Isoeugenyl acetate: proprietà, usi, pro, contro, sicurezza

L’Isoeugenyl Acetate è un estere aromatico derivato dall’isoeugenolo, usato soprattutto come ingrediente di fragranza in profumeria, cosmetica, detergenza e aromi. Ha un profilo olfattivo tipicamente speziato, floreale, garofano, chiodo di garofano, cipriato, balsamico e leggermente legnoso. In cosmetica, la funzione riportata nella scheda CosIng allegata è perfuming, mentre il punto regolatorio principale è l’inserimento nell’Allegato III, voce 370, con obbligo di dichiarazione in etichetta sopra soglia.

Descrizione

L’Isoeugenyl Acetate è una sostanza odorosa appartenente alla famiglia dei derivati fenilpropanoidi. È strettamente collegato all’Isoeugenol, da cui deriva per acetilazione. Questa relazione è importante perché l’Isoeugenyl Acetate può essere considerato, dal punto di vista allergologico, un derivato esterificato di una sostanza già nota per la sua rilevanza tra gli allergeni da fragranza.

Dal punto di vista formulativo è usato quasi esclusivamente per conferire o rinforzare note garofano, speziate, floreali, chiodo di garofano, balsamiche e cipriate. Non è un attivo dermatologico e non va presentato come ingrediente funzionale per la pelle: il suo ruolo è essenzialmente sensoriale/olfattivo.

Il punto più delicato è che l’SCCS segnala l’Isoeugenyl Acetate tra gli esteri che possono essere idrolizzati nella pelle dalle esterasi, generando il relativo alcol/fenolo parentale, cioè l’isoeugenolo. Per questo motivo la valutazione non deve limitarsi alla molecola esterificata, ma deve considerare anche la possibile relazione con isoeugenolo e sensibilizzazione cutanea.

Processo di produzione

Industrialmente l’Isoeugenyl Acetate viene ottenuto soprattutto per acetilazione dell’isoeugenolo, usando acido acetico, anidride acetica o altri sistemi acetilanti, seguita da purificazione. L’isoeugenolo di partenza può essere ottenuto per isomerizzazione dell’eugenolo, a sua volta spesso ricavato o collegato a filiere di oli essenziali ricchi di eugenolo, come il chiodo di garofano.

Dopo la sintesi seguono normalmente controlli su purezza, colore, odore, punto di fusione, acid value, isomeri, residui di processo, solventi, stabilità e profilo di impurezze. Nei gradi destinati alla profumeria e alla cosmetica è essenziale anche la documentazione regolatoria: SDS, certificato di analisi, dichiarazione allergeni e certificato IFRA.

La qualità non dipende solo dal titolo chimico, ma anche dalla finezza olfattiva, dalla purezza del profilo isomerico, dalla stabilità durante la conservazione e dall’assenza di residui o impurezze che possano alterare sicurezza e classificazione del materiale.

Principali composti presenti

Nel grado puro il composto principale è Isoeugenyl Acetate. Nei gradi commerciali o nei materiali derivati da isoeugenolo possono essere presenti piccole quantità di:

• Isoeugenol residuo;

• isomeri E/Z;

• eugenol o derivati correlati;

• residui di acido acetico o acetilanti;

• solventi residui;

• impurezze aromatiche minori;

• prodotti di degradazione o idrolisi.

La distinzione tra Isoeugenyl Acetate, Isoeugenol, Eugenyl Acetate ed Eugenol è importante perché sono sostanze correlate, ma non identiche. Dal punto di vista regolatorio e allergologico, tuttavia, la relazione tra esteri e composti parentali deve essere attentamente considerata.

Dati di identificazione e specifiche

Proprietà chimico-fisiche indicative

Le specifiche JECFA descrivono l’Isoeugenyl Acetate come cristalli bianchi con aroma speziato simile al chiodo di garofano, insolubile in acqua, solubile in olio ed etanolo, con purezza minima del 98% e punto di fusione intorno a 80 °C.

