化合物的顯而易見性系列-8:立體異構物的顯而易見性 — Aventis Pharma Deutschland GmbH v. Lupin, Ltd. (Fed. Cir. 2007)案
先前技術'944專利揭露了ramipril的化學結構及其製備方法,但並未明確教示所有立體中心的組態,這意味著會有8個不同組態的立體異構物,其中包含了5(S)的ramipril。但教示分離可使用通常技藝來分離這些異構物。先前技術Merck的文章揭露另一個結構最接近的化合物enalapril,全S(SSS)立體異構物的enalapril的效價是SSR異構物的700倍,並教示如何使用標準層析技術分離全S異構物。另外,具有活性的前技術化合物BPP5a和captopril,其所有的立體中心都是S組態。因此,在該領域中具有通常技藝之人會預期5(S)的ramipril具有療效,而有動機從先前技術的混合物中分離出5(S)的ramipril。....
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#成語一冷 俗語說「不分青紅皂白」,「皂」為什麼是指「黑色」?兼講肥皂的落落長歷史。
※各位不用找惹,本篇不是跟風,與時事無關。
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話說,即使在肥皂發明了很久之後,它都不是給人拿來洗澡的。最原始的肥皂,是由每家每戶都會有的爐灶燒出的草木灰燼,混合動物的油脂所製成的,十分簡單。
草木灰中含碳酸鉀、鈉等鹼性物質,植物一生中根部從土壤中吸收進去很多水,溶解在水裡的礦物質,最終就會在植物細胞中的「液胞」裡堆積儲存,這些礦物質就是「灰分」。脂肪=三酸甘油酯,遇到鹼性就會被「水解」被切成了甘油和三個脂肪酸(所以叫三酸)就是皂化反應。脂肪酸的鹼性鹽類就是肥皂的主成分。
也就是說肥皂是由他的宿敵:油脂所製成的。咦,相煎何太急,何太急。 #皂化弄人 #濕主這要看您的皂化
但古人是用什麼洗澡呢(指除了冷熱水之外),不久前我聽耶魯大學的希臘史公開課,由 Donald Kagan 教授主講,談到地中海克里特島的「米諾斯文明」,和古埃及有的經常的船隻貿易時,一則有趣的題外話被我記住了
——早在紀元前 2700 年,青銅器時代的地中海文明就持續從埃及進口香料,用途之一居然是給有錢的貴族男女洗澡。
米諾斯文明,同時與北邊的愛琴海文化圈、南邊的埃及文化圈有著貿易往來,希臘的特產橄欖油和埃及的特產香料(其實來自葉門,透過阿拉伯人的先祖進行貿易,貿易路線曾是由埃及掌控)就被人結合在一起洗香香,方法是在沐浴告一段落後,再搽橄欖油來軟化、浸潤皮膚,最後將油和汙垢一起刮掉。
橄欖油浴之後,油多少會殘留在肌膚上,「有一種橄味」有的人不喜歡,故需要用香料蓋過。
克里特島的宮殿遺跡中,也有發現華麗的雪花石膏雕刻出的澡盆——我們能想像克里特貴妃沐浴的情景。但其實用不著想像,米諾斯遺址的特色是充滿了彩色、栩栩如生的「濕壁畫」。畫中有窈窕仕女,還有可愛的海豚,品味真是一級棒,建議搜尋觀賞。
日後古希臘、羅馬文明依然延續塗油軟化這樣的清潔方式,間或使用粗糙的火山浮石粉末摩擦皮膚來進行脫角質的一個動作。在羅馬浴場中,為了刮到背後等地方的汙垢,還有一種金屬製的「不求人」形狀的用具稱為 strigil,用來抓背XD 見附圖。
