Из Википедии, бесплатной энциклопедии
Перейти к навигации Перейти к поиску
Не путать с метанолом или метаналом .

Ментол
(-) - Ментол
Шаровидная модель (-) - ментола
Кристаллы ментола.JPG
Кристаллы ментола.jpg
Имена
Предпочтительное название IUPAC
5-Метил-2- (пропан-2-ил) циклогексан-1-ол
Другие имена
2-Изопропил-5-метилциклогексан-1-ол
2-Изопропил-5-метилциклогексанол
3- п- Ментанол
Гексагидротимол
Ментоментол
Мята перечная камфора
Идентификаторы
3D модель ( JSmol )
ЧЭБИ
ЧЭМБЛ
ChemSpider
DrugBank
ECHA InfoCard100.016.992 Отредактируйте это в Викиданных
Номер RTECS
  • ОТ0350000, рацемический
UNII
Характеристики
С 10 Н 20 О
Молярная масса156,269  г · моль -1
ВнешностьБелое или бесцветное кристаллическое твердое вещество
Плотность0,890 г · см -3 , твердое
(рацемический или (-) - изомер)
Температура плавления36–38 ° C (97–100 ° F; 309–311 K) рацемический
42–45 ° C, (-) - изомер, α кристаллическая форма
Точка кипения 214,6 ° С (418,3 ° F, 487,8 К)
Слабо растворим, (-) - изомер
Опасности
Основные опасностиРаздражающий, легковоспламеняющийся
Паспорт безопасностиСм .: страницу данных
Внешний паспорт безопасности материала
R-фразы (устаревшие)R37 / 38 , R41
S-фразы (устарели)S26 , S36
NFPA 704 (огненный алмаз)
[1]
Flammability code 0: Will not burn. E.g. waterHealth code 2: Intense or continued but not chronic exposure could cause temporary incapacitation or possible residual injury. E.g. chloroformReactivity code 0: Normally stable, even under fire exposure conditions, and is not reactive with water. E.g. liquid nitrogenSpecial hazards (white): no codeNFPA 704 четырехцветный алмаз
0
2
0
точка возгорания 93 ° С (199 ° F, 366 К)
Родственные соединения
Родственные спирты
Циклогексанол , Пулегол ,
Дигидрокарвеол , Пиперитол
Родственные соединения
Ментон , ментен ,
тимол , п - цимен ,
цитронеллаль
Страница дополнительных данных
Структура и свойства
Показатель преломления ( n ),
диэлектрическая проницаемость (ε r ) и т. Д.
Термодинамические
данные
Фазовое поведение
твердое тело – жидкость – газ
Спектральные данные
УФ , ИК , ЯМР , МС
Если не указано иное, данные приведены для материалов в их стандартном состоянии (при 25 ° C [77 ° F], 100 кПа).
☒N проверить  ( что есть   ?)проверитьY☒N
Ссылки на инфобоксы

Ментол - это органическое соединение, полученное синтетическим путем или из масел кукурузной мяты , мяты перечной или других мятных . Это воскообразное кристаллическое вещество прозрачного или белого цвета, твердое при комнатной температуре и плавящееся чуть выше.

Основной формой ментола, встречающейся в природе, является (-) - ментол , которому приписывается конфигурация (1 R , 2 S , 5 R ) . Ментол обладает местными анестезирующими и противовоспалительными свойствами и широко используется для снятия незначительного раздражения горла . Ментол также действует как слабый агонист κ-опиоидных рецепторов .

В 2017 году это было 193-е место в списке наиболее часто назначаемых лекарств в Соединенных Штатах: было выписано более двух миллионов рецептов. [2] [3]

Структура [ править ]

Природный ментол существует в виде одного чистого стереоизомера , почти всегда в форме ( 1 R , 2 S , 5 R ) (нижний левый угол диаграммы ниже). Восемь возможных стереоизомеров:

В природном соединении изопропильная группа находится в транс- ориентации как по отношению к метильной, так и к гидроксильной группам. Таким образом, его можно нарисовать любым из показанных способов:

(+) - и (-) - энантиомеры ментола являются наиболее стабильными среди них на основании их циклогексановых конформаций . Когда само кольцо находится в конформации кресла, все три громоздкие группы могут ориентироваться в экваториальном положении.

