2,6-di-tert-butyl-p-cresol ( BHT, Butilidrossitoluene) è un composto organico utilizzato principalmente come antiossidante. La sua funzione principale nei prodotti cosmetici, alimentari e industriali è prevenire l'ossidazione e il deterioramento dei prodotti, aumentando la durata di conservazione. È spesso utilizzato nei cosmetici, negli alimenti, nei farmaci e nei prodotti industriali per proteggere gli ingredienti sensibili all'ossigeno.

Composizione chimica e struttura
Il BHT è un derivato fenolico con la formula chimica C₁₅H₂₄O. La sua struttura comprende un anello aromatico con due gruppi tert-butile posizionati in orto rispetto al gruppo idrossi (-OH) sull'anello, fornendo al BHT eccellenti proprietà antiossidanti. Questa struttura permette al BHT di donare un elettrone ai radicali liberi, interrompendo così le reazioni a catena che portano all'ossidazione.

Proprietà fisiche
Il 2,6-di-tert-butyl-p-cresol si presenta generalmente come una polvere cristallina bianca o giallo pallido. È liposolubile, il che significa che si dissolve bene nei grassi e negli oli, rendendolo adatto all'uso in formulazioni a base oleosa. Ha un'elevata stabilità termica e chimica, il che lo rende efficace anche a basse concentrazioni per prevenire il deterioramento ossidativo.

Il nome definisce la struttura della molecola:

• 2,6-di Indica la presenza di due sostituenti attaccati all'anello benzenico nelle posizioni 2 e 6.
• tert-butyl si riferisce ai gruppi butilici terziari,che sono i sostituenti attaccati all'anello benzenico. Un gruppo butilico terziario è un gruppo funzionale con la formula -C(CH₃)₃.
• p-cresol è la molecola di base a cui sono attaccati i gruppi tert-butilici. I cresoli sono composti organici che sono metilfenoli. Il prefisso "p-" indica che il gruppo ossidrile (-OH) è attaccato all'anello benzenico in posizione para, opposta ai gruppi tert-butilici.

Processo di produzione
Il BHT è sintetizzato attraverso la reazione del p-cresolo (un composto aromatico) con isobutene in presenza di un catalizzatore acido. Questo processo produce il composto finale 2,6-di-tert-butyl-p-cresol, che viene poi purificato per l'uso in una vasta gamma di prodotti. 

• Preparazione. Le materie prime sono il p-cresolo (un fenolo) e l'isobutene (un idrocarburo).
• Alchilazione.  p-cresolo viene fatto reagire con l'isobutene in presenza di un catalizzatore, come l'acido solforico, a temperatura e pressione controllate. Questo processo è noto come alchilazione e attacca i gruppi tert-butilici alla molecola di p-cresolo.
• Separazione. La miscela di reazione viene quindi separata per isolare il 2,6-di-terz-butil-p-cresolo con vari metodi, tra cui la distillazione, in cui la miscela viene riscaldata e i componenti che vaporizzano a temperature diverse vengono separati.
• Purificazione.  Il prodotto separato viene purificato per rimuovere eventuali materiali e sottoprodotti non reagiti in genere con processi quali lavaggio, filtrazione ed essiccazione.
• Controllo di qualità. Il prodotto finale viene testato per garantire che soddisfi gli standard di qualità necessari.

A cosa serve e dove si usa

2,6-di-tert-butyl-p-cresol è impiegato in campo alimentare, cosmetico e farmaceutico per le sue proprietà antiossidanti. E' in pratica un conservante.

Cosmetica

Agente antiossidante. Ingrediente che contrasta lo stress ossidativo e che evita danni cellulari. I radicali liberi, i processi infiammatori patologici, le specie reattive dell'azoto e le specie reattive dell'ossigeno sono responsabili del processo di invecchiamento e di molte malattie causate dall'ossidazione.

Fragranza. Ha un ruolo decisivo e importante nella formulazione di prodotti cosmetici in quanto fornisce la possibilità di migliorare, mascherare o aggiungere profumo al prodotto finale aumentandone la commerciabilità. E' in grado di creare un odore gradevole percepibile, mascherare un cattivo odore. Il consumatore si aspetta sempre di trovare un profumo gradevole o particolare in un prodotto cosmetico. 

Alimentazione

BHT viene aggiunto agli alimenti che contengono oli per impedire che diventino rancidi. È spesso utilizzato in cereali, gomme da masticare, oli vegetali e patatine fritte.

