4-Гидроксибензой қышқылы: Қасиеттері, кездесу орындары және метаболизмі
4-Hydroxybenzoic acid
4-гидроксибензой қышқылы (PHBA) – косметика сақтағыштары (парабендер) жасауға қолданылатын өсімдіктерде кездесетін химиялық қосылыс. Қасиеттері, қолданылуы туралы біліңіз.
Ағылшыншамен салыстырыңыз: абзацты басыңыз — түпнұсқа терезеде ашылады. Абзац астындағы EN түймесі оны мәтін ішінде көрсетеді.
Мазмұны
Кіріспе
4-Гидроксибензой қышқылы, сондай-ақ p-гидроксибензой қышқылы (ПХБА) деп аталады, ол бензой қышқылының фенолды туындысы, моногидроксибензой қышқылы. Бұл ақ кристалды қатты зат, су мен хлороформда аз еруге бейім, бірақ спирттер мен ацетон сияқты полярлы органикалық еріткіштерде жақсы ериді. 4-Гидроксибензой қышқылы негізінен парабендер деп аталатын эфирлерін дайындау үшін қолданылады, олар косметикада және кейбір офтальмологиялық ерітінділерде сақтаушы ретінде пайдаланылады. Ол аспириннің алдындағы заты – салицил қышқылы деп аталатын 2-гидроксибензой қышқылымен және 3-гидроксибензой қышқылымен изомерлі.
4 Hydroxybenzoic acid, also known as p hydroxybenzoic acid (PHBA), is a monohydroxybenzoic acid, a phenolic derivative of benzoic acid. It is a white crystalline solid that is slightly soluble in water and chloroform but more soluble in polar organic solvents such as alcohols and acetone. 4 Hydroxybenzoic acid is primarily known as the basis for the preparation of its esters, known as parabens, which are used as preservatives in cosmetics and some ophthalmic solutions. It is isomeric with 2 hydroxybenzoic acid, known as salicylic acid, a precursor to aspirin, and with 3 hydroxybenzoic acid.
Табиғи құбылыстар
Ол Vitex туысына жататын өсімдіктерде, мысалы V. agnus castus немесе V. negundo, және Hypericum perforatum (Жохан шөп) түрлерінде кездеседі. Сондай-ақ, ол тұщы судың жасыл балдыры – Spongiochloris spongiosa-да табылады. Бұл қосылыс ең ұзақ қолданыс тарихына ие дәрілік саңырауқұлақ – Ganoderma lucidum-да да кездеседі. Cryptanaerobacter phenolicus – 4 гидроксибензоат арқылы фенолдан бензоат шығаратын бактерия түрі.
It is found in plants of the genus Vitex such as V. agnus castus or V. negundo, and in Hypericum perforatum (St John's wort). It is also found in Spongiochloris spongiosa, a freshwater green alga. The compound is also found in Ganoderma lucidum, a medicinal mushroom with the longest record of use. Cryptanaerobacter phenolicus is a bacterium species that produces benzoate from phenol via 4 hydroxybenzoate.
Тамақта кездесетін заттар
4-Гидроксибензой қышқылы кокоста табиғи түрде кездеседі. Ол жасыл шай тұрымдарын ішкеннен кейін адам организмінде табылатын негізгі катехин метаболиттерінің бірі болып табылады. Сондай-ақ, шарапта, ванильде, Macrotyloma uniflorum (ат бұршағында), каробта және Phyllanthus acidus (Otaheite жидесінде) де кездеседі. Асаи пальмасының (Euterpe oleracea) жемісінен алынатын асаи майы p-гидроксибензой қышқылына (892) бай. Бұлтты зәйтүн майы мен жеуге жарамды Russula virescens (жасыл жарылатын русла) саңырауқұлағында да кездеседі.
