EP4090173A1 - Aqueous solution of a lipophilic compound - Google Patents

Aqueous solution of a lipophilic compound

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EP4090173A1
EP4090173A1 EP21701405.9A EP21701405A EP4090173A1 EP 4090173 A1 EP4090173 A1 EP 4090173A1 EP 21701405 A EP21701405 A EP 21701405A EP 4090173 A1 EP4090173 A1 EP 4090173A1
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EP
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lipophilic compound
water
lipophilic
aqueous solution
foam
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EP21701405.9A
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German (de)
French (fr)
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Frank G. M. Collaris
Frederikus Gerardus Josephus Maria van de Wiel
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FYTA COMPANY B.V.
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    • A23LFOODS, FOODSTUFFS, OR NON-ALCOHOLIC BEVERAGES, NOT COVERED BY SUBCLASSES A21D OR A23B-A23J; THEIR PREPARATION OR TREATMENT, e.g. COOKING, MODIFICATION OF NUTRITIVE QUALITIES, PHYSICAL TREATMENT; PRESERVATION OF FOODS OR FOODSTUFFS, IN GENERAL
    • A23L33/00Modifying nutritive qualities of foods; Dietetic products; Preparation or treatment thereof
    • A23L33/10Modifying nutritive qualities of foods; Dietetic products; Preparation or treatment thereof using additives
    • A23L33/105Plant extracts, their artificial duplicates or their derivatives

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Abstract

The invention relates to methods and devices for preparing an aqueous solution of a lipophilic compound, and for preparing a lipophilic compound in water-soluble form. More particularly, the lipophilic compound can be curcumin. The lipophilic compound can further be selected from cinnamon, constituents of cinnamon, carotenoids, in particular astaxanthine, cannabis or constituents of the cannabis plant, such as cannabinoids, in particular cannabidiol.

Description

Wässrige Lösung einer lipophilen Verbindung Aqueous solution of a lipophilic compound
Die vorliegende Erfindung ist allgemein auf wässrige Lösungen lipophiler Verbindungen gerichtet. Die Erfindung betrifft insbesondere Verfahren zur Herstellung einer wässrigen Lösung einer lipophilen Verbindung. Ferner betrifft die Erfindung ein Verfahren zur Herstellung einer lipophilen Verbindung in wasserlöslicher Form sowie zur Verbesserung der Wasserlöslickeit einer lipophilen Verbindung. Ferner betrifft die Erfindung wässrige Lösungen lipophiler Verbindungen und lipophile Verbindungen in wasserlöslicher Form. Ferner betrifft die Erfindung eine Vorrichtung zur Herstellung einer wässrigen Lösung einer lipophilen Verbindung. The present invention is generally directed to aqueous solutions of lipophilic compounds. In particular, the invention relates to methods of preparing an aqueous solution of a lipophilic compound. The invention also relates to a method for producing a lipophilic compound in water-soluble form and for improving the water solubility of a lipophilic compound. The invention also relates to aqueous solutions of lipophilic compounds and lipophilic compounds in water-soluble form. The invention also relates to a device for producing an aqueous solution of a lipophilic compound.
Technischer Hintergrund Technical background
Lipophile Verbindungen wie z.B. Curcumin, Inhaltsstoffe aus Zimt und der Cannabis-Pflanze sind dafür bekannt, schlecht in Wasser löslich zu sein. Um die lipophilen Verbindungen in eine flüssige Form zu bringen, werden diese in organische Lösungsmittel oder Öl gelöst oder in Öl-Wasser-Emulsionen oder Suspensionen versetzt. Solche Verfahren sind jedoch in vielen Anwendungen nicht wünschenswert, da Zusatzstoffe nötig sind, damit die lipophilen Verbindungen in flüssige Form versetzt werden können und stabil darin verbleiben, d.h. ohne auszufallen oder zu degradieren. Es ist jedoch für vielen Anwendungen wünschenswert lipophile Verbindungen in hohen Konzentrationen in wässrigen Lösungen zu erreichen, wie beispielsweise in der Medizin, um die Bioverfügbarkeit zu verbessern, in der Lebensmittelindustrie, um lipophile Stoffe ohne Zusätze in Getränken oder Lebensmitteln einzusetzen, sowie in der Forschung, um neue Wasser-basierte chemische Reaktionen auszunutzen - ohne Einbuße in der Menge des erzeugten Endprodukts. Lipophilic compounds such as curcumin, ingredients from cinnamon and the cannabis plant are known to be poorly soluble in water. In order to bring the lipophilic compounds into a liquid form, they are dissolved in organic solvents or oil or added to oil-water emulsions or suspensions. However, such processes are undesirable in many applications because additives are necessary so that the lipophilic compounds can be converted into liquid form and remain stable therein, i.e. without precipitating or degrading. However, it is desirable for many applications to achieve lipophilic compounds in high concentrations in aqueous solutions, such as in medicine to improve bioavailability, in the food industry to use lipophilic substances without additives in beverages or food, and in research, to take advantage of new water-based chemical reactions - without sacrificing the amount of end product produced.
Eine lipophile Verbindung von Interesse ist Curcumin, ein gelber Farbstoff aus dem Wurzelstock der Kurkuma-Pflanze. Curcumin wird als gelber Lebensmittelfarbstoff und als Gewürz verwendet. Zudem hat es schmerzmindernde und bewegungsfördernde Eigenschaften bei Arthrose-Patienten. Allerdings weist Curcumin eine extrem geringe Wasserlöslichkeit auf, so dass es oft nur gelöst in Öl oder unter Verwendung von Adsorptions-Mediatoren eingesetzt werden kann. Die Wasserlöslichkeit von Curcumin wurde unter anderem in Jagannathan et al., 2012 untersucht. Hierin wurde eine leichte Verbesserung der Löslichkeit durch Erhitzen festgestellt, wobei die Veränderungen der Löslichkeit auf die intramolekularen Wechselwirkungen des Curcumins zurückgeführt wurden. Die hergestellt Lösung hat jedoch nur sehr geringe Mengen Curcumin von 1-10 mg/mL enthalten, bei der zudem das Curcumin noch agglomerierte. Andere Untersuchungen haben Nanotechnologie verwendet, um Curcumin in Nanopartikel zu zerkleinern und wässrige Suspensionen herzustellen. Hierbei ist Curcumin jedoch nicht im Wasser gelöst und die Bioverfügbarkeit ist deutlich schlechter als in gelöstem Zustand. One lipophilic compound of interest is curcumin, a yellow dye found in the turmeric rootstock. Curcumin is used as a yellow food color and as a spice. It also has pain-relieving and exercise-promoting properties in osteoarthritis patients. However, curcumin has an extremely low solubility in water, so that it can often only be used in solution in oil or with the use of adsorption mediators. The water solubility of curcumin was investigated in Jagannathan et al., 2012, among others. A slight improvement in solubility was found here by heating, the changes in solubility being attributed to the intramolecular interactions of the curcumin. However, the solution produced only contained very small amounts of curcumin of 1-10 mg / mL, in which the curcumin also agglomerated. Other research has used nanotechnology to break curcumin into nanoparticles and create aqueous suspensions. Here, however, curcumin is not dissolved in the water and the bioavailability is significantly worse than in the dissolved state.
Ferner sind lipophile Verbindungen von Interesse Inhaltsstoffe von Zimt, der Cannabis- Pflanze, sowie Carotinoide, insbesondere Astaxanthin. Zimt ist ein Gewürz, das aus der Rinde von Bäumen des Genus Cinnamomum gewonnen wird. Neben den geschmacklichen und olfaktorischen Eigenschaften von Zimt, hat es vorteilhafte bioaktive Eigenschaften und wirkt antioxidativ, entzündungshemmend, antidiabetisch, antimikrobiell, krebsbekämpfend, lipidsenkend und kardiovaskulär. Ferner gilt Zimt Blutfettspiegel-regulierend, sowie Blutzucker-senkend. Also of interest are lipophilic compounds, ingredients of cinnamon, the cannabis plant, and carotenoids, especially astaxanthin. Cinnamon is a spice that is extracted from the bark of trees of the genus Cinnamomum. In addition to the taste and olfactory properties of cinnamon, it has beneficial bioactive properties and has an antioxidant, anti-inflammatory, antidiabetic, antimicrobial, cancer-fighting, lipid-lowering and cardiovascular effect. Furthermore, cinnamon regulates blood lipid levels and lowers blood sugar.
Die dafür verantwortlichen Inhaltsstoffe befinden sich größtenteils im pflanzlichen Öl bei der Gewinnung und sind lipophil. Insbesondere die Hauptkomponenten Zimtaldehyd und trans- Zimtaldehyd sind stark lipophil mit einer Wasserlöslichkeit von 1,1 g/L (bei 20°C), wodurch die Bioverfügbarkeit und damit positive medizinische Wirkung herabgesetzt wird (Ashakirin et al., IJPSR, 2017; Vol. 8(6): 2333-2340). Auch andere Substanzen wie Carotinoide, insbesondere Astaxanthin, oder Inhaltsstoffen der Cannabis-Pflanze, wie Cannabinoide, insbesondere Cannabidiol (CBD), sind sehr schlecht in Wasser löslich. Jedoch haben diese Substanzen eine Vielzahl bioaktiver Eigenschaften, die erst durch eine verbesserte Wasserlöslichkeit und folglich Bioverfügbarkeit eine relevante Wirkung entfalten können. Most of the ingredients responsible for this are found in the vegetable oil during extraction and are lipophilic. In particular, the main components cinnamaldehyde and trans-cinnamaldehyde are highly lipophilic with a water solubility of 1.1 g / L (at 20 ° C), which reduces the bioavailability and thus the positive medical effect (Ashakirin et al., IJPSR, 2017; Vol. 8 (6): 2333-2340). Other substances such as carotenoids, especially astaxanthin, or ingredients of the cannabis plant, such as cannabinoids, especially cannabidiol (CBD), are very poorly soluble in water. However, these substances have a large number of bioactive properties that can only develop a relevant effect through improved water solubility and consequently bioavailability.
Vor diesem Hintergrund lag der Erfindung die Aufgabe zugrunde, lipophile Substanzen in wasserlösliche Form zu bringen, sodass wässrige Lösungen der lipophilen Substanzen ohne Zusatz von Löslichkeitsvermittlern hergestellt werden können. Against this background, the invention was based on the object of bringing lipophilic substances into water-soluble form so that aqueous solutions of the lipophilic substances can be prepared without the addition of solubilizers.
Zusammenfassung der Erfindung Summary of the invention
Die Erfindung geht von dem Grundgedanken aus, lipophile Verbindungen mit einem erfindungsgemäßen Verfahren so zu behandeln, dass die lipophilen Verbindung sich in Wasser lösen können, sodass eine wässrige Lösung der lipophilen Verbindung hergestellt werden kann. The invention is based on the basic idea of treating lipophilic compounds with a method according to the invention in such a way that the lipophilic compound can dissolve in water, so that an aqueous solution of the lipophilic compound can be produced.
Die vorstehende Aufgabe wurde durch ein Verfahren nach dem ersten Aspekt gelöst, in dem die lipophile Verbindung zunächst in Schaum angereichert wird. Das aus dem Schaum durch Trocknung gewonnene Pulver hat eine extrem erhöhte Wasserlöslichkeit. Durch Lösen dieses Pulvers in Wasser können reine wässrige Lösungen der lipophilen Verbindung mit sehr hoher Konzentration erhalten werden. In einem ersten Aspekt betrifft die vorliegende Erfindung ein Verfahren zur Herstellung einer wässrigen Lösung einer lipophilen Verbindung, umfassend die Schritte: The above object was achieved by a method according to the first aspect, in which the lipophilic compound is first enriched in foam. The powder obtained from the foam by drying has an extremely increased water solubility. By dissolving this powder in water, pure aqueous solutions of the lipophilic compound with a very high concentration can be obtained. In a first aspect, the present invention relates to a method for producing an aqueous solution of a lipophilic compound, comprising the steps:
(i) In-Kontakt-bringen der lipophilen Verbindung mit Prozesswasser; (i) bringing the lipophilic compound into contact with process water;
(ii) Auslösen einer Schaumbildung auf der Prozesswasseroberfläche, wobei der Schaum die lipophile Verbindung enthält; (ii) triggering foam formation on the process water surface, the foam containing the lipophilic compound;
(iii) Sammeln des Schaums; (iii) collecting the foam;
(iv) Trocknen des Schaums, um die lipophile Verbindung zu erhalten; und (iv) drying the foam to obtain the lipophilic compound; and
(v) Lösen der aus Schritt (iv) erhaltenen lipophilen Verbindung in Wasser, um eine wässrige Lösung der lipophilen Verbindung zu erhalten. (v) Dissolving the lipophilic compound obtained from step (iv) in water to obtain an aqueous solution of the lipophilic compound.
In einem zweiten Aspekt betrifft die vorliegende Erfindung eine wässrige Lösung einer lipophilen Verbindung, herstellbar durch das Verfahren des ersten Aspekts. Insbesondere betrifft die Erfindung eine wässrige Curcumin-Lösung, im Wesentlichen bestehend aus Wasser und Curcumin, mit einer Konzentration von mindestens 0,1 g/L Curcumin. In a second aspect, the present invention relates to an aqueous solution of a lipophilic compound that can be prepared by the method of the first aspect. In particular, the invention relates to an aqueous curcumin solution, consisting essentially of water and curcumin, with a concentration of at least 0.1 g / L curcumin.
In einem dritten Aspekt betrifft die vorliegende Erfindung ein Verfahren zur Herstellung einer lipophilen Verbindung in wasserlöslicher Form, umfassend die Schritte: In a third aspect, the present invention relates to a method for producing a lipophilic compound in water-soluble form, comprising the steps:
(i) In-Kontakt-bringen der lipophilen Verbindung mit Prozesswasser; (i) bringing the lipophilic compound into contact with process water;
(ii) Auslösen einer Schaumbildung auf der Prozesswasseroberfläche, wobei der Schaum die lipophile Verbindung enthält; (ii) triggering foam formation on the process water surface, the foam containing the lipophilic compound;
(iii) Sammeln des Schaums; und (iii) collecting the foam; and
(iv) Trocknen des Schaums, um die lipophile Verbindung in wasserlöslicher Form zu erhalten. (iv) drying the foam to obtain the lipophilic compound in water-soluble form.
In einem vierten Aspekt betrifft die vorliegende Erfindung eine lipophile Verbindung in wasserlöslicher Form, herstellbar durch das Verfahren des dritten Aspekts. In a fourth aspect, the present invention relates to a lipophilic compound in water-soluble form, producible by the method of the third aspect.
Die Verfahren gemäß erstem und drittem Aspekt erhöhen die Wasserlöslichkeit der lipophilen Verbindung. Daher betrifft die vorliegende Erfindung ebenfalls ein Verfahren zur Erhöhung der Wasserlöslichkeit einer lipophilen Verbindung, umfassend die Schritte: The methods according to the first and third aspects increase the water solubility of the lipophilic compound. The present invention therefore also relates to a method for increasing the water solubility of a lipophilic compound, comprising the steps:
(i) In-Kontakt-bringen der lipophilen Verbindung mit Prozesswasser; (i) bringing the lipophilic compound into contact with process water;
(ii) Auslösen einer Schaumbildung auf der Prozesswasseroberfläche, wobei der Schaum die lipophile Verbindung enthält; (ii) triggering foam formation on the process water surface, the foam containing the lipophilic compound;
(iii) Sammeln des Schaums; und (iii) collecting the foam; and
(iv) Trocknen des Schaums, um die lipophile Verbindung mit erhöhter Wasserlöslichkeit zu erhalten. (iv) drying the foam to obtain the lipophilic compound with increased water solubility.
In einem fünften Aspekt betrifft die vorliegende Erfindung eine Vorrichtung zur Herstellung einer lipophilen Verbindung in wasserlöslicher Form oder einer wässrigen Lösung einer lipophilen Verbindung, umfassend In a fifth aspect, the present invention relates to a device for producing a lipophilic compound in water-soluble form or an aqueous solution comprising a lipophilic compound
(i) einen Wassertank; (i) a water tank;
(ii) ein Behältnis zur Aufnahme einer lipophilen Verbindung, welches an der Oberfläche von im Wassertank befindlichem Wasser gehalten werden kann; und (ii) a container for holding a lipophilic compound which can be held on the surface of water in the water tank; and
(iii) einen Gasbrenner zur Erhitzung der lipophilen Verbindung im Behältnis; und (iv) ein Element zur Schaumbildung innerhalb des Wassertanks. (iii) a gas burner for heating the lipophilic compound in the container; and (iv) an element for foaming within the water tank.
Weitere Zwecke, Merkmale, Vorteile und Aspekte der vorliegenden Anmeldung werden dem Fachmann aus der folgenden Beschreibung und den beigefügten Ansprüchen ersichtlich. Verschiedene Änderungen und Modifikationen im Sinne und Umfang der offenbarten Erfindung werden für den Fachmann aus der folgenden Darstellung ersichtlich werden. Further purposes, features, advantages and aspects of the present application will become apparent to those skilled in the art from the following description and the appended claims. Various changes and modifications within the spirit and scope of the disclosed invention will become apparent to those skilled in the art from the following illustration.
Genaue Beschreibung der Erfindung Detailed description of the invention
Die vorliegende Erfindung stellt Verfahren bereit, die besonders vorteilhaft bei der Herstellung sehr reiner wässrige Lösungen sind, die im Wesentlichen Wasser und eine lipophile Verbindung enthalten und frei von anderen Komponenten sind oder nur sehr geringe Anteile anderer Komponenten enthalten. Sehr reine wässrige Lösungen, die Wasser und die lipophile Verbindung enthalten, sind besonders vorteilhaft in diversen Anwendungsbereichen. Beispielsweise werden lipophile Verbindungen in der Lebensmittelindustrie eingesetzt (z.B. Curcumin, welches als natürliche Lebensmittelfarbe verwendet wird oder Zimt, welches insbesondere als gesunder Geschmacksstoff verwendet wird). Jedoch ist die Anwendung stark durch die geringe Wasserlöslichkeit beschränkt, insbesondere in Bezug auf Getränke. Andererseits ist es nicht wünschenswert Zusatzstoffe (wie etwas Löslichkeitsvermittler) zu verwenden, um die lipophilen Verbindungen in Wasser zu lösen. Auch in der Medizin werden lipophile Verbindungen eingesetzt, wobei hier eine Grundproblematik die geringe Bioverfügbarkeit bleibt aufgrund der schlechten Wasserlöslichkeit. Beispielsweise hat Curcumin einige positive Effekte in einigen in vitro Studien aufgezeigt, die jedoch oft nicht auf klinische Studien übertragbar waren, aufgrund der schlechten Wasserlöslichkeit von Curcumin (Her et al., 2018, Med. Aromat Plants (Los Angeles), 7:6). Diese Probleme werden gelöst durch das erfindungsgemäße Verfahren zur Herstellung einer wässrigen Lösung einer lipophilen Verbindung. The present invention provides methods which are particularly advantageous in the preparation of very pure aqueous solutions which essentially contain water and a lipophilic compound and are free of other components or contain only very small amounts of other components. Very pure aqueous solutions that contain water and the lipophilic compound are particularly advantageous in various areas of application. For example, lipophilic compounds are used in the food industry (e.g. curcumin, which is used as a natural food coloring, or cinnamon, which is used in particular as a healthy flavor). However, its application is severely limited by its low water solubility, particularly in relation to drinks. On the other hand, it is not desirable to use additives (such as some solubilizers) to dissolve the lipophilic compounds in water. Lipophilic compounds are also used in medicine, whereby a basic problem remains the low bioavailability due to the poor solubility in water. For example, curcumin has shown some positive effects in some in vitro studies, which, however, were often not transferable to clinical studies, due to the poor water solubility of curcumin (Her et al., 2018, Med. Aromat Plants (Los Angeles), 7: 6) . These problems are solved by the method according to the invention for the preparation of an aqueous solution of a lipophilic compound.
Eine lipophile Verbindung im Sinne der Erfindung ist insbesondere eine Verbindung, die überwiegend aus unpolaren Gruppen besteht. Insbesondere ist die lipophile Verbindung hydrophob. Eine lipophile Verbindung hat insbesondere einen n-Octanol-Wasser- Verteilungskoeffizient Kow größer als 1, wie etwa 2 oder höher oder 3 oder höher. Kow gibt die Verteilung einer Verbindung zwischen Wasser und n-Octanol an. Beispiele für lipophile Verbindungen umfassen insbesondere Curcuminoide wie Curcumin, sowie weitere Inhaltsstoffe von Kurkuma. Die Gruppe der Curcuminoide umfasst insbesondere Curcumin, Demethoxycurcumin und Bisdemethoxycurcumin. In einer Ausführungsform ist die lipophile Verbindung Zimt, Inhaltsstoffe von Zimt, insbesondere Zimtaldehyd, Carotinoide, insbesondere Astaxanthin, Cannabis oder Inhaltsstoffe der Cannabis-Pflanze, wie Cannabinoide, insbesondere Cannabidiol (CBD). A lipophilic compound in the context of the invention is in particular a compound which consists predominantly of non-polar groups. In particular, the lipophilic compound is hydrophobic. A lipophilic compound in particular has an n-octanol-water partition coefficient K ow greater than 1, such as 2 or higher or 3 or higher. K ow indicates the distribution of a compound between water and n-octanol. Examples of lipophilic compounds include, in particular, curcuminoids such as curcumin, and other ingredients of turmeric. The group of curcuminoids includes in particular curcumin, demethoxycurcumin and bisdemethoxycurcumin. In one embodiment, the lipophilic compound is cinnamon, ingredients of cinnamon, in particular cinnamaldehyde, carotenoids, in particular astaxanthin, cannabis or ingredients of the cannabis plant, such as cannabinoids, in particular cannabidiol (CBD).
