Petroselinsäure

Petroselinsäure ist eine einfach ungesättigte Fettsäure aus der Gruppe der Omega-12-Fettsäuren. Das trans-Isomer ist die Petroselaidinsäure (trans-6-Octadecensäure), welche in verschiedenen Pflanzen zusammen mit der Petroselinsäure vorkommt. Sie ist außerdem isomer zu anderen einfach ungesättigten C18-Säuren, wie Ölsäure und Vaccensäure.

Strukturformel
Allgemeines
Name	Petroselinsäure
Andere Namen	(6Z)-Octadec-6-ensäure (IUPAC) cis-6-Octadecensäure 18:1 (ω−12)
Summenformel	C18H34O2
Kurzbeschreibung	weißes Pulver
Externe Identifikatoren/Datenbanken
CAS-Nummer 593-39-5 EG-Nummer 209-789-8 ECHA-InfoCard 100.008.901 PubChem 5281125 ChemSpider 4444569 Wikidata Q2080732
Eigenschaften
Molare Masse	282,47 g·mol^−1
Aggregatzustand	fest
Dichte	0,8700 g·cm^−3 (40 °C)
Schmelzpunkt	29,8 °C, 30,5 °C (hochschmelzende Phase), 28,5 °C (niedrigschmelzende Phase)
Brechungsindex	1,4533 (40 °C)
Sicherheitshinweise
GHS-Gefahrstoffkennzeichnung Achtung H- und P-Sätze H: 315​‐​319​‐​335 P: 261​‐​305+351+338
Soweit möglich und gebräuchlich, werden SI-Einheiten verwendet. Wenn nicht anders vermerkt, gelten die angegebenen Daten bei Standardbedingungen. Brechungsindex: Na-D-Linie, 20 °C

Geschichte

Petroselinsäure wurde erstmals 1909 aus dem Samenöl der Petersilie isoliert, wurde aber zunächst irrtümlich für eine Omega-6-Fettsäure gehalten. Kurze Zeit später wurde sie in weiteren Doldenblütlern, Anis und Fenchel, nachgewiesen. Die erste Pflanze aus einer anderen Familie, in der Petroselinsäure nachgewiesen wurde, war Efeu aus der Familie der Araliengewächse.

Vorkommen

Petroselinsäure kommt als Ester des Glycerins – also als Glycerid – in verschiedenen Ölen und Fetten vor.

In der Familie der Doldenblütler ist Petroselinsäure weitverbreitet; außer in Petersilie (bis zu 76 %), Anis und Fenchel auch im Riesen-Bärenklau und in anderen Arten der Gattung Fenchel. Korianderöl enthält bis über 70 % Petroselinsäure. Sie kommt auch in der Gattung Thapsia vor.

Außer im Efeu kommt Petroselinsäure in den Ölen weiterer Araliengewächse vor, in dem der Zimmeraralie zum Beispiel zu etwa 96 %.

In anderen Pflanzenfamilien wurde sie außerdem in Picrasma quassioides., Griselinia littoralis (Gattung Griselinia; etwa 50 %) und der Japanischen Aukube, in Ternstroemia japonica nachgewiesen. Außerdem kommt sie in einigen Wolfsmilchgewächsen vor, so in Mallotus japonica und in der Rinde von Jatropha glandulifera. Picramnia-Arten (Familie Picramiaceae), deren Hauptfettsäure die Taririnsäure ist, enthalten auch einige Prozent Petroselinsäure.

Petroselinsäure wurde auch in menschlichen Fetten nachgewiesen, so an den Haaren, Nägeln und auf der Haut.

Biosynthese

In Koriander wird Petroselinsäure durch eine Desaturase gebildet. Die Gencluster, die für die Biosynthese von Petroselinsäure nötig sind, wurden ebenfalls identifiziert.

Gewinnung und Darstellung

Zum ersten Mal in reiner Form gewonnen wurde Petroselinsäure durch Verseifung des Samenöls von Petersilie und Harnstoff-Extraktiv-Kristallisation der erhaltenen Fettsäuren. In ähnlicher Weise kann sie aus Fenchelöl extrahiert werden. Sie kann auch aus transgenem Tabak gewonnen werden.