4 Hydroxybenzoic acid can be found naturally in coconut. It is one of the main catechins metabolites found in humans after consumption of green tea infusions. It is also found in wine, in vanilla, in Macrotyloma uniflorum (horse gram), carob and in Phyllanthus acidus (Otaheite gooseberry). Açaí oil, obtained from the fruit of the açaí palm (Euterpe oleracea), is rich in p hydroxybenzoic acid (892). It is also found in cloudy olive oil and in the edible mushroom Russula virescens (green cracking russula).
Қауысқан қосылыстар
Гидроксибензой қышқылының глюкозиді Норвегия шыршасының (Picea abies) микоризалық және микоризалық емес тамырларында кездеседі. Виолделфин – көк гүлдерде табылған, екі гидроксибензой қышқылы қалдығы, бір рутинозид және дельфинидинмен байланысты екі глюкозидті қамтитын антоцианин, өсімдік пигменттерінің бір түрі. Агнусид – аукубин мен гидроксибензой қышқылының эфирі.
p Hydroxybenzoic acid glucoside can be found in mycorrhizal and non mycorrhizal roots of Norway spruces (Picea abies). Violdelphin is an anthocyanin, a type of plant pigments, found in blue flowers and incorporating two p hydroxybenzoic acid residues, one rutinoside and two glucosides associated with a delphinidin. Agnuside is the ester of aucubin and p hydroxybenzoic acid.
Биосинтез
Хоризмат лиаза - хоризматты 4-гидроксибензоат пен пируватқа түрлендіретін фермент. Бұл фермент Escherichia coli және басқа да Gram теріс бактериялардағы убиквинон биосинтезінің алғашқы қадамын катализдейді. Бензоат-4 монооксигеназа - бензоат, НАДФН, H+ және O2 пайдаланып 4-гидроксибензоат, НАДФ+ және H2O өндіретін фермент. Бұл фермент Aspergillus niger-де табылады. 4-гидроксибензоат сонымен қатар тирозиннен де пайда болады.
Chorismate lyase is an enzyme that transforms chorismate into 4 hydroxybenzoate and pyruvate. This enzyme catalyses the first step in ubiquinone biosynthesis in Escherichia coli and other Gram negative bacteria. Benzoate 4 monooxygenase is an enzyme that utilizes benzoate, NADPH, H+ and O2 to produce 4 hydroxybenzoate, NADP+ and H2O. This enzyme can be found in Aspergillus niger. 4 Hydroxybenzoate also arises from tyrosine.
Аралық зат ретінде
4 метоксибензоат монооксигеназа (O деметилдеу) ферменті 4 метоксибензоатты, электрон қабылдағыш AH2 және O2-ні 4 гидроксибензоатқа, формальдегидке, А және H2O тотығу өнімдеріне айналдырады. Бұл фермент Pseudomonas putida-да 2,4 дихлорбензоаттың ыдырау процесіне қатысады. 4 гидроксибензальдегид дегидрогеназа ферменті 4 гидроксибензальдегидті, NAD+ және H2O-ны 4 гидроксибензоатты, NADH және H+ өндіру үшін қолданады. Бұл фермент Pseudomonas mendocina сияқты бактерияларда толуол және ксиленнің ыдырауына қатысады. Ол сондай-ақ морковьта (Daucus carota) кездеседі. 2,4'-дигидроксиацетофенон диоксигеназа ферменті 2,4'-дигидроксиацетофенон мен O2-ні 4 гидроксибензоат пен форматқа түрлендіреді. Бұл фермент бисфенол А-ның ыдырауына қатысады. Ол Alcaligenes туысында кездеседі. 4 хлорбензоат дегалогеназа ферменті 4 хлорбензоат пен H2O-ны 4 гидроксибензоат пен хлорид өндіру үшін қолданады. Ол Pseudomonas туысында кездеседі. 4 гидроксибензоил CoA тиоэстераза ферменті 4 гидроксибензоил CoA және H2O-ны 4 гидроксибензоат пен CoA өндіру үшін қолданады. Бұл фермент 2,4 дихлорбензоаттың ыдырауына қатысады. Ол Pseudomonas туысында кездеседі. 4 гидроксибензоат полипренилтрансфераза ферменті полипренил дифосфат пен 4 гидроксибензоатты 4 гидрокси-3 полипренилбензоат пен дифосфат өндіру үшін қолданады. Бұл фермент убиквинон биосинтезіне қатысады. 4 гидроксибензоат геранилтрансфераза ферменті геранил дифосфат пен 4 гидроксибензоатты 3 геранил-4 гидроксибензоат пен дифосфат өндіру үшін қолданады. Биосинтетикалық жолмен алканнин өсімдіктерде 4 гидроксибензой қышқылы мен геранил пирофосфатынан түзіледі. Бұл фермент шиконин биосинтезіне қатысады. Ол Lithospermum erythrorhizon құрамында кездеседі. 3 гидроксибензоат-CoA лигаза ферменті АТФ, 3 гидроксибензоат және CoA-ны АМФ, дифосфат және 3 гидроксибензоил-CoA өндіру үшін қолданады. Фермент 4 гидроксибензоатпен де бірдей жақсы жұмыс істейді. Оны Thauera aromatica тұқымдасынан табуға болады.
