Avobenzon – Wikipedia

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Öllöslicher Inhaltsstoff für Sonnenschutzprodukte

Avobenzon
Skelettformel von Avobenzon
Raumfüllendes Modell des Avobenzonmoleküls
Namen
IUPAC-Name

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1- (4-Methoxyphenyl) -3- (4-tert-Butylphenyl) propan-1,3-dion
Andere Namen

Butylmethoxydibenzoylmethan; 4-tert-Butyl-4′-methoxydibenzoylmethan
Kennungen
ChEMBL
ChemSpider
ECHA InfoCard 100.067.779 Bearbeiten Sie dies bei Wikidata
EG-Nummer
KEGG
UNII
Eigenschaften
C.20H.22Ö3
Molmasse 310,39 g / mol
Aussehen farbloser Kristall
Ergänzende Datenseite
Brechungsindex (n),
Dielektrizitätskonstante (εr), usw.

Thermodynamisch
Daten

 Phasenverhalten
Festes Flüssiggas
UV, IR, NMR, MS
Sofern nicht anders angegeben, werden Daten für Materialien in ihrem Standardzustand (bei 25 ° C) angegeben [77 °F]100 kPa).
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Infobox-Referenzen

Avobenzon (Namen austauschen Parsol 1789, Milestab 1789, Eusolex 9020, Escalol 517, Neo Heliopan 357 und andere, INCI-Butylmethoxydibenzoylmethan) ist ein öllöslicher Bestandteil, der in Sonnenschutzprodukten verwendet wird, um das gesamte Spektrum der UVA-Strahlen zu absorbieren.

Table of Contents

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Geschichte[edit]

Avobenzon wurde 1973 patentiert und 1978 in der EU zugelassen. Es wurde 1988 von der FDA zugelassen. Seine Verwendung ist weltweit zugelassen.

Eigenschaften[edit]

Reines Avobenzon ist ein weißliches bis gelbliches kristallines Pulver mit einem schwachen Geruch.[1] Lösen in Isopropanol, Dimethylsulfoxid, Decyloleat, Caprinsäure / Capryl, Triglyceriden und anderen Ölen. Es ist nicht wasserlöslich.

Avobenzon ist ein Dibenzoylmethanderivat. Avobenzon liegt im Grundzustand als Gemisch der Enol- und Keto-Formen vor und begünstigt das chelatisierte Enol.[2] Diese Enolform wird durch intramolekulare Wasserstoffbrückenbindung im β-Diketon stabilisiert.[3] Seine Fähigkeit, ultraviolettes Licht über einen größeren Wellenlängenbereich als viele andere Sonnenschutzmittel zu absorbieren, hat zu seiner Verwendung in vielen kommerziellen Präparaten geführt, die als “Breitspektrum” -Sonnenschutzmittel vermarktet werden. Avobenzon hat ein Absorptionsmaximum von 357 nm.[4]

Es unterliegt einer Keto-Enol-Tautomerie und liegt vorwiegend in gelöstem Enol vor. Bei UV-Strahlung kann es sich in Keto-Form umwandeln, während es sich nach dem Einsetzen in Dunkelheit wieder in Enol-Form umwandelt.[5]

Keto-Enol-Ruhe in 1,3-Diketonen

Stabilität[edit]

Avobenzon reagiert empfindlich auf die Eigenschaften des Lösungsmittels, ist in polaren protischen Lösungsmitteln relativ stabil und in unpolaren Umgebungen instabil. Wenn es mit UVA-Licht bestrahlt wird, erzeugt es einen angeregten Triplett-Zustand in Keto-Form, der entweder den Abbau des Avobenzons bewirken oder Energie auf biologische Ziele übertragen und schädliche Wirkungen verursachen kann.[2]

Es wurde gezeigt, dass Avobenzon bei Licht erheblich abgebaut wird, was im Laufe der Zeit zu einem geringeren Schutz führt.[6][7][8] Das UV-A-Licht an einem Tag mit Sonnenlicht in einem gemäßigten Klima reicht aus, um den größten Teil der Verbindung abzubauen. Daten, die der Food and Drug Administration von der Cosmetic, Toiletry and Fragrance Association vorgelegt wurden, zeigen eine Änderung der UV-Absorption von Avobenzon um –36% nach einer Stunde Sonneneinstrahlung.[9] Dieser Abbau kann durch Verwendung eines Photostabilisators wie Octocrylen verringert werden. Andere Photostabilisatoren umfassen:

