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Ácido mandélico

El ácido mandélico es un alfahidroxiácido aromático con la fórmula molecular C6H5CH (OH)CO2H . Es un sólido cristalino blanco soluble en agua y disolventes orgánicos polares . Es un precursor útil para diversos fármacos. La molécula es quiral . La mezcla racémica se conoce como ácido paramandélico .

Aislamiento, síntesis, ocurrencia.

El ácido mandélico fue descubierto en 1831 por el farmacéutico alemán Ferdinand Ludwig Winckler (1801-1868) mientras calentaba amigdalina , un extracto de almendras amargas , con ácido clorhídrico diluido . El nombre deriva del alemán "Mandel", que significa "almendra". [3]

El ácido mandélico se prepara habitualmente mediante la hidrólisis catalizada por ácido del mandelonitrilo , [4] que es la cianhidrina del benzaldehído . El mandelonitrilo también se puede preparar haciendo reaccionar el benzaldehído con bisulfito de sodio para dar el aducto correspondiente, formando mandelonitrilo con cianuro de sodio , que se hidroliza : [5]

Alternativamente, se puede preparar por hidrólisis básica del ácido fenilcloroacético así como de la dibromacetofenona. [6] También surge calentando el fenilglioxal con álcalis. [7] [8]

Biosíntesis

El ácido mandélico es un sustrato o producto de varios procesos bioquímicos llamados vía del mandelato. La mandelato racemasa interconvierte los dos enantiómeros a través de una vía que implica la escisión del enlace alfa-CH. La mandelato deshidrogenasa es otra enzima en esta vía. [9] El mandelato también surge del trans- cinamato a través del ácido fenilacético , que está hidroxilado . [10] El ácido fenilpirúvico es otro precursor del ácido mandélico.

Los derivados del ácido mandélico se forman como resultado del metabolismo de la adrenalina y la noradrenalina por la monoaminooxidasa y la catecol-O-metiltransferasa . La producción biotecnológica de ácido 4-hidroxi-mandélico y ácido mandélico a partir de glucosa se demostró con una levadura genéticamente modificada Saccharomyces cerevisiae , en la que la hidroximandelato sintasa que se produce de forma natural en la bacteria Amycolatopsis se incorporó a una cepa de levadura de tipo salvaje, parcialmente alterada por el intercambio de una secuencia genética y expresada. [11]

También surge de la biodegradación del estireno [12] y el etilbenceno , tal como se detecta en la orina.

Usos

El ácido mandélico tiene una larga historia de uso en la comunidad médica como antibacteriano, particularmente en el tratamiento de infecciones del tracto urinario. [13] También se ha utilizado como antibiótico oral y como componente de peelings químicos faciales análogos a otros alfahidroxiácidos . [14]

Los medicamentos ciclandelato y homatropina son ésteres del ácido mandélico.