The enzyme 4 methoxybenzoate monooxygenase (O demethylating) transforms 4 methoxybenzoate, an electron acceptor AH2 and O2 into 4 hydroxybenzoate, formaldehyde, the reduction product A and H2O. This enzyme participates in 2,4 dichlorobenzoate degradation in Pseudomonas putida. The enzyme 4 hydroxybenzaldehyde dehydrogenase uses 4 hydroxybenzaldehyde, NAD+ and H2O to produce 4 hydroxybenzoate, NADH and H+. This enzyme participates in toluene and xylene degradation in bacteria such as Pseudomonas mendocina. It is also found in carrots (Daucus carota). The enzyme that 2,4' dihydroxyacetophenone dioxygenase transforms 2,4' dihydroxyacetophenone and O2 into 4 hydroxybenzoate and formate. This enzyme participates in bisphenol A degradation. It can be found in Alcaligenes species. The enzyme 4 chlorobenzoate dehalogenase uses 4 chlorobenzoate and H2O to produce 4 hydroxybenzoate and chloride. It can be found in Pseudomonas species. The enzyme 4 hydroxybenzoyl CoA thioesterase utilizes 4 hydroxybenzoyl CoA and H2O to produce 4 hydroxybenzoate and CoA. This enzyme participates in 2,4 dichlorobenzoate degradation. It can be found in Pseudomonas species. The enzyme 4 hydroxybenzoate polyprenyltransferase uses a polyprenyl diphosphate and 4 hydroxybenzoate to produce diphosphate and 4 hydroxy 3 polyprenylbenzoate. This enzyme participates in ubiquinone biosynthesis. The enzyme 4 hydroxybenzoate geranyltransferase utilizes geranyl diphosphate and 4 hydroxybenzoate to produce 3 geranyl 4 hydroxybenzoate and diphosphate. Biosynthetically, alkannin is produced in plants from the intermediates 4 hydroxybenzoic acid and geranyl pyrophosphate. This enzyme is involved in shikonin biosynthesis. It can be found in Lithospermum erythrorhizon. The enzyme 3 hydroxybenzoate—CoA ligase uses ATP, 3 hydroxybenzoate and CoA to produce AMP, diphosphate and 3 hydroxybenzoyl CoA. The enzyme works equally well with 4 hydroxybenzoate. It can be found in Thauera aromatica.
