Neotamo

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Neotamo
General

Nombre sistemático		 ​(3 S )​-​3-​​(3,3-​dimetilbutilamino)​-​4-​ '"`UNIQ-​-​nowiki-​00000000-​QINU`"' [​(2S) - ​Ácido 1-​metoxi-​1-​oxo-​3-​fenil-​propan-​2-​il]amino]-​4-​oxobutanoico
abreviaturas E961
química fórmula C 20 H 30 N 2 O 5
Propiedades físicas
Masa molar 378,46 g/ mol
Propiedades termales
La temperatura
 •  fusión 80.9-83.4°C
Propiedades químicas
Solubilidad
 • en agua (25 °C) 1,3 g/100ml
Clasificación
registro número CAS 165450-17-9
PubChem 9810996
registro Número EINECS 605-408-8
SONRISAS   CC(C)(C)CCN[C@@H](CC(=O)O)C(=O)N[C@@H](CC1=CC=CC=C1)C(=O)OC
InChI   InChI=1S/C20H30N2O5/c1-20(2.3)10-11-21-15(13-17(23)24)18(25)22-16(19(26)27-4)12-14- 8- 6-5-7-9-14/h5-9,15-16,21H,10-13H2,1-4H3,(H,22,25)(H,23,24)/t15-,16- /m0 /s1HLIAVLHNDJUHFG-HOTGVXAUSA-N
Codex Alimentarius E961
CHEBI 83503
ChemSpider 7986751
La seguridad
NFPA 704 Diamante de cuatro colores NFPA 704 una 0 0
Los datos se basan en condiciones estándar (25 °C, 100 kPa) a menos que se indique lo contrario.
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Neotame  es un edulcorante creado por NutraSweet como un análogo del aspartamo ; consta de dos aminoácidos : L - ácido aspártico y L- fenilalanina , conectados a dos grupos funcionales orgánicos: éter metílico y neohexilo.

El neotamo es aproximadamente 30 veces más dulce que el aspartamo , entre 7000 y 13 000 veces más dulce que la sacarosa , se metaboliza rápidamente y se elimina por completo del cuerpo a través de procesos fisiológicos naturales [1] . Tiene un sabor dulce limpio similar a la sacarosa y se puede usar para hornear y cocinar, ya que es más estable a la temperatura que el aspartamo. Su uso puede ser rentable en comparación con el aspartamo, ya que se requiere menos neotamo para proporcionar el dulzor deseado que el aspartamo [2] .

Neotame es adecuado para su uso en refrescos carbonatados , yogures , pasteles , bebidas en polvo y otros productos alimenticios. Debido a que el neotamo es un edulcorante estable al calor , puede usarse como edulcorante para bebidas calientes como el café . Cubre los sabores amargos (como la cafeína ) y puede realzar el sabor de los alimentos [2] .

En 2002, la Administración de Alimentos y Medicamentos (FDA, por sus siglas en inglés) lo aprobó como edulcorante no nutricional y potenciador del sabor en los Estados Unidos en alimentos en general, excluyendo carnes y aves [3] . En 2010, fue aprobado para su uso en alimentos por la Autoridad Europea de Seguridad Alimentaria (EFSA) como aditivo alimentario E961 . En 2012, el neotamo fue incluido en el reglamento técnico de la Unión Aduanera 029/2012 “Requisitos de seguridad de los aditivos alimentarios, aromas y ayudas tecnológicas” como aditivo alimentario permitido [4] .

Seguridad

Según la FDA y la EFSA, la ingesta diaria admisible (IDA) de neotamo para humanos es de 0,3 y 2 mg por kg de peso corporal, respectivamente [3] [5] . El nivel sin efecto adverso observable (NOAEL) para humanos es de 200 mg/kg de peso corporal por día, según la EFSA [5] . La ingesta dietética diaria posible estimada de neotamo está muy por debajo del nivel de la IDA debido a la gran dulzura del edulcorante. En humanos, el neotamo puede formar fenilalanina , pero cuando se usa en las dosis recomendadas, el neotamo no daña a los pacientes con fenilcetonuria . Neotame no afecta negativamente a los pacientes con diabetes mellitus tipo 2 . El edulcorante tampoco se considera cancerígeno ni mutagénico [6] [5] .

El Centro para la Ciencia en el Interés Público clasifica al neotamo como un edulcorante seguro en los alimentos 7] .

Dulzura

El neotamo es dulce porque se une a los receptores TAS1R2 en la boca como agonista . El aspartamo se une al mismo receptor [8] .

Las soluciones acuosas de neotamo, equivalentes en dulzura a las soluciones acuosas de sacarosa, aumentan en dulzura relativa logarítmicamente a medida que aumenta la concentración de sacarosa en una solución relativamente dulce con azúcar, hasta que se alcanza una meseta. El dulzor máximo se logra con concentraciones de solución de neotamo que contienen 15,1 % de sacarosa en peso, es decir, 15,1 % de equivalencia de sacarosa. En comparación, el acesulfame de potasio , el ciclamato de sodio y la sacarina alcanzan su dulzura máxima al 11,6 %, 11,3 % y 9 %, respectivamente [2] .

