Neotam

Aktuální verze stránky ještě nebyla zkontrolována zkušenými přispěvateli a může se výrazně lišit od verze recenzované 31. prosince 2019; kontroly vyžadují 11 úprav .
Neotam
Všeobecné
Systematický
název		 ​(3 S )​​3-​​(3,3-​dimethylbutylamino)​-​4-​ '"`UNIQ-​-​nowiki-​00000000-​QINU`"' [​(2S) - kyselina 1-​methoxy-​1-​oxo-​3-​fenyl-​propan-​2-​yl]amino]-​4-oxobutanová
Zkratky E961
Chem. vzorec C20H30N2O5 _ _ _ _ _ _ _
Fyzikální vlastnosti
Molární hmotnost 378,46 g/ mol
Tepelné vlastnosti
Teplota
 •  tání 80,9-83,4 °C
Chemické vlastnosti
Rozpustnost
 • ve vodě (25 °C) 1,3 g/100 ml
Klasifikace
Reg. Číslo CAS 165450-17-9
PubChem 9810996
Reg. číslo EINECS 605-408-8
ÚSMĚVY   CC(C)(C)CCN[C@@H](CC(=O)O)C(=O)N[C@@H](CC1=CC=CC=C1)C(=O)OC
InChI   InChI=1S/C20H30N2O5/c1-20(2.3)10-11-21-15(13-17(23)24)18(25)22-16(19(26)27-4)12-14- 8- 6-5-7-9-14/h5-9,15-16,21H,10-13H2,1-4H3,(H,22,25)(H,23,24)/t15-,16-/m0 /s1HLIAVLHNDJUHFG-HOTGVXAUSA-N
Codex Alimentarius E961
CHEBI 83503
ChemSpider 7986751
Bezpečnost
NFPA 704 NFPA 704 čtyřbarevný diamant jeden 0 0
Údaje jsou založeny na standardních podmínkách (25 °C, 100 kPa), pokud není uvedeno jinak.
 Mediální soubory na Wikimedia Commons

Neotam  je sladidlo vytvořené společností NutraSweet jako analog aspartamu ; sestává ze dvou aminokyselin : kyseliny L - asparagové a L- fenylalaninu , spojených se dvěma organickými funkčními skupinami: methylether a neohexyl.

Neotam je přibližně 30krát sladší než aspartam , 7 000–13 000krát sladší než sacharóza , je rychle metabolizován a zcela vyloučen z těla přirozenými fyziologickými procesy [1] . Má čistou sladkou chuť podobnou sacharóze a lze jej použít při pečení a vaření, protože je teplotně stabilnější než aspartam. Jeho použití může být ve srovnání s aspartamem nákladově efektivní, protože k poskytnutí požadované sladkosti je potřeba méně neotamu než aspartam [2] .

Neotam je vhodný pro použití do sycených nealkoholických nápojů , jogurtů , koláčů , nápojů v prášku a dalších potravinářských výrobků. Protože je neotam tepelně stabilní sladidlo, lze jej použít jako sladidlo pro horké nápoje, jako je káva . Překrývá hořké chutě (jako je kofein ) a může zvýraznit chuť potravin [2] .

V roce 2002 ho Food and Drug Administration (FDA) schválil jako nevýživné sladidlo a zvýrazňovač chuti ve Spojených státech v běžných potravinách, s výjimkou masa a drůbeže [3] . V roce 2010 byla schválena pro použití v potravinách Evropským úřadem pro bezpečnost potravin (EFSA) jako potravinářská přídatná látka E961 . V roce 2012 byl neotam zařazen do technického předpisu Celní unie 029/2012 „Bezpečnostní požadavky na potravinářské přídatné látky, příchutě a technologické pomocné látky“ jako povolená potravinářská přídatná látka [4] .

Zabezpečení

Podle FDA a EFSA je přijatelný denní příjem (ADI) neotamu pro člověka 0,3 a 2 mg na kg tělesné hmotnosti [3] [5] . Hladina bez pozorovatelného nepříznivého účinku (NOAEL) pro člověka je podle EFSA 200 mg/kg tělesné hmotnosti za den [5] . Odhadovaný možný denní příjem neotamu v potravě je hluboko pod úrovní ADI kvůli vysoké sladkosti sladidla. U lidí může neotam tvořit fenylalanin , ale při použití v doporučených dávkách neotam pacientům s fenylketonurií neublíží . Neotam neovlivňuje nepříznivě pacienty s diabetes mellitus 2. typu . Sladidlo také není považováno za karcinogenní nebo mutagenní [6] [5] .

Centrum pro vědu ve veřejném zájmu řadí neotam mezi bezpečné sladidlo v potravinách 7] .

Sladkost

Neotam je sladký , protože se váže na receptory TAS1R2 v ústech jako agonista . Aspartam se váže na stejný receptor [8] .

