Sacharin

Aktuální verze stránky ještě nebyla zkontrolována zkušenými přispěvateli a může se výrazně lišit od verze recenzované 17. srpna 2022; kontroly vyžadují 10 úprav .
sacharin
Všeobecné
Chem. vzorec C7H5NO3S _ _ _ _ _ _
Tepelné vlastnosti
Teplota
 •  tání 228-229 °C
Chemické vlastnosti
Disociační konstanta kyseliny 1,6±0,1
Klasifikace
Reg. Číslo CAS 81-07-2
PubChem 5143
Reg. číslo EINECS 201-321-0
ÚSMĚVY   C1=CC=C2C(=C1)C(=O)NS2(=O)=O
InChI   InChI=lS/C7H5NO3S/c9-7-5-3-1-2-4-6(5)12(10,11)8-7/hl-4H, (H, 8,9)CVHZOJJKTDOEJC-UHFFFAOYSA-N
Codex Alimentarius E954
CHEBI 32111
ChemSpider 4959
Údaje jsou založeny na standardních podmínkách (25 °C, 100 kPa), pokud není uvedeno jinak.
 Mediální soubory na Wikimedia Commons

Sacharin (imid kyseliny orto-sulfobenzoové, imid kyseliny 2-sulfobenzoové, ortho-sulfobenzimid) je umělé sladidlo , které neobsahuje prakticky žádnou dietní energii . Je asi 300 až 400krát sladší než sacharóza , ale má hořkou nebo kovovou chuť, zejména při vysokých koncentracích. Sacharin se používá ke slazení potravin, jako jsou nápoje , bonbóny , zubní pasty , žvýkačky , sušenky a léky [1] . Běžně se používá ve směsi s cyklamátem sodným .

Historie

Objev sladidla

Sacharin byl poprvé připraven v roce 1879 Konstantinem Fahlbergem , chemikem pracujícím na derivátech uhelného dehtu v laboratoři Iry Remsena a Johnse Hopkinse [2] . Fahlberg si jednoho večera všiml sladké chuti na jeho ruce a připsal to sulfimidové sloučenině kyseliny benzoové, na které ten den pracoval [3] [4] . Fahlberg a Remsen publikovali články o sulfimidu kyseliny benzoové v roce 1879 a 1880. V 1884, pracovat nezávisle v New Yorku , Fahlberg žádal o patenty v několika zemích, popisovat metody pro získání této substance, který on volal sacharin [5] . O dva roky později začal tuto látku vyrábět v závodě mimo Magdeburg v Německu. Fahlberg brzy zbohatne, zatímco Remsen v domnění, že si zaslouží uznání za objev této látky vyrobené v jeho laboratoři, se na Fahlberga rozzlobí. V jednom z novin se k tomuto případu vyjádří Remsen: „Fahlberg je darebák. Dělá se mi špatně, když slyším, jak se mé jméno zmiňuje stejným dechem jako jeho.“ [ 6]

Ačkoli sacharin byl komerčně dostupný krátce po svém objevu, až do nedostatku cukru v první světové válce , jeho použití nebylo rozšířené. Jeho popularita vzrostla v 60. a 70. letech mezi dietáři, protože sacharin je nekalorické sladidlo. Ve Spojených státech se sacharin často nachází v růžových balíčcích v restauracích; nejoblíbenější značkou sacharinu v USA je „Sweet'n Low“.

Kvůli potížím s dovozem cukru ze Západní Indie byla v roce 1917 založena společnost British Saccharin Company na výrobu sacharinu ve svých mlýnech Paragon poblíž Accringtonu . Výroba byla licencována a kontrolována Board of Trade v Londýně . Výroba v tomto místě pokračovala až do roku 1926.