Alimentazione

Nel settore alimentare l’Isoeugenyl Acetate può essere usato come aromatizzante, non come nutriente. Il suo valore è legato alla capacità di conferire note speziate, garofano, chiodo di garofano, floreali e leggermente balsamiche. JECFA lo identifica come flavouring con numero 1262, mentre FEMA lo riporta con numero 2470.

Dal punto di vista nutrizionale non apporta benefici diretti. La valutazione alimentare deve riferirsi al grado food, alla purezza, al dosaggio, alla conformità flavouring e all’esposizione complessiva. In una relazione destinata a Tiiips, il giudizio alimentare è quindi: uso aromatico, non salutistico.

Cosmetica

In cosmetica l’Isoeugenyl Acetate è usato come profumante. Può comparire in profumi, acque profumate, detergenti, saponi, shampoo, balsami, creme, prodotti corpo, deodoranti e composizioni aromatiche dove si desiderano note speziate, floreali, garofano, chiodo di garofano o cipriate.

La funzione cosmetica indicata nella scheda CosIng allegata è PERFUMING. La voce di restrizione collegata è III/370, relativa alla sostanza 2-Methoxy-4-prop-1-enylphenyl acetate.

Il Regolamento (UE) 2023/1545 ha inserito l’Isoeugenyl Acetate nell’Allegato III, voce 370: la presenza deve essere indicata nell’elenco ingredienti quando la concentrazione nel prodotto finito supera:

• 0,001% nei prodotti leave-on;

• 0,01% nei prodotti rinse-off.

Questa disposizione non equivale a un divieto d’uso, ma a un obbligo di trasparenza in etichetta per i consumatori sensibilizzati o allergici.

Pro

• Ha un profilo olfattivo speziato, floreale, garofano e chiodo di garofano molto utile in profumeria.

• Può contribuire a note cipriate, balsamiche, vanigliate e leggermente legnose.

• È efficace a basse concentrazioni come ingrediente di fragranza.

• È riconosciuto anche come flavouring agent in ambito alimentare.

• Può essere ottenuto da isoeugenolo tramite una sintesi relativamente diretta.

• La normativa UE è chiara: sopra soglia deve essere dichiarato in etichetta.

• In formule ben progettate può dare un contributo sensoriale elegante e persistente.

Contro

• Non è un ingrediente alimentare nutrizionale: nel food ha solo funzione aromatica.

• In cosmetica è un allergene di fragranza da dichiarare sopra soglia.

• È strettamente collegato all’isoeugenolo, sostanza rilevante per la sensibilizzazione da fragranza.

• Può essere idrolizzato nella pelle e generare isoeugenolo, aumentando la rilevanza allergologica.

• È insolubile in acqua e richiede una corretta solubilizzazione nella fragranza o nella formula.

• La qualità dipende da purezza, isomeri, residui di isoeugenolo, acid value e stabilità.

• In formule con più ingredienti speziati o fenolici può contribuire all’esposizione cumulativa ad allergeni da fragranza.

Sicurezza, normativa e ambiente

Dal punto di vista cosmetico, l’Isoeugenyl Acetate deve essere gestito come ingrediente di fragranza con rilevanza allergologica. Il Regolamento cosmetico europeo non lo vieta, ma richiede la sua indicazione specifica nell’elenco ingredienti sopra le soglie previste dall’Allegato III. La voce applicabile è III/370, con soglie 0,001% leave-on e 0,01% rinse-off.

Il punto tossicologico più importante è la sensibilizzazione cutanea. L’SCCS segnala che gli esteri di allergeni da contatto importanti possono essere attivati per idrolisi nella pelle; tra gli esempi cita proprio isoeugenol acetate, insieme a eugenyl acetate e geranyl acetate. Lo stesso documento indica che isoeugenyl acetate può essere idrolizzato dalle esterasi cutanee per generare isoeugenol.