說到這邊照例的岔題一下,說到用油來洗澡,我就想到亞塞拜然共和國有一種暴發戶風格的油浴:泡石油澡。亞塞拜然的納夫塔蘭(Naftalan),當地盛產的黑黑、黏黏、味道刺鼻的石油,據說用來泡澡有治療效果。納夫塔蘭和希臘的關係是?希臘語 naphtha (νάφθα) 就是石油的意思。
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回來,話說肥皂這東西在埃及、兩河流域的古文明都有發明——配方實在太簡單,混合動物脂肪和鹼性的植物灰就成了,很難不發現。但目前發現的楔形文字石板(多是買賣紀錄,就是發票和帳簿的作用)上,幾乎沒有提到肥皂的買賣紀錄,有可能是一般人並不用肥皂洗澡澡,而是專門用於產業如皮革、羊毛業的去油脂方面。是工業用的肥皂,而非日常商品。
草木灰肥皂流行不起來的原因可能是鹼性太強,太「苛性」會傷害皮膚的緣故?歷史沒有如果,我們也只能這樣猜測惹。
前面提過,羅馬人洗澡也不用肥皂。在歷史學家老普林尼《自然史》中有提到,高盧(古法國)的日耳曼男人都會用草木灰和動物脂肪混合物(94肥皂)來保養、呵護他們的頭髮,甚至用的比女人還多。
我們看過《魔戒》都曉得,日耳曼民族的長髮和蓄鬍是一種很man的社會地位象徵,附圖中的青銅像是維欽托利(Vercingetorix),他是領導高盧人抵抗羅馬入侵的將軍。雖是現代法國人的想像復原面貌啦,但你看看他那飄逸的髮鬚uwu。難怪男人更加需要肥皂。
* 2020 回顧糾錯:可是科宅,高盧人是凱爾特族。凱爾特和日耳曼的唯一共通點只有個「爾」XD。把 Vercingertorix 當日耳曼人他可是會很難過。咩噗。歷史知識要加強喔~~再講錯殺頭。
我們也注意到,身為羅馬人的老普林尼是用一種「噁,野蠻人怎麼這樣」的角度去描述肥皂(作為潤髮產品,而可能不用於身體上)的使用。只能說是 culture shock 吧。
西元後2世紀,羅馬的醫師蓋倫(Galen)提到肥皂有深度清潔、除汙的功能。表示當時用肥皂的風氣已經傳開了。而由中歐的日耳曼人生產的肥皂也是當時羅馬帝國境內的暢銷商品。那之後羅馬就崩潰了,日耳曼人文化取而代之,可以猜想肥皂仍然是貴族護髮聖品。但出於一些原因,後來的中世紀時期,歐洲人沒有出大事是不洗澡的,相反,洗了澡就表示要出大事。十字軍東征時「法蘭克人」(伊斯蘭世界對歐洲人的通稱)身上的怪味也給了注重清潔的穆斯林好大的 culture shock。 #未戰先臭暈
而當越來越多次十字軍,進行一個經由搶劫順便文化交流的動作後,若干「十字軍王國」在中東建立,公共浴池洗澡的習慣漸漸又傳回了歐洲......直到一個陰錯陽差,「東方式洗香香」又在歐洲變成禁忌了。那正是因為 #鼠疫來啦塊陶啊——當時歐洲人認為疾病是透過不好的空氣(miasma)傳染。而洗澡會將身體表面由汗水形成的保護層洗掉,讓毒氣得以從毛細孔進入人體。
怎麼覺得有點像雞蛋XD 洗過的雞蛋不利於保存真的是因為類似的理由。
總之,歐洲人會一直髒到相當近代,甚至醫師終於搞懂開刀前要洗手,髒污致病的原因是微生物的時候。
但相較之,伊斯蘭文明就十分清潔。目前所知最早含有香料、較弱的鹼性、含有甘油而更滋潤肌膚的「香皂」,正是西元八世紀在敘利亞一帶製造的(附圖:敘利亞阿勒波 Aleppo 的肥皂)。考慮到敘利亞這地點絕佳,融會了埃及、兩河、黎凡特、東羅馬、波斯、希臘、中國等等文明的製造技術,也掌控了阿拉伯半島南方葉門的香料貿易,當時阿拉伯科學家有著世界數一數二先進的化學技術(故分離出鹼性物質如碳酸鉀),然後先知穆聖的教導又說人體要清潔,香皂出現就順理成章了。
