Salicylsäure

Titelbild:  tsunikpavlo@gmail.com / DepositPhotos

Salicylsäure

Strukturformel
Strukturformel der Salicylsäure
Allgemeines
Name Salicylsäure
Andere Namen
  • 2-Hydroxybenzencarbonsäure (IUPAC)
  • 2-Hydroxybenzoesäure
  • ortho-Hydroxybenzoesäure
  • o-Hydroxybenzoesäure
  • Spirsäure
  • Spiroylsäure
Summenformel C7H6O3
CAS-Nummer 69-72-7
PubChem 338
ATC-Code
DrugBank DB00936
Kurzbeschreibung

farb- und geruchlose, kratzend süß-säuerlich schmeckende Kristalle mit unangenehmem Nachgeschmack[1]

Eigenschaften
Molare Masse 138,12 g·mol−1
Aggregatzustand

fest

Dichte

1,44 g·cm−3[2]

Schmelzpunkt

158,3 °C[2]

Siedepunkt

211 °C (27 hPa)[2]

pKs-Wert
  • pKsCOOH = 2,75[3]
  • pKsOH = 12,38[3]
Löslichkeit
  • gut in Ethanol (496 g·l−1 bei 15 °C)[4]
  • schlecht in kaltem Wasser (2 g·l−1 bei 20 °C)[2]
Sicherheitshinweise
Bitte die eingeschränkte Gültigkeit der Gefahrstoffkennzeichnung bei Arzneimitteln beachten
GHS-Gefahrstoffkennzeichnung [2]
05 – Ätzend 07 – Achtung

Gefahr

H- und P-Sätze H: 302-318
P: 280-​305+351+338-​313 [2]
EU-Gefahrstoffkennzeichnung [5][2]
Gesundheitsschädlich
Gesundheits-
schädlich
(Xn)
R- und S-Sätze R: 22-41
S: 22-24-26-39
LD50
  • 400 mg·kg−1 (Katze, oral)[6]
  • 480 mg·kg−1 (Maus, oral)[6]
  • 1300 mg·kg−1 (Kaninchen, oral)[7]
  • 891 mg·kg−1 (Ratte, oral)[8]
  • > 2000 mg·kg−1 (Ratte, dermal)[9]
  • 57 mg·kg−1 (Mann, dermal, TDLo)[10]
  • 111 mg·kg−1 (Frau, dermal, TDLo 10 Tage)[11]
Soweit möglich und gebräuchlich, werden SI-Einheiten verwendet. Wenn nicht anders vermerkt, gelten die angegebenen Daten bei Standardbedingungen.
Vorlage:Infobox Chemikalie/Summenformelsuche vorhanden

Salicylsäure (o-Hydroxybenzoesäure) kommt in Form ihres Methylesters in ätherischen Ölen und als Pflanzenhormon in den Blättern, Blüten und Wurzeln verschiedener Pflanzen vor und ist für die pflanzliche Abwehr von Pathogenen von Bedeutung. Ihren Namen bekam sie, da sie früher vor allem durch die oxidative Aufbereitung von Salicin, das in der Rinde verschiedener Weiden (wissenschaftlich Salix spec.) enthalten ist, gewonnen wurde.

Sie ist auch unter dem Namen Spirsäure bekannt, da sie aus dem Saft der Spierstaude, auch Mädesüß, gewonnen werden kann. Von der Bezeichnung Spirsäure leitet sich auch der Markenname Aspirin® für die Acetylsalicylsäure ab: Acetylspirsäure. Die Salze der Salicylsäure heißen Salicylate.

Chemische Klassifizierung

Die Salicylsäure zählt aufgrund des enthaltenen Benzolrings zu den Aromaten. Da sie eine Carboxy- und Hydroxygruppe enthält, gehört sie zu den Hydroxycarbonsäuren. Wegen der β-Ständigkeit der Carboxy- zur Hydroxygruppe kann sie auch als β-Hydroxycarbonsäure bezeichnet werden. Da die Hydroxygruppe direkt an den aromatischen Benzolring gebunden ist, gehört sie ebenfalls zu den Phenolen.

Darstellung und Gewinnung

Technisch wird sie durch die Kolbe-Schmitt-Reaktion (vereinfacht auch als Salicylsäure-Synthese bezeichnet) aus Kohlenstoffdioxid und Natriumphenolat hergestellt. Diese künstliche Herstellung hat die Gewinnung aus Weidenrinde weitestgehend verdrängt.

Darstellung von Salicylsäure durch die Kolbe-Schmitt-Reaktion
Darstellung von Salicylsäure durch die Kolbe-Schmitt-Reaktion

Bereits 1874 wurde die Synthese der Salicylsäure nach einer Idee von Hermann Kolbe vom Labor in die fabrikmäßige Produktion übertragen, wobei der Schmitt-Schüler Friedrich von Heyden die Salicylsäurefabrik Dr. F. von Heyden in Dresden gründete, die ein Jahr später nach Radebeul übersiedelte.