Vodné roztoky neotamu, které jsou sladkostí ekvivalentní vodným roztokům sacharózy, zvyšují relativní sladkost logaritmicky se zvyšující se koncentrací sacharózy v relativně sladkém roztoku s cukrem, dokud není dosaženo plató. Maximální sladkosti je dosaženo při koncentracích roztoku neotamu obsahujících 15,1 % hmotnostních sacharózy, tj. 15,1 % ekvivalence sacharózy. Pro srovnání, acesulfam draselný , cyklamát sodný a sacharin dosahují maximální sladkosti 11,6 %, 11,3 % a 9 %, v tomto pořadí [2] .

Neotam má vlastnosti zlepšující chutnost a ve srovnání se sacharózou nebo aspartamem má relativně nižší náklady na použití s ​​ohledem na faktor sladkosti.

Chemie

Struktura

Neotam je formálně sekundární amin 3,3-dimethylbutanalu a aspartamu. Posledně jmenovaný je dipeptid fenylalaninu a kyseliny asparagové . Neotame má 2 stereocentra a 4 stereoizomery . Sladkost je způsobena (2C),(3C)-stereoizomerem [9] .

Spektroskopie

NMR spektroskopie neotamu identifikuje jeho strukturu s vrcholem 0,84 ppm , což ukazuje na tři methylové skupiny v uhlíkovém řetězci vázané na dusík [10] .

Syntéza

Neotam se syntetizuje z aspartamu redukční alkylací s 3,3-dimethylbutylaldehydem v palladiovém katalyzátoru s methanolem [11] . Stereochemie aspartamu je během syntézy zachována, a proto mají neotam a aspartam stejnou stereochemii. (2C),(3C)-stereoizomer aspartamu je nezbytný pro syntézu (2C),(3C)-stereoizomeru neotamu [11] .

Vlastnosti a reaktivita

Neotam má stejnou stabilitu jako aspartam při +30 °C nebo méně, ale je stabilnější při vyšších teplotách, zejména v ohřívaných a mléčných výrobcích . Zvýšená teplota, vlhkost nebo pH zvyšují ztráty a jsou hlavními relevantními vlastnostmi potravin při zvažování stability neotamu. Například asi 90 % původního neotamu zůstane po 8 týdnech skladování v nápojích s pH 3,2. Neotam je zvláště stabilní jako suchý prášek při pokojové teplotě a vlhkosti, i když je smíchán například s glukózou nebo maltodextrinem , a je relativně inertní v potravinách s redukujícími cukry, jako je fruktóza [2] .

Na rozdíl od aspartamu neotam netvoří diketopiperaziny intramolekulární cyklizací díky své N-alkylové substituci 3,3-dimethylbutylem. Tím se zvyšuje jeho tepelná odolnost [2] .

Více než 1000 gramů neotamu se rozpustí v 1 kg ethanolu při 15°C. Při 15 °C je rozpustnost neotamu 10,6 g/kg ve vodě a 43,6 g/kg v ethylacetátu . Při 25 °C je rozpustnost 12,6 g/kg a 77,0 g/kg. Při 40 °C je rozpustnost 18,0 g/kg a 238 g/kg. Při 50 °C je rozpustnost 25,2 g/kg a 872 g/kg [2] . Neotam je kyselina a jeho 0,5 hm.% roztok má pH 5,80 [5] .

Výroba

Průmyslově se neotam získává z 3,3-dimethylbutanalu a aspartamu redukční aminací [2] . Rozpustí se v methanolu, přidá se palladium na uhlíkovém katalyzátoru, vzduch se nahradí vodíkem a reakce se provádí při teplotě místnosti pod tlakem po dobu několika hodin. Katalyzátor se odfiltruje. K tomu může pomoci křemelina . Methanol se oddestiluje a poté se přidá voda. Směs se chladí několik hodin, neotam se izoluje odstředěním , promyje se vodou a suší se ve vakuu. Poté se neotam rozdrtí na vhodnou velikost [5] .

Metabolismus

U lidí a mnoha dalších zvířat, jako jsou psi, krysy a králíci, je neotam rychle, ale ne zcela absorbován. Jeho metabolity nezdržují a nekoncentrují se v tělesných tkáních [5] .

U lidí se při perorálních dávkách přibližně 0,25 mg na kg tělesné hmotnosti (mg/kg tělesné hmotnosti) vstřebá do krve přibližně 34 %. Farmakokinetika perorálních dávek 0,1-0,5 mg/kg tělesné hmotnosti je poněkud lineární a při těchto dávkách je maximální plazmatické koncentrace neotamu dosaženo přibližně po 0,5 hodině s poločasem přibližně 0,75 hodiny. V krvi a v těle jako celku nespecifické esterázy odbourávají neotam na deesterifikovaný neotam a metanol, což je hlavní metabolická cesta u lidí. Deesterifikovaný neotam má plazmatický poločas asi 2 hodiny a je hlavním plazmatickým metabolitem [5] .

U lidí se více než 80 % počáteční perorální dávky vyloučí stolicí a močí během 48 hodin, zbytek později. Přibližně 64 % počáteční dávky se vylučuje stolicí převážně ve formě metabolitů. Hlavním metabolitem ve stolici je deesterifikovaný neotam. Více než 1 % počáteční dávky se vylučuje stolicí jako N-(3,3-dimethylbutyl)-L-aspartyl-L-fenylalanin. Více než 1 % se vylučuje močí jako konjugát 3,3-dimethylmáselné kyseliny a karnitinu. Vznikají další malé metabolity [5] .

