Citratverbindungen

Citratverbindungen sind chemische Verbindungen, die aus der Citronensäure (Citrat) stammen. Sie umfassen Salze und Ester der Citronensäure sowie deren organische Derivate. In der Praxis treten Citratverbindungen häufig als Natrium-, Kalium- oder Calciumcitrat sowie als Citratester in Kosmetika, Lebensmitteln und Laboranwendungen auf.

Chemische Eigenschaften: Citronensäure ist eine dreiprotonige Carbonsäure. Ihre drei pKa-Werte liegen ungefähr bei 3,1; 4,8 und 6,4, wodurch Citrat in wässrigen Lösungen in verschiedenen Protonierungszuständen vorkommt. Als Chelatbildner bildet Citrat stabile Komplexe mit vielen Metallionen (z. B. Ca2+, Mg2+, Fe3+), was seine Pufferkapazität und seine Fähigkeit zur Sequestrierung von Spurenelementen erklärt. In Lösungen wirkt Citrat als pH-Puffer und als Komplexbildner, der Kalziumablagerungen hemmen kann.

Vorkommen und biologische Rolle: In Organismen ist Citrat ein Schlüsselmetabolit des Zitratzyklus (Krebszyklus). Im Mitochondrienmatrix bildet Citrat durch Reaktion von Acetyl-CoA mit Oxalacetat eine zentrale Verbindung, die später zu Energiegewinnung oder zu zellulären Bausteinen weiterverarbeitet wird. Citratsalze können auch außerhalb der Mitochondrien vorkommen; im Cytosol dient Citrat als Vorstufe zur Fettsäuresynthese.

Verwendung: In der Lebensmittelindustrie dient Natriumzitrat als Säureregulator, Stabilisator und Chelatbildner (E331). Medizinisch werden Citratverbindungen als Antikoagulans in Blutkonserven (ACD-Lösung) sowie als Salzform zur Behandlung von Nierensteinen (z. B. Kalium- oder Natriumcitrat) eingesetzt. In der Analytik fungieren Citratverbindungen als Puffer- und Komplexbildner in verschiedenen Laborschemata.

Sicherheit: Citratverbindungen gelten im Allgemeinen als sicher (Food- und Cosmetic-Grade); wie bei vielen Chelatbildnern können hohe Dosen Auswirkungen auf den Mineralstoffhaushalt haben.

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