El neotamo tiene propiedades que mejoran la palatabilidad y, en comparación con la sacarosa o el aspartamo, tiene un costo de uso relativamente más bajo considerando el factor de dulzura.

Química

Estructura

El neotamo es formalmente la amina secundaria del 3,3-dimetilbutanal y el aspartamo. Este último es un dipéptido de fenilalanina y ácido aspártico . El neotamo tiene 2 estereocentros y 4 estereoisómeros . El dulzor se debe al estereoisómero (2C),(3C) [9] .

Espectroscopia

La espectroscopia de RMN del neotamo identifica su estructura con un pico de 0,84 ppm que indica tres grupos metilo en la cadena de carbono unidos al nitrógeno [10] .

Síntesis

El neotamo se sintetiza a partir del aspartamo mediante alquilación reductora con 3,3-dimetilbutilaldehído en un catalizador de paladio con metanol [11] . La estereoquímica del aspartamo se conserva durante la síntesis y, por lo tanto, el neotamo y el aspartamo tienen la misma estereoquímica. El estereoisómero (2C),(3C) del aspartamo es necesario para la síntesis del estereoisómero (2C),(3C) del neotamo [11] .

Propiedades y reactividad

El neotamo tiene la misma estabilidad que el aspartamo a +30 °C o menos, pero es más estable a temperaturas más altas, especialmente en productos lácteos y recalentados . La temperatura, la humedad o el pH elevados aumentan las pérdidas y son las principales propiedades de los alimentos relevantes cuando se considera la estabilidad del neotamo. Por ejemplo, alrededor del 90 % del neotamo original permanece después de 8 semanas de almacenamiento en bebidas con un pH de 3,2. El neotamo es particularmente estable como polvo seco a temperatura y humedad ambiente, incluso cuando se mezcla, por ejemplo, con glucosa o maltodextrina , y es relativamente inerte en alimentos con azúcares reductores como la fructosa [2] .

A diferencia del aspartamo, el neotamo no forma dicetopiperazinas por ciclación intramolecular debido a su sustitución de N-alquilo con 3,3-dimetilbutilo. Esto aumenta su resistencia al calor [2] .

Más de 1000 gramos de neotamo se disuelven en 1 kg de etanol a 15°C. A 15°C , la solubilidad del neotamo es de 10,6 g/kg en agua y de 43,6 g/kg en acetato de etilo . A 25°C, la solubilidad es de 12,6 g/kg y 77,0 g/kg, respectivamente. A 40°C, la solubilidad es de 18,0 g/kg y 238 g/kg, respectivamente. A 50 °C, la solubilidad es de 25,2 g/kg y 872 g/kg, respectivamente [2] . El neotamo es un ácido y su solución al 0,5 % en peso tiene un pH de 5,80 [5] .

Producción

Industrialmente, el neotamo se obtiene a partir de 3,3-dimetilbutanal y aspartamo por aminación reductora [2] . Se disuelve en metanol, se añade paladio sobre un catalizador de carbono, se reemplaza el aire por hidrógeno y se lleva a cabo la reacción a temperatura ambiente bajo presión durante varias horas. El catalizador se filtra. La tierra de diatomeas puede ayudar con esto . El metanol se destila, seguido de la adición de agua. La mezcla se enfría durante varias horas, el neotamo se aísla por centrifugación , se lava con agua y se seca al vacío. Después de eso, el neotamo se tritura a un tamaño adecuado [5] .

Metabolismo

En humanos y muchos otros animales como perros, ratas y conejos, el neotame se absorbe rápidamente pero no completamente. Sus metabolitos no permanecen ni se concentran en los tejidos corporales [5] .

En humanos, a dosis orales de alrededor de 0,25 mg por kg de peso corporal (mg/kg de peso corporal), alrededor del 34 % se absorbe en la sangre. La farmacocinética de las dosis orales de 0,1-0,5 mg/kg de peso corporal es algo lineal y, a estas dosis, la concentración plasmática máxima de neotame se alcanza después de aproximadamente 0,5 horas con una vida media de aproximadamente 0,75 horas. En la sangre y en el cuerpo como un todo, las esterasas no específicas degradan el neotamo a neotamo desesterificado y metanol, que es la principal ruta metabólica en humanos. El neotamo desesterificado tiene una semivida plasmática de unas 2 horas y es el principal metabolito plasmático [5] .

En humanos, más del 80% de la dosis oral inicial se excreta en las heces y la orina dentro de las 48 horas, y el resto más tarde. Aproximadamente el 64% de la dosis inicial se excreta en las heces principalmente como metabolitos. El principal metabolito en las heces es el neotamo desesterificado. Más del 1 % de la dosis inicial se excreta en las heces como N-(3,3-dimetilbutil)-L-aspartil-L-fenilalanina. Más del 1% se excreta en la orina como conjugado de carnitina con ácido 3,3-dimetilbutírico. Se forman otros metabolitos pequeños [5] .