Две кристаллические формы рацемического ментола имеют температуры плавления 28 ° C и 38 ° C. Чистый (-) - ментол имеет четыре кристаллические формы, из которых наиболее стабильной является α-форма, знакомые широкие иглы.

Биологические свойства [ править ]

Макро фотография кристаллов ментола
Кристаллы ментола при комнатной температуре. Прибл. 1 см в длину.

Способность ментола химически активировать чувствительные к холоду рецепторы TRPM8 в коже является причиной хорошо известного ощущения охлаждения, которое он вызывает при вдыхании, употреблении в пищу или нанесении на кожу. [4] В этом смысле он похож на капсаицин , химическое вещество, ответственное за остроту острого перца чили (которое стимулирует тепловые сенсоры , также не вызывая фактического изменения температуры).

Ментол в анальгезирующих свойства опосредованы через селективную активацию К- опиоидных рецепторов . [5] Ментол также блокирует чувствительные к напряжению натриевые каналы , снижая нервную активность, которая может стимулировать мышцы. [6]

Некоторые исследования показывают, что ментол действует как положительный аллостерический модулятор рецептора ГАМК А и увеличивает габаэргическую передачу в нейронах ПАГ. [7] Ментол также обладает анестезирующими свойствами, аналогичными пропофолу , за счет модуляции тех же участков рецептора ГАМК- А . [8]

Ментол широко используется в стоматологии в качестве местного антибактериального средства, эффективного против нескольких типов стрептококков и лактобацилл . [9]

Возникновение [ править ]

Mentha arvensis (дикая мята) - это основной вид мяты, используемый для изготовления натуральных кристаллов ментолаи натуральных хлопьев ментола [ цитата необходима ] . Этот вид в основном выращивается в регионе Уттар-Прадеш в Индии . [ необходима цитата ]

Ментол естественным образом содержится в масле мяты перечной (вместе с небольшим количеством ментона , сложного эфира ментилацетата и других соединений), полученном из Mentha × piperita (мята перечная). [10] Японский ментол также содержит небольшой процент 1- эпимера , неоментола. [ необходима цитата ]

Биосинтез [ править ]

Биосинтез ментола был исследован у Mentha × piperita, а участвующие в нем ферменты были идентифицированы и охарактеризованы. [11] Все начинается с синтеза терпен- лимонена с последующим гидроксилированием и несколькими стадиями восстановления и изомеризации .

Более конкретно, биосинтез (-) - ментола происходит в секреторных клетках мяты перечной. Геранилдифосфатсинтаза (GPPS) сначала катализирует реакцию IPP и DMAPP в геранилдифосфат . Следующая (-) - лимонен-синтаза (LS) катализирует циклизацию геранилдифосфата до (-) - лимонена . (-) - Лимонен-3-гидроксилаза (L3OH), используя O 2 и NADPH , затем катализирует аллильное гидроксилирование (-) - лимонена в положении 3 до (-) - транс-изопиперитенола. (-) - транс- Изопиперитенолдегидрогеназа (iPD) дополнительно окисляет гидроксильную группу в положении 3 с помощью NAD +произвести (-) - изопиперитенон. (-) - Изопиперитенонредуктаза (iPR) затем восстанавливает двойную связь между атомами углерода 1 и 2, используя НАДФН, с образованием (+) - цис- изопулегона. (+) - цис- изопулегон-изомераза (iPI) затем изомеризует оставшуюся двойную связь с образованием (+) - пулегона. (+) - Пулегонредуктаза (PR) затем восстанавливает эту двойную связь с помощью НАДФН с образованием (-) - ментона. (-) - Ментонредуктаза (MR) затем восстанавливает карбонильную группу с помощью НАДФН с образованием (-) - ментола. [11]

Производство [ править ]

Натуральный ментол получают путем замораживания масла мяты перечной . Полученные кристаллы ментола затем отделяют фильтрованием .