Imballaggi

Utilizzato negli imballaggi alimentari per prevenire l'ossidazione degli alimenti contenuti.

Carburanti e Lubrificanti

Aggiunto a carburanti e lubrificanti per prevenire la formazione di depositi.

Medicina Veterinaria

Utilizzato in alcuni prodotti veterinari come conservante.

Sicurezza

L'uso di BHT negli alimenti è stato oggetto di discussione a causa delle potenziali preoccupazioni per la salute. Tuttavia, enti di regolamentazione come la US Food and Drug Administration (FDA) lo hanno ritenuto generalmente riconosciuto come sicuro (GRAS) in piccole quantità. Alcuni studi hanno mostrato potenziali rischi con alte dosi, ma le concentrazioni tipicamente utilizzate negli alimenti sono molto più basse.

BHT è un irritante per la pelle e gli occhi ma non è possibile trarre conclusioni sul potenziale dell'additivo per la sensibilizzazione della pelle. E' considerato sicuro dall'EFSA nei mangimi per animali (2)  tuttavia questo studio consiglia di controllare e limitarne l'uso (3) e suggerisce che il consumo di BHT non dovrebbe essere superiore a 0,5 mg/kg di peso corporeo (4).

Alternativa: Il suo composto affine, butylated hydroxyanisole (BHA), ha proprietà simili ed è utilizzato anche nella conservazione degli alimenti.

Preoccupazioni Ambientali: Il BHT non è facilmente biodegradabile e ci sono state alcune preoccupazioni riguardo alla sua persistenza nell'ambiente.

Per questo composto chimico sono stati selezionati gli studi più rilevanti con una sintesi dei loro contenuti:

2,6-di-tert-butyl-p-cresol studi

• Formula molecolare: C₁₅H₂₄O
• Linear Formula [(CH₃)₃C]₂C₆H₂(CH₃)OH
• Peso molecolare: 220.356 g/mol
• UNII: 1P9D0Z171K
• CAS: 128-37-0  950-56-1  25377-21-3  102962-45-8  42615-30-5  50356-19-9  50641-99-1  52683-46-2  53571-70-3  58500-82-6  83047-16-9  97123-41-6  36631-28-4  290348-23-1  259752-53-9  1394965-02-6  1456709-94-6  2055662-96-7  338986-13-3
• EC Number: 204-881-4  246-911-9
• FEMA Number: 2184
• PubChem Substance ID 57653920
• MDL number MFCD00011644 
• Beilstein Registry Number 1911640

Sinonimi: 

• Butylated hydroxytoluene
• Butylhydroxytoluene
• 2,6-Di-tert-butyl-p-cresol
• 2,6-Di-t-butyl-4-methylphenol
• Ionol
• DBPC
• Antioxidant 4K
• Sumilizer BHT
• 2,6-Di-tert-butyl-4-cresol
• Phenol, 2,6-bis(1,1-dimethylethyl)-4-methyl-
• 2,6-ditert-butyl-4-methylphenol
• Di-tert-butyl-p-cresol
• 4-Methyl-2,6-tert-butylphenol
• Topanol O
• Topanol OC
• Antioxidant 30
• Nonox TBC
• Tenox BHT
• Chemanox 11
• Ionol 1
• Agidol
• Catalin CAO-3
• Advastab 401
• 2,6-Di-tert-butyl-1-hydroxy-4-methylbenzene
• 2,6-Di-tert-butyl-p-methylphenol
• Vanlube PC
• Antioxidant DBPC
• Sustane BHT
• Tenamene 3
• Vanlube PCX
• Dibunol
• Stavox
• BHT
• Ionol CP
• Impruvol
• Topanol
• Dalpac
• Deenax
• Ionole
• Vianol
• Antioxidant KB
• 3,5-Di-tert-butyl-4-hydroxytoluene

Bibliografia__________________________________________________________________________

(1) Zahid MA, Eom JU, Parvin R, Seo JK, Yang HS. Changes in Quality Traits and Oxidation Stability of Syzygium aromaticum Extract-Added Cooked Ground Beef during Frozen Storage. Antioxidants (Basel). 2022 Mar 11;11(3):534. doi: 10.3390/antiox11030534.

