タンニン酸
 タンニン酸の代表成分であるペンタ（ジガロイル）グルコースの化学構造 | |
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| 名前 | |
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| IUPAC名 1,2,3,4,6-ペンタ-O- {3,4-ジヒドロキシ-5-[(3,4,5-トリヒドロキシベンゾイル)オキシ]ベンゾイル}-D-グルコピラノース | |
| IUPAC体系名 2,3-ジヒドロキシ-5-({[(2R,3R,4S,5R,6R)-3,4,5,6-テトラキス({3,4-ジヒドロキシ-5-[(3,4,5-トリヒドロキシフェニル)カルボニルオキシ]フェニル}カルボニルオキシ)オキサン-2-イル]メトキシ}カルボニル)フェニル 3,4,5-トリヒドロキシベンゾエート | |
その他の名前
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| 識別子 | |
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3Dモデル（JSmol） | |
| 8186386 | |
| チェビ | |
| チェムブル | |
| ケムスパイダー |
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| ECHA 情報カード | 100.014.321 |
| ケッグ |
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PubChem CID | |
| ユニイ | |
CompToxダッシュボード（EPA） | |
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| プロパティ | |
| C 76 H 52 O 46 | |
| モル質量 | 1701.19 g/モル |
| 密度 | 2.12g/cm 3 |
| 融点 | 200℃以上で分解する |
| 2850 g/Lまたは250 g/L [ 1 ] [ 2 ] | |
| 溶解度 | エタノール中に100 g/L 、グリセロールおよびアセトン中に1 g/L 、ベンゼン、クロロホルム、ジエチルエーテル、石油、二硫化炭素、四塩化炭素には不溶。 |
| 酸性度（ p Ka ） | 約6 |
特に記載がない限り、データは標準状態（25 °C [77 °F]、100 kPa）における材料のものです。 | |
タンニン酸は、ポリフェノールの一種であるタンニンの一種です。その弱酸性（pKa約6）は、構造中に多数のフェノール基があるためです 。市販のタンニン酸の化学式は、多くの場合、デカガロイルグルコースに対応するC 76 H 52 O 46と表記されますが、実際はポリガロイルグルコースまたはポリガロイルキナ酸エステルの混合物であり、分子あたりのガロイル基の数は、タンニン酸の抽出に使用した植物源によって2～12個の範囲です。市販のタンニン酸は、通常、タラ（ Caesalpinia spinosa）、ウルシ（ Rhus semialata ）またはQuercus infectoriaの没食子、またはシチリアウルシ（Rhus coriaria ）の葉のいずれかから抽出されます。
国際薬局方、食品化学品規格、FAO-WHOタンニン酸モノグラフなどの外部参考文献に記載されている定義によれば、上記の植物から得られるタンニンのみがタンニン酸とみなされます。クリやオーク材の抽出物もタンニン酸と表記されることがあります。これは用語の誤用です。タンニン酸は黄色から淡褐色の非晶質粉末です。
タンニン酸はタンニン（植物ポリフェノール）の一種ですが、この二つの用語は（誤って）互換的に使用されることがあります。長年にわたるこれらの用語の誤用と、学術論文におけるタンニン酸の記載が、混乱をさらに悪化させています。特に緑茶と紅茶に関しては、タンニン酸だけでなく、様々な種類のタンニンが含まれているため、混乱が顕著です。[ 3 ]
タンニン酸は、その組成が明確に定義されていないため、いかなる種類のタンニン分析にも適切な標準ではありません。
ケルシタン酸とガロタン酸
ケルシタンニン酸は、オークの樹皮と葉に含まれるタンニン酸の2つの形態のうちの1つです。[ 4 ] [ 5 ]もう1つの形態はガロタンニン酸と呼ばれ、オークの虫こぶに含まれています。
クエルシタン酸分子は、北米原産の森林樹木であるイースタンブラックオーク（ Quercus velutina ）の樹皮から得られる黄色の染料、クエルシトロンにも含まれています。クエルシトロンは、黄褐色の非晶質粉末として記載されています。
1838年、イェンス・ヤコブ・ベルセリウスは、ケルシタン酸がモルヒネを溶解するために使用されると記した。[ 6 ]
1865年、ヘンリー・ワッツは『化学辞典』第5巻の中で次のように書いています。
鉄(III)塩と反応すると、ガロタンニン酸と同様の反応を示す。しかし、ガロタンニン酸とは異なり、没食子酸に変換されず、乾留してもピロガリン酸を生成しない。硫酸で赤色の沈殿を生じる。( Stenhouse , Ann. Ch. Pharm. xlv. 16.) Rochleder (ibid lxiii. 202) によれば、紅茶のタンニン酸はオーク樹皮のタンニン酸と同じである。[ 7 ]
