Küsimus:
Miks valiti aspartaami väljatöötamise ajal metüülester?
user95
2012-04-27 08:04:14 UTC
view on stackexchange narkive permalink

Üks sagedane argument sünteetilise magusaine aspartaami ohutuse vastu on see, et seda saab hüdrolüüsida, kusjuures üks hüdrolüüsi produktidest on metanool, mis on teadaolevalt mürgine. Muidugi ei lisata toidus niikuinii eriti palju aspartaami, et saada piisavas koguses metanooli või selle oksüdeerumisprodukti formaldehüüdi, kuid see tekitab siiski küsimuse: miks ei valitud näiteks kunstlikku magustajat välja töötama etüülestrit ? Kas dipeptiidi esterdamiseks kasutatud alkoholi ja toote magususe vahel on struktuuri ja aktiivsuse seos?

Mainisite ise metanooli toksilisuse ebaolulisust. Niisiis, leiutaja kas ei mõelnud sellele või on metüül maitse ja / või magususastme jaoks hädavajalik. Ma arvan, et see on viimane, sest keegi ei jääks täna metüülestri juurde, kui see poleks hädavajalik. Aspartaami kasutamist piirab keemiline stabiilsus, seega võib eeldatavalt palju stabiilsem t-Bu ester olla kaubanduslikult asjakohane. Et seda ei tehta, räägib enda eest.
Neli vastused:
#1
+20
Chris
2012-04-30 10:23:03 UTC
view on stackexchange narkive permalink

See küsimus tõstatab olulisemaid küsimusi kui ainult tehniline "miks metüülester", nii et käsitlen ka neid.

Kõige lihtsam selgitus nende keskendumisele metüülestrile on see, et etüülester on lihtsalt pole kaugeltki nii armas. Selles aruandes öeldakse, et see on umbes $ 10 \ korda $ vähem magus (vt tabel VI lk 2689 ja kirje ' $ \ ce {Asp-Phe-OEt} $ ', kusjuures" $ ++ $ "on määratletud lk 2684). See on lihtne majanduslik valik nende kahe vahel, eeldades, et ainus erinevus on magusus / g, kuid olete mures ka metüülderivaadi arvatavate ohutusprobleemide pärast.

Toksikoloogiaklassi, mille kunagi võtsin, võib enamasti teha võtab kokku klišeelause: "annus teeb mürgi". Isegi liiga palju head asja on definitsiooni järgi halb asi, näiteks liiga palju hapnikku, vett, või isegi päike võib põhjustada surma. Samuti ütleme, et liiga vähe mis tahes ühendit ei põhjusta mõõdetavat kahju.

On õige öelda, et aspartaam ​​metaboliseeritakse aminohapeteks ja metanooliks. Metanool ise on suurtes annustes toksiline, samamoodi etanool, toimides kesknärvisüsteemi pärssivana. See äge mürgistus võib põhjustada hingamispuudulikkust või muid meditsiinilisi hädaolukordi, näiteks neerupuudulikkust. Etanoolimürgitust esineb ka mikroorganismides: on välja pakutud, et mõned pärmid toodaksid konkurentsi kaotamiseks etanooli. See oleks potentsiaalselt surmav olnud ka eelajaloolise imetaja jaoks, kui poleks ensüümi, mis metaboliseerib etanooli. Seda ensüümi nimetatakse alkoholide dehüdrogenaasiks (ADH), mis viib biokeemiliste radadeni, mis võimaldavad etanooli ohutult eemaldada. Metanool on aga teine ​​juhtum. Selle asemel valmistab ADH formaldehüüdi, mis seejärel ALDH abil muudetakse sipelghappeks. Suures koguses sipelghapet kasutatakse loomariigis relvana, eriti mesilaste mürgis ja tulesipelga hammustustest. Väikestes kogustes on see üsna healoomuline. Formaldehüüd on lihtsalt vastik kemikaal. Mõlemad tekivad organismis loomuliku vastusena metanoolile ja on lihtne mõista, kui palju neist kummalgi ei võiks olla soovitav. Kehal on ka viise nende toksiliste metaboliitide kõrvaldamiseks, eeldades, et te neid süsteeme üle ei käi. Seetõttu ei tee piisavalt väike kogus metanooli pimedaks.

Teadlased on mõõtnud nende soovimatute metaboliitide kogust veres pärast seda, kui minusugused inimesed on ühes aspartaami sisse tarvitanud peaaegu $ \ pu {1,8 g} $ istub. Seejärel uuriti uriini ja vere kontsentratsiooni ning nad ei tuvastanud veres sipelghapet, kuid võisid seda uriinis selgelt näha kuni $ \ pu {8 tundi } $ pärast annust. Need tõendid viitavad sellele, et ägedat metanoolimürgitust ei juhtu pärast seda, kui ~ $ \ pu {200 lbs} $ inimene on neelanud aspartaami $ \ pu {1,8 g} $ . Peatume hetkeks ja esitame selle millekski, mida suudame ette kujutada.