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好像講了幾千字都沒說到標題,真是超惡性風的作者啊。好的,中國話「不分青紅皂白」裡面,皂指的是黑色,那是因為皂這個字有幾千年都不是指肥皂,一直到很近代肥皂一物才由西洋傳入於中國普及。而皂這個字上半是個白的理由很謎,沒有權威性的說法,也不易考據,或認為與「草」字有關。(聳肩)
中國古代是用皂角樹(Gleditsia sinensis)的果實——嘿呀,沒有筆誤,豆莢是一種果實——磨碎後的粉末來清潔油汙。皂角樹我目前找不到開源版的圖片,為不侵權請大家自行搜尋觀看謝謝。而因為那種豆莢是黑色的,因此皂=黑色,這是一種說法。但到底是豆莢得名於皂,還是皂得名於豆莢,誰先誰後就待有心人考據惹,我們跳過XD
皂角樹遇水會發泡的原理和肥皂有一點點像,但卻出於完全不同的化學分子:皂角和很多植物一樣,在種子、果實、根莖葉中都會產生【皂素】(saponin),皂素這種分子和肥皂清潔劑有著一共通點,就是分子有一端親油性、一端親水性,可以起到「乳化」的功用讓油水「交融」←形成懸浮乳液的狀態。黃豆煮豆漿會拼命冒泡「假沸騰」,也是因為豆子含有皂素的緣故。
植物們例如苦茶、無患子、皂角、甚至黃豆......並沒有那麼好心,生產皂素並不是為了有朝一日能讓人類拿去洗布洗澡。皂素是一種給動物的下馬威,許多皂素分子很苦,難以入口,有些種類甚至有毒。概念上是說,動物意圖去吃植物種子,其中的皂素就會引發腸胃道不適,或更兇猛的毒性反應,動物便學到教訓不會碰它了。
以上所說只是概念上,皂素的種類實在一籮筐,欠大量研究,有很多例外(例如甘草酸算是一種皂素,但它是甜的),其中還不乏有藥效的分子存在,特此平衡報導~~就不一味汙名化植物啦。
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話說,我一直有個怪想法:既然護膚皂基本上和炸雞排裡的脂肪含有相同的成分→脂肪酸和甘油(為了保濕護膚,把甘油加回去),只是鹹了點、鹼性了點。那麼如果當我落難荒島,在包裹裡找到一盒肥皂,我能不能啃肥皂以獲得和脂肪相當的熱量而活下去,或是吃了會翹翹?
是這樣,正常腸胃消化過程中,由「胰腺」分泌的胰液和「肝臟」分泌的膽汁,在十二指腸混合的時候,雞排的油就會像肥皂一樣被拆成脂肪酸和甘油進而被血液吸收了。乳糜化、然後皂化,是十二指腸的正常生理過程。
這麼說,吃肥皂不是只替身體省了一步驟嗎XD?但仔細再想,這裡會遇到的問題和植物皂素會造成的腸胃道傷害類似:大量的脂肪酸鹽會破壞細胞。我們的細胞膜基本上就是兩層油脂,遇到清潔劑就會開始被溶解破裂。更別提肥皂還有高滲透壓......腸子會GG 在性命危急時,是否要先用酸(例如胃酸)把肥皂轉換為中性才能吃呢? #千空醬我問問你
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剛剛也說到苦茶,台語中肥皂有兩個講法,第一個是「雪文」(Sap-bûn)←來自葡萄牙語 sabão,拉丁語 sebum 的意思是動物脂肪。也就是說皮脂腺 sebaceous gland 和肥皂 soap 都是同一個字的衍伸,就像肥皂是由他要洗掉的油製成的,拿摸奇怪。
