Dihydroxyacetón

z Wikipédie, slobodnej encyklopédie
Skočit na navigaci Skočit na vyhledávání
Dihydroxyacetón
Dihydroxyacetón
Dihydroxyacetón
Všeobecné vlastnosti
Sumárny vzorec C3H6O3
Synonymá 1,3-dihydroxypropán-2-ón, DHA, glycerón
Fyzikálne vlastnosti
Molárna hmotnosť 90,078 g/mol
Ďalšie informácie
Číslo CAS 96-26-4
Pokiaľ je to možné a bežné, používame jednotky sústavy SI.
Ak nie je hore uvedené inak, údaje sú za normálnych podmienok.

Dihydroxyacetón alebo DHA[1] či glycerón[1] je triózový sacharid.

DHA sa používa hlavne ako prísada v samoopaľovacej kozmetike.[1] Často pochádza z rastlinných zdrojov, ako sú cukrová repa a cukrová trstina, alebo fermentácie glycerolu.

Chemické vlastnosti[upraviť | upraviť zdroj]

DHA je hygroskopický biely prášok. Má sladkú chuť a charakteristickú vôňu. Je to najjednoduchšia ketóza, nemá žiadne chirálne centrum a nevykazuje optickú aktivitu. Bežne sa vyskytuje vo forme diméru (2,5-bis(hydroxymetyl)-1,4-dioxán-2,5-diol).[2] Čerstvo pripravený sa v roztoku rýchlo mení na monomér:

DHA dimer monomer.png

Monomér je veľmi dobre rozpustný vo vode, etanole, dietyléteri, acetóne a toluéne.[chýba zdroj]

DHA sa dá pripraviť spolu s glyceraldehydom miernou oxidáciou glycerolu, napríklad peroxidom vodíka.[3] S vysokým výťažkom a selektivitou je možné ho pripraviť z glycerolu pri izbovej teplote reakciou s kyslíkom, vzduchom alebo benzochinónom pri použití katiónových katalyzátorov založených na paládiu.[4][5][6]

Glyceraldehyd je štruktúrnym izomérom DHA.

Biologický význam[upraviť | upraviť zdroj]

Fosforylovaný DHA, dihydroxyacetónfosfát (DHAP), sa účastní glykolýzy a metabolizmu fruktózy.

Použitie[upraviť | upraviť zdroj]

DHA je činidlo, ktoré farbí kožu, čo zistili nemeckí vedci v 20. rokoch 19. storočia. Počas jeho používania pri röntgene sa zistilo, že pri rozliatí farbí kožu nahnedo.[chýba zdroj]

V 50. rokoch ho ďalej skúmala Eva Wittgensteinová na University of Cincinnati.[7][8][9][10] Jej výskum sa týkal DHA ako lieku na pomoc deťom s poruchou ukladania glykogénu. Deťom bolo ústne podané veľké množstvo DHA, prípadne im bol DHA naliaty na pokožku. Zdravotnícky personál si všimol zhnednutie kože niekoľko hodín po vystavení DHA.

Eva Wittgensteinová pokračovala v pokusoch s DHA a maľovala si na kožu vodnými roztokmi DHA. Podarilo sa jej konzistentne reprodukovať pigmentáciu a poznamenala, že DHA evidentne neprechádza hlbšie do kože, len po stratum corneum, teda zrohovatenú vrstvu kože (FDA však neskôr usúdila, že to nie je úplne pravda[11]). Výskum pokračoval ďalej v rámci liečby pacientov s vitiligom.

Hnednutie kože pôsobením DHA je netoxické[chýba zdroj] a vzniká kvôli Maillardovej reakcii. DHA reaguje s aminokyselinami v keratíne, ktorý je hlavnou zložkou pokožky. Rôzne aminokyseliny reagujú s DHA rôznymi spôsobmi, čím vznikajú rozličné odtiene od žltej po hnedú. Vznikajúce pigmenty sa nazývajú melanoidíny. Podobajú sa na melanín, prirodzenú látku v hlbších vrstvách kože, ktorá hnedne (opáli sa) po vystavení UV žiareniu.

