Il Benzoato di Sodio è un composto chimico, sale di sodio organico, sale di sodio dell'acido benzoico. 

Scomposizione del nome e funzione dei componenti

• "Sodio" è un metallo alcalino, simbolo Na, con numero atomico 11. È un elemento essenziale per la vita e svolge un ruolo chiave nella regolazione della pressione sanguigna e del volume del plasma.
• "Benzoato" indica la presenza di un gruppo benzoato, che è un estere dell'acido benzoico.

Descrizione e funzione delle materie prime utilizzate nella produzione

• Acido benzoico - Un acido carbossilico aromatico presente in molte piante e resine, ma per uso industriale viene spesso prodotto sinteticamente.
• Idrossido di sodio (o carbonato di sodio) - Utilizzato per neutralizzare l'acido benzoico e formare il sale di sodio.

Riassunto del suo processo di sintesi industriale passo per passo

• Neutralizzazione - L'acido benzoico viene neutralizzato con idrossido di sodio o carbonato di sodio per formare il benzoato di sodio e acqua.
• Cristallizzazione - La soluzione risultante viene raffreddata per formare cristalli di benzoato di sodio.
• Purificazione - I cristalli vengono filtrati, lavati e essiccati per ottenere benzoato di sodio puro.

Si presenta in forma di polvere bianca, sottile, inodore. Solubile in acqua, solubile in etanolo.

A cosa serve e dove si usa

Grazie alle sue proprietà antimicrobiche e fungicide, viene spesso utilizzato come conservante in alimenti, cosmetici e farmaceutici.

Alimentazione

Viene usato come conservante nell'industria alimentare ed è etichettato con il numero E211 nella lista degli additivi alimentari europei. L'efficacia antibatterica dell'acido benzoico e dei suoi sali, come in questo caso il Benzoato di sodio, dipende molto dal pH delle sostanze in cui viene inserito. Il Benzoato di sodio è utilizzato intensivamente nelle bevande analcoliche contenenti sciroppo di mais ad alto contenuto di fruttosio per il suo potere di aumentarne acidità e gusto. Per queste caratteristiche si trova frequentemente in salse, marmellate, succhi di frutta, sottaceti. Inoltre si trova di solito in alimenti che contengono aceto. In quantità minime si trova in verdure, frutta, carni, prodotti caseari.

Agente agglomerante in prodotti dolciari, come buffer migliora la qualità nel pane.

Nella birra ne migliora la qualità diastatica e la capacità di fermentazione.

Cosmesi

E' un ingrediente soggetto a restrizioni V/1 come Voce pertinente negli allegati del regolamento europeo sui cosmetici n. 1223/2009. Sostanza o ingrediente segnalato: Benzoic acid and its sodium salt

Viene inserito in prodotti per la cura del corpo, viso per le sue proprietà di contrasto ai batteri ed ai funghi.

Fragranza. Ha un ruolo decisamente importante nella formulazione di prodotti cosmetici in quanto consente di migliorare, mascherare o aggiungere profumo al prodotto finale aumentandone la commerciabilità.  Il consumatore si aspetta sempre di trovare un profumo gradevole in un prodotto cosmetico.

Conservante. Qualsiasi prodotto contenente composti organici, inorganici, acqua, ha necessità di essere preservato, in cosmesi, dalla contaminazione microbica. I conservanti agiscono contro lo sviluppo dei microrganismi dannosi e contro l'ossidazione del prodotto.

Medicina

In medicina sodio benzoato è accreditato in questo studio di  un potenziale di beneficio per la funzione cognitiva (1) e questo altro studio ha confermato che la terapia adiuvante con benzoato di sodio ha migliorato la sintomatologia dei pazienti con schizofrenia resistente alla clozapina (2).

Cirrosi ed errori congeniti del metabolismo possono portare ad una complicanza neuropsichiatrica grave ma solitamente reversibile, l'encefalopatia epatica. Il benzoato di sodio è un agente aggiuntivo economico che può essere utilizzato in aggiunta al lattulosio e alla rifaximina e può fornire un'opzione per alcuni pazienti selezionati con encefalopatia epatica refrattaria che non hanno risposto alle terapie standard o che non possono permettersele (3).

Quantità elevate di benzoato di sodio potrebbero causare carenza di glicina, il che può influenzare negativamente la neurochimica del cervello (4).