Questa informazione è importante nella pratica: non basta dire che la molecola è “solo un estere”. In un dossier cosmetico professionale bisogna valutare:

• concentrazione reale nel profumo;

• concentrazione nel prodotto finito;

• eventuale presenza contemporanea di Isoeugenol;

• eventuale presenza di Eugenol, Eugenyl Acetate, Geraniol, Geranyl Acetate o altri allergeni correlati;

• categoria d’uso del prodotto;

• frequenza di applicazione;

• uso leave-on o rinse-off;

• area cutanea esposta.

Come materia prima concentrata può richiedere attenzione per cute, occhi e ambiente, secondo la SDS del fornitore. Questo non significa che il cosmetico finito abbia automaticamente lo stesso profilo di rischio, ma rende indispensabile valutare la formula completa e la concentrazione reale.

Per un uso corretto in cosmetica è opportuno richiedere al fornitore:

• SDS aggiornata;

• certificato di analisi;

• dichiarazione allergeni;

• certificato IFRA;

• dati su purezza e profilo isomerico;

• contenuto residuo di isoeugenolo;

• acid value;

• dati su stabilità e conservazione;

• concentrazione reale nella fragranza;

• dichiarazione di conformità al Regolamento cosmetico UE;

• verifica della concentrazione nel prodotto finito rispetto alle soglie dell’Allegato III.

Dal punto di vista ambientale, l’Isoeugenyl Acetate è una sostanza organica odorosa usata a basse concentrazioni. Il profilo reale dipende da origine della materia prima, processo produttivo, biodegradabilità, quantità usata, categoria del prodotto e destino ambientale. Nei prodotti rinse-off va considerato il rilascio nello scarico; nei leave-on il tema principale resta l’esposizione cutanea e l’etichettatura allergeni.

Conclusione

L’Isoeugenyl Acetate è un ingrediente di forte interesse olfattivo, utile soprattutto per note speziate, garofano, chiodo di garofano, floreali, cipriate e balsamiche. Il suo ruolo principale è quello di profumante, mentre in alimentazione può avere solo una funzione aromatica.

La valutazione professionale deve però essere prudente. Il punto centrale è la sua inclusione nell’Allegato III, voce 370, con obbligo di dichiarazione sopra 0,001% nei leave-on e 0,01% nei rinse-off. Inoltre, la relazione con isoeugenol è particolarmente rilevante perché l’estere può essere idrolizzato nella pelle, generando una sostanza nota per il potenziale sensibilizzante.

In una formula ben progettata, con documentazione completa del fornitore e concentrazione controllata, può essere un ingrediente utile e funzionale. I punti da controllare sono purezza, isomeri, residuo di isoeugenolo, solubilizzazione, SDS, COA, certificato IFRA, dichiarazione allergeni, concentrazione nel prodotto finito e conformità all’Allegato III del Regolamento cosmetico europeo.

Bibliografia_________________________________________________________________________

Tanaka S, Royds C, Buckley D, Basketter DA, Goossens A, Bruze M, Svedman C, Menné T, Johansen JD, White IR, McFadden JP. Contact allergy to isoeugenol and its derivatives: problems with allergen substitution. Contact Dermatitis. 2004 Nov-Dec;51(5-6):288-91. doi: 10.1111/j.0105-1873.2004.00446.x. 

Abstract. A total of 2261 (808 male, 1453 female) consecutive patients attending contact dermatitis clinics were patch tested to isoeugenol and its derivatives listed in the EU Inventory of Fragrance Ingredients. Positive reactions were found to isoeugenol in 40, transisoeugenol in 40, isoeugenyl acetate in 19, isoeugenyl benzoate in 4, isoeugenyl phenylacetate in 16, isoeugenyl methyl ether in 6 and benzyl isoeugenyl ether in 2 patients. There was a concomitant reaction to isoeugenol in 36/40 of those positive to transisoeugenol, 13/19 of those to isoeugenyl acetate, 3/4 of those to isoeugenyl benzoate and 15/16 of those to isoeugenyl phenylacetate but in none of those 6 positive to isoeugenyl methyl ether and in neither of those 2 positive to benzyl isoeugenyl ether. Concomitant contact allergy between isoeugenol and its derivatives may occur through chemical cross-reactivity or local skin metabolism of the derivatives. It is more commonly observed with the esters rather than the ethers. Isoeugenyl acetate has been proposed as an alternative to isoeugenol, but there is a high degree of concomitant reactivity with isoeugenol.