In einer Ausführungsform umfasst die wässrige Lösung der lipophilen Verbindung im Wesentlichen Wasser und die lipophile Verbindung. Dies ist besonders vorteilhaft, um sehr reine wässrige Lösungen herzustellen, die keine Fremdstoffe enthalten. Folglich müssen keine Komponenten eingesetzt werden, um die lipophile Verbindung in eine wasserlösliche Form zu versetzen. Eine wässrige Lösung der lipophilen Verbindung, die im Wesentlichen Wasser und die lipophile Verbindung umfasst, weist insbesondere eine Reinheit von mindestens 99% auf, wie zum Beispiel eine Reinheit von 99,5%, 99,7%, 99,8%, 99,9%. Die prozentuale Reinheit bezieht sich insbesondere auf den Anteil in Molprozent anderer Stoffe bezogen auf die Menge der lipophilen Verbindung in der wässrigen Lösung. "Andere Stoffe" bezieht sich hierbei insbesondere auf andere organische Verbindungen und/oder Schwermetalle. In one embodiment, the aqueous solution of the lipophilic compound essentially comprises water and the lipophilic compound. This is particularly advantageous for producing very pure aqueous solutions that do not contain any foreign substances. Consequently, no components have to be used to convert the lipophilic compound into a water-soluble one To move shape. An aqueous solution of the lipophilic compound, which essentially comprises water and the lipophilic compound, in particular has a purity of at least 99%, such as, for example, a purity of 99.5%, 99.7%, 99.8%, 99, 9%. The percentage purity relates in particular to the proportion in mol percent of other substances based on the amount of the lipophilic compound in the aqueous solution. "Other substances" refers in particular to other organic compounds and / or heavy metals.
Die Herstellung von wässrigen Lösungen einer lipophilen Verbindung wird insbesondere durch die Verfahren gemäß des ersten Aspekts und des sechsten Aspekts der Erfindung erreicht. Dazu können Vorrichtungen gemäß des fünften bzw. achten Aspekts der Erfindung verwendet werden. Die wässrigen Lösungen einer lipophilen Verbindung entsprechen insbesondere den Lösungen gemäß des zweiten Aspekts und siebten Aspekts der Erfindung. Ferner können lipophile Verbindungen in wasserlöslicher Form gemäß des vierten Aspekts der Erfindung mittels des Verfahrens des dritten Aspekts hergestellt werden. The preparation of aqueous solutions of a lipophilic compound is achieved in particular by the methods according to the first aspect and the sixth aspect of the invention. Devices according to the fifth or eighth aspect of the invention can be used for this purpose. The aqueous solutions of a lipophilic compound correspond in particular to the solutions according to the second aspect and seventh aspect of the invention. Furthermore, lipophilic compounds in water-soluble form according to the fourth aspect of the invention can be prepared by means of the method of the third aspect.
In einer besonderen Ausführungsform enthält die wässrige Lösung im Wesentlichen keine oder keine Lösungsvermittler oder grenzflächenaktive Substanzen bzw. Tenside. Insbesondere enthält die wässrige Lösung im Wesentlichen keine oder keine Liposome, Öle (außer dem Öl/den Ölen der lipophilen Verbindung) oder Phosphate wie Orthophosphate. In einer Ausführungsform enthält die wässrige Lösung im Wesentlichen kein oder kein Piperin. In a particular embodiment, the aqueous solution contains essentially no or no solubilizers or surface-active substances or surfactants. In particular, the aqueous solution contains essentially no or no liposomes, oils (apart from the oil / oils of the lipophilic compound) or phosphates such as orthophosphates. In one embodiment, the aqueous solution contains essentially no or no piperine.
1. Verfahren zur Herstellung von wässrigen Lösungen einer lipophilen Verbindung 1. Process for the preparation of aqueous solutions of a lipophilic compound
In einem ersten Aspekt betrifft die vorliegende Erfindung ein Verfahren zur Herstellung einer wässrigen Lösung einer lipophilen Verbindung, umfassend der Schritte aus: In a first aspect, the present invention relates to a method for producing an aqueous solution of a lipophilic compound, comprising the steps of:
(i) In-Kontakt-bringen der lipophilen Verbindung mit Prozesswasser; (i) bringing the lipophilic compound into contact with process water;
(ii) Auslösen einer Schaumbildung auf der Prozesswasseroberfläche, wobei der Schaum die lipophile Verbindung enthält; (ii) triggering foam formation on the process water surface, the foam containing the lipophilic compound;
(iii) Sammeln des Schaums; (iii) collecting the foam;
(iv) Trocknen des Schaums, um die lipophile Verbindung zu erhalten; und (iv) drying the foam to obtain the lipophilic compound; and
(v) Lösen der aus Schritt (iv) erhaltenen lipophilen Verbindung in Wasser, um eine wässrige Lösung der lipophilen Verbindung zu erhalten. (v) Dissolving the lipophilic compound obtained from step (iv) in water to obtain an aqueous solution of the lipophilic compound.
In besonderen Ausführungsformen ist die lipophile Verbindung eine schaumbildende Verbindung, d.h. sie kann in Verbindung mit Wasser Schaum bilden. Solche Ausführungsformen sind insbesondere im Rahmen des Verfahrens des ersten und dritten Aspekts bevorzugt. Beispiele für lipophile Verbindungen umfassen insbesondere Curcuminoide wie Curcumin, sowie weitere Inhaltsstoffe von Kurkuma. Die Gruppe der Curcuminoide umfasst insbesondere Curcumin, Demethoxycurcumin und Bisdemethoxycurcumin. Im Sinne der vorliegenden Erfindung umfasst der Begriff "lipophile Verbindung" auch Gemische mehrerer lipophiler Verbindungen, zum Beispiel Gemische verschiedener Curcuminoide. In einer besonderen Ausführungsform ist die lipophile Verbindung ein Curcuminoide, insbesondere Curcumin, Demethoxycurcumin oder Bisdemethoxycurcumin. In einer weiteren Ausführungsform ist die lipophile Verbindung ein Gemisch verschiedener Cucuminoide, insbesondere ein Gemisch aus Curcumin, Demethoxycurcumin und/oder Bisdemethoxycurcumin, zum Beispiel ein Gemisch aus besteht aus mindestens 60%, insbesondere mindestens 70% Curcumin, höchstens 30%, insbesondere höchstens 20% Demethoxycurcumin und höchstens 10%, insbesondere höchstens 5% Bisdemethoxycurcumin. Im Sinne der Offenbarung ist „Curcumin“ definiert als eine oder mehrere dieser drei Hauptkomponenten von Curcumin aus biologischer Quelle. Der Ausdruck "Curcumin" im Sinne der vorliegenden Erfindung umfasst somit insbesondere reines Curcumin sowie auch Gemische aus Curcumin, Demethoxycurcumin und Bisdemethoxycurcumin. Die genannten lipophilen Verbindungen sind besonders vorteilhaft, da sie nicht nur in der Lebensmittelindustrie, sondern auch für die Medizin von großer Bedeutung sind. Die geringe Löslichkeit der lipophilen Substanzen in wässrigen Lösungen verringert jedoch die Anwendbarkeit. Daher ist das offenbarte Verfahren besonders vorteilhaft im Zusammenhang mit den vorstehenden lipophilen Verbindungen. In particular embodiments, the lipophilic compound is a foam-forming compound, ie it can form foam in conjunction with water. Such embodiments are particularly preferred in the context of the method of the first and third aspects. Examples of lipophilic compounds include, in particular, curcuminoids such as curcumin, and other ingredients of turmeric. The group of curcuminoids includes in particular curcumin, demethoxycurcumin and bisdemethoxycurcumin. For the purposes of the present invention, the term “lipophilic compound” also includes mixtures of several lipophilic compounds, for example mixtures of different curcuminoids. In a particular embodiment, the lipophilic compound is a curcuminoid, in particular curcumin, demethoxycurcumin or bisdemethoxycurcumin. In a further embodiment, the lipophilic compound is a mixture of different cucuminoids, in particular a mixture of curcumin, demethoxycurcumin and / or bisdemethoxycurcumin, for example a mixture of consists of at least 60%, in particular at least 70% curcumin, at most 30%, in particular at most 20% Demethoxycurcumin and a maximum of 10%, in particular a maximum of 5% bisdemethoxycurcumin. For the purposes of the disclosure, “curcumin” is defined as one or more of these three main components of organically sourced curcumin. The term “curcumin” in the context of the present invention thus includes in particular pure curcumin and also mixtures of curcumin, demethoxycurcumin and bisdemethoxycurcumin. The lipophilic compounds mentioned are particularly advantageous because they are of great importance not only in the food industry but also for medicine. However, the low solubility of the lipophilic substances in aqueous solutions reduces their applicability. Therefore, the disclosed method is particularly advantageous in connection with the above lipophilic compounds.
In einer Ausführungsform weist die wässrige Lösung der lipophilen Verbindung eine Konzentration der lipophilen Verbindung von mindestens 0,1 g/L auf. Insbesondere kann die wässrige Lösung der lipophilen Verbindung eine Konzentration der lipophilen Verbindung von mindestens 0,2 g/L, mindestens 0,5 g/L, mindestens 1 g/L, mindestens 1,5 g/L, mindestens 2 g/L, mindestens 3 g/L, mindestens 4 g/L, oder mindestens 5 g/L aufweisen. In einer Ausführungsform weist die wässrige Lösung der lipophilen Verbindung eine Konzentration der lipophilen Verbindung zwischen 0,1 bis 200 g/L, 0,1 bis 100 g/L, 0,5 bis 50 g/L, 1 bis 30 g/L oder 2 bis 20 g/L auf, bevorzugt zwischen 2 bis 15 g/L auf. Die lipophile Verbindung ist hierbei insbesondere komplett gelöst. Insbesondere ist die lipophile Verbindung ohne die Hilfe von Lösungsvermittlern oder Nanotechnologie gelöst. In diesen Ausführungsformen ist die lipophile Verbindung insbesondere ein Curcuminoid, zum Beispiel Curcumin. Die hohen Konzentrationen an lipophiler Verbindung in der wässrigen Lösung sind besonders vorteilhaft für viele Anwendungen. Beispielsweise kann durch die hohe Konzentration der lipophilen Verbindung in Wasser die Bioverfügbarkeit in medizinischen Anwendungsfeldern verbessert werden. Ferner ist die hohe Konzentration der lipophilen Verbindung in Wasser besonders vorteilhaft, um wässrige Lösungen herzustellen beispielsweise in Form von Getränken. Dabei kann die gelöste lipophile Verbindung diverse Effekte haben. Beispielsweise kann in Wasser gelöstes Curcumin in hohen Konzentrationen nicht nur die Farbe von Getränken auf natürliche Weise verändern, sondern kann auch positive Effekte auf die Gesundheit haben (Pulido-Moran et al. , 2016, Molecular, 21:264). In one embodiment, the aqueous solution of the lipophilic compound has a concentration of the lipophilic compound of at least 0.1 g / L. In particular, the aqueous solution of the lipophilic compound can have a concentration of the lipophilic compound of at least 0.2 g / L, at least 0.5 g / L, at least 1 g / L, at least 1.5 g / L, at least 2 g / L, at least 3 g / L, at least 4 g / L, or at least 5 g / L. In one embodiment, the aqueous solution of the lipophilic compound has a concentration of the lipophilic compound between 0.1 to 200 g / L, 0.1 to 100 g / L, 0.5 to 50 g / L, 1 to 30 g / L or 2 to 20 g / L, preferably between 2 to 15 g / L. In particular, the lipophilic compound is completely dissolved here. In particular, the lipophilic compound is dissolved without the aid of solubilizers or nanotechnology. In these embodiments, the lipophilic compound is in particular a curcuminoid, for example curcumin. The high concentrations of lipophilic compound in the aqueous solution are particularly advantageous for many applications. For example, the high concentration of the lipophilic compound in water can improve bioavailability in medical fields of application. Furthermore, the high concentration of the lipophilic compound in water is particularly advantageous in order to produce aqueous solutions, for example in the form of beverages. The dissolved lipophilic compound can have various effects. For example, curcumin dissolved in water in high concentrations can not only change the color of beverages in a natural way, but can also have positive effects on health (Pulido-Moran et al., 2016, Molecular, 21: 264).
In Schritt (i) des erfindungsgemäßen Verfahrens wird die lipophile Verbindung mit Prozesswasser in Kontakt gebracht. In step (i) of the method according to the invention, the lipophilic compound is brought into contact with process water.
In einer bevorzugten Ausführungsform ist das in Schritt (i) des Verfahrens verwendete Prozesswasser ausgewählt aus destilliertem Wasser, bidestilliertem Wasser, demineralisiertem Wasser, Reinstwasser, VE-Wasser. „Destilliertes Wasser“ im Sinne der Erfindung ist im Wesentlichen frei von Salzen, organischen Stoffen und Mikroorganismen. Beispielsweise kann destilliertes Wasser durch Verdampfen und Kondensation von herkömmlichem Wasser (z.B. Quellwasser oder Leitungswasser) hergestellt werden. Destilliertes Wasser im Sinne der Erfindung ist jedoch nicht so zu verstehen, als dass das Wasser aus einem Destillationsprozess entstanden sein muss, sondern, dass es den Mindestanforderungen an destilliertem Wasser entspricht. Zur Klassifizierung von destilliertem Wasser wird insbesondere die Messung der Leitfähigkeit im Stand der Technik verwendet. Folglich kann Wasser verwendet werden, dass eine Leitfähigkeit besitzt, die der von destilliertem Wasser ähnelt oder gleicht oder geringer ist. Beispielweise hat destilliertes Wasser bei 25 °C eine Leitfähigkeit von 5 pS/cm oder weniger, beispielsweise zwischen 0,5 und 5 pS/cm. Prozesswasser, welches im erfindungsgemäßen Verfahren verwendet wird, kann folglich eine Leitfähigkeit von 5 pS/cm oder weniger bei 25 °C aufweisen, insbesondere eine Leitfähigkeit von 2 pS/cm oder weniger, 1,5 pS/cm oder weniger, 1 pS/cm oder weniger oder 0,5 ps/cm oder weniger, jeweils bei 25 °C. In a preferred embodiment, the process water used in step (i) of the method is selected from distilled water, double-distilled water, demineralized water, ultrapure water, deionized water. “Distilled water” in the context of the invention is essentially free of salts, organic substances and microorganisms. For example, distilled water can be produced by evaporating and condensing conventional water (e.g. spring water or tap water). Distilled water in the context of the invention is not to be understood as meaning that the water must have arisen from a distillation process, but that it meets the minimum requirements for distilled water. For the classification of distilled water, in particular the measurement of the conductivity in the prior art is used. Thus, water can be used that has a conductivity similar to, equal to, or lower than that of distilled water. For example, distilled water at 25 ° C. has a conductivity of 5 pS / cm or less, for example between 0.5 and 5 pS / cm. Process water which is used in the method according to the invention can consequently have a conductivity of 5 pS / cm or less at 25 ° C., in particular a conductivity of 2 pS / cm or less, 1.5 pS / cm or less, 1 pS / cm or less, or 0.5 ps / cm or less, each at 25 ° C.
Auch andere Verfahren als Destillation aus dem Stand der Technik können verwendet werden, um Wasser herzustellen, das im Wesentlichen frei von Salzen, organischen Stoffen und Mikroorganismen ist. In einer Ausführungsform ist das Prozesswasser durch geeignete Verfahren aus herkömmlichem Wasser hergestellt. Solche Verfahren sind dem Fachmann bekannt. Beispielsweise kann Quell- oder Leitungswasser mithilfe von Ionenaustauschern demineralisiert werden und folglich destilliertem Wasser entsprechen. Alternativ kann eine vorgeschaltete Umkehrosmose mit einer nachgeschalteten Restentsalzung über einen Mischbettfilter Anwendung finden, um Wasser zu demineralisieren und folglich den Kriterien von destilliertem Wasser zu entsprechen. Andere Ausdrücke für destilliertes Wasser im Rahmen dieser Offenbarung sind vollentsalztes Wasser (auch VE-Wasser) oder Reinstwasser. Auch höher gereinigtes Wasser kann als Prozesswasser verwendet werden, wie beispielsweise hochgereinigtes Wasser (Aqua valde purificata) oder Ultra-Reinstwasser. Methods other than distillation known in the art can also be used to produce water that is essentially free of salts, organics and microorganisms. In one embodiment, the process water is produced from conventional water by suitable methods. Such methods are known to the person skilled in the art. For example, spring or tap water can be demineralized with the help of ion exchangers and thus correspond to distilled water. Alternatively, upstream reverse osmosis with downstream residual desalination via a mixed-bed filter can be used to demineralize water and thus meet the criteria of distilled water. Other expressions for distilled water in the context of this disclosure are fully demineralized water (also deionized water) or ultrapure water. More highly purified water can also be used as process water, such as highly purified water (Aqua valde purificata) or ultra-pure water.
In einer Ausführungsform ist in Schritt (i) des Verfahrens die lipophile Verbindung ein Curcuminoid, insbesondere Curcumin, und das Prozesswasser ist demineralisiertes oder destilliertes Wasser. In one embodiment, in step (i) of the method, the lipophilic compound is a curcuminoid, in particular curcumin, and the process water is demineralized or distilled water.
In einer bevorzugten Ausführungsform ist die lipophile Verbindung in Schritt (i) im Wesentlichen rein. Eine lipophile Verbindung die im Wesentlichen rein ist weist eine Reinheit von mindestens 80% auf, bevorzugt > 80%, > 85%, > 90%, > 92%, > 94%, > 96%, > 98% oder > 99% auf. In einer Ausführungsform ist die lipophile Verbindung ein Curcuminoid wie Curcumin (einschließlich Gemische verschiedener Curcuminoide), welches im Wesentlichen rein ist, bevorzugt aufweisend eine Reinheit von > 90%, > 92%, > 94%, > 96%, > 98% oder > 99%. Die Reinheit bezieht sich auf die Menge an anderen Stoffen im eingesetzten Stoff in Molprozent. Curcuminoide wie Curcumin können aus Pflanzen extrahiert oder chemisch synthetisiert werden, wobei Methoden verwendet werden, die dem Fachmann bekannt sind. Pflanzliche Curcuminoide können durch Extraktion aus Pflanzen einschließlich Zingiberaceae Curcuma, wie Curcuma longa (Kurkuma), Curcuma aromatica (Wildkurkuma), Curcuma zedoaria (Zedoary), Curcuma xanthorrhiza, Mango-Ingwer, Indonesische Pfeilwurzel, gelbes Zedoar, schwarzes Zedoar und Galgant gewonnen werden. Methoden zur Isolierung von Curcuminoiden aus Curcuma sind dem Fachmann bekannt. Darüber hinaus kann Curcumin aus kommerziellen Quellen bezogen werden, z.B. kann Curcumin bei Sigma Chemicals Co (St. Louis, Mo.) bezogen werden. In a preferred embodiment, the lipophilic compound in step (i) is essentially pure. A lipophilic compound that is essentially pure has a purity of at least 80%, preferably>80%,>85%,>90%,>92%,>94%,>96%,> 98% or> 99% . In one embodiment, the lipophilic compound is a curcuminoid such as curcumin (including mixtures of different curcuminoids) which is essentially pure, preferably having a purity of>90%,>92%,>94%,>96%,> 98% or> 99%. The purity refers to the amount of other substances in the substance used in mol percent. Curcuminoids such as curcumin can be extracted from plants or chemically synthesized using methods known to those skilled in the art. Vegetable curcuminoids can be extracted from plants including Zingiberaceae Curcuma, such as Curcuma longa (turmeric), Curcuma aromatica (wild turmeric), Curcuma zedoaria (Zedoary), Curcuma xanthorrhiza, mango ginger, Indonesian arrowroot, yellow zedoary, black zedoary and galangal can be obtained. Methods for isolating curcuminoids from turmeric are known to the person skilled in the art. In addition, curcumin can be obtained from commercial sources, for example curcumin can be obtained from Sigma Chemicals Co (St. Louis, Mo.).
In einer bevorzugten Ausführungsform wird das Wasser in einem Wassertank bereitgestellt, wobei der Wassertank insbesondere mindestens 0,1 L Wasser fasst. In einer bevorzugten Ausführungsform fasst der Wassertank ein Volumen ausgewählt aus dem Bereich aus 0,1 bis 1.000 L, insbesondere 5 L. Der Wassertank kann beispielsweise ein Volumen fassen von mindestens 0,1 L, mindestens 0,2 L, mindestens 0,5 L, mindestens 1 L, mindestens 2 L, mindestens 3 L, mindestens 4 L, mindestens 5 L, mindestens 10 L, mindestens 20 L oder mindestens 50 L. Das Volumen des Wassers kann zum Beispiel ausgewählt werden aus einem Bereich aus 0,1 L bis 10.000 L. Der Wassertank ist bevorzugt so ausgestaltet, dass das Wasser während des Verfahrens nicht ausläuft. Der Wassertank umfasst bevorzugt einen Auslass, insbesondere einen Hahn, geeignet zum Ablassen des Wassers, des Gemischs und/oder der wässrigen Lösung der lipophilen Verbindung. In a preferred embodiment, the water is provided in a water tank, the water tank in particular holding at least 0.1 L of water. In a preferred embodiment, the water tank holds a volume selected from the range from 0.1 to 1,000 L, in particular 5 L. The water tank can, for example, hold a volume of at least 0.1 L, at least 0.2 L, at least 0.5 L , at least 1 L, at least 2 L, at least 3 L, at least 4 L, at least 5 L, at least 10 L, at least 20 L or at least 50 L. The volume of the water can be selected, for example, from a range of 0.1 L up to 10,000 L. The water tank is preferably designed so that the water does not run out during the process. The water tank preferably comprises an outlet, in particular a tap, suitable for draining the water, the mixture and / or the aqueous solution of the lipophilic compound.
In einer bevorzugten Ausführungsform ist der Wassertank in zwei Dimensionen größer als in der dritten Dimension, insbesondere x- und y-Achse sind größer als die z-Achse. Beispielsweise ist der Wassertank in den Achsen der Standfläche größer als in der Höhe. Bevorzugt ist der Wassertank breit und flach ausgestaltet, so dass eine große Prozesswasseroberfläche zur Schaumbildung erhalten wird. Der Wassertank kann jedoch auch in der Höhe größer sein, als in den Achsen der Standflächen. Beispielsweise kann ein hoher Wassertank gewählt werden, der schmal im Durchmesser ist. Es kann auch ein Wassertank gewählt werden, der in allen drei Dimensionen gleichgroße Achsen aufweist. In a preferred embodiment, the water tank is larger in two dimensions than in the third dimension, in particular the x and y axes are larger than the z axis. For example, the water tank is larger in the axes of the stand area than in height. The water tank is preferably designed to be wide and flat, so that a large process water surface is obtained for foam formation. However, the water tank can also be larger in height than in the axes of the standing surfaces. For example, a tall water tank that is narrow in diameter can be selected. A water tank can also be selected that has axes of the same size in all three dimensions.
