente tampone: In alcune applicazioni industriali in cui il controllo del pH è importante.
- Galvanotecnica: Come additivo nelle soluzioni galvaniche.
Non ci sono prove evidenti di interazioni negative tra glicina e N-acetilcisteina (NAC). Alcune ricerche suggeriscono addirittura potenziali benefici sinergici per il supporto antiossidante ed epatico. Tuttavia, è sempre meglio consultare un professionista della salute prima di combinare gli integratori, soprattutto se si hanno condizioni di salute di base o se si assumono altri farmaci.
Nel sistema nervoso centrale, la glicina ha un ruolo principalmente inibitorio.
Alcune ricerche preliminari suggeriscono che l'integrazione di glicina può avere un modesto effetto di abbassamento della pressione sanguigna in alcuni individui. Tuttavia, sono necessarie ulteriori ricerche per confermare questi risultati e determinare il dosaggio ottimale e gli effetti a lungo termine. La glicina non deve essere considerata un sostituto delle strategie convenzionali di gestione della pressione sanguigna.
Come per la domanda 8, si raccomanda vivamente di consultare il medico prima di assumere glicina con Ativan (lorazepam) a causa dei potenziali effetti sedativi additivi.
Sì, la glicina è altamente solubile in acqua grazie alla sua natura polare e alla sua capacità di formare legami idrogeno con le molecole d'acqua.
La glicina di grado industriale si riferisce alla glicina prodotta per applicazioni industriali e può avere specifiche di purezza diverse rispetto alla glicina destinata all'uso alimentare o farmaceutico. Pur trattandosi sempre di glicina, i livelli accettabili di alcune impurità potrebbero essere più elevati.
La glicina è un aminoacido e contiene poche calorie (circa 4 calorie per grammo). Per le persone che seguono un digiuno metabolico rigoroso o un digiuno a zero calorie, il consumo di glicina tecnicamente romperebbe il digiuno. Tuttavia, per coloro che digiunano per ottenere benefici generali per la salute o per la restrizione calorica, il piccolo contenuto calorico di una dose tipica di glicina (ad esempio, 1-3 grammi) potrebbe non essere considerato abbastanza significativo da rompere il digiuno secondo alcuni protocolli. Occorre considerare le regole specifiche del digiuno che si sta seguendo.
Le prove scientifiche attuali non supportano in modo significativo un legame diretto tra l'integrazione di glicina e l'aumento dei livelli di testosterone nell'uomo. Sebbene alcuni studi condotti sugli animali abbiano mostrato potenziali effetti sui livelli ormonali, questi risultati non sono stati replicati in modo coerente nella ricerca sull'uomo.
Si consiglia vivamente di consultare il medico prima di assumere insieme Ativan (lorazepam), glicina e magnesio. Tutte e tre le sostanze possono avere effetti calmanti o sedativi e la loro combinazione potrebbe potenziare in modo significativo questi effetti, portando potenzialmente a sonnolenza eccessiva, confusione o altre reazioni avverse. Il medico può valutare lo stato di salute individuale e consigliare la sicurezza di questa combinazione.
Sì, in genere è possibile assumere glicina e magnesio glicinato insieme. Il magnesio glicinato è una forma di magnesio in cui lo ione magnesio è legato a molecole di glicina. L'assunzione di glicina aggiuntiva aumenterebbe essenzialmente l'apporto complessivo di glicina. Sebbene sia generalmente considerato sicuro per la maggior parte delle persone, è sempre consigliabile consultare un professionista sanitario in caso di condizioni di salute sottostanti o di dubbi su potenziali interazioni.
Questa domanda si riferisce a una marca di orologi chiamata "Glycine", che non ha alcuna relazione con l'aminoacido glicina. In quanto AI, non ho opinioni personali sulla qualità di specifiche marche di orologi. Per conoscere le opinioni sugli orologi Glycine, si consiglia di consultare le recensioni o i forum di orologi.
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