Пальмитат ретинола (79-81-2) Физико-химические свойства
Пальмитат ретинола
Эстер ретинила с жирной длинноцепочечной кислотой, используемый как липофильный источник витамина A для формулирования, пищевых добавок и прикладных НИОКР в косметической, нутрицевтической и фармацевтической разработке.
| Номер CAS | 79-81-2 |
| Класс соединений | Ретиноиды (преноллипиды) |
| Характерная форма | Порошок или кристаллическое твердое вещество |
| Распространённые фармакопейные градации | EP, JP, USP |
Пальмитат ретинола относится к классу ретиноидных липидов: это жирнокислотный эфир all-trans-ретинола с гексадекановой (пальмитиновой) кислотой, формально all-trans-ретинил гексадеканоат. Структура объединяет длинную насыщенную C16 ацильную цепь, эстерифицированную к первичному спирту C20 полиенового ретиноида (замещённого циклохексенильного полиена). Ключевые электронные особенности включают карбонильную группу эстера, конъюгированную система тетраена в ретинильной части и относительно неполярный насыщенный пальмитоильный хвост; конъюгированный полиен придаёт хромофорные и чувствительные к окислению свойства, в то время как длинная алкильная цепь доминирует по липофильности.
Как амфифильный липид молекула обладает высокой липофильностью и в целом практически неполярна: эстерификационная связь и два атома кислорода обеспечивают лишь незначительную полярность по сравнению с обширным углеводородным содержанием. Кислотно-основное поведение пренебрежимо в обычных условиях (отсутствуют ионизуемые группы). Физико-химические последствия включают высокое сродство к мембранам, низкую водную растворимость, склонность к распределению в липидные фазы и зависимость от состава формулы (растворимость в маслах или системах ПАВ для наружного или орального применения). Химические уязвимости — гидролиз эфира с образованием ретинола и пальмитиновой кислоты (ферментативный или кислотно/щелочной катализ), фотоизомеризация и окислительное расщепление или эпоксидирование конъюгированного полиена; эти процессы определяют условия хранения, доставки и стабильность в препаратах.
Пальмитат ретинола играет установленную роль в питании, дерматологических и топических формах в качестве источника витамина A и предшественника ретиноидов. Используется в косметических средствах для ухода за кожей, как пищевая добавка с витамином A и в некоторых лекарственных средствах, где необходима ретиноидная активность или добавление витамина A. Распространённые коммерческие градации для данного вещества включают: EP, JP, USP.
Молекулярные характеристики
Молекулярный вес и состав
- Молекулярная формула: \(\ce{C36H60O2}\).
- Молекулярная масса: 524.9 \(\mathrm{г}\,\mathrm{моль}^{-1}\).
- Точная / моноизотопная масса: 524.45933115 (оба значения совпадают).
- Число тяжёлых атомов: 38; формальный заряд: 0.
- Топологическая полярная поверхность (TPSA): 26.3 Ų (указывается как 26.3).
- Доноры / акцепторы водородных связей: 0 / 2.
- Количество вращающихся связей: 21; структурная сложность (рассчитанная): 803.
- Число определённых стереоцентров связей (геометрия двойных связей): 4.
Доминирование неполярных атомов и большое количество вращающихся связей отражает гибкую, высоколипофильную молекулу с ограниченной полярной поверхностью, доступной для водородного связывания; TPSA низкая относительно размера, что соответствует высокой степени распределения в неполярных средах.
LogP и амфифильность
- Вычесленное значение XLogP3: 13.6.
Вычисленное значение XLogP в двузначном диапазоне указывает на чрезвычайно высокую липофильность и пренебрежимо низкую водную растворимость при типичных условиях. Практически это означает очень высокое сродство к липидным мембранам, маслам и гидрофобным вспомогательным веществам; формулирование требует безводных носителей, микроэмульсий, растворения с помощью ПАВ или инкапсуляции для дисперсии. Высокий logP также предполагает низкую скорость диффузии в воде и склонность к бионакоплению в липидных компартментах при поступлении в окружающую среду.