第二個講法是「茶箍」(tê-khoo),是由於苦茶籽放進榨油機壓榨後,留下來的圓餅狀苦茶籽的殘渣(箍=圓,例如桶箍)被人們發現遇水會起泡——其實這又是皂素的作用啦。皂素是一種雜七雜八的統稱,可以是各種形狀的植物性分子,有「界面活性」即是。
我們能想像有這樣標榜的肥皂廠商「本產品完全天然,不含任何界面活性劑」,可是瑞凡,肥皂——不管是皂素還是脂肪酸鹽,94界面活性劑啊,那可是字典定義。
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說到胰臟的酵素可以把油脂分解,中國北方叫肥皂「胰子」或是「豬胰子」,是因為不曉得哪位天才屠戶發現,把豬的胰腺和腸繫膜的脂肪混合、剁碎,和一些草木灰、香料等物混合成的產物可以用來洗滌......可以,這很肥皂!化學上是相同的。
所以當終於在現代,北方中國人接觸到(終於流行起洗澡愛乾淨的)歐洲所進口的(其實製法源自於伊斯蘭帝國的)香皂的時候,會把香皂叫做「洋胰子」了。不,其實我們都念嚕啦拉。
久久一更新,取材很費心,希望大家不棄嫌看得開心,不太每日的每日一冷,我們下次見!by科宅
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今天剛好看到這一篇文章,泛科學講油脂的
http://pansci.tw/archives/78667
就寫幾篇來補充跟除錯。
我寫的內容資訊負載量會比較大,但會更深入的講解,
1. 脫膠,為什麼油要脫膠?
因為如果不脫膠,根本就沒辦法精煉了。
油的化學名稱叫做三酸甘油脂(見第一張圖,引用自wiki),
顧名思義,是由中間的甘油的部分加上三條脂肪酸鏈,這樣形成一個疏水性的結構,但這三條脂肪酸鏈有沒有可能變成其他東西呢?答案是有的,這種東西就叫磷脂質(見第二張圖,引用自wiki),或其他物質,油脂本身是一種複雜的分子混合物。從第二張圖可以看到,磷脂質一樣有兩條脂肪酸鏈跟一條磷酸,這一條是親水性的,其他兩條是疏水性的,一個分子同時有親水性跟疏水性的構造,這分子就有乳化的功能,可以把油跟水混在一起,所以開始精煉的時候,必然要先作脫膠。但磷脂也有可能出現疏水性的,因此又會分成水化磷脂HP跟非水化磷脂NHP(見第三張圖)兩類。
HP是非常好處理的,只要把熱水或弱酸加進去油中,攪一攪使膠體水溶性脂質吸水膨脹、凝聚,之後再使用離心的方法就可以分離了,真正麻煩的是NHP。
磷脂質的多與少,要看油品的種類決定,一般大豆油約有3%左右的磷脂質,而這3%裡面屬於HP的部分有80%左右,NHP的部分有20%左右。
3%的百分之20,就是0.6%左右,換算成ppm是6000ppm,但如果要進入下一部分的精煉,就必須把磷脂質降到10ppm以下,而要把6000ppm降到10ppm以下,就必須添加化學物質處理,如磷酸、EDTA、NaOH、2價金屬離子、檸檬酸等,會添加什麼就由你的油品種類、製程設計去添加,處理過得到磷脂質10ppm的油,才能進入下一個精煉。
所以油經過脫膠之後,就得到低膠油脂與油腳(oil stock)
而過程中的所移除的磷脂質可以再經過化學處理使用,所謂的大豆卵磷脂就是這樣來的。
2. 脫酸,油脂有可能因為種子或果肉本身的脂肪酸脢氧化而形成游離脂肪酸(FFA,第四張圖,引用自搜狗百科)。