In einer Ausführungsform werden mindestens 10 g der lipophilen Verbindung pro Liter Prozesswasser in Schritt (i) eingesetzt. Zum Beispiel können mindestens 15 g/L, mindestens 20 g/L, mindestens 30 g/L oder mindestens 40 g/L eingesetzt werden. In bestimmten Ausführungsformen werden zwischen etwa 20 g und etwa 200 g der lipophilen Verbindung pro Liter Prozesswasser eingesetzt, zum Beispiel etwa 30 g bis etwa 100 g, insbesondere etwa 40 g bis etwa 60 g. In one embodiment, at least 10 g of the lipophilic compound per liter of process water are used in step (i). For example, at least 15 g / L, at least 20 g / L, at least 30 g / L or at least 40 g / L can be used. In certain embodiments, between about 20 g and about 200 g of the lipophilic compound are used per liter of process water, for example about 30 g to about 100 g, in particular about 40 g to about 60 g.
In einer bevorzugten Ausführungsform umfasst das Verfahren die weiteren Schritte (vi) und (vii) zwischen Schritt (i) und Schritt (ii): In a preferred embodiment, the method comprises the further steps (vi) and (vii) between step (i) and step (ii):
(vi) Bereitstellen einerweiteren geringen Menge der lipophilen Verbindung, wobei diese geringe Menge der lipophilen Verbindung in einem Behältnis an der Prozesswasseroberfläche gehalten wird und mit dem Prozesswasser in Kontakt steht; und (vi) providing a further small amount of the lipophilic compound, this small amount of the lipophilic compound being held in a container on the process water surface and being in contact with the process water; and
(vii) Erhitzen der geringen Menge der lipophilen Verbindung. Eine "geringe Menge" der lipophilen Verbindung betrifft im Sinne der Erfindung beispielsweise eine Menge von etwa 0,1 g bis etwa 10 g, insbesondere etwa 0,5 g bis etwa 8 g, bevorzugt etwa 2 g bis etwa 6 g, wie zum Beispiel 3 g, 4 g oder 5 g. (vii) heating the small amount of the lipophilic compound. A "small amount" of the lipophilic compound in the context of the invention relates, for example, to an amount of about 0.1 g to about 10 g, in particular about 0.5 g to about 8 g, preferably about 2 g to about 6 g, such as, for example 3 g, 4 g or 5 g.
Die geringe Menge der lipophilen Verbindung wird in dem Behältnis an der Prozesswasseroberfläche gehalten. Insbesondere kann die geringe Menge der lipophilen Verbindung in einem begrenzten Gebiet an der Prozesswasseroberfläche gehalten werden. Beispielsweise kann die geringe Menge der lipophilen Verbindung in einem Gebiet auf der Prozesswasseroberfläche von 20 cm2 oder weniger gehalten werden. Die lipophile Verbindung ist hierbei insbesondere in einem Behältnis, das den Eintritt von Wasser erlaubt, aber den Austritt der lipophilen Verbindung in nicht gelöstem Zustand unterbindet oder zumindest verlangsamt. Das Behältnis wird vorzugsweise an der oder knapp unterhalb der Prozesswasseroberfläche gehalten. Insbesondere kann das Behältnis auf derThe small amount of the lipophilic compound is held in the container on the process water surface. In particular, the small amount of the lipophilic compound can be kept in a limited area on the process water surface. For example, the small amount of the lipophilic compound can be kept in an area on the process water surface of 20 cm 2 or less. The lipophilic compound is in particular in a container that allows the entry of water, but prevents the exit of the lipophilic compound in the undissolved state or at least slows it down. The container is preferably held at or just below the process water surface. In particular, the container on the
Prozesswasseroberfläche aufliegen oder um bis zu 5 cm in das Prozesswasser eintauchen. Hierbei ist die Oberseite des Behältnisses oberhalb der Prozesswasseroberfläche, so dass ein Teil der geringen Menge der lipophilen Verbindung an oder auf derThe process water surface or immerse up to 5 cm in the process water. Here, the top of the container is above the process water surface, so that part of the small amount of the lipophilic compound on or on the
Prozesswasseroberfläche schwimmen kann. Es kann von Vorteil sein, die geringe Menge der lipophilen Verbindung in einem begrenzten Gebiet an der Prozesswasseroberfläche zu halte, damit im anschließenden Erhitzungsschritt sehr gezielt erhitzt werden kann. Mit dem Behältnis können danach die Rückstände der erhitzten lipophilen Verbindung aus dem Prozesswasser entfernt werden. Process water surface can float. It can be advantageous to keep the small amount of the lipophilic compound in a limited area on the process water surface, so that it can be heated very specifically in the subsequent heating step. The residues of the heated lipophilic compound can then be removed from the process water with the container.
In einer bevorzugten Ausführungsform ist das Behältnis ein Metallsieb. Das Behältnis besteht bevorzugt aus einem Metall, welches nicht oder im Wesentlichen nicht Verunreinigungen oder Bestandteile in das Prozesswasser abgibt, und welches bei den im Erhitzungsschritt eingesetzten Temperaturen nicht schmilzt. Ein Beispiel für ein geeignetes Metall ist Edelstahl oder rostfreier Stahl. Ein Metallsieb hat bevorzugt eine Siebgröße, die klein genug ist, sodass die geringe Menge der lipophilen Verbindung im Wesentlichen in dem Metallsieb verbleibt. In a preferred embodiment, the container is a metal sieve. The container is preferably made of a metal which does not or substantially does not give off impurities or constituents into the process water and which does not melt at the temperatures used in the heating step. An example of a suitable metal is stainless steel or stainless steel. A metal sieve preferably has a sieve size that is small enough that the small amount of the lipophilic compound essentially remains in the metal sieve.
Die „Prozesswasseroberfläche“ im Sinne der Erfindung umfasst insbesondere die Luft- Wasser-Grenzfläche des Prozesswassers. Das Prozesswasser befindet sich bevorzugt während des Verfahrens in einem Wassertank, wobei die Prozesswasseroberfläche die Oberfläche betrifft, über die Wasser mit der Luft in Kontakt steht. The “process water surface” in the sense of the invention includes in particular the air-water interface of the process water. The process water is preferably located in a water tank during the process, the process water surface relating to the surface via which the water is in contact with the air.
In Schritt (vii) des erfindungsgemäßen Verfahrens wird die geringe Menge der lipophilen Verbindung erhitzt. In step (vii) of the process according to the invention, the small amount of the lipophilic compound is heated.
Ein Erhitzen der geringen Menge der lipophilen Verbindung ist im Sinne der Erfindung so zu verstehen, dass zumindest ein Teil der lipophilen Verbindung in dem Behältnis erhitzt wird. Es kann jedoch auch ein Erhitzen weiteren Komponenten stattfinden. Beispielsweise kann zusätzlich zur der lipophilen Verbindung ein Teil des Prozesswassers in der Umgebung erhitzt werden. Zudem kann zusätzlich auch das Behältnis, in dem sich die lipophile Verbindung befindet, erhitzt werden. Das Erhitzen kann ferner direkt und/oder indirekt stattfinden, wobei ein direktes Erhitzen dadurch definiert ist, dass die Wärmequelle einen Bereich direkt erwärmt, und ein indirektes Erhitzen dadurch definiert ist, dass eine Wärmequelle einen anderen Bereich direkt erwärmt, die geringe Menge der lipophilen Verbindung jedoch durch Wärmetransport von dem direkt erhitzten Bereich indirekt erhitzt wird. For the purposes of the invention, heating the small amount of the lipophilic compound is to be understood as meaning that at least part of the lipophilic compound is heated in the container. However, further components can also be heated. For example, in addition to the lipophilic compound, part of the process water in the environment can be heated. In addition, the container in which the lipophilic compound is located can also be heated. The heating can also be direct and / or indirect take place, where direct heating is defined by the fact that the heat source heats one area directly, and indirect heating is defined by the fact that a heat source heats another area directly, but the small amount of the lipophilic compound indirectly through heat transport from the directly heated area is heated.
In einem Ausführungsbeispiel wird die lipophile Verbindung in dem Behältnis und gegebenenfalls deren Umgebung direkt erhitzt. Zum Beispiel wird die lipophile Verbindung sowie das Prozesswasser, welches sich in der Nähe der lipophilen Verbindung befindet, direkt von einer Wärmequelle erhitzt. Beispielsweise wird die lipophile Verbindung in dem Behältnis gehalten und das Behältnis inklusive der lipophilen Verbindung wird erhitzt. In einem solchen Ausführungsbeispiel kann auch eine Erwärmung von Prozesswasser stattfinden, welches in der direkten Umgebung der lipophilen Verbindung und/oder weiter entfernt von der eigentlichen Wärmequelle ist - beispielsweise durch Wärmetransport. In one embodiment, the lipophilic compound is heated directly in the container and, if appropriate, its surroundings. For example, the lipophilic compound and the process water that is in the vicinity of the lipophilic compound are heated directly by a heat source. For example, the lipophilic compound is held in the container and the container including the lipophilic compound is heated. In such an exemplary embodiment, process water can also be heated which is in the direct vicinity of the lipophilic compound and / or further away from the actual heat source - for example by heat transport.
Das Erhitzen kann mit jeglicher geeigneten Wärmequelle erfolgen. Beispiele für entsprechende Wärmequellen umfassen Flammen, insbesondere Gasflammen, elektrische Heizelemente, Funken, insbesondere elektrische Funken, und Wärmestrahler. In einer bevorzugten Ausführungsform des Verfahrens wird in Schritt (vii) die lipophile Verbindung in dem Behältnis auf eine Temperatur von mindestens 250°C erhitzt, insbesondere mindestens 300°C oder mindestens 350°C. Die Temperatur ist insbesondere ausreichend, um die lipophile Verbindung zu zersetzen. Die eingesetzte Wärmequelle ist insbesondere geeignet, eine solche Temperatur zu erzeugen. The heating can be done with any suitable heat source. Examples of corresponding heat sources include flames, in particular gas flames, electrical heating elements, sparks, in particular electrical sparks, and heat radiators. In a preferred embodiment of the method, in step (vii) the lipophilic compound in the container is heated to a temperature of at least 250.degree. C., in particular at least 300.degree. C. or at least 350.degree. In particular, the temperature is sufficient to decompose the lipophilic compound. The heat source used is particularly suitable for generating such a temperature.
In einer bevorzugten Ausführungsform des Verfahrens wird in Schritt (vii) die lipophile Verbindung in dem Behältnis mit einer Flamme erhitzt, wobei eine Flamme mit bekannten Mitteln aus dem Stand der Technik erzeugt werden kann. In einer bestimmten Ausführungsform des Verfahrens wird in Schritt (vii) die lipophile Verbindung mit einer Gasflamme erhitzt. In einer besonderen Ausführungsform wird eine Wassergasflamme zur Erhitzung der lipophilen Verbindung verwendet. In a preferred embodiment of the method, in step (vii) the lipophilic compound in the container is heated with a flame, it being possible for a flame to be generated by means known from the prior art. In a specific embodiment of the method, the lipophilic compound is heated with a gas flame in step (vii). In a particular embodiment, a water gas flame is used to heat the lipophilic compound.
Eine Wassergasflamme im Sinne der Erfindung ist eine Flamme, die durch Verbrennen von Wassergas an der Luft entsteht. Eine Wassergasflamme kann insbesondere durch Verwendung einer Wassergaszelle erzeugt werden. Dabei produziert die Wassergaszelle Wassergas, welches entzündet werden kann, um eine Wassergasflamme zu erzeugen. A water gas flame within the meaning of the invention is a flame that is created by burning water gas in the air. In particular, a water gas flame can be generated by using a water gas cell. The water gas cell produces water gas, which can be ignited to create a water gas flame.
Wassergas im Sinne der Erfindung besteht im Wesentlichen aus den Elementen Wasserstoff und Sauerstoff. For the purposes of the invention, water gas essentially consists of the elements hydrogen and oxygen.
In einer bevorzugten Ausführungsform umfasst die Wassergaszelle mehrere Metallplatten; Gummidichtungen, die jeweils zwischen zwei Metallplatten angeordnet sind und einen Innenraum zwischen den beiden Metallplatten umschließen; einen Einlass für Wasser in den Innenraum und einen Auslass für Wassergas aus dem Innenraum; ein Spannungsgenerator, der eine Spannung von etwa 1,5 bis 2,5 V pro Zwischenraum zwischen zwei Metallplatten mit einer Stromstärke von etwa 0,005 Amper pro cm2 Oberfläche für die Gesamtzahl der Metallplatten erzeugen kann, und eine Leitung zwischen Auslass und Gasbrenner, die das erzeugte Wassergas von der Wassergaszelle zum Gasbrenner leitet. In a preferred embodiment, the water gas cell comprises a plurality of metal plates; Rubber seals each arranged between two metal plates and enclosing an interior space between the two metal plates; an inlet for water into the interior space and an outlet for water gas from the interior space; a voltage generator that generates a voltage of approximately 1.5 to 2.5 V per space between two metal plates with a current strength of about 0.005 amperes per cm 2 surface for the total number of metal plates, and a line between the outlet and gas burner, which conducts the water gas generated from the water gas cell to the gas burner.
Eine Wassergaszelle kann mehrere bevorzugt parallel angeordnete Metallplatten umfassen, an die eine elektrische Spannung angelegt wird. Bevorzugt sind die Metallplatten aus Stahl, insbesondere Edelstahl wie rostfreier Edelstahl, zum Beispiel Edelstahl der Legierung AISI 316. Die Metallplatten können eine Größe von 50 bis 400 cm2, insbesondere etwa 200 cm2, aufweisen. Die Metallplatten können eine Dicke von 0,5 mm bis 2 mm aufweisen, insbesondere etwa 1 mm bis etwa 1,5 mm. Die Metallplatten haben bevorzugt einen Abstand von 0,5 mm bis 2 mm, insbesondere etwa 1 mm bis etwa 1,5 mm zueinander. Der Zwischenraum zwischen den Metallplatten ist mit Wasser gefüllt, aus dem das Wassergas gebildet wird. Das Wasser hat vorzugsweise eine Leitfähigkeit von mindestens 20 pS/cm, zum Beispiel mindestens 30 pS/cm wie etwa 40 pS/cm, bei 25°C. Das Wasser kann zum Beispiel demineralisiertes oder destilliertes Wasser sein, dem eine bestimmte Menge an Salz zugegeben wurde, um die gewünschte Leitfähigkeit zu erhalten. Das Salz sollte möglichst rein sein und ist vorzugsweise Kaliumhydroxid oder Natriumhydroxid. Die Metallplatten können zum Beispiel voneinander jeweils durch eine Gummidichtung getrennt sein, wobei die Gummidichtung den Zwischenraum zwischen den Metallplatten abdichtet. Die elektrische Spannung pro Metallplatte kann in einem Bereich von 0,5 V bis 5 V liegen, zum Beispiel zwischen 1 V und 3 V bzw. zwischen 1,5 V und 2,5 V. Die elektrische Spannung pro Metallplatte ist insbesondere nicht größer als 2,4 V und liegt vorzugsweise bei etwa 2,0 V oder etwa 2,2 V. Ferner wird bevorzugt eine Stromstärke angelegt, die in einem Bereich von 0,001 bis 0,01 Amper pro cm2 für die Gesamtoberfläche der Metallplatten liegt. Insbesondere ist die Stromstärke nicht größer als etwa 0,005 Amper pro cm2 für die Gesamtoberfläche der Metallplatten. Die Wassergaszelle kann zwischen 2 und 20 Metallplatten aufweisen, insbesondere zwischen 6 und 8 Metallplatten, wie zum Beispiel 7 Metallplatten. Zudem umfasst die Wassergaszelle bevorzugt einen Einlass für Wasser in den Innenraum zwischen den Metallplatten und einen Auslass für Wassergas aus dem Innenraum. Die Wassergaszelle kann zudem eine Kühlung für die Metallplatten umfassen. In einer Ausführungsform kann das erzeugte Wassergas über eine Leitung direkt zum Gasbrenner geleitet werden. Die Vorrichtung umfasst somit in einer Ausführungsform eine Leitung zwischen einem Auslass der Wassergaszelle und dem Gasbrenner, die das erzeugte Wassergas von der Wassergaszelle zum Gasbrenner leitet. A water gas cell can comprise several metal plates, preferably arranged in parallel, to which an electrical voltage is applied. The metal plates are preferably made of steel, in particular stainless steel such as rust-free stainless steel, for example stainless steel of the alloy AISI 316. The metal plates can have a size of 50 to 400 cm 2 , in particular about 200 cm 2 . The metal plates can have a thickness of 0.5 mm to 2 mm, in particular about 1 mm to about 1.5 mm. The metal plates are preferably at a distance of 0.5 mm to 2 mm, in particular about 1 mm to about 1.5 mm, from one another. The space between the metal plates is filled with water, from which the water gas is formed. The water preferably has a conductivity of at least 20 pS / cm, for example at least 30 pS / cm such as about 40 pS / cm, at 25 ° C. The water can be, for example, demineralized or distilled water to which a certain amount of salt has been added in order to obtain the desired conductivity. The salt should be as pure as possible and is preferably potassium hydroxide or sodium hydroxide. The metal plates can, for example, be separated from one another by a rubber seal, the rubber seal sealing the space between the metal plates. The electrical voltage per metal plate can be in a range from 0.5 V to 5 V, for example between 1 V and 3 V or between 1.5 V and 2.5 V. The electrical voltage per metal plate is in particular not greater than 2.4 V and is preferably about 2.0 V or about 2.2 V. Furthermore, a current intensity is preferably applied which is in a range from 0.001 to 0.01 amperes per cm 2 for the total surface of the metal plates. In particular, the current strength is no greater than about 0.005 amperes per cm 2 for the total surface area of the metal plates. The water gas cell can have between 2 and 20 metal plates, in particular between 6 and 8 metal plates, such as 7 metal plates. In addition, the water gas cell preferably comprises an inlet for water into the interior space between the metal plates and an outlet for water gas from the interior space. The water gas cell can also include cooling for the metal plates. In one embodiment, the water gas generated can be fed directly to the gas burner via a line. The device thus comprises, in one embodiment, a line between an outlet of the water gas cell and the gas burner which guides the generated water gas from the water gas cell to the gas burner.
In dieser Wassergaszelle wird Wasser in Wassergas umgewandelt, welches dann zur Erzeugung einer Wassergasflamme und zum Erhitzen der lipophilen Verbindung verwendet wird. Das so erzeugte Wassergas kann entweder direkt zum Gasbrenner geleitet werden, oder es kann zunächst in einem Vorratstank aufgefangen werden und später zur Erzeugung der Wassergasflamme in einem Gasbrenner verbrannt werden. In einer Ausführungsform wird das erzeugte Wassergas direkt zu einem Gasbrenner geleitet, mit dessen Flamme die lipophile Verbindung in dem Behältnis erhitzt wird. In einer bevorzugten Ausführungsform des Verfahrens wird in Schritt (vii) die lipophile Verbindung für eine Zeitspanne von etwa 0,5 bis 10 Minuten erhitzt, zum Beispiel mindestens etwa 1 Minute, mindestens etwa 3 Minuten oder mindestens etwa 5 Minuten. Insbesondere wird die lipophile Verbindung solange erhitzt, bis sich zumindest ein Teil der lipophilen Verbindung in dem Behältnis zersetzt hat. Vorzugsweise wird das Behältnis mit der zumindest teilweise zersetzten lipophilen Verbindung nach Beendigung der Erhitzung aus dem Prozesswasser entfernt. In this water gas cell, water is converted into water gas, which is then used to generate a water gas flame and to heat the lipophilic compound. The water gas generated in this way can either be fed directly to the gas burner, or it can first be collected in a storage tank and later burned in a gas burner to generate the water gas flame. In one embodiment, the water gas produced is passed directly to a gas burner, with the flame of which the lipophilic compound in the container is heated. In a preferred embodiment of the method, in step (vii) the lipophilic compound is heated for a period of time of about 0.5 to 10 minutes, for example at least about 1 minute, at least about 3 minutes or at least about 5 minutes. In particular, the lipophilic compound is heated until at least part of the lipophilic compound has decomposed in the container. The container with the at least partially decomposed lipophilic compound is preferably removed from the process water after the heating has ended.
In einer Ausführungsform können die Schritte (vi) und (vii) auch in einem separaten Wassertank durchgeführt werden. Das so behandelte Wasser aus dem separaten Wassertank wird nach dem Erhitzen und zumindest teilweise Zersetzten der lipophilen Verbindung in dem Behältnis dem Gemisch aus Prozesswasser und lipophiler Verbindung im ersten Wassertank zugegeben. In one embodiment, steps (vi) and (vii) can also be carried out in a separate water tank. The water treated in this way from the separate water tank is added to the mixture of process water and lipophilic compound in the first water tank after the heating and at least partial decomposition of the lipophilic compound in the container.
In Schritt (ii) des erfindungsgemäßen Verfahrens wird eine Schaumbildung auf der Prozesswasseroberfläche ausgelöst, wobei der Schaum die lipophile Verbindung enthält. In step (ii) of the method according to the invention, foam formation is triggered on the process water surface, the foam containing the lipophilic compound.
In einer bevorzugten Ausführungsform des Verfahrens wird in Schritt (ii) die Schaumbildung durch Bewegen des Prozesswassers ausgelöst, insbesondere durch Rühren oder Schütteln, vorzugsweise durch Rühren. Eine Schaumbildung kann durch Verfahren und Vorrichtungen durchgeführt werden, die aus dem Stand der Technik bekannt sind. Beispielsweise kann eine Vorrichtung zum Mischen von Flüssigkeiten verwendet werden. Gemäß einer Ausführungsform kann ein Mischer oder Mixer verwendet werden, der in den Wassertank eingeführt wird. Insbesondere wird bei der Schaumbildung ein Strudel im Prozesswasser erzeugt. In a preferred embodiment of the method, the foam formation is triggered in step (ii) by moving the process water, in particular by stirring or shaking, preferably by stirring. Foaming can be carried out by methods and devices known in the art. For example, a device for mixing liquids can be used. According to one embodiment, a mixer or mixer can be used which is introduced into the water tank. In particular, a vortex is generated in the process water during foam formation.
Falls der optionale Schritt (vii) ausgeführt wird, kann die Schaumbildung bereits während dem Erhitzen der lipophilen Verbindung in dem Behältnis in Schritt (vii) beginnen. Alternativ beginnt die Schaumbildung erst, nachdem Schritt (vii) abgeschlossen ist. In einer bevorzugten Ausführungsform des Verfahrens wird in Schritt (ii) die Schaumbildung für einen Zeitraum von mindestens 2 Minuten durchgeführt. Schritt (ii) wird so lange durchgeführt, bis eine ausreichende Schaumbildung erreicht wird. Eine ausreichende Schaumbildung kann zum Beispiel eine Schaumhöhe von mindestens 2 cm oder mindestens 3 cm umfassen. If the optional step (vii) is carried out, the foam formation can already begin during the heating of the lipophilic compound in the container in step (vii). Alternatively, the foaming begins only after step (vii) has been completed. In a preferred embodiment of the process, the foam formation is carried out in step (ii) for a period of at least 2 minutes. Step (ii) is carried out until sufficient foam formation is achieved. Sufficient foam formation can include, for example, a foam height of at least 2 cm or at least 3 cm.
