Сафрол

редактировать
Химическое соединение
Сафрол
Скелетная формула сафрола
Палка-модель сафрола
Имена
Название ИЮПАК 5- (Prop-2- ен-1-ил) -2H-1,3-бензодиоксол
Другие названия 5- (2-пропенил) -1,3-бензодиоксол. 5-Аллилбензо [d] [1,3] диоксол. 3,4-Метилендиоксифенил-2-пропен
Идентификаторы
Номер CAS
3D-модель (JSmol )
ChEBI
ChEMBL
  • ChEMBL242273
ChemSpider
ECHA InfoCard 100.002.133 Измените это в Викиданных
KEGG
UNII
InChI
УЛЫБКА
Свойства
Химическая формула C10H10O2
Молярная масса 162,188 г · моль
Плотность 1,096 г / см
Температура плавления 11 ° C (52 ° F; 284 K)
Бой точка плавления 232–234 ° C (450–453 ° F; От 505 до 507 K)
Магнитная восприимчивость (χ)-97,5 · 10 см / моль
Опасности
Краткая характеристика опасности GHS H302, H341, H350
Меры предосторожности GHS P201, P281, P308 + 313
Если не указано иное, данные для материалов приведены в их стандартное состояние (при 25 ° C [77 ° F], 100 кПа).
☒ N (что такое ?)
Ссылки ink

Safrole is органическое соединение формулы CH 2O2C6H3CH2CH = CH 2. Это бесцветная маслянистая жидкость, хотя нечистые образцы могут иметь желтый цвет. Член семейства натуральных продуктов фенилпропаноидов, он, среди прочего, обнаружен в растениях сассафрас. Небольшие количества обнаруживаются в самых разных растениях, где он действует как естественный антифедант. Ocotea pretiosa, который растет в Бразилии, и сассафрас. albidum, произрастающий в восточной Северной Америке, являются основными природными источниками сафрола. Обладает характерным «кондитерским» ароматом.

Это предшественник в синтезе инсектицида синергиста пиперонилбутоксида, ароматизатора пипероналя через изосафрол и эмпатогенный / энтактогенный препарат МДМА.

Содержание
  • 1 История
  • 2 Естественное происхождение
  • 3 Применения
  • 4 Синтез
  • 5 Изосафрол
  • 6 Метаболизм
  • 7 Токсичность
  • 8 Побочные эффекты
  • 9 Использование при производстве МДМА
  • 10 См. Также
  • 11 Ссылки
  • 12 Внешние ссылки
История

Был получен сафрол из ряда растений, но особенно из дерева сассафраса (Sassafras albidum ), которое произрастает в Северной Америке, и из японского звездчатого аниса (Illicium anisatum, называемого в Японии шикими). В 1844 году французский химик Эдуард Сент-Эвр определил эмпирическую формулу сафрола . В 1869 г. французские химики Эдуард Гримо (1835–1900) и Ж. Руотт исследовали и назвали сафрол. Они наблюдали его реакцию с бромом, предполагая наличие аллильной группы. К 1884 году немецкий химик Теодор Полек (1821–1906) предположил, что сафрол был производным бензола, к которому два атома кислорода были присоединены как эпоксиды ( циклические эфиры).

В 1885 году голландский химик Иоганн Фредерик Эйкман (1851–1915) исследовал шикимол, эфирное масло, которое получают из японского звездчатого аниса, и обнаружил, что на В результате окисления шикимол образовал пиперониловую кислоту, основная структура которой была определена в 1871 году немецким химиком Вильгельмом Рудольфом Фиттигом (1835–1910) и его ученицей, американским химиком Ира Ремсен (1846). –1927). Таким образом, Эйкман вывел правильную базовую структуру шикимола. Он также отметил, что шикимол и сафрол имеют одинаковую эмпирическую формулу и другие сходные свойства, и поэтому предположил, что они, вероятно, идентичны. В 1886 году Полек показал, что при окислении сафрол также образует пиперониловую кислоту, и поэтому шикимол и сафрол действительно идентичны. Оставалось определить, является ли группа C 3H5молекулы пропенильной группой (R-CH = CH-CH 3) или аллильной группой ( R-CH 2 -CH = CH 2). В 1888 году немецкий химик Юлиус Вильгельм Брюль (1850–1911) определил, что группа C 3H5является аллильной группой.

Естественное происхождение

Сафрол является основным компонентом коричневого масло камфоры (Ocotea cymbarum), изготовленное из Ocotea pretiosa, растения, произрастающего в Бразилии, и масло сассафраса, изготовленное из Sassafras albidum.

в США, коммерчески доступное кулинарное масло сассафраса обычно не содержит сафрола в соответствии с правилом, принятым FDA США в 1960 году.