La ruta metabólica principal da como resultado N-(3,3-dimetilbutil)-L-aspartil-L-fenilalanina con un subproducto de metanol y una ruta menor ocurre cuando N-(3,3-dimetilbutil)-L-aspartil-L -fenilalanina oxidada a ácido 3,3-dimetilbutírico. Los subproductos de la ruta secundaria son metanol, ácido aspártico y fenilalanina [12] .

El metanol del metabolismo del neotamo es insignificante en los niveles regulados utilizados en los alimentos y es especialmente insignificante en comparación con el metanol que se encuentra naturalmente en los alimentos [5] .

Notas

  1. ↑ Mayhew, DA; Meyers BI, Stargel WW, Comers CP, Andress SE, Butchko HH 9. Neotamo // Edulcorantes alternativos  (neopr.) / Lyn O'Brien Nabors. - Prensa CRC , 2012. - S. 133 -. — ISBN 978-1-4398-4614-8 .
  2. ↑ 1 2 3 4 5 6 7 Juegos. - 2012. - S. 134-149.
  3. ↑ 1 2 Centro de Seguridad Alimentaria y Nutrición Aplicada. Información adicional sobre edulcorantes de alta intensidad permitidos para su uso en alimentos en los Estados Unidos   // FDA . — 2020-02-20. Archivado desde el original el 10 de diciembre de 2021.
  4. ↑ TR TS 029/2012 "Requisitos de seguridad para aditivos alimentarios, aromatizantes y auxiliares tecnológicos" modificado el 18 de septiembre de 2014
  5. ↑ 1 2 3 4 5 6 7 8 9 El neotamo como edulcorante y potenciador del sabor[1 - Opinión científica del Panel sobre aditivos alimentarios, saborizantes, coadyuvantes de procesamiento y materiales en contacto con alimentos | EFSA]  (inglés) . Autoridad Europea de Seguridad Alimentaria . Consultado el 7 de diciembre de 2021. Archivado desde el original el 7 de diciembre de 2021.
  6. ↑ PARTE 172: ADITIVOS ALIMENTARIOS PERMITIDOS PARA AGREGAR DIRECTAMENTE A LOS ALIMENTOS PARA EL CONSUMO HUMANO  // The CRC Master Keyword Guide for Food. — Prensa CRC, 2003-11-25. — S. 602–699 .
  7. ↑ Cocina  química . Centro para la Ciencia de Interés Público (25 de febrero de 2016). Consultado el 7 de diciembre de 2021. Archivado desde el original el 7 de diciembre de 2021.
  8. ↑ Fariba M. Assadi-Porter, James Radek, Hongyu Rao, Marco Tonelli. Estudios de unión de ligandos multimodales de receptores de sabor acoplados a G humanos y de ratón para correlacionar sus propiedades de sabor de dulzura específicas de la especie  // Moléculas: una revista de química sintética y química de productos naturales. — 2018-10-03. - T. 23 , n. 10 _ - S. 2531 . — ISSN 1420-3049 . -doi : 10.3390 / moléculas23102531 .
  9. ↑ Ayyappa Bathinapatla, Suvardhan Kanchi, Parvesh Singh, Myalowenkosi I. Sabela, Krishna Bisetty. Determinación de neotamo por electroforesis capilar de alto rendimiento usando ß-ciclodextrina como selector quiral  // Cartas analíticas. — 2014-09-02. - T. 47 , n. 17 _ — S. 2795–2812 . — ISSN 1532-236X 0003-2719, 1532-236X . -doi : 10.1080/ 00032719.2014.924008 .
  10. ↑ 1 2 Joel R. Garbow, John J. Likos, Stephen A. Schroeder. Estructura, dinámica y estabilidad de los complejos de inclusión de β-ciclodextrina de aspartamo y neotamo  // Revista de química agrícola y alimentaria. - 2001-03-29. - T. 49 , n. 4 . — S. 2053–2060 . - ISSN 1520-5118 0021-8561, 1520-5118 . doi : 10.1021 / jf001122d .
  11. ↑ 1 2 Indra Prakash, Ihab Bishay, Steve Schroeder. Neotamo: Síntesis, Estereoquímica y Dulzura  // Comunicaciones Sintéticas. — 1999-12-01. - T. 29 , n. 24 . — S. 4461–4467 . — ISSN 1532-2432 0039-7911, 1532-2432 . -doi : 10.1080/ 00397919908086610 .
  12. ↑ C Nofre. Neotamo: descubrimiento, propiedades, utilidad  // Química de los Alimentos. - 2000-05-15. - T. 69 , n. 3 . — S. 245–257 . — ISSN 0308-8146 . -doi : 10.1016 / s0308-8146(99)00254-x .

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