Eigenschaften und Verwendung

Bei schnellem, starkem Erhitzen decarboxyliert Salicylsäure unter Bildung von Phenol.

Die – im Vergleich zu anderen Hydroxybenzoesäuren – hohe Acidität liegt an der Stabilisierung ihres Anions durch eine Wasserstoffbrücke mit der benachbarten Hydroxygruppe.

Salicylsäure dient zur Herstellung von Farb- und Riechstoffen und der Acetylsalicylsäure (ASS, besser bekannt unter dem Markennamen Aspirin®), die als schmerzstillender, entzündungshemmender und blutverdünnender Arzneistoff Verwendung findet. In Form des unlöslichen Salzes Bismutsubsalicylat wird sie gegen Durchfall und Störungen des Gastrointestinaltraktes eingesetzt.

Salicylsäure hat auch eine antimikrobielle Wirkung[12], ihr Einsatz als Konservierungsmittel[13] in Lebensmitteln ist allerdings verboten. In bis zu 2%iger Konzentration ist sie häufiger Bestandteil von Kosmetika.[14]

Ab 5%iger Lösung zeigt Salicylsäure einen für die Aknetherapie ausreichenden kerato- und somit auch komedolytischen Effekt.[14] In 10%iger Lösung wird sie zur Behandlung von Hühneraugen und Warzen eingesetzt.

Die Plasmahalbwertszeit von Salicylsäure beträgt etwa 2–3 Stunden.[15]

Nachweis

Salicylsäure stellt formal das Enol (in diesem Fall ein Phenol) einer β-Ketocarbonsäure dar und bildet daher mit Eisen(III)-chlorid-Lösung einen violett gefärbten Komplex, den Tris-Salicylat-Eisen(III)-Komplex:

Datei:Betaketocarbonicacid iron complex.png

Dieser Nachweis ist nicht spezifisch, da ähnliche Verbindungen wie Acetessigester die gleiche Reaktion aufweisen.

Unerwünschte Wirkungen und Toxizität

Auf der Haut, für Schleimhäute und Augen wirkt Salicylsäure akut reizend bis gewebsschädigend. Weiterhin verursacht die Säure bei oraler oder sonstiger Einnahme eine Dämpfung des Atemzentrums und eine Störung wichtiger Stoffwechselprozesse sowie des Zentralnervensystems. Bei chronischer Einwirkung zeigen sich Störungen des Magen-Darm-Trakts.[2]

Die Salicylsäure ist das Wirkprinzip vieler analgetischer Medikamente wie der Acetylsalicylsäure. Diese werden im Organismus rasch zur Salicylsäure hydrolysiert. Nebenwirkungen sind vor allem allergische Reaktionen, Blutungsneigung, Bronchokonstriktionen (Asthma bronchiale), Magenschleimhautschädigung mit Blutungen, in Einzelfällen Leberschädigung. Auch Harnsäureretention, Hyperurikämie und Nierenschädigung wurden beobachtet.[16] Ein wichtiger Stoffwechselweg in der Leber führt über die Umwandlung in Salicylursäure.

Im Tierversuch zeigte Salicylsäure bei oraler und dermaler Gabe verschiedenste Wirkungen auf Tiere (Katze, Maus, Kaninchen und Ratte) wie Schläfrigkeit, Muskelschwäche und Organschäden bei Leber und Nieren. Die akute Toxizität LD50 lag oral zwischen 400 und 1300 mg/kg, dermal bei der Ratte bei 2 g/kg.[6][7][8][9]

Beim Menschen wurden bei dermaler Verabreichung TDLo-Werte von 57 bis 111 mg/kg ermittelt.[10][11]

Ester der Salicylsäure

Reagiert Salicylsäure mit einem Alkohol, so entsteht unter Wasserabspaltung ein Carbonsäureester bzw. ein Salicylsäureester. Sie kann auch mit organischen Säuren Ester bilden, wobei sie dann in der Reaktion als Alkohol fungiert. Salicylsäureester werden hauptsächlich in der Kosmetik- und Parfumindustrie als Antirheumatika in Badezusätzen, Salben oder Cremes, sowie als Riechstoffe und als UV-Filter in Sonnenschutzmitteln verwandt. Der wohl bekannteste Ester der Salicylsäure ist die Acetylsalicylsäure. Hier wurde die Hydroxygruppe der Salicylsäure mit der Carboxygruppe der Essigsäure verestert. Weitere relevante Salicylsäureester sind Salicylsäuremethylester, Salicylsäureethylester, Salicylsäurebenzylester, Salicylsäureisobutylester, Salicylsäureisopentylester, Salicylsäurephenylester und Salicylsäurehydroxyethylester.