Mul pole usaldusväärseid numbreid, kuid ütleme nii, et $ Dieedipop \ pu {12 oz} $ on $ \ pu {200 mg} $ aspartaami. See tähendab, et iga liitri popi kohta on aspartaami umbes $ \ pu {564 mg} $ . See tähendab, et $ \ pu {3 L} $ poppi viiks mind $ \ pu {1,8 g} $ aspartaami span>. See tähendab, et mul oleks vaja ühe istungi ajal ära juua rohkem kui $ \ pu {3 L} $ , et eritussüsteemidest üle jõu käia. See viitab sellele, et äge mürgitus pole eriti usutav.

Siiski tuleb arvestada ka pikaajalise toksilisusega. See on palju keerulisem küsimus. "Muidugi pole ägedat toksilisust, kuid mis juhtub pikas perspektiivis väikese annusega?" Sellele küsimusele vastuse saamiseks peame pöörduma toksikoloogide poole, kes pole pikaajalistest probleemidest teada andnud. Ka nemad otsivad. Üldine üksmeel on see, et elanikkonnale pole teada pikaajalist kahju. Neid asju on raske kvantifitseerida, sest vajalike katsete täiuslikuks teostamiseks oleks vaja kontrollida tervet rida parameetreid, mida inimkatseid käsitlevad seadused takistavad, rääkimata rahastamispiirangutest. Niisiis teevad teadlased olemasolevate võimalustega parimat ja nende tööriistade abil ei leia nad kogu selle populatsiooni jaoks pika aja jooksul mõõdetavaid probleeme. Nende analüüse piirab mõõtmiste ebakindlus ja see on lihtsalt teaduse üldine olemus.

Homme võib enamus selles huvipakkuvas piirkonnas asuvaid teadlasi olla väga hoolika katse abil vale, kuid üle neljakümne aasta pikkused uuringud pole näidanud, et see kemikaal oleks ohtlik annustes, millega me tõenäoliselt kokku puutume mis tahes aja jooksul. Peame langetama otsuseid parimate olemasolevate tõendite põhjal. Ma arvan, et on okei, kui inimesed rakendavad nende asjade suhtes mingil määral skeptitsismi, sest teaduses parandame pidevalt oma aktsepteeritud teadmistebaasi. Mõnikord on üldsus osutunud valeks milleski, mida pikka aega peetakse tõeks, ja kõik saavad sellest kasu, kuid me ei saa öelda, et üldsus eksiks ilma oluliste tõenditeta. Sel põhjusel on meil FDA-l vaja hinnata parimat võimalikku tõendusmaterjali ja usaldusväärsete võõraste võrgustiku kaudu saame nautida väga odavat / magusat ja madala kalorsusega jooki. Ausalt öeldes on mul suurem mure sissevõetava suhkru koguse pärast, kui ma kunagi muretsen tarbitud aspartaami koguse pärast - meil on juba head tõendid selle kohta, et suhkur, mille annus on liiga väike, et põhjustada ägedat mürgitust, tõenäoliselt tapab sadu tuhandeid inimesi pikaajalise kokkupuute tõttu.

#2
+14
user137
2012-04-30 04:54:46 UTC
view on stackexchange narkive permalink

Aspartaami magustamisomadused avastati juhuslikult. G.D. Searle'i ettevõte üritas 1960. aastatel välja töötada haavandite ravimiseks mõeldud ravimeid, kui üks teadlastest kogemata oma sõrme reostas ja lakkus. Teades, kui palju molekuli versioone uuritakse ravimite väljatöötamisel, arvan, et etüülestri versioon tehti ja tõenäoliselt ebaõnnestus vale maitse või mõne muu omaduse tõttu. Aspartaam ​​on vees juba raskesti lahustuv; Eeldan, et etüülester oleks veelgi vähem lahustuv, mistõttu oleks see vähem kasulik jookide magustamiseks. Kuid aspartaami kogus, mis oleks vaja lahustada, on nii väike, ma ei tea, kas see muudaks midagi. See on tõenäoliselt seotud maitsega.

Mis puutub toksilisuse probleemidesse, siis toksilisuse tekitamiseks on vaja palju metanooli, Wikipedia väidab, et 10 ml võib põhjustada püsivat pimedaksjäämist ja 30 ml võib lõppeda surmaga, kuid inimese aspartaami kogus oleks vaja neelata, et toota 10 ml metanooli, oleks naeruväärne.

Olen just matemaatikat teinud ja selleks, et saada 10 ml MeOH-d rangelt toidus sisalduvast aspartaamist, peate jooma vähemalt 405 karastusjooki või närima 10 390 [kummipulka] (http: //www.nutrasweet .com / articles / article.asp? Id = 47). Lühikese aja jooksul. :)
#3
+11
Andrew
2012-04-28 02:27:28 UTC
view on stackexchange narkive permalink

Kõige tõenäolisem põhjus kasutada metanooli etanooli asemel on kulu. [ 1] Etanool on umbes kaks korda kallim kui metanool.

Kuigi nii aspartaami kui ka etanooli analoogi saab toota mõistlikult suure saagisega [ 2] , ei ole etanooli analoogi veel kaubanduslikul viisil toodetud, seega etanoolanaloogi tööstuslikus mahus tootmise arendamine oleks veelgi kallim.

