Sacarina

sacarina, también llamada sacarina o benzosulfimida, o utilizada en forma de sacarina sódica o sacarina cálcica, es un edulcorante artificial no nutritivo. La sacarina es una sulfimida benzoica que es unas 500 veces más dulce que la sacarosa, pero tiene un regusto amargo o metálico, especialmente en altas concentraciones. Se utiliza para endulzar productos, como bebidas, dulces, productos horneados, productos de tabaco, excipientes y para enmascarar el sabor amargo de algunos medicamentos. Aparece como cristales blancos y es inodoro.

Etimología

La sacarina deriva su nombre de la palabra "sacarina", que significa "azucarado". La palabra sacarina se usa en sentido figurado, a menudo en un sentido despectivo, para describir algo "desagradablemente demasiado educado" o "demasiado dulce". Ambas palabras se derivan de la palabra griega σάκχαρον (sakkharon) que significa "grava". Del mismo modo, la sacarosa es un nombre obsoleto para sacarosa (azúcar de mesa).

Propiedades

La sacarina es termoestable. No reacciona químicamente con otros ingredientes alimentarios; como tal, se almacena bien. Las mezclas de sacarina con otros edulcorantes a menudo se usan para compensar las debilidades y fallas de cada edulcorante. Una mezcla 10:1 de ciclamato y sacarina es común en países donde ambos edulcorantes son legales; en esta mezcla, cada edulcorante enmascara el sabor desagradable del otro. La sacarina se usa a menudo con aspartamo en refrescos dietéticos carbonatados, por lo que queda algo de dulzura si el jarabe de la fuente se almacena más allá de la vida útil relativamente corta del aspartamo.

En su forma ácida, la sacarina no es soluble en agua. La forma utilizada como edulcorante artificial suele ser su sal de sodio. La sal de calcio también se usa a veces, especialmente por personas que restringen su ingesta de sodio en la dieta. Ambas sales son altamente hidrosolubles: 0,67 g/ml en agua a temperatura ambiente.

Efectos sobre la seguridad y la salud

En la década de 1970, los estudios realizados en ratas de laboratorio encontraron una asociación entre el consumo de altas dosis de sacarina y el desarrollo de cáncer de vejiga. Sin embargo, estudios posteriores determinaron que este efecto se debía a un mecanismo que no es relevante para los humanos (deposición de cristales; consulte la sección § Historia). Los estudios epidemiológicos no han mostrado evidencia de que la sacarina esté asociada con el cáncer de vejiga en humanos. La Agencia Internacional para la Investigación del Cáncer (IARC, por sus siglas en inglés) clasificó originalmente a la sacarina en el Grupo 2B ("posiblemente cancerígeno para los humanos") según los estudios en ratas, pero la rebajó al Grupo 3 ("no clasificable en cuanto a la carcinogenicidad para los seres humanos") tras la revisión de la investigación posterior.

La sacarina no tiene energía alimentaria ni valor nutricional. Es seguro de consumir para personas con diabetes o prediabetes.

Las personas con alergias a las sulfonamidas pueden experimentar reacciones alérgicas a la sacarina, ya que es un derivado de la sulfonamida y puede reaccionar de forma cruzada. La sacarina en la pasta de dientes puede causar sensaciones de ardor, hinchazón y erupciones en la boca y los labios en personas sensibles.

Historia

La sacarina fue producida por primera vez en 1879 por Constantin Fahlberg, un químico que trabajaba en derivados del alquitrán de hulla en el laboratorio de Ira Remsen en la Universidad Johns Hopkins. Fahlberg notó un sabor dulce en su mano una noche y lo relacionó con el compuesto sulfimida benzoico en el que había estado trabajando ese día. Fahlberg y Remsen publicaron artículos sobre la sulfimida benzoica en 1879 y 1880. En 1884, cuando trabajaba por su cuenta en la ciudad de Nueva York, Fahlberg solicitó patentes en varios países, describiendo métodos para producir esta sustancia a la que llamó sacarina. Dos años más tarde, comenzó la producción de la sustancia en una fábrica en un suburbio de Magdeburg en Alemania. Fahlberg pronto se haría rico, mientras que Remsen simplemente se irritó, creyendo que merecía crédito por las sustancias producidas en su laboratorio. Al respecto, Remsen comentó: 'Fahlberg es un sinvergüenza'. Me da náuseas escuchar mi nombre mencionado al mismo tiempo que él."

Aunque la sacarina se comercializó poco después de su descubrimiento, hasta la escasez de azúcar durante la Primera Guerra Mundial, su uso no se generalizó. Su popularidad aumentó aún más durante las décadas de 1960 y 1970 entre las personas que hacen dieta, ya que la sacarina es un edulcorante sin calorías. En los Estados Unidos, la sacarina se encuentra a menudo en los restaurantes en paquetes de color rosa; la marca más popular es "Sweet'n Low".

Debido a la dificultad de importar azúcar de las Indias Occidentales, la British Saccharin Company se fundó en 1917 para producir sacarina en Paragon Works cerca de Accrington, Lancashire. La producción fue autorizada y controlada por la Junta de Comercio de Londres. La producción continuó en el sitio hasta 1926.

Regulación gubernamental

A partir de 1907, la Administración de Alimentos y Medicamentos de los Estados Unidos comenzó a investigar la sacarina como resultado de la Ley de Alimentos y Medicamentos Puros. Harvey Wiley, entonces director de la oficina de química de la FDA, lo vio como una sustitución ilegal de un ingrediente valioso, el azúcar, por un ingrediente menos valioso. En un choque que tuvo consecuencias en su carrera, Wiley le dijo al presidente Theodore Roosevelt: "Todos los que comieron ese maíz dulce fueron engañados". Pensó que estaba comiendo azúcar, cuando en realidad estaba comiendo un producto de alquitrán de hulla totalmente desprovisto de valor alimenticio y extremadamente nocivo para la salud." Pero el propio Roosevelt era un consumidor de sacarina y, en un intercambio acalorado, Roosevelt respondió airadamente a Wiley diciendo: "Cualquiera que diga que la sacarina es dañina para la salud es un idiota". El episodio resultó ser la ruina de la carrera de Wiley.