Общее мировое производство ментола в 1998 году составило 12 000 тонн, из которых 2 500 тонн были синтетическими. В 2005 году годовое производство синтетического ментола увеличилось почти вдвое. Цены находятся в диапазоне 10–20 долларов за кг с пиком в районе 40 долларов за кг, но достигли 100 долларов за кг. В 1985 году было подсчитано, что Китай производил большую часть мировых запасов природного ментола, хотя, похоже, Индия отодвинула Китай на второе место. [12]

Ментол производится в виде единственного энантиомера (94% ее ) в масштабе 3 000 тонн в год компанией Takasago International Corporation . [13] Процесс включает асимметричный синтез, разработанный группой под руководством Рёдзи Ноёри , который получил Нобелевскую премию по химии 2001 года в знак признания его работы над этим процессом:

MyrceneDiethylamineCitronellalZinc bromideMenthol Synthesis.png

Процесс начинается путем формирования аллилового амина из мирцена , который подвергается асимметричной изомеризации в присутствии BINAP родия комплекса с получением (после гидролиза ) энантиомерно чистый R - цитронеллаль . Он подвергается циклизации карбониленовой реакцией, инициированной бромидом цинка, с образованием изопулегола  [ de ] , который затем гидрируется с получением чистого (1 R , 2 S , 5 R ) -ментола.

Другой коммерческий процесс является Хаарман-Реймер процесс (после того, как компании Haarmann & Reimer, теперь часть Symrise ) [14] начинается процесс из м - крезола , который алкилирует пропен к тимолу . Это соединение гидрируют на следующем этапе. Рацемический ментол выделяют фракционной перегонкой . Энантиомеры разделяют путем хирального разделения в реакции с метилбензоатом , селективной кристаллизации с последующим гидролизом.

Рацемический ментол также может быть образован гидрогенизацией тимола , ментона или пулегона . В обоих случаях при дальнейшей обработке (разрешение кристаллизации уноса конгломерата ментилбензоата) можно сконцентрировать L- энантиомер, однако это имеет тенденцию быть менее эффективным, хотя более высокие затраты на обработку могут быть компенсированы более низкой стоимостью сырья. Еще одним преимуществом этого процесса является то, что D- ментол становится недорогим для использования в качестве хирального вспомогательного вещества вместе с более обычным L- антиподом. [15]

Приложения [ править ]

Ментол входит во многие продукты по разным причинам. К ним относятся:

  • В безрецептурных продуктах для кратковременного облегчения незначительной боли в горле и незначительного раздражения рта или горла.
    • Примеры: бальзамы для губ и лекарства от кашля .
  • Как противозудное средство для уменьшения зуда.
  • В качестве местного анальгетика он используется для облегчения незначительных болей, таких как мышечные спазмы, растяжения, головные боли и аналогичные состояния, отдельно или в сочетании с такими химическими веществами, как камфора , эвкалиптовое масло или капсаицин . В Европе он имеет тенденцию выглядеть как гель или крем, в то время как в США очень часто используются пластыри и нарукавники.
    • Примеры: Tiger Balm , заплатки IcyHot или рукава до колен / локтей .
  • Как усилитель проникновения при трансдермальной доставке лекарств .
  • В противоотечных средствах для грудной клетки и носовых пазух (крем, пластырь или ингалятор для носа).
    • Примеры: Vicks VapoRub , Mentholatum , VapoRem, Mentisan.
  • В некоторых лекарствах, используемых для лечения солнечных ожогов , так как они вызывают ощущение охлаждения (часто ассоциируется с алоэ ).
  • В продуктах после бритья для снятия ожога от бритвы .
  • В качестве добавки к курительному табаку в сигаретах некоторых марок для придания аромата и уменьшения раздражения горла и носовых пазух, вызванного курением. Ментол также увеличивает плотность никотиновых рецепторов [16], увеличивая способность табачных изделий вызывать привыкание. [17] [18]
  • Обычно используется в продуктах для гигиены полости рта и средствах от неприятного запаха изо рта, таких как жидкость для полоскания рта , зубная паста , спреи для полости рта и языка, и в более общем смысле в качестве ароматизатора пищи; например, в жевательной резинке и конфетах .
  • В качестве пестицида против трахеи клещей из медоносных пчел .
  • В парфюмерии ментол используется для приготовления ментиловых эфиров, чтобы подчеркнуть цветочные ноты (особенно розы).
  • В продуктах первой помощи, таких как «минеральный лед», для создания охлаждающего эффекта вместо настоящего льда при отсутствии воды или электричества (пакет, повязка на теле / ​​рукав или крем).
  • В виде различных пластырей, начиная от жаропонижающих пластырей, накладываемых на лоб детей, до «пластырей на ступнях» для облегчения многочисленных недугов (последние гораздо более часты и сложны в Азии , особенно в Японии : в некоторых вариантах для массажа используются «функциональные выступы» или небольшие шишки. ноги, а также успокаивают и охлаждают их).
  • В некоторых косметических продуктах, таких как кондиционеры для волос, на основе натуральных ингредиентов (например, St. ⁠Ives).
  • Как спазмолитическое средство и релаксант гладких мышц при эндоскопии верхних отделов желудочно-кишечного тракта . [19]