Synthetisch ist Petroselinsäure beispielsweise durch Hydrierung von Taririnsäure zugänglich.

Eigenschaften

Petroselinsäure kristallisiert in zwei verschiedenen Kristallstrukturen, die als niedrigschmelzende und hochschmelzende Phase bezeichnet werden. Die niedrigschmelzende Phase, die unter 18,7 °C die stabilere ist und bei 28,5 °C schmilzt, kristallisiert in orthorhombischen Kristallsystem, in der Raumgruppe Pbca, mit a = 7,311 Å, b = 5,565 Å, c = 88,01 Å, sowie 8 Formeleinheiten pro Elementarzelle. Die hochschmelzende Phase, die über 18,7 °C die stabilere ist und bei 30,5 °C schmilze, kristallisiert im triklinen Kristallsystem, in der Raumgruppe P1, mit a = 5,359 Å, b = 8,874 Å, c = 41,391 Å, α = 90,49 °, β = 89,12 °, γ = 113,81 °, sowie 4 Formeleinheiten pro Elementarzelle. Die Umwandlung von der niedrigschmelzenden zur hochschmelzenden Phase kann durch lokalen mechanischen Stress, beispielsweise durch Stechen mit einer Nadel, induziert werden und verläuft sehr schnell.

Petroselinsäure wirkt antibakteriell gegen Staphylococcus aureus. Sie besitzt im Vergleich zu Ölsäure stärkere Hemmwirkung gegenüber Bakterien, eine geringere Hemmwirkung auf die Zellteilung sowie den langsameren biologischen Abbau.

Reaktionen

Durch Oxidation mit Kaliumpermanganat kann die Petroselinsäure in Laurinsäure und Adipinsäure gespalten werden. Analog kann sie auch mittels Ozonolyse gespalten werden. Durch Reduktion der erhaltenen Laurinsäure mit Natriumborhydrid kann auch Laurylalkohol erhalten werden. Petroselinsäure kann durch Einwirkung von salpetriger Säure oder Ultraviolett-Strahlung zur trans-Form, Petroselaidinsäure, isomerisiert werden.

Die Geschwindigkeit der Hydrierung von Fettsäuren mit Platinschwarz hängt von der Position der Doppelbindung ab. Je weiter diese von der Säuregruppe entfernt ist, desto schneller die Hydrierung. Petroselinsäure reagiert demnach langsamer als Ölsäure.

Nachweis

Der Nachweis und die Gehaltsbestimmung von Petroselinsäure wie auch anderer Fettsäuren in Fetten wird in der Regel durch Gaschromatographie der Methylester durchgeführt; ergänzend kann eine Trennung der ungesättigten Isomere mit Silbernitrat-Dünnschichtchromatographie erfolgen.

Verwendung

Petroselinsäure wird als Bestandteil von kosmetischen Zubereitungen verwendet.

Die Verwendung von Petroselinsäure als Ausgangspunkt für die Produktion von Laurinsäure wurde untersucht. Unter Laborbedingungen wurde sie als Substrat für die biotechnologische Herstellung von Sophorolipiden verwendet.