Lõpuks, küsimuse mürgisuse osas ei ole aspartaam ​​sugugi toksiline. See on kõige stabiilsem madalama pH juures (~ 4,3), mis jääb gaseeritud jookide vahemikku. Nii et metanooli ei toodeta tavaliselt toiduainete hoiustamise ajal ja keha vabaneb metanoolist selle tootmisel.

Veel üks märkus: aspartaam ​​ võib laguneda kuumutamisel. Seetõttu ei ole küpsetamiseks mõeldud toit tavaliselt magustatud aspartaamiga (või on see segatud sahhariiniga). Ehkki hirm pole siin niivõrd mürgine kui kook, mis pole magus!

  1. http://web.anl.gov/PCS/acsfuel/preprint%20archive/Files/ 41_3_ORLANDO_08-96_0880.pdf
  2. http://www.patentstorm.us/patents/4730076/description.html
Ma ei öelnud, et aspartaam ​​ise on mürgine. :) Ma ütlesin, et mure on seetõttu, et selle üks võimalikest laguproduktidest on metanool.
Jah, seda ma silmas pidasin (metanool vs etanool). @J. M. - Vabandust, kui ma ei olnud oma vastuses piisavalt selge - mõte, mida proovisin teha, on see, et aspartaam ​​ei ole kasutamisel mürgine, kuna see laguneb harva. Juhtisite tähelepanu ka toidus kasutatavale väikesele kogusele, mis on veel üks leevendav tegur.
Spekulatsioon, mitte vastus. Lisaks sellele, et aspartaamiga seotud probleemid pole eriti suured.
#4
+1
James McDonald
2014-03-05 02:31:55 UTC
view on stackexchange narkive permalink

Aspartaami tootja valis metüülestri kahel konkreetsel põhjusel:

  1. Metüülestri molekul seob fenüülalaniini ja asparagiinhappe molekule, moodustades aspartaami molekuli.
  2. Metüülestris sisalduv ebaloomulik metanool tagab aspartaami kunstliku magususe.

Kunstliku magustajana on aspartaami töö lõpule jõudnud, kui see on meie aju petnud mõtlema, et oleme tarbinud glükoosi, kui me seda veel pole teinud, neelatakse seejärel selle mürgised jäätmed (metanool) meie kehale lahti saama.

Aspartaam ​​iseenesest ei saa meile halba teha; see ei sisene vereringesse (EFSA 2013) Seedetrakti temperatuuril 86 kraadi F muundab aspartaamis sisalduv metüülester tagasi puhtaks metanooliks, vabastades seose kahe aminohappega. Aspartaami kolm komponenti pääsevad seejärel vabalt vereringesse, et neid eraldi metaboliseerida (EFSA 2013). Metanool on aspartaamikomponentidest ülekaalukalt kõige mürgisem - ülejäänud kaks on aminohapped. Metanooli kui toiduaine raske metaboolse toksilisuse hindamine inimestel on kõigepealt ADI kehtestamiseks vajalik. Seejärel saab seda toksilisust võrrelda praeguse aspartaami ADI-ga.

Nagu teie kommentaarides mainitud, on metanooli pimestav doos inimestel 10 ml (üks supilusikatäis) ja surmaga lõppev annus on 30 ml (3 supilusikatäit), lihtsa arvutuse abil saab need väljendada (mg / kg) järgmiselt:

Metanooli pimestav annus 70 kg kaaluval täiskasvanul on (114 mg / kg) ja surmav doos (343 mg / kg). ADI arvutamiseks vajame NOAEL-i, mis peab olema vahemikus (0,0 mg / kg kuni 114 mg / kg). Kui me kasutame ADI määramiseks näiteks 10% pimeannusest = (11,4 mg / kg), tuleb see jagada ohutusvaruga 100; seetõttu on metanooli ADI inimesel (0,114 mg / kg). Aspartaami (40 mg / kg) ADI sisaldab 10 massiprotsenti metanooli või (4 mg / kg).

Järeldus: praegune aspartaami ADI sisaldab 35 korda rohkem metanooli kui inimesele ohutu.

Teie järeldus, et 40mg / kg on ADI jaoks veidi kõrge, võib kehtida, kuid 40mg / kg tarbimine nõuab mõningaid jõupingutusi. Igal juhul pole see propaganda koht tegelikult. Teie teadusega on ka mitmeid probleeme. A. 86F ?! Inimeste kehatemperatuur on 97,8 F. B. aspartaamimolekuli uurimine näitab keskelt fenüülalaniinijääki, mille ühes otsas on aspartaat ja teises metüülester, nii et kui midagi on molekuli koos hoidev "fenüülalaniin", mitte "metüülester". C. Metanool ei ole magus , see on kogu molekul koos, millel on selle osadele erinevad omadused.


See küsimus ja vastus tõlgiti automaatselt inglise keelest.Algne sisu on saadaval stackexchange-is, mida täname cc by-sa 3.0-litsentsi eest, mille all seda levitatakse.
Loading...