Alpha-Isomethyl Ionone: proprietà, usi, pro, contro, sicurezza, alternative

Sinonimi

α-Isomethyl ionone, isomethyl-α-ionone, Cetone Alpha, gamma-methylionone (in alcune fonti come sinonimo/denominazione commerciale), 3-methyl-4-(2,6,6-trimethylcyclohex-2-en-1-yl)but-3-en-2-one

Definizione

Alpha-Isomethyl Ionone è un composto organico appartenente alla famiglia degli iononi (chetone insaturo correlato ai derivati terpenoidi), impiegato principalmente come materia prima odorosa per conferire nuance floreali/violette a profumi e fragranze funzionali. Dal punto di vista industriale, si incontra spesso come materiale “fragrance grade” con purezza e profilo isomerico dipendenti dal produttore, aspetto rilevante per ripetibilità olfattiva e specifiche QC.

In termini d’uso, il composto è tipicamente presente in tracce o a basse percentuali all’interno di una composizione di profumo (miscela), mentre nel prodotto finito cosmetico la sua concentrazione dipende dal livello di fragranza impiegato e dal tipo di prodotto (leave-on vs rinse-off). La gestione corretta non è quindi solo chimico-formulativa, ma anche regolatoria, perché rientra tra le sostanze per cui la trasparenza al consumatore diventa obbligatoria oltre determinate soglie.

Il nome definisce la struttura della molecola:

• Alpha. Questo termine è spesso usato in chimica organica per indicare la posizione di un gruppo funzionale o sostituente. In questo caso, si riferisce alla posizione del gruppo isometile nella molecola dello ionone.
• Isomethyl si riferisce ad un isomero di un gruppo metilico. Un isomero è un composto con la stessa formula molecolare di un altro composto ma una diversa disposizione degli atomi nello spazio.
• Ionone. Questo è un termine usato per descrivere una varietà di sostanze fragranti presenti in una vasta gamma di oli essenziali. Iononi sono spesso utilizzati in profumeria e cosmetici per il loro profumo piacevole.

Descrizione delle materie prime utilizzate nella produzione:

• Citral - Un composto organico utilizzato come punto di partenza nella sintesi dell'ionone. È presente in molte oli essenziali e ha un profumo di limone.
• Idrogeno e catalizzatori - Utilizzati per la riduzione del citral a iononi.

Il procedimento di sintesi si svolge in diverse fasi:

• Preparazione. Methylheptenone può essere sintetizzato facendo reagire l'isoprene con Methacrolein in presenza di un catalizzatore acido.
• Ciclizzazione. Il methylheptenone è ciclizzato, usando un catalizzatore acido, per formare una miscela degli iononi isomerici, compreso lo ione alfa-isometile.

Usi principali

Cosmetica. È usato come ingrediente di fragranza in un ampio spettro di categorie (cura persona, haircare, detergenza, profumi). L’impatto in formula è prevalentemente sensoriale (profilo olfattivo), mentre gli aspetti tecnici più rilevanti sono: compatibilità con il solvente/sistema tensioattivo, stabilità nel tempo del bouquet, rispetto delle soglie di etichettatura allergeni e delle eventuali restrizioni applicabili (incluse regole IFRA nella pratica di settore).

Alpha-Isomethyl Ionone è un ingrediente soggetto a restrizioni III/90 come Voce pertinente negli allegati del regolamento europeo sui cosmetici n. 1223/2009.

E' una fragranza chimica che viene aggiunta ai prodotti tipo saponi liquidi, shampoo ed altro per aggiungere un profumo di violetta.

• Agente condizionante della pelle.  Rappresenta il perno del trattamento topico della pelle in quanto ha la funzione di ripristinare, aumentare o migliorare la tolleranza cutanea a fattori esterni, compresa la tolleranza dei melanociti. La funzione più importante dell'agente condizionante è  prevenire la disidratazione della pelle, ma il tema è piuttosto complesso e coinvolge emollienti ed umettanti che possono essere aggiunti nella formulazione.
• Profumo. A differenza della fragranza che può contenere anche odori leggermente meno gradevoli o caratteristici, la dizione profumo indica soltanto le profumazioni molto gradevoli. Utilizzato per profumi e materie prime aromatiche.

