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4-아미노벤조산

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1. 개요

4-아미노벤조산(PABA)은 산업적으로 4-나이트로벤조산의 환원 또는 테레프탈산 유래 모노아마이드의 호프만 자리옮김을 통해 생산된다. 세균, 식물, 균류에서 폴산 합성을 위한 대사 중간 생성물이며, 설파제와 유사한 구조로 인해 항균 작용을 한다. 칼륨염은 페이로니병 치료에 사용되었고, 과거 자외선 차단제 성분으로 널리 사용되었으나 알레르기 반응 및 안전성 문제로 인해 사용이 줄었다. 현재는 특정 화장품에 PABA 유도체가 사용되며, 대한민국에서는 화장품 배합 금지 성분으로 지정되어 있다.

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4-아미노벤조산 - [화학 물질]에 관한 문서
일반 정보
PABA의 골격 구조
PABA의 골격 구조
PABA 분자의 공-막대 모델
C=검정, H=흰색, O=빨강, N=파랑
PIN4-아미노벤조산
다른 이름파라-아미노벤조산
p-아미노벤조산
PABA
비타민 B10
비타민 Bx
세균 비타민 H1
식별자
UNIITL2TJE8QTX
KEGGD02456
InChI1/C7H7NO2/c8-6-3-1-5(2-4-6)7(9)10/h1-4H,8H2,(H,9,10)
InChIKeyALYNCZNDIQEVRV-UHFFFAOYAH
ChEMBL'542'
표준 InChI1S/C7H7NO2/c8-6-3-1-5(2-4-6)7(9)10/h1-4H,8H2,(H,9,10)
표준 InChIKeyALYNCZNDIQEVRV-UHFFFAOYSA-N
CAS 등록번호150-13-0
PubChem'978'
ChemSpider ID'953'
ChEBI'30753'
DrugBankDB02362
SMILESO=C(O)c1ccc(N)cc1
속성
화학식C7H7NO2
몰 질량137.138
겉모습회백색 결정
밀도1.374 g/mL
녹는점187-189 °C
끓는점340 °C
용해도1 g/170 mL (25 °C), 1 g/90 mL (90 °C)
pKa2.42 (아미노; H2O)
4.88 (카르복실; H2O)
위험성
주요 위험눈 자극, 일부 사람들은 이 화합물에 알레르기가 있을 수 있음
인화점해당 없음
자연 발화점해당 없음
약리학
ATC 코드해당 없음
관련 화합물
기타 화합물4-히드록시벤조산

2. 생산 및 생성

산업적으로 4-아미노벤조산은 주로 다음 두 가지 경로로 제조된다.[31][4]



4-아미노벤조산의 식품 공급원으로는 간, 맥주 효모(및 여과되지 않은 맥주), 콩팥, 당밀, 버섯, 전곡(全穀), 시금치, 귀리 씨앗 등이 있으며, 효모 추출물에도 많이 포함되어 있다.[32][5][6][25]

3. 생물학

4-아미노벤조산(PABA)은 세균, 식물, 곰팡이에서 엽산 생합성 과정의 중간체이다.[7] 대장균과 같이 사람 장내에 서식하는 많은 세균은 코리즘산으로부터 아미노데옥시코리즘산 합성효소와 아미노데옥시코리즘산 분해효소의 작용을 통해 PABA를 생성한다.[8] 식물은 엽록체에서 PABA를 생성하고 조직에 포도당 에스테르(''p''ABA-Glc) 형태로 저장한다. 사람은 PABA를 엽산으로 전환하는 효소가 없어 녹색 잎채소와 같은 음식을 통해 엽산을 섭취해야 한다. 사람에게 PABA는 필수가 아닌 물질로 간주되며, 과거 "비타민 Bx"로 불리기도 했지만, 사람의 장 미생물군집이 자체적으로 PABA를 생성하므로 더 이상 비타민으로 보지 않는다.[7]

설폰아미드 약물은 PABA와 구조가 유사하며, 다이하이드로프테로산 합성효소가 PABA를 엽산으로 전환하는 과정을 방해하여 항균 작용을 한다. 이러한 엽산 결핍은 세균의 성장을 억제한다.[9]

3. 1. 생화학

4-아미노벤조산은 세균, 식물, 균류에 의한 폴산 합성 과정에서 나타나는 대사 중간생성물이다.[34] 대장균과 같이 사람의 장관에서 발견되는 것을 포함한 많은 세균들은 4-아미노-4-디옥시코리슴산 생성효소와 4-아미노-4-디옥시코리슴산 분해효소의 결합된 작용에 의해 코리슴산으로부터 4-아미노벤조산을 생성한다.[35] 식물은 엽록체에서 4-아미노벤조산을 생성하고 이를 조직에 포도당 에스터(''p''ABA-Glc)로 저장한다. 사람은 4-아미노벤조산을 폴산으로 전환시키는 효소가 결핍되어 있기 때문에 녹색 잎 채소와 같은 식이 공급원으로부터 폴산을 섭취해야 한다. 사람의 경우 4-아미노벤조산은 필수적이지 않은 것으로 간주되며 역사적으로 "비타민 Bx"로 불렸지만 일반적인 사람의 장내 미생물군집이 자체적으로 4-아미노벤조산을 생성하기 때문에 더 이상 비타민으로 간주되지 않는다.[34]