Биохимические свойства
Биосинтез и метаболический контекст
Ретинилпальмитат является эфиром all-trans-ретинила, образованным путем эстерификации ретинола пальмитиновой (гексадекановой) кислотой. Физиологически он служит формой хранения и транспорта витамина A в животных организмах и присутствует в таких тканях, как жировая ткань, эпидермис, фибробласты, кишечник и плацента. Клеточные локализации включают внеклеточные и мембранные компартменты, что отражает ассоциацию с липопротеинами и мембранными либо секретируемыми белками-переносчиками. Метаболически является частью обмена ретинола и путей, связанных с гомеостазом витамина A и соответствующими состояниями дефицита.
С биологической точки зрения ретинилпальмитат может выступать как провитамин A: ферментативный гидролиз высвобождает ретинол, который далее может окисляться до ретиналя и ретиноевой кислоты, последняя классически участвует в сигнальных путях ретиноидных рецепторов (дифференцировка клеток, модуляция пролиферации и экспрессии генов). Также обладает антиоксидантными свойствами в биологических контекстах, связанных с химией ретиноидов.
Реакционная способность и преобразования
Типичные реакции и превращения включают: - Ферментативный гидролиз карбоксилэстеразами и липазами с образованием ретинола и пальмитиновой кислоты. - Фотоиндуцированная цис/транс изомеризация конъюгированного тетраена и фотодеградация полиеновой системы. - Окислительные превращения полиеновой цепи (эпоксидирование, расщепление, образование окисленных метаболитов) при воздействии кислорода, света или реактивных форм кислорода. - Кислотно- или щелочнокатализируемый гидролиз эфира в жестких химических условиях.
Эти пути трансформации определяют стабильность формулы, срок годности и биологическую активацию; контроль над светом, кислородом и гидролитическими условиями необходим для ограничения деградации.
Стабильность и распад
Ретинилпальмитат химически лабилен по сравнению с насыщенными липидами из-за конъюгированного полиенового звена и общей эфирной связи. Он чувствителен к окислению и фотодеградации; воздействие света, тепла и воздуха ускоряет изомеризацию и окислительное разрушение. Также вещество подвержено ферментативному гидролизу в биологических средах.
Физическое описание и тепловые характеристики: - Физическая форма (экспериментально): Твердое вещество. - Температура плавления (экспериментальная): 28.5 \(\mathrm{\degree C}\).
Плавление около температуры окружающей среды обычно приводит к воскообразному или мягкому твердому телу, способному расплавляться при умеренном повышении температуры; это влияет на обработку, разработку лекарственных форм и хранение. Генерация конформеров для трёхмерного моделирования отмечена как невозможная для данного соединения в автоматизированных рабочих процессах из-за слишком высокой гибкости молекулы, что обусловлено большим числом вращающихся связей и конформационной гетерогенностью.
Химические и ферментативные пути деградации
Основные механизмы деградации, важные для промышленной обработки и формулирования: - Гидролиз: ферментативный (эстеразы/липазы) и химический (кислотный/щелочной) гидролиз восстанавливают ретинол и пальмитиновую кислоту; гидролиз ускоряется в водных или полярных средах и при повышенных температурах. - Окисление и фотодеградация: конъюгированный тетраен подвержен кислородсодержащим и фотохимическим реакциям, приводящим к изомеризации и окислительному расщеплению; антиоксиданты и непрозрачная упаковка уменьшают данные процессы. - Изомеризация: тепловая или фотохимическая цис/транс изомеризация снижает ретиноидную активность и изменяет спектральные и биологические свойства.
Стратегии снижения риска при разработке формуляций и хранении включают исключение воздействия света и кислорода, добавление антиоксидантов, выбор инертных растворителей или масляных носителей, а также холодовую цепь или холодильное хранение для долгосрочного сохранения.
Идентификаторы и синонимы
Регистрационные номера и коды
- Регистрационный номер CAS: 79-81-2
- Молекулярная формула (повтор): \(\ce{C36H60O2}\)
- InChI:
InChI=1S/C36H60O2/c1-7-8-9-10-11-12-13-14-15-16-17-18-19-25-35(37)38-30-28-32(3)23-20-22-31(2)26-27-34-33(4)24-21-29-36(34,5)6/h20,22-23,26-28H,7-19,21,24-25,29-30H2,1-6H3/b23-20+,27-26+,31-22+,32-28+ - InChIKey:
VYGQUTWHTHXGQB-FFHKNEKCSA-N - SMILES:
CCCCCCCCCCCCCCCC(=O)OC/C=C(\\C)/C=C/C=C(\\C)/C=C/C1=C(CCCC1(C)C)C - Номер EC / EINECS: 201-228-5
- UNII: 1D1K0N0VVC
- ChEBI: CHEBI:17616
- ChEMBL: CHEMBL1675
(Выбранные регистрационные идентификаторы и структурные ключи приведены выше для однозначной идентификации вещества.)