В органической химии ментол используется в качестве хирального вспомогательного вещества в асимметричном синтезе . Например, сложные эфиры сульфиновой кислоты, полученные из сульфинилхлоридов и ментола, можно использовать для получения энантиомерно чистых сульфоксидов путем реакции с литийорганическими реагентами или реагентами Гриньяра . Ментол реагирует с хиральными карбоновыми кислотами с образованием диастереоментных ментиловых эфиров, которые полезны для хирального разделения .

  • Его можно использовать в качестве катализатора производства натрия для химика-любителя с помощью процесса восстановления магния, катализируемого спиртом. [20]

Реакции [ править ]

Ментол во многом реагирует как обычный вторичный алкоголь. Он окисляется до ментонглицерилкетали с помощью окислителей , таких как хромовая кислота или дихромата , [21] , хотя при определенных условиях окисление может идти дальше и вскрывать кольцо. Ментол легко обезвоживается с образованием в основном 3-ментена под действием 2% серной кислоты . Пентахлорид фосфора (PCl 5 ) дает ментилхлорид.

История [ править ]

На Западе ментол был впервые выделен в 1771 году Иеронимом Давидом Гаубиусом . [22] Ранние характеристики были сделаны Оппенгеймом, [23] Беккетом, [24] Морией, [25] и Аткинсоном. [26] Он был назван Ф. Л. Альфонсом Оппенгеймом (1833–1877) в 1861 году. [27]

Компендиальный статус [ править ]

  • Фармакопея США 23 [28] [ требуется пояснение ]
  • Японская Фармакопея 15 [29]
  • Кодекс пищевых химикатов [30]

Безопасность [ править ]

Расчетная летальная доза ментола (и масла мяты перечной ) для человека может составлять всего 50–500 мг / кг (LD50 в острой форме: 3300 мг / кг [Крыса]. 3400 мг / кг [Мышь]. 800 мг / кг [ Кот]).

Сообщалось о выживаемости после доз от 8 до 9 г. [31] Эффекты передозировки включают боль в животе, атаксию, фибрилляцию предсердий, брадикардию, кому, головокружение, летаргию, тошноту, кожную сыпь, тремор, рвоту, головокружение. [32]

См. Также [ править ]

  • Ароматическая смесь
  • Carvone
  • Хлорбутанол
  • Этилбензоат
  • Этил салицилат
  • Ментоксипропандиол
  • Метил салицилат
  • Сигареты с ментолом
  • Ментил изовалерат
  • Ментил никотинат
  • п- ментан-3,8-диол
  • Туйон
  • Давление газа

Ссылки [ править ]