  • 4-Methylbenzyliden-Kampfer (USAN Enzacamene)
  • Tinosorb S (USAN Bemotrizinol, INCI Bis-Ethylhexyloxyphenol Methoxyphenyl Triazin)
  • Tinosorb M (USAN Bisoctrizol, INCI Methylenbis-Benzotriazolyltetramethylbutylphenol)
  • Butyloctylsalicylat (Handelsname HallBrite BHB – [1])
  • Hexadecylbenzoat
  • Butyloctylbenzoat
  • HallBrite PSF (INCI Undecylcrylen DimethiconeE)[10]
  • Mexoryl SX (USAN Ecamsule, INCI Terephthalylidendicamphorsulfonsäure)
  • Synoxyl-HSS (INCI-Trimethoxybenzyliden-Pentandion)[11]
  • Corapan TQ (INCI Diethylhexyl-2,6-naphthalat)[12]
  • Parsol SLX (INCI Polysilicone-15)[13]
  • Oxynex ST (INCI Diethylhexylsyringylidenmalonat[14]
  • Polycrylen (INCI Polyester-8)[15]
  • SolaStay S1 (INCI Ethylhexylmethoxycrylen)[16]

Die Komplexierung von Avobenzon mit Cyclodextrinen kann auch die Photostabilität erhöhen.[17] Formulierungen von Avobenzon mit Hydroxypropyl-beta-cyclodextrin haben eine signifikante Verringerung des photoinduzierten Abbaus sowie eine erhöhte transdermale Penetration des UV-Absorbers gezeigt.[18]

Nach einigen Studien “enthalten die wirksamsten Sonnenschutzmittel Avobenzon und Titandioxid.”[19][20] Avobenzon kann in Kombination mit mineralischen UV-Absorbern wie Zinkoxid und Titandioxid im Licht schneller abgebaut werden, obwohl mit der richtigen Beschichtung der Mineralpartikel diese Reaktion reduziert werden kann.[21] Ein mit Mangan dotiertes Titandioxid kann besser sein als undotiertes Titandioxid, um die Stabilität von Avobenzon zu verbessern.[22]

Verschiedene[edit]

Als Enolat bildet sich Avobenzon mit Schwermetallionen (wie Fe3+) gefärbte Komplexe und Chelatbildner können zugesetzt werden, um sie zu unterdrücken. Stearate, Aluminium-, Magnesium- und Zinksalze können zu schwerlöslichen Niederschlägen führen.[1] Die Hersteller empfehlen außerdem, den Einschluss von Eisen- und Eisensalzen, Schwermetallen, Formaldehydspendern sowie PABA- und PABA-Estern zu vermeiden.[citation needed] Die Hersteller von Coppertone weisen darauf hin, dass Avobenzon Eisen bindet und Flecken in in eisenreichem Wasser gewaschenen Kleidungsstücken verursachen kann. Die Färbungseigenschaften von mit Avobenzon hergestelltem Sonnenschutzmittel machen sich insbesondere bei Glasfaserbooten mit weißem Gelcoat bemerkbar.[citation needed]

Avobenzon reagiert auch mit Bortrifluorid unter Bildung eines stabilen kristallinen Komplexes, der unter UV-Bestrahlung stark fluoresziert. Die Emissionsfarbe der Kristalle hängt von der molekularen Packung des Bor-Avobenzon-Komplexes ab. Die Photolumineszenz kann auch durch mechanische Kraft im festen Zustand verändert werden, was zu einem Phänomen führt, das als “mechanochrome Lumineszenz” bezeichnet wird. Die veränderte Emissionsfarbe erholt sich bei Raumtemperatur langsam oder bei höheren Temperaturen schneller.[23]

Absorptionsspektrum[edit]

Avobenzon hat im gelösten Zustand eine Spitzenabsorption um 360 nm. Der Peak kann sich je nach Lösungsmittel leicht verschieben.

Absorption von 0,01 g Avobenzon in DMSO

Vorbereitung[edit]

Die Verbindung wird hergestellt, indem 4-tert-Butylbenzoesäuremethylester (aus 4-tert-Butylbenzoesäure durch Veresterung mit Methanol) mit 4-Methoxyacetophenon in Toluol in Gegenwart von Natriumamid über Claisen-Kondensation umgesetzt wird.[24]

Synthese Avobenzon

Nach einer kürzlich eingereichten Patentanmeldung[25] Ausbeuten von bis zu 95% werden mit den gleichen Ausgangsmaterialien in Toluol in Gegenwart von Kaliummethoxid erhalten.

