涼味劑，是所有能產(chǎn)生清涼效果且藥性不強(qiáng)的化學(xué)物質(zhì)的總稱。（冰片等物質(zhì)也有清涼感，但由于其有較強(qiáng)的藥性，不屬于涼味劑。）
最常見的涼味劑是薄荷醇（尤其是左旋薄荷醇），但由于其濃烈的氣味以及對皮膚、黏膜組織和眼的強(qiáng)烈刺激性，故不宜大量使用。因此，不少科學(xué)家都合成、提取了新一代的涼味劑。
不用薄荷醇也能致涼
最近三十年以來，有許多種涼味劑被合成出來，并能使人體生理上產(chǎn)涼意。
1970年在Roy Randolph的領(lǐng)導(dǎo)下，Wilkinson Sword Ltd對這個(gè)課題展開了廣泛的研究。在這個(gè)期間Hugh R. Watson和他的合作者合成出了近1200種有涼味活性的化合物。這類化合物最有趣的地方是它能使人產(chǎn)生涼的的感覺，便不會象含薄荷醇的剃須泡那樣由于其薄荷和揮發(fā)的副作用而對眼睛產(chǎn)生刺激。
.jpg)
在他們合成的這些分子中，有二個(gè)被成功的商業(yè)化了，WS-3(N-乙基-對薄荷基-3-甲酰胺)和WS-23(2-異丙基-N,2,3-三甲基丁酰胺)。
.jpg)
.jpg)
.jpg)
.jpg)
.jpg)
就WS-3而言，供應(yīng)商(如奇華頓和芬美意等)沒有指明分子的各異構(gòu)組份的純度(如薄荷醇，它有四種異構(gòu)體和八種光學(xué)異構(gòu)體)。Watson指出，最好選取那些有平衡結(jié)構(gòu)的分子，如在WS-3中1R,3R,4S-WS-3異構(gòu)體在涼感方面是最好的，但我們對其各光學(xué)異構(gòu)體及相對映的涼味感物質(zhì)了解不多。而WS-23(芬美意生產(chǎn))由于沒有手性中心，所以只有一種結(jié)構(gòu)。
芬美意把WS-23描述為幾近無色的粉末，具感極高的涼味活性，而沒有灼燒、麻木和刺激等副作用。主要用于如醫(yī)藥、口腔護(hù)理、糖果中的制涼劑。
芬美意把WS-3描述為幾近無色的白色晶體，主要用于如醫(yī)藥、口腔護(hù)理、糖果中的制涼劑。而奇華頓指出，與薄荷油混合使用效果會更好。它能產(chǎn)生更具沖擊的、清新的，持久的香氣，它的口感閥值為200ppb(用樹脂浸漬紙條放入口中測得)。Mosciano形容當(dāng)香氣達(dá)到10%時(shí)“幾近無味，有輕微的酒精味及涼味”。當(dāng)以濃度10-100ppb品嘗時(shí)，“對三叉神經(jīng)有強(qiáng)烈而長時(shí)間的刺激。涼味感覺慢慢得穩(wěn)定得增強(qiáng)，最后直到滿嘴都是清涼的感覺，并伴有輕微的樟腦和薄荷的味道?！?/span>
除此之外，其它還有SYMRISE的薄荷酮甘油縮醛，它的商品名叫FRESCOLAT MGA，存在消旋和左旋二種規(guī)格，都列在FEMA GRAS中。不過市售的產(chǎn)品以左旋為主。該公司另一款產(chǎn)品叫FRESCOLAT ML，即(-)-乳酸薄荷酯，有輕微的薄荷香氣，嘗起來幾乎沒有味道，但伴有持久的，令人愉快的清涼效果。
(-)-薄荷氧基-1,2丙二醇，高砂的商品名為涼味劑10(coolant agent 10)，是另外一種市售的涼味劑。高砂報(bào)道它的閥值是1ppm，是薄荷醇20%-100%，100ppm的溶液能在口中維護(hù)約20-25分鐘，是薄荷醇的二倍，普遍接受薄荷醇的強(qiáng)度是涼味劑的20-25%，也有人說在凡士林藥膏中，涼味劑的涼氣強(qiáng)度是薄荷醇的2-2.5倍。就其異構(gòu)體而言，2S的強(qiáng)度比2R大2-3倍，比消旋的異構(gòu)體強(qiáng)1.5-2倍。
還有一個(gè)相關(guān)產(chǎn)品，3-(1-甲氧基)-2-甲基-1,2-丙二醇，也列于FEMA GRAS名單中，雖然在文獻(xiàn)中也載有關(guān)于異胡椒薄荷醇(isopulegol)的制涼效果，它還伴有薄荷、藥草、苦甜滋味。高砂的Takeshi Yamamoto最近發(fā)現(xiàn)高光學(xué)異構(gòu)純度的(-)-異胡椒薄荷醇99.7%具有清新的、愉快的、清涼的橘桔類的香氣?，F(xiàn)在異胡椒薄荷醇、甲氧基丙二醇、乳酸薄荷酯的混合物作為專利產(chǎn)品出售給化妝品產(chǎn)業(yè)。異胡椒薄荷醇在高砂的商品名是IsopulegolCoolact P，其化學(xué)名稱為順式及反式對-薄荷基-3,8-二醇。最近，高砂把順式及反式對-薄荷基-3,8-二醇作為涼味劑申請了專利。