  1. ^ "Паспорт безопасности" (PDF) . Рекитт Бенкизер . 27 октября 2016 . Дата обращения 3 августа 2018 .
  2. ^ «Топ 300 2020» . ClinCalc . Проверено 11 апреля 2020 .
  3. ^ «Ментол - Статистика употребления наркотиков» . ClinCalc . Проверено 11 апреля 2020 .
  4. Перейти ↑ Eccles, R. (1994). «Ментол и родственные охлаждающие соединения». J. Pharm. Pharmacol. 46 (8): 618–630. DOI : 10.1111 / j.2042-7158.1994.tb03871.x . PMID 7529306 . S2CID 20568911 .   
  5. ^ Галеотти, N .; Маннелли, LDC; Mazzanti, G .; Бартолини, А .; Ghelardini, C .; Ди Чезаре, Маннелли (2002). «Ментол: натуральное обезболивающее». Neurosci. Lett. 322 (3): 145–148. DOI : 10.1016 / S0304-3940 (01) 02527-7 . PMID 11897159 . S2CID 33979563 .   
  6. ^ Haeseler, G .; Maue, D .; Grosskreutz, J .; Bufler, J .; Nentwig, B .; Piepenbrock, S .; Dengler, R .; Лойвер, М. (2002). «Напряжение-зависимая блокада натриевых каналов нейронов и скелетных мышц тимолом и ментолом». Евро. J. Anaesthes. 19 (8): 571–579. DOI : 10.1017 / S0265021502000923 . PMID 12200946 .  
  7. ^ Лау, Бенджамин К .; Карим, Шафиназ; Гудчайлд, Энн К .; Vaughan, Christopher W .; Дрю, Джеффри М. (1 июня 2014 г.). «Ментол усиливает фазические и тонические токи, опосредованные рецептором ГАМК А, в периакведуктальных серых нейронах среднего мозга» . Br. J. Pharmacol . 171 (11): 2803–2813. DOI : 10.1111 / bph.12602 . ISSN 1476-5381 . PMC 4243856 . PMID 24460753 .   
  8. ^ Ватт, Эрин Э .; Betts, Brooke A .; Котей, Франческа О .; Humbert, Danielle J .; Griffith, Theanne N .; Келли, Элизабет В .; Veneskey, Kelley C .; Гилл, Нихила; Роуэн, Кэтлин С. (20 августа 2008 г.). «Ментол разделяет общую анестезирующую активность и участки действия на рецептор ГАМК А с внутривенным агентом пропофолом». Евро. J. Pharmacol . 590 (1–3): 120–126. DOI : 10.1016 / j.ejphar.2008.06.003 . ISSN 0014-2999 . PMID 18593637 .  
  9. ^ Freires, IA; Денни, С .; Benso, B .; де Аленкар, С.М. Розален, Польша (22 апреля 2015 г.). «Антибактериальная активность эфирных масел и их изолированных компонентов против кариесогенных бактерий: систематический обзор» . Молекулы . 20 (4): 7329–7358. DOI : 10,3390 / молекулы20047329 . PMC 6272492 . PMID 25911964 .  
  10. ^ PDR для лекарственных трав (4-е изд.). Thomson Healthcare. 2007. с. 640. ISBN 978-1-56363-678-3.
  11. ^ a b Croteau, RB; Дэвис, EM; Рингер, КЛ; Wildung, MR (декабрь 2005 г.). «(-) - Биосинтез ментола и молекулярная генетика». Naturwissenschaften . 92 (12): 562–577. Bibcode : 2005NW ..... 92..562C . DOI : 10.1007 / s00114-005-0055-0 . PMID 16292524 . S2CID 206871270 .  
  12. ^ Чарльз С. Селл (2013), «Терпеноиды», в Arza Seidel; и другие. (ред.), Kirk-Othmer Chemical Technology of Cosmetics , стр. 247–374, ISBN 978-1-118-40692-2
  13. ^ «Япония: Такасаго расширяет производство L-ментола на заводе Ивата» . Flex News Food .
  14. ^ Шефер, Бернд (2013). "Ментол". Chemie in Unserer Zeit . 47 (3): 174–182. DOI : 10.1002 / ciuz.201300599 .
  15. ^ Продай, Чарльз, изд. (2006). Химия ароматов: от парфюмера к потребителю . ISBN 978-085404-824-3.[ требуется страница ]
  16. ^ Хендерсон, Би Джей; Стена, TR; Хенли, BM; Kim, CH; Николс, Вашингтон; Moaddel, R .; Xiao, C .; Лестер, HA (2016). «Сам по себе ментол активирует nAChR среднего мозга, изменяет стехиометрию подтипа nAChR, изменяет частоту активации дофаминовых нейронов и предотвращает вознаграждение никотином» . J. Neurosci . 36 (10): 2957–2974. DOI : 10.1523 / JNEUROSCI.4194-15.2016 . PMC 4783498 . PMID 26961950 .  