Státní regulace

Počínaje rokem 1907 začala americká Food and Drug Administration studovat sacharin podle zákona o čistých potravinách a léčivech . Harvey Wylie , tehdejší ředitel FDA's Bureau of Chemistry, viděl sacharin jako nelegální náhradu cenné složky, cukru, za méně hodnotnou složku. Při setkání, které mělo důsledky pro kariéru, Wylie řekl prezidentovi Theodoru Rooseveltovi : „Každý, kdo jedl tuto kukuřici, byl oklamán. Myslel si, že jí cukr, i když ve skutečnosti jedl produkt vyrobený z černouhelného dehtu, zcela bez nutriční hodnoty a extrémně nezdravý.“ Ale Roosevelt sám byl uživatelem sacharinu a ve vzrušeném rozhovoru Roosevelt Wyliemu rozzlobeně odpověděl: "Každý, kdo říká, že sacharin je zdraví škodlivý, je idiot." Tato epizoda byla kolapsem Wylieovy kariéry [7] .

V roce 1911 bylo ve 135 rozhodnutích potravinářské inspekce uvedeno, že výrobky obsahující sacharin jsou padělky [8] . V roce 1912 však bylo ve 142 rozhodnutích potravinářské inspekce uvedeno, že sacharin není škodlivou látkou v potravinách [9] .

Další kontroverze propukla v roce 1969 s objevem souborů z vyšetřování FDA z roku 1948 a 1949. Tyto studie, které byly zpočátku proti použití sacharinu, ukázaly jen málo důkazů, že sacharin je škodlivý pro lidské zdraví. V roce 1977 se Food and Drug Administration pokusil tuto látku úplně zakázat poté, co studie prokázaly, že látka způsobuje rakovinu močového měchýře u potkanů ​​[10] . Pokus o zákaz selhal kvůli odporu veřejnosti, který byl podporován průmyslovými reklamami [10] , a místo toho bylo na potravinách obsahujících sacharin předepsáno následující označení: „Použití tohoto produktu může být nebezpečné pro vaše zdraví. Tento produkt obsahuje sacharin, u kterého bylo prokázáno, že způsobuje rakovinu u laboratorních zvířat.“ Tento požadavek byl zrušen v roce 2000 poté, co nová studie ukázala, že lidé reagovali na sacharin jinak než potkani a nebyli vystaveni riziku vzniku rakoviny při typických úrovních příjmu [10] . Sladidlo je ve Spojených státech nadále široce používáno a v současnosti je třetím nejoblíbenějším umělým sladidlem po sukralóze a aspartamu .

V roce 1958 Kongres Spojených států pozměnil zákon o potravinách, léčivech a kosmetice z roku 1938 klauzulí, která nařizuje, že Food and Drug Administration neschvaluje látky, které „způsobují rakovinu u lidí nebo podle výzkumu způsobují rakovinu.“ u zvířat. " Studie na laboratorních potkanech na počátku 70. let 20. století spojily sacharin s rozvojem rakoviny močového měchýře u hlodavců. V důsledku toho byly všechny potraviny obsahující sacharin označeny varováním v souladu s požadavky zákona o výzkumu a označování sacharinu z roku 1977 [11] .

V roce 2000 však byly varovné štítky odstraněny, protože vědci zjistili, že hlodavci, na rozdíl od lidí, mají jedinečnou kombinaci vysokého pH, vysokého fosforečnanu vápenatého a vysoké hladiny bílkovin v moči [12] [13] . více proteinů, které jsou častější u samců potkanů, se kombinuje s fosforečnanem vápenatým a sacharinem za vzniku mikrokrystalů, které poškozují výstelku močového měchýře. Postupem času krysí měchýř reaguje na toto poškození nadměrnou produkcí buněk k nápravě poškození, což vede ke vzniku nádoru. Vzhledem k tomu, že se u lidí nevyskytuje, neexistuje u lidí zvýšené riziko rakoviny močového měchýře [14] .

Odstranění sacharinu ze seznamu vedlo k tomu, že právní předpisy ruší požadavek na varovné označení pro produkty obsahující sacharin [15] . V roce 2001 USA Food and Drug Administration a State of California změnily své postoje k sacharinu a prohlásily, že je bezpečný pro konzumaci [10] . Rozhodnutí FDA následovalo po rozhodnutí amerického ministerstva zdravotnictví a národního toxikologického programu z roku 2000 odstranit sacharin ze seznamu karcinogenů.