1880年、エッティは分子式C 17 H 16 O 9を付与した。彼はこれを不安定な物質と定義し、水を放出して無水物（フロバフェンと呼ばれる）を形成する性質があるとし、その一つがオークレッド（C 34 H 30 O 17）と呼ばれている。彼にとって、これは配糖体ではなかった。[ 8 ] [ 9 ]
1912年に出版されたアレンの「商業的有機分析」では、化学式はC19H16O10と示されていました。[ 10 ]
他の著者はC 28 H 26 O 15のような他の分子式を与えましたが、C 28 H 24 O 11という別の式も見つかりました。[ 11 ]
ロウによれば、この物質には2つの形態が存在する。「一つは水に溶ける化学式C 28 H 28 O 14で、もう一つは難溶性のC 28 H 24 O 12である。どちらも水分を失うとオークレッドC 28 H 22 O 11に変化する。」[ 12 ]
ケルシタン酸はかつてスパイス中のフェノール含有量を評価するための基準として使われており、ケルシタン酸当量として示されていました。[ 13 ]
興味深い歴史的事実として、カーボランダムの発明者エドワード・G・アチソンは、ガロタン酸が粘土の可塑性を大幅に向上させることを発見しました。1904年のこの発見に関する報告書の中で、彼は粘土に有機物を添加したという歴史上の唯一の記録は、聖書の出エジプト記1章11節に記されている粘土に藁を混ぜたという記述だけであり、エジプト人は彼の（再）発見を知っていたに違いないと指摘しました。彼は次のように述べています。「これが藁が使用された理由、そしてイスラエルの民が藁の代わりに刈り株を使用することに成功した理由を説明しています。藁の繊維を粘土の結合剤として頼りにしていたならば、これはほとんど不可能だったでしょうが、植物の抽出物を使用した場合は極めて合理的でした。」[ 14 ]
用途
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タンニンは木材の化学染色の基本成分であり、オーク、クルミ、マホガニーなどの木材に既に含まれています。タンニンの含有量が少ない木材にはタンニン酸を塗布することで、タンニンを必要とする化学染色剤と反応させることができます。レッドウッド（セコイア）の樹皮に含まれるタンニンは、山火事、腐敗、そしてシロアリなどの特定の昆虫による被害に対する強力な天然の防御機能を果たします。タンニンは種子、樹皮、球果、心材に含まれています。
タンニン酸は、綿などのセルロース繊維の染色工程でよく用いられる媒染剤で、ミョウバンや鉄と併用されることが多い。金属媒染剤は繊維とタンニンの複合体とよく結合するため、タンニン媒染を先に行う必要がある。しかし、この用途への関心は薄れつつある。
同様に、タンニン酸は酸性染色ポリアミドの後処理剤としても使用でき、洗濯堅牢度を向上させることができます。また、ポリアミド糸やカーペットに防汚性を付与するためのフッ素系後処理剤の代替品としても使用できます。しかし、経済的な理由から、現在、繊維助剤として広く使用されているのは、高級ポリアミド6,6ベースのカーペットや水着において、次亜塩素酸塩溶液による洗浄による染料の漂白耐性、すなわち耐塩素堅牢度を向上させるための添加剤としての使用のみです。ただし、比較的少量で、室内装飾用のフロックの活性化に使用され、これは帯電防止処理として機能します。
タンニン酸は、鉄系金属製品の保存において、不動態化と腐食抑制に使用されます。タンニン酸は腐食生成物と反応してより安定した化合物を形成し、さらなる腐食を防ぎます。処理後、タンニン酸の残留物は通常、対象物に残ります。水分が表面に到達した場合、タンニン酸は再水和し、腐食を防止または遅らせます。保存のためのタンニン酸処理は非常に効果的で広く使用されていますが、対象物に顕著な視覚的影響を与え、腐食生成物は黒く、露出した金属は濃い青色に変化します。また、銅合金部品を含む対象物には、タンニン酸がこれらの金属にわずかなエッチング効果をもたらす可能性があるため、注意して使用する必要があります。
タンニン酸は、Hammerite Kurust などの 市販の鉄鋼腐食処理剤にも含まれています。
食品への使用
世界の多くの地域では、食品へのタンニン酸の使用が許可されています。アメリカ合衆国では、食品医薬品局（FDA）は、焼き菓子やベーキングミックス、アルコール飲料およびノンアルコール飲料、冷凍乳製品、ソフトキャンディーおよびハードキャンディー、肉製品、動物性脂肪への使用が一般的に安全であると認めています。[ 15 ]
EU指令89/107/EEC によれば、タンニン酸はE番号181を有しています。[ 16 ]指令89/107/EECの下では、タンニン酸は食品成分として言及することができます。E番号E181は、タンニン酸を指すのに誤って使用されることがありますが、これは実際にはFAO-WHOの食品規格体系においてタンニン酸に割り当てられたINS番号です。 [ 16 ]
医薬品としての使用
タンニン酸はマグネシウムや活性炭と組み合わせて、19世紀後半から20世紀初頭にかけて、ストリキニーネ、キノコ、プトマイン中毒などの多くの毒性物質の治療に使用されていました。 [ 17 ]
