PROFILBARU.COM

Неотам
Неотам
	;
	Внешний вид неотама в виде измельчённого порошка
Общие
Систематическое; наименование	(S)-3-((3,3-диметилбутил)амино)-4-(((S)-1-метокси-1-оксо-3-фенилпропан-2-ил)амино)-4-оксобутановая кислота
Сокращения	E961
Хим. формула	C20H30N2O5
Внешний вид	Порошок белого цвета
Физические свойства
Состояние	твёрдое
Молярная масса	378,469 г/моль
Термические свойства
	Температура
• плавления	80,9—83,4 °C
Химические свойства
	Растворимость
• в воде	1,06 г/100 мл (при 15 ℃);; 1,26 г/100 мл (при 25 ℃);; 1,80 г/100 мл (при 40 ℃);; 2,52 г/100 мл (при 50 ℃).
• в этаноле	свыше 100 г/100 г (при 25 ℃);
• в этилацетате	4,36 г/100 г (при 15 ℃);; 7,70 г/100 г (при 25 ℃);; 23,80 г/100 г (при 40 ℃);; 87,20 г/100 г (при 50 ℃).
Классификация
Рег. номер CAS	165450-17-9
PubChem	9810996
Рег. номер EINECS	605-408-8
SMILES	CC(C)(C)CCNC(CC(=O)O)C(=O)NC(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/s1 HLIAVLHNDJUHFG-HOTGVXAUSA-N
Кодекс Алиментариус	E961
ChEBI	83503
ChemSpider	7986751
Безопасность
NFPA 704	1 0 0
	Приведены данные для стандартных условий (25 °C, 100 кПа), если не указано иное.
	Медиафайлы на Викискладе

Неотам — подсластитель, созданный компанией NutraSweet^[англ.], структурно схожий с аспартамом^[1]. Представляет собой дипептид, состоящий из двух аминокислот (L-аспарагиновой кислоты и L-фенилаланина), модифицированный двумя органическими функциональными группами: метил-эфирной и неогексиловой.

Неотам примерно в 30 раз слаще аспартама и в 7000—13000 раз слаще сахарозы, быстро метаболизируется, а продукты метаболизма полностью усваиваются или выводится из организма путём естественных физиологических процессов^[2].

Неотам имеет чистый сладкий вкус, подобный сахарозе. Также он, в отличие от аспартама, может применяться при изготовлении выпечки и при варке, поскольку является достаточно термостабильным. Использование неотама может быть экономически выгодным в сравнении с аспартамом, поскольку для придания продукту требуемой сладости необходимо добавить меньшее количество неотама, чем аспартама^[2].

Применение

Неотам подходит для использования в газированных безалкогольных напитках, йогуртах, пирожных, порошках для приготовления напитков и прочих продуктов питания. Поскольку неотам является термостабильным подсластителем, его можно использовать в качестве подсластителя для горячих напитков, таких как кофе. Кроме того, он подавляет восприятие горького вкуса, исходящего, например, от таких компонентов, как кофеин, и может усиливать аромат некоторых пищевых ароматизаторов^[2].

В 2002 году Управление по санитарному надзору за качеством пищевых продуктов и медикаментов (FDA) одобрило использование неотама в качестве непитательного подсластителя и усилителя вкуса в США в продуктах питания в целом, за исключением мясной продукции^[3]. В 2010 году он был одобрен для использования в продуктах питания Европейским агентством по безопасности продуктов питания (EFSA) как пищевая добавка E961. В 2012 году неотам внесён в технический регламент Таможенного союза 029/2012 «Требования безопасности пищевых добавок, ароматизаторов и технологических вспомогательных средств» в качестве разрешённой пищевой добавки^[4].

Безопасность

Согласно документациям FDA и EFSA, допустимое суточное потребление (ДСП) неотама для человека составляет 0,3 и 2 мг на кг массы тела соответственно^[3]^[5]. Уровень, не вызывающий видимых отрицательных эффектов, по данным EFSA, для людей составляет 200 мг/кг массы тела в день^[5]. Предполагаемое возможное ежедневное потребление с пищей неотама значительно ниже уровня ДСП из-за высокой сладости подсластителя. В организме человека, неотам может образовывать фенилаланин, но при использовании вещества в рекомендованных дозировках неотам не способен оказать вред больным фенилкетонурией. Неотам не оказывает неблагоприятного воздействия на больных сахарным диабетом 2-го типа. Подсластитель также не считается канцерогенным или мутагенным^[6]^[5].

Центр науки в общественных интересах^[англ.] оценивает неотам как безопасный подсластитель в продуктах питания^[7].

Сладость

Неотам имеет сладкий вкус, поскольку является агонистом TAS1R2^[англ.]-рецепторов, находящихся на поверхности языка^[8]. Аспартам, как и многие подсластители, связывается с тем же рецептором^[8].

