アルファヒドロキシカルボン酸

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、酸基から炭素原子1個分離れた位置にヒドロキシ基を持つカルボン酸のグループです。この構造的特徴により、官能基が炭素原子2個分離れているベータヒドロキシ酸とは区別されます。^{[ 1 ]}有名な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、その性質は内部水素結合によって強化される。^{[ 2 ] [ 3 ] [注1 ]} AHAは2つの目的を果たしている。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る。^{[ 4 ] [ 5 ] [ 6 ] [ 7 ]}化粧品では、皮膚を化学的に剥離する能力のために一般的に使用されている。^{[ 8 ]}

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。一般的な化学式は HO ₂ C(CHOH) _n CH ₂ OH です。グルコン酸は、グルコースの酸化誘導体であり、特に一般的なアルドン酸です。

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の中間体である。^{[ 9 ]}

一般的な合成法の一つは、比較的一般的な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ものである。例えば、グリコール酸は、通常、クロロ酢酸から塩基加水分解と酸処理によって工業的に製造される。^{[ 10 ]}

R−CH(Cl)CO ₂ H + H ₂ O → R−​​CH(OH)CO ₂ H + HCl

別の合成経路では、シアン化水素をケトンまたはアルデヒドに付加し、シアノヒドリン中間体を酸加水分解します。^{[ 11 ]}

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、それに続く中和などがある。^{[ 12 ]}

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 ⁺ + ...

...そしてα-ケトアルデヒドのカンニッツァーロ酸化：^{[ 13 ]}

R−C ( O)CHO + 2OH ⁻ → R−​​CH(OH)CO − 2 + _H2O

乳酸をベースとしたポリマー（ポリ乳酸（PLA）とその環状エステルラクチドを含む）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製造に使用されている。^{[ 5 ]}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）、すなわちポリグリコリド（PGA）の開発の基礎となっている。^{[ 4 ]} PLAとPGAはどちらも完全に生分解性である。^{[ 6 ]}

さらに、別のアルファヒドロキシ酸であるマンデル酸は、硫酸と組み合わせると、硫酸との縮合によって得られる「SAMMA」を生成します。^{[ 7 ]} 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は膣性感染症の伝播を防ぐための局所用殺菌剤としてさらに調査する価値があることが示唆されています。^{[ 7 ] [ 14 ]}

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、動物飼料中のメチオニンの代替としてラセミ混合物として商業的に使用されている。^{[ 15 ]}

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、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。^{[ 10 ] [ 16 ]}これらの酸は、酸化開裂によるアルデヒドの合成に使用されます。^{[ 17 ] [ 18 ]} α-ヒドロキシ酸は、酸触媒による脱炭酸反応を起こしやすく、副生成物として一酸化炭素、ケトンまたはアルデヒド、および水を生成します。^{[ 19 ]}

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、軽度の皮膚刺激、発赤、落屑です。^{[ 8 ]}米国食品医薬品局（FDA）と化粧品成分審査専門家パネルは、アルファヒドロキシ酸は低濃度で販売され、 pH値が3.5以上であり、徹底した安全指示が含まれている限り、安全に使用できると示唆しています。^{[ 8 ]}

FDAは、業界が資金提供した研究でアルファヒドロキシ酸が日焼けの可能性を高めることが判明したため、アルファヒドロキシ酸を使用する際には注意が必要であると消費者に警告している。^{[ 8 ]}この効果はアルファヒドロキシ酸の使用を中止すれば元に戻る。他の情報源では、特にグリコール酸が日焼けによるダメージから肌を守る可能性があると示唆している。 ^{[ 8 ]}

• ベータヒドロキシ酸
• ヒドロキシ酪酸
• オメガヒドロキシ酸

• Atzori L、Brundu MA、Orru A、Biggio P（1999年3月）。 「ニキビ治療におけるグリコール酸ピーリング」。Journal of the European Academy of Dermatology and Venereology。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」。化粧品皮膚科学、増刊号：1-6。1994年10月。
• Kalla G、Garg A、Kachhawa D (2001)「ケミカルピーリング―肝斑に対するグリコール酸とトリクロロ酢酸の比較」Indian Journal of Dermatology, Venereology and Leprology . 67 (2): 82–4 . PMID 17664715 . 
• Kempers S、Katz HI、Wildnauer R、Green B（1998年6月）。「中等度から重度の乾燥症、表皮剥離性角化症、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 。 

• 米国食品医薬品局：化粧品中のアルファヒドロキシ酸