Einzelnachweise

1. Datenblatt Petroselinic acid, ≥ 99 %, powder bei Sigma-Aldrich, abgerufen am 30. Januar 2012 (PDF).
2. David R. Lide (Hrsg.): CRC Handbook of Chemistry and Physics. 90. Auflage. (Internet-Version: 2010), CRC Press / Taylor and Francis, Boca Raton FL, Physical Constants of Organic Compounds, S. 3-402.
3. Fumitoshi Kaneko, Masamichi Kobayashi, Kiyotaka Sato, Masao Suzuki: Martensitic Phase Transition of Petroselinic Acid: Influence of Polytypic Structure. In: The Journal of Physical Chemistry B. Band 101, Nr. 2, 1. Januar 1997, S. 285–292, doi:10.1021/jp9625927. 
4. Albert J. Dijkstra, Richard J. Hamilton, Wolf Hamm: Trans Fatty Acids. Blackwell, 2008, ISBN 978-1-4051-5691-2, S. 8.
5. E. Vongerichten, A. Köhler: Über Petroselinsäure, eine neue Ölsäure. In: Berichte der deutschen chemischen Gesellschaft. Band 42, Nr. 2, April 1909, S. 1638–1639, doi:10.1002/cber.19090420232. 
6. Lida L. Placek: A review on petroselinic acid and its derivatives. In: Journal of the American Oil Chemists' Society. Band 40, Nr. 8, August 1963, doi:10.1007/BF02631548. 
7. Beate Breuer, Thomas Stuhlfauth, Heinrich Fock, Herbert Huber: Fatty acids of some cornaceae, hydrangeaceae, aquifoliaceae, hamamelidaceae and styracaceae. In: Phytochemistry. 26, 1987, S. 1441–1445, doi:10.1016/S0031-9422(00)81830-0.
8. Evelien Uitterhaegen, Klicia Sampaio, Elisabeth Delbeke, Wim De Greyt, Muriel Cerny, Philippe Evon, Othmane Merah, Thierry Talou, Christian Stevens: Characterization of French Coriander Oil as Source of Petroselinic Acid. In: Molecules. Band 21, Nr. 9, 8. September 2016, S. 1202, doi:10.3390/molecules21091202, PMID 27617992, PMC 6273068 (freier Volltext). 
9. Zheng Yang, Changsheng Li, Qingli Jia, Cuizhu Zhao, David C. Taylor, Dawei Li, Meng Zhang: Transcriptome Analysis Reveals Candidate Genes for Petroselinic Acid Biosynthesis in Fruits of Coriandrum sativum L. In: Journal of Agricultural and Food Chemistry. Band 68, Nr. 19, 13. Mai 2020, S. 5507–5520, doi:10.1021/acs.jafc.0c01487. 
10. Pinarosa Avato, Francesco Paolo Fanizzi, Isabella Rosito: The genus Thapsia as a source of petroselinic acid. In: Lipids. Band 36, Nr. 8, August 2001, S. 845–850, doi:10.1007/s11745-001-0794-5. 
11. T. Stuhlfauth, H. Fock, H. Huber, K. Klug: The distribution of fatty acids including petroselinic and tariric acids in the fruit and seed oils of the Pittosporaceae, Araliaceae, Umbelliferae, Simarubaceae and Rutaceae. In: Biochemical Systematics and Ecology. 13, 1985, S. 447–453, doi:10.1016/0305-1978(85)90091-2.
12. F. C. Palazzo, A. Tamburello: Sopra l'acido iso-oleico dei semi di edera, Atti della Accademia Nazionale die Lincei. In: Rendiconti. Classe di science fisiche, matematiche e naturali. 5. ser. 23 (1914), 352.
13. Mitsumaru Tsujimoto, Hanji Koyanagi: ON NIGAKI OIL. In: Bulletin of the Chemical Society of Japan. Band 8, Nr. 5, Mai 1933, S. 161–167, doi:10.1246/bcsj.8.161. 
14. Frédéric Destaillats, Marjorie Guitard, Cristina Cruz-Hernandez: Identification of Δ6-monounsaturated fatty acids in human hair and nail samples by gas-chromatography–mass-spectrometry using ionic-liquid coated capillary column. In: Journal of Chromatography A. Band 1218, Nr. 52, Dezember 2011, S. 9384–9389, doi:10.1016/j.chroma.2011.10.095. 
