新型凉味剂薄荷酰胺_WS_3_陈磊

文章篇号:1007-2764(2006)04-0269-089

新型凉味剂薄荷酰胺(WS-3)

陈磊，晏日安

（暨南大学理工学院食品系，广东广州510632 ） 摘要：本文主要介绍了新型凉味剂WS-3的性质，应用和目前的合成方法。

关键词：薄荷醇；WS-3(薄荷酰胺)

The New Cooling Agent of WS-3

Chen Lei, Yan Ri-an

Abstract: The characteristics, application, and synthetic methods of ws-3, a new cooling agent, were introduced.

Keywords: Menthol; WS-3(N-ethyl-p-menthane-3-carboxamides)

薄荷醇是传统的清凉剂。由于其能赋予产品清凉、新鲜的感觉，因此在食品、医药、日化、烟草等行业得到了广泛的使用，但其缺点也是非常明显的：薄荷的味道非常明显并带苦味及刺激性气味；用量低时清凉效果不明显；挥发性强故作用短暂；几乎不溶于水和对眼睛有较强的刺激性等。由于薄荷醇的上述缺点，使得薄荷醇在很多产品中的使用受到了限制。为了克服传统清凉剂薄荷醇的上述缺点，通过对其分子结构进行修饰而得到的新型凉味剂便不断产生，例如：乙酸薄荷酯、乳酸薄荷酯、薄荷酮甘油缩酮、薄荷酰胺等。在众多的产物中，以薄荷酰胺(即WS-3，英文名N-ethyl-p-menthane-3-carboxamides)的凉味效果最强烈，味感停留最长，可以给人一种怡人而持久的清新凉快感觉。

薄荷酰胺的化学命名和结构见图1，它的FEMA 编号为3455。U.S.4,193,936曾介绍说薄荷酰胺是有着比薄荷醇更低或者几乎没有特殊味道的凉味剂。U.S.4,060,091, U.S.4,136,163, U.S.5.405.604曾介绍过薄荷酰胺作为一种凉味剂在食品中的应用。U.S.5,009,893，U.S.5，244,670，WO93/23005, WO93/ 25117都叙述了薄荷酰胺以及薄荷醇及其他凉味剂在一些产品中的应用。WO97/06695介绍了虽然薄荷酰胺虽然作为一种效果非常好的凉味剂，但其在风味上也有缺点，尤其是对水果风味的影响。WO97/06695进一步介绍了为了避免其缺点，就是在使用过程中尽量控制在产品允许的使用范围。

薄荷酰胺没有薄荷醇的甜感，为纯粹的冲击性很收稿日期:2006-06-15

广州市科技攻关项目(2005E3-E0351)资助 强的新鲜持久的凉味，无气息，与任何凉味料都能很好地配合，在皮肤上有几近冰凉的感觉、强烈的抑汗效果。在凉味料中用量很少，通常用量在产品总质量的0.01﹪就足以提升整体的凉感。薄荷酰胺可用于口香糖、牙膏、糖果、糕点和药品等制品。尽管薄荷酰胺在我国目前有一定应用，但人们对其认识不够，因此对薄荷酰胺进行介绍是很有必要的。

图1 薄荷酰胺的化学结构

1 薄荷酰胺来源及性质

薄荷酰胺最早被发现在1970年。在Roy Randolph 的领导下，Wilkinson Sword Ltd公司对这个课题展开了广泛的研究。在这个期间，Hugh R. Watson和他的合作者合成出了近1200种有凉味的化合物，这类化合物最有趣的地方是它能使人产生凉的感觉，但不会像含薄荷醇的剃须泡那样由于其薄荷挥发的副作用而对眼睛产生刺激，其中WS-3（薄荷酰胺）由于其独特的凉味效果而受到人们的重视。

WS-3为几近无色的白色晶体，主要用于如医药、口腔护理、糖果中的制凉剂，与薄荷油混合使用效果会更好。它能产生更具冲击的，清新的，持久的香气，它的口感阀值为200ppb(用树脂浸渍纸条放入口中测得)。Mosciano形容当香气达到10%时“几近无味，有轻微的酒精味及凉味”。当以浓度10-100ppb品尝时，

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“对三叉神经有强烈而长时间的刺激。凉味感觉慢慢的稳定增强，最后直到满嘴都是清凉的感觉，并伴有轻微的樟脑和薄荷的味道。”

2 薄荷酰胺的凉味效果

薄荷酰胺作为一种合成的新型凉味剂，清凉效果较其它凉味剂有更加明显的作用，是薄荷醇的1.5倍。

2004年2月，Behrendt发表了他的研究成果，给出了一种新的评价凉味剂的衡量方法。在Behrendt的研究成果中，表述了冷-薄荷传感器TRPM8对70薄荷及相类似化合物的反应情况。这些检测利用了FLIPR(莹光碟图读数器)来读取含量。其中有十个物质有肌肉收缩反应(芳樟醇、香叶醇、羟基香草醛、WS-3, WS-23、FrescolatMGA、FrescolatML、PMD38、CoolactP、凉味剂10)，其中薄荷醇的数值为100，WS-3为111。

WS-3作为一种新型的合成凉味剂，其效果明显高于其它凉味剂。实验结果表明，WS-3本身具有怡人凉快清新，清凉效果更持久，不带苦涩，肤感温和，无刺激感，无灼烧的感觉，具有增香效果，因此其研究、开发、生产和应用具有较大的潜在价值。

另外，WS-3作为一种凉味剂，它几乎是无毒的，LD50是2g/kg.同时皮肤试验表明，对于那些皮肤过敏性很强的人也不会有过敏症状。

3 目前合成方法

H

H

H

2

CH3

54 ¡æ NH2CH2CH3

图2薄荷酰胺的工业化合成流程

H3

H

H3

H3

1.¸ÊÓÍÈý´×Ëáõ¥

2.ÁòËá¶þÒÒõ¥

3

.ÒÒËáÒÒõ¥

150¡æ

H3

2

CH3

图3薄荷酰胺的其它合成流程

作为一种人工合成的薄荷醇的衍生物，目前，人

们还没有足够认识到WS-3的潜在价值，在产物的合

成过程中还存在着一定的难度，因此国内外关于其合

成方法的报道不是很多，其产量也不是很高，目前工

业化生产基本按照图2，即：以左旋薄荷醇为原料，

经氯代、羧酸化和酰胺化三步制成，以左旋薄荷醇为

起始原料计，总产率为30.1％。中间体（1R，2S, 5R）

-（-）-氯代薄荷、（1R，2S, 5R）-（-）-薄荷基羧酸、

（1R，2S, 5R）-（-）-薄荷基羧酸酰氯和最终产物N-

乙基-L-薄荷基甲酰胺通过折光度、旋光度的测定及红

外光谱等分析确证其与目标产物结构一致。

另外还有其他的合成方法，如图3，但在生产中

很少应用，如通过L-薄荷腈与硫酸乙酯制备，而L-

薄荷腈可以通过原料L-薄荷脑经过二步反应制得。原

料→氯代→L-薄荷腈→与硫酸乙酯反应生成WS-3。

4 前景

尽管目前WS-3在合成的过程中还有着一定的困

难，但由于其高效的、特殊的凉味效果以及可应用于

范围的广泛，如啤酒、酒精、饮料、口香糖、糖果、

巧克力、乳制品、果冻、果酱、面包、淀粉食品、

肉制品、口香糖、含片润喉糖、漱口水、牙膏、日

化产品、香烟等。随着科学技术的发展以及人们对其

研究的深入，其势必能在凉味剂中占有重要地位，应

用于更多的产品。

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