雖然還有很多其它化合物(2,3-二羥基孟烷，3,3,5-三甲基環(huán)己酮甘油縮酮)在文獻(xiàn)中也有報(bào)道具有制涼效果。但這兒不得不提的是一些市售的本身沒有涼味或香氣的產(chǎn)品，如QUESTICE(吡咯烷酮羧酸甲酯)，這個(gè)產(chǎn)品經(jīng)過酶水解后會變成薄荷醇。
2002年3月，芬美意申請并發(fā)布了一系列涼味劑的專利如3,6-惡烷庚酸(1R,3R,4S)-3-薄荷酯，甲氧基乙酸(1R,2S,5R)薄荷酯，3,6,9-三氧雜癸酸-(1R,2S,5R)-3-薄荷酯，(2-羥基乙氧基)乙酸-(1R,2S,5R)-3-薄荷酯及11-羥基-3,6,9-三氧雜十一烷酸-(1R,2S, 5R)-薄荷酯。
2001年芬美意把Cubebol申請專利作為涼味及清新劑。一些專利產(chǎn)品經(jīng)常混合使用，用于食用香精、香水、化妝品及口腔護(hù)理用品中。
涼味劑用作驅(qū)蟲
最近有報(bào)道說，一些涼味劑具有驅(qū)蟲的效果。奇華頓的Gautschi & Blondeau發(fā)現(xiàn)WS-3及其N-位的替代化合物的驅(qū)蟲效果比DEET(二乙基-m-甲苯酰胺)要好。
同樣，最近發(fā)現(xiàn)對薄荷基-3,8-二醇也有驅(qū)蟲效果。Quwenling一個(gè)非常有名的以桉葉素為基礎(chǔ)制作的驅(qū)蟲產(chǎn)品，其中包含了對薄荷基-3,8-二醇(PMD)、異胡椒薄荷醇、香草醇。在中國Quwenling很大程度上替代了鄰苯二甲酸二乙酯在驅(qū)蟲劑中的用途。最近有家叫Chemian Technology ltd的公司出產(chǎn)一款叫Citrepel的天然PMD驅(qū)蟲水。
Questice(Watkins,美國專利號 6,451,844, 2002-9-17)也被專利注冊為驅(qū)蟲新產(chǎn)品，Kalbe and Nentwig在專利(德國專利號19840321)中描述了薄荷酮甘油縮酮和乳酸薄荷酯的驅(qū)蟲效果。Watkins還對比了Questic和其它一些產(chǎn)品的驅(qū)蟲效果。
比薄荷醇更涼？
2001年11月，德國的Hoffmann及其合作者發(fā)表他們在天然麥芽中找到比薄荷強(qiáng)很多倍的化合物。他們說其中活性最大的4-甲基-3-(1-吡咯烷基)-2[5H]-呋喃酮，屬于環(huán)甲位烯胺酮類家族，它的薄荷味在口中的強(qiáng)度是薄荷醇的35倍，在皮膚上的強(qiáng)度是薄荷醇的512倍。而且持續(xù)時(shí)間是薄荷醇的二倍。其中活性最大的幾個(gè)化合物如下所示：
_1.jpg)
(無味 輕微的薄荷樣氣味 無味閥值 1.5-3.0 ppm 閥值2.0-4.0 ppm 閥值0.02-0.06 ppm)
其他，還有，5-甲基-4-(1-吡咯烷基)-3-[2H]-呋喃酮, 4,5-二甲基-3-(1-吡咯烷基)-2[5H]-呋喃酮，4-甲基-3-(1-吡咯烷基)-2[5H]-呋喃酮。此項(xiàng)研究受到了很大關(guān)注。有些人評論說“我們發(fā)現(xiàn)了世界上沒有薄荷味的最強(qiáng)烈的涼味劑，”然而在2003年12月4日的食用香精化學(xué)品協(xié)會的會議上有人說4-甲基-3-(1-吡咯烷基)-2[5H]-呋喃酮在實(shí)際使用中的效果遠(yuǎn)沒有期望的怎么好，從此大家對它的興趣就減弱了。不過，從理論閥值來衡量實(shí)際使用中的效果往往有偏差。同一會上，芬美意的Mark Erman 給出了關(guān)于大量合成涼味劑的強(qiáng)度數(shù)據(jù)。
一些涼味劑的名稱：
(+)-Neoisomenthol (+)-新異薄荷醇
(-)-Neomenthol (-)-新薄荷醇
(-)-Isomenthol (-)-異薄荷醇
p-Menthane-3,8-diol 對-薄荷基-3,8-二醇
(+)-Isomenthol (+)-異薄荷醇
(-)-Neoisomenthol (-)-新異薄荷醇
(2R)-3-(1-menthoxy)propane-1,2-diol(2R)-3-(1-甲氧基)丙-1,2-二醇
(2RS)-3-(1-menthoxy)propane-1,2-diol(2RS)-3-(1-甲氧基)丙-1,2-二醇