Порог выхода на плато по сладости достигается при концентрации раствора неотама, эквивалентной сладости раствора сахарозы с массовой долей последней 15,1 %. Для сравнения, пороги выхода на плато у ацесульфама калия, цикламата натрия и сахарина составляют 11,6 %, 11,3 % и 9 % соответственно^[9].

Неотам обладает улучшающими вкусовые качества свойствами и по сравнению с сахарозой или аспартамом и имеет относительно низкие затраты на его использование, поскольку обладает высокой относительной сладостью.

Получение

Синтез

Неотам синтезируется из аспартама путём восстановительного алкилирования 3,3-диметилбутилальдегидом на палладиевом катализаторе в присутствии метанола в атмосфере водорода^[9]^[5]^[10]. Стереохимия аспартама сохраняется во время синтеза, поэтому неотам и аспартам имеют идентичную стереохимию^[10]. Реакцию проводят при комнатной температуре под повышенным давлением в течение нескольких часов. Катализатор далее отфильтровывается на диатомовой земле, а метанол из раствора отгоняют перегонкой с постепенным добавлением воды. Далее смесь охлаждают. Из-за достаточно низкой растворимости неотама в холодной воде, он выделяется в виде осадка, который отделяют центрифугированием, промывают водой и сушат под вакуумом. После этого, кристаллы измельчают до подходящего размера^[5].

Физико-химические свойства

Структура

Неотам формально является продуктом присоединения 3,3-диметилбутилового радикала к аминогруппе от фрагмента L-аспарагиновой кислоты аспартама. Последний представляет собой дипептид фенилаланина и аспарагиновой кислоты. Неотам имеет 2 стереоцентра и 4 стереоизомера. Сладость обусловлена (2С),(3С)-стереоизомером^[11].

ЯМР-спектроскопия

Структуру неотама идентифицируют с помощью ¹H-ЯМР-спектроскопии, где три метильные группы 3,3-диметилбутилового фрагмента дают химический сдвиг на 0,84 м. д.^[12], отсутствующий у аспартама.

Свойства и реактивность

Неотам имеет бо́льшую термостабильность при повышенной температуре по сравнению с аспартамом, особенно в разогретых и молочных продуктах. Повышенная температура, влажность или высокое значение рН увеличивают потери и являются основными релевантными свойствами пищи при рассмотрении стабильности неотама. Например, около 90 % исходного неотама остаётся после 8 недель хранения в напитках с рН равном 3,2. Неотам особенно стабилен в виде сухого порошка при комнатной температуре и влажности, даже если его смешивать, например, с глюкозой или мальтодекстрином, и относительно инертен в продуктах с редуцирующими сахарами, такими как фруктоза^[9].

В отличие от аспартама, неотам не образует дикетопиперазины путём внутримолекулярной циклизации из-за его N-алкильного замещения 3,3-диметилбутиловым радикалом. Именно это свойство повышает его термостойкость по отношению к аспартаму^[9].

Неотам очень хорошо растворим в этаноле и этилацетате и умеренно растворим в воде. Неотам является слабой кислотой ввиду наличия карбоксильной группы от фрагмента L-аспарагиновой кислоты. Водный раствор неотама с массовой долей 0,5 % имеет рН равный 5,80^[5].

Метаболизм

Деэтерификация неотама путём гидролиза в нейтральной или щелочной среде

У людей и многих других животных, таких как собаки, крысы и кролики, неотам быстро метаболизируется, но усваивается не полностью. Метаболиты данного соединения не накапливаются и не концентрируются в тканях организма^[5].

У людей в пероральных дозах около 0,25 мг на килограмм массы тела (мг/кг веса тела) около 34 % неотама всасывается в кровь. Фармакокинетика пероральных доз 0,1—0,5 мг/кг массы тела несколько линейна, и при таких дозах максимальная концентрация неотама в плазме крови достигается примерно через 30 минут. В крови и в организме в целом неспецифические эстеразы разлагают неотам до деэтерифицированного неотама и метанола, что является основным метаболическим путём у людей. Деэтерифицированный неотам имеет период полувыведения в плазме около 2 часов и является основным метаболитом в плазме^[5].

У людей более 80 % первоначальной пероральной дозы выводится с калом и мочой в течение 48 часов. Около 64 % первоначальной дозы выводится с калом, в основном в виде метаболитов. Основным метаболитом в кале является деэтерифицированный неотам. Чуть более 1 % от первоначальной дозы выводится с калом в виде N-(3,3-диметилбутил)-L-аспартил-L-фенилаланина. Более 1 % выводится с мочой в виде конъюгата карнитина и 3,3-диметилмасляной кислоты. Также в небольших количествах образуются и другие метаболиты^[5].