Agentura pro ochranu životního prostředí oficiálně odstranila sacharin a jeho soli ze seznamu nebezpečných přísad a komerčních chemikálií. Ve zprávě z prosince 2010 EPA uvedla, že sacharin již není považován za potenciální riziko pro lidské zdraví [16] .

Chemie

Příprava

Sacharin lze získat různými způsoby [17] . Původní metoda Remsena a Fahlberga pro výrobu sacharinu začíná toluenem ; další způsob přípravy začíná o-chlortoluenem [18] . Sulfonací toluenu kyselinou chlorsulfonovou se získají ortho- a para-substituované sulfonylchloridy . Ortho izomer se oddělí a převede na sulfonamid pomocí amoniaku . Oxidace methylového substituentu vede ke vzniku karboxylové kyseliny , která cyklizuje za vzniku kyseliny bez sacharinu [19] :

V roce 1950 byla vyvinuta vylepšená syntéza sacharinu v Momi Chemical Company v Toledu , Ohio . Při této syntéze methylanthranilát postupně reaguje s kyselinou dusitou (z dusitanu sodného a kyseliny chlorovodíkové ), oxidem siřičitým , chlorem a poté amoniakem za vzniku sacharinu [19] :

Vlastnosti a reakce

Volná kyselina sacharinová má nízkou hodnotu pKa 1,6 ( kyselý vodík navázaný na dusík). Sacharin lze použít k výrobě výhradně disubstituovaných aminů z alkylhalogenidů nukleofilní substitucí následovanou Gabrielovou syntézou .

Fyzikální vlastnosti

Sacharin jsou bezbarvé krystaly sladké chuti, špatně rozpustné ve vodě (1:250) a alkoholu (1:40). Teplota tání krystalů je 228-229 °C.

Tepelně odolný sacharin [20] . Chemicky nereaguje s jinými složkami potravin; je materiálem pro dlouhodobé skladování. Ke kompenzaci nedostatků každého sladidla se často používají směsi sacharinu s jinými sladidly. Směs cyklamátu a sacharinu v poměru 10:1 je běžná v zemích, kde jsou obě tato sladidla legální; v této směsi každé sladidlo maskuje chuť druhého. Sacharin se často používá spolu s aspartamem v dietních sycených nealkoholických nápojích.

Ve své kyselé formě je sacharin nerozpustný ve vodě. Formou používanou jako umělé sladidlo je obvykle jeho sodná sůl [21] . Někdy se také používá vápenatá sůl, zejména lidé omezující příjem sodíku ve stravě . Obě soli jsou vysoce rozpustné ve vodě: 0,67 g/ml ve vodě při pokojové teplotě [22] [23] .

Aplikace

Sacharin se používá místo cukru při cukrovce a také jako náhrada cukru.

Sacharin je registrován jako sladidlo jako potravinářská přídatná látka E954 . Stejně jako ostatní sladidla nemá sacharin žádné nutriční vlastnosti a je typickým xenobiotikem . V současné době je použití sacharinu v potravinách značně omezeno, i když se vyrábějí sacharinová sladidla ( Sukrazit ). Deriváty imidu kyseliny 2-sulfobenzoové se také používají jako fungicidy , herbicidy a antibakteriální látky . Imid kyseliny 2-sulfobenzoové, stejně jako její vápenaté a zinečnaté soli, se používají v kompozicích používaných k výrobě tonerů pro laserové tiskárny a kopírky. Je třeba poznamenat, že malé přídavky imidu kyseliny 2-sulfobenzoové mohou ovlivnit průběh vulkanizace kaučuku pomocí peroxidů.

Reakční produkt tetrahydrochinolinu a imidu kyseliny 2-sulfobenzoové se používá v kompozicích na bázi methakrylátů používaných jako lepidla pro kovy.