Синонимы и номенклатура липидов
Распространённые названия и синонимы этого вещества включают: ретинилпальмитат; ретинолпальмитат; витамин A пальмитат; ретинил гексадеканоат; альл-транс-ретинилпальмитат; Ретинол гексадеканоат. Более широкий список торговых и исторических синонимов встречается в нормативных и фармакопейных документах; наиболее часто употребляемые тривиальные наименования — «ретинилпальмитат» и «витамин А пальмитат».
Промышленные и биологические применения
Роли в формулах или биологических системах
- Косметическое применение: используется как средство для кондиционирования кожи и источник витамина A для наружного применения в дерматологических и косметических формулах; его ретиноидная прекурсорная активность лежит в основе заявленных преимуществ для текстуры кожи, фотостарения и дисхромий в формулах, где конверсия в активные ретиноиды происходит in situ.
- Питательное применение: применяется как диетический источник витамина A и пищевая добавка (пищевой нутриент / краситель) в обогащённых продуктах и добавках.
- Фармацевтический/терапевтический контекст: используется как источник витамина A в лекарственных препаратах; исследовался в областях, связанных с биологией ретиноидов (дифференцировка, антипроолиферативное действие) и имеет регуляторные обозначения в определённых применениях при редких заболеваниях.
- Биологическая роль: функционирует как эстерифицированный запас и транспортная форма витамина A в тканях животных, способствует гомеостазу ретинола и служит субстратом для преобразования в активные ретиноидные метаболиты.
Если требуется краткое резюме применения продукции для закупок или разработки формуляций, выбор обычно основывается на липофильности, стабильности эфира и предполагаемом профиле высвобождения/активации в целевой матрице.
Обзор безопасности и обращения
- Классификации опасности (сводные уведомления): раздражение кожи (H315), репродуктивная токсичность с потенциалом повреждения фертильности или плода (H360; также H361 как подозреваемый), а также возможность длительного вредного воздействия на водную жизнь (H413). Заявленные коды мер предосторожности включают P203, P264, P273, P280, P302+P352, P318, P321, P332+P317, P362+P364, P405 и P501.
- Практические рекомендации по обращению: избегать вдыхания и длительного контакта с кожей; использовать соответствующие средства индивидуальной защиты (перчатки, средства защиты глаз и лабораторную одежду) при работе с порошками или концентрированными материалами. Контролировать источники воспламенения при операциях с растворителями и минимизировать образование аэрозолей или пыли. Предотвращать попадание в водную среду.
- Условия хранения: защищать от света, тепла и кислорода для ограничения фотохимического и окислительного разложения; хранить в плотно закрытой, светонепроницаемой таре под сухой, инертной атмосферой при необходимости долгосрочной стабильности.
- Экологические аспекты: из-за высокой липофильности и заявленной хронической опасности для водной среды предотвращать сброс в сточные воды и природные водоёмы; осуществлять утилизацию отходов и промывок в соответствии с местным законодательством.
Для детальной информации по опасности, транспортировке и регулированию пользователям следует обращаться к специфической Паспортной Токсикологической Информации (Safety Data Sheet, SDS) и местному законодательству.
Обращение и хранение липидных материалов
Ретинилпальмитат следует обрабатывать с соблюдением стандартных мер предосторожности для реактивных, липидных ретиноидов: минимизировать воздействие света и воздуха, избегать длительного нагрева и формулировать с соответствующими антиоксидантами (например, BHT, при совместимости) при критической стабильности. Поскольку вещество является твердым при комнатной температуре (температура плавления 28.5 \(\mathrm{\degree C}\)), термоконтроль при транспортировке и хранении предотвращает размягчение или фазовые переходы, осложняющие дозирование и формулирование. Для лабораторного использования обычно проводят трансфер под инертной атмосферой или в амберном стекле для снижения окислительных и фотолитических потерь.
Для получения дополнительной операционной информации и соответствия регулятивным требованиям рекомендуются консультации с SDS продукта, фармакопейными монографиями при наличии и соответствующими национальными или региональными нормативами по химической безопасности.
