ფუმარინის მჟავა არის ერთ-ერთი ნივთიერება, რომელიც წარმოიქმნება ადამიანისა და სხვა ცხოველების უჯრედებში ბუნებრივი მეტაბოლიზმის პროცესში. მისი ნაერთები გამოიყენება მედიცინაში, სოფლის მეურნეობაში, კვების და ქიმიურ მრეწველობაში. დიდი რაოდენობით ამ ნივთიერებამ შეიძლება გამოიწვიოს უარყოფითი რეაქციები - ალერგია და კუჭ-ნაწლავის დარღვევები.
ზოგადი აღწერა
ფუმარინის მჟავა არის ეთილენ-1, 2-დიკარბოქსილის მჟავის იზომერი ტრანს კონფიგურაციაში (მას აქვს ნახშირწყალბადის შემცვლელები C-C ორმაგი ბმის მოპირდაპირე მხარეს). პირველად ეს ნივთიერება მიიღეს სუქცინის მჟავისგან.
ფუმარინის მჟავის ემპირიული ფორმულა: C4H4O4.
გარეგნულად, ნაერთი არის უფერო, უსუნო კრისტალური ფხვნილი.
ფუმარინის მჟავას სტრუქტურული ფორმულა ნაჩვენებია ქვემოთ მოცემულ ფიგურაში:
მჟავა გვხვდება ბევრ მცენარეში (ევროპული ჯიში, კორიდალი, ყაყაჩო და სხვა), ლიქენებსა და სოკოებში და ასევე წარმოიქმნება ნახშირწყლების დუღილის დროს.სოკოს არსებობა Aspergillus fumigatus (aspergillus fumigatus).
თვისებები
ფუმარინის მჟავის ძირითადი ფიზიკური და ქიმიური თვისებები შემდეგია:
- მოლეკულური წონა – 116,07 a.u. ე.მ.
- ხსნადობა: o სპირტებში – კარგი; o წყალში და დიეთილის ეთერში - სუსტი; o ორგანულ გამხსნელებში - უხსნადი.
- დნობის წერტილი - 296,4 °С.
- დუღილის წერტილი - 165 °C.
ფუმარინის და მალეინის მჟავები ადვილად იშლება სუქცინის მჟავად. პეროქსიდულ ნაერთებთან დაჟანგვისას წარმოიქმნება მეზოტარტარული მჟავა, ალკოჰოლებთან ურთიერთობისას წარმოიქმნება მონო- და დიესტერები (ფუმარატები).
ბიოქიმია
ფუმარინის მჟავა გვხვდება ჯანმრთელი ადამიანის სისხლში 3 მგ/ლ-მდე კონცენტრაციით. იგი წარმოიქმნება როგორც შუამავალი ტრიკარბოქსილის მჟავას ციკლში, შარდოვანას სინთეზისა და გარკვეული ამინომჟავების დაჟანგვის დროს და ადამიანის კანში ულტრაიისფერი გამოსხივების გავლენის ქვეშ.
ფუმარატები მნიშვნელოვან როლს ასრულებენ ადამიანის ქსოვილებში მათი ჟანგბადის შიმშილის დროს. ვაშლის მჟავასთან და გლუტამინმჟავას მარილებთან ერთად, ისინი ზრდის ატფ-ისა და გლიკოგენის შემცველობას, გლუკოზის შენახვის ძირითად ფორმას, უჯრედებისთვის ენერგიის უნივერსალურ წყაროს. ვირთხებზე ჩატარებული ექსპერიმენტების დროს დადგინდა, რომ ეს ნივთიერება ზრდის გულის შეკუმშვის ხანგრძლივობას მისი იზოლაციის დროს. ჰემორაგიული შოკის დროს ფუმარატები ხელს უწყობენ ცხოველების გადარჩენის გაზრდას.
სინთეზი
ფუმარის მჟავას მიღებასამრეწველო მასშტაბი წარმოიქმნება მალეინის მჟავის კატალიზური იზომერიზაციით წყალხსნარში. რუსეთში ამ ტექნოლოგიას იყენებენ სამრეწველო მჟავას სინთეზისთვის, რომელიც არ გამოიყენება კვების მრეწველობასა და ფარმაციაში მძიმე ლითონის მარილების არსებობის გამო.
უაღრესად გაწმენდილი საკვები ხარისხის ფუმარინის მჟავა მზადდება ვაშლის ან ღვინის მჟავისგან. ნივთიერების დამზადების ეს მეთოდი დაკავშირებულია ტექნიკურ სირთულეებთან (მოითხოვს შრომატევადი მრავალსაფეხურიან გაწმენდას) და უფრო ძვირია. ტექნიკური ფუმარინის მჟავას ხარისხი დიდწილად დამოკიდებულია მალეინის მჟავას სისუფთავეზე, რომელიც მიიღება მალეინისა და ფთალიუმის ანჰიდრიდებისგან.
აპლიკაცია
ქიმიურ ინდუსტრიაში მჟავა გამოიყენება შემდეგი ნივთიერებების წარმოებისთვის:
- პოლიესტერის ფისი;
- სინთეზური საშრობი ზეთები;
- პლასტიფიკატორები;
კვების მრეწველობაში (დანამატი E297) გამოიყენება როგორც მჟავე საშუალება (ლიმონის და ღვინის მჟავის შემცვლელი) სასმელების, ტკბილეულისა და ნამცხვრების მომზადებაში. ამავე დროს, მისი მოხმარება უფრო დაბალია, ვიდრე ანალოგები. საკვები დანამატის ტექნიკური მახასიათებლები რეგულირდება GOST 33269-2015 შესაბამისად.
