脫氫乙酸鈉（Sodium Dehydroacetate）又名DHA-S、去水醋酸鈉、脫氫醋酸鈉，化學(xué)名稱為3-(1-羥基亞乙基)-6-甲基-1,2-吡喃-2,4(3H)-二酮鈉，是脫氫乙酸的鈉鹽。其分子式為C8H7NaO4，分子量190.1359。一般情況下，脫氫乙酸鈉呈現(xiàn)為白色或接近白色的粉末狀固體，無臭無味，熔點(diǎn)約為295℃，易溶于水、丙二醇、丙三醇等極性溶劑，微溶于乙醇、丙酮，水溶液呈弱堿性。耐光、耐熱性好，可用作防腐劑、防腐殺蟲劑、食品添加劑。
脫氫乙酸鈉是新一代的廣譜型防腐劑，在酸性和堿性條件下都有效，能有效抑制細(xì)菌及霉菌的生長(zhǎng)，多用于化妝品、飼料、食品等的防腐保鮮。脫氫乙酸鈉對(duì)光和熱穩(wěn)定，煮沸、燒烤等加熱方法都不會(huì)破壞其防腐功能，而且脫氫乙酸鈉在新陳代謝過程中會(huì)逐漸降解為乙酸，毒副作用較小。脫氫乙酸鈉的使用量一般為0.01%~0.05%，過量使用會(huì)對(duì)人體造成危害，可能會(huì)引起肝、腎、中樞神經(jīng)系統(tǒng)的損傷，以及體重的減少和慢性肺水腫。其中毒癥狀主要表現(xiàn)為嘔吐、抽搐等。
發(fā)展歷史
脫氫乙酸鈉的首次合成發(fā)生在1865年，當(dāng)時(shí)，蓋瑟（Geuther）在通入二氧化碳的氣流中，加入乙酰乙酸乙酯及鈉加熱合成了脫氫乙酸鈉。但是，對(duì)于脫氫乙酸鈉抗菌防腐的研究可以追溯到1940年，從脫氫乙酸鈉對(duì)應(yīng)的酸—脫氫乙酸被首次發(fā)現(xiàn)具有抗菌性開始。當(dāng)時(shí)，布羅德森（Brodersen）等在不飽和內(nèi)酯類的抗菌性及毒性研究中，最早提出用脫氫乙酸進(jìn)行多項(xiàng)研究，結(jié)果顯示，脫氫乙酸對(duì)各種細(xì)菌、霉菌、酵母菌有抗菌作用，在食品、醫(yī)藥品、化妝品上等都具有防腐的作用。
此后，美國(guó)學(xué)者對(duì)脫氫乙酸鈉進(jìn)行了廣泛的研究，終于在1949年，美國(guó)化學(xué)公司（Dow Chemical Co.）研制出脫氫乙酸和脫氫乙酸鈉，并被批準(zhǔn)允許作為食品防腐劑使用，且得到了專利。當(dāng)時(shí)其他國(guó)家?guī)缀鯖]有得到允許。在1953年，日本才批準(zhǔn)脫氫乙酸鈉與脫氫乙酸可作為食品添加劑使用，而直到1998年，中國(guó)才將脫氫乙酸鈉作為食品添加劑的新品種。
理化性質(zhì)
脫氫乙酸鈉外觀呈現(xiàn)白色結(jié)晶粉末，無臭、無味，易溶于水、丙二醇和丙三醇，微溶于乙醇和丙醇，極難溶于乙醚。常溫下，在水和乙醇中的溶解度分別為33g/100ml和1g/100ml。其化學(xué)性質(zhì)比較穩(wěn)定，不易受光受熱分解，水溶液呈中性或微堿性，在120 ℃下加熱2 小時(shí)仍保持穩(wěn)定。脫氫乙酸鈉具有酚鹽所具備的一般性質(zhì)，可與強(qiáng)氧化性酸劇烈反應(yīng)。其含有的三羰基甲烷結(jié)構(gòu)能與金屬離子發(fā)生合作用而損害微生物的酶系，所以可以作為防腐劑使用。
應(yīng)用領(lǐng)域
抑菌防腐劑、食品添加劑