Vinárstvo[upraviť | upraviť zdroj]

Baktérie Acetobacter aceti a Gluconobacter oxydans sú schopné použiť glycerol ako zdroj uhlíka a tvoria DHA. DHA vzniká ketogenézou glycerolu.[12] DHA môže ovplyvniť chuť vína svojou sladkou príchuťou. DHA takisto reaguje s prolínom, čím vzniká aróma "podobná kôre".[12][13][14] DHA môže pôsobiť antimikrobiálne, pretože viaže SO2.[15]

Samoopaľovacie prípravky[upraviť | upraviť zdroj]

V 60. rokoch predstavila firma Coppertone prvý samoopaľovací krém. Tento produkt sa nazýval "Quick Tan" alebo "QT". Predával sa ako krém, ktorý cez noc vytvorí umelé opálenie, a čoskoro ho nasledovali i ďalšie produkty iných firiem. Záujem o produkt však upadol kvôli nepríjemným skúsenostiam zákazníkov, napr. oranžovým dlaniam alebo slabému farbeniu. Kvôli tomu si mnohí stále asociujú samoopaľovacie prípravky s oranžovým opálením.[chýba zdroj]

V 70. rokoch bol DHA permanentne pridaný americkou FDA na zoznam povolených kozmetických prísad.[16]

Do 80. rokov sa objavili nové samoopaľovacie prípravky a úpravy v produkcii DHA umožnili vznik produktov, ktoré mali prirodzenejšiu farbu. Obavy z opaľovania pomocou UV mali za následok zvýšenie popularity týchto produktov ako bezpečnejšej alternatívy.[chýba zdroj]

Dnes je DHA hlavnou prísadou v mnohých samoopaľovacích prípravkoch. Výrobci krémov vyrábajú i mnohé tieto prípravky, ktoré nahradzujú DHA prírodnými látkami, ako je škrupina orechu čierneho. DHA sa dá použiť osamote alebo s inými opaľovacími látkami, napríklad erytrulózou. DHA je považovaný za najefektívnejší prídavok na opaľovanie bez slnka.[chýba zdroj]

Samoopaľovacie prípravky zvyčajne obsahujú 1-20 % DHA. Väčšina produktov v drogériách obsahuje 3-5% a profesionálne produkty mávajú 5-20%. Obsah odpovedá úrovni farbenia od svetlých po tmavé odtiene. Nižšie percentá sú lepšie pre začiatočníkov, ale môžu vyžadovať niekoľko použití na dosiahnutie požadovaného výsledku. Oproti tomu vyššie percentá vytvoria tmavú farbu už po prvom použití, ale je pri nich väčšia šanca na nerovnomerné farbenie. Trvá 2 až 4 hodiny, kým sa umelé opálenie začne objavovať a potom tmavne 24 až 72 hodín, podľa zloženia.[chýba zdroj]

Po vytvorení tmavého sfarbenia sa farba nezmýva potom ani vodou či mydlom. Postupne zmizne po 3 až 10 dňoch. Exfoliácia, dlhé ponorenie do vody alebo výrazné potenie môžu sfarbenie zosvetliť, keďže pri nich dochádza k rýchlejšiemu olupovaniu odumretých kožných buniek.[chýba zdroj]

Samoopaľovacie prípravky existujú v podobe sprejov, krémov, gélov a kozmetických utierok. Medzi profesionálne aplikované produkty patria rozprašovače, krémy alebo gély.[chýba zdroj]

Bezpečnosť DHA[upraviť | upraviť zdroj]

Podľa štúdie z roku 2007 je pokožka po použití samoopaľovacích prípravkov (s vysokým obsahom DHA, ~5%) veľmi náchylná k poškodeniu voľnými radikálmi zo slnka.[17] Štyridsať minút po aplikovaní vzoriek s vysokým obsahom DHA sa tvorba voľných radikálov po vystavení slnku zvýšila až o 180 % v porovnaní s kožou bez aplikovanej vzorky. Podobný efekt bol pozorovaný u erytrulózy. Štúdia tvrdí, že po dobu jedného dňa od použitia prípravku by koža nemala byť vystavovaná nadmernému slnečnému žiareniu a mimo budov by mal byť používaný opaľovací krém. Antioxidačný krém môže znížiť tvorbu voľných radikálov.

Aj keď niektoré samoopaľovacie prípravky obsahujú opaľovací krém, ich efekt netrvá tak dlho ako opálenie samotné. Tmavé sfarbenie poskytuje miernu ochranu proti UV (SPF až 3),[18][19] ale táto ochrana by mala byť kombinovaná s ďalšou ochranou. Uvedené SPF totiž platí len niekoľko hodín po použití. Napriek tmavšiemu sfarbeniu pokožky je koža stále náchylná k poškodeniu, takže je nutná ďalšia ochrana.[20] DHA môže spôsobovať i miernu inhibíciu tvorby vitamínu D.[21]

Niekedy môže vzniknúť kontaktná dermatitída[22] a nedávna štúdia preukázala efekt DHA na vznik kontaktnej dermatitídy u mexických bezsrstých psov.[23]

Referencie[upraviť | upraviť zdroj]