მედიცინა
მედიცინაში ეს ნაერთი გამოიყენება შემდეგი მიზნებისთვის:
- დიმეთილეთერი (დიმეთილ ფუმარატი) - კანის პათოლოგიების (ფსორიაზი, ლიქენი), გაფანტული სკლეროზის, სიმელოტის, გრანულომატოზური დაავადებების მკურნალობა; ფუნგიციდური, სოკოს საწინააღმდეგოწამალი;
- ფუმარმჟავას ნატრიუმის მარილი - საინფუზიო პრეპარატები, სისხლის კრისტალოიდური შემცვლელები ანტიჰიპოქსიური, ანტიოქსიდანტური მოქმედებით (გამოიყენება კუჭ-თორმეტგოჯა ნაწლავის სისხლდენის, პერიტონიტის, მძიმე თერმული დაზიანებების, კარდიოქირურგიის, მწვავე კორონარული სინდრომის, ჰიპოვოლემიის, დიდი სისხლის დაკარგვის, ინტოქსიკაციის დროს);
- სხვა წარმოებულები - მადის გამაძლიერებლები, ტრანკვილიზატორები, რადიოგამჭვირვალე საშუალებები, რინიტის სამკურნალო საშუალებები.
მეორე ჯგუფის წამლებს შორის ყველაზე დიდი პრაქტიკული გამოყენებაა მაფუზოლი, მექსიდოლი, კონფუმინი და პოლიოქსიფუმარინი.
ამჟამად მიმდინარეობს ფუმარინის მჟავას პრეპარატების კლინიკური კვლევები ისეთი პათოლოგიების სამკურნალოდ, როგორიცაა:
- ავთვისებიანი ნეოპლაზმები;
- ჰანტინგტონის ქორეა;
- აივ;
- მალარია.
ცხოველებზე ჩატარებულმა ექსპერიმენტებმა აჩვენა, რომ საკვებთან ერთად დიდი ხნის განმავლობაში მიღებული 1% მჟავის ხსნარი მნიშვნელოვნად ამცირებს კანცეროგენების აქტივობას.
ფუმარინის მჟავა ამცირებს კუჭის მჟავიანობას და მოქმედებს კუჭ-ნაწლავის ტრაქტის მიკროფლორაზე. ნაწლავში ის ქმნის ოდნავ მჟავე გარემოს, რომელიც აფერხებს პათოგენური ბაქტერიების ზრდას და ქმნის ხელსაყრელ პირობებს ლაქტო-, ბიფიდუს- და აციდობაქტერიების განვითარებისათვის. თუმცა, ფარმაცევტული მიზნებისთვის და დიეტური დანამატების წარმოებისთვის მაღალგანწმენდილი მჟავის მიღების სირთულის გამო, ეს ნაერთი იშვიათად გამოიყენება.
სოფლის მეურნეობა
სოფლადფერმაში ფუმარინის მჟავა გამოიყენება როგორც დანამატი შინაური ცხოველების საკვებში შემდეგი ფუნქციებისთვის:
- მეტაბოლიზმის გაუმჯობესება სტრესულ სიტუაციებში;
- გაზრდილი საკვების მონელება, გაზრდილი მადა;
- კუნთების რეკრუტირების სტიმულირება, ძვლის ფორმირებისა და კვერცხუჯრედის ფორმირების დაჩქარება ფრინველში (არაჰორმონალური ანაბოლური);
- სხეულის თავდაცვისუნარიანობის გაზრდა მასობრივი დაავადებების და ვაქცინაციის პერიოდში;
- ნაწლავის ფლორის ნორმალიზაცია, სოკოვანი და ბაქტერიული დაავადებების პრევენცია.
ფუმარინის მჟავა იწვევს ატფ-ის დაჩქარებულ წარმოქმნას, ხელს უწყობს საკვები ნივთიერებების და ასკორბინის მჟავას დაგროვებას, რომელიც ერთ-ერთი მთავარი ანტიოქსიდანტია.
ჯანმრთელობის დაზიანება
მაღალი ხარისხის გასუფთავებული მჟავა უსაფრთხოა ადამიანის ჯანმრთელობისთვის. ფუმარინის მჟავას ზიანი ძირითადად განპირობებულია იმით, რომ არაკეთილსინდისიერი მწარმოებლები იყენებენ ტექნიკური ხარისხის პროდუქტს, რომელიც შეიცავს მალეინის მჟავას და მძიმე ლითონის მარილების ტოქსიკურ მინარევებს.
დიმეთილ ფუმარატი ასევე გამოიყენება, როგორც იაფი ბიოციდი, რათა დაიცვას ტყავის ავეჯი და ფეხსაცმელი სოკოვანი ინფექციებისგან ტრანსპორტირების დროს. თუმცა, ამ შესაძლებლობით, მჟავამ შეიძლება გამოიწვიოს კანის მძიმე ალერგიული რეაქციები. ასე რომ, ფინეთსა და დიდ ბრიტანეთში, ათასზე მეტმა მომხმარებელმა მოითხოვა ფულადი კომპენსაცია ჯანმრთელობისთვის ზიანის მიყენებისთვის ჩინური ავეჯის შეძენისას. 2008 წლიდან ევროპის ქვეყნებმა აკრძალეს დიმეთილ ფუმარატით გაჟღენთილი ფეხსაცმლისა და ავეჯის გაყიდვა.
