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| 名前 | |
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| 推奨されるIUPAC名
5-(プロピオン-2-エン-1-イル)-2H - 1,3-ベンゾジオキソール | |
| その他の名前
5-(2-プロペニル)-1,3-ベンゾジオキソール
5-アリルベンゾ[ d ][1,3]ジオキソール 3,4-メチレンジオキシフェニル-2-プロペン | |
| 識別子 | |
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3Dモデル（JSmol）
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| チェビ |
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| チェムBL |
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| ケムスパイダー |
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| ECHA 情報カード | 100.002.133 |
| EC番号 |
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| ケッグ |
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パブケム CID
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| RTECS番号 |
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| ユニ |
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| 国連番号 | 3082 |
CompTox ダッシュボード ( EPA )
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| プロパティ | |
| Ｃ10Ｈ10Ｏ2 | |
| モル質量 | 162.188 グラムモル−1 |
| 密度 | 1.096グラム/ cm3 |
| 融点 | 11 °C (52 °F; 284 K) |
| 沸点 | 232～234 °C (450～453 °F; 505～507 K) |
磁化率（χ）
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−97.5 × 10 −6 cm 3 /モル |
| 危険 | |
| GHSラベル: | |
 
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| 危険 | |
| H302、H341、H350 | |
| P201、P281、P308+P313、P313 の順 | |
| 法的地位 |
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特に記載がない限り、データは標準状態（25 °C [77 °F]、100 kPa）の材料に関するものです。
 確認する （何ですか ？）
 インフォボックス参照
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サフロールは、化学式CH 2 O 2 C 6 H 3 CH 2 CH=CH 2の有機化合物です。無色の油状液体ですが、不純物を含むサンプルは黄色になることがあります。天然物質のフェニルプロパノイドファミリーに属し、サッサフラスなどの植物に含まれています。さまざまな植物に少量含まれており、天然の摂食阻害物質として機能します。[3]ブラジルに生育するOcotea pretiosa [ 4]と北アメリカ東部に生育するSassafras albidum [ 3]が、サフロールの主な天然源です。特徴的な「お菓子屋さん」の香りがあります。
これは、殺虫剤の相乗剤であるピペロニルブトキシド、イソサフロールを経由した香料ピペロナール、および共感誘発性/エンタクト誘発性物質MDMAの合成における前駆体です。
歴史
サフロールは多くの植物から得られましたが、特に北米原産のサッサフラスの木（Sassafras albidum ）と日本のスターアニス（ Illicium anisatum、日本ではシキミと呼ばれています）から得られました。[5] 1844年、フランスの化学者エドゥアール・サン＝エヴル（1817–1879）[6]は、サフロールの化学式を決定しました。[7] 1869年、フランスの化学者エドゥアール・グリモー（1835–1900）とJ.ルオットは研究を行い、サフロールと命名しました。[8] 彼らは、サフロールと臭素との反応を観察し、アリル基の存在を示唆しました。[9] 1884年までにドイツの化学者テオドール・ポレック（1821-1906）は、サフロールはベンゼンの誘導体であり、2つの酸素原子がエポキシド（環状エーテル）として結合したものであると示唆した。[10]