Hlavní metabolickou cestou je N-(3,3-dimethylbutyl)-L-aspartyl-L-fenylalanin s methanolovým vedlejším produktem a vedlejší cesta nastává, když N-(3,3-dimethylbutyl)-L-aspartyl-L -fenylalanin oxidovaný na kyselinu 3,3-dimethylmáselnou. Vedlejšími produkty vedlejší cesty jsou methanol, kyselina asparagová a fenylalanin [12] .

Metanol z metabolismu neotamu je zanedbatelný při regulovaných hladinách používaných v potravinách a je zvláště zanedbatelný ve srovnání s methanolem přirozeně se vyskytujícím v potravinách [5] .

Poznámky

  1. ↑ Mayhew, D.A.; Meyers BI, Stargel WW, Comers CP, Andress SE, Butchko HH 9. Neotame // Alternativní sladidla  (neopr.) / Lyn O'Brien Nabors. - CRC Press , 2012. - S. 133 -. — ISBN 978-1-4398-4614-8 .
  2. ↑ 1 2 3 4 5 6 7 Sady. - 2012. - S. 134-149.
  3. ↑ 1 2 Centrum pro bezpečnost potravin a aplikovanou výživu. Další informace o vysoce intenzivních sladidlech povolených pro použití v potravinách ve Spojených státech   // FDA . — 20. 2. 2020. Archivováno z originálu 10. prosince 2021.
  4. ↑ TR TS 029/2012 „Bezpečnostní požadavky na potravinářská aditiva, příchutě a technologické pomocné látky“ ve znění ze dne 18. září 2014
  5. ↑ 1 2 3 4 5 6 7 8 9 Neotam jako sladidlo a zvýrazňovač chuti[1 - Vědecké stanovisko Panelu pro potravinářské přídatné látky, látky určené k aromatizaci, pomocné látky a materiály přicházející do styku s potravinami | EFSA]  (anglicky) . Evropský úřad pro bezpečnost potravin . Získáno 7. prosince 2021. Archivováno z originálu dne 7. prosince 2021.
  6. ↑ ČÁST 172 – POTRAVINÁŘSKÁ PŘÍDAVNÁ LÁTKA POVOLENÁ PRO PŘÍMÉ PŘIDÁVÁNÍ DO POTRAVIN PRO LIDSKOU SPOTŘEBU  // The CRC Master Keyword Guide for Food. — CRC Press, 2003-11-25. — S. 602–699 .
  7. ↑ Chemická kuchyně  . Centrum vědy ve veřejném zájmu (25. února 2016). Získáno 7. prosince 2021. Archivováno z originálu dne 7. prosince 2021.
  8. ↑ Fariba M. Assadi-Porter, James Radek, Hongyu Rao, Marco Tonelli. Studie multimodální vazby ligandů lidských a myších G-spojených chuťových receptorů ke korelaci jejich druhově specifických chuťových vlastností sladkosti  // Molecules: Journal of Synthetic Chemistry and Natural Product Chemistry. — 2018-10-03. - T. 23 , č.p. 10 . - S. 2531 . — ISSN 1420-3049 . - doi : 10,3390/molekuly23102531 .
  9. ↑ Ayyappa Bathinapatla, Suvardhan Kanchi, Parvesh Singh, Myalowenkosi I. Sabela, Krishna Bisetty. Stanovení neotamu vysoce výkonnou kapilární elektroforézou s použitím ß-cyklodextrinu jako chirálního selektoru  // Analytical Letters. — 2014-09-02. - T. 47 , č.p. 17 . — S. 2795–2812 . — ISSN 1532-236X 0003-2719, 1532-236X . - doi : 10.1080/00032719.2014.924008 .
  10. ↑ 1 2 Joel R. Garbow, John J. Likos, Stephen A. Schroeder. Struktura, dynamika a stabilita β-cyklodextrinových inkluzních komplexů aspartamu a neotamu  // Journal of Agricultural and Food Chemistry. - 29. 3. 2001. - T. 49 , č.p. 4 . — S. 2053–2060 . - ISSN 1520-5118 0021-8561, 1520-5118 . doi : 10.1021 / jf001122d .
  11. ↑ 1 2 Indra Prakash, Ihab Bishay, Steve Schroeder. Neotame: Syntéza, stereochemie a sladkost  // Syntetické komunikace. — 12.12.1999. - T. 29 , č.p. 24 . — S. 4461–4467 . — ISSN 1532-2432 0039-7911, 1532-2432 . - doi : 10.1080/00397919908086610 .
  12. ↑ C Nofre. Neotam: objev, vlastnosti, užitečnost  // Chemie potravin. - 2000-05-15. - T. 69 , č.p. 3 . — S. 245–257 . — ISSN 0308-8146 . - doi : 10.1016/s0308-8146(99)00254-x .

Odkazy