  17. ^ Biswas, L .; Harrison, E .; Gong, Y .; Avusula, R .; Lee, J .; Zhang, M .; Rousselle, T .; Lage, J .; Лю, X. (2016). «Усиление эффекта ментола на самовведение никотина у крыс» . Психофармакология . 233 (18): 3417–3427. DOI : 10.1007 / s00213-016-4391-х . PMC 4990499 . PMID 27473365 .  
  18. Перейти ↑ Wickham, RJ (2015). «Как ментол меняет поведение при курении табака: биологическая перспектива» . Yale J. Biol. Med . 88 (3): 279–287. PMC 4553648 . PMID 26339211 .  
  19. ^ Hiki, N .; Каминиши, М .; Hasunuma, T .; Накамура, М .; Nomura, S .; Yahagi, N .; Tajiri, H .; Сузуки, Х. (2011). «Исследование фазы I по оценке переносимости, фармакокинетики и предварительной эффективности L-ментола при эндоскопии верхних отделов желудочно-кишечного тракта» . Clin. Pharmacol. Ther . 90 (2): 221–228. DOI : 10.1038 / clpt.2011.110 . PMID 21544078 . S2CID 24399887 .  
  20. ^ https://www.youtube.com/watch?v=BsNoiFj3wlw
  21. ^ Сандборн, LT " l- Ментон" . Органический синтез .; Сборник , 1 , стр. 340
  22. ^ Adversoriorum varii arguments . 1 . Лейден. 1771. с. 99.
  23. Перейти ↑ Oppenheim, A. (1862). «На камфоре мяты перечной» . J. Chem. Soc. 15 : 24. DOI : 10.1039 / JS8621500024 .
  24. ^ Беккет, GH; Олдер Райт, CR (1876 г.). «Изомерные терпены и их производные (Часть V)» . J. Chem. Soc. 29 : 1. дои : 10.1039 / JS8762900001 .
  25. ^ Мория, М. (1881). «Материалы лаборатории Университета Токио, Япония. № IV. О ментоле или мятной камфоре» . J. Chem. Soc., Trans. 39 : 77. DOI : 10.1039 / CT8813900077 .
  26. ^ Аткинсон, RW; Йошида, Х. (1882). «О мятной камфоре (ментоле) и некоторых ее производных» . J. Chem. Soc., Trans. 41 : 49. DOI : 10.1039 / CT8824100049 .
  27. Перейти ↑ Oppenheim, A. (1861). «Note sur le camphre de menthe» [О камфоре мяты]. Comptes Rendus . 53 : 379–380. Les analogies avec lebornéol me permettent de proposer pour ce corps le nom de menthol,… [Аналогии с борнеолом позволяют мне предложить название ментол для этого вещества…]
  28. ^ Управление терапевтических товаров (1999). «Утвержденная терминология для лекарственных средств» (PDF) . Архивировано из оригинального (PDF) 22 мая 2006 года . Проверено 29 июня 2009 года .
  29. ^ "Японская фармакопея" . Архивировано из оригинала 9 апреля 2008 года . Проверено 29 июня 2009 года .
  30. ^ Сигма Олдрич . «DL-Ментол» . Проверено 29 июня 2009 года .
  31. ^ Джеймс А. Дьюк (2002), "PEPPERMINT", Справочник лекарственных трав (2 - е изд.), Стр. 562-564, ISBN 978-0-8493-1284-7
  32. ^ Джеррольд Б. Лейкин; Фрэнк П. Палоучек, ред. (2008), «Масло перечной мяты», Справочник по отравлениям и токсикологии (4-е изд.), Informa, стр. 885, ISBN 978-1-4200-4479-9

Дальнейшее чтение [ править ]

  • Тернер, EE; Харрис, ММ (1952). Органическая химия . Лондон: Longmans, Green & Co.
  • Справочник по химии и физике (71-е изд.). Анн-Арбор, Мичиган: CRC Press. 1990 г.
  • Индекс Merck (7-е изд.). Рэуэй, Нью-Джерси: Merck & Co., 1960.
  • «Химический профиль аромата: ментол». Парфюмер и ароматизатор . 32 (12): 38–47. Декабрь 2007 г.
  • Colacot, TJ (1 апреля 2002 г.). «Нобелевская премия по химии 2001 года: своевременное признание хиральных реакций, катализируемых родием, рутением и осмием» . Платиновые металлы Ред . 46 (2): 82–83.

Внешние ссылки [ править ]

  • «Ментол» . Информационный портал о наркотиках . Национальная медицинская библиотека США.
  • Рёдзи Нойори Нобелевская лекция (2001 г.)
  • Обзор ментола из Science Creative Quarterly