Derivate

Durch Bromierung mit elementarem Brom in Eisessig entsteht die 3,5-Dibromsalicylsäure, deren Kupfersalz als Fungizid und Bakterizid eingesetzt wird.[17]

Herstellung von 3,5-Dibromsalicylsäure durch Bromierung von Salicylsäure in Eisessig.
Herstellung von 3,5-Dibromsalicylsäure durch Bromierung von Salicylsäure in Eisessig.

Durch Iodierung mit Iodchlorid erhält man die biochemisch relevante 3,5-Diiodsalicylsäure. An der 4-Position halogenierte Salicylsäurederivate, wie 4-Iodsalicylsäure lassen sich nicht auf direktem Weg erhalten.

Einzelnachweise

  1. ↑  Thieme Chemistry (Hrsg.): RÖMPP Online - Version 3.5. Georg Thieme Verlag KG, Stuttgart 2009.
  2. ↑ 2,0 2,1 2,2 2,3 2,4 2,5 2,6 2,7 Eintrag zu Salicylsäure in der GESTIS-Stoffdatenbank des IFA, abgerufen am 5. Januar 2008 (JavaScript erforderlich).
  3. ↑ 3,0 3,1 CRC Handbook of Tables for Organic Compound Identification, Third Edition, 1984, ISBN 0-8493-0303-6.
  4. ↑ Claudia Synowietz und Klaus Schäfer (Hrsg.): Chemiker Kalender. 3. Auflage. Spinger, Berlin Heidelberg New York Tokyo 1984, ISBN 3-540-12652-X.
  5. ↑ Seit 1. Dezember 2012 ist für Stoffe ausschließlich die GHS-Gefahrstoffkennzeichnung zulässig. Bis zum 1. Juni 2015 dürfen noch die R-Sätze dieses Stoffes für die Einstufung von Zubereitungen herangezogen werden, anschließend ist die EU-Gefahrstoffkennzeichnung von rein historischem Interesse.
  6. ↑ 6,0 6,1 6,2 Handbook of Toxicology 4 Vols., Philadelphia, W. B. Saunders Co., 1956–59; Vol. 5, 1959, S. 148.
  7. ↑ 7,0 7,1 Drugs in Japan Vol. 6, 1982, S. 291.
  8. ↑ 8,0 8,1 BIOFAX. Industrial Bio-Test Laboratories Inc., Data Sheets. Vol. 21-3/1971.
  9. ↑ 9,0 9,1 Acute Toxicity Data. Journal of the American College of Toxicology, Part B. Vol. 15 (Suppl.)
  10. ↑ 10,0 10,1 P. A. Soyka, L. F. Soyka: Absorption of salicylic acid. In: Journal of the American Medical Association (JAMA), 1980, 244 (7), S. 660–661; PMID 7392165; PDF (freier Volltextzugriff, engl.)
  11. ↑ 11,0 11,1 C. M. Dwyer, R. H. McCloskey, R. E. Kerr: Poisoning from topical salicylic acid. In:Postgraduate Medical Journal, 1994, 70 (820), S. 146; PMID 8170891; PMC 2397637.
  12. ↑ A. A. Hartmann: The influence of various factors on the human resident skin flora, in: Semin Dermatol, 1990, 9 (4), S. 305–308; PMID 2285575.
  13. ↑ Die Salicylsäure als Conservirmittel für Consumartikel : deren Werth, Nutzen und Unschädlichkeit, begründet durch das Urtheil sachkundiger Autoritäten und gerichtlicher Erkenntnisse. - Radebeul-Dresden : Chemische Fabrik von Heyden, 1896.
  14. ↑ 14,0 14,1 Fanta, Messeritsch-Fanta, Steyr: Akne 1999: brauchen wir den Hautarzt noch?, in: Der Hautarzt, 12/1999; S. 900–911; doi:10.1007/s001050051009.
  15. ↑ FACHINFORMATION Aspirin.
  16. ↑ A. W. Frahm, H. H. J. Hager, F. v. Bruchhausen, M. Albinus, H. Hager: Hagers Handbuch der pharmazeutischen Praxis: Folgeband 4: Stoffe A-K., Birkhäuser, 1999, ISBN 978-3-540-52688-9, S. 42.
  17. ↑ US Patent 399034: Biocidal 3,5-dibromosalicylic acid salts.

Siehe auch

Weblinks

Wiktionary Wiktionary: Salicylsäure – Bedeutungserklärungen, Wortherkunft, Synonyme, Übersetzungen
 Wikisource: Dr. F. von Heyden, Salicylsäure, in: Die Gartenlaube, 1863. – Quellen und Volltexte
Gesundheitshinweis Bitte den Hinweis zu Gesundheitsthemen beachten!