Propile gallato o gallato di propile è un composto chimico, estere propilico dell'acido gallico.

Il nome definisce la struttura della molecola:

• Propile si riferisce al gruppo del propile con la formula chimica CH₃CH₂CH₂-.
• Gallato si riferisce al sale o estere di acido Gallico, un tipo di acido fenolico, una classe di composti antiossidanti noti per i loro potenziali benefici per la salute.

Il procedimento di sintesi si svolge in diverse fasi e coinvolge acido gallico e propanolo:

• Preparazione. L'acido gallico può essere ottenuto da varie fonti vegetali, come le noci galla prodotte dalle vespe di galla. Il propanolo è disponibile in commercio.
• Reazione di esterificazione. L'acido gallico reagisce con il propanolo in presenza di un catalizzatore acido, come l'acido solforico (H₂SO₄). La reazione può essere rappresentata come segue:

C7H6O5 (acido Gallico) + CH3CH2CH2CH2OH (propanolo) -> C10H12O5 (gallato di propile) + H2O (acqua)

• Rimozione dell'acqua.  La reazione di cui sopra è una reazione di equilibrio, il che significa che può procedere in entrambe le direzioni avanti e indietro, ma per portare la reazione al completamento  e cioè per massimizzare la produzione di gallato di propile, l'acqua prodotta nella reazione viene spesso rimossa. Ciò può essere ottenuto attraverso vari metodi, come l'uso di un apparato Dean-Stark o effettuando la reazione sotto pressione ridotta.
• Purificazione. Il prodotto grezzo di gallato di propile può contenere acido Gallico non reagito e propanolo, nonché il catalizzatore acido. Pertanto, è tipicamente purificato per rimuovere queste impurità attraverso vari metodi, come la distillazione o l'estrazione.
• Caratterizzazione. La fase finale del processo di sintesi è la caratterizzazione del prodotto per confermare la sua identità e purezza. Questo può essere fatto attraverso vari metodi, come la spettroscopia infrarossa (IR), la spettroscopia a risonanza magnetica nucleare (NMR) e la spettrometria di massa (MS).

Nella sua forma pura, il gallato di propile è una polvere cristallina bianca o leggermente giallastra o marrone. 

A cosa serve e dove si usa

Alimentazione

E' uno degli antiossidanti fenolici sintetici (ZPS) che vengono aggiunti ai grassi e agli alimenti fritti come additivi alimentari per ridurre al minimo la rancidità ossidativa di oli e grassi.

Etichettato con il numero E310 nella lista degli additivi alimentari come antiossidante

Medicina, studi

• Questo studio ha analizzato gli effetti della protein-chinasi attivata dai mitogeni (MAPK; INIbitori mek, JNK e p38) sulle cellule tumorali polmonari calu-6 e A549 trattate con PG in relazione alla morte cellulare, nonché alle specie reattive di ossigeno (ROS) e ai livelli di glutatione. Il propile gallato ha un effetto anti-crescita nelle cellule tumorali polmonari (1).
• In questo altro studio i ricercatori miravano a sviluppare liposomi incapsulati in n-propil gallato attraverso un nuovo metodo di versamento diretto utilizzando l'approccio quality-by-design. Un saggio di scavenging idrogeno-perossido ha mostrato una migliore stabilità dei liposomi contenenti n-propil gallato. Si può concludere che l'ottimizzazione dei liposomi incapsulati n-propil gallato rivestiti con acido ialuronico ha un grande potenziale per colpire diverse malattie cerebrali (2).
• A seguito di una richiesta della Commissione europea, il gruppo di esperti scientifici sugli additivi e i prodotti o le sostanze utilizzati nell'alimentazione animale (FEEDAP) è stato invitato a fornire un parere scientifico sulla sicurezza e l'efficacia del propile gallato come additivo per mangimi per tutte le specie animali. Il propile gallato non è né genotossico né cancerogeno. Il propile gallato a è sicuro per i vitelli da carne, i bovini da ingrasso, le vacche da latte, gli ovini, i caprini, le scrofe, i cavalli e i salmonidi al livello massimo di impiego proposto di 40 mg/kg e per i pesci ornamentali al livello massimo di impiego proposto di 100 mg/kg. Le seguenti concentrazioni (mg/kg di mangime completo) sono considerate sicure per le altre specie bersaglio: 15 per i polli da ingrasso; 20 per tacchini da ingrasso, galline ovaiole e conigli; 27 per suinetti e maiali da ingrasso e 71 per i cani. Il pannello non può concludersi a livello sicuro per i gatti. L'esposizione del consumatore al propil gallato e ai suoi metaboliti non può essere stimata a causa dell'assenza di dati affidabili sui residui di propil gallato e sui suoi metaboliti nei tessuti e nei prodotti commestibili. Pertanto, il gruppo feedap non è in grado di concludere sulla sicurezza per il consumatore di propil gallato, se utilizzato come additivo per mangimi per tutte le specie animali produttrici di alimenti. Il propile gallato è irritante per la pelle e gli occhi e un sensibilizzante dermico. L'esposizione per inalazione è possibile ed è considerata un pericolo. L'uso dell'additivo nell'alimentazione animale non rappresenta un rischio per l'ambiente. Il gruppo feedap conclude che il propile gallato ha il potenziale per agire come antiossidante nell'alimentazione degli animali. Il gruppo di esperti non ha visto una ragione per l'uso del propile gallato come antiossidante nell'acqua per bere (3).
• Recentemente, si è rinnovato l'interesse per il propile gallato, un conservante negli alimenti e nei combustibili. Questo composto, che mostra attività antimicrobica, è stato trovato tossicologicamente sicuro dopo quasi 30 anni di valutazione. Il propile gallato è un efficace epatoprotettivo a base antiossidante, sia in vitro che in vivo (4).