Zabezpečení

Karcinogenita sacharinu

V 60. letech se objevily zprávy, že sacharin byl karcinogen . Studie provedené v roce 1977 prokázaly zvýšení výskytu rakoviny močového měchýře u laboratorních potkanů ​​krmených vysokými dávkami sacharinu. Téhož roku navrhla americká FDA zákaz používání sacharinu v potravinářském průmyslu, jak to udělala Kanada a SSSR . Místo zákazu však americký Kongres uvalil požadavek, aby všechny produkty obsahující sacharin obsahovaly na obalu varování o možnosti rakoviny.

Později byly tyto domněnky vyvráceny – laboratorní zvířata skutečně měla rakovinu, ale pouze pokud byla krmena sacharinem v množství srovnatelném s jejich vlastní hmotností [24] . Zazněly také názory, že studie z roku 1977 byly provedeny bez dobře propracované metodiky [25] a bez ohledu na fyziologii lidského těla [26] .

V roce 1991 FDA stáhla svůj návrh na zákaz sacharinu a v roce 2000 Kongres zrušil zákon o označení nebezpečnosti. V roce 1999 však regály amerických supermarketů nadále prodávaly produkty obsahující sacharin s varováním, že sacharin způsobuje rakovinu u experimentálních hlodavců [10] .

Sacharin je nyní schválen Společným výborem expertů FAO/WHO pro potravinářská aditiva a Vědeckým výborem pro potravinářské produkty Evropské unie a je povolen ve více než 90 zemích (včetně Ruska [27] ). JECFA doporučuje přípustnou denní dávku 5 mg na 1 kg tělesné hmotnosti člověka. Předpokládá se, že při dodržení této dávky výrobek nepředstavuje zdravotní riziko. Navíc se ukázalo, že sacharin může působit proti rozvoji již existujícího nádoru [28] .

Alergické reakce

Lidé alergičtí na sulfonamidy mohou zaznamenat alergické reakce na sacharin, protože jde o derivát sulfonamidu a může zkříženě reagovat [29] . Sacharin v zubní pastě může u citlivých jedinců způsobit pocit pálení, otok a vyrážku v ústech a rtech [30] .

Vliv na střevní mikroflóru

Podle studie publikované skupinou vědců v časopise Nature na podzim roku 2014 může použití sladidel na bázi sacharinu stimulovat rozvoj glukózové intolerance navozením kompozičních a funkčních změn ve střevní mikroflóře [31] . Studie publikovaná 12. ledna 2021 v časopise Microbiome zjistila, že samotný příjem sacharinu nestačí ke změně střevní mikroflóry nebo ke vzniku glukózové intolerance u zdravých jedinců [32] .

Viz také

Poznámky

  1. ↑ Sacharin (neaktivní složka  ) . drogy.com . Získáno 23. prosince 2021. Archivováno z originálu dne 16. prosince 2017.
  2. ↑ (Jak je uvedeno níže, relativní podíl Fahlberga a Remsena na objevu sladidla byl později zpochybněn a konečné soudní rozhodnutí se nikdy neuskutečnilo; dokument z roku 1879 oznamující objev sacharinu uvádí obě jména jako autory, ale Fahlberg byl dominantním autorem objevu.)
  3. ↑ Nová a originální metoda chirurgického oblékání  // Scientific American. - 10. 7. 1886. - T. 22 , č.p. 549 supp . — S. 8772–8772 . — ISSN 0036-8733 . - doi : 10.1038/scientificamerican07101886-8772bsupp .
  4. ↑ Richard L. Myers. 100 nejdůležitějších chemických sloučenin: referenční příručka . - Westport, Conn.: Greenwood Press, 2007. - 1 online zdroj (xxvi, 326 stran) str. - ISBN 978-0-313-08057-9 , 0-313-08057-7.
  5. ↑ Constantine Fahlberg. Sacharine: Nový sladký produkt z uhelného dehtu  // Scientific American. — 12. 11. 1887. - T. 24 , č.p. 619 supp . — S. 9892–9893 . — ISSN 0036-8733 . - doi : 10.1038/scientificamerican11121887-9892bsupp .
  6. ↑ Frederick Hutton Getman. Život Iry Remsena . - Easton, Pa., Journal of chemical education, 1940. - 208 s.
  7. ↑ Děti a cukr: Varovný příběh | Nový odstín zelené | Sherry Listgarten | Almanach online | . www.almanacnews.com . Získáno 23. prosince 2021. Archivováno z originálu dne 23. prosince 2021.
  8. ↑ Charles Wesley Dunn. Federální, státní a teritoriální referenční příručka zákona o čistých potravinách a drogách: Dunn's Pure Food and Drug Legal Manual . - Dunn's pure food and drug legal corporation, 1913. - 2400 p. Archivováno 23. prosince 2021 na Wayback Machine
  9. ↑ California State Board of Health. Měsíční bulletin . - Rada., 1921. - 346 s. Archivováno 23. prosince 2021 na Wayback Machine
  10. ↑ 1 2 3 4 5 Nutriční laboratoř: Sacharin je většinou sladký následovník - latimes.com (odkaz není k dispozici) . web.archive.org (17. února 2011). Získáno 23. prosince 2021. Archivováno z originálu dne 17. února 2011. 
  11. ↑ The Telegraph-Herald – Vyhledávání v archivu zpráv Google . news.google.com . Získáno 23. prosince 2021. Archivováno z originálu dne 23. prosince 2021.
  12. ↑ J. Whysner, G. M. Williams. Údaje o mechanismu sacharinu a hodnocení rizik: složení moči, zvýšená buněčná proliferace a podpora nádorů  // Farmakologie a terapeutika. - 1996. - T. 71 , no. 1-2 . — S. 225–252 . — ISSN 0163-7258 . - doi : 10.1016/0163-7258(96)00069-1 . Archivováno z originálu 23. prosince 2021.
  13. ↑ E Dybing. Vývoj a implementace koncepčního rámce IPCS pro hodnocení způsobu působení chemických karcinogenů  // Toxikologie. — 2002-12. - T. 181-182 . — S. 121–125 . — ISSN 0300-483X . - doi : 10.1016/s0300-483x(02)00266-4 .
  14. ↑ Zpráva o monografii karcinogenů o oxidu antimonitém . — 111 TW Alexander Dr, Durham, NC 27709: National Institute of Environmental Health Science, 2018-10.
  15. ↑ Umělá sladidla a rakovina - National Cancer Institute (odkaz není k dispozici) . web.archive.org (8. prosince 2015). Získáno 23. prosince 2021. Archivováno z originálu dne 8. prosince 2015. 
  16. ↑ 14. 12. 2010: EPA odstraňuje sacharin ze seznamu nebezpečných látek (odkaz není k dispozici) . web.archive.org (24. prosince 2010). Získáno 23. prosince 2021. Archivováno z originálu dne 24. prosince 2010. 
  17. ↑ D. Ager, D. Pantaleone, S. Henderson, A. Katritzky, I. Prakash. Komerční, syntetická nenutriční sladidla . - 1998. - doi : 10.1002/(SICI)1521-3773(19980803)37:13/14<1802::AID-ANIE1802>3.0.CO;2-9 . Archivováno z originálu 23. prosince 2021.