一般而言會希望毛油的酸價越低越好,因為如果酸價高,損耗就多,脫酸有酸鹼中和(鹼煉)、脂化(變回油脂)、溶劑萃取、汽提等方式,大部分使用的就是酸鹼中和,鹼的種類有氫氧化鈉、碳酸鈉、氫氧化鈣、氫氧化鉀等,但考慮成本以及後續廢棄物的利用,通常都會使用氫氧化納。
而鹼的量就必須控制的很好,檢驗出油的酸價之後,就可以計算出需要添加的鹼量,但都會多加一點,避免反應不完全,而需要多加的量當然就由毛油的品質決定,品質差多一些,品質好少一些。
脫膠油經過鹼煉之後,得到低酸價低膠油跟皂腳(soapstock),皂腳過去都是作為肥皂使用,但也使用不掉這麼大的產量,但生質能源業的興起,為皂腳帶來一個新出路,皂腳經過酸化之後,就可以形成酸油,例如黃豆皂腳就可以形成黃豆酸油(SAO ,soy acid oil),黃豆酸油轉生質柴油的製程已經相當成熟。
3. 脫色,加入1%左右,工業用脫色白土進行脫色,脫色會使油品本身的含水量稍微上升,而脫色是一個很簡單的製程,應用範圍也很廣,一般廢棄機油只要經過脫色的處理,就可以變看起來蠻乾淨的機油。
4. 汽提脫臭,就是用高溫的水蒸氣,從油的底部灌入,水蒸氣就會把有味道的物質及容易溶於水的物質都帶走,也可以去除游離脂肪酸FFA,這些蒸餾物去除水之後又可以再次利用,從黃豆來的稱為Distilled Soya Fatty Acid(SOFA),從棕櫚油來的叫Palm fatty acid distilled(PFAD),這些在工業上都有許多的應用,甚至某些時期,這些廢棄物比油本身還貴。
5. 脫水,水就是油脂酸敗的開始,水與三酸甘油脂化合造成游離脂肪酸的出現,但上面四個步驟都會造成水的增加,所以脫水必須拉到後面來做,並免多做一次白工,因此在這個步驟,就會讓油進入真空蒸餾塔,在低壓的環境下,油就不需要加熱到這麼高,水分子就可以趕出去了。
6. 脫蠟,經歷了這麼多的處理,還是有一種物質沒辦法去除乾淨,那就是蠟質,蠟本身會影響油的品質,也會阻礙人體對油的吸收,在低溫的情況之下,蠟會有霧化的現象,所以沒經過除蠟的油,放在冰箱裡面會看到油出現白色一絲一絲的情況,這就是霧化,所以非精煉的橄欖油,低溫會有霧化的現象。這個脫蠟的製程,也稱為冬化,就是慢慢降溫讓蠟質的結晶生成在表面,再去除表面的結晶。
去除後的蠟,又可以拿來做其他工業使用。
油脂精煉就是一個如此完全利用的產業,每一階段所產生的次級產品,都有它利用的地方,也經過這些繁雜的步驟,提供安全穩定的食用油品。
而新聞中這一段
飽和脂肪酸是指脂肪酸分子中不含有雙鍵等不飽和鍵,所以其中的碳原子和氫原子的結合為最大值,所以稱為「飽和」脂肪酸。由於它的烷基結構整齊,分子間的作用力強,因此熔點較高,在室溫下會成固狀。因此沒有雙鍵,所以不會變成我們常聽到的「反式脂肪」,其穩定度也比不飽和脂肪酸高,較不容易氧化。
這一段可能會讓讀者誤導,室溫之下,飽和脂肪的確不會形成反式脂肪,但高溫時飽和脂肪是產生反式脂肪的原料,反式脂肪的能階比順式脂肪還低,飽和脂肪在高溫下,是一種吸熱的狀態,在油中微量的2價金屬離子的幫助之下,會產生脫氫,而脫氫的兩個碳原子處會產生一個雙鍵的結構,加上反式脂肪的能階比順式脂肪低,因此就產生反式脂肪,
所以工業上為什麼油脂加氫的氫化製程會產生反式脂肪,因為這個反應是一個正逆反應,有正反應的不飽和脂肪加氫形成飽和脂肪,也有逆反應的飽和脂肪脫氫形成反式脂肪。
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