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.

Profumo. A differenza della fragranza che può contenere anche odori leggermente meno gradevoli o caratteristici, la dizione profumo indica soltanto le profumazioni molto gradevoli.

Farmaceutica

Antimicrobico

Sicurezza

• Propil Gallate è l'estere n-propile dell 'acido gallico (acido 3,4,5-triidrossibenzoico). È solubile in etanolo, etere etilico, olio, strutto e soluzioni acquose di eteri polietilen glicole (PEG) di alcol cetilico, ma solo leggermente solubile in acqua. Propyl Gallate è attualmente usato come antiossidante in 167 prodotti cosmetici segnalati a concentrazioni massime dello 0,1%. Propyl Gallate è un antiossidante generalmente riconosciuto come antiossidante sicuro (GRAS) per proteggere grassi, oli e alimenti contenenti grassi dalla rancidità che deriva dalla formazione di perossidi. I dati sull'assorbimento dermico non sono disponibili, ma Propyl Gallate viene assorbito quando ingerito, quindi metilato, coniugato ed escreto nelle urine. L'attività biologica di Propyl Gallate è coerente con la sua capacità di scavenging dei radicali liberi, con effetti che includono attività antimicrobica, inibizione enzimatica, inibizione dei processi biosintetici, inibizione della formazione di nitrosammine, anestesia, inibizione della risposta neuromuscolare alle sostanze chimiche, protezione dalle radiazioni ionizzanti / ultraviolette (UV), chemioprotezione, antimutagenesi, anticarcinogenesi e antitumorigenesi, antiteratogenesi e anticariogenesi. Studi di tossicità animale indicano che Propyl Gallate era leggermente tossico quando ingerito, ma non sono stati notati effetti sistemici con applicazione dermica. Propyl Gallate è un forte sensibilizzante se testato intradermally, meno sensibilizzante se testato localmente e senza senso topicamente allo 0,1% in uno studio. In un secondo studio, Propyl Gallate (15 mg sciolti in un veicolo da 8 ml) stava sensibilizzando ai porcellini d'India. I test di irritazione oculare acuta condotti su nove formulazioni cosmetiche, ognuna contenente meno dell'1% di Propyl Gallate, sono stati negativi. Uno studio di fototossicità condotto su una formulazione cosmetica contenente lo 0,003% di Propyl Gallate ha stabilito che il prodotto non era fototossico per le cavie. In uno studio, i ratti femmine alimentati con 0,5 g di Propyl Gallate avevano notevolmente aumentato i tassi di riassorbimento fetale rispetto ai controlli, ma in altri quattro studi, Propyl Gallate a dosi fino a 2,04 g/kg non era cancerogeno nei ratti, nei conigli, nei topi e nei criceti. Nei test clinici cumulativi di iritancy, Propyl Gallate non ha irritato a concentrazioni fino al 10%. I patch test a concentrazioni inferiori all'1% hanno prodotto risposte positive all'elicitazione. I patch test repeat-insult con formulazioni cosmetiche con 0,003% Propyl Gallate non hanno prodotto irritazione o sensibilizzazione. Propyl Gallate ad una concentrazione del 10% nell'alcol non era tossico in 25 soggetti. Le formulazioni cosmetiche, ognuna contenente lo 0,003% di Propyl Gallate, non hanno prodotto segni di fotosensibilizzazione o fototossicità in un totale di 371 soggetti. Sebbene Propyl Gallate non sia irritante per la pelle nei test clinici, i dati disponibili dimostrano che si tratta di un sensibilizzante cutaneo e che può essere un sensibilizzante a concentrazioni inferiori a quelle inizialmente pensate, cioè a concentrazioni inferiori all'1%. In pratica, le formulazioni cosmetiche contengono Propyl Gallate a concentrazioni fino allo 0,1% e l'uso è aumentato negli ultimi 20 anni. Nonostante l'aumento dell'esposizione associata all'aumento dell'uso, è l'esperienza clinica del panel che l'uso di Propyl Gallate nei cosmetici non ha portato a reazioni di sensibilizzazione. Pertanto, il gruppo di esperti ritiene che sia necessaria una limitazione della concentrazione dello 0,1% nei cosmetici (date le prove della sensibilizzazione a concentrazioni inferiori all'1%) e sufficiente (dato che i prodotti attuali non producono reazioni avverse) (5).

