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[[Datei:Triphosphat-Ion.svg|220px|mini|Struktur des Triphosphat-Ions]]

'''Polyphosphate''' sind [[Kondensationsreaktion|Kondensationsprodukte]] von Salzen der ortho-[[Phosphorsäure]] (H3PO4) mit der allgemeinen [[Summenformel]] M′n+2PnO3n+1 und der Struktur

:M′–O–[P(OM′)(O)–O]n–M′

(M′ = einwertiges Metall).

Zu den Polyphosphaten werden sehr häufig auch die kurzkettigen (also eigentlich ''oligo-'') Phosphate gezählt. Cyclische [[Polymer]]e werden als [[Metaphosphate]] bezeichnet. Der [[Polymerisationsgrad]] kann mehrere Tausend betragen.

== Beispiele ==
mit n = 3: [[Adenosintriphosphat]] (ATP), [[Pentanatriumtriphosphat]] Na5P3O10

mit n = 15 bis 20: (NaPO3)n; trägt häufig den sachlich falschen Namen ''[[Natriumhexametaphosphat]]''.

mit n = Hunderte bis Tausende: [[Volutin]] (stabilisiert mit Ca2+, Mg2+) in [[Prokaryoten]], sowie in [[Acidocalcisom]]en in [[Einzeller]]-[[Eukaryoten]].<ref>{{Literatur |Autor=Joseph W. Lengeler, G. Drews, Hans Günter Schlegel |Titel=Biology of the prokaryotes |Verlag=Thieme |Ort=Stuttgart |Datum=1999 |ISBN=3-13-108411-1 |Seiten=156 |Sprache=en}}</ref><ref>{{cite journal |author=Docampo R, Ulrich P, Moreno SN |date=2010-03 |title=Evolution of acidocalcisomes and their role in polyphosphate storage and osmoregulation in eukaryotic microbes |journal=Philosophical Transactions of the Royal Society London, B, Biological Sciences |volume=365 |issue=1541 |pages=775–84 |doi=10.1098/rstb.2009.0179 |pmid=20124344 |language=en}}</ref>

Beispiele für hochmolekulare unverzweigte Polyphosphate der allgemeinen Formel Na2H2PnO3n+1 sind das '''Grahamsche Salz''', das '''Madrellsche Salz''' und das '''Kurrolsche Salz'''. Das Grahamsche Salz wird beim Erhitzen von [[Natriumdihydrogenphosphat]] auf eine Temperatur über 600 °C und anschließendem Abschrecken der Schmelze als klar durchsichtige, hygroskopische, glasige Masse gebildet. Bei 580 °C geht es in das Kurrolsche Salz über. Dieses entsteht auch, wenn man Natriumdihydrogenphosphat auf über 600 °C erhitzt und die Schmelze anschließend langsam abkühlen lässt. Beim Erhitzen von Natriumdihydrogenphosphat auf 250 °C oder durch Tempern von Kurrolschem Salz bei 380 °C erhält man das Madrellsche Salz als kristallines lineares Polyphosphat.<ref>{{Literatur |Autor=[[Nils Wiberg]] |Titel=[[Holleman-Wiberg Lehrbuch der Anorganischen Chemie]] |Auflage=102 |Verlag=[[Walter de Gruyter (Verlag)|Walter de Gruyter & Co]] |Ort=Berlin, New York |Datum=2007 |ISBN=978-3-11-017770-1 |Seiten=807 |Sprache=de}}</ref> Die Struktur des Maddrellschen Salzes besteht aus linear schraubenförmig angeordneten PO4 Tetraedern.<ref>Acta Crist. (1963). 16, 428 Zur Struktur des Maddrellschen Salzes von K.H. Jost Institut für anorganische Chemie des Instituts der Wissenschaften, Berlin, Adlershof, Deutschland, abgerufen https://scripts.iucr.org/cgi-bin/paper?S0365110X63001109 Aufruf 2021-01-14</ref> Der Name des Maddrellschen Salzes leitet sich von Robert Maddrell, der langkettige Polyphosphate 1886 beschrieben hat, ab.<ref>Memoirs and Proceedings of the Chemical Society of London for 1845–1848 by Chemical Society (Great Britain) S. 273–280 Artikel Dec. 7 1886 CLXXX Metaphosphates by Robert Maddrell Esq. Abgerufen über https://play.google.com/books/reader?id=yrFJAQAAMAAJ&hl=de&pg=GBS.PA7</ref>

== Verwendung ==
(NaPO3)15–20 war ehemals Hauptbestandteil (neben Metaphospaten) von ''Calgon'', einem Produkt zur [[Wasserenthärtung]] für Haushaltsgeräte. Diese Chemikalie wird auch als '''Hexametaphosphat''' bezeichnet. Die Silbe "Hexa" lässt sechs Untereinheiten vermuten, was sich jedoch weder in der Summenformel noch in der Struktur des Moleküls wiederfindet.

