介绍
苯甲酸异戊酯(Isoamyl benzoate)的分子式为 C₁₂H₁₆O₂,在国际日用香料协会(RIFM)的编号为 241。无手性中心,不存在立体异构体。其外观为无色至淡黄色透明液体,带有类似梨、香蕉的浓郁果香,沸点介于 258.98℃至 261℃之间,熔点为 21.57℃。微溶于水但易溶于乙醇、乙醚、油脂等有机溶剂。在 290-700 nm 波长范围内无吸收,且摩尔吸收系数低于 1000 L・mol⁻¹・cm⁻¹。
它天然存在于面包果属植物、可可制品、非分类啤酒、刺山柑、番荔枝、甜樱桃与酸樱桃、荔枝、乳香、木瓜及非分类醋等多种食物中。根据 IFRA(国际 Fragrance Association)2019 年的使用量调查,其全球年使用量处于 1-10 公吨区间,属于中等使用规模的香精原料。

图一 苯甲酸异戊酯
安全性
通过 Creme RIFM 综合暴露模型(v3.4.0)测算,其在精细香精中的 95 百分位浓度为 0.0063%,人体吸入暴露量为 0.038 mg / 天,全身总暴露量(涵盖皮肤、口服、吸入途径,假设吸收效率为 100%)为 0.00059 mg/kg/ 天。
人体健康
在人体健康层面,苯甲酸异戊酯的遗传毒性风险被完全排除,以结构相似的己基苯甲酸酯(CAS 6789-88-4)为参照:该参照物质在符合 GLP 规范与 OECD 471 准则的细菌回复突变试验(Ames 试验)中,对沙门氏菌 TA98、TA100 等菌株及大肠杆菌 WP2uvrA 均无致突变性;在 OECD 487 准则的体外微核试验中,也未引发人体外周血淋巴细胞的染色体损伤。同时,苯甲酸异戊酯自身的蓝斑试验(BlueScreen)结果显示,无论是否存在代谢激活系统,均无遗传毒性,仅在无代谢激活时表现出轻微细胞毒性(相对细胞密度<80%),但这一效应不影响遗传安全性判断。
重复剂量毒性与生殖毒性评估同样显示苯甲酸异戊酯的安全性。评估以乙基苯甲酸酯(CAS 93-89-0)为参照,该物质在符合 OECD 422 准则与 GLP 规范的大鼠联合重复剂量毒性 - 生殖发育毒性筛选试验中,以 1.6% 剂量(相当于雄性大鼠 953.6 mg/kg/ 天、雌性大鼠 1294.5 mg/kg/ 天)经饮食给药,未观察到体重、进食量、生殖功能(发情周期、交配指数、受孕指数)及组织病理学的异常改变。基于此,结合 3 倍安全系数推导,苯甲酸异戊酯的重复剂量毒性 NOAEL(无观察到有害效应水平)为 318 mg/kg/ 天,计算得出的安全边际(MOE)高达 530000,远高于安全阈值;其全身暴露量(0.59 μg/kg/ 天)也低于 Cramer I 类物质(低毒性类别)的毒性关注阈值(TTC)30 μg/kg/ 天。在生殖毒性方面,参照物质的 NOAEL 为 953.6 mg/kg/ 天,苯甲酸异戊酯的 MOE 为 1589333,且暴露量低于生殖毒性 TTC 标准,证明其对生殖系统与胚胎发育无不良影响。
评估以甲基苯甲酸酯(CAS 93-58-3)为参照,该物质在小鼠局部淋巴结试验(LLNA)中,即使浓度高达 100%(25000 μg/cm²)仍无致敏性;在豚鼠开放皮肤试验与人体最大化试验中,分别以 4140 μg/cm²(苯甲酸异戊酯)与 2760 μg/cm²(甲基苯甲酸酯)测试,均未观察到致敏反应。此外,OECD QSAR Toolbox v4.6 与 Toxtree v2.6.13 等计算机模拟工具也未检测到其与皮肤蛋白结合的毒性警报,进一步验证了苯甲酸异戊酯的皮肤安全性。
环境安全
苯甲酸异戊酯符合 IFRA 环境标准,不属于持久性、生物累积性、毒性物质(PBT)或高持久性、高生物累积性物质(vPvB)。通过 EPI Suite v4.11 模拟,其生物降解性评分(BIOWIN 3)为 2.9,高于持久性判定阈值(2.2),证明其易在环境中降解;生物浓缩系数(BCF)为 254.2 L/kg,低于生物累积性判定阈值(2000 L/kg),不会在生物体内富集。生态毒性数据显示,其 96 小时藻类 EC₅₀(半数效应浓度)为 1.428 mg/L,鱼类 LC₅₀(半数致死浓度)为 2.547 mg/L,水蚤 EC₅₀为 4.404 mg/L,均处于低毒水平。基于当前欧洲与北美地区的使用量,其预测环境浓度与预测无效应浓度的比值(PEC/PNEC)<1,表明对水生环境无风险。
应用场景
苯甲酸异戊酯既是食用香精的重要成分,用于调配水果味饮料、糖果、烘焙食品的香气,也是日化香精的定香剂与调香剂,为香水、护肤品、洗涤剂赋予持久且愉悦的果香基调,且符合美国食品药品监督管理局(FDA)的一般公认安全(GRAS)标准。它还可以作为树脂、塑料、橡胶的溶剂,同时也可作为有机合成中间体,用于制备其他精细化学品[1]。

图二 苯甲酸异戊酯的皮肤刺激性
参考文献
[1]Api A ,Bartlett A ,Belsito D , et al.Update to RIFM fragrance ingredient safety assessment, isoamyl benzoate, CAS registry number 94-46-2[J].Food and Chemical Toxicology,2024,194(S1):115051-115051.DOI:10.1016/J.FCT.2024.115051.