Der gebildete Schaum enthält zumindest einen Teil der gelösten lipophilen Verbindung. Insbesondere enthält der Schaum den Großteil der eingesetzten lipophilen Verbindung, zum Beispiel mindestens 50%, insbesondere mindestens 60%, mindestens 70%, mindestens 80% oder mindestens 90% der Menge an in Schritt (i) eingesetzter lipophiler Verbindung. The foam formed contains at least a portion of the dissolved lipophilic compound. In particular, the foam contains the majority of the lipophilic compound used, for example at least 50%, in particular at least 60%, at least 70%, at least 80% or at least 90% of the amount of lipophilic compound used in step (i).
In Schritt (iii) des erfindungsgemäßen Verfahrens wird der Schaum gesammelt. In step (iii) of the process according to the invention, the foam is collected.
Der Schaum, der im Zuge des erfindungsgemäßen Verfahrens hergestellt wird bzw. entsteht, enthält einen Teil oder die gesamte Menge der eingesetzten lipophilen Verbindung, wobei diese lipophile Verbindung nach dem Trocknungsschritt eine besonders hohe Löslichkeit in wässrigen Lösungen aufweist, was sehr vorteilhaft im Sinne der Erfindung ist. In einer bevorzugten Ausführungsform enthält der in Schritt (iii) gesammelte Schaum einen Großteil der eingesetzten lipophilen Verbindung, bevorzugt mindestens 50%, mindestens 60%, mindestens 70%, mindestens 80% oder mindestens 90% der Menge, die in Schritt (i) eingesetzt wurde. The foam which is produced or arises in the course of the process according to the invention contains part or the entire amount of the lipophilic compound used, this lipophilic compound having a particularly high solubility in after the drying step having aqueous solutions, which is very advantageous for the purposes of the invention. In a preferred embodiment, the foam collected in step (iii) contains a large part of the lipophilic compound used, preferably at least 50%, at least 60%, at least 70%, at least 80% or at least 90% of the amount used in step (i) became.
In Schritt (iii) kann das Sammeln des Schaums mittels Abschöpfen, Absaugen, Abgießen oder Abziehen erfolgen. Dieser Schritt kann durch im Stand der Technik bekannte Verfahren und Vorrichtungen stattfinden. Beispielsweise kann eine Kelle oder Schaumkelle verwendet werden, um den Schaum abzuschöpfen. Alternativ kann der Schaum durch einen Unterdrück abgesaugt und gesammelt werden. Die genaue Art und Weise des Sammelns des Schaums ist nicht limitierend. In step (iii) the foam can be collected by means of skimming, suction, pouring off or peeling off. This step can take place by methods and devices known in the art. For example, a trowel or skimmer can be used to scoop off the foam. Alternatively, the foam can be sucked off and collected by a negative pressure. The exact way in which the foam is collected is not limiting.
Ein „Sammeln“ des Schaums im Sinne der Erfindung umfasst, dass der sich auf dem Prozesswasser befindliche Schaum nach Schritt (ii) im Wesentlichen entnommen wird. Insbesondere wird der Schaum im Wesentlichen von dem restlichen Prozesswasser abgetrennt. Der Schaum wird bevorzugt in einem Behältnis gesammelt. “Collecting” the foam within the meaning of the invention includes that the foam located on the process water is essentially removed after step (ii). In particular, the foam is essentially separated from the remaining process water. The foam is preferably collected in a container.
In Schritt (iv) des erfindungsgemäßen Verfahrens wird der Schaum getrocknet, um die lipophile Verbindung zu erhalten. In step (iv) of the process according to the invention, the foam is dried in order to obtain the lipophilic compound.
In einer bevorzugten Ausführungsform des Verfahrens wird in Schritt (iv) der gesammelte Schaum in einem Trockenschrank getrocknet. Trockenschränke sind im Stand der Technik bekannt und sind nicht limitierend im Sinne dieser Offenbarung. Die Trocknung erfolgt zum Beispiel bei einer Temperatur von 25°C bis 55°C, insbesondere 30°C bis 50°C, bevorzugt bei etwa 40°C. Die Trocknung erfolgt insbesondere für eine Zeit von 0,5 bis 5 Tagen, zum Beispiel für etwa 20 bis etwa 60 Stunden, insbesondere für etwa 24 bis etwa 48 Stunden. Die Trocknung wird insbesondere bis zum Erreichen der gewünschten Restfeuchtigkeit durchgeführt. In a preferred embodiment of the method, the collected foam is dried in a drying cabinet in step (iv). Drying cabinets are known in the prior art and are not limiting in the sense of this disclosure. The drying takes place, for example, at a temperature of 25 ° C to 55 ° C, in particular 30 ° C to 50 ° C, preferably at about 40 ° C. The drying takes place in particular for a time of 0.5 to 5 days, for example for about 20 to about 60 hours, in particular for about 24 to about 48 hours. The drying is carried out in particular until the desired residual moisture is reached.
Vor der Trocknung kann der Schaum noch von überschüssigem Wasser befreit werden. So kann der Schaum nach dem Abschöpfen zum Beispiel auf einem Tuch oder Sieb gesammelt werden überschüssiges Wasser aus dem Schaum wird hierbei durch das Tuch oder Sieb aufgenommen bzw. tropft hier hindurch. Danach kann der so vorgetrocknete Schaum weiter wie vorstehend beschrieben getrocknet werden. The foam can be freed from excess water before drying. For example, after skimming the foam, it can be collected on a cloth or sieve. Excess water from the foam is absorbed by the cloth or sieve or drips through here. The foam thus predried can then be dried further as described above.
In einer bevorzugten Ausführungsform des Verfahrens liegt in Schritt (iv) die erhaltene lipophile Verbindung in Form eines Pulvers vor. Ein „Pulver“ im Sinne der Erfindung umfasst getrockneten Feststoff der lipophilen Verbindung. Ein Pulver kann Partikel umfassen, wobei die Partikel bevorzugt Größen von wenig als 5 mm aufweisen, bevorzugt sind es Nano- und Mikropartikel. In bestimmten Ausführungsformen entspricht die Menge an in Schritt (iv) erhaltener lipophiler Verbindung mindestens 50%, insbesondere mindestens 60%, mindestens 70%, mindestens 80% oder mindestens 90% der in Schritt (i) eingesetzten Menge an lipophiler Verbindung. In Schritt (v) des erfindungsgemäßen Verfahrens wird die aus Schritt (iv) erhaltenen lipophilen Verbindung in Wasser gelöst, um eine wässrige Lösung der lipophilen Verbindung zu erhalten. In a preferred embodiment of the method, in step (iv) the lipophilic compound obtained is in the form of a powder. A “powder” within the meaning of the invention comprises dried solid of the lipophilic compound. A powder can comprise particles, the particles preferably having sizes of less than 5 mm, preferably nano and microparticles. In certain embodiments, the amount of lipophilic compound obtained in step (iv) corresponds to at least 50%, in particular at least 60%, at least 70%, at least 80% or at least 90% of the amount of lipophilic compound used in step (i). In step (v) of the process according to the invention, the lipophilic compound obtained from step (iv) is dissolved in water in order to obtain an aqueous solution of the lipophilic compound.
Die erhaltene lipophile Verbindung nach dem erfindungsgemäßen Verfahren aus Schritt (iv) weist eine erhöhte Löslichkeit in wässrigen Lösungen auf im Vergleich zu der Ausgangssubstanz aus Schritt (i). Darin liegt ein großer Vorteil des erfindungsgemäßen Verfahrens, da die erhöhte Löslichkeit Anwendung in einer Vielzahl von Bereichen findet. Beispielsweise kann die Bioverfügbarkeit für medizinische Anwendungen erhöht werden. Auch in der Lebensmittelindustrie ist die erhöhte Wasserlöslichkeit vorteilhaft, beispielsweise um die lipophile Verbindung in Getränken zu lösen. Entsprechend ist ein wesentlicher technischer Effekt des erfindungsgemäßen Verfahrens die Erhöhung der Wasserlöslichkeit der lipophilen Verbindung. In einer Ausführungsform ist die Wasserlöslichkeit der lipophilen Verbindung, die in Schritt (iv) erhalten wird, erhöht gegenüber der lipophilen Verbindung, die in Schritt (i) eingesetzt wird. Eine erhöhte Löslichkeit der lipophilen Verbindung umfasst mindestens eine Erhöhung um den Faktor 2, insbesondere um den Faktor 5, 10, 25, 100, 200 oder 500. In einer Ausführungsform verbessert sich die Löslichkeit durch das erfindungsgemäße Verfahren um einen Faktor zwischen 500 und 2000, 600 und 1800, 700 und 1400, oder 800 und 1200. In diesen Ausführungsformen ist die lipophile Verbindung bevorzugt ein Curcuminoid wie Curcumin. The lipophilic compound obtained by the process according to the invention from step (iv) has an increased solubility in aqueous solutions compared to the starting substance from step (i). This is a great advantage of the process according to the invention, since the increased solubility is used in a large number of areas. For example, the bioavailability for medical applications can be increased. The increased solubility in water is also advantageous in the food industry, for example in order to dissolve the lipophilic compound in beverages. Accordingly, an essential technical effect of the process according to the invention is the increase in the water solubility of the lipophilic compound. In one embodiment, the water solubility of the lipophilic compound which is obtained in step (iv) is increased compared to the lipophilic compound which is used in step (i). An increased solubility of the lipophilic compound comprises at least an increase by a factor of 2, in particular by a factor of 5, 10, 25, 100, 200 or 500. In one embodiment, the solubility is improved by the method according to the invention by a factor between 500 and 2000, 600 and 1800, 700 and 1400, or 800 and 1200. In these embodiments, the lipophilic compound is preferably a curcuminoid such as curcumin.
In einer bevorzugten Ausführungsform des Verfahrens wird in Schritt (v) die erhaltene lipophile Verbindung im Wasser in einer Konzentration von mindestens 0,1 g/L gelöst. Insbesondere wird die lipophile Verbindung in einer Konzentration von mindestens 0,2 g/L, mindestens 0,5 g/L, mindestens 1 g/L, mindestens 2 g/L, mindestens 3 g/L, mindestens 4 g/L oder mindestens 5 g/L gelöst. In bestimmten Ausführungsformen ist die Konzentration der gelösten lipophilen Verbindung in der wässrigen Lösung mindestens 8 g/L, zum Beispiel etwa 10 g/L. In diesen Ausführungsformen ist lipophilen Verbindung bevorzugt ein Curcuminoid wie Curcumin. In a preferred embodiment of the method, in step (v) the lipophilic compound obtained is dissolved in the water in a concentration of at least 0.1 g / L. In particular, the lipophilic compound is in a concentration of at least 0.2 g / L, at least 0.5 g / L, at least 1 g / L, at least 2 g / L, at least 3 g / L, at least 4 g / L or at least 5 g / L dissolved. In certain embodiments, the concentration of the dissolved lipophilic compound in the aqueous solution is at least 8 g / L, for example about 10 g / L. In these embodiments, the lipophilic compound is preferably a curcuminoid such as curcumin.
Das in Schritt (v) zur Lösung der lipophilen Verbindung eingesetzte Wasser ist insbesondere möglichst reines Wasser. Das Wasser kann zum Beispiel ausgewählt sein aus destilliertem Wasser, bidestilliertem Wasser, demineralisiertem Wasser, Reinstwasser und VE-Wasser. Eine solche Ausführungsform ist besonders vorteilhaft, da die gewonnene wässrige Lösung sehr rein ist und bevorzugt im Wesentlichen aus der lipophilen Verbindung und Wasser besteht und keine Verunreinigungen umfasst. Beispielsweise umfasst die wässrige Lösung mit der lipophilen Verbindung in Schritt (v) im Wesentlichen Wasser und Curcumin. Das Wasser, welches im erfindungsgemäßen Verfahren zum Lösen der lipophilen Verbindung in Schritt (v) verwendet wird, weist insbesondere eine Leitfähigkeit von 5 pS/cm oder weniger bei 25 °C aufweisen, zum Beispiel eine Leitfähigkeit von 2 pS/cm oder weniger, 1,5 pS/cm oder weniger, 1 pS/cm oder weniger oder 0,5 ps/cm oder weniger, jeweils bei 25 °C. In weiteren Ausführungsformen kann das Wasser in Schritt (v) ausgewählt werden aus Leitungswasser, Quellwasser, Regenwasser, Grundwasser, Trinkwasser, Prozesswasser, Aquifer-Wasser, Gletscherwasser, behandeltes und unbehandeltes Wasser, Dampf oder atmosphärische Feuchtigkeit. The water used in step (v) to dissolve the lipophilic compound is, in particular, water that is as pure as possible. The water can be selected, for example, from distilled water, double-distilled water, demineralized water, ultrapure water and deionized water. Such an embodiment is particularly advantageous since the aqueous solution obtained is very pure and preferably consists essentially of the lipophilic compound and water and does not contain any impurities. For example, the aqueous solution with the lipophilic compound in step (v) essentially comprises water and curcumin. The water which is used in the method according to the invention for dissolving the lipophilic compound in step (v) has in particular a conductivity of 5 pS / cm or less at 25 ° C., for example a conductivity of 2 pS / cm or less, 1 , 5 pS / cm or less, 1 pS / cm or less, or 0.5 ps / cm or less, all at 25 ° C. In further embodiments, the water in step (v) can be selected from tap water, spring water, rain water, ground water, drinking water, process water, Aquifer water, glacier water, treated and untreated water, steam, or atmospheric moisture.
Es gibt auch Ausführungsformen, wonach neben dem Wasser und der lipophilen Verbindung in Schritt (v) noch weitere Komponenten vorhanden sind. Beispielsweise kann in alternativen Ausführungsformen die lipophile Verbindung in wässrigen Lösungen gelöst werden, die ausgewählt sind aus Milch-, Soja-, Gemüse-, Frucht-, Kaffee und Tee-Getränken, sowie Softdrinks, alkoholischen oder entalkoholisierten Getränken und andere für den Verzehr geeignete Getränken. There are also embodiments according to which, in addition to the water and the lipophilic compound in step (v), further components are also present. For example, in alternative embodiments, the lipophilic compound can be dissolved in aqueous solutions selected from milk, soy, vegetable, fruit, coffee and tea beverages, as well as soft drinks, alcoholic or de-alcoholised beverages and other beverages suitable for consumption .
2. Wässrige Lösung einer lipophilen Verbindung 2. Aqueous solution of a lipophilic compound
In einem zweiten Aspekt betrifft die vorliegende Erfindung eine wässrige Lösung einer lipophilen Verbindung. In a second aspect, the present invention relates to an aqueous solution of a lipophilic compound.
Eine erfindungsgemäße wässrige Lösung einer lipophilen Verbindung enthält Wasser und die lipophile Verbindung, insbesondere mit einer Konzentration von mindestens 0,1 g/L und gelöster lipophiler Verbindung. Insbesondere ist die Konzentration an gelöster lipophiler Verbindung mindestens 0,2 g/L, mindestens 0,5 g/L, mindestens 1 g/L, mindestens 2 g/L, mindestens 3 g/L, mindestens 4 g/L oder mindestens 5 g/L. In bestimmten Ausführungsformen ist die Konzentration der gelösten lipophilen Verbindung in der wässrigen Lösung mindestens 8 g/L, zum Beispiel etwa 10 g/L. Die lipophile Verbindung ist hierbei insbesondere komplett gelöst. Insbesondere ist die lipophile Verbindung ohne die Hilfe von Lösungsvermittlern oder Nanotechnologie gelöst. In diesen Ausführungsformen ist die lipophile Verbindung bevorzugt ein Curcuminoid wie Curcumin. Die wässrige Lösung gemäß der Erfindung ist besonders vorteilhaft, da sehr hohe Konzentrationen einer lipophilen Verbindung vorliegen können. Solche hohen Konzentrationen von lipophilen Verbindungen sind für eine Vielzahl von Anwendungen interessant und vorteilhaft. Beispielsweise weisen lipophile Verbindungen häufig eine verringerte Bioverfügbarkeit auf, sodass die medizinische Anwendung oftmals limitiert ist, bzw. es bedarf weitere Komponenten, die die Bioverfügbarkeit erhöhen, jedoch Nebenwirkungen haben können. An aqueous solution according to the invention of a lipophilic compound contains water and the lipophilic compound, in particular with a concentration of at least 0.1 g / L and dissolved lipophilic compound. In particular, the concentration of dissolved lipophilic compound is at least 0.2 g / L, at least 0.5 g / L, at least 1 g / L, at least 2 g / L, at least 3 g / L, at least 4 g / L or at least 5 g / L. In certain embodiments, the concentration of the dissolved lipophilic compound in the aqueous solution is at least 8 g / L, for example about 10 g / L. In particular, the lipophilic compound is completely dissolved here. In particular, the lipophilic compound is dissolved without the aid of solubilizers or nanotechnology. In these embodiments, the lipophilic compound is preferably a curcuminoid such as curcumin. The aqueous solution according to the invention is particularly advantageous since very high concentrations of a lipophilic compound can be present. Such high concentrations of lipophilic compounds are interesting and advantageous for a large number of applications. For example, lipophilic compounds often have a reduced bioavailability, so that the medical application is often limited, or further components are required which increase the bioavailability but can have side effects.
Die erfindungsgemäße wässrige Lösung einer lipophilen Verbindung kann mit einer besonders hohen Reinheit hergestellt werden. Ferner kann die wässrige Lösung einer lipophilen Verbindung gemäß der Erfindung eine breite Anwendbarkeit in der Lebensmittelindustrie haben. Die Herstellung von wässrigen Lösungen einer lipophilen Verbindung kann besonders vorteilhaft sein in Form von Getränken. Beispielsweise kann die gelöste lipophile Verbindung Curcumin sein, sodass Getränke mit besonders hohen Curcuminkonzentration hergestellt werden können, ohne dass weitere Komponente (z.B. Stabilisatoren, Löslichkeitsvermittlern, etc.) nötig sind. Folglich können Getränke mit lipophilen Verbindungen (z.B. Curcumin) hergestellt werden, die eine besonders hohe Reinheit aufweisen. In einer bevorzugten Ausführungsform der wässrigen Lösung einer lipophilen Verbindung ist die lipophile Verbindung eine Verbindung der Klasse der Curcuminoide, insbesondere Curcumin. In einer bevorzugten Ausführungsform der wässrigen Lösung einer lipophilen Verbindung ist die lipophile Verbindung Curcumin. The aqueous solution of a lipophilic compound according to the invention can be produced with a particularly high purity. Furthermore, the aqueous solution of a lipophilic compound according to the invention can have wide applicability in the food industry. The preparation of aqueous solutions of a lipophilic compound can be particularly advantageous in the form of beverages. For example, the dissolved lipophilic compound can be curcumin, so that drinks with a particularly high concentration of curcumin can be produced without the need for additional components (eg stabilizers, solubilizers, etc.). As a result, beverages with lipophilic compounds (eg curcumin) can be produced which have a particularly high degree of purity. In a preferred embodiment of the aqueous solution of a lipophilic compound, the lipophilic compound is a compound from the class of curcuminoids, in particular curcumin. In a preferred embodiment of the aqueous solution of a lipophilic compound, the lipophilic compound is curcumin.
In einer bevorzugten Ausführungsform der wässrigen Lösung einer lipophilen Verbindung ist das Wasser ausgewählt aus destilliertem Wasser, bidestilliertem Wasser, demineralisiertem Wasser, Reinstwasser und VE-Wasser. Das Wasser weist insbesondere eine Leitfähigkeit von 5 pS/cm oder weniger bei 25 °C aufweisen, zum Beispiel eine Leitfähigkeit von 2 pS/cm oder weniger, 1,5 pS/cm oder weniger, 1 pS/cm oder weniger oder 0,5 ps/cm oder weniger, jeweils bei 25 °C. In a preferred embodiment of the aqueous solution of a lipophilic compound, the water is selected from distilled water, double-distilled water, demineralized water, ultrapure water and deionized water. In particular, the water has a conductivity of 5 pS / cm or less at 25 ° C., for example a conductivity of 2 pS / cm or less, 1.5 pS / cm or less, 1 pS / cm or less or 0.5 ps / cm or less, each at 25 ° C.
In einer bevorzugten Ausführungsform der wässrigen Lösung einer lipophilen Verbindung enthält die wässrige Lösung im Wesentlichen keine oder keine Komponenten, die die Lösung der lipophilen Verbindung unterstützen (beispielsweise Stabilisatoren, Löslichkeitsvermittlern, grenzflächenaktive Substanzen, Tenside, etc.). Insbesondere enthält die wässrige Lösung im Wesentlichen keine oder keine Liposome, Öle oder Phosphate wie Orthophosphate. In einer Ausführungsform enthält die wässrige Lösung im Wesentlichen kein oder kein Piperin. Insbesondere umfasst die wässrige Lösung in einer solchen Ausführungsform im Wesentlichen Wasser und die lipophile Verbindung. Eine solche Ausführungsform ist besonders vorteilhaft, da eine besonders reine wässrige Lösung hergestellt werden kann. In a preferred embodiment of the aqueous solution of a lipophilic compound, the aqueous solution contains essentially no or no components that support the dissolution of the lipophilic compound (for example stabilizers, solubilizers, surface-active substances, surfactants, etc.). In particular, the aqueous solution contains essentially no or no liposomes, oils or phosphates such as orthophosphates. In one embodiment, the aqueous solution contains essentially no or no piperine. In particular, in such an embodiment, the aqueous solution essentially comprises water and the lipophilic compound. Such an embodiment is particularly advantageous since a particularly pure aqueous solution can be produced.