1885年、オランダの化学者ヨハン・フレデリック・エイクマン（1851–1915）は、日本のスターアニスから得られる精油シキモールを研究し、シキモールが酸化されるとピペロニル酸を形成することを発見した。[11]その基本構造は、1871年にドイツの化学者ヴィルヘルム・ルドルフ・フィッティヒ（1835–1910）と彼の弟子であるアメリカの化学者アイラ・レムゼン（1846–1927）によって決定されていた。[12] こうしてエイクマンはシキモールの正しい基本構造を推測した。[13] 彼はまた、シキモールとサフロールが同じ実験式を持ち、他の類似した特性を持つことにも注目し、したがってそれらはおそらく同一であると示唆した。[14] 1886年、ポレックはサフロールも酸化するとピペロニル酸を形成することを示し、シキモールとサフロールは確かに同一である ことが判明した。 [15]分子のC 3 H 5基がプロペニル基（R−CH=CH−CH 3）かアリル基（R−CH 2 −CH=CH 2 ）かは未だ不明であった。1888年、ドイツの化学者ユリウス・ヴィルヘルム・ブリュール（1850–1911）はC 3 H 5基がアリル基であると判定した。 [16]
自然発生
サフロールは、ブラジルに生育する植物であるオコテア・プレティオサ[4]から作られる茶樟脳油や、サッサフラス・アルビダムから作られるサッサフラス油の主成分です。
米国では、1960年に米国FDAが可決した規則により、市販の食用サッサフラスオイルには通常サフロールが含まれていません。[17]
サフロールは、サッサフラス・アルビダムとオコテア・シンバルムから自然抽出によって得ることができる。例えば、サッサフラス油は、サッサフラス樹の根皮を水蒸気蒸留して得られる。得られた水蒸気蒸留物には、重量の約90%のサフロールが含まれる。油は、少量の無水塩化カルシウムと混合して乾燥させる。塩化カルシウムを濾過した後、油は11 mmHg (1.5 kPa)の真空下で100 °Cで真空蒸留するか、凍結してサフロールを結晶化させる。この技術は、サフロールが含まれている他の油にも有効である。[18] [19]
サフロールは、通常、サッサフラス・アルビダム[20] （北米東部原産）の根皮または果実からサッサフラス油として、またはブラジル原産のオコテア・オドリフェラ[21]から抽出されます。サフロールは、特定のエッセンシャルオイルや、多くの植物に少量含まれるブラウンカンフルオイルにも含まれています。サフロールは、アニス、ナツメグ、シナモン、黒コショウに含まれています。サフロールは、高速液体クロマトグラフィーによって、希釈されていない液体飲料や医薬品で検出できます。[22]
アプリケーション
サフロールはメチレンジオキシベンゼングループのメンバーであり、このグループの多くの化合物は殺虫剤の相乗剤として使用されています。たとえば、サフロールは殺虫剤ピペロニルブトキシドの合成における前駆体として使用されます。サフロールは薬物エクスタシー（MDMA 、3,4-メチレンジオキシメタンフェタミン）の合成における前駆体としても使用されます。サフロールは、1960年に米国FDAによって食品への使用が禁止される前は、その特徴的な「キャンディショップ」の香りから食品香料として使用されていました。ルートビア、チューインガム、歯磨き粉、石鹸、および特定の医薬品 の添加物として使用されていました。
サフロールは抗生物質[23]と抗血管新生[24]の機能を発揮します。
合成
これはカテコール[25]からメチレンジオキシベンゼンに変換し、これを臭素化し、アリルブロミドと結合させることで合成できる。[26]
サフロールは、多くの化合物の多目的前駆体です。例としては、N-アシルアリールヒドラゾン、アイソスター、[27]アリールスルホンアミド誘導体、[28]酸性スルホニルヒドラゾン誘導体、[29]ベンゾチアジン誘導体、[30]などがあります。
イソサフロール
イソサフロールはサフロールから合成される。自然界には存在しない。イソサフロールには、トランスイソサフロールとシスイソサフロールの2つの形態がある。イソサフロールは精神活性薬MDMA（エクスタシー）の原料として使用される。サフロールが代謝されると、いくつかの代謝物が特定される。これらの代謝物の中には、ラットの1'-ヒドロキシサフロールや3'-ヒドロキシサフロールのように毒性効果を示すものがあることがわかっている。ラットとヒトの両方の尿中に見つかっているサフロールの代謝物には、1,2-ジヒドロキシ-4-アリルベンゼンまたは1(2)-メトキシ-2(1)ヒドロキシ-4-アリルベンゼンなどがある。[31]
代謝
サフロールは多くの代謝を受ける。2つの主要な経路は、アリル側鎖の酸化とメチレンジオキシ基の酸化である。[32]アリル側鎖の酸化はシトクロムP450複合体によって媒介され、サフロールを1'-ヒドロキシサフロールに変換する。新しく形成された1'-ヒドロキシサフロールは、スルホトランスフェラーゼ酵素との第II相薬物代謝反応を受けて1'-スルホキシサフロールを生成し、DNA付加物を引き起こす可能性がある。[33]アリル側鎖の別の酸化経路は、サフロールエポキシドを形成できる。これまでのところ、これはラットとモルモットでのみ確認されている。形成されたエポキシドは、化合物の形成とさらなる代謝が遅いため、小さな代謝物である。エポキシドヒドラターゼ酵素がエポキシドに作用してジヒドロジオールを形成し、尿中に排泄される可能性がある。
