Identità e chimica
Il p-cresolo è un isomero dell'o-cresolo e del m-cresolo. I cresoli sono un gruppo di composti organici aromatici, fenoli molto diffusi, di origine sia naturale sia di sintesi. Nel p-cresolo il gruppo metile occupa la posizione para dell'anello fenolico. Il suo pKa è 10,26. Come gli altri fenoli, i cresoli si ossidano lentamente all'aria, e le impurità che ne derivano conferiscono spesso ai campioni una tinta da gialla a rosso-brunastra. Il nome IUPAC preferito è 4-metilfenolo e la massa molare è 108,14 g/mol. Bolle a circa 202 °C. Con un peso molecolare di 108,1 Da è altamente permeabile e può attraversare sia la barriera intestinale sia la barriera ematoencefalica. Il solido può essere incolore, bianco o rosato, e scurisce per esposizione alla luce e all'aria. È miscibile con l'etanolo.
Presenza in natura
Il p-cresolo è prodotto dalla fermentazione batterica delle proteine nell'intestino crasso umano. Viene escreto con le feci e le urine ed è un componente del sudore umano che attira le zanzare femmine. Nell'uomo, i batteri anaerobi intestinali, in particolare Clostridium difficile, decompongono la tirosina in p-cresolo. Alcuni microrganismi convertono in p-cresolo anche il p-HPA assunto dall'esterno; sotto esposizione ad antibiotici Clostridium difficile aumenta gli enzimi che decarbossilano il p-HPA, il che accresce la sua produzione di p-cresolo, inibisce i commensali intestinali concorrenti e favorisce la sua colonizzazione del colon. Lo stesso p-HPA rallenta la crescita dei batteri intestinali, e le specie Gram-negative ne sono più sensibili di quelle Gram-positive. Nell'altra via, la S-adenosilmetionina radicalica converte la tirosina in deidroglicina, e ThiH scinde il legame Cα-Cβ della deidroglicina per dare p-cresolo. Questa via è il primo passaggio della biosintesi della tiamina, e il p-cresolo si forma come sottoprodotto. La fenilalanina può essere idrossilata a tirosina e portare così alla sintesi di p-cresolo. Il microbiota del colon converte tirosina e fenilalanina in soluti legati alle proteine, come il p-cresolo, che vengono escreti con le urine attraverso il glomerulo. Quando la funzione renale è compromessa, il p-cresolo si accumula, soprattutto nei pazienti con malattia renale cronica. Il p-cresolo è un costituente del fumo di tabacco.
Il p-cresolo è un componente importante dell'odore del maiale. L'esame della secrezione della ghiandola temporale ha mostrato la presenza di fenolo e p-cresolo durante il musth negli elefanti maschi. È uno dei pochissimi composti che attirano l'ape delle orchidee Euglossa cyanura e vi è stato usato per catturare e studiare la specie. È un componente dell'urina di cavalla durante l'estro e può suscitare il riflesso di Flehmen. È inoltre un composto volatile specifico dell'estro in specie di bestiame. Può essere rilevato nelle urine, nel muco vaginale e nelle feci delle bufale durante il periodo di estro.
Il p-cresolo è presente nel profumo floreale delle specie sapromiofile di Stemona e nel profumo di Narcissus viridiflorus. Dà origine al caratteristico odore «di urina di cavallo» di Gastrodia elata. Si trova in numerosi oli essenziali, tipicamente in quantità di tracce, dove il suo odore intenso conferisce un carattere animalico. Tra le fonti ambientali di p-cresolo figurano l'acqua piovana, il petrolio, i solventi, i profumi e i cosmetici.
Bassi livelli di cresoli sono stati trovati in alcuni alimenti, come pomodori, ketchup, asparagi, formaggi, burro, pancetta e cibi affumicati. Ne contengono anche alcune bevande: caffè, tè nero, vino, whisky scozzese, brandy e rum. I cresoli vengono rilasciati nell'ambiente quando bruciano legna, carbone e combustibili fossili, e sono costituenti normali dell'urina umana. Nell'aria si degradano di solito entro uno o due giorni, e in acqua i microrganismi li degradano nel giro di pochi giorni.
Usi industriali e pericoli
Il p-cresolo è un intermedio nella produzione di altre sostanze chimiche. Viene consumato soprattutto nella produzione di antiossidanti, come il butilidrossitoluene (BHT). A livello industriale, il BHT è stato ottenuto facendo reagire il p-cresolo con isobutilene in presenza di acido solforico come catalizzatore. I derivati monoalchilati del p-cresolo si accoppiano dando un'ampia famiglia di antiossidanti difenolici, apprezzati perché relativamente poco tossici e non macchianti. I cresoli in generale sono precursori o intermedi di sintesi di materie plastiche, pesticidi, farmaci e coloranti. I cresoli sono stati usati anche per produrre su larga scala nanotubi di carbonio separati e non attorcigliati, senza additivi chimici che alterino le proprietà superficiali dei tubi. I disinfettanti a base di cresolo agiscono distruggendo le membrane cellulari dei batteri. Se inalati, ingeriti o applicati sulla pelle, i cresoli possono essere molto dannosi. Gli effetti osservati nell'uomo comprendono irritazione e bruciore della pelle, degli occhi, della bocca e della gola, dolore addominale e vomito, danni al cuore, anemia, danni al fegato e ai reni, paralisi facciale, coma e morte. Il limite di esposizione consentito stabilito dall'Occupational Safety and Health Administration è di 5 ppm (22 mg/m³) come media ponderata nel tempo su otto ore, mentre il National Institute for Occupational Safety and Health raccomanda 2,3 ppm (10 mg/m³).
Regolamentazione in profumeria
Lo Standard IFRA sul p-cresolo si applica al CAS 106-44-5 e anche ai cresoli misti (CAS 1319-77-3). Le sue date di attuazione riguardano soltanto la fornitura di miscele di fragranze (formule), non i prodotti di consumo finiti già sul mercato. Lo Standard fissa concentrazioni massime nel prodotto finito per ciascuna delle 12 categorie di prodotto: 0,0050% nella maggior parte di esse, 0,0017% nelle categorie 5D, 8, 11A e 11B, e nessuna restrizione nella categoria 12. Il Comitato misto FAO/OMS di esperti sugli additivi alimentari ha valutato il p-cresolo come agente aromatizzante da ultimo nel 2000 e non ha riscontrato problemi di sicurezza ai livelli di assunzione attuali.
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