脫氫乙酸鈉是繼苯甲酸鈉、尼泊金、山梨酸鉀之后又一代新的食品防腐保鮮劑，對(duì)霉菌、酵母菌、細(xì)菌具有很好的抑制作用。作為一種食品添加劑，脫氫乙酸鈉廣泛應(yīng)用于飲料、食品、飼料的加工業(yè)，可延長(zhǎng)存放期，避免霉變損失。其作用機(jī)理是有效滲透到細(xì)胞體內(nèi)，抑制微生物的呼吸作用，從而達(dá)到防腐防霉保鮮保濕等作用。脫氫乙酸鈉鹽具有廣譜的抗菌能力，耐光耐熱效果好，而且在食品加工過程中不會(huì)分解和隨水蒸氣蒸發(fā)。此外，脫氫乙酸鈉作為具有殺菌作用的食品添加劑也廣泛應(yīng)用于如車?yán)遄?/a>、覆盆子、藍(lán)莓、葡萄、鮮切馬鈴薯和鮮切山藥等果蔬貯藏保鮮中。
殺蟲劑、農(nóng)藥
脫氫乙酸鈉是一種可應(yīng)用于蛞蝓、螞蟻和螨蟲的殺蟲劑，并且對(duì)鐮刀菌屬和青霉引起果蔬采后病害有防治作用。例如，脫氫乙酸鈉溶液對(duì)蘆筍“鐮刀菌枯萎病”病原菌輪紋鐮孢菌F.concentricum菌絲生長(zhǎng)有抑制作用（90%抑制率），并抑制產(chǎn)孢和孢子萌發(fā)（100%抑制率）；用體積分?jǐn)?shù)1%的脫氫乙酸鈉浸泡柑橘可使其發(fā)病率降低50%。
制備方法
脫氫醋酸鈉分子結(jié)構(gòu)中含有鈉離子，容易與水分子形成離子結(jié)合型水合物。主要以脫氫醋酸鈉一水合物晶型I（DHA-S monohydrate I，DHA-S MH I）和碘化鈉物（DHA-S anhydrate）的形式存在，其中脫氫醋酸鈉一水合物可以由反應(yīng)合成直接得到，而脫氫醋酸鈉主要由脫氫醋酸鈉一水合物脫水制得，市場(chǎng)上銷售的均為脫氫醋酸鈉一水合物晶型I。脫氫醋酸鈉一水合物的合成與生產(chǎn)路線主要包括兩種。
合成路線一
直接利用脫氫乙酸和氫氧化鈉或碳酸鈉固體為原料，然后將所有的原料混合研磨，固相條件下直接發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，反應(yīng)結(jié)束后，直接進(jìn)行干燥即可。
合成路線二
采用雙乙烯酮為原料，在催化劑的作用下發(fā)生二聚反應(yīng)生成脫氫乙酸，然后生成的脫氫乙酸溶液和氫氧化鈉在高溫下發(fā)生中和反應(yīng)生成脫氫醋酸鈉，溶液經(jīng)活性炭脫色、冷卻結(jié)晶即可得到脫氫醋酸鈉一水合物。
分子結(jié)構(gòu)
脫氫乙酸鈉分子式為C8H7NaO4，是脫氫乙酸失去一個(gè)質(zhì)子后與鈉離子形成的鹽。脫氫乙酸鈉的分子結(jié)構(gòu)類似香豆素或香豆素衍生物，因此具有一些香豆素衍生物的性質(zhì)。而且，由于脫氫乙酸鈉分子結(jié)構(gòu)中含有金屬鈉離子，容易與水分子形成離子結(jié)合型水合物，所以脫氫乙酸鈉主要以脫氫乙酸鈉一水合物晶型I和無水物的形式存在。
水合物多晶型為晶格中含有相同的化學(xué)組成和水分子比例，主要是由于晶格中分子的不同的堆積產(chǎn)生。脫氫乙酸鈉一水合物有晶型I和晶型Ⅱ兩種晶型。這里以主要的晶型I作為說明。脫氫乙酸鈉一水合物晶型I的單晶結(jié)構(gòu)為具有P1空間群的三斜晶系，且晶胞中水分子沿著c軸排列并在晶格中形成水通道（圖a和圖b）。脫氫乙酸鈉一水合物晶型 I 中穩(wěn)定堆積力是結(jié)構(gòu)單元中的 Na-O 型絡(luò)合相互作用，其中鈉陽(yáng)離子被六個(gè)氧原子包圍。 由脫氫乙酸鈉一水合物是金屬離子結(jié)合型水合物。金屬陽(yáng)離子與水分子之間的絡(luò)合相互作用非常強(qiáng)，脫去這些水分子的只能在高溫下（大于100℃）進(jìn)行。此外， 脫氫乙酸鈉分子酮基上的氧原子與水分子中的氫原子之間形成氫鍵，不同的水分子之間也形成氫鍵。