In einer bevorzugten Ausführungsform der wässrigen Lösung einer lipophilen Verbindung umfasst die wässrige Lösung die lipophile Verbindung in einer Konzentration, bei der die Sättigung eintritt, wobei die lipophile Verbindung bei Konzentrationen über der Sättigung teilweise als Feststoff in der wässrigen Lösung vorliegt. Die Konzentration bei der die Sättigung der lipophilen Verbindung eintritt hängt von der lipophilen Verbindung ab und ist entsprechend unterschiedlich. In einer Ausführungsform liegt die Sättigungskonzentration bei > 0,2 g/L, > 0,5 g/L, > 1 g/L, > 2 g/L, > 3 g/L, > 4 g/L oder > 5 g/L. In einer bestimmten Ausführungsform liegt die Sättigungskonzentration zwischen 5 und 15 g/L, z.B. zwischen 8 und 12 g/L. Sobald mehr lipophile Verbindung in einer höheren Konzentration hinzugegeben wird, als die Sättigungskonzentration, lässt sich die lipophile Verbindung nicht mehr lösen und/oder fällt teilweise aus, sodass ein Teil der lipophilen Verbindung als Feststoff vorliegt, beispielsweise in Form einer Dispersion oder Suspension. Eine Übersättigung kann besonders vorteilhaft sein, wenn möglichst viel lipophile Verbindung in der wässrigen Lösung vorliegen soll, d.h. das die maximal mögliche Menge in der wässrigen Lösung gelöst ist. Der Teil der lipophilen Verbindung, der dann als Feststoff vorliegt, kann dann entweder in der wässrigen Lösung verbleiben oder entfernt werden, je nach Anwendung. Es kann beispielsweise vorteilhaft sein, wenn ein Teil als Feststoff vorliegt, wenn beispielsweise die wässrige Lösung mit einer anderen wässrigen Lösung vermischt wird, sodass mehr Wasser für die nicht gelöste lipophile Verbindung zur Verfügung steht. In einem solchen Fall kann dann der Teil der lipophilen Verbindung, der als Feststoff vorliegt, in Lösung gehen. In einer bestimmten Ausführungsform werden 5 bis 40 g/L oder 10 bis 30 oder 15 bis 25 g/L, z.B. ungefähr 20 g/L, der lipophilen Verbindung mit Wasser gemischt, so dass eine wässrige Lösung hergestellt wird, bei der ein Teil der lipophilen Verbindung als Feststoff vorliegt und ein Teil gelöst ist. Beispielsweise können mindestens 40%, mindestens 50%, mindestens 60%, mindestens 70%, mindestens 80% oder mindestens 90% der lipophilen Verbindung gelöst sein und der entsprechende übrige Teil als Feststoff vorliegen. In diesen Ausführungsformen ist die lipophile Verbindung insbesondere ein Curcuminoid wie Curcumin. In a preferred embodiment of the aqueous solution of a lipophilic compound, the aqueous solution comprises the lipophilic compound in a concentration at which saturation occurs, the lipophilic compound being partially present as a solid in the aqueous solution at concentrations above saturation. The concentration at which the saturation of the lipophilic compound occurs depends on the lipophilic compound and is correspondingly different. In one embodiment, the saturation concentration is> 0.2 g / L,> 0.5 g / L,> 1 g / L,> 2 g / L,> 3 g / L,> 4 g / L or> 5 g / L. In a certain embodiment, the saturation concentration is between 5 and 15 g / L, for example between 8 and 12 g / L. As soon as more lipophilic compound is added in a higher concentration than the saturation concentration, the lipophilic compound can no longer be dissolved and / or partially precipitates, so that part of the lipophilic compound is present as a solid, for example in the form of a dispersion or suspension. Supersaturation can be particularly advantageous if as much lipophilic compound as possible is to be present in the aqueous solution, that is to say that the maximum possible amount is dissolved in the aqueous solution. The part of the lipophilic compound which is then present as a solid can then either remain in the aqueous solution or be removed, depending on the application. For example, it can be advantageous if a part is present as a solid, for example if the aqueous solution is mixed with another aqueous solution so that more water is available for the undissolved lipophilic compound. In such a case, the part of the lipophilic compound which is present as a solid can then go into solution. In a certain embodiment, 5 to 40 g / L or 10 to 30 or 15 to 25 g / L, for example about 20 g / L, of the lipophilic compound are mixed with water, so that an aqueous solution is prepared in which part of the lipophilic compound is present as a solid and a part is dissolved. For example, at least 40%, at least 50%, at least 60%, at least 70%, at least 80% or at least 90% of the lipophilic compound can be dissolved and the corresponding remaining part can be present as a solid. In these embodiments, the lipophilic compound is in particular a curcuminoid such as curcumin.
„Feststoffe“ im Sinne der Erfindung haben einen festen Aggregatzustand in der wässrigen Lösung und sind entsprechend nicht gelöst. Feststoffe können in Form von Partikeln oder Ablagerungen Vorkommen oder in der Lösung verteilt sein, z.B. in Form einer Suspension. “Solids” within the meaning of the invention have a solid aggregate state in the aqueous solution and are accordingly not dissolved. Solids can occur in the form of particles or deposits or be distributed in the solution, e.g. in the form of a suspension.
In einer bevorzugten Ausführungsform der wässrigen Lösung einer lipophilen Verbindung wird die wässrige Lösung durch ein Verfahren zur Herstellung einer wässrigen Lösung einer lipophilen Verbindung gemäß des ersten Aspekts der Erfindung hergestellt. Die Ausführungsformen, Merkmale und Beispiele dieses Verfahrens betreffen entsprechend auch die wässrige Lösung einer lipophilen Verbindung gemäß des zweiten Aspekts der Erfindung. In a preferred embodiment of the aqueous solution of a lipophilic compound, the aqueous solution is produced by a method for producing an aqueous solution of a lipophilic compound according to the first aspect of the invention. The embodiments, features and examples of this method accordingly also relate to the aqueous solution of a lipophilic compound according to the second aspect of the invention.
Weitere Beispiele für lipophile Verbindungen umfassen Zimt, Inhaltsstoffen von Zimt, Carotinoide, insbesondere Astaxanthin, Cannabis oder Inhaltsstoffen der Cannabis-Pflanze, wie Cannabinoide, insbesondere Cannabidiol (CBD). In einer besonderen Ausführungsform ist die lipophile Verbindung Zimt, Inhaltsstoffe von Zimt, insbesondere Zimtaldehyd, Carotinoide, insbesondere Astaxanthin, Cannabis oder Inhaltsstoffe der Cannabis-Pflanze, wie Cannabinoide, insbesondere Cannabidiol (CBD). Further examples of lipophilic compounds include cinnamon, ingredients of cinnamon, carotenoids, in particular astaxanthin, cannabis or ingredients of the cannabis plant, such as cannabinoids, in particular cannabidiol (CBD). In a particular embodiment, the lipophilic compound is cinnamon, ingredients of cinnamon, in particular cinnamaldehyde, carotenoids, in particular astaxanthin, cannabis or ingredients of the cannabis plant, such as cannabinoids, in particular cannabidiol (CBD).
Zimt, Inhaltsstoffe von Zimt, Carotinoide, insbesondere Astaxanthin, Cannabis und Inhaltsstoffe der Cannabis-Pflanze, wie Cannabinoide, insbesondere Cannabidiol (CBD) können aus Pflanzen extrahiert oder chemisch synthetisiert werden, wobei Methoden verwendet werden, die dem Fachmann bekannt sind. Bevorzugt entstammt die lipophile Verbindung natürlichen Quellen. Cinnamon, ingredients of cinnamon, carotenoids, in particular astaxanthin, cannabis and ingredients of the cannabis plant, such as cannabinoids, in particular cannabidiol (CBD) can be extracted from plants or chemically synthesized, using methods which are known to the person skilled in the art. The lipophilic compound is preferably derived from natural sources.
Zimt oder Inhaltsstoffe von Zimt stammen bevorzugt aus natürlichen Quellen. Zimt besteht aus einer Vielzahl von Inhaltsstoffen, darunter Zimtaldehyd, trans-Zimtaldehyd, Zimtsäure und zahlreiche ätherische Öle, darunter Trans-Cinnamaldehyd, Cinnamylacetat, Eugenol, L- Borneol, Caryophyllenoxid, B-Caryophyllen, L-Bornylacetat, E-Nerolidol, a-Cubebene, a- Terpineol, Terpinoien und a-Thujene. In einer Ausführungsform ist die lipophile Verbindung ein Inhaltsstoff von Zimt, insbesondere Zimtaldehyd. In einer Ausführungsform ist die lipophile Verbindung ein Gemisch aus Inhaltsstoff von Zimt, wobei ein Gemisch insbesondere aus mehreren hier offenbarten Zimtinhaltsstoffen oder in Rao et al. , 2014 offenbarten Zimtinhaltsstoffen besteht. In einer beispielhaften Ausführungsform umfasst das Gemisch aus Zimtinhaltsstoffen ein Gemisch aus Zimtaldehyd und Eugenol. Astaxanthin ist bevorzugt natürliches Astaxanthin. Beispiele für natürlich gewonnenes Astaxanthin entstammt aus Algen wie Haematococcus, Hefen wie Phaffia, Krustentiere wie Garnelen, Krill und Krabben, Kopffüßer wie Tintenfische und Tintenfische, verschiedene Meeresfrüchte; Pflanzen wie Adonis, Paracoccus sp. N81106, Brevundimonas sp. SD212, Erythrobacter sp. Bakterien wie PC6; Gordonia sp. Actinomyceten wie KANMONKAZ-1129; Schizophytrium sp. Astaxanthin aus Labyrinthulas wie KH105. Cinnamon or ingredients in cinnamon preferably come from natural sources. Cinnamon is made up of a variety of ingredients, including cinnamaldehyde, trans-cinnamaldehyde, cinnamic acid and numerous essential oils, including trans-cinnamaldehyde, cinnamyl acetate, eugenol, L-borneol, caryophyllene oxide, B-caryophyllene, L-bornyl acetate, E-nerolidol, a- Cub level, a-terpineol, terpinoia and a-thujene. In one embodiment, the lipophilic compound is an ingredient of cinnamon, especially cinnamaldehyde. In one embodiment, the lipophilic compound is a mixture of an ingredient of cinnamon, a mixture in particular of several cinnamon ingredients disclosed here or in Rao et al. , 2014 disclosed cinnamon ingredients. In an exemplary embodiment, the mixture of cinnamon ingredients comprises a mixture of cinnamaldehyde and eugenol. Astaxanthin is preferably natural astaxanthin. Examples of naturally obtained astaxanthin are derived from algae such as Haematococcus, yeasts such as Phaffia, crustaceans such as shrimp, krill and crabs, cephalopods such as squid and cuttlefish, various seafood; Plants such as Adonis, Paracoccus sp. N81106, Brevundimonas sp. SD212, Erythrobacter sp. Bacteria such as PC6; Gordonia sp. Actinomycetes such as KANMONKAZ-1129; Schizophytrium sp. Astaxanthin from Labyrinthulas such as KH105.
Cannabis oder die Cannabis-Pflanze im Sinne dieser Offenbarung bezieht sich auf die Pflanzenart Cannabis sativa, die mindestens drei wichtige Unterarten umfasst, nämlich C. sativa sativa, C. sativa indica und C. sativa ruderalis, und umfasst alle natürlich vorkommenden Cannabisarten, Hybride oder andere Sorten, Kulturen oder klonale Sorten, die von einer diesen Unterarten stammen oder abgeleitet sind, einschließlich industriellen Hanf- oder Drogensorten, Kulturen oder klonaler Stämme. Cannabis ist ein Oberbegriff für getrocknete oder frische Cannabisblüten, Blätter oder andere pflanzliche Biomasse einschließlich Trichome und für alle Produkte, die aus Extrakten von C. sativa hergestellt werden oder Phytocannabinoide enthalten, die mit natürlich vorkommenden Phytocannabinoiden identisch sind, unabhängig von der Quelle. Cannabis or the cannabis plant in the sense of this disclosure refers to the plant species Cannabis sativa, which comprises at least three important subspecies, namely C. sativa sativa, C. sativa indica and C. sativa ruderalis, and includes all naturally occurring cannabis species, hybrids or other varieties, cultures, or clonal varieties derived from or derived from any of these subspecies, including industrial hemp or drug varieties, cultures, or clonal strains. Cannabis is an umbrella term for dried or fresh cannabis flowers, leaves or other plant biomass including trichomes and for all products made from extracts of C. sativa or containing phytocannabinoids that are identical to naturally occurring phytocannabinoids, regardless of the source.
Unter Inhaltsstoffe von Cannabis fallen insbesondere Phytocannabinoide. Phytocannabinoide beinhalten decarboxylierte Phytocannabinoide wie Delta-9- Tetrahydrocannabinol, Cannabidiol (CBD), Cannabichromen, Cannabielsoin, Delta-8- Tetrahydrocannabinol, Iso-Tetrahydrocannabinol, Cannabicyclol, Cannabicitran. In einer bevorzugten Ausführungsform ist ein Inhaltsstoff der Cannabis-Pflanze Cannabidiol, welches in dem erfindungsgemäßen Verfahren in eine wässrige Lösung versetzt werden kann. In einer Ausführungsform ist die lipophile Verbindung ein Inhaltsstoff von Cannabis, insbesondere Cannabidiol. In einer Ausführungsform ist die lipophile Verbindung ein Gemisch aus Inhaltsstoff von Cannabis, wobei ein Gemisch, insbesondere aus mehreren hier offenbarten Inhaltsstoffen besteht. The ingredients of cannabis include, in particular, phytocannabinoids. Phytocannabinoids include decarboxylated phytocannabinoids such as delta-9-tetrahydrocannabinol, cannabidiol (CBD), cannabichromene, cannabielsoin, delta-8-tetrahydrocannabinol, iso-tetrahydrocannabinol, cannabicyclol, cannabicitran. In a preferred embodiment, an ingredient of the cannabis plant is cannabidiol, which can be added to an aqueous solution in the method according to the invention. In one embodiment, the lipophilic compound is an ingredient of cannabis, in particular cannabidiol. In one embodiment, the lipophilic compound is a mixture of an ingredient of cannabis, a mixture, in particular, consisting of several ingredients disclosed here.
Die wässrige Lösung einer lipophilen Verbindung kann insbesondere eine der folgenden Konzentrationen und lipophilen Verbindung aufweisen: The aqueous solution of a lipophilic compound can in particular have one of the following concentrations and lipophilic compounds:
(i) eine Konzentration von mindestens 2 g/L Zimt oder Inhaltsstoffen von Zimt, insbesondere Zimtaldehyd; (i) a concentration of at least 2 g / L cinnamon or ingredients of cinnamon, in particular cinnamaldehyde;
(ii) eine Konzentration von mindestens 0,1 mg/L Carotinoide, insbesondere Astaxanthin; oder (ii) a concentration of at least 0.1 mg / L carotenoids, especially astaxanthin; or
(iii) eine Konzentration von mindestens 0,1 mg/L Cannabis oder Inhaltsstoffen der Cannabis-Pflanze, wie Cannabinoide, insbesondere Cannabidiol (CBD). (iii) a concentration of at least 0.1 mg / L cannabis or ingredients of the cannabis plant, such as cannabinoids, in particular cannabidiol (CBD).
In einer Ausführungsform ist die Konzentration an gelöster lipophiler Verbindung, insbesondere Zimt oder einem oder mehrerer Inhaltsstoffe von Zimt mindestens 10 g/L, mindestens 20 g/L, mindestens 50 g/L, mindestens 100 g/L, mindestens 200 g/L, mindestens 250 g/L, z.B. 500 g/L. In einer Ausführungsform der wässrigen Lösung einer lipophilen Verbindung wird die wässrige Lösung als Lebensmittel, Getränk oder Kosmetikum verwendet, bevorzugt als Getränk. Die wässrige Lösung einer lipophilen Verbindung ist besonders vorteilhaft für die Lebensmittelindustrie, da die erhöhte Löslichkeit der lipophilen Verbindung in der wässrigen Lösung eine bessere Anwendbarkeit ermöglicht. Insbesondere können dadurch Getränke hergestellt werden, die die lipophile Verbindung in gelöster Form enthalten. Folglich können beispielsweise lipophile Substanzen in Getränken gelöst werden, die diverse Effekte haben können. Zum Beispiel können dadurch neue oder mehr Geschmacksstoffe hinzugefügt werden, die zuvor nicht oder schlecht wasserlöslich waren. Ferner können lipophile Substanzen in Getränken beigefügt werden, die positive Effekte auf die Gesundheit haben. In einer bestimmten Ausführungsform kann Curcumin als lipophile Verbindung in wässrigen Lösungen eingesetzt werden, wobei eine besonders hohe Löslichkeit des Curcumins in der wässrigen Lösung erreicht werden kann gemäß der Erfindung. So können beispielsweise Getränke, die Curcumin in hohen Konzentrationen aufweisen hergestellt werden. Ferner können Getränke hergestellt werden, die lipophile Verbindungen enthalten (z.B. Curcumin), wobei keine weiteren Komponenten hinzugefügt werden müssen, die die Löslichkeit der lipophilen Verbindungen erhöhen. Beispielsweise können so besonders reine wässrige Lösungen, die im Wesentlichen Wasser und die lipophile Verbindung (z.B. Curcumin) enthalten, als Getränk verwendet werden. In one embodiment, the concentration of dissolved lipophilic compound, in particular cinnamon or one or more ingredients of cinnamon, is at least 10 g / L, at least 20 g / L, at least 50 g / L, at least 100 g / L, at least 200 g / L, at least 250 g / L, e.g. 500 g / L. In one embodiment of the aqueous solution of a lipophilic compound, the aqueous solution is used as a food, drink or cosmetic, preferably as a drink. The aqueous solution of a lipophilic compound is particularly advantageous for the food industry, since the increased solubility of the lipophilic compound in the aqueous solution enables better applicability. In particular, beverages can thereby be produced which contain the lipophilic compound in dissolved form. As a result, lipophilic substances, for example, can be dissolved in drinks, which can have various effects. For example, new or more flavorings can be added that were previously insoluble or poorly water-soluble. Furthermore, lipophilic substances can be added to beverages, which have positive effects on health. In a certain embodiment, curcumin can be used as a lipophilic compound in aqueous solutions, with a particularly high solubility of the curcumin in the aqueous solution being able to be achieved according to the invention. For example, beverages containing curcumin in high concentrations can be produced. Furthermore, beverages can be produced which contain lipophilic compounds (for example curcumin), with no further components having to be added which increase the solubility of the lipophilic compounds. For example, particularly pure aqueous solutions which essentially contain water and the lipophilic compound (eg curcumin) can be used as a drink.
In einer Ausführungsform wird die wässrige Lösung einer lipophilen Verbindung mit anderen wässrigen Lösungen vermischt. Beispielsweise kann die wässrige Lösung einer lipophilen Verbindung mit wässrigen Lösungen vermischt werden, die ausgewählt sind aus Milch-, Soja-, Gemüse-, Frucht-, Kaffee und Tee-Getränken, sowie Softdrinks, alkoholischen oder entalkoholisierten Getränken und andere für den Verzehr geeignete Getränken. In one embodiment, the aqueous solution of a lipophilic compound is mixed with other aqueous solutions. For example, the aqueous solution of a lipophilic compound can be mixed with aqueous solutions selected from milk, soy, vegetable, fruit, coffee and tea drinks, as well as soft drinks, alcoholic or de-alcoholised drinks and other beverages suitable for consumption .
3. Verfahren zur Herstellung einer lipophilen Verbindung in wasserlöslicher Form 3. Process for the preparation of a lipophilic compound in water-soluble form
In einem dritten Aspekt betrifft die vorliegende Erfindung ein Verfahren zur Herstellung einer lipophilen Verbindung in wasserlöslicher Form, umfassend die Schritte: In a third aspect, the present invention relates to a method for producing a lipophilic compound in water-soluble form, comprising the steps:
(i) In-Kontakt-bringen der lipophilen Verbindung mit Prozesswasser; (i) bringing the lipophilic compound into contact with process water;
(ii) Auslösen einer Schaumbildung auf der Prozesswasseroberfläche, wobei der Schaum die lipophile Verbindung enthält; (ii) triggering foam formation on the process water surface, the foam containing the lipophilic compound;
(iii) Sammeln des Schaums; und (iii) collecting the foam; and
(iv) Trocknen des Schaums, um die lipophile Verbindung in wasserlöslicher Form zu erhalten. (iv) drying the foam to obtain the lipophilic compound in water-soluble form.
Die Merkmale des erfindungsgemäßen Verfahrens zur Herstellung einer lipophilen Verbindung in wasserlöslicher Form entsprechen denen des Verfahrens zur Herstellung einer wässrigen Lösung einer lipophilen Verbindung gemäß erstem Aspekt der Erfindung, wobei Schritt (v) im zweiten erfindungsgemäßen Verfahren nicht durchgeführt wird. Folglich dient das Verfahren gemäß des dritten Aspekts der Erfindung zur Herstellung einer lipophilen Verbindung in wasserlöslicher Form, wobei die nach der Trocknung erhaltene lipophile Verbindung das Endpunkt des zweiten erfindungsgemäßen Verfahrens darstellt. Im Anschluss kann die erhaltene lipophile Verbindung jedoch in einer wässrigen Lösung gelöst werden, falls dies erwünscht ist. Jedoch ist ein solcher Schritt kein wesentlicher Bestandteil des erfindungsgemäßen Verfahrens zur Herstellung einer lipophilen Verbindung in wasserlöslicher Form. Die für das Verfahren des ersten Aspekts beschriebenen Ausführungsformen, Merkmale und Beispiele, insbesondere für die Schritte (i), (ii), (iii), (iv), (vi) und (vii), gelten entsprechend auch für das Verfahren des dritten Aspekts. The features of the method according to the invention for producing a lipophilic compound in water-soluble form correspond to those of the method for producing an aqueous solution of a lipophilic compound according to the first aspect of the invention, step (v) not being carried out in the second method according to the invention. Consequently, the process according to the third aspect of the invention serves to produce a lipophilic compound in water-soluble form, the lipophilic compound obtained after drying being the end point of the second process according to the invention. in the Subsequently, however, the lipophilic compound obtained can be dissolved in an aqueous solution, if this is desired. However, such a step is not an essential part of the process according to the invention for producing a lipophilic compound in water-soluble form. The embodiments, features and examples described for the method of the first aspect, in particular for steps (i), (ii), (iii), (iv), (vi) and (vii), also apply accordingly to the method of the third Aspect.