E' un prodotto che può dare allergia e per questa ragione deve essere indicato obbligatoriamente in etichetta.

Dati di identificazione, specifiche e proprietà chimico-fisiche (indicative)

Nota (EN): Identification & indicative phys-chem: CAS 127-51-5; EC 204-846-3; formula C14H22O; MW 206.32 g/mol; typical liquid; density ~0.93; refractive index ~1.50; low water solubility.

Ruolo funzionale e meccanismo d’azione (pratico)

Funzione: fragranza (profumante)
Cosa fa in formula: contribuisce al bouquet con toni floreali/violetti e aumenta la percezione di “corpo” e morbidezza olfattiva.
Nota tecnica: essendo una materia prima odorosa, il “meccanismo” è sensoriale (interazione con il sistema olfattivo); a livello formulativo conta la corretta solubilizzazione/distribuzione nella fase pertinente (olio/solvente/fragranza).

Compatibilità formulativa

Alpha-Isomethyl Ionone è generalmente compatibile con le architetture tipiche delle fragranze (solventi organici, basi profumate, sistemi anidri) e con molte basi cosmetiche. I punti di attenzione più comuni sono:

• Solubilità e limpidezza. In sistemi acquosi o ad alta quota d’acqua (lozioni, gel, detergenti), la resa dipende dal veicolo di fragranza e dal sistema solubilizzante/tensioattivo. Opalescenza o separazione sono spesso sintomi di solubilizzazione non ottimizzata della fragranza nel suo complesso (non solo della singola molecola).

• Interazioni con polimeri e tensioattivi. Alcuni sistemi (es. polimeri addensanti, tensioattivi anionici ad alte concentrazioni) possono modificare la “disponibilità” della fragranza e la percezione olfattiva, oltre alla limpidezza.

• Stabilità del profilo olfattivo. Più che degradazioni macroscopiche, è tipico osservare variazioni di “testa/cuore/fondo” nel tempo in funzione di packaging, luce, temperatura e permeabilità. La gestione corretta passa da packaging, antiossidanti di sistema (se previsti) e test di stabilità accelerata del prodotto finito.

Linee guida d’uso (indicative)

• Profumi e fragranze alcoliche/anidre: livello determinato dal brief olfattivo e dalle regole IFRA applicabili alla categoria; la sostanza è normalmente una componente della miscela di fragranza, non l’unico driver.

• Leave-on (creme, deodoranti non-rinse, hair leave-on): attenzione prioritaria a soglie di dichiarazione allergeni e alla conformità della fragranza (documentazione IFRA del composto profumato).

• Rinse-off (shampoo, bagnoschiuma, detergenti): analoga attenzione, con soglie di dichiarazione differenti rispetto ai leave-on.

• Approccio qualità: definire specifiche minime (purezza, profilo GC, colore, odore, parametri fisici) e gestire variazioni lotto-lotto con un controllo sensoriale e strumentale coerente.

Qualità, gradi e specifiche

• Identità: conferma tramite GC/GC-MS e confronto con standard; verifica coerenza denominazione (INCI/CAS/EC).

• Profilo olfattivo: valutazione panel e confronto con standard interno (golden sample).

• Parametri fisici: densità, indice di rifrazione, colore (trend nel tempo).

• Purezza/impurezze: specifiche del fornitore (CoA) e limiti per impurezze rilevanti in funzione dell’uso.

• Stabilità e stoccaggio: contenitori ben chiusi, protezione da calore e luce; monitorare drift di colore/odore in shelf-life.

• Conformità documentale: SDS aggiornata; dichiarazioni IFRA per la fragranza (se usata in miscela); tracciabilità lotti.

Sicurezza, normativa e ambiente

Dal punto di vista tossicologico-cosmetico, Alpha-Isomethyl Ionone è considerato un allergene di fragranza: il rischio principale in ambito consumer è la sensibilizzazione cutanea in soggetti predisposti. Per questo, in UE la disciplina sugli allergeni di fragranza prevede l’obbligo di dichiarazione in etichetta quando la concentrazione nel prodotto finito supera le soglie applicabili (tipicamente 0,001% nei leave-on e 0,01% nei rinse-off, secondo la cornice regolatoria vigente).