脫氫乙酸鈉無水物的晶體結(jié)構(gòu)屬于P21/c空間群的單斜晶系。與一水合物晶型I相比，脫氫乙酸鈉無水物的晶體結(jié)構(gòu)（圖c和圖d）具有不同的分子堆積，且不存在氫鍵。因此，Na-O 絡(luò)合型相互作用也為穩(wěn)定脫氫乙酸鈉無水物堆積的主導(dǎo)力量，而且每個(gè)鈉陽(yáng)離子可以形成五個(gè)不同的Na-O型相互作用。
檢測(cè)方法
色譜法
食品中的脫氫乙酸鈉均以脫氫乙酸計(jì)，GB 5009.121-2016規(guī)定食品中脫氫乙酸使用氣相色譜或者液相色譜進(jìn)行測(cè)定，根據(jù)色譜中峰的面積和標(biāo)準(zhǔn)曲線對(duì)比，可以分析得出脫氫乙酸的濃度。
紫外分光光度法
脫氫乙酸鈉可在酸性條件下隨水蒸氣蒸餾出來，再用乙醚等有機(jī)試劑和碳酸氫鈉溶液進(jìn)行萃取，隨后在308nm處進(jìn)行測(cè)定。
化學(xué)分析法
以食用醋酸為溶劑，以р-萘酚苯為指示劑，用高氯酸標(biāo)準(zhǔn)滴定溶液滴定，根據(jù)消耗高氯酸標(biāo)準(zhǔn)滴定溶液的體積計(jì)算以C8H7NaO4計(jì)的脫氫乙酸鈉含量。
安全事宜
毒理
人以0.01g/kg/d攝入脫氫乙酸150 天，未出現(xiàn)明顯的不良反應(yīng)；靈長(zhǎng)目實(shí)驗(yàn)表明高劑量攝入脫氫乙酸鈉有急性毒性，猴子出現(xiàn)嘔吐、虛弱、昏迷和抽搐等癥狀；大鼠實(shí)驗(yàn)中，高劑量喂養(yǎng)12個(gè)月導(dǎo)致大鼠肝臟脂肪變性，口服半數(shù)致死量LD50（大鼠）=500mg/kg；對(duì)人的可能口服致死量為0.5-5.0g/kg。
脫氫冰醋鈉是一種低毒的添加劑，在人體環(huán)境內(nèi)會(huì)代謝產(chǎn)生乙酸，過量使用會(huì)對(duì)人體造成危害。長(zhǎng)期使用脫氫乙酸鈉可能會(huì)引起肝、腎和中樞神經(jīng)系統(tǒng)的損傷，可能表現(xiàn)為肝腎功能性減弱，出現(xiàn)驚厥、顫抖、共濟(jì)失調(diào)等神經(jīng)癥狀；還可能會(huì)引起體重的減少和慢性肺水腫。超量攝入可能會(huì)發(fā)生過敏、腹痛、食物中毒等危害。脫氫乙酸鈉急性中毒癥狀主要表現(xiàn)為氣喘、站立不穩(wěn)、嘔吐、腹瀉等。一些動(dòng)物實(shí)驗(yàn)表明，脫氫乙酸鈉可能對(duì)生物體的肝、腎、基因、神經(jīng)、凝血功能具有毒性。
有一些研究認(rèn)為，脫氫乙酸鈉內(nèi)含類似香豆素的結(jié)構(gòu)，而一種維生素k拮抗劑類抗凝藥——華法林也具有類似結(jié)構(gòu)，該結(jié)構(gòu)可以通過競(jìng)爭(zhēng)性抑制維生素K環(huán)氧化物還原酶的活性，進(jìn)而抑制維生素K環(huán)氧化物被還原為維生素K，妨礙維生素K的循環(huán)利用，從而干擾維生素K依賴性凝血因子的活化，產(chǎn)生抗凝作用。