WS-30 對-薄荷基-3-羥酸-1-甘油酯
WS-4 對-薄荷基-3-羥酸-1-乙烯基甘油酯
Coolact P (-)-isopulegol (-)-異胡椒薄荷醇
(+)-Menthol (+)-薄荷醇
(+)-Neomenthol (+)-新薄荷醇
(2S)-3-(1-menthoxy)propane-1,2-diol(2S)-3-(1-薄荷氧基)丙-1,2-二醇
Frescolat MGA 薄荷酮甘油縮酮
Frescolat ML 乳酸薄荷酯
WS-14 N-叔丁基-對薄荷基-3-羧酰胺
WS-23 2-異丙基-N,2,3-三甲基丁酰胺
(-)-Menthol (-)-薄荷醇
WS-12 N-(4-甲氧基苯基)-對薄荷基-3-羧酰胺
WS-3 N-乙基-對薄荷基-3-羧酰胺
WS-5 乙酸(N-乙基-對薄荷基-3-羧酰胺)乙酯
來自薄荷醇等物質(zhì)的生理涼味感覺
薄荷醇及相關(guān)的涼味化合物能對人體的溫度傳感器產(chǎn)生作用，使通過冷傳感器給人涼的感覺。同樣，這些產(chǎn)品也能給人產(chǎn)品一種熱或刺痛的感覺。如果濃度如夠高，薄荷醇和胡椒素一樣能使人產(chǎn)生熱的感覺，在這種情況，它又能刺激人的神經(jīng)感到熱，同樣也能感到?jīng)?。最?2001年)，布加勒斯特的Gordon Reid及Maria-Luiza Flonta發(fā)現(xiàn)，在老鼠的一小部分感覺神經(jīng)元有些內(nèi)在的離子能被適度的涼感所激活。這些現(xiàn)象存在于冷傳感器中，比如用薄荷醇刺激、轉(zhuǎn)換到持續(xù)的低溫，這些都是由鈣離子調(diào)節(jié)，對產(chǎn)生冷感這種現(xiàn)象很重要。早期的模型指出，薄荷醇刺激冷傳感器并堵塞了鈣離子的電壓通道，導(dǎo)致細(xì)胞內(nèi)的鈣離子減少，并抑制了依靠鈣離子的鉀離子通道。Reid卻表示，是薄荷醇等刺激了鈣離子的入口，并使冷感神經(jīng)元細(xì)胞內(nèi)的鈣離子的濃度大大增加。所以薄荷醇的致冷作用可以簡單的表述為激活了冷傳感器中的鈣離子電流。
人類瞬態(tài)受體潛在的melastatin 8（TRPM8）通道門控的意義從薄荷腦的傳感領(lǐng)域的綁定研究
在2002年3月的自然雜志上，McKemy, Neuhausser & Julius 描述及克隆了位于三叉神經(jīng)元的薄荷醇傳感器，由對涼至冷范圍的刺激作出反應(yīng)。這個(gè)涼和薄荷的傳感器CMR1是屬于TRP興奮神經(jīng)通道的一員。它的作用就是人體感觀系統(tǒng)中的傳導(dǎo)器。這個(gè)發(fā)現(xiàn)就和他們以前對于熱傳感器VR1及VRL-1的發(fā)現(xiàn)一樣，展示了TRP神經(jīng)通道是如何運(yùn)作感知一定范圍內(nèi)溫度的，以及哺乳動(dòng)物的周邊神經(jīng)系統(tǒng)是如何感知溫度刺激的。
瞬時(shí)受體電位梅拉斯特林8（TRPM8）的原子結(jié)構(gòu)，它是神經(jīng)末端的一個(gè)分子傳感器，可以檢測低溫以及薄荷和其他誘發(fā)涼感的化學(xué)物質(zhì)。
在同一期雜志上Charles Zucker解釋了涼感離子通道能幫助解開神經(jīng)系統(tǒng)是加密解密溫度信息的問題的。
相似的，Andrea Peier描述及克隆了TRPM8，一個(gè)涼傳感器，能對冷及一些涼味劑作出反應(yīng)。
2003年3月，Viana及他的合作者的研究表明，冷傳感器不是一組特定的傳導(dǎo)組織，而是感官神經(jīng)元組織的一部分分支的混合離子通道。
最新--2004年2月，Behrendt發(fā)表了他的研究成果，表述了冷-薄荷傳感器TRPM8對薄荷及相類似化合物的反應(yīng)情況。這些檢測利用了FLIPR(熒光碟圖讀數(shù)器)來讀取含量。其中有十個(gè)物質(zhì)有肌肉收縮反應(yīng)(芳樟醇,香葉醇,羥基香草醛, WS-3, WS-23, FrescolatMGA, FrescolatML, PMD38, CoolactP and 涼味劑10)各種產(chǎn)品的力量及比值讀數(shù)如下圖所示。除了極少的例外，圖中所表達(dá)的含意如上文所載圖表相吻合。這項(xiàng)研究給了涼味化合物另外一種衡量方法。