メチレンジオキシの酸化によるサフロールの代謝は、メチレンジオキシ基の切断を経て進行する。その結果、2 つの主要代謝物、アリルカテコールとその異性体であるプロペニルカテコールが生じる。オイゲノールは、ヒト、マウス、ラットにおけるサフロールの微量代謝物である。アリルカテコールの完全なアリル側鎖は、その後酸化されて 2′,3′-エポキシプロピルカテコールとなる。これはエポキシドヒドラターゼ酵素の基質として機能し、2′,3′-エポキシプロピルカテコールを 2′,3′-ジヒドロキシプロピルカテコールに水和する。この新しい化合物は酸化されてプロピオン酸(PPA) を形成し、[32]酸化ストレスおよびグルタチオンSトランスフェラーゼ活性の増加に関連する物質である。PPA は、グルタチオンおよびグルタチオンペルオキシダーゼ活性の低下も引き起こす。[34]アリルカテコールのエポキシドは、サフロールエポキシドのメチレンジオキシ基の切断からも生成される可能性がある。メチレンジオキシ環の切断とアリル基の代謝には、肝臓ミクロソーム混合機能酸化酵素が関与している。[32]
毒性
毒性研究では、サフロールはラットやマウスで高用量を摂取すると弱い肝臓発がん性物質となることが示されている。サフロールは、毒性効果を示す前に代謝活性化を必要とする。 [32]サフロールの アリル基の代謝変換により、 DNAやタンパク質と直接共有結合できる中間体が生成される。メチレンジオキシ基がカルベンに代謝されると、分子はシトクロムP450およびP448とリガンド複合体を形成できる。この複合体の形成により、利用可能な遊離シトクロムP450の量が減少する。サフロールはシトクロムP450に直接結合して競合阻害を引き起こすこともできる。これら2つのメカニズムにより、混合機能酸化酵素の活性が低下する。
さらに、シトクロムP450の構造的および機能的特性の変化により、シトクロムP450を介して小胞体に付着しているリボソームの損失が起こる可能性がある。 [31]したがって、アリル基は変異原性に直接寄与し、メチレンジオキシ基はシトクロムP450システムの変化および発がん性のエピジェネティックな側面に関連している。[31]ラットでは、サフロールおよび関連化合物は経口摂取後に良性および悪性の腫瘍の両方を生成した。肝臓の変化も、肝細胞の肥大および細胞死を通して観察されている。
アメリカ合衆国では、かつてはルートビアやサッサフラス茶などの食品添加物として広く使用されていたが、 1960年代の研究でサフロールに発がん性があり、ラットに永久的な肝臓障害を引き起こすことが示唆された後、 FDAによって人間の消費が禁止された。 [35] [36] [37]アメリカ合衆国で販売されている、サッサフラスを含むと称する食品には、実際にはサッサフラスを含まないサッサフラス抽出物が含まれている。サフロールは、国際香料協会によって石鹸や香水への使用も禁止されている。
1977年にラットとヒトの両方で行われたサフロールの代謝物の研究によると、ラットの尿中に見つかったサフロールの2つの発がん性代謝物、1'-ヒドロキシサフロールと3'-ヒドロキシイソサフロールは、ヒトの尿中には見つかりませんでした。[38]欧州保健消費者保護委員会は、サフロールが遺伝毒性と発がん性があると想定しています。[39]サフロールは、シナモン、ナツメグ、黒コショウなどのさまざまなスパイスやバジルなどのハーブに天然に含まれています。その役割において、サフロールは多くの天然化合物と同様に、げっ歯類にがんを誘発する小さいながらも測定可能な能力を持っている可能性があります。それにもかかわらず、ローレンスバークレー国立研究所は、ヒトへの影響は、屋内空気を吸ったり、自治体の供給水を飲んだりすることで生じるリスクと同程度であると推定しました。[40]
副作用
サフロールは肝臓発癌物質であるだけでなく、肝臓脂質ヒドロペルオキシドの形成を誘発するというさらなる悪影響を示す。[41]サフロールは好中球の細菌に対する防御機能も阻害する。好中球の防御機能の阻害に加えて、サフロールは好中球によるスーパーオキシドの形成を阻害することも発見されている。[23]さらに、サフロールの代謝物であるサフロール酸化物は中枢神経系に悪影響を及ぼす。サフロール酸化物はインテグリンβ4/SODの発現を阻害し、神経細胞のアポトーシスを引き起こす。[42]
MDMA製造における使用
サフロールは、麻薬及び向精神薬の不正取引の防止に関する国際連合条約の下、表Iの前駆物質として記載されています。[43] MDMA の製造における役割のため、サフロール、イソサフロール、ピペロナールは、欧州共同体の規則第273/2004号の下でカテゴリーIの前駆物質です。[ 44]米国では、サフロールは現在、リストIの化学物質です。
アメリカ産サッサフラスの根の樹皮には少量の蒸気揮発性油が含まれており、その75%がサフロールである。[45] サッサフラスの樹皮から大量のサフロールを精製する試みは、収量が少なく手間がかかることから、一般的に経済的に実行可能ではない。しかし、少量であれば蒸気蒸留によって非常に簡単に抽出することができる（乾燥したサッサフラスの根の樹皮の質量の約10%、または新鮮な樹皮の質量の約2%）。[46]サフロールの需要により、東南アジア、特にカンボジアのカルダモン山脈ではシナモンの違法伐採が急増している。[47]しかし、違法に収穫されたサフロールのうち、どの程度の割合がMDMAの生産に使われているかは明らかではない。なぜなら、世界のサフロール供給量の90％以上（年間約2,000トンまたは2,200ショートトン）が、殺虫剤、香料、その他の化学物質の製造に使用されているからである。[48] [49]サフロールの持続可能な収穫は、樟脳の苗木の根を含む特定の植物の葉や茎から可能である。[48] [49]
参照
参考文献
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外部リンク
- EU麻薬および向精神薬：内部的側面