Das Verfahren gemäß des dritten Aspekts der Erfindung ist besonders vorteilhaft, um lipophile Verbindungen herzustellen, die eine erhöhte Löslichkeit in wässrigen Lösungen aufweisen. Solche Verbindungen können anschließend genutzt werden, um in wässrige Lösung versetzt zu werden. Gleichzeitig werden die lipophilen Verbindungen bevorzugt als Feststoff gewonnen und sind daher sehr stabil gegenüber natürlichem Abbau (bspw. Hydrolyse). Ferner können Feststoffe leichter verpackt und transportiert werden. Eine lipophile Verbindung in wasserlöslicher Form, die bevorzugt als Feststoff gewonnen wird, ermöglicht ferner ein Lösen des Feststoffs in einem beliebigen wässrigen Medium, beispielsweise für medizinische Anwendungen oder in der Lebensmittelindustrie, wie etwa als Zusatz von Getränken. The method according to the third aspect of the invention is particularly advantageous for preparing lipophilic compounds which have increased solubility in aqueous solutions. Such compounds can then be used to be placed in aqueous solution. At the same time, the lipophilic compounds are preferably obtained as a solid and are therefore very stable to natural degradation (e.g. hydrolysis). Furthermore, solids can be packaged and transported more easily. A lipophilic compound in water-soluble form, which is preferably obtained as a solid, also enables the solid to be dissolved in any aqueous medium, for example for medical applications or in the food industry, for example as an addition to beverages.
Entsprechend stellt die vorliegende Erfindung ein Verfahren zur Erhöhung der Wasserlöslichkeit einer lipophilen Verbindung bereit, umfassend die Schritte: Accordingly, the present invention provides a method of increasing the water solubility of a lipophilic compound comprising the steps of:
(i) In-Kontakt-bringen der lipophilen Verbindung mit Prozesswasser; (i) bringing the lipophilic compound into contact with process water;
(ii) Auslösen einer Schaumbildung auf der Prozesswasseroberfläche, wobei der Schaum die lipophile Verbindung enthält; (ii) triggering foam formation on the process water surface, the foam containing the lipophilic compound;
(iii) Sammeln des Schaums; und (iii) collecting the foam; and
(iv) Trocknen des Schaums, um die lipophile Verbindung mit erhöhter Wasserlöslichkeit zu erhalten. (iv) drying the foam to obtain the lipophilic compound with increased water solubility.
Die Merkmale des erfindungsgemäßen Verfahrens zur Erhöhung der Wasserlöslichkeit einer lipophilen Verbindung entsprechen denen des Verfahrens zur Herstellung einer lipophilen Verbindung in wasserlöslicher Form gemäß dem dritten Aspekt der Erfindung. In bestimmten Ausführungsformen wird die Wasserlöslichkeit der lipophilen Verbindung um den Faktor 2 erhöht, insbesondere um den Faktor 5, 10, 25, 100, 200 oder 500. In einer Ausführungsform verbessert sich die Löslichkeit durch das erfindungsgemäße Verfahren um einen Faktor zwischen 500 und 2000, 600 und 1800, 700 und 1400, oder 800 und 1200. In diesen Ausführungsformen ist die lipophile Verbindung bevorzugt ein Curcuminoid wie Curcumin. The features of the method according to the invention for increasing the water solubility of a lipophilic compound correspond to those of the method for producing a lipophilic compound in water-soluble form according to the third aspect of the invention. In certain embodiments, the water solubility of the lipophilic compound is increased by a factor of 2, in particular by a factor of 5, 10, 25, 100, 200 or 500. In one embodiment, the solubility is improved by the method according to the invention by a factor between 500 and 2000, 600 and 1800, 700 and 1400, or 800 and 1200. In these embodiments, the lipophilic compound is preferably a curcuminoid such as curcumin.
Im Rahmen des erfindungsgemäßen Verfahrens zur Herstellung einer lipophilen Verbindung in wasserlöslicher Form beziehungsweise zur Erhöhung der Wasserlöslichkeit einer lipophilen Verbindung kann die lipophile Verbindung in einer Ausführungsform ausgewählt werden aus Curcuminoide wie Curcumin, und weiteren Inhaltsstoffen von Kurkuma. Die lipophile Verbindung ist insbesondere Curcumin, Demethoxycurcumin oder Bisdemethoxycurcumin oder eine Mischung hiervon, vorzugsweise Curcumin. Wie bereits oben beschrieben wird die lipophile Verbindung durch das erfindungsgemäße Verfahren so prozessiert, dass die Löslichkeit in wässrigen Lösungen deutlich erhöht wird. Beispielsweise kann die lipophile Verbindung Curcumin deutlich besser in Wasser gelöst werden, so dass wässrige Lösungen hergestellt werden können mit mindestens bis zu 10 g/L oder mehr gelöstem Curcumin. In the context of the process according to the invention for producing a lipophilic compound in water-soluble form or for increasing the water solubility of a lipophilic compound, the lipophilic compound can in one embodiment be selected from curcuminoids such as curcumin and other ingredients of turmeric. The lipophilic compound is in particular curcumin, demethoxycurcumin or bisdemethoxycurcumin or a mixture thereof, preferably curcumin. As already described above, the lipophilic compound is processed by the method according to the invention in such a way that the solubility in aqueous solutions is significantly increased. For example the lipophilic compound curcumin can be dissolved significantly better in water, so that aqueous solutions can be produced with at least up to 10 g / L or more of dissolved curcumin.
4. Lipophile Verbindung mit erhöhter Wasserlöslichkeit 4. Lipophilic compound with increased water solubility
Ein vierter Aspekt der vorliegenden Erfindung betrifft lipophile Verbindungen in wasserlöslicher Form. Eine erfindungsgemäße lipophile Verbindung in wasserlöslicher Form ist herstellbar durch ein Verfahren zur Herstellung einer lipophilen Verbindung in wasserlöslicher Form gemäß des dritten Aspekts der Erfindung. Die Ausführungsformen, Merkmale und Beispiele dieses Verfahrens betreffen entsprechend auch die lipophile Verbindung in wasserlöslicher Form gemäß des vierten Aspekts der Erfindung. Eine lipophile Verbindung in wasserlöslicher Form ist besonders vorteilhaft, um lipophile Verbindungen, die für gewöhnlich nicht in Wasser löslich sind, in Wasser zu lösen. Dadurch können erhöhte Konzentrationen von lipophiler Verbindung in Wasser erreicht werden, ohne dass weitere Komponenten nötig sind, die die Wasserlöslichkeit ermöglichen müssen. Folglich können besonders reine wässrige Lösungen hergestellt werden, die im Wesentlichen die lipophilen Verbindung in wasserlöslicher Form umfassen und das Wasser, in dem diese Verbindung gelöst wurde. Lipophile Verbindungen in wasserlöslicher Form sind besonders vorteilhaft in der Medizin, Lebensmittelindustrie (insbesondere in Getränken), der Kosmetik und in der Forschung. A fourth aspect of the present invention relates to lipophilic compounds in water-soluble form. A lipophilic compound of the present invention in water-soluble form can be produced by a process for producing a lipophilic compound in water-soluble form according to the third aspect of the invention. The embodiments, features and examples of this method accordingly also relate to the lipophilic compound in water-soluble form according to the fourth aspect of the invention. A lipophilic compound in water-soluble form is particularly advantageous for dissolving lipophilic compounds, which are usually not soluble in water, in water. As a result, increased concentrations of lipophilic compounds in water can be achieved without the need for further components that must enable water solubility. Consequently, particularly pure aqueous solutions can be prepared which essentially comprise the lipophilic compound in water-soluble form and the water in which this compound has been dissolved. Lipophilic compounds in water-soluble form are particularly advantageous in medicine, the food industry (especially in beverages), cosmetics and in research.
In einer Ausführungsform wird die wässrige Lösung einer lipophilen Verbindung bzw. die lipophile Verbindung in wasserlöslicher Form als Lebensmittel, Getränk oder Kosmetikum, bevorzugt als Getränk verwendet. Lipophile Verbindungen können besonders vorteilhaft in Lebensmitteln oder in Getränken sein und dort verschiedene positive Effekte aufweisen. Beispielsweise wird Curcumin in Lebensmitteln als natürlicher Farbstoff angewendet. Jedoch ist die Anwendung dadurch limitiert, dass Curcumin nur eine sehr geringe Wasserlöslichkeit aufweist. In einer vorteilhaften Ausführungsform ist die lipophile Verbindung Curcumin, sodass das Curcumin in eine wasserlösliche Form versetzt wird und dadurch besser in Wasser gelöst werden kann. Folglich kann Curcumin in einer wasserlöslichen Form Getränken beigemischt werden. In einer bevorzugten Ausführungsform ist die lipophile Verbindung Curcumin, welches durch ein erfindungsgemäßes Verfahren in eine wasserlösliche Form gebracht wird und in Wasser gelöst wird, um ein Getränk herzustellen. Ein solches Getränk ist besonders vorteilhaft, da es besonders rein ist und im Wesentlichen Wasser und Curcumin enthält. Es sind keine weiteren Komponenten notwendig, die das Curcumin in Wasser lösen oder stabilisieren. In one embodiment, the aqueous solution of a lipophilic compound or the lipophilic compound in water-soluble form is used as a food, drink or cosmetic, preferably as a drink. Lipophilic compounds can be particularly advantageous in foods or beverages and have various positive effects there. For example, curcumin is used as a natural color in foods. However, the application is limited by the fact that curcumin has only a very low solubility in water. In an advantageous embodiment, the lipophilic compound is curcumin, so that the curcumin is converted into a water-soluble form and can thus be better dissolved in water. As a result, curcumin can be added to beverages in a water-soluble form. In a preferred embodiment, the lipophilic compound is curcumin, which is brought into a water-soluble form by a method according to the invention and is dissolved in water in order to produce a beverage. Such a drink is particularly advantageous because it is particularly pure and essentially contains water and curcumin. No other components are necessary to dissolve or stabilize the curcumin in water.
In einer bevorzugten Ausführungsform ist die lipophile Verbindung ausgewählt aus Curcuminoiden wie Curcumin, und weiteren Inhaltsstoffen von Kurkuma. Die lipophile Verbindung ist insbesondere Curcumin, Demethoxycurcumin oder Bisdemethoxycurcumin oder eine Mischung hiervon, vorzugsweise Curcumin. In einer Ausführungsform ist die lipophile Verbindung in wasserlöslicher Form in Wasser löslich in einer Konzentration von mindestens 0,1 g/L, insbesondere mindestens 1 g/L, mindestens 2 g/L, mindestens 5 g/L oder mindestens 8 g/L, z.B. etwa 10 g/L. In dieser Ausführungsform ist die lipophile Verbindung vorzugsweise ein Curcuminoid wie Curcumin. In a preferred embodiment, the lipophilic compound is selected from curcuminoids such as curcumin, and other ingredients of turmeric. The lipophilic compound is in particular curcumin, demethoxycurcumin or bisdemethoxycurcumin or a mixture thereof, preferably curcumin. In one embodiment, the lipophilic compound is soluble in water in water-soluble form in a concentration of at least 0.1 g / L, in particular at least 1 g / L, at least 2 g / L, at least 5 g / L or at least 8 g / L, e.g. about 10 g / L. In this embodiment, the lipophilic compound is preferably a curcuminoid such as curcumin.
5. Vorrichtung zur Herstellung lipophiler Verbindungen in wasserlöslicher Form 5. Device for the production of lipophilic compounds in water-soluble form
In einem fünften Aspekt betrifft die vorliegende Erfindung eine Vorrichtung zur Herstellung lipophiler Verbindungen in wasserlöslicher Form beziehungsweise wässriger Lösungen lipophiler Verbindungen, umfassend: In a fifth aspect, the present invention relates to a device for producing lipophilic compounds in water-soluble form or aqueous solutions of lipophilic compounds, comprising:
(i) einen Wassertank; (i) a water tank;
(ii) ein Behältnis zur Aufnahme der lipophilen Verbindung, welches an der Oberfläche von im Wassertank befindlichem Wasser gehalten werden kann; und (ii) a container for holding the lipophilic compound, which can be held on the surface of water in the water tank; and
(iii) einen Gasbrenner zur Erhitzung der lipophilen Verbindung im Behältnis; und (iii) a gas burner for heating the lipophilic compound in the container; and
(iv) ein Element zur Schaumbildung innerhalb des Wassertanks. (iv) an element for foaming within the water tank.
In bestimmten Ausführungsformen kann der Wassertank mindestens 1 L Wasser aufnehmen, insbesondere mindestens 4 L Wasser. Der Wassertank kann aus jeglichem geeigneten Material sein, insbesondere aus Metall wie zum Beispiel Edelstahl oder rostfreier Stahl. In certain embodiments, the water tank can hold at least 1 L of water, in particular at least 4 L of water. The water tank can be made of any suitable material, in particular made of metal such as, for example, stainless steel or stainless steel.
Das Behältnis ist so ausgestaltet, dass es einen Kontakt des Wassers im Wassertank mit der lipophilen Verbindung im Behältnis ermöglicht. In bestimmten Ausführungsformen wird ein Austreten der lipophilen Verbindung in nicht gelöster Form aus dem Behältnis verhindert oder verlangsamt. Ein Beispiel für ein entsprechendes Behältnis ist ein Metallsieb, dessen Maschen so eng sind, dass sie für die lipophile Verbindung nicht oder nur in geringen Mengen passierbar sind. Das Behältnis ist insbesondere aus einem Material, das die Erhitzung durch die Flamme des Gasbrenners unbeschadet übersteht. Vorzugsweise ist das Behältnis aus Metall, insbesondere aus Stahl, zum Beispiel Edelstahl oder rostfreier Stahl. Das Behältnis kann zum Beispiel ein Edelstahlsieb sein. The container is designed in such a way that it enables the water in the water tank to come into contact with the lipophilic compound in the container. In certain embodiments, leakage of the lipophilic compound in undissolved form from the container is prevented or slowed down. An example of a corresponding container is a metal sieve whose meshes are so narrow that the lipophilic compound cannot pass through them, or only in small quantities. The container is in particular made of a material that withstands the heating by the flame of the gas burner undamaged. The container is preferably made of metal, in particular made of steel, for example stainless steel or stainless steel. The container can be a stainless steel sieve, for example.
Der Gasbrenner kann jeder geeignete Gasbrenner sein, der die lipophile Verbindung im Behältnis auf eine Temperatur von mindestens 200 °C erhitzen kann. Der Gasbrenner ist insbesondere auf das Innere des Behältnisses gerichtet, so dass die Flamme des Gasbrenners eine lipophile Verbindung im Behältnis erhitzen kann. The gas burner can be any suitable gas burner which can heat the lipophilic compound in the container to a temperature of at least 200 ° C. The gas burner is aimed in particular at the interior of the container so that the flame of the gas burner can heat a lipophilic compound in the container.
In bestimmten Ausführungsformen der erfindungsgemäßen Vorrichtung wird der Gasbrenner mit Wassergas betrieben. In diesen Ausführungsformen kann die Vorrichtung eine Wassergaszelle aufweisen. Die Wassergaszelle erzeugt hierbei das Wassergas, das im Gasbrenner zur Erhitzung der lipophilen Verbindung verbrannt wird. Die Wassergaszelle kann direkt mit dem Gasbrenner verbunden sein, oder das erzeugte Wassergas wird zunächst in einem geeigneten Behälter aufgefangen und später in den Gasbrenner geleitet. In einer Ausführungsform weist die Wassergaszelle mehrere bevorzugt parallel angeordnete Metallplatten auf, die jeweils so voneinander getrennt sind, dass ein Zwischenraum zwischen den Metallplatten entsteht, in den Wasser eingeleitet werden kann. Bevorzugt sind die Metallplatten aus Stahl, insbesondere Edelstahl wie rostfreier Edelstahl, zum Beispiel Edelstahl der Legierung AISI 316. Die Metallplatten können eine Dicke von 0,5 mm bis 2 mm aufweisen, insbesondere etwa 1 mm bis etwa 1,5 mm. Die Metallplatten können eine Größe von 10 bis 4000 cm2, 20 bis 2000 cm2, 30 bis 1000 cm2, 40 bis 600 cm2 oder 50 bis 400 cm2 haben, insbesondere etwa 200 cm2. Die Metallplatten haben bevorzugt einen Abstand von 0,5 mm bis 2 mm, insbesondere etwa 1 mm bis etwa 1 ,5 mm zueinander. Der Zwischenraum zwischen den Metallplatten kann mit Wasser gefüllt werden, aus dem das Wassergas gebildet wird. Die Metallplatten können zum Beispiel voneinander jeweils durch eine Gummidichtung getrennt sein, wobei die Gummidichtung den Zwischenraum zwischen den Metallplatten abdichtet. Zudem umfasst die Wassergaszelle einen Einlass für Wasser in den Innenraum zwischen den Metallplatten und einen Auslass für Wassergas aus dem Innenraum. In certain embodiments of the device according to the invention, the gas burner is operated with water gas. In these embodiments, the device can comprise a water gas cell. The water gas cell generates the water gas, which is burned in the gas burner to heat the lipophilic compound. The water gas cell can be connected directly to the gas burner, or the water gas generated is first collected in a suitable container and later fed into the gas burner. In one embodiment, the water gas cell has a plurality of metal plates, preferably arranged in parallel, which are each separated from one another in such a way that there is an interspace between the metal plates are created into which water can be introduced. The metal plates are preferably made of steel, in particular stainless steel such as rust-free stainless steel, for example stainless steel of the alloy AISI 316. The metal plates can have a thickness of 0.5 mm to 2 mm, in particular about 1 mm to about 1.5 mm. The metal plates can have a size of 10 to 4000 cm 2 , 20 to 2000 cm 2 , 30 to 1000 cm 2 , 40 to 600 cm 2 or 50 to 400 cm 2 , in particular about 200 cm 2 . The metal plates are preferably at a distance of 0.5 mm to 2 mm, in particular about 1 mm to about 1.5 mm, from one another. The space between the metal plates can be filled with water, from which the water gas is formed. The metal plates can, for example, be separated from one another by a rubber seal, the rubber seal sealing the space between the metal plates. In addition, the water gas cell comprises an inlet for water into the interior space between the metal plates and an outlet for water gas from the interior space.
Zudem umfasst die Wassergaszelle einen Spannungsgenerator, der zwischen den Metallplatten eine zur Erzeugung von Wassergas geeignete Spannung erzeugen kann. Die elektrische Spannung pro Metallplatte kann in einem Bereich von 0,5 V bis 5 V liegen, zum Beispiel zwischen 1 V und 3V bzw. zwischen 1,5 V und 2,5 V. Die elektrische Spannung pro Metallplatte ist insbesondere nicht größer als 2,4 V und liegt vorzugsweise bei etwa 2,0 V oder etwa 2,2 V. Ferner wird bevorzugt eine Stromstärke angelegt, die in einem Bereich von 0,001 bis 0,01 Amper pro cm2 für die Gesamtoberfläche der Metallplatten liegt. Insbesondere ist die Stromstärke nicht größer als etwa 0,005 Amper pro cm2 für die Gesamtoberfläche der Metallplatten. Die Wassergaszelle kann zwischen 2 und 20 Metallplatten aufweisen, insbesondere zwischen 6 und 8 Metallplatten, wie zum Beispiel 7 Metallplatten. Die Wassergaszelle kann zudem eine Kühlung für die Metallplatten umfassen. In einer Ausführungsform kann das erzeugte Wassergas über eine Leitung direkt zum Gasbrenner geleitet werden. Die Vorrichtung umfasst somit in einer Ausführungsform eine Leitung zwischen einem Auslass der Wassergaszelle und dem Gasbrenner, die das erzeugte Wassergas von der Wassergaszelle zum Gasbrenner leitet. In addition, the water gas cell comprises a voltage generator which can generate a voltage suitable for generating water gas between the metal plates. The electrical voltage per metal plate can be in a range from 0.5 V to 5 V, for example between 1 V and 3V or between 1.5 V and 2.5 V. In particular, the electrical voltage per metal plate is not greater than 2 .4 V and is preferably about 2.0 V or about 2.2 V. Furthermore, a current intensity is preferably applied which is in a range from 0.001 to 0.01 amperes per cm 2 for the total surface of the metal plates. In particular, the current strength is no greater than about 0.005 amperes per cm 2 for the total surface area of the metal plates. The water gas cell can have between 2 and 20 metal plates, in particular between 6 and 8 metal plates, such as 7 metal plates. The water gas cell can also include cooling for the metal plates. In one embodiment, the water gas generated can be fed directly to the gas burner via a line. The device thus comprises, in one embodiment, a line between an outlet of the water gas cell and the gas burner which guides the generated water gas from the water gas cell to the gas burner.
Zusätzlich kann die erfindungsgemäße Vorrichtung ein Element zur Schaumbildung im Wassertank aufweisen. Das Element zur Schaumbildung kann insbesondere ein Rührer oder Mixer sein. Zudem kann es ein Element zum Schütteln des Wassertanks sein. In addition, the device according to the invention can have an element for foam formation in the water tank. The element for foam formation can in particular be a stirrer or mixer. It can also be an element for shaking the water tank.
Die Vorrichtung ist insbesondere geeignet zur Durchführung des Verfahrens gemäß des ersten und/oder dritten Aspekts der Erfindung. Die Ausführungsformen, Merkmale und Beispiele dieser Verfahren betreffen entsprechend ebenso die erfindungsgemäße Vorrichtung, insbesondere in Bezug auf den Wassertank, das Behältnis für die lipophile Verbindung, die Wärmequelle, die Wassergaszelle und das Element zur Schaumbildung. 6. Alternatives Verfahren zur Herstellung von wässrigen Lösungen einer lipophilen Verbindung The device is particularly suitable for performing the method according to the first and / or third aspect of the invention. The embodiments, features and examples of these methods also relate to the device according to the invention, in particular with regard to the water tank, the container for the lipophilic compound, the heat source, the water gas cell and the element for foam formation. 6. Alternative process for the preparation of aqueous solutions of a lipophilic compound
In einem weiteren Aspekt betrifft die vorliegende Erfindung ein alternatives Verfahren zur Herstellung einer wässrigen Lösung einer lipophilen Verbindung, umfassend der Schritte aus: In a further aspect, the present invention relates to an alternative method for producing an aqueous solution of a lipophilic compound, comprising the steps of:
(i) In-Kontakt-bringen der lipophilen Verbindung mit Wasser in einem Wassertank, wodurch ein Gemisch erhalten wird; (i) contacting the lipophilic compound with water in a water tank, thereby obtaining a mixture;
(ii) Erhitzen eines Bereichs des Wassertanks durch eine Wassergasflamme, wobei die Wassergasflamme auf einen Bereich an der Außenseite des Wassertanks gerichtet ist; (ii) heating a portion of the water tank with a water gas flame, the water gas flame being directed to an area on the outside of the water tank;
(iii) Durchmischen des Gemischs; und (iii) mixing the mixture; and
(iv) Gewinnen einer wässrigen Lösung der lipophilen Verbindung. (iv) obtaining an aqueous solution of the lipophilic compound.