  1. a b c Ako fungujú samoopaľovacie krémy? | ELNINO.SK [online]. www.parfemy-elnino.sk, [cit. 2022-01-09]. Dostupné online.
  2. The Merck index : an encyclopedia of chemicals, drugs, and biologicals. Whitehouse Station, NJ : Merck, 1996. (12th ed.) Dostupné online. ISBN 0-911910-12-3.
  3. WU, Gongde; WANG, Xiaoli; JIANG, Taineng. Selective Oxidation of Glycerol with 3% H2O2 Catalyzed by LDH-Hosted Cr(III) Complex. Catalysts, 2015-11-27, roč. 5, čís. 4, s. 2039–2051. Dostupné online [cit. 2022-01-09]. ISSN 2073-4344. DOI10.3390/catal5042039.
  4. Selective Catalytic Oxidation of Glycerol to Dihydroxyacetone. Angewandte Chemie International Edition, 2010, s. 9456–9. DOI10.1002/anie.201004063. PMID 21031380.
  5. Chemoselective Pd-Catalyzed Oxidation of Polyols: Synthetic Scope and Mechanistic Studies. Journal of the American Chemical Society, 2013, s. 7593–602. DOI10.1021/ja4008694. PMID 23659308.
  6. Chemoselective Oxidation of Polyols with Chiral Palladium Catalysts. Organometallics, 2013, s. 2257–66. DOI10.1021/om4001549.
  7. What's that stuff?. Chemical & Engineering News, 12 June 2000, s. 46. Dostupné online. DOI10.1021/cen-v078n024.p046.
  8. Biochemical Effects of Dihydroxyacetone. The Journal of Investigative Dermatology, 1961, s. 421–6. DOI10.1038/jid.1961.137. PMID 14007781.
  9. Introduction of Dr. René J. Dubos as the First Herman Beerman Lecturer. The Journal of Investigative Dermatology, 1961, s. 233–234. DOI10.1038/jid.1961.38. PMID 13706567.
  10. Staining of Skin with Dihydroxyacetone. Science, 1960, s. 894–5. DOI10.1126/science.132.3431.894. PMID 13845496.
  11. Are 'Spray-On' Tans Safe? Experts Raise Questions as Industry Puts Out Warnings [online]. . Dostupné online.
  12. a b Acetic acid bacteria in winemaking: a review. American Journal of Enology and Viticulture, 1988, s. 143–154. Dostupné online.
  13. MARGALITH, Pinhas. Flavor microbiology. [s.l.] : Thomas, 1981. Dostupné online. ISBN 978-0-398-04083-3.
  14. BOULTON, Roger B.; SINGLETON, Vernon L.; BISSON, Linda F.. Principles and Practices of Winemaking. [s.l.] : Springer, 1999. ISBN 978-0-8342-1270-1.
  15. Stoffbildungen von Essigbakterien in bezug auf ihre Bedeutung für die Weinqualität. Zentralblatt für Mikrobiologie, 1986, s. 279–89. DOI10.1016/S0232-4393(86)80045-2.
  16. § 73.1150 Dihydroxyacetone. [online]. [Cit. 2022-01-09]. Dostupné online.
  17. UV-generated free radicals (FR) in skin: Their prevention by sunscreens and their induction by self-tanning agents. Spectrochimica Acta Part A: Molecular and Biomolecular Spectroscopy, 2008, s. 1423–8. DOI10.1016/j.saa.2007.09.029. PMID 18024196.
  18. Durability of the sun protection factor provided by dihydroxyacetone. Photodermatology, Photoimmunology and Photomedicine, 2004, s. 239–42. DOI10.1111/j.1600-0781.2004.00118.x. PMID 15379873.
  19. Sunless skin tanning with dihydroxyacetone delays broad-spectrum ultraviolet photocarcinogenesis in hairless mice. Mutation Research/Genetic Toxicology and Environmental Mutagenesis, 2003, s. 129–38. DOI10.1016/j.mrgentox.2003.09.003. PMID 14644361.
  20. Dihydroxyacetone | DermNet NZ [online]. . Dostupné online.
  21. Do Melanoidins Induced by Topical 9% Dihydroxyacetone Sunless Tanning Spray Inhibit Vitamin D Production? A Pilot Study. Photochemistry and Photobiology, 2009, s. 1265–6. DOI10.1111/j.1751-1097.2009.00574.x. PMID 19496990.
  22. Contact allergy to dihydroxyacetone. Contact Dermatitis, 1991, s. 326–7. DOI10.1111/j.1600-0536.1991.tb01884.x. PMID 1809537.
  23. Contact dermatitis caused by sunless tanning treatment with dihydroxyacetone in hairless descendants of Mexican hairless dogs. Environmental Toxicology, 2009, s. 506–12. DOI10.1002/tox.20456. PMID 19016307.

Zdroj[upraviť | upraviť zdroj]

Tento článok je čiastočný alebo úplný preklad článku Dihydroxyacetone na anglickej Wikipédii.