Rastogi, S. C., & Johansen, J. D. (2008). Significant exposures to isoeugenol derivatives in perfumes. Contact Dermatitis, 58(5), 278-281.

Abstract. Background: Isoeugenol, an important fragrance allergen in consumers, has been restricted to 200 p.p.m. since 1998 according to guidelines issued by the fragrance industry. However, no decline in contact allergy to isoeugnol has been detected. It has been speculated that isoeugenol derivatives, especially isoeugenyl acetate, are used instead. Isoeugenyl acetate is probably metabolized in the skin to isoeugenol and gives positive patch test reactions in 1/3 of isoeugenol-sensitized individuals. Objectives: To investigate the content of isoeugenol, isoeugenyl acetate, and two isoeugenol ethers in perfumes/aftershaves. Materials and methods: 29 international brand perfumes/aftershaves were analysed for the target fragrance ingredient by gas chromatography–mass spectrometery. All samples were analysed in duplicate at detection levels of 1–5 p.p.m. Results: 16 products (55%) contained isoeugenol. The maximum concentration was 202 p.p.m. 10 products (34%) contained isoeugenyl acetate, which in 9 cases occurred together with isoeugenol. The concentrations of isoeugenyl acetate ranged from 20 to 4689 p.p.m. 13 products (44%) contained 64.9–1755.0 p.p.m. isoeugenyl methyl ether. Isoeugenyl benzyl ether was not detected in any of the investigated products. Conclusions: Isoeugenyl acetate is present in perfumes/aftershaves, in some products in significant amounts. This may lead to elicitation of contact allergy in isoeugenol-sensitized individuals and may contribute to unchanged levels of isoeugenol sensitization.

Schorr, R. R., Ballesteros Garcia, M. J., Petermann, D., Moreira, R. R., Sales Maia, B. H., Marques, F. A., & May-De Mio, L. L. (2024). Eugenol, isoeugenol, thymol, carvacrol, and ester derivatives as an ecofriendly option to control Glomerella leaf spot and bitter rot on apple. Plants, 13(22), 3196.

Abstract. Glomerella leaf spot (GLS) and bitter rot (BR) are severe diseases of apple. Colletotrichum nymphaeae and Colletotrichum chrysophillum are the main species in Brazil. To control GLS and BR in Brazilian apple orchards, mancozeb and thiophanate-methyl fungicides are still used despite reported Colletotrichum resistance to these active ingredients. In addition, mancozeb has been banned from apple-importing countries and it has been a great challenge for apple producers to find products for its replacement that are eco-friendly. So, this study aimed to search for alternatives to control the diseases. We assessed the antifungal activity of eugenol, isoeugenol, thymol, carvacrol, and some of their ester derivatives. The best products to inhibit the pathogen in in vitro assays were thymol, thymol butyrate, and carvacrol, completely inhibiting mycelial growth at 125 mg L−1 and conidial germination at 100 mg L−1. In detached apple fruit, eugenol, eugenyl acetate, carvacryl acetate, and thymol butyrate, significantly reduced BR symptoms caused by Colletotrichum species with some variation between experiments and species, decreasing the risk of BR with the time compared to control. In detached leaves, all tested compounds significantly reduced the risk of development of GLS symptoms with disease control varying from 30 to 100%. The compounds tested are promising alternatives to replace fungicides to control bitter rot and Glomerella leaf spot on apple culture and should be tested for field conditions.