Obwohl Avobenzon als sicher gilt, können Zerfallsprodukte erhebliche gesundheitliche Auswirkungen haben und in der Umwelt bestehen bleiben. Eine kürzlich an der Moskauer Lomonossow-Universität durchgeführte Studie ergab, dass chloriertes Wasser und ultraviolettes Licht dazu führen können, dass Avobenzon in verschiedene andere organische Verbindungen zerfällt, darunter: aromatische Säuren, Aldehyde, Phenole und Acetophenone, die gesundheitsschädliche Auswirkungen haben können.[26][27][28]

Siehe auch[edit]

  1. ^ ein b “Making Cosmetics®, Avobenzone”. Makingcosmetics.com. Abgerufen 29.07.2015.
  2. ^ ein b Paris C, Lhiaubet-Vallet V, Jimenez O, Trullas C, Miranda M (Januar – Februar 2009). “Eine blockierte Diketo-Form von Avobenzon: Photostabilität, photosensibilisierende Eigenschaften und Triplett-Quenching durch einen von Triazin abgeleiteten UVB-Filter”. Photochemie und Photobiologie. 85 (1): 178–184. doi:10.1111 / j.1751-1097.2008.00414.x. PMID 18673327.
  3. ^ Zawadiak J, Mrzyczek M (Oktober 2012). “Einfluss des Substituenten auf die UV-Absorption und das Keto-Enol-Tautomerie-Gleichgewicht von Dibenzoylmethan-Derivaten”. Spectrochim Acta a Mol Biomol Spectrosc. 96: 815–819. Bibcode:2012AcSpA..96..815Z. doi:10.1016 / j.saa.2012.07.109. PMID 22925908.
  4. ^ Vielhaber G., Grether-Beck S., Koch O., Johncock W., Krutmann J. (März 2006). “Sonnenschutzmittel mit einem Absorptionsmaximum von> oder = 360 nm bieten einen optimalen Schutz gegen UVA1-induzierte Expression von Matrix-Metalloproteinase-1, Interleukin-1 und Interleukin-6 in humanen dermalen Fibroblasten.” Photochem Photobiol Sci. 5 (3): 275–282. doi:10.1039 / b516702g. PMID 16520862.
  5. ^ GJ Mturi, BS Martincigh (2008), “Photostabilität des Sonnenschutzmittels 4-tert-Butyl-4-methoxydibenzoylmethan (Avobenzon) in Lösungsmitteln unterschiedlicher Polarität und Protizität”, J. Photochem. Photobiol.: Chemie, 200 (2–3), S. 410–420, doi:10.1016 / j.jphotochem.2008.09.007
  6. ^ Chatelain E, Gabard B (September 2001). “Photostabilisierung von Butylmethoxydibenzoylmethan (Avobenzon) und Ethylhexylmethoxycinnamat durch Bisethylhexyloxyphenolmethoxyphenyltriazin (Tinosorb S), ein neues UV-Breitbandfilter”. Photochemie und Photobiologie. 74 (3): 401–406. doi:10.1562 / 0031-8655 (2001) 074<0401:POBMAA>2.0.CO; 2. ISSN 0031-8655. PMID 11594052.
  7. ^ Freier Text.png Tarras-Wahlberg N., Stenhagen G., Larko O., Rosen A., Wennberg AM, Wennerstrom O. (Oktober 1999). “Änderungen der UV-Absorption von Sonnenschutzmitteln nach UV-Bestrahlung”. Journal of Investigative Dermatology. 113 (4): 547–553. doi:10.1046 / j.1523-1747.1999.00721.x. PMID 10504439.
  8. ^ Wetz F., Routaboul C., Denis A., Rico-Lattes I. (März – April 2005). “Ein neuer langkettiger UV-Absorber aus 4-tert-Butyl-4′-methoxydibenzoylmethan: Absorptionsstabilität unter Sonneneinstrahlung”. Journal of Cosmetic Science. 56 (2): 135–148. doi:10.1562 / 2004-03-09-ra-106. PMID 15870853.
  9. ^ “CTFA-Brief zu: Vorläufige endgültige Monographie für OTC-Sonnenschutzmittel” (PDF). Food and Drug Administration.
  10. ^ “Archivierte Kopie”. Archiviert von das Original am 2011-10-02. Abgerufen 2011-05-25.CS1-Wartung: Archivierte Kopie als Titel (Link)
  11. ^ RK Chaudhuri, MA Ollengo, P. Singh und BS Martincigh, 3- (3,4,5-Trimethoxybenzyliden) -2,4-pentandion: Design eines neuartigen Photostabilisators mit In-vivo-SPF-Boosting-Eigenschaften und dessen Verwendung bei der Entwicklung eines breiten Spektrums Sonnenschutzformulierungen, International Journal of Cosmetic Science, 39 (1): 25-35, 2017; Erstveröffentlichung 29. Juni 2016 | doi: 10.1111 / ics.12344