GHS分類
危險(xiǎn)性描述：H302，吞食有害，口服急性毒性。
急救措施
如出現(xiàn)眼部接觸，首先檢查受害者是否有隱形眼鏡，如果有，取下隱形眼鏡；之后用水或生理鹽水沖洗受害者的眼睛 20 至 30 分鐘，隨后送醫(yī)治療，不要將任何藥膏、油或藥物放入受害者的眼睛中。
如出現(xiàn)皮膚暴露，立即用肥皂水清洗受影響的皮膚，同時(shí)去除受污染的衣物，如果出現(xiàn)發(fā)紅或刺激等癥狀，前往醫(yī)院接受治療。
如出現(xiàn)吸入粉塵，立即離開污染區(qū)域并呼吸新鮮空氣，如果出現(xiàn)癥狀（如喘息、咳嗽、呼吸急促或口腔、喉嚨、胸部灼熱），前往醫(yī)院治療。為進(jìn)入污染環(huán)境的人員提供適當(dāng)?shù)暮粑Ｗo(hù)，盡可能使用自給式呼吸器。
如出現(xiàn)誤食，不要催吐，飲用1至2杯水以稀釋化學(xué)物質(zhì)，并立即前往醫(yī)院就診。如果受害者抽搐或失去知覺，不要口服任何物品，確保受害者的氣道暢通，并將受害者側(cè)臥，頭部低于身體。立即將受害者送往醫(yī)院治療。
急救藥物：巴比妥類藥物在脫氫乙酸鈉實(shí)驗(yàn)性中毒中表現(xiàn)出有效作用。
儲(chǔ)存和運(yùn)輸
包裝好貯存于陰涼、干燥、通風(fēng)處，防止受熱或受潮，不要與有害、有毒物質(zhì)接觸或混放。
泄露應(yīng)急處理
如果脫氫乙酸鈉發(fā)生泄漏，應(yīng)該用水潤(rùn)濕溢出固體，然后將溢出的材料轉(zhuǎn)移到合適的容器中，并使用吸水紙沾取剩余的材料。將受污染的衣服、吸水紙等各種物品密封在氣密塑料袋中，用肥皂水清洗所有受污染的區(qū)域，在安全負(fù)責(zé)人確認(rèn)該區(qū)域已正確清潔之前，不要重新進(jìn)入污染區(qū)域。
使用標(biāo)準(zhǔn)
國(guó)家衛(wèi)生健康委員會(huì)發(fā)布的《食品安全國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)食品添加劑使用標(biāo)準(zhǔn)》（GB2760-2024）中，刪除了脫氫乙酸及其鈉鹽在淀粉制品、面包、糕點(diǎn)、焙烤食品餡料等食品中的使用規(guī)定，同時(shí)降低了它在腌漬蔬菜中的最大使用量，由原先的1克/千克調(diào)整為0.3克/千克。新版標(biāo)準(zhǔn)于2025年2月8日開始實(shí)施。
參考資料 >
脫氫乙酸鈉.PubChem.2023-11-30
脫氫乙酸鈉.CAMEO Chemicals.2023-12-06
《食品安全國(guó)家標(biāo)準(zhǔn) 食品中脫氫乙酸的測(cè)定》GB 5009.121-2016.國(guó)家衛(wèi)生健康委員會(huì).2023-11-30
《食品安全國(guó)家標(biāo)準(zhǔn) 食品添加劑 脫氫乙酸鈉》GB25547-XXXX 征求意見稿.中華人民共和國(guó)國(guó)家衛(wèi)生健康委員會(huì)，國(guó)家市場(chǎng)監(jiān)督管理總局.2025-08-12
食品防腐劑脫氫乙酸鈉將退出烘焙界.大河健康報(bào)-今日頭條.2024-09-27