테트라하이드로폴산의 합성 경로


설파제는 구조적으로 4-아미노벤조산과 유사하며, 이의 항균 활성은 다이하이드로프테로산 생성효소에 의해 4-아미노벤조산이 폴산으로 전환되는 것을 방해하기 때문이다. 따라서 세균의 생장은 폴산의 결핍으로 인해 제한된다.[36]

3. 2. 의료용

4-아미노벤조산의 칼륨염은 포타바(Potaba)라는 상품명으로 페이로니병과 같은 섬유성 피부 질환 치료제로 사용된다.[37] 4-아미노벤조산은 과민성 대장 증후군 환자의 관련 위장 증상 치료에 알약 형태로 사용되며, 영양 역학 연구에서 소변의 나트륨, 칼륨 또는 질소 수준 측정을 위한 24시간 소변 수집의 완전성을 평가하기 위해 사용하기도 한다.[10] PABA 유도체는 알츠하이머병과 같이 콜린성 시스템이 결핍된 질병에서 아세틸콜린에스터라제 억제제로 작용하는 것으로 제안되었다.[11]

3. 3. 영양 보충제

4-아미노벤조산을 생성하는 결장의 세균이 결핍된 사람들을 제외하고는, 사람에게서 4-아미노벤조산 결핍에 대해 인식된 증후군은 없다.[38][12] 그럼에도 불구하고, 4-아미노벤조산을 영양 보충제로 생산하는 상업적 공급업체들은 피로, 과민성, 우울증, 수양성 습진(습윤 습진), 경피증(피부의 조기 경화), 피부의 반점 색소 손실(백반증) 및 조기 흰머리에 효과가 있다고 주장한다.[38][12]

4. 상업용 및 산업용

4-아미노벤조산은 주로 생물 의학 분야에서 사용된다. 특수 아조 염료 및 가교제로의 전환과 같은 다른 용도로도 사용된다.[39] 4-아미노벤조산은 생분해성 살충제로도 사용되지만, 새로운 변종의 진화로 인해 현재 사용이 제한된다.[4]

과거에는 4-아미노벤조산이 자외선 차단제에 UV 필터로 널리 사용되었다. 4-아미노벤조산은 UVB 흡수제로 290~320 nm 사이의 파장의 빛을 흡수할 수 있었다.[39] 그러나 1980년대 초의 동물 및 시험관 연구에서 4-아미노벤조산이 세포의 UV 손상의 위험을 증가시킬 수 있다고 제안되었다.[43] 이러한 연구와 알레르기 및 의복 변색 문제로 4-아미노벤조산은 자외선 차단제로서의 인기를 잃었다. 현재는 파디메이트 O와 같은 불용성 4-아미노벤조산 유도체가 마스카라, 컨실러, 매트 립스틱 등 일부 화장품에 사용되고 있다.[44]

5. 안전성

4-아미노벤조산은 대부분 무독성이다. 개에서 4-아미노벤조산의 반수 치사량은 2 g/kg이다.[31] 4-아미노벤조산에 대한 알레르기 반응이 일어날 수 있으며, 특히 알레르기성 접촉 피부염과 광(光)접촉 피부염이 발생할 수 있다.[22] 4-아미노벤조산은 특정 에스터 국소 마취제의 대사 과정에서 형성되며, 국소 마취제에 대한 많은 알레르기 반응은 4-아미노벤조산에 대한 반응의 결과이다.[46] IARC는 1987년 이후 4-아미노벤조산을 "사람에 대한 발암성에 대해 분류할 수 없음" 그룹 3으로 분류하고 있다.

; NOAEL 참고치

EU의 위험성 평가에서는 랫트를 대상으로 한 실험에서 다음과 같이 무독성 용량(NOAEL)을 산출하였다.


  • 랫트 경구 28일: 1.4 g PABA/kg bw
  • 랫트 경구 108일: 1.2 g PABA/kg bw[27][28]

5. 1. 한국의 규제 현황

4-아미노벤조산은 과거 자외선을 차단하는 자외선 차단제로 널리 사용되었으나, 동물 실험에서 피부 세포의 DNA에 손상을 주고 피부암을 유발하는 것으로 밝혀졌다.[26]

참조

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[4] 서적 Ullmann's Encyclopedia of Industrial Chemistry Wiley-VCH
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[6] 논문 The Mode of Action of Sulfonamides 1943
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