Биологиялық ыдырау
4 гидроксибензоат 1 гидроксилаза ферменті 4 гидроксибензоатты, NAD(P)H, 2 H+ және O2 гидроквинонға, NAD(P)+, H2O және CO2 түрлендіреді. Бұл фермент 2,4-дихлорбензоаттың ыдырауына қатысады. Ол Candida parapsilosis-те кездеседі. 4 гидроксибензоат 3 монооксигеназа ферменті 4 гидроксибензоатты, NADPH, H+ және O2 протокатечуатқа, NADP+ және H2O-ға түрлендіреді. Бұл фермент бензоаттың гидроксилделуі және 2,4-дихлорбензоаттың ыдырауына қатысады. Ол Pseudomonas putida және Pseudomonas fluorescens түрлерінде кездеседі. 4 гидроксибензоат 3 монооксигеназа (NAD(P)H) ферменті 4 гидроксибензоатты, NADH, NADPH, H+ және O2 3,4-дигидроксибензоатты (протокатехуино қышқылы), NAD+, NADP+ және H2O өндіру үшін пайдаланады. Бұл фермент бензоаттың гидроксилделуі және 2,4-дихлорбензоаттың ыдырауына қатысады. Ол Corynebacterium cyclohexanicum және Pseudomonas sp-те кездеседі. 4 гидроксибензоат декарбоксилаза ферменті 4 гидроксибензоатты фенол мен CO2 өндіру үшін пайдаланады. Бұл фермент CoA коферментін байлау арқылы бензоаттың ыдырауына қатысады. Ол Klebsiella aerogenes (Aerobacter aerogenes) түрінде кездеседі. 4 гидроксибензоат-CoA лигаза ферменті ATP, 4 гидроксибензоат және CoA-ны AMP, дифосфат және 4 гидроксибензоил-CoA-ға түрлендіреді. Бұл фермент CoA лигациясы арқылы бензоаттың ыдырауына қатысады. Ол Rhodopseudomonas palustris түрінде кездеседі. Coniochaeta hoffmannii – өсімдік патогені, ол көбінесе құнарлы топырақта тіршілік етеді. Ол p-гидроксибензой қышқылы сияқты төмен молекулалық салмақты ароматты қосылыстарды метаболизмдейді.
The enzyme 4 hydroxybenzoate 1 hydroxylase transforms 4 hydroxybenzoate, NAD(P)H, 2 H+ and O2 into hydroquinone, NAD(P)+, H2O and CO2. This enzyme participates in 2,4 dichlorobenzoate degradation. It can be found in Candida parapsilosis. The enzyme 4 hydroxybenzoate 3 monooxygenase transforms 4 hydroxybenzoate, NADPH, H+ and O2 into protocatechuate, NADP+ and H2O. This enzyme participates in benzoate degradation via hydroxylation and 2,4 dichlorobenzoate degradation. It can be found in Pseudomonas putida and Pseudomonas fluorescens. The enzyme 4 hydroxybenzoate 3 monooxygenase (NAD(P)H) utilizes 4 hydroxybenzoate, NADH, NADPH, H+ and O2 to produce 3,4 dihydroxybenzoate (protocatechuic acid), NAD+, NADP+ and H2O. This enzyme participates in benzoate degradation via hydroxylation and 2,4 dichlorobenzoate degradation. It can be found in Corynebacterium cyclohexanicum and in Pseudomonas sp. The enzyme 4 hydroxybenzoate decarboxylase uses 4 hydroxybenzoate to produce phenol and CO2. This enzyme participates in benzoate degradation via coenzyme A (CoA) ligation. It can be found in Klebsiella aerogenes (Aerobacter aerogenes). The enzyme 4 hydroxybenzoate—CoA ligase transforms ATP, 4 hydroxybenzoate and CoA to produce AMP, diphosphate and 4 hydroxybenzoyl CoA. This enzyme participates in benzoate degradation via CoA ligation. It can be found in Rhodopseudomonas palustris. Coniochaeta hoffmannii is a plant pathogen that commonly inhabits fertile soil. It is known to metabolize aromatic compounds of low molecular weight, such as p hydroxybenzoic acid.
Гликозилдеу
4 гидроксибензоат 4 O бета-глюкозилтрансфераза ферменті UDP-глюкозаны және 4 гидроксибензоатты UDP мен 4 (бета-глюкозилокси)бензоатқа айналдырады. Ол Pinus densiflora тұқымдастығының тозаңдарында кездеседі.
The enzyme 4 hydroxybenzoate 4 O beta glucosyltransferase transforms UDP glucose and 4 hydroxybenzoate into UDP and 4 (beta glucosyloxy)benzoate. It can be found in the pollen of Pinus densiflora.