Sul fronte normativo UE, l’aggiornamento introdotto dal Regolamento (UE) 2023/1545 ha confermato l’impostazione delle soglie e ha stabilito un regime transitorio: prodotti non conformi alle nuove restrizioni/aggiornamenti possono essere immessi sul mercato UE fino al 31 luglio 2026 e messi a disposizione fino al 31 luglio 2028 (con condizioni e note applicabili a seconda delle voci interessate). In pratica operativa, ciò impone ai responsabili formula/RA di verificare: la presenza dell’allergene nella fragranza, la concentrazione nel prodotto finito per categoria, la corretta dichiarazione in etichetta secondo la nomenclatura richiesta e le scadenze applicabili.

In ambito di settore, le fragranze sono comunemente gestite anche tramite gli standard IFRA, che possono imporre limiti d’uso per specifiche categorie di prodotto in funzione della valutazione di sicurezza della materia prima o della famiglia chimica. Di conseguenza, la compliance “reale” in azienda è spesso la combinazione di: Reg. cosmetici UE + documentazione IFRA della fragranza + valutazione sicurezza del prodotto finito in regime GMP.

Troubleshooting formulativo

Alternative

Conclusione

Alpha-Isomethyl Ionone è una materia prima odorosa della famiglia degli iononi, impiegata per note floreali/violette in profumeria e cosmetica. In sviluppo prodotto, i punti critici non sono solo formulativi (solubilizzazione, stabilità sensoriale, ripetibilità), ma anche regolatori, perché la sostanza rientra tra gli allergeni di fragranza con obblighi di dichiarazione oltre soglia e con aggiornamenti UE che richiedono gestione attenta di conformità, scadenze e documentazione (SDS/IFRA/PIF).

Mini-glossario

INCI: nomenclatura standard internazionale per l’etichettatura degli ingredienti cosmetici.
Allergene di fragranza: sostanza odorosa associata a casi di dermatite allergica da contatto in soggetti sensibilizzati; oltre soglia può richiedere dichiarazione in etichetta.
GC / GC-MS: gascromatografia (e gascromatografia-spettrometria di massa), tecniche analitiche per identità e profilo impurezze.
CoA: Certificate of Analysis, certificato analitico di lotto del fornitore.
SDS: Safety Data Sheet, scheda di dati di sicurezza.
IFRA: International Fragrance Association; standard di settore che possono imporre restrizioni d’uso per categorie di prodotto.
GMP: Good Manufacturing Practice, buone pratiche di fabbricazione per assicurare qualità e controllo del processo.
HACCP: Hazard Analysis and Critical Control Points, metodologia di analisi dei rischi e controllo dei punti critici (concetto rilevante nelle filiere regolamentate).

Altri usi

Utilizzato come plastificante resistente al freddo,  fissativo per gascromatografia, principale plastificante di materie plastiche.

Per approfondire:

"Alpha-Isomethyl Ionone, studi"

Caratteristiche tipiche del prodotto commerciale Alpha-Isomethyl Ionone

Appearance	Colorless or Yellow liquid
Boiling Point	285.3±29.0°C at 760 mmHg
Flash Point	122.1±17.5°C
Density	0.9±0.1 g/cm3
Vapor Pressure	0.0±0.6 mmHg at 25°C
Refraction Index	1.508
Specific Gravity	0.925
PSA	17.07000
LogP	4.41
Storage	Room Temperature
Chemical Safety

Prezzo:

50ml/1.70 oz          $14.50

1000ml/33.80oz     $208.00

• Formula molecolare     C₁₄H₂₂O
• Peso molecolare      206.32
• Massa esatta      206.167068
• CAS  127-51-5
• UNII    9XP4LC555B
• EC Number   204-846-3
• DSSTox Substance ID  DTXSID7027047      DTXSID10859248
• IUPAC  (E)-3-methyl-4-(2,6,6-trimethylcyclohex-2-en-1-yl)but-3-en-2-one
• InChl=1S/C14H22O/c1-10-7-6-8-14(4,5)13(10)9-11(2)12(3)15/h7,9,13H,6,8H2,1-5H3/b11-9+
• InChl Key      JRJBVWJSTHECJK-PKNBQFBNSA-N
• SMILES   CC1=CCCC(C1C=C(C)C(=O)C)(C)C
• MDL number  MFCD00034582
• PubChem Substance ID    329751380
• ChEBI  179835
• SCHEMBL     891912
• NSC     66432
• FEMA     2714
• JECFA     404
• NACRES  NA.24
• HS Code       2914299000   