Su questo ingrediente sono stati selezionati gli studi più rilevanti con una sintesi dei contenuti:

Propile gallato studi

• Formula molecolare: C₁₀H₁₂O₅
• Peso molecolare: 212.20 g/mol
• CAS: 121-79-9
• UNII   8D4SNN7V92
• EC Number: 204-498-2
• DSSTox Substance ID: DTXSID5021201
• MDL number  MFCD00002196
• PubChem Substance ID  24898394
• Beilstein/REAXYS Number: 1877976
• eCl@ss:  39024506
• NACRES:  NA.77
• FEMA No. 2947
• NSC 2626
• Phase: Solid at standard temperature and pressure (STP)
• Melting point: 147.5 °C
• Boiling point: 449 °C
• Mass density: 1.21 g/cm^3

Sinonimi: 

• Gallate, Propyl
• Propyl 3,4,5-trihydroxybenzoate
• Gallic acid, propyl ester
• n-Propyl ester of 3,4,5-trihydroxybenzoic acid
• 3,4,5-Trihydroxybenzoic acid n-propyl ester

Bibliografia________________________________________________________

(1) Park WH. Enhanced cell death effects of MAP kinase inhibitors in propyl gallate-treated lung cancer cells are related to increased ROS levels and GSH depletion. Toxicol In Vitro. 2021 Aug;74:105176. doi: 10.1016/j.tiv.2021.105176.

(2) Sabir F, Katona G, Pallagi E, Dobó DG, Akel H, Berkesi D, Kónya Z, Csóka I. Quality-by-Design-Based Development of n-Propyl-Gallate-Loaded Hyaluronic-Acid-Coated Liposomes for Intranasal Administration. Molecules. 2021 Mar 6;26(5):1429. doi: 10.3390/molecules26051429. 

(3) EFSA Panel on Additives and Products or Substances used in Animal Feed (FEEDAP), Bampidis V, Azimonti G, de Lourdes Bastos M, Christensen H, Dusemund B, Kos 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, Aquilina G, Bories G, Gropp J, Nebbia C, Innocenti ML. Safety and efficacy of propyl gallate for all animal species. EFSA J. 2020 Apr 30;18(4):e06069. doi: 10.2903/j.efsa.2020.6069. 

(4) Wu TW, Fung KP, Zeng LH, Wu J, Nakamura H. Propyl gallate as a hepatoprotector in vitro and in vivo. Biochem Pharmacol. 1994 Jul 19;48(2):419-22. doi: 10.1016/0006-2952(94)90115-5.

(5) Final report on the amended safety assessment of Propyl Gallate. Int J Toxicol. 2007;26 Suppl 3:89-118. doi: 10.1080/10915810701663176.