Сафрол можно получить путем естественной экстракции из Sassafras albidum и Ocotea cymbarum. Масло сассафраса, например, получают путем паровой дистилляции коры коры дерева сассафраса. Полученный продукт паровой дистилляции содержит около 90% сафрола по весу. Масло сушат, смешивая его с небольшим количеством безводного хлорида кальция. После отфильтровывания хлорида кальция масло перегоняют в вакууме при 100 ° C под вакуумом 11 мм рт.ст. или замораживают для кристаллизации сафрола. Этот метод работает с другими маслами, в которых также присутствует сафрол.

Сафрол обычно извлекают из коры корня или плодов Sassafras albidum (произрастает в восточной части Северной Америки) в форма масла сассафраса или из Ocotea odorifera, бразильского вида. Сафрол также присутствует в некоторых эфирных маслах и в коричневом камфорном масле, которое в небольших количествах присутствует во многих растениях. Сафрол содержится в анисе, мускатном орехе, корице и черном перце. Сафрол может быть обнаружен в неразбавленных жидких напитках и фармацевтических препаратах с помощью высокоэффективной жидкостной хроматографии.

Применения

Сафрол является членом группы метилендиоксибензола, многие соединения которой используются в качестве синергистов инсектицидов; например, сафрол используется в качестве предшественника при синтезе инсектицида пиперонилбутоксида. Сафрол также используется в качестве предшественника при синтезе лекарственного средства N-метил-3,4-метилендиоксиамфетамина (МДМА, экстази). Прежде чем сафрол был запрещен Управлением по контролю за продуктами и лекарствами в 1960 году для использования в пищевых продуктах, он использовался в качестве пищевого ароматизатора из-за его характерного аромата «кондитерской». Его использовали в качестве добавки в корневое пиво, жевательную резинку, зубную пасту, мыло и некоторые фармацевтические препараты.

Сафрол проявляет антибиотические и антиангиогенные функции.

Синтез

Он может быть синтезирован из катехола сначала путем преобразования в метилендиоксибензол, который бромирован и соединен с аллилбромидом.

Сафрол является универсальным предшественником ко многим соединениям. Примерами являются N-ациларилгидразоны, изостеры, производные арилсульфонамида, производные кислого сульфонилгидразона, производные бензотиазина. и многое другое.

Изосафрол

Изосафрол получают синтетическим путем из сафрола. В природе не встречается. Изосафрол бывает двух видов: транс-изосафрол и цис-изосафрол. Изосафрол используется как прекурсор психоактивного препарата МДМА. Когда сафрол метаболизируется, можно идентифицировать несколько метаболитов. Было показано, что некоторые из этих метаболитов проявляют токсикологические эффекты, такие как 1’-гидроксисафрол и 3’-гидроксисафрол у крыс. Другие метаболиты сафрола, обнаруженные в моче как крыс, так и человека, включают 1,2-дигидрокси-4-аллилбензол или 1 (2) -метокси-2 (1) гидрокси-4-аллилбензол.

Метаболизм

Сафрол может подвергаться различным формам метаболизма. Двумя основными путями являются окисление боковой аллильной цепи и окисление метилендиоксигруппы. Окисление боковой цепи аллила опосредуется комплексом цитохрома P450, который превращает сафрол в 1’-гидроксисафрол. Вновь образованный 1'-гидроксисафрол подвергнется реакции фазы II метаболизма лекарственного средства с ферментом сульфотрансферазой с образованием 1'-сульфоксисафрола, который может вызывать аддукты ДНК. Другой путь окисления боковой цепи аллила может привести к образованию эпоксида сафрола. Пока это обнаружено только у крыс и морских свинок. Образовавшийся эпоксид представляет собой небольшой метаболит из-за медленного образования и дальнейшего метаболизма соединения. Фермент эпоксидгидратазы будет действовать на эпоксид с образованием дигидродиола, который может выделяться с мочой.

Метаболизм сафрола посредством окисления метилендиокси происходит через расщепление метилендиокси группы. В результате образуются два основных метаболита: аллилкатехол и его изомер пропенилкатехол. Эвгенол является второстепенным метаболитом сафрола у людей, мышей и крыс. Неповрежденная аллильная боковая цепь аллилкатехола может быть окислена с образованием 2 ’, 3’-эпоксипропилкатехола. Это может служить субстратом для фермента эпоксидгидратазы и гидратировать 2 ’, 3’-эпоксипропилкатехол до 2’, 3’-дигидроксипропилкатехола. Это новое соединение может окисляться с образованием пропановой кислоты (PPA), которая является веществом, которое связано с увеличением окислительного стресса и активностью глутатион-S-трансферазы. PPA также вызывает снижение активности глутатиона и глутатионпероксидазы. Эпоксид аллилкатехола может также образовываться в результате расщепления метилендиоксигруппы эпоксида сафрола. В расщеплении метилендиоксильного кольца и метаболизме аллильной группы участвуют печеночные микросомальные оксидазы со смешанными функциями.