Abstract. This study was accomplished by comparing the oxidative stability of (0.1%) Syzygium aromaticum extract (SAE) and (0.02%) butylated hydroxytoluene (BHT)-added cooked ground beef with an antioxidant free-control sample during frozen storage. All samples showed a non-significant (p > 0.05) effect on pH, thawing loss, redness, and yellowness values during storage. Incorporation of BHT and SAE led to a significant (p < 0.05) reduction in thiobarbituric acid-reactive substances (TBARS) and volatile levels as an active antioxidant. The generation of less volatiles found in SAE-treated samples up to 6 months (p < 0.05) of storage. Therefore, SAE-protected ground beef can lead to lower lightness, lipid oxidation, and volatile compounds levels after cooking compared with control and BHT samples.

(2) EFSA Panel on Additives and Products or Substances used in Animal Feed (FEEDAP), Bampidis V, Azimonti G, Bastos ML, Christensen H, Dusemund B, Fašmon Durjava M, Kouba M, López-Alonso M, López Puente S, Marcon F, Mayo B, Pechová A, Petkova M, Ramos F, Sanz Y, Villa RE, Woutersen R, Finizio A, Teodorovic I, Aquilina G, Bories G, Gropp J, Nebbia C, Innocenti M. Safety and efficacy of a feed additive consisting of butylated hydroxytoluene (BHT) for all animal species (Katyon Technologies Limited). EFSA J. 2022 May 10;20(5):e07287. doi: 10.2903/j.efsa.2022.7287. 

(3) Abou-Hadeed AH, Mohamed AT, Hegab DY, Ghoneim MH. Ethoxyquin and Butylated Hydroxy Toluene Distrub the Hematological Parameters and Induce Structural and Functional Alterations in Liver of Rats. Arch Razi Inst. 2021 Dec 30;76(6):1765-1776. doi: 10.22092/ari.2021.356439.1844. 

Abstract. The current experiment aimed to assess the effect of the synthetic antioxidants ethoxyquin (EQ) and/or butylated hydroxytoluene (BHT) on the liver function tests, hematological parameters, and liver histoarchitecture in rats. A total of 50 male Sprague-Dawley rats were divided into five groups of 10 animals per group. The first group served as the control and did not receive any treatments, and the second group served as the vehicle control and was orally administrated 1 ml of corn oil day after day for consecutive 45 and 90 days. The third group (EQ) was orally administered 1 ml of EQ dissolved in corn oil day after day for consecutive 45 and 90 days in a dose of 1/5 LD50, and the fourth group (BHT) was orally received 1 ml of BHT dissolved in corn oil day after day for consecutive 45 and 90 days in a dose of 1/5 LD50. The fifth group (combination group) was orally administered both EQ and BHT at the same doses and durations described above. The present results showed that the final body weight was significantly decreased in the EQ- or BHT-treated group particularly at 90 days of exposure to both compounds. Furthermore, the liver weight was significantly elevated in EQ, BHT, and co-exposed groups at 45 and 90 days of exposure, compared to the control group. Moreover, EQ, BHT, and their co-exposure caused a significant elevation in the levels of alanine aminotransferase (ALT) and aspartate aminotransferase (AST) enzymes, as well as total bilirubin at 45 and 90 days of exposure. On the other hand, there was no significant change in the total albumin. Hemoglobin value, red blood cells, white blood cells, platelets, and differential leucocyte count at 45 and 90 days of exposure were significantly decreased. Histopathological significant findings in the liver were observed as vascular congestions, vacuolations, hydropic degenerations, lipidosis, and swelling, particularly in the co-exposed group for 90 days. These findings confirmed the hepatotoxic potential of EQ and BHT; therefore, it is recommended to control and limit the utilization of such chemicals.

(4) Lobo V, Patil A, Phatak A, Chandra N. Free radicals, antioxidants and functional foods: Impact on human health. Pharmacogn Rev. 2010 Jul;4(8):118-26. doi: 10.4103/0973-7847.70902.

Abstract. In recent years, there has been a great deal of attention toward the field of free radical chemistry. Free radicals reactive oxygen species and reactive nitrogen species are generated by our body by various endogenous systems, exposure to different physiochemical conditions or pathological states. A balance between free radicals and antioxidants is necessary for proper physiological function. If free radicals overwhelm the body's ability to regulate them, a condition known as oxidative stress ensues. Free radicals thus adversely alter lipids, proteins, and DNA and trigger a number of human diseases. Hence application of external source of antioxidants can assist in coping this oxidative stress. Synthetic antioxidants such as butylated hydroxytoluene and butylated hydroxyanisole have recently been reported to be dangerous for human health. Thus, the search for effective, nontoxic natural compounds with antioxidative activity has been intensified in recent years. The present review provides a brief overview on oxidative stress mediated cellular damages and role of dietary antioxidants as functional foods in the management of human diseases.