1920年代に重度の火傷に対するタンニン酸治療が導入されて、死亡率が大幅に減少しました。[ 18 ]第一次世界大戦中、タンニン酸包帯は「焼夷弾、マスタードガス、ルイサイトによる火傷」の治療に処方されました。[ 19 ]戦後、より現代的な治療法の開発により、この使用は中止されました。
危険
タンニン酸は、眼、皮膚、呼吸器、消化管への損傷など、健康被害を引き起こす可能性があります。刺激、発赤、痛み、かすみ目、そして場合によっては眼の損傷を引き起こす可能性があります。有害な量のタンニン酸が皮膚から吸収されると、刺激、発赤、痛みを引き起こす可能性があります。吐き気、嘔吐、下痢はタンニン酸摂取の症状であり、長期暴露は肝障害を引き起こす可能性があります。吸入すると、タンニン酸は呼吸器系への刺激を引き起こす可能性があります。[ 20 ]
ワニの色彩
ワニ類（ワニとアリゲーター）の皮膚の色は水質に大きく左右されます。藻類の多い水では緑色になり、一方、樹木の葉が腐った水中のタンニン酸（これがブラックウォーター川を形成します）は、これらの動物の皮膚の色をより黒くします。[ 21 ]
参考文献
- ^ 「タンニン酸」アメリカ化学会2018年1月15日。
- ^ 「タンニン酸」。化学書。
- ^ Pettinga, C. (1979). 「Darvonの安全性」. Science . 204 (4388): 6. Bibcode : 1979Sci...204....6P . doi : 10.1126/science.432625 . PMID 432625 .
- ^エネルギー ホモ水素.エディション パブリブック。 2004 年。248 ページ–。ISBN 978-2-7483-0811-2。
- ^ 「Quercus Cortex. Oak Bark」ヘンリエッタのハーブホームページ。
- ^ Traité de chimie、第 2 巻、Jöns Jakob Berzelius (friherre) と Olof Gustaf Öngren、A. Wahlen et Cie.、1838 年
- ^ワッツ、ヘンリー (1868). 『化学と関連科学の辞典』第5巻. ロングマンズ・グリーン社. p. 6.
- ^エッティ、C. (1880)。「Über die Gerbsäure der Aichenrinde」 [オーク樹皮からのタンニン酸について]。Monatshefte für Chemie (ドイツ語)。1 (1): 262–78 .土井: 10.1007/BF01517069。S2CID 94578197。
- ^エッティ、C. (1883)。「Zur Geschichte der Eichenrindegerbsäuren」 [オーク樹皮タンニンの歴史について]。Monatshefte für Chemie (ドイツ語)。4 (1): 512–30 .土井: 10.1007/BF01517990。S2CID 105109992。
- ^スミス、ヘンリー (1913). 「お茶の抽出液の性質」 .ランセット. 181 (4673): 846. doi : 10.1016/S0140-6736(01)03766-7 .
- ^ Reckford, Courtney (1997).ロードアイランド州在来湿地植物の歴史的および現代的な民族植物学的利用とは? (PDF) (修士論文). OCLC 549678548 .
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- ^アチソン、エドワード G. (1904)「エジプト化粘土」アメリカ陶磁器協会誌、pp.31–65。
- ^ 「食品添加物ステータスリスト（GRAS）；タンニン酸のリスト」米国食品医薬品局（FDA）2019年10月24日。2019年5月1日時点のオリジナルよりアーカイブ。 2020年11月6日閲覧。
- ^ a b EFSA動物飼料添加物及び製品・物質に関するパネル（2014年10月1日）「全動物種に対する飼料香料として使用されるタンニン酸の安全性と有効性に関する科学的意見」 EFSAジャーナル12 ( 10):3828. doi : 10.2903/j.efsa.2014.3828 .
- ^ Sturmer, JW (1899年4月13日). 「医薬品毒性学」 . The Pharmaceutical Era . 21 : 472–4 . ISSN 0096-9125 .
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- ^ 「Medicine: War Wounds」、TIME誌、1939年9月18日。2008年5月30日時点のオリジナルよりアーカイブ。
- ^ 「Material Safety Data Sheet: Tannic Acid」 . fscimage.fishersci.com . 2021年2月5日時点のオリジナルよりアーカイブ。 2019年9月10日閲覧。
- ^ 「アメリカアリゲーター：種のプロフィール」国立公園局、2017年10月17日。 2018年11月1日閲覧。
一般的な参考文献
Merck Index、第 9 版、Merck & Co.、ニュージャージー州ラーウェイ、1976 年。
