介紹
苯甲酸異戊酯(Isoamyl benzoate)的分子式為 C??H??O?,在國際日用香料協(xié)會(RIFM)的編號為 241。無手性中心,不存在立體異構(gòu)體。其外觀為無色至淡黃色透明液體,帶有類似梨、香蕉的濃郁果香,沸點介于 258.98℃至 261℃之間,熔點為 21.57℃。微溶于水但易溶于乙醇、乙醚、油脂等有機溶劑。在 290-700 nm 波長范圍內(nèi)無吸收,且摩爾吸收系數(shù)低于 1000 L?mol?1?cm?1。
它天然存在于面包果屬植物、可可制品、非分類啤酒、刺山柑、番荔枝、甜櫻桃與酸櫻桃、荔枝、乳香、木瓜及非分類醋等多種食物中。根據(jù) IFRA(國際 Fragrance Association)2019 年的使用量調(diào)查,其全球年使用量處于 1-10 公噸區(qū)間,屬于中等使用規(guī)模的香精原料。

圖一 苯甲酸異戊酯
安全性
通過 Creme RIFM 綜合暴露模型(v3.4.0)測算,其在精細香精中的 95 百分位濃度為 0.0063%,人體吸入暴露量為 0.038 mg / 天,全身總暴露量(涵蓋皮膚、口服、吸入途徑,假設(shè)吸收效率為 100%)為 0.00059 mg/kg/ 天。
人體健康
在人體健康層面,苯甲酸異戊酯的遺傳毒性風(fēng)險被完全排除,以結(jié)構(gòu)相似的己基苯甲酸酯(CAS 6789-88-4)為參照:該參照物質(zhì)在符合 GLP 規(guī)范與 OECD 471 準則的細菌回復(fù)突變試驗(Ames 試驗)中,對沙門氏菌 TA98、TA100 等菌株及大腸桿菌 WP2uvrA 均無致突變性;在 OECD 487 準則的體外微核試驗中,也未引發(fā)人體外周血淋巴細胞的染色體損傷。同時,苯甲酸異戊酯自身的藍斑試驗(BlueScreen)結(jié)果顯示,無論是否存在代謝激活系統(tǒng),均無遺傳毒性,僅在無代謝激活時表現(xiàn)出輕微細胞毒性(相對細胞密度<80%),但這一效應(yīng)不影響遺傳安全性判斷。
重復(fù)劑量毒性與生殖毒性評估同樣顯示苯甲酸異戊酯的安全性。評估以乙基苯甲酸酯(CAS 93-89-0)為參照,該物質(zhì)在符合 OECD 422 準則與 GLP 規(guī)范的大鼠聯(lián)合重復(fù)劑量毒性 - 生殖發(fā)育毒性篩選試驗中,以 1.6% 劑量(相當于雄性大鼠 953.6 mg/kg/ 天、雌性大鼠 1294.5 mg/kg/ 天)經(jīng)飲食給藥,未觀察到體重、進食量、生殖功能(發(fā)情周期、交配指數(shù)、受孕指數(shù))及組織病理學(xué)的異常改變?;诖?,結(jié)合 3 倍安全系數(shù)推導(dǎo),苯甲酸異戊酯的重復(fù)劑量毒性 NOAEL(無觀察到有害效應(yīng)水平)為 318 mg/kg/ 天,計算得出的安全邊際(MOE)高達 530000,遠高于安全閾值;其全身暴露量(0.59 μg/kg/ 天)也低于 Cramer I 類物質(zhì)(低毒性類別)的毒性關(guān)注閾值(TTC)30 μg/kg/ 天。在生殖毒性方面,參照物質(zhì)的 NOAEL 為 953.6 mg/kg/ 天,苯甲酸異戊酯的 MOE 為 1589333,且暴露量低于生殖毒性 TTC 標準,證明其對生殖系統(tǒng)與胚胎發(fā)育無不良影響。
評估以甲基苯甲酸酯(CAS 93-58-3)為參照,該物質(zhì)在小鼠局部淋巴結(jié)試驗(LLNA)中,即使?jié)舛雀哌_ 100%(25000 μg/cm2)仍無致敏性;在豚鼠開放皮膚試驗與人體最大化試驗中,分別以 4140 μg/cm2(苯甲酸異戊酯)與 2760 μg/cm2(甲基苯甲酸酯)測試,均未觀察到致敏反應(yīng)。此外,OECD QSAR Toolbox v4.6 與 Toxtree v2.6.13 等計算機模擬工具也未檢測到其與皮膚蛋白結(jié)合的毒性警報,進一步驗證了苯甲酸異戊酯的皮膚安全性。
環(huán)境安全
苯甲酸異戊酯符合 IFRA 環(huán)境標準,不屬于持久性、生物累積性、毒性物質(zhì)(PBT)或高持久性、高生物累積性物質(zhì)(vPvB)。通過 EPI Suite v4.11 模擬,其生物降解性評分(BIOWIN 3)為 2.9,高于持久性判定閾值(2.2),證明其易在環(huán)境中降解;生物濃縮系數(shù)(BCF)為 254.2 L/kg,低于生物累積性判定閾值(2000 L/kg),不會在生物體內(nèi)富集。生態(tài)毒性數(shù)據(jù)顯示,其 96 小時藻類 EC??(半數(shù)效應(yīng)濃度)為 1.428 mg/L,魚類 LC??(半數(shù)致死濃度)為 2.547 mg/L,水蚤 EC??為 4.404 mg/L,均處于低毒水平?;诋斍皻W洲與北美地區(qū)的使用量,其預(yù)測環(huán)境濃度與預(yù)測無效應(yīng)濃度的比值(PEC/PNEC)<1,表明對水生環(huán)境無風(fēng)險。
應(yīng)用場景
苯甲酸異戊酯既是食用香精的重要成分,用于調(diào)配水果味飲料、糖果、烘焙食品的香氣,也是日化香精的定香劑與調(diào)香劑,為香水、護膚品、洗滌劑賦予持久且愉悅的果香基調(diào),且符合美國食品藥品監(jiān)督管理局(FDA)的一般公認安全(GRAS)標準。它還可以作為樹脂、塑料、橡膠的溶劑,同時也可作為有機合成中間體,用于制備其他精細化學(xué)品[1]。

圖二 苯甲酸異戊酯的皮膚刺激性
參考文獻
[1]Api A ,Bartlett A ,Belsito D , et al.Update to RIFM fragrance ingredient safety assessment, isoamyl benzoate, CAS registry number 94-46-2[J].Food and Chemical Toxicology,2024,194(S1):115051-115051.DOI:10.1016/J.FCT.2024.115051.