Polyphosphate werden in der Lebensmitteltechnik als [[Komplexbildner]], [[Puffer (Chemie)|Säurepuffer]], [[Schmelzsalz]]e, [[Festigungsmittel]] und [[Stabilisator (Lebensmittelzusatzstoff)|Stabilisatoren]] eingesetzt.

Natrium-, Kalium-, Natriumcalcium- und Calcium-Polyphosphat sind in der [[Europäische Union|EU]] als [[Lebensmittelzusatzstoff]] der Nummer ''E 452'' für bestimmte Lebensmittel mit jeweils unterschiedlichen Höchstmengenbeschränkungen zugelassen. Nach der [[Zusatzstoff-Zulassungsverordnung]] sind dies – für die meisten zugelassenen Phosphate weitgehend einheitliche – einzelne Festlegungen für eine breite Palette mit zahlreichen unterschiedlichen Lebensmittelsorten. Die zugelassenen Höchstmengen variieren von 0,5 über meist um 5 bis hin zu 50 Gramm pro Kilogramm (in Getränkeweißer für Automaten) oder auch dem Fehlen einer festen Beschränkung ([[quantum satis]] – nach Bedarf, bei Nahrungsergänzungsmitteln). [[Phosphate]] stehen im Verdacht [[Hyperaktivität]], [[Allergie|allergische]] Reaktionen und [[Osteoporose]] auszulösen.
Es wurde eine [[erlaubte Tagesdosis]] von 70 Milligramm pro Kilogramm Körpergewicht für die Gesamtmenge aufgenommener Phosphorsäure und Phosphate insgesamt festgelegt.

== Biologische Funktionen ==
Alle [[Eucyte|eukaryotischen]] und [[Protocyte|prokaryotischen]] [[Zelle (Biologie)|Zellen]] enthalten Polyphosphate. Bei [[Bakterien]] und [[Hefen]] dienen die Polymere der Energiespeicherung und sind in Acidocalcisomen gespeichert. [[Thrombozyt]]en enthalten homologe Polyphosphat-speichernde Strukturen sogenannte dichte [[Granula]] (dense granules), die Polyphosphate-reich sind. Die Aktivierung von Thrombozyten führt zur Sekretion der Polymere, die dann über eine Aktivierung des Blutgerinnungsfaktors XII ([[Hageman-Faktor]], FXII) die Bildung von [[Fibrin]] und die Freisetzung des Entzündungsmediators [[Bradykinin]] starten und so prokoagulant und proinflammatorisch wirken.

== Eigenschaften ==
Polyphosphatmoleküle sind labil. Eine [[Hydrolyse]] wird durch Temperaturerhöhungen (auf 60–70 °C), eine Absenkung des [[pH-Wert]]es (auf pH 3,5–4), Anwesenheit von [[Kationen]] beziehungsweise durch Heraufsetzung der [[Ionenstärke]] des Mediums, in dem sie sich befinden, gefördert.

== Literatur ==
* Müller et al., ''Platelet Polyphosphates Are Proinflammatory and Procoagulant Mediators In Vivo'', Cell 139(6):1143–56; [[doi:10.1016/j.cell.2009.11.001]].
* N. J. Mutch: ''Polyphosphate as a haemostatic modulator.'' In: ''Biochemical Society transactions.'' Band 44, Nummer 1, Februar 2016, S. 18–24, [[doi:10.1042/BST20150207]], PMID 26862183.
* P. R. Angelova, A. Y. Baev, A. V. Berezhnov, A. Y. Abramov: ''Role of inorganic polyphosphate in mammalian cells: from signal transduction and mitochondrial metabolism to cell death.'' In: ''Biochemical Society transactions.'' Band 44, Nummer 1, Februar 2016, S. 40–45, [[doi:10.1042/BST20150223]], PMID 26862186.
* N. Lander, C. Cordeiro, G. Huang, R. Docampo: ''Polyphosphate and acidocalcisomes.'' In: ''Biochemical Society transactions.'' Band 44, Nummer 1, Februar 2016, S. 1–6, [[doi:10.1042/BST20150193]], PMID 26862180.

== Einzelnachweise ==
<references />

[[Kategorie:Stoffgruppe]]
[[Kategorie:Diphosphat| Polyphosphate]]
[[Kategorie:Antioxidationsmittel| Polyphosphate]]
[[Kategorie:Lebensmittelzusatzstoff (EU)]]

Polyphosphate - Versionsgeschichte

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