In einer Ausführungsform weist die wässrige Lösung der lipophilen Verbindung eine Konzentration der lipophilen Verbindung von mindestens 0,1 g/L auf. Insbesondere kann die wässrige Lösung der lipophilen Verbindung eine Konzentration der lipophilen Verbindung von mindestens 0,2 g/L, mindestens 0,5 g/L, mindestens 1 g/L, mindestens 1,5 g/L, mindestens 2 g/L, mindestens 3 g/L, mindestens 4 g/L, oder mindestens 5 g/L aufweisen. In einer Ausführungsform weist die wässrige Lösung der lipophilen Verbindung eine Konzentration der lipophilen Verbindung zwischen 0,1 bis 1000 g/L. In one embodiment, the aqueous solution of the lipophilic compound has a concentration of the lipophilic compound of at least 0.1 g / L. In particular, the aqueous solution of the lipophilic compound can have a concentration of the lipophilic compound of at least 0.2 g / L, at least 0.5 g / L, at least 1 g / L, at least 1.5 g / L, at least 2 g / L, at least 3 g / L, at least 4 g / L, or at least 5 g / L. In one embodiment, the aqueous solution of the lipophilic compound has a concentration of the lipophilic compound between 0.1 to 1000 g / L.
In einer Ausführungsform weist die wässrige Lösung der lipophilen Verbindung eine Konzentration der lipophilen Verbindung von zwischen 1 bis 1000 g/L auf. In einer bevorzugten Ausführungsform weist die wässrige Lösung der lipophilen Verbindung eine Konzentration der lipophilen Verbindung von zwischen 1 bis 1000 g/L Zimt auf. In einer Ausführungsform weist die wässrige Lösung der lipophilen Verbindung eine Konzentration der lipophilen Verbindung von zwischen 10 bis 1000 g/L, 20 bis 900 g/L, 30 bis 800 g/L, 40 bis 750 g/L, 50 bis 700 g/L, 60 bis 650 g/L, 80 bis 600 g/L, 90 bis 550 g/L oder 100 bis 500 g/L Zimt auf. Im Sinne der Erfindung bezieht sich der Ausdruck "Zimt" insbesondere auf Zimtaldehyd oder auf Gemische aus Zimtaldehyd mit weiteren Inhaltsstoffen von Zimt. In one embodiment, the aqueous solution of the lipophilic compound has a concentration of the lipophilic compound of between 1 and 1000 g / L. In a preferred embodiment, the aqueous solution of the lipophilic compound has a concentration of the lipophilic compound of between 1 and 1000 g / L cinnamon. In one embodiment, the aqueous solution of the lipophilic compound has a concentration of the lipophilic compound of between 10 to 1000 g / L, 20 to 900 g / L, 30 to 800 g / L, 40 to 750 g / L, 50 to 700 g / L, 60 to 650 g / L, 80 to 600 g / L, 90 to 550 g / L or 100 to 500 g / L cinnamon. For the purposes of the invention, the term “cinnamon” relates in particular to cinnamaldehyde or to mixtures of cinnamaldehyde with other cinnamon ingredients.
In einer Ausführungsform weist die wässrige Lösung einer lipophilen Verbindung eine Konzentration der lipophilen Verbindung auf, die über der Sättigungskonzentration liegt. Eine solche Ausführungsform kann vorteilhaft sein, um hoch-konzentrierte wässrige Lösungen der lipophilen Verbindung herzustellen. Die übersättigte Lösung kann dann mit weiterem Wasser gemischt werden, damit auch der übersättigte Teil der lipophilen Verbindung gelöst werden kann. Es kann auch von Vorteil sein wässrige Lösungen der lipophilen Verbindung herzustellen, die besonders hoch konzentriert sind und dann das Wasser hinzuzufügen. So kann die wässrige Lösung der lipophilen Verbindung als Konzentrat vorliegen, welches nachträglich, beispielsweise vom Kunden oder Verbraucher, in die gewünschte Konzentration verdünnt wird. In Schritt (i) des Verfahrens wird die lipophile Verbindung mit Wasser in einem Wassertank in Kontakt gebracht, wodurch ein Gemisch erhalten wird. In one embodiment, the aqueous solution of a lipophilic compound has a concentration of the lipophilic compound which is above the saturation concentration. Such an embodiment can be advantageous in order to prepare highly concentrated aqueous solutions of the lipophilic compound. The supersaturated solution can then be mixed with more water so that the supersaturated part of the lipophilic compound can also be dissolved. It can also be advantageous to prepare aqueous solutions of the lipophilic compound that are particularly highly concentrated and then to add the water. Thus, the aqueous solution of the lipophilic compound can be in the form of a concentrate which is subsequently diluted to the desired concentration, for example by the customer or consumer. In step (i) of the process, the lipophilic compound is brought into contact with water in a water tank, whereby a mixture is obtained.
Ein In-Kontakt-bringen der lipophilen Verbindung mit Wasser kann auf verschiedene Weisen stattfinden, die im Stand der Technik bekannt sind. Beispielsweise kann erst das Wasser in den Wassertank eingebracht werden und dann eine definierte Menge der lipophilen Verbindung hinzugegeben werden. Es kann auch zuerst die lipophile Verbindung hinzugegeben werden und dann das Wasser. Das Wasser und die lipophile Verbindung können auch zuerst in Kontakt gebracht werden und dann in den Wassertank eingebracht werden. In einer bevorzugten Ausführungsform wird erst das Wasser in den Wassertank eingebracht und dann mit der lipophile Verbindung in Kontakt gebracht. Contacting the lipophilic compound with water can take place in various ways known in the art. For example, the water can first be introduced into the water tank and then a defined amount of the lipophilic compound can be added. The lipophilic compound can also be added first and then the water. The water and the lipophilic compound can also be brought into contact first and then introduced into the water tank. In a preferred embodiment, the water is first introduced into the water tank and then brought into contact with the lipophilic compound.
Durch das In-Kontakt-bringen der lipophilen Verbindung mit Wasser in einem Wassertank in Schritt (i) des Verfahrens wird ein Gemisch erhalten. Dieses Gemisch umfasst im Wesentlichen die lipophile Verbindung und das Wasser. Ein Gemisch in Sinne der Erfindung ist so zu verstehen, dass die lipophile Verbindung und das Wasser in Kontakt zueinander/miteinander stehen und die lipophile Verbindung sich teilweise löst. Da die Wasserlöslichkeit der lipophilen Verbindungen jedoch stark limitiert ist, liegt die lipophile Verbindung zu einem Großteil als Feststoff vor. In einer Ausführungsform liegt die lipophile Verbindung als Feststoff vor, wobei ein Teil der lipophilen Verbindung im Wasser gelöst ist, jedoch maximal der Teil der lipophilen Verbindung, der der im Stand der Technik bekannten Wasserlöslichkeit entspricht. By bringing the lipophilic compound into contact with water in a water tank in step (i) of the process, a mixture is obtained. This mixture essentially comprises the lipophilic compound and the water. A mixture in the context of the invention is to be understood in such a way that the lipophilic compound and the water are in contact with one another / with one another and the lipophilic compound partially dissolves. However, since the water solubility of the lipophilic compounds is severely limited, the lipophilic compound is largely in the form of a solid. In one embodiment, the lipophilic compound is in the form of a solid, part of the lipophilic compound being dissolved in the water, but at most that part of the lipophilic compound which corresponds to the water solubility known in the prior art.
In einer bevorzugten Ausführungsform ist das in Schritt (i) des Verfahrens verwendete Wasser ausgewählt aus destilliertem Wasser, bidestilliertem Wasser, demineralisiertem Wasser, Reinstwasser und VE-Wasser. Das in Schritt (i) des Verfahrens verwendete Wasser kann ferner Prozesswasser in Sinne des ersten Aspekts der Erfindung sein. In a preferred embodiment, the water used in step (i) of the method is selected from distilled water, double-distilled water, demineralized water, ultrapure water and deionized water. The water used in step (i) of the method can furthermore be process water in the sense of the first aspect of the invention.
In einer bevorzugten Ausführungsform wird das Wasser in einem Wassertank bereitgestellt. Der Wassertank entspricht bevorzugt dem Wassertank, der bereits in ersten Aspekt der Erfindung beschrieben wurde. In einer bevorzugten Ausführungsform fasst der Wassertank ein Volumen ausgewählt aus dem Bereich aus 0,1 bis 1.000 L, insbesondere 5 L. In einer bevorzugten Ausführungsform besteht der Wassertank nicht aus einem magnetischen Metall und nicht aus einem Kunststoff, insbesondere Plastik. Ein Bereich des Wassertanks wird im erfindungsgemäßen Verfahren durch eine Wassergasflamme erhitzt. Damit der Wassertank nicht schmilzt oder sich deformiert oder auf andere Weise Schaden nimmt durch die Erhitzung, wird der Wassertank bevorzugt aus einem Material gewählt, welches den erhöhten Temperaturen durch die Wassergasflamme standhält. Der Wassertank umfasst bevorzugt ein Material das zumindest solange hitzestabil ist, wie die Wassergasflamme zum Erhitzen genutzt wird. Wenn beispielsweise für eine kurze Zeitspanne erhitzt wird, genügt ein weniger hitzestabiles Material, als wenn für eine lange Zeitspanne erhitzt wird. In bevorzugten Ausführungsformen ist der Wassertank aus rostfreiem Stahl. In einer Ausführungsform werden mindestens 10 g der lipophilen Verbindung pro Liter Wasser in Schritt (i) eingesetzt. Zum Beispiel können mindestens 100 g, insbesondere mindestens 200 g, mindestens 300 g, mindestens 400 g oder mindestens 500 g Zimt pro L Wasser der lipophilen Verbindung eingesetzt wird eingesetzt werden. In bestimmten Ausführungsformen werden zwischen etwa 10 g und etwa 1000 g Zimt pro Liter Wasser eingesetzt, zum Beispiel etwa 50 g bis etwa 750 g, insbesondere etwa 100 g bis etwa 500 g. In a preferred embodiment, the water is provided in a water tank. The water tank preferably corresponds to the water tank that has already been described in the first aspect of the invention. In a preferred embodiment, the water tank holds a volume selected from the range from 0.1 to 1,000 L, in particular 5 L. In a preferred embodiment, the water tank does not consist of a magnetic metal and not of a plastic, in particular plastic. In the method according to the invention, a region of the water tank is heated by a water gas flame. So that the water tank does not melt or deform or be damaged in any other way by the heating, the water tank is preferably selected from a material which can withstand the increased temperatures caused by the water gas flame. The water tank preferably comprises a material that is heat-stable at least as long as the water gas flame is used for heating. For example, when heating for a short period of time, a less heat-stable material is sufficient than when heating for a long period of time. In preferred embodiments, the water tank is made of stainless steel. In one embodiment, at least 10 g of the lipophilic compound per liter of water are used in step (i). For example, at least 100 g, in particular at least 200 g, at least 300 g, at least 400 g or at least 500 g of cinnamon per liter of water of the lipophilic compound can be used. In certain embodiments, between about 10 g and about 1000 g of cinnamon per liter of water are used, for example about 50 g to about 750 g, in particular about 100 g to about 500 g.
In Schritt (ii) des erfindungsgemäßen Verfahrens wird ein Bereichs des Wassertanks durch eine Wassergasflamme erhitzt, wobei die Wassergasflamme auf einen Bereich an der Außenseite des Wassertanks gerichtet ist. In step (ii) of the method according to the invention, an area of the water tank is heated by a water gas flame, the water gas flame being directed at an area on the outside of the water tank.
Beim Erhitzen wird ein Bereich des Wassertanks durch eine Wassergasflamme erhitzt, wobei die Wassergasflamme auf einen Bereich an der Außenseite des Wassertanks gerichtet ist. In einer Ausführungsform befindet sich der Bereich unterhalb der Wasseroberfläche, wobei unterhalb so zu verstehen ist, dass sich der Bereich auf der Außenseite des Wassertanks befindet, jedoch tiefer liegt, als die Oberfläche des Wassers. Unterhalb der Oberfläche ist im Sinne der Erfindung bei dem Erhitzungsschritt bevorzugt nicht im Wasser, d.h. bevorzugt hat die Wassergasflamme keinen direkten Kontakt mit dem Wasser oder Gemisch. Der Bereich des Wassertanks ist in einer bevorzugten Ausführungsform seitlich, wobei ein seitliches Erhitzen bevorzugt so zu verstehen ist, dass der Wassertank weder von unten (z.B. der Standfläche) noch von oben (z.B. der Hauptöffnung des Wassertanks) erhitzt wird. Die seitlichen Flächen entsprechen bevorzugt den Flächen des Wassertanks, die nicht die Standfläche darstellen, an dieser jedoch angrenzen. Ferner ist bevorzugt der Bereich des Wassertanks, der erhitzt wird, eine äußere Fläche des Wassertanks. In einer Ausführungsform entspricht die äußere Fläche des Wassertanks einer Fläche, die sich nicht innen befindet und nicht mit Wasser in direktem Kontakt steht. When heating, an area of the water tank is heated by a water gas flame, the water gas flame being directed to an area on the outside of the water tank. In one embodiment, the area is located below the surface of the water, where underneath is to be understood as meaning that the area is located on the outside of the water tank, but is lower than the surface of the water. In the context of the invention, below the surface is preferably not in the water during the heating step, i.e. the water gas flame is preferably not in direct contact with the water or mixture. In a preferred embodiment, the area of the water tank is on the side, with lateral heating preferably being understood in such a way that the water tank is neither heated from below (e.g. the standing surface) nor from above (e.g. the main opening of the water tank). The lateral surfaces preferably correspond to the surfaces of the water tank that do not represent the standing surface, but are adjacent to it. Further, it is preferable that the portion of the water tank that is heated is an outer surface of the water tank. In one embodiment, the outer surface of the water tank corresponds to an area that is not located on the inside and is not in direct contact with water.
In einer bevorzugten Ausführungsform wird angrenzend an den erhitzten Bereich des Wassertanks in Schritt (ii) auch ein Teil des Gemischs im Wassertank erhitzt wird. Ein Erhitzen des Gemischs ist bevorzugt indirekt, sodass das Gemisch nicht direkt mit der Wassergasflamme in Kontakt steht. In einer bevorzugten Ausführungsform wird durch das Erhitzen eines Bereichs des Wassertanks die Wärme weitergeleitet an das Gemisch, sodass das Gemisch indirekt erwärmt wird. Das Erhitzen findet bevorzugt indirekt statt, wobei ein indirektes Erhitzen dadurch definiert ist, dass eine Wärmequelle einen anderen Bereich direkt erwärmt, das Gemisch jedoch durch Wärmetransport von dem direkt erhitzten Bereich indirekt erhitzt wird. In a preferred embodiment, part of the mixture in the water tank is also heated in step (ii) adjacent to the heated area of the water tank. Heating of the mixture is preferably indirect, so that the mixture is not in direct contact with the water gas flame. In a preferred embodiment, the heating of a region of the water tank transfers the heat to the mixture, so that the mixture is heated indirectly. The heating preferably takes place indirectly, with indirect heating being defined by the fact that a heat source directly heats another area, but the mixture is heated indirectly by heat transport from the directly heated area.
In einer bevorzugten Ausführungsform wird in Schritt (ii) auch ein Teil des Gemischs erhitzt, welcher eine Temperatur von mehr als 50°C, mehr als 60°C, mehr als 70°C, mehr als 80°C oder mehr als 90°C hat oder eine Temperatur bei dem das Wasser zu kochen beginnt. Ein Teil des Gemischs, der sich angrenzend an den Bereich des Wassertanks, der erhitzt wird in Schritt (ii), befindet, wird erwärmt und kann eine Temperatur erreichen von mehr als 50°C, mehr als 60°C, mehr als 70°C, mehr als 80°C oder mehr als 90°C hat oder eine Temperatur bei dem das Wasser zu kochen beginnt. Durch Wärmetransport kann sich die Wärme verteilen, sodass nicht nur der angrenzende Teil erwärmt wird, sondern auch der restliche Teil des Gemischs. Es kann zu Gradienten in der Temperatur innerhalb des Gemischs kommen. Teile des Gemischs können in Schritt (ii) des Verfahrens stärker erhitzt sein, als andere Teile des Gemischs. In a preferred embodiment, part of the mixture which has a temperature of more than 50 ° C, more than 60 ° C, more than 70 ° C, more than 80 ° C or more than 90 ° C is also heated in step (ii) or a temperature at which the water starts to boil. Part of the mixture that is adjacent to the area of the water tank that is heated in step (ii) is heated and can reach a temperature of more than 50 ° C, more than 60 ° C, more than 70 ° C , has more than 80 ° C or more than 90 ° C or a temperature at which the water begins to boil. The heat can be distributed through heat transport, so that not only the adjacent part is heated, but also the remaining part of the mixture. There can be gradients in the temperature within the mixture. Parts of the mixture can be more heated than other parts of the mixture in step (ii) of the process.
In einer bevorzugten Ausführungsform des Verfahrens erfolgt das Erhitzen durch eine Wassergasflamme. Die Wassergasflamme kann insbesondere durch einen Gasbrenner erzeugt werden, wobei dem Gasbrenner insbesondere Gas eingeleitet wird, das von einer Wassergaszelle erzeugt wird. Gasbrenner sind im Stand der Technik bekannt und der genaue Aufbau des Gasbrenners ist nicht limitierend im Sinne des erfindungsgemäßen Verfahrens. In einer bevorzugten Ausführungsform des Verfahrens ist der Gasbrenner so ausgestaltet, dass die Wassergasflamme gezielt auf einen Bereich des Wassertanks abgegeben werden kann. Beispielsweise umfasst der Gasbrenner mindestens einen Austrittskanal durch den das Wassergas austritt. Ferner kann das Wassergas beim Austritt durch den Ausgangskanal entzündet werden, sodass eine Wassergasflamme entsteht. Eine Wassergasflamme kann durch die Größe und Geometrie des Austrittkanals definiert werden, sowie durch das Wassergas selber (z.B. in einer Mischung) und den Volumenstrom des Wassergases. Ein Gasbrenner kann an die Größe des Wassertanks angepasst werden, z.B. indem ein größerer Gasbrenner (z.B. mit größerem Austrittskanal) bei höherem Wassertank (z.B. 1000 L) verwendet wird, als bei einem kleineren Wassertank (z.B. 1 L). In a preferred embodiment of the method, the heating takes place by means of a water gas flame. The water gas flame can in particular be generated by a gas burner, the gas burner in particular being introduced to gas that is generated by a water gas cell. Gas burners are known in the prior art and the exact structure of the gas burner is not limiting in terms of the method according to the invention. In a preferred embodiment of the method, the gas burner is designed in such a way that the water gas flame can be emitted in a targeted manner onto an area of the water tank. For example, the gas burner comprises at least one outlet channel through which the water gas emerges. Furthermore, the water gas can be ignited when it exits through the outlet channel, so that a water gas flame is created. A water gas flame can be defined by the size and geometry of the outlet channel, as well as by the water gas itself (e.g. in a mixture) and the volume flow of the water gas. A gas burner can be adapted to the size of the water tank, e.g. by using a larger gas burner (e.g. with a larger outlet duct) with a higher water tank (e.g. 1000 L) than with a smaller water tank (e.g. 1 L).
Eine Wassergasflamme kann insbesondere durch Verwendung einer Wassergaszelle erzeugt werden. Dabei produziert die Wassergaszelle Wassergas, welches entzündet werden kann, um eine Wassergasflamme zu erzeugen. Wassergaszellen wurden bereits im Rahmen des ersten und fünften Aspekts der Erfindung beschrieben, worauf hier verwiesen wird. In particular, a water gas flame can be generated by using a water gas cell. The water gas cell produces water gas, which can be ignited to create a water gas flame. Water gas cells have already been described in the context of the first and fifth aspects of the invention, to which reference is made here.
Die eingesetzte Wassergasflamme ist insbesondere geeignet, eine Temperatur zu erzeugen, von beispielsweise mindestens 250°C, insbesondere mindestens 300°C oder mindestens 350°C. In einer bevorzugten Ausführungsform des Verfahrens wird in Schritt (ii) für eine Zeitspanne von etwa 0,5 bis 10 Minuten erhitzt, zum Beispiel mindestens etwa 1 Minute, mindestens etwa 3 Minuten oder mindestens etwa 5 Minuten. The water gas flame used is particularly suitable for generating a temperature of, for example, at least 250 ° C, in particular at least 300 ° C or at least 350 ° C. In a preferred embodiment of the method, heating is carried out in step (ii) for a period of time of about 0.5 to 10 minutes, for example at least about 1 minute, at least about 3 minutes or at least about 5 minutes.
In Schritt (iii) des erfindungsgemäßen Verfahrens wird das Gemisch durchmischt. In step (iii) of the process according to the invention, the mixture is mixed.
Ein Durchmischen des Gemischs kann auf verschiedene Weisen erfolgen. Insbesondere kann das Gemisch gerührt werden. Ein Rühren des Gemischs zum Durchmischen kann bei einer Geschwindigkeit von 10 UPM (Umdrehungen pro Minute), 20 UPM, 30 UPM, 40 UPM, 50 UPM oder mehr durchgeführt werden. Ein Durchmischen des Gemischs in Schritt (iii) kann durch Rühren erfolgen, welches durch eine Vorrichtung durgeführt wird, ausgewählt aus einem Propellerrührer, Schrägblattrührer, Scheibenrührer, Taumelscheibenrührer, Hollowbladerührer, Impellerrührer, Kreuzbalkenrührer, Ankerrührer, Blattrührer, Gitterrührer, Gaseinleitungsrührer, Rührer mit austauschbaren Rührblättern mit abgeschnittenen oder spitzen Enden, Rührer mit beweglichen Glas- oder PTFE-Flügeln, Wendelrührer, Zahnscheibenrührer, Restmengenrührer oder anderen im Stand der Technik bekannten Rührvorrichtungen. Auch ein Homogenisierer kann zur Durchmischung verwendet werden. In einer bevorzugten Ausführungsform ist der Rührer in den Wasserkessel einführbar und bedienbar. The mixture can be mixed in various ways. In particular, the mixture can be stirred. Agitation of the mixture to mix may be performed at a speed of 10 RPM (revolutions per minute), 20 RPM, 30 RPM, 40 RPM, 50 RPM or more. Mixing of the mixture in step (iii) can take place by stirring, which is carried out by a device selected from a propeller stirrer, inclined blade stirrer, disc stirrer, swash plate stirrer, hollow blade stirrer, impeller stirrer, cross-beam stirrer, anchor stirrer, blade stirrer, grid stirrer with exchangeable blade stirrers, gas inlet stirrers with truncated or pointed ends, stirrers with movable glass or PTFE blades, spiral stirrers, toothed disk stirrers, residual quantity stirrers or other stirring devices known in the prior art. A homogenizer can also be used for mixing. In a preferred embodiment, the stirrer can be inserted and operated in the kettle.