15. E B Cahoon, J Shanklin, J B Ohlrogge: Expression of a coriander desaturase results in petroselinic acid production in transgenic tobacco. In: Proceedings of the National Academy of Sciences. Band 89, Nr. 23, Dezember 1992, S. 11184–11188, doi:10.1073/pnas.89.23.11184, PMID 1454797, PMC 50514 (freier Volltext). 
16. Sara P. Fore, Raiford L. Holmes, W. G. Bickford: Preparation of petroselinic acid. In: Journal of the American Oil Chemists' Society. Band 37, Nr. 10, Oktober 1960, S. 490–491, doi:10.1007/BF02630512. 
17. A. S. Charvet, L. C. Comeau, E. M. Gaydou: New preparation of pure petroselinic acid from fennel oil (Foeniculum vulgare). In: Journal of the American Oil Chemists Society. Band 68, Nr. 8, August 1991, S. 604–607, doi:10.1007/BF02660162. 
18. Jin-Hyung Lee, Yong-Guy Kim, Jintae Lee: Inhibition of Staphylococcus aureus Biofilm Formation and Virulence Factor Production by Petroselinic Acid and Other Unsaturated C18 Fatty Acids. In: Microbiology Spectrum. Band 10, Nr. 3, 29. Juni 2022, doi:10.1128/spectrum.01330-22, PMID 35647620, PMC 9241682 (freier Volltext). 
19. H. M. Jenkin, L. E. Anderson, R. T. Holman, I. A. Ismail, F. D. Gunstone: The effect of isomeric cis-octadecenoic acids on the growth of Leptosira interrogans serotype patoc. In: Journal of Bacteriology. 98, (1969), 1026.
20. H. M. Jenkin, L. E. Anderson, R. T. Holman, I. A. Ismail, F. D. Gunstone: The effect of isomeric cis-octadecenoic acids on the growth of monkey kidney cells (LLC-MK₂). In: Experimental Cell Research 59, (1970), 1.
21. Larry D. Lawson, Fred A. Kummerow: β-oxidation of the coenzyme A esters of vaccenic, elaidic, and petroselaidic acids by rat heart mitochondria. In: Lipids. Band 14, Nr. 5, Mai 1979, S. 501–503, doi:10.1007/BF02533469. 
22. Sara P. Fore, T. L. Ward, F. G. Dollear: The preparation of lauryl alcohol and 6-hydroxycaproic acid from petroselinic acid. In: Journal of the American Oil Chemists' Society. Band 40, Nr. 1, Januar 1963, S. 30–33, doi:10.1007/BF02645786. 
23. B. Breuer, T. Stuhlfauth, H. P. Fock: Separation of Fatty Acids or Methyl Esters Including Positional and Geometric Isomers by Alumina Argentation Thin-Layer Chromatography. In: Journal of Chromatographic Science. 25, 1987, S. 302–306, doi:10.1093/chromsci/25.7.302.
24. Patent DE69927466T3: Kosmetische Verwendung von Petroselinsäure. Angemeldet am 9. Dezember 1999, veröffentlicht am 11. Februar 2010, Anmelder: Unilever NV, Erfinder: Simon Alaluf et al.‌
25. Irene Dini, Sonia Laneri: Nutricosmetics: A brief overview. In: Phytotherapy Research. Band 33, Nr. 12, Dezember 2019, S. 3054–3063, doi:10.1002/ptr.6494. 
26. Pinarosa Avato, Francesco Paolo Fanizzi, Isabella Rosito: The genus Thapsia as a source of petroselinic acid. In: Lipids. Band 36, Nr. 8, August 2001, S. 845–850, doi:10.1007/s11745-001-0794-5. 
27. R. Kleiman, G. F. Spencer: Search for new industrial oils: XVI. Umbelliflorae-seed oils rich in petroselinic acid. In: Journal of the American Oil Chemists' Society. Band 59, Nr. 1, Januar 1982, S. 29–38, doi:10.1007/BF02670064. 
28. Elisabeth I. P. Delbeke, Jonas Everaert, Evelien Uitterhaegen, Stijn Verweire, Arno Verlee, Thierry Talou, Wim Soetaert, Inge N. A. Van Bogaert, Christian V. Stevens: Petroselinic acid purification and its use for the fermentation of new sophorolipids. In: AMB Express. Band 6, Nr. 1, Dezember 2016, doi:10.1186/s13568-016-0199-7, PMID 27033544, PMC 4816958 (freier Volltext).