Referencias

  1. ^ Índice Merck , 11.ª edición, 5599 .
  2. ^ Bjerrum, J., et al. Constantes de estabilidad , Chemical Society, Londres, 1958.
  3. ^ Ver:
    • Winckler, FL (1831) "Ueber die Zersetzung des Calomels durch Bittermandelwasser, und einige Beiträge zur genaueren Kenntniss der chemischen Zusammensetzung des Bittermandelwassers" (Sobre la descomposición del calomel [es decir, cloruro de mercurio (I)] por agua de almendras amargas y algunas contribuciones para un conocimiento más preciso de la composición química del agua de almendras amargas), Repertorium für die Pharmacie , 37  : 388–418; El ácido mandélico se nombra en la p. 415.
    • Winckler, FL (1831) "Ueber die chemische Zusammensetzung des Bittermandelwassers; als Fortsetzung der im 37sten Band S. 388 usw des Repertoriums enthaltenen Mittheilungen" [Sobre la composición química del agua de almendras amargas; como continuación del informe contenido en el volumen 37, págs. 388 y siguientes. del Repertorium ], Repertorium für die Pharmacie , 38  : 169–196. En la pág. 193, Winckler describe la preparación de ácido mandélico a partir de agua de almendras amargas y ácido clorhídrico ( Salzsäure ).
    • (Editor) (1832) "Ueber einige Bestandtheile der Bittermandeln" (Sobre algunos componentes de las almendras amargas), Annalen der Chemie und Pharmacie , 4  : 242–247.
    • Winckler, FL (1836) "Ueber die Mandelsäure und einige Salze derselben" (Sobre el ácido mandélico y algunas sales del mismo), Annalen der Chemie und Pharmacie , 18 (3): 310–319.
    • Hermann Schelenz, Geschichte der Pharmazie [La historia de la farmacia] (Berlín, alemán: Julius Springer, 1904), p. 675.
  4. ^ Ritzer, Edwin; Sundermann, Rudolf (2000). "Ácidos hidroxicarboxílicos aromáticos". Ullmann's Encyclopedia of Industrial Chemistry . Weinheim: Wiley-VCH. doi :10.1002/14356007.a13_519. ISBN 3527306730.
  5. ^ Corson, BB; Esquivar, RA; Harris, SA; Sí, JS (1926). "Ácido mandélico". Org. Sintetizador . 6 : 58. doi : 10.15227/orgsyn.006.0058.
  6. ^ JG Aston; JD Newkirk; DM Jenkins y Julian Dorsky (1952). "Ácido mandélico". Síntesis orgánicas; Volúmenes recopilados , vol. 3, pág. 538.
  7. ^ Pechmann, H. von (1887). "Zur Spaltung der Isonitrosoverbindungen". Berichte der Deutschen Chemischen Gesellschaft . 20 (2): 2904–2906. doi :10.1002/cber.188702002156.
  8. ^ Pechmann, H. von; Müller, Hermann (1889). "Ueber α-cetoaldehído". Berichte der Deutschen Chemischen Gesellschaft . 22 (2): 2556–2561. doi :10.1002/cber.188902202145.
  9. ^ Kenyon, George L.; Gerlt, John A.; Petsko, Gregory A.; Kozarich, John W. (1995). "Mandelato Racemasa: estudios de estructura y función de una enzima pseudosimétrica". Accounts of Chemical Research . 28 (4): 178–186. doi :10.1021/ar00052a003.
  10. ^ Lapadatescu, Carmen; Giniès, Christian; Le QuéRé, Jean-Luc; Bonnarme, Pascal (2000). "Nuevo esquema para la biosíntesis de metabolitos arílicos a partir de l-fenilalanina en el hongo Bjerkandera adusta". Microbiología aplicada y ambiental . 66 (4): 1517–1522. Bibcode :2000ApEnM..66.1517L. doi :10.1128/AEM.66.4.1517-1522.2000. PMC 92016 . PMID  10742235. 
  11. ^ Mara Reifenrath, Eckhard Boles : La ingeniería de las sintetasas de hidroximandelato y la vía de los aminoácidos aromáticos permite la biosíntesis de novo de ácido mandélico y 4-hidroximandélico con Saccharomyces cerevisiae. Metabolic Engineering 45, enero de 2018; págs. 246-254. doi :10.1016/j.ymben.2018.01.001.
  12. ^ Engström K, Härkönen H, Kalliokoski P, Rantanen J. "Concentración de ácido mandélico en orina después de la exposición ocupacional al estireno y su uso como prueba de exposición biológica" Scand. J. Work Environ. Health. 1976, volumen 2, págs. 21-6.
  13. ^ Putten, PL (1979). "Ácido mandélico e infecciones del tracto urinario". Antonie van Leeuwenhoek . 45 (4): 622–623. doi :10.1007/BF00403669. S2CID  28467515.
  14. ^ Taylor, MB. (1999). "Resumen del ácido mandélico para la mejora de las afecciones de la piel". Dermatología cosmética . 21 : 26–28.