In Schritt (iv) des erfindungsgemäßen Verfahrens wird eine wässrige Lösung der lipophilen Verbindung gewonnen. In step (iv) of the method according to the invention, an aqueous solution of the lipophilic compound is obtained.
In einer bevorzugten Ausführungsform wird das Gewinnen der wässrigen Lösung der lipophilen Verbindung in Schritt (iv) durch Entnahme aus dem Wassertank durchgeführt. Ein Gewinnen der wässrigen Lösung der lipophilen Verbindung in Schritt (iv) kann auf verschiedene Arten und Weisen erfolgen. Beispielsweise kann die wässrige Lösung durch einen Auslass, beispielsweise einen Hahn, des Wassertanks gewonnen werden. Dazu wird der Auslass geöffnet und die wässrige Lösung der lipophilen Verbindung fließt aus dem Wassertank in ein Behältnis, das zur Gewinnung verwendet wird. In einer alternativen Ausführungsform kann der Wassertank auch geschwenkt werden, sodass die wässrige Lösung der lipophilen Verbindung aus dem Wassertank herausfließt und vorzugsweise in einem Behältnis aufgefangen wird. In einer weiteren Ausführungsform kann eine Aufnahmevorrichtung, insbesondere eine Kelle oder ein Löffel, verwendet werden, um die wässrige Lösung der lipophilen Verbindung in Schritt (iv) zu gewinnen. In a preferred embodiment, the aqueous solution of the lipophilic compound is obtained in step (iv) by removing it from the water tank. The aqueous solution of the lipophilic compound can be obtained in step (iv) in various ways. For example, the aqueous solution can be obtained through an outlet, for example a tap, of the water tank. To do this, the outlet is opened and the aqueous solution of the lipophilic compound flows from the water tank into a container that is used for extraction. In an alternative embodiment, the water tank can also be swiveled so that the aqueous solution of the lipophilic compound flows out of the water tank and is preferably collected in a container. In a further embodiment, a receiving device, in particular a trowel or a spoon, can be used to obtain the aqueous solution of the lipophilic compound in step (iv).
Die erhaltene lipophile Verbindung nach dem erfindungsgemäßen Verfahren aus Schritt (iv) weist eine erhöhte Löslichkeit in wässrigen Lösungen auf im Vergleich zu der Ausgangssubstanz aus Schritt (i). Darin liegt ein großer Vorteil des erfindungsgemäßen Verfahrens, da die erhöhte Löslichkeit in wässrigen Lösungen Anwendung in einer Vielzahl von Bereichen findet. Beispielsweise kann die Bioverfügbarkeit für medizinische Anwendungen erhöht werden. Auch in der Lebensmittelindustrie ist die erhöhte Wasserlöslichkeit vorteilhaft, beispielsweise um die lipophile Verbindung in Getränken zu lösen. Eine erhöhte Löslichkeit der lipophilen Verbindung umfasst mindestens eine Erhöhung um den Faktor von mindestens 1,5, mindestens 2, mindestens 5, mindestens 10, mindestens 25, mindestens 100, mindestens 200 oder mindestens 500. In einer Ausführungsform erhöht sich die Löslichkeit von Zimt oder einem oder mehreren Inhaltsstoffen von Zimt (bspw. Zimtaldehyd) in Wasser durch das erfindungsgemäße Verfahren um einen Faktor von mindestens 10, mindestens 50, bevorzugt mindestens 100, z.B. um 250 bis 400 oder 300 bis 350. The lipophilic compound obtained by the process according to the invention from step (iv) has an increased solubility in aqueous solutions compared to the starting substance from step (i). This is a great advantage of the method according to the invention, since the increased solubility in aqueous solutions is used in a large number of areas. For example, the bioavailability for medical applications can be increased. The increased solubility in water is also advantageous in the food industry, for example in order to dissolve the lipophilic compound in beverages. An increased solubility of the lipophilic compound comprises at least an increase by a factor of at least 1.5, at least 2, at least 5, at least 10, at least 25, at least 100, at least 200 or at least 500. In one embodiment, the solubility of cinnamon or increases one or more ingredients of cinnamon (for example cinnamaldehyde) in water by the method according to the invention by a factor of at least 10, at least 50, preferably at least 100, for example by 250 to 400 or 300 to 350.
In einer Ausführungsform des Verfahrens weist die gewonnene wässrige Lösung der lipophilen Verbindung in Schritt (iv) eine gelöst Konzentration von mindestens 0,1 g/L der lipophilen Verbindung. Insbesondere ist die lipophile Verbindung in einer Konzentration von mindestens 0,2 g/L, mindestens 0,5 g/L, mindestens 1 g/L, mindestens 2 g/L, mindestens 3 g/L, mindestens 4 g/L oder mindestens 5 g/L gelöst. In bestimmten Ausführungsformen ist die Konzentration der gelösten lipophilen Verbindung in der wässrigen Lösung mindestens 8 g/L, zum Beispiel etwa 10 g/L. In einer Ausführungsform umfasst die wässrige Lösung der lipophilen Verbindung eine Konzentration von Zimt oder einem oder mehreren Zimtinhaltsstoffen (z.B. Zimtaldehyd) von mindestens 10 g/L Wasser, mindestens 20 g/L Wasser, mindestens 50 g/L Wasser oder mindestens 100 g/L Wasser, beispielsweise ausgewählt aus dem Bereich aus 100 bis 1000 g/L Wasser, wie etwa 500 g/L. In one embodiment of the method, the aqueous solution of the lipophilic compound obtained in step (iv) has a dissolved concentration of at least 0.1 g / L of the lipophilic compound. In particular, the lipophilic compound is in a concentration of at least 0.2 g / L, at least 0.5 g / L, at least 1 g / L, at least 2 g / L, at least 3 g / L, at least 4 g / L or at least 5 g / L dissolved. In certain embodiments, the concentration of the dissolved lipophilic compound in the aqueous solution is at least 8 g / L, for example about 10 g / L. In one embodiment, the aqueous solution comprises the lipophilic compound has a concentration of cinnamon or one or more cinnamon ingredients (e.g. cinnamaldehyde) of at least 10 g / L water, at least 20 g / L water, at least 50 g / L water or at least 100 g / L water, for example selected from the range 100 to 1000 g / L water, such as 500 g / L.
Nachdem die wässrige Lösung der lipophilen Verbindung in Schritt (iv) des Verfahrens gewonnen wurde, kann die wässrige Lösung der lipophilen Verbindung weiterprozessiert werden. Beispielsweise kann die wässrige Lösung der lipophilen Verbindung in Auffang- und/oder Lagerbehältnisse umgefüllt werden. In einer Ausführungsform wird die wässrige Lösung der lipophilen Verbindung in Flaschen oder ähnlichen Behältnissen, die im Stand der Technik bekannt sind, gefüllt. Die wässrige Lösung der lipophilen Verbindung kann in Kunststoffbehältnisse gefüllt werden, beispielsweise in Flaschen oder Beuteln aus Kunststoff. After the aqueous solution of the lipophilic compound has been obtained in step (iv) of the method, the aqueous solution of the lipophilic compound can be processed further. For example, the aqueous solution of the lipophilic compound can be transferred to collecting and / or storage containers. In one embodiment, the aqueous solution of the lipophilic compound is filled into bottles or similar containers known in the art. The aqueous solution of the lipophilic compound can be filled in plastic containers, for example in bottles or bags made of plastic.
Die wässrige Lösung der lipophilen Verbindung kann auch weiterprozessiert werden, indem zusätzliche Komponenten hinzugegeben werden, insbesondere weiteres Wasser. Dadurch kann eine hoch-konzentrierte wässrige Lösung der lipophilen Verbindung verdünnt werden. Beispielsweise kann die wässrige Lösung der lipophilen Verbindung insoweit verdünnt werden, dass die verdünnte wässrige Lösung der lipophilen Verbindung verzehrt oder getrunken werden kann. Auch andere Anwendungsfelder der verdünnten oder nicht- verdünnten wässrigen Lösung der lipophilen Verbindung sind möglich und sind nicht limitierend im Sinne der Erfindung. Beispielsweise kann die wässrige Lösung der lipophilen Verbindung in der Medizin Anwendung finden oder als Kosmetikum. Es gibt auch Ausführungsformen, wonach neben dem Wasser und der lipophilen Verbindung noch weitere Komponenten vorhanden sind oder hinzugefügt werden. Beispielsweise kann in alternativen Ausführungsformen die lipophile Verbindung in wässrigen Lösungen verdünnt werden, die ausgewählt sind aus Milch-, Soja-, Gemüse-, Frucht-, Kaffee und Tee-Getränken, sowie Softdrinks, alkoholischen oder entalkoholisierten Getränken und andere für den Verzehr geeignete Getränken. The aqueous solution of the lipophilic compound can also be processed further by adding additional components, in particular further water. This allows a highly concentrated aqueous solution of the lipophilic compound to be diluted. For example, the aqueous solution of the lipophilic compound can be diluted to such an extent that the dilute aqueous solution of the lipophilic compound can be consumed or drunk. Other fields of application of the diluted or nondiluted aqueous solution of the lipophilic compound are also possible and are not limiting in the context of the invention. For example, the aqueous solution of the lipophilic compound can be used in medicine or as a cosmetic. There are also embodiments according to which further components are present or added in addition to the water and the lipophilic compound. For example, in alternative embodiments, the lipophilic compound can be diluted in aqueous solutions selected from milk, soy, vegetable, fruit, coffee and tea beverages, as well as soft drinks, alcoholic or dealcoholized beverages and other beverages suitable for consumption .
Gemäß der vorliegenden Erfindung bedeutet der Ausdruck "etwa", dass ein Wert eine Abweichung von bis zu +/- 10% aufweisen kann, insbesondere eine Abweichung von bis zu +/- 5%. "Etwa 10" bezieht sich also auf einen Bereich von 9 bis 11 , insbesondere von 9,5 bis 10,5. Gemäß der vorliegenden Erfindung bedeutet der Ausdruck "im Wesentlichen", das das entsprechende Merkmal hauptsächlich erfüllt wird, insbesondere zu mindestens 95%, zu mindestens 97% oder zu mindestens 99%. According to the present invention, the expression “approximately” means that a value can have a deviation of up to +/- 10%, in particular a deviation of up to +/- 5%. “About 10” thus relates to a range from 9 to 11, in particular from 9.5 to 10.5. According to the present invention, the expression “substantially” means that the corresponding characteristic is mainly fulfilled, in particular to at least 95%, to at least 97% or to at least 99%.
7. Verwendungen der lipophilen Verbindungen in therapeutischen Anwendungen 7. Uses of the lipophilic compounds in therapeutic applications
Die wässrigen Lösungen lipophiler Verbindungen und die lipophilen Verbindungen in wasserlöslicher Form wie hierin beschrieben haben vielfältige Anwendungen in der Technik. Ein wichtiges Anwendungsgebiet ist unter anderem die Medizin. Die vorliegende Erfindung stellt daher die Verwendung der wässrigen Lösungen einer lipophilen Verbindung wie hierin beschrieben zur Herstellung eines Medikaments zur Behandlung oder Prävention einer Erkrankung bereit. Zudem stellt die vorliegende Erfindung die Verwendung der lipophilen Verbindung in wasserlöslicher Form wie hierin beschrieben zur Herstellung eines Medikaments zur Behandlung oder Prävention einer Erkrankung bereit. The aqueous solutions of lipophilic compounds and the lipophilic compounds in water-soluble form as described herein have various uses in the art. One important area of application is medicine. The present invention therefore provides the use of the aqueous solutions of a lipophilic compound as described herein for the manufacture of a medicament for the treatment or prevention of a Illness ready. In addition, the present invention provides the use of the lipophilic compound in water-soluble form as described herein for the manufacture of a medicament for the treatment or prevention of a disease.
Die lipophile Verbindung kann insbesondere eine Verbindung wie hierin beschrieben sein. In besonderen Ausführungsformen ist die lipophile Verbindung ein Curcuminoid wie Curcumin. In weiteren Ausführungsformen ist die lipophile Verbindung ein Cannabinoid wie CBD oder THCA. In weiteren Ausführungsformen ist die lipophile Verbindung ein Carotinoid wie Astaxanthin. In weiteren Ausführungsformen ist die lipophile Verbindung Zimt oder ein Zimtinhaltsstoff. Die hierin beschriebenen Merkmale und Ausführungsformen der lipophilen Verbindung treffen auch auf die beschriebene Verwendung zur Herstellung eines Medikaments zu. The lipophilic compound can in particular be a compound as described herein. In particular embodiments, the lipophilic compound is a curcuminoid such as curcumin. In further embodiments the lipophilic compound is a cannabinoid such as CBD or THCA. In further embodiments the lipophilic compound is a carotenoid such as astaxanthin. In further embodiments the lipophilic compound is cinnamon or a cinnamon ingredient. The features and embodiments of the lipophilic compound described herein also apply to the described use for the manufacture of a medicament.
In bestimmten Ausführungsformen ist die Erkrankung eine Amyloidose. Eine Amyloidose ist eine Erkrankung mit Anreicherung von Proteinen. Die angereicherten Proteine bilden hierbei unlösliche Ablagerungen (Amyloid) wie zum Beispiel Fibrillen. In besonderen Ausführungsformen ist die Amyloidose eine Tauopathie. Bei Tauopathien lagert sich das Tau-Protein in Nerven- und Gliazellen ab. Die Gruppe der Tauopathien umfasst insbesondere Alzheimer Krankheit, Chronisch traumatische Enzephalopathie (CTE), Parkinson Krankheit, kortikobasale Degeneration und frontotemporale Demenz. In einer bevorzugten Ausführungsform ist die Amyloidose Alzheimer Krankheit. Bei der Alzheimer Krankheit bilden sich im Gehirn des Betroffenen Plaques, die aus fehlerhaft gefalteten Beta- Amyloid-(Aß-)Peptiden bestehen, und fehlerhafte Tau-Proteine lagern sich aus dem Zellkörper heraus an die Axone an. In certain embodiments, the disease is amyloidosis. Amyloidosis is a condition in which proteins accumulate. The enriched proteins form insoluble deposits (amyloid) such as fibrils. In particular embodiments, amyloidosis is a tauopathy. In tauopathies, the tau protein is deposited in nerve and glial cells. The group of tauopathies includes in particular Alzheimer's disease, chronic traumatic encephalopathy (CTE), Parkinson's disease, corticobasal degeneration and frontotemporal dementia. In a preferred embodiment, the amyloidosis is Alzheimer's disease. In Alzheimer's disease, plaques consisting of incorrectly folded beta-amyloid (Aß) peptides form in the brain of the person affected, and defective tau proteins attach themselves to the axons from the cell body.
Die Behandlung erfolgt bei einem Patienten, der diese benötigt. Dies sind insbesondere Patienten, die unter einer Amyloidose wie der Alzheimer Krankheit leiden. Die Behandlung kann bei beginnender Erkrankung sowie bei fortgeschrittener Erkrankung erfolgen. Die Prävention kann bei jedem Individuum erfolgen. Insbesondere wird die Prävention bei Individuen höheren Alters angewandt, wie z.B. ab dem 60, 65, 70 oder 75 Lebensjahr. Allerdings können auch Individuen geringeren Alters von der Prävention profitieren, z.B. Individuen im Alter von mindestens 20 Jahren, mindestens 30 Jahren, mindestens 40 Jahren oder mindestens 50 Jahren. Bei Individuen mit beginnender bzw. noch nicht diagnostizierter Amyloidose können Prävention und Behandlung ineinander übergehen. Die Patienten und Individuen sind insbesondere Menschen. Treatment is given to a patient who needs it. These are especially patients with amyloidosis such as Alzheimer's disease. The treatment can take place with the beginning of the disease as well as with advanced disease. Prevention can be done on any individual. In particular, prevention is used in older people, such as those aged 60, 65, 70 or 75 years of age. However, individuals of younger age can also benefit from the prevention, e.g. individuals aged at least 20 years, at least 30 years, at least 40 years or at least 50 years. In individuals with incipient or undiagnosed amyloidosis, prevention and treatment can merge. The patients and individuals are especially humans.
Zur Behandlung oder Prävention von Amyloidosen wie der Alzheimer Krankheit kann insbesondere eine wässrige Lösung einer lipophilen Verbindung eingesetzt werden, die ausgewählt ist aus der Gruppe bestehend aus Curcuminoiden wie Curcumin, Cannabinoiden wie CBD und THCA, Carotinoiden wie Astaxanthin, Zimt und ein Zimtinhaltsstoffen, und Gemischen hiervon. Ferner kann zur Behandlung oder Prävention von Amyloidosen wie der Alzheimer Krankheit insbesondere eine lipophile Verbindung in wasserlöslicher Form eingesetzt werden, die ausgewählt ist aus der Gruppe bestehend aus Curcuminoiden wie Curcumin, Cannabinoiden wie CBD und THCA, Carotinoiden wie Astaxanthin, Zimt und ein Zimtinhaltsstoffen, und Gemischen hiervon. For the treatment or prevention of amyloidoses such as Alzheimer's disease, in particular an aqueous solution of a lipophilic compound can be used, which is selected from the group consisting of curcuminoids such as curcumin, cannabinoids such as CBD and THCA, carotenoids such as astaxanthin, cinnamon and a cinnamon ingredient, and mixtures of this. Furthermore, for the treatment or prevention of amyloidoses such as Alzheimer's disease, in particular a lipophilic compound in water-soluble form can be used, which is selected from the group consisting of curcuminoids such as Curcumin, cannabinoids such as CBD and THCA, carotenoids such as astaxanthin, cinnamon and a cinnamon ingredient, and mixtures thereof.
In bestimmten Ausführungsformen ist die Erkrankung eine Entzündung oder eine entzündliche Erkrankung. Entzündliche Erkrankungen umfassen beispielsweise Atherosklerose, Arthrosen, Autoimmunkrankheiten wie rheumatoide Arthritis, multiple Sklerose, Morbus Bechterew, Morbus Crohn, Psoriasis und Colitis ulcerosa. Zur Behandlung oder Prävention von Entzündungen oder entzündlichen Erkrankungen kann insbesondere eine wässrige Lösung eines Curcuminoids wie Curcumin eingesetzt werden. In certain embodiments, the disease is inflammation or an inflammatory disease. Inflammatory diseases include, for example, atherosclerosis, osteoarthritis, autoimmune diseases such as rheumatoid arthritis, multiple sclerosis, ankylosing spondylitis, Crohn's disease, psoriasis and ulcerative colitis. In particular, an aqueous solution of a curcuminoid such as curcumin can be used to treat or prevent inflammation or inflammatory diseases.
8. Verwendungen der lipophilen Verbindungen als Nahrungsergänzungsmittel 8. Uses of the lipophilic compounds as dietary supplements
Die wässrigen Lösungen lipophiler Verbindungen und die lipophilen Verbindungen in wasserlöslicher Form können als Nahrungsmittel oder Nahrungsergänzungsmittel oder als Inhaltsstoff von Nahrungs- oder Nahrungsergänzungsmitteln verwendet werden. Die vorliegende Erfindung stellt daher ein Nahrungsmittel oder Nahrungsergänzungsmittel bereit, dass eine wässrige Lösung einer lipophilen Verbindung oder eine lipophile Verbindung in wasserlöslicher Form wie hierin beschrieben enthält. The aqueous solutions of lipophilic compounds and the lipophilic compounds in water-soluble form can be used as food or food supplements or as an ingredient in food or food supplements. The present invention therefore provides a food or dietary supplement that contains an aqueous solution of a lipophilic compound or a lipophilic compound in water-soluble form as described herein.
Die lipophile Verbindung kann insbesondere eine Verbindung wie hierin beschrieben sein. In besonderen Ausführungsformen ist die lipophile Verbindung ein Curcuminoid wie Curcumin. In weiteren Ausführungsformen ist die lipophile Verbindung ein Cannabinoid wie CBD oder THCA. In weiteren Ausführungsformen ist die lipophile Verbindung ein Carotinoid wie Astaxanthin. In weiteren Ausführungsformen ist die lipophile Verbindung Zimt oder ein Zimtinhaltsstoff. Die hierin beschriebenen Merkmale und Ausführungsformen der lipophilen Verbindung treffen auch auf die beschriebene Verwendung als Bestandteil eines Nahrungs oder Nahrungsergänzungsmittels zu. The lipophilic compound can in particular be a compound as described herein. In particular embodiments, the lipophilic compound is a curcuminoid such as curcumin. In further embodiments the lipophilic compound is a cannabinoid such as CBD or THCA. In further embodiments the lipophilic compound is a carotenoid such as astaxanthin. In further embodiments the lipophilic compound is cinnamon or a cinnamon ingredient. The features and embodiments of the lipophilic compound described herein also apply to the described use as a component of a food or food supplement.
Das Nahrungsmittel oder Nahrungsergänzungsmittel kann zusätzlich weitere Bestandteile enthalten, insbesondere für Nahrungsmittel oder Nahrungsergänzungsmittel gebräuchliche Bestandteile. In bestimmten Ausführungsformen enthält das Nahrungsmittel oder Nahrungsergänzungsmittel neben der wässrigen Lösungen einer lipophilen Verbindung oder der lipophilen Verbindung in wasserlöslicher Form ein probiotisches Bakterium. The food or dietary supplement can additionally contain further constituents, in particular constituents commonly used for foods or dietary supplements. In certain embodiments, the food or dietary supplement contains, in addition to the aqueous solution of a lipophilic compound or the lipophilic compound in water-soluble form, a probiotic bacterium.
Das probiotische Bakterium kann jegliches probiotisches Bakterium sowie Gemische verschiedener probiotischer Bakterien sein. Ein "Bakterium" im Sinne der vorliegenden Erfindung bezieht sich im Allgemeinen auf eine Vielzahl an Bakterienzellen und nicht auf eine einzelne Bakterienzelle. In bestimmten Ausführungsformen bezieht sich der Ausdruck "Bakterium" auf eine Vielzahl an Bakterienzellen derselben Gattung, derselben Art oder desselben Stamms. Probiotische Bakterien sind insbesondere lebende Bakterien, die einen Nutzen für die Gesundheit bewirken, wