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アルファヒドロキシカルボン酸、またはα-ヒドロキシカルボン酸（AHA ）は、酸基から1つの炭素原子離れた位置にあるヒドロキシ基を特徴とするカルボン酸のグループです。この構造的特徴により、官能基が2つの炭素原子で分離されているベータヒドロキシ酸と区別されます。[1]注目すべきAHAには、グリコール酸、乳酸、マンデル酸、クエン酸などがあります。
α-ヒドロキシ酸は、非α-ヒドロキシ酸に比べて強い酸であり、内部の水素結合によってその特性が強化されています。[2] [3] [4] AHAには2つの目的があります。工業的には、動物飼料の添加物として、またポリマー合成の前駆体として利用されています。[5] [6] [7] [8]化粧品では、化学的に皮膚を剥離する能力があるため、一般的に使用されています。[9]
用途
ポリ乳酸（PLA）とその環状エステルラクチドを含む乳酸ベースのポリマーの合成と利用は、医療用インプラント、薬物送達システム、縫合糸などの生分解性材料の作成に使用されています。[6]同様に、グリコール酸は、合成由来であるにもかかわらず、高い結晶性、熱安定性、機械的強度を特徴とするポリマーであるポリ（グリコール酸）、スペルトポリグリコリド（PGA）の開発の基礎となっています。[5] PLAとPGAはどちらも完全に生分解性です。[7]
さらに、別のアルファヒドロキシ酸であるマンデル酸は、硫酸と結合すると、硫酸との縮合によって得られる「SAMMA」を生成します。[8] 2002年と2007年に行われたヒト免疫不全ウイルス（HIV）や単純ヘルペスウイルス（HSV）などの注目すべき病原体に対する初期の実験室研究では、SAMMAは膣性感染症の伝染を防ぐための局所殺菌剤としてさらに調査する必要があることが示唆されています。[8] [10]
2-ヒドロキシ-4-(メチルチオ)酪酸、α-ヒドロキシカルボン酸は、ラセミ混合物の形で動物飼料中のメチオニンの代替品として商業的に使用されています。[11]
発生
アルドン酸は糖酸の一種で、天然に存在するヒドロキシカルボン酸の一種です。アルドン酸の一般化学式は、HO 2 C(CHOH) n CH 2 OHです。グルコン酸は特に一般的なアルドン酸で、グルコースの酸化誘導体です。
2-ヒドロキシ-4-(メチルチオ)酪酸は、天然ジメチルスルフィドの前駆体である3-ジメチルスルホニオプロ ピオネートの生合成中間体である。[12]
合成
一般的な合成経路の1つは、容易に入手できる前駆体であるα-ハロカルボン酸を加水分解して2-ヒドロキシカルボン酸を生成することです。例えば、グリコール酸の生成は通常この方法に従い、塩基誘導反応を利用し、その後酸処理を行います。同様に、不飽和酸とフマル酸エステルおよびマレイン酸エステルは水和反応を起こし、エステルからリンゴ酸誘導体を、アクリル酸から3-ヒドロキシプロピオン酸を生成します。[13]
- R−CH(Cl)CO 2 H + H 2 O → R−CH(OH)CO 2 H + HCl
α-ヒドロキシ酸のもう一つの合成経路は、ケトンまたはアルデヒドにシアン化水素を添加し、続いてシアノヒドリン中間体を酸性加水分解することである。[14]
- R−CHO + HCN → R−CH(OH)CN
- R−CH(OH)CN + 2H 2 O → R−CH(OH)CO 2 H + NH 3
さらに、特殊な合成経路としては、ジリチウム化カルボン酸と酸素との反応とそれに続く水性処理が挙げられる。[15]
- R−CHLiCO 2 Li + O 2 → R−CH(O 2 Li)CO 2 Li
- R−CH(O 2 Li)CO 2 Li + H + → R−CH(OH)CO 2 H + 2Li + + ...
さらに、α-ケトアルデヒドはカニッツァーロ反応によってα-ヒドロキシ酸に変換される。[16]
- R−C(O)CHO + 2OH − → R−CH(OH)CO−2+水
用途
グリコール酸、乳酸、クエン酸、マンデル酸などのα-ヒドロキシ酸は、有機合成の前駆体として使用され、さまざまな化合物の工業規模での製造に役割を果たしています。[13] [17]これらの酸は、酸化分解によってアルデヒドを合成するときに使用されます。[18] [19] α-ヒドロキシ酸は、特に酸触媒脱炭酸反応を起こしやすく、一酸化炭素、ケトンまたはアルデヒド、および水が副産物として生成されます。[20]
安全性
アルファヒドロキシ酸は、推奨用量で化粧品として皮膚に使用する場合、一般的に安全です。最も一般的な副作用は、軽度の皮膚の炎症、赤み、剥離です。[9]米国食品医薬品局（FDA）と化粧品成分審査の専門家パネルは、アルファヒドロキシ酸は低濃度、 pHレベル3.5以上で販売され、徹底した安全指示が付いている限り、使用しても安全であると示唆しています。[9]
FDAは、業界が後援する研究でαヒドロキシ酸が日焼けの可能性を高める可能性があることが判明したことを受けて、消費者に対し、αヒドロキシ酸の使用には注意が必要であると警告した。[9]この影響は、αヒドロキシ酸の使用を中止すると元に戻る。他の情報源によると、特にグリコール酸は日焼けによるダメージから保護する可能性があるという。 [9]
参照
さらに読む
- Atzori L、Brundu MA、Orru A、Biggio P (1999 年 3 月)。「グリコール酸ピーリングによるニキビ治療」。欧州皮膚科・性病学アカデミー誌。12 (2 ) : 119–22。doi : 10.1111 /j.1468-3083.1999.tb01000.x。PMID 10343939。S2CID 9721678 。
- 「スキンケアのためのアルファヒドロキシ酸」。美容皮膚科学、補足：1～6。1994年10月。
- Kalla G、Garg A、Kachhawa D (2001)。「ケミカルピーリング- 肝斑におけるグリコール酸とトリクロロ酢酸の比較」。インド皮膚科学、性病学、らい学ジャーナル。67 (2): 82–4。PMID 17664715 。
- Kempers S、Katz HI、Wildnauer R、Green B (1998 年 6 月)。「中度から重度の乾皮症、表皮角化症、魚鱗癬の症状の美容的改善におけるアルファヒドロキシ酸ブレンドスキンクリームの効果の評価」。Cutis . 61 ( 6): 347–50. PMID 9640557。
参考文献
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- ^ 水素結合の強さは、これらの化合物の陽子核磁気共鳴スペクトルにも反映されています。2-フェニル-2-ヒドロキシ酢酸 (マンデル酸) では、急速に交換される陽子 (COOH、OH、NH など) の幅広い信号に寄与する代わりに、α 炭素上の陽子と内部水素ブリッジに捕捉された陽子は、一重線 (α-C 上の H) と前述の交換可能な陽子の幅広い信号ではなく、きれいな二重線を示します。そのため、NMR 時間スケールでは、α-ヒドロキシ基の交換平衡が固定されています。
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外部リンク
- 米国食品医薬品局: 化粧品中のアルファヒドロキシ酸