  18. ↑ H. Auterhoff. Illustrierter Apotheker-Kalender 1967. Von Wolfgang-Hagen Hein. Deutscher Apotheker-Verlag Stuttgart 1966. Cena: DM 8,50.  // Archiv der Pharmazie. - 1967. - T. 300 , čís. 3 . — S. 284–284 . — ISSN 1521-4184 0365-6233, 1521-4184 . - doi : 10.1002/ardp.19673000321 .
  19. ↑ 1 2 Gert-Wolfhard von Rymon Lipinski. Sladidla  //  Ullmannova encyklopedie průmyslové chemie / Wiley-VCH Verlag GmbH & Co. KGaA. — Weinheim, Německo: Wiley-VCH Verlag GmbH & Co. KGaA, 2000-06-15. — P.a26_023 . - ISBN 978-3-527-30673-2 . - doi : 10.1002/14356007.a26_023 . Archivováno z originálu 23. prosince 2021.
  20. ↑ Srovnání sladidel (downlink) . web.archive.org (20. ledna 2019). Získáno 23. prosince 2021. Archivováno z originálu dne 20. ledna 2019. 
  21. ↑ Sanchari Chattopadhyay, Utpal Raychaudhuri, Runu Chakraborty. Umělá sladidla – recenze  // Journal of Food Science and Technology. — 2014-4. - T. 51 , č.p. 4 . — S. 611–621 . — ISSN 0022-1155 . - doi : 10.1007/s13197-011-0571-1 . Archivováno z originálu 25. května 2022.
  22. ↑ Deutsche chemische Gesellschaft Auteur du texte. Berichte der Deutschen chemischen Gesellschaft zu Berlin . Gallica (leden 1879). Získáno 23. prosince 2021. Archivováno z originálu dne 23. prosince 2021.
  23. ↑ Paul M. Priebe, George B. Kauffman. Tvorba vládní politiky v podmínkách vědecké nejistoty: Století sporů o sacharinu v kongresu a laboratoři   // Minerva . - 1980. - Sv. 18 , iss. 4 . — S. 556–574 . - ISSN 1573-1871 0026-4695, 1573-1871 . - doi : 10.1007/BF01096124 .
  24. ↑ V. Diehl, M. R. Weihrauch. Umělá sladidla – nesou karcinogenní riziko?  (anglicky)  // Annals of Oncology. - 2004-10-01. — Sv. 15 , iss. 10 . - S. 1460-1465 . — ISSN 0923-7534 . doi : 10.1093 / annonc/mdh256 . Archivováno 6. května 2019.
  25. ↑ Poslední hodnocení: Sacharin a jeho soli (poslední hodnocení:Vol73) (IARC Summary & Evaluation, Volume 73, 1999  ) . Mezinárodní agentura pro výzkum rakoviny . inchem.org. Získáno 6. 5. 2019. Archivováno z originálu 10. 3. 2009.
  26. ↑ Reuters . US Report Adds to List of Carcinogens  (anglicky) , The New York Times  (16. května 2000). Archivováno 6. května 2019. Staženo 6. května 2019.
  27. ↑ Sanitární pravidla a normy SanPiN 2.3.2.560-96 „Hygienické požadavky na jakost a bezpečnost potravinářských surovin a potravinářských výrobků“ (schváleno vyhláškou Státního výboru pro hygienický a epidemiologický dozor Ruské federace ze dne 24. října 1996 N 27, ve znění ze dne 11. října 1998, 13. ledna 2001)
  28. ↑ Oblíbené umělé sladidlo by mohlo vést k nové léčbě agresivní  rakoviny . Americká chemická společnost. Získáno 6. května 2019. Archivováno z originálu dne 6. května 2019.
  29. ↑ Stále existují nízká nebezpečí Sweet 'N?  (anglicky) . EverydayHealth.com . Získáno 23. prosince 2021. Archivováno z originálu dne 29. března 2020.
  30. ↑ Máte alergii na zubní pastu? | Colgate®  (anglicky)  ? . www.colgate.com . Získáno 23. prosince 2021. Archivováno z originálu dne 23. prosince 2021.
  31. ↑ Eran Elinav, Eran Segal, Zamir Halpern, Hagit Shapiro, Ilana Kolodkin-Gal. Umělá sladidla vyvolávají glukózovou intoleranci změnou střevní mikroflóry  (anglicky)  // Nature. — 2014-10. — Sv. 514 , iss. 7521 . - S. 181-186 . — ISSN 1476-4687 . - doi : 10.1038/příroda13793 . Archivováno z originálu 9. června 2018.
  32. ↑ Joan Serrano, Kathleen R. Smith, Audra L. Crouch, Vandana Sharma, Fanchao Yi. Suplementace vysokými dávkami sacharinu nevyvolává změny střevní mikroflóry ani intoleranci glukózy u zdravých lidí a myší  // Mikrobiom. — 2021-01-12. - T. 9 , ne. 1 . - S. 11 . — ISSN 2049-2618 . - doi : 10.1186/s40168-020-00976-w .

Literatura


  Přejděte na položku Wikidata  Slovníky a encyklopedie
V bibliografických katalozích