Sinonimi :

• 3-methyl-4-(2,2-dimethyl-6-methylenecyclohexyl)-3-buten-2-one
• 4-(2,6-Trimethyl-2-cyclohexen-1-yl)-3-methyl-3-buten-2-one
• Isoraldeine
• Methyl ionone
• Alpha-cetone
• Methyl ionone gamma
• Acetone 99,5%
• α-Cetone
• α−Isomethyl ionone
• Iso-.alpha.-methyl ionone
• Gamma Methyl Ionone
• AC1NS9PL

Bibliografia__________________________________________________________________________

Yamazaki Y, Hayashi Y, Arita M, Hieda T, Mikami Y. Microbial Conversion of alpha-Ionone, alpha-Methylionone, and alpha-Isomethylionone. Appl Environ Microbiol. 1988 Oct;54(10):2354-60. doi: 10.1128/aem.54.10.2354-2360.1988. PMID: 16347747; PMCID: PMC204258.

Abstract. alpha-Ionone, alpha-methylionone, and alpha-isomethylionone were converted by Aspergillus niger JTS 191. The individual bioconversion products from alpha-ionone were isolated and identified by spectrometry and organic synthesis. The major products were cis-3-hydroxy-alpha-ionone, trans-3-hydroxy-alpha-ionone, and 3-oxo-alpha-ionone. 2,3-Dehydro-alpha-ionone, 3,4-dehydro-beta-ionone, and 1-(6,6-dimethyl-2-methylene-3-cyclohexenyl)-buten-3-one were also identified. Analogous bioconversion products from alpha-methylionone and alpha-isomethylionone were also identified. From results of gas-liquid chromatographic analysis during the fermentation, we propose a metabolic pathway for alpha-ionones and elucidation of stereochemical features of the bioconversion.

Avonto C, Wang M, Chittiboyina AG, Vukmanovic S, Khan IA. Chemical stability and in chemico reactivity of 24 fragrance ingredients of concern for skin sensitization risk assessment. Toxicol In Vitro. 2018 Feb;46:237-245. doi: 10.1016/j.tiv.2017.09.007. 

An S, Lee AY, Lee CH, Kim DW, Hahm JH, Kim KJ, Moon KC, Won YH, Ro YS, Eun HC. Fragrance contact dermatitis in Korea: a joint study. Contact Dermatitis. 2005 Dec;53(6):320-3. doi: 10.1111/j.0105-1873.2005.00720.x. 

Abstract. The purpose of this study is to determine the frequency of responses to selected fragrances in patients with suspected fragrance allergy and to evaluate the risk factors. 9 dermatology departments of university hospitals have participated in this study for the past 1 year. To determine allergic response to fragrances, 18 additional fragrances in addition to the Korean standard and a commercial fragrance series were patch-tested in patients with suspecting cosmetic contact dermatitis. Over 80% of the patients were women, and the most common site was the face. Cinnamic alcohol and sandalwood oil (Santalum album L.) showed high frequencies of positive responses. Of the specific fragrances, ebanol, alpha-isomethyl-ionone (methyl ionone-gamma) and Lyral (hydroxyisohexyl 3-cyclohexane carboxdaldehyde) showed high positive responses. We compared the results obtained during this study with those of other studies and concluded that including additional fragrance allergens may be useful for the detection of fragrance allergy.

Ishizaki S, Itoh M, Komai T, Honda T, Kitahara T. Biotransformation of alpha-isomethylionone to 1-(2,6,6-trimethyl-2-cyclohexen-1-yl)propan-2-one. Biosci Biotechnol Biochem. 2004 May;68(5):1164-6. doi: 10.1271/bbb.68.1164. 

Abstract. The main biodegradation product of (+/-)-alpha-isomethylionone (2) with standard activated sludge was characterized as (+/-)-1-(2,6,6-trimethyl-2-cyclohexen-1-yl)propan-2-one (1) by its analysis and synthesis. Both enantiomers (1a and 1b) of 1 were synthesized by starting from (R)- and (S)-2,4,4-trimethyl-2-cyclohexen-1-ol (3a and 3b), respectively.