Applicazioni commerciali

Industria alimentare: Utilizzato come conservante in una varietà di prodotti alimentari, tra cui bevande analcoliche, succhi di frutta, condimenti e salse.

Prodotti cosmetici e per la cura della pelle: Utilizzato come conservante in prodotti come creme, lozioni e shampoo.

Farmaceutica: Può essere usato come conservante in medicamenti orali e topici.

Altri usi: È presente in prodotti per la cura orale come risciacqui e dentifrici.

Proprietà

Conservante: Inibisce la crescita di batteri, lieviti e muffe.

Solubile in acqua: Si dissolve facilmente in acqua, rendendolo adatto a una vasta gamma di prodotti.

Basso profilo di tossicità: Generalmente riconosciuto come sicuro (GRAS) per l'uso in alimenti e cosmetici nelle concentrazioni raccomandate.

Sicurezza

Il Cosmetic Ingredient Review Panel Expert (USA), nella sua relazione finale sulla valutazione della sicurezza dell'alcool benzilico, dell'acido benzoico e del benzoato di sodio ritiene che  I test di sicurezza disponibili non sono considerati sufficienti per supportare la sicurezza di questi ingredienti nelle formulazioni in cui l'inalazione è una via di esposizione (5).

Sull'argomento sono stati selezionati gli studi più rilevanti con una sintesi dei contenuti:

Benzoato di sodio studi

Caratteristiche tipiche ottimali del prodotto commerciale Benzoato di sodio

Appearance	White crystalline powder
Boiling Point	249.3ºC at 760 mmHg
Melting Point	>300 °C
Density	1,44 g/cm3
Flash Point	111.4ºC
pH (aqueous solution)	8
Acidity and alkalinity	0.20ml/0.1N
Loss on drying %	≤15
Heavy metals ppm	≤10      ≤0.001%
Ammonium salts ppm	≤25
Arsenic ppm	≤3
P-toluene sulfonamide	≤10ppm
O-toluene sulfonamide	≤10ppm
Selenium ppm	≤30
Sulphate	≤0.1%
PSA	40.13000
LogP	0.05010
Water solubility	53.0g/100ml,25℃
Ethanol solubility	1.4g/100ml
1,4-Dioxane(μg/g)	380 max
Benzene(μg/g)	2 max
Methylene(μg/g)	600 max
Safety

• Formula molecolare: C₇H₅O₂Na o C₇H₅NaO₂ o C₆H₅COONa o NaC₆H₅COO
• Peso molecolare: 144.105 g/mol
• Massa esatta   144.018723
• CAS: 532-32-1
• UNIII   OJ245FE5EU
• EC Number   208-534-8  
• DSSTox Substance ID   DTXSID1020140
• IUPAC  sodium;benzoate
• InChI=1S/C7H6O2.Na/c8-7(9)6-4-2-1-3-5-6;/h1-5H,(H,8,9);/q;+1/p-1  
• InChl Key      WXMKPNITSTVMEF-UHFFFAOYSA-M
• SMILES   C1=CC=C(C=C1)C(=O)[O-].[Na+]
• MDL number  MFCD00012463
• PubChem Substance ID    329823236
• ChEBI  113455
• ICSC    536
• RTECS   DH6650000
• FEMA Number: 3025
• Beilstein    3572467
• NACRES   NA.24

Sinonimi: 

• Benzoic acid, sodium salt
• E211
• Sobenate
• sodium;benzoate
• Antimol
• Carboxybenzene sodium salt
• Benzoic acid sodium salt
• Sodiumbenzoate
• Benzoate sodium
• BENZOTRON(R)
• Benzoate of soda
• PUROX S
• Benzoate, sodium

Bibliografia___________________________________________________________________

(1) Lin CH, Yang HT, Chen PK, Wang SH, Lane HY. Precision Medicine of Sodium Benzoate for the Treatment of Behavioral and Psychological Symptoms of Dementia (BPSD). Neuropsychiatr Dis Treat. 2020 Feb 20;16:509-518. doi: 10.2147/NDT.S234371.

Lin CH, Chen PK, Wang SH, Lane HY. Sodium benzoate for the treatment of behavioral and psychological symptoms of dementia (BPSD): A randomized, double-blind, placebo-controlled, 6-week trial. J Psychopharmacol. 2019 Aug;33(8):1030-1033. doi: 10.1177/0269881119849815.