  12. ^ Bonda C.; Steinberg DC (2000). “Ein neuer Fotostabilisator für Vollspektrum-Sonnenschutzmittel”. Kosmetik & Toilettenartikel. 115 (6): 37–45.
  13. ^ http://www.dsm.com/en_US/downloads/dnp/Parsol_SLX_Skin.pdf
  14. ^ Chaudhuri RK, Lascu Z., Puccetti G., Deshpande AA, Paknikar SK (Mai – Juni 2006). “Design eines Photostabilisators mit eingebauter Antioxidationsfunktionalität und seiner Nützlichkeit bei der Gewinnung von Breitspektrum-Sonnenschutzformulierungen”. Photochemie und Photobiologie. 82 (3): 823–828. doi:10.1562 / 2005-07-15-RA-612. PMID 16492073. S2CID 23707972.
  15. ^ http://www.hallstar.com/techdocs/Polycrylene&CorapanTQAvobenzoneStabilization.pdf
  16. ^ “Produktinformationsblatt: SolaStay S1”. Die HallStar Company. Archiviert von das Original am 2. Oktober 2011. Abgerufen 16. Februar 2010.
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  18. ^ Yang J., Wiley C., Godwin D., Felton L. (Juni 2008). “Einfluss von Hydroxypropyl-β-cyclodextrin auf die transdermale Penetration und Photostabilität von Avobenzon”. Europäisches Journal für Pharmazie und Biopharmazeutik. 69 (2): 605–612. doi:10.1016 / j.ejpb.2007.12.015. PMID 18226883.
  19. ^ Warwick L. Morison, MD (11. März 2004). “Lichtempfindlichkeit”. Das New England Journal of Medicine. 350 (11): 1111–1117. doi:10.1056 / NEJMcp022558. PMID 15014184.
  20. ^ “Sonnenschutzmittel für den rezeptfreien Gebrauch; Vermarktungsstatus von Produkten, die Avobenzon enthalten; Durchsetzungsrichtlinien” (PDF). US Food and Drug Administration. 1997-04-30. p. 23354. Archiviert (PDF) vom Original am 26.02.2007. Abgerufen 2007-06-03.
  21. ^ Stabilitätsstudie von Avobenzon mit anorganischen Sonnenschutzmitteln, Kobo Produkte Poster, 2001, Online Version Archiviert 7. Mai 2007 an der Wayback-Maschine
  22. ^ Wakefield G., Lipscomb S., Holland E., Knowland J. (Juli 2004). “Die Auswirkungen der Mangandotierung auf die UVA-Absorption und die Erzeugung freier Radikale von mikronisiertem Titandioxid und ihre Folgen für die Photostabilität von UVA-absorbierenden organischen Sonnenschutzkomponenten”. Photochem Photobiol Sci. 3 (7): 648–652. doi:10.1039 / b403697b. PMID 15238999.
  23. ^ Zhang G; Lu J; Sabat M; Fraser, CL (Februar 2010). “Polymorphismus und reversible mechanochrome Lumineszenz für Festkörper-Difluorboron-Avobenzon”. Zeitschrift der American Chemical Society. 132 (7): 2160–2162. doi:10.1021 / ja9097719. PMID 20108897. S2CID 30823815.
  24. ^ US 0
  25. ^ US 0
  26. ^ “Sonnenschutzcremes zerfallen unter Sonnenlicht in gefährliche chemische Verbindungen”. EurekAlert!. Abgerufen 2017-06-30.
  27. ^ Wang, Cheng; Bavcon Kralj, Mojca; Košmrlj, Berta; Yao, Jun; Košenina, Suzana; Polyakova, Olga V.; Artaev, Viatcheslav B.; Lebedev, Albert T.; Trebše, Polonca (September 2017). “Stabilität und Entfernung ausgewählter Avobenzon-Chlorierungsprodukte”. Chemosphäre. 182: 238–244. Bibcode:2017Chmsp.182..238W. doi:10.1016 / j.chemosphere.2017.04.125. PMID 28500968.
  28. ^ Trebše, Polonca; Polyakova, Olga V.; Baranova, Maria; Kralj, Mojca Bavcon; Dolenc, Darko; Sarakha, Mohamed; Kutin, Alexander; Lebedev, Albert T. (15.09.2016). “Umwandlung von Avobenzon unter Bedingungen der aquatischen Chlorierung und UV-Bestrahlung”. Wasserforschung. 101: 95–102. doi:10.1016 / j.watres.2016.05.067. PMID 27258620.


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