Difosforečnan

Difosforečnan (alebo difosfát, pyrofosfát) je fosforečnanový oxoanión, odvodený od kyseliny difosforečnej, ktorý obsahuje dva atómy fosforu spojené P–O–P väzbou. Existuje niekoľko solí, napríklad difosforečnan tetrasodný (Na4P2O7). P-O-P sa niekedy nazýva fosfoanhydridrová väzba, čo poukazuje na stratu molekuly vody pri jej vzniku, obdobne ako pri vzniku anhydridov karboxylových kyselín.

Pomenovanie pyrofosfát pochádza (zo starogréckeho πῦρ, πυρός, v prepise: pyr, pyros, doslova „oheň“), pretože sa dajú pripraviť zahrievaním fosforečnanov. Presnejšie vznikajú pri zahrievaní kyselín fosforečných do bodu, kedy prebehne kondenzačná reakcia.

Difosforečnany sú typicky biele alebo bezfarebné. Ich soli s alkalickými kovmi sú rozpustné vo vode.C. Michael Hogan. 2011. Phosphate. Encyclopedia of Earth. Topic ed. Andy Jorgensen. Ed.-in-Chief C. J. Cleveland. National Council for Science and the Environment. Washington DC Takisto sú to dobré komplexačné činidlá pre kovové ióny (napríklad vápnik a mnoho prechodných kovov) a majú mnoho využití v priemyselnej chémii.

 V organickej chémii 
Pyrofosfáty sa nachádzajú v ATP a iných trifosfátoch nukleotidov, ktoré sú veľmi významné v biochémii. Názov „pyrofosfát“ sa takisto používa ako meno pre estery tvorené kondenzáciou fosforylovaných biologických zlúčenín s anorganickým fosfátom, ako napríklad dimetylallylpyrofosfát. Táto väzba sa potom nazýva vysokoenergetickou fosfátovou väzbou.

 V biochémii 
Anión  sa skracuje ako PPi, čo je skratka z anglického inorganic pyrophosphate (anorganický pyrofosfát). Vzniká hydrolýzou ATP na AMP v bunkách:

 ATP → AMP + PPi

Pyrofosfát sa štiepi napríklad pri zabudovávaní nukleotidov do rastúceho vlákna DNA alebo RNA pomocou polymerázy. Pyrofosforolýza je opak polymerizačnej reakcie, pri ktorej pyrofosfát reaguje s 3′-nukleozidmonofosfátom (NMP alebo dNMP), ktorý sa štiepi z oligonukleotidu za vzniku korešpondujúceho trifosfátu (dNTP z DNA, NTP z RNA). 

Pyrofosfátový anión so štruktúrou  je anhydridom kyseliny fosforečnej. Vo vodných roztokoch je nestabilný a hydrolyzuje na anorganický fosfát:

  + H2O → 2 

alebo v zápise používanom v biochémii:

 PPi + H2O → 2 Pi + 2 H+

V neprítomnosti enzýmovej katalýzy prebieha hydrolýza jednoduchých polyfosfátov (ako napríklad pyrofosfátu, lineárneho trifosfátu, ADP alebo ATP) extrémne pomaly vo všetkých prostrediach okrem veľmi kyslých prostredí. (Opakom tejto reakcie je metóda prípravy pyrofosfátov pomocou zahrievania fosfátov,)

Táto hydrolýza na anorganický fosfát robí rozklad ATP na AMP a PPi prakticky nevratný a biochemické reakcie spojené s touto hydrolýzou sú takisto nevratné.

PPi sa nachádza v kĺbovej tekutine, krvnej plazme a moči v dostatočnej koncentrácii, aby zabránil kalcifikácii, a môže pôsobiť ako prirodzený inhibítor tvorby hydroxyapatitu v extracelulárnej tekutine (ECT). Bunky môžu vylučovať PPi do ECT. ANK je neenzymatický plazma-membránový kanál na PPi, ktorý zvyšuje koncentráciu extracelulárneho PPi. Ak ANK nefunguje správne, vzniká nízka extracelulárna koncentrácia PPi a zvýšená intracelulárna koncentrácia PPi. 

Koncentrácia anorganického pyrofosfátu v plazme sa pohybuje okolo 0,58 – 3,78 µM (95 % predikčný interval).

 Terpény 
Izopentenylpyrofosfát sa premieňa na geranylpyrofosfát, ktorý je prekurzorom tisícov terpénov a terpenoidov.
stred|náhľad|400x400bod|Izopentenylpyrofosfát (IPP) a dimetylallylpyrofosfát (DMAPP) kondenzujú a produkujú geranylpyrofosfát, prekurzor terpénov a terpenoidov.

 Ako prídavná látka v potravinách 
Rôzne difosforečnany sa používajú ako emulgátory, stabilizátory, regulátory kyslosti, kypriace činidlá, komplexotvorné látky a zvlhčovadlá.Codex Alimentarius 1A, 2nd ed, 1995, pp. 71, 82, 91 Ako E číslo je im priradené číslo E450:D. J. Jukes, Food Legislation of the UK: A Concise Guide, Elsevier, 2013, p. 60–61

 E450(a): difosforečnan disodný; difosforečnan trisodný; difosforečnan tetrasodný (TSPP); difosforečnan tetradraselný
 E450(b): trifosforečnan pentasodný a pentadraselný
 E450(c): sodné a draselné polyfosforečnany

Rôzne podoby difosforečnanov sa používajú hlavne na stabilizáciu šľahačky.Ricardo A. Molins, Phosphates in Food, p. 115

 Referencie 

 Pozri aj 
 Adenozínmonofosfát
 Adenozíndifosfát
 Adenozíntrifosfát
 Nukleotid
 Organofosfát

 Zdroj 


Kategória:Potravinárske aditíva
450