(2) Lin CH, Lin CH, Chang YC, Huang YJ, Chen PW, Yang HT, Lane HY. Sodium Benzoate, a D-Amino Acid Oxidase Inhibitor, Added to Clozapine for the Treatment of Schizophrenia: A Randomized, Double-Blind, Placebo-Controlled Trial. Biol Psychiatry. 2018 Sep 15;84(6):422-432. doi: 10.1016/j.biopsych.2017.12.006. 

(3) Misel ML, Gish RG, Patton H, Mendler M. Sodium benzoate for treatment of hepatic encephalopathy. Gastroenterol Hepatol (N Y). 2013 Apr;9(4):219-27. 

(4) Piper JD, Piper PW. Benzoate and Sorbate Salts: A Systematic Review of the Potential Hazards of These Invaluable Preservatives and the Expanding Spectrum of Clinical Uses for Sodium Benzoate. Compr Rev Food Sci Food Saf. 2017 Sep;16(5):868-880. doi: 10.1111/1541-4337.12284. 

(5) Nair B. Final report on the safety assessment of Benzyl Alcohol, Benzoic Acid, and Sodium Benzoate. Int J Toxicol. 2001;20 Suppl 3:23-50. doi: 10.1080/10915810152630729. 

Abstract. Benzyl Alcohol is an aromatic alcohol used in a wide variety of cosmetic formulations as a fragrance component, preservative, solvent, and viscosity-decreasing agent. Benzoic Acid is an aromatic acid used in a wide variety of cosmetics as a pH adjuster and preservative. Sodium Benzoate is the sodium salt of Benzoic Acid used as a preservative, also in a wide range of cosmetic product types. Benzyl Alcohol is metabolized to Benzoic Acid, which reacts with glycine and excreted as hippuric acid in the human body. Acceptable daily intakes were established by the World Health Organization at 5 mg/kg for Benzyl Alcohol, Benzoic Acid, and Sodium Benzoate. Benzoic Acid and Sodium Benzoate are generally recognized as safe in foods according to the U.S. Food and Drug Administration. No adverse effects of Benzyl Alcohol were seen in chronic exposure animal studies using rats and mice. Effects of Benzoic Acid and Sodium Benzoate in chronic exposure animal studies were limited to reduced feed intake and reduced growth. Some differences between control and Benzyl Alcohol-treated populations were noted in one reproductive toxicity study using mice, but these were limited to lower maternal body weights and decreased mean litter weights. Another study also noted that fetal weight was decreased compared to controls, but a third study showed no differences between control and Benzyl Alcohol-treated groups. Benzoic Acid was associated with an increased number of resorptions and malformations in hamsters, but there were no reproductive or developmental toxicty findings in studies using mice and rats exposed to Sodium Benzoate, and, likewise, Benzoic Acid was negative in two rat studies. Genotoxicity tests for these ingredients were mostly negative, but there were some assays that were positive. Carcinogenicity studies, however, were negative. Clinical data indicated that these ingredients can produce nonimmunologic contact urticaria and nonimmunologic immediate contact reactions, characterized by the appearance of wheals, erythema, and pruritus. In one study, 5% Benzyl Alcohol elicited a reaction, and in another study, 2% Benzoic Acid did likewise. Benzyl Alcohol, however, was not a sensitizer at 10%, nor was Benzoic Acid a sensitizer at 2%. Recognizing that the nonimmunologic reactions are strictly cutaneous, likely involving a cholinergic mechanism, it was concluded that these ingredients could be used safely at concentrations up to 5%, but that manufacturers should consider the nonimmunologic phenomena when using these ingredients in cosmetic formulations designed for infants and children. Additionally, Benzyl Alcohol was considered safe up to 10% for use in hair dyes. The limited body exposure, the duration of use, and the frequency of use were considered in concluding that the nonimmunologic reactions would not be a concern. Because of the wide variety of product types in which these ingredients may be used, it is likely that inhalation may be a route of exposure. The available safety tests are not considered sufficient to support the safety of these ingredients in formulations where inhalation is a route of exposure. Inhalation toxicity data are needed to complete the safety assessment of these ingredients where inhalation can occur.