Основной метаболический путь приводит к образованию N-(3,3-диметилбутил)-L-аспартил-L-фенилаланина с отделением метанола. Вторым метаболическим путём является окисление N-(3,3-диметилбутил)-L-аспартил-L-фенилаланина до 3,3-диметилмасляную кислоту. Побочными продуктами в данном случае являются метанол, аспарагиновая кислота и фенилаланин^[13].

Выделяемый в результате метаболизма метанол образуется в незначительных количествах при рекомендованных дозировках, гораздо меньших по сравнению с метанолом, естественным образом содержащимся в пищевых продуктах^[5].

Примечания

↑ ¹ ² ³ ⁴ ⁵ ⁶ ⁷ ⁸ ⁹ ¹⁰ Mayhew D. A., Meyers B. I., Stargel W. W., Comers C. P., Andress S. E., Butchko H. H. 9. Neotame // Alternative Sweeteners (англ.) / Lyn O'Brien Nabors. — 4th ed. — Boca Raton, Florida (USA): CRC Press, 2012. — P. 134—147. — 587 p. — ISBN 978-1-4398-4614-8.
↑ ¹ ² ³ Mayhew D. A., Meyers B. I., Stargel W. W., Comers C. P., Andress S. E., Butchko H. H. 9. Neotame // Alternative Sweeteners (англ.) / Lyn O'Brien Nabors. — 4th ed. — Boca Raton, Florida (USA): CRC Press, 2012. — P. 134. — 587 p. — ISBN 978-1-4398-4614-8.
↑ ¹ ² Center for Food Safety and Applied Nutrition. Additional Information about High-Intensity Sweeteners Permitted for Use in Food in the United States (англ.) // FDA. — 2020-02-20. Архивировано 10 декабря 2021 года.
↑ ТР ТС 029/2012 «Требования безопасности пищевых добавок, ароматизаторов и технологических вспомогательных средств» с изменениями на 18 сентября 2014 года
↑ ¹ ² ³ ⁴ ⁵ ⁶ ⁷ ⁸ ⁹ ¹⁰ Neotame as a sweetener and flavour enhancer[1] - Scientific Opinion of the Panel on Food Additives, Flavourings, Processing Aids and Materials in Contact with Food | EFSA (англ.). European Food Safety Authority. Дата обращения: 7 декабря 2021. Архивировано 7 декабря 2021 года.
↑ PART 172—FOOD ADDITIVES PERMITTED FOR DIRECT ADDITION TO FOOD FOR HUMAN CONSUMPTION // The CRC Master Keyword Guide for Food. — CRC Press, 2003-11-25. — С. 602–699.
↑ Chemical Cuisine (англ.). Center for Science in the Public Interest (25 февраля 2016). Дата обращения: 7 декабря 2021. Архивировано 7 декабря 2021 года.
↑ ¹ ² Fariba M. Assadi-Porter, James Radek, Hongyu Rao, Marco Tonelli. Multimodal Ligand Binding Studies of Human and Mouse G-Coupled Taste Receptors to Correlate Their Species-Specific Sweetness Tasting Properties // Molecules : A Journal of Synthetic Chemistry and Natural Product Chemistry. — 2018-10-03. — Т. 23, вып. 10. — С. 2531. — ISSN 1420-3049. — doi:10.3390/molecules23102531.
↑ ¹ ² ³ ⁴ Nabors. — 2012. — С. 134–149.
↑ ¹ ² Indra Prakash, Ihab Bishay, Steve Schroeder. Neotame: Synthesis, Stereochemistry and Sweetness // Synthetic Communications. — 1999-12-01. — Т. 29, вып. 24. — С. 4461–4467. — ISSN 1532-2432 0039-7911, 1532-2432. — doi:10.1080/00397919908086610.
↑ Ayyappa Bathinapatla, Suvardhan Kanchi, Parvesh Singh, Myalowenkosi I. Sabela, Krishna Bisetty. Determination of Neotame by High-Performance Capillary Electrophoresis Using ß-cyclodextrin as a Chiral Selector // Analytical Letters. — 2014-09-02. — Т. 47, вып. 17. — С. 2795–2812. — ISSN 1532-236X 0003-2719, 1532-236X. — doi:10.1080/00032719.2014.924008.
↑ ¹ ² Joel R. Garbow, John J. Likos, Stephen A. Schroeder. Structure, Dynamics, and Stability of β-Cyclodextrin Inclusion Complexes of Aspartame and Neotame // Journal of Agricultural and Food Chemistry. — 2001-03-29. — Т. 49, вып. 4. — С. 2053–2060. — ISSN 1520-5118 0021-8561, 1520-5118. — doi:10.1021/jf001122d.
↑ C Nofre. Neotame: discovery, properties, utility // Food Chemistry. — 2000-05-15. — Т. 69, вып. 3. — С. 245–257. — ISSN 0308-8146. — doi:10.1016/s0308-8146(99)00254-x.