En 1911, la Decisión de Inspección de Alimentos 135 declaró que los alimentos que contenían sacarina estaban adulterados. Sin embargo, en 1912, la Decisión de Inspección de Alimentos 142 declaró que la sacarina no era dañina.

Se generó más controversia en 1969 con el descubrimiento de archivos de las investigaciones de la FDA de 1948 y 1949. Se demostró que estas investigaciones, que originalmente habían argumentado en contra del uso de sacarina, probaron poco acerca de que la sacarina fuera dañina para la salud humana.. En 1977, la FDA intentó prohibir por completo la sustancia, luego de estudios que demostraron que la sustancia causaba cáncer de vejiga en ratas. El intento de prohibición no tuvo éxito debido a la oposición pública alentada por los anuncios de la industria y, en cambio, se ordenó la siguiente etiqueta: 'El uso de este producto puede ser peligroso para su salud. Este producto contiene sacarina que se ha determinado que causa cáncer en animales de laboratorio. Ese requisito se eliminó en 2000 luego de una nueva investigación que concluyó que los humanos reaccionaban de manera diferente a las ratas y no corrían riesgo de cáncer en los niveles de ingesta típicos. (Consulte también: § Adición y eliminación de la etiqueta de advertencia a continuación). El edulcorante ha seguido usándose ampliamente en los Estados Unidos y ahora es el tercer edulcorante artificial más popular después de la sucralosa y el aspartamo.

En la Unión Europea, la sacarina también se conoce con el número E (código aditivo) E954.

El estado actual de la sacarina es que está permitida en la mayoría de los países, y países como Canadá han levantado su prohibición anterior como aditivo alimentario. Las afirmaciones de que está asociado con el cáncer de vejiga demostraron ser infundadas en experimentos con primates. (Sin embargo, está prohibido enviar tabletas o paquetes de sacarina a Francia).

Saccharin was formerly on California 's list of chemicals known to the state to cause cancer for the purposes of Proposition 65, but it was delisted in 2001.

Adición y eliminación de etiquetas de advertencia

En 1958, el Congreso de los Estados Unidos modificó la Ley de Alimentos, Medicamentos y Cosméticos de 1938 con la cláusula Delaney para obligar a la Administración de Alimentos y Medicamentos a no aprobar sustancias que "induzcan cáncer en el hombre o, después de pruebas, [son] encontrados para inducir cáncer en animales." Los estudios en ratas de laboratorio a principios de la década de 1970 relacionaron la sacarina con el desarrollo de cáncer de vejiga en roedores. Como consecuencia, todos los alimentos que contenían sacarina se etiquetaron con una advertencia que cumplía con los requisitos de la Ley de Estudio y Etiquetado de Sacarina de 1977.

Sin embargo, en 2000, se quitaron las etiquetas de advertencia porque los científicos descubrieron que los roedores, a diferencia de los humanos, tienen una combinación única de pH alto, fosfato de calcio alto y niveles altos de proteína en la orina. Una o más de las proteínas que prevalecen en las ratas macho se combinan con fosfato de calcio y sacarina para producir microcristales que dañan el revestimiento de la vejiga. Con el tiempo, la vejiga de la rata responde a este daño mediante la sobreproducción de células para reparar el daño, lo que conduce a la formación de tumores. Dado que esto no ocurre en humanos, no existe un riesgo elevado de cáncer de vejiga.

La exclusión de la sacarina de la lista condujo a la legislación que revoca el requisito de la etiqueta de advertencia para los productos que contienen sacarina. En 2001, la Administración de Drogas y Alimentos de los EE. UU. y el estado de California revirtieron sus posiciones sobre la sacarina y la declararon segura para el consumo. La decisión de la FDA siguió a una determinación de 2000 del Departamento de Salud y Servicios Humanos de EE. UU. Programa Nacional de Toxicología para eliminar la sacarina de su lista de carcinógenos.

La Agencia de Protección Ambiental ha eliminado oficialmente la sacarina y sus sales de su lista de constituyentes peligrosos y productos químicos comerciales. En un comunicado de diciembre de 2010, la EPA declaró que la sacarina ya no se considera un peligro potencial para la salud humana.

Química

Preparación

La sacarina se puede producir de varias formas. La ruta original de Remsen y Fahlberg comienza con tolueno; otra ruta comienza con o-clorotolueno. La sulfonación del tolueno por ácido clorosulfónico da los cloruros de sulfonilo orto y para sustituidos. El isómero orto se separa y se convierte en la sulfonamida con amoníaco. La oxidación del sustituyente metilo da el ácido carboxílico, que se cicla para dar ácido libre de sacarina:

En 1950, se desarrolló una síntesis mejorada en Maumee Chemical Company de Toledo, Ohio. En esta síntesis, el antranilato de metilo reacciona sucesivamente con ácido nitroso (a partir de nitrito de sodio y ácido clorhídrico), dióxido de azufre, cloro y luego amoníaco para producir sacarina:

Propiedades y reacciones

El ácido libre de la sacarina tiene un pKa bajo de 1,6 (siendo el hidrógeno ácido el que está unido al nitrógeno). La sacarina se puede utilizar para preparar aminas exclusivamente disustituidas a partir de haluros de alquilo mediante una sustitución nucleófila, seguida de una síntesis de Gabriel.