Токсичность

Токсикологические исследования показали, что сафрол является слабым гепатоканцерогеном в более высоких дозах для крыс и мышей. Сафрол требует метаболической активации, прежде чем проявлять токсикологические эффекты. Метаболическое превращение аллильной группы в сафрол может давать промежуточные соединения, которые непосредственно способны ковалентно связываться с ДНК и белки. Метаболизм метилендиокси группы в карбен позволяет молекуле образовывать лигандные комплексы с цитохромом P450 и P448. Образование этого комплекса приводит к снижению количества доступного свободного цитохрома P450. Сафрол также может напрямую связываться с цитохромом P450, что приводит к конкурентному ингибированию. Эти два механизма приводят к снижению активности смешанной функции оксидазы.

Кроме того, из-за измененных структурных и функциональных свойств цитохрома P450, потеря рибосом, которые прикреплены к эндоплазматическому ретикулуму через цитохром P450 может возникнуть. Таким образом, аллильная группа непосредственно способствует мутагенности, тогда как метилендиоксигруппа связана с изменениями в системе цитохрома P450 и эпигенетическими аспектами канцерогенности. У крыс сафрол и родственные ему соединения вызывают как доброкачественные, так и злокачественные опухоли после приема через рот. Изменения в печени также наблюдаются в виде увеличения клеток печени и гибели клеток.

Исследования 1960-х годов показали, что сафрол канцероген, вызывая необратимое повреждение печени у животных. Следовательно, Управление по санитарному надзору за качеством пищевых продуктов и медикаментов (FDA) запретило сассафрас и сафрол для употребления в пищу человеком.

Сафрол по-прежнему считается слабым канцерогеном для крыс. Однако, согласно исследованию метаболитов сафрола у крыс и людей в 1977 году, два канцерогенных метаболита сафрола, обнаруженные в моче крыс, 1'-гидроксисафрол и 3'-гидроксиизосафрол, не были обнаружены в моче человека. Европейская комиссия по здравоохранению и защите потребителей считает сафрол генотоксичным и канцерогенным. В природе он встречается в различных специях, таких как корица, мускатный орех и черный перец, а также в травах, таких как базилик. В этой роли сафрол, как и многие соединения природного происхождения, может обладать небольшой, но измеримой способностью вызывать рак у грызунов. Несмотря на это, по оценке Национальной лаборатории Лоуренса в Беркли, воздействие на людей было схожим с рисками, возникающими при вдыхании воздуха в помещении или питье воды из муниципальных источников. В Соединенных Штатах он когда-то широко использовался в качестве пищевой добавки в корневом пиве, чае сассафраса и других обычных товарах, но был запрещен FDA после того, как его канцерогенность для крыс была снижена. обнаружил. Сегодня сафрол также запрещен для использования в мыле и парфюмерии Международной парфюмерной ассоциацией .

Побочные эффекты

Помимо того, что сафрол является канцерогеном, сафрол проявляет другие побочные эффекты в том, что он будет вызывать образование гидропероксидов липидов печени. Сафрол также подавляет защитную функцию нейтрофилов против бактерий. В дополнение к ингибированию защитной функции нейтрофилов было также обнаружено, что сафрол препятствует образованию супероксидов нейтрофилами. Кроме того, оксид сафрола, метаболит сафрола, отрицательно влияет на центральную нервную систему. Оксид сафрола подавляет экспрессию интегрина β4 / SOD, что приводит к апоптозу нервных клеток.

Использование при производстве МДМА

Сафрол указан в таблице I предшественник в соответствии с Конвенцией ООН о борьбе с незаконным оборотом наркотических средств и психотропных веществ. Из-за его роли в производстве МДМА, сафрола и изосафрола, а также пипероналя, они относятся к прекурсорам Категории I в соответствии с Постановлением № 273/2004 Европейского союза. Сообщество. В Соединенных Штатах сафрол в настоящее время является химическим веществом Списка I.

. Кора корня американского сассафраса содержит низкий процент летучих паров масла, которое обычно составляет 75% сафрола. Попытки очистить сафрол из коры сассафраса в массовых количествах, как правило, экономически нецелесообразны из-за низкого выхода и больших усилий. Однако меньшие количества можно довольно легко экстрагировать с помощью паровой дистилляции (около 10% сухой коры корня сассафраса по массе или около 2% свежей коры). Спрос на сафрол приводит к быстрой и незаконной заготовке дерева Cinnamomum parthenoxylon в Юго-Восточной Азии, в частности Кардамоновых гор в Камбодже. Однако неясно, какая доля незаконно собранного сафрола идет на производство МДМА, поскольку более 90% мировых поставок сафрола (около 2000 метрических тонн в год) используется для производства пестицидов, ароматизаторов и других химикатов. Устойчивый сбор сафрола возможен из листьев и стеблей некоторых растений.

См. Также
Ссылки
Внешние ссылки
Последняя правка сделана 2021-06-06 06:19:26
Содержание доступно по лицензии CC BY-SA 3.0 (если не указано иное).
Обратная связь: support@alphapedia.ru
Соглашение
О проекте