Химия
Хаммет теңдеуі, мета және пара-топтаушылары бар бензой қышқылының туындыларына қатысты көптеген реакциялар үшін реакция жылдамдықтары мен тепе-теңдік тұрақтыларын байланыстыратын сызықтық еркін энергия байланысын сипаттайды.
The Hammett equation describes a linear free energy relationship relating reaction rates and equilibrium constants for many reactions involving benzoic acid derivatives with meta and para substituents.
Химиялық өндіріс
4-Гидроксибензой қышқылы калий феноксиді мен көмірқышқыл газынан Колбе-Шмидт реакциясы арқылы өндірісте жасалады. Оны зертханада калий салицилатын калий карбонатымен 240°C-қа дейін қыздырып, кейін қышқылмен өңдеу арқылы да алуға болады.
4 Hydroxybenzoic acid is produced commercially from potassium phenoxide and carbon dioxide in the Kolbe Schmitt reaction. It can also be produced in the laboratory by heating potassium salicylate with potassium carbonate to 240 °C, followed by treating with acid.
Химиялық пайдалану
Векран - сұйық кристалды полимерден жасалған синтетикалық талшық. Химиялық тұрғыдан, ол 4-гидроксибензой қышқылы мен 6-гидроксинафтален-2-карбоксил қышқылының поликонденсациясы арқылы алынатын ароматикалық полиэстер. Бұл талшық күшті сәулеленуден қорғау қасиеттерін көрсетеді және Bigelow Aerospace компаниясы қолданып, StemRad компаниясы өндіреді. 4,4'-дигидроксибензофенон әдетте p-гидроксифенилбензоатты қайта құру арқылы дайындалады. Балама ретінде, p-гидроксибензой қышқылын p-ацетоксибензоил хлоридіне түрлендіруге болады. Бұл қышқыл хлориді фенолмен реакцияласып, деацетилденгеннен кейін 4,4'-дигидроксибензофенонға айналады. PHBA-дан жасалған дәрілердің мысалдары: нифуроксазид, ортокаин, ормелоксифен және проксиметакаин.
Vectran is a manufactured fiber, spun from a liquid crystal polymer. Chemically it is an aromatic polyester produced by the polycondensation of 4 hydroxybenzoic acid and 6 hydroxynaphthalene 2 carboxylic acid. The fiber has been shown to exhibit strong radiation shielding used by Bigelow Aerospace and produced by StemRad. 4,4′ Dihydroxybenzophenone is generally prepared by the rearrangement of p hydroxyphenylbenzoate. Alternatively, p hydroxybenzoic acid can be converted to p acetoxybenzoyl chloride. This acid chloride reacts with phenol to give, after deacetylation, 4,4′ dihydroxybenzophenone. Examples of drugs made from PHBA include nifuroxazide, orthocaine, ormeloxifene and proxymetacaine.
Биоактивтілік және қауіпсіздік
4 Гидроксибензой қышқылының уыттылығы төмен болғандықтан, ол танымал антиоксидант болып табылады. Тышқандардағы (ауыз жолымен) дозасы 2200 мг/кг құрайды. 4 Гидроксибензой қышқылы in vitro және in vivo жағдайында эстрогендік активтілікке ие, сондай-ақ адам сүт безі қатерлі ісігі жасушаларының өсуін күшейтеді. Ол метилпарабен сияқты парабен эфирлерінің кең таралған метаболиті. Оның эстрогенге қатысты қуаты эстрадиолдан 0,2-1% төмен.
4 Hydroxybenzoic acid is a popular antioxidant in part because of its low toxicity. The is 2200 mg/kg in mice (oral). 4 Hydroxybenzoic acid has estrogenic activity both in vitro and in vivo, and stimulates the growth of human breast cancer cell lines. It is a common metabolite of paraben esters, such as methylparaben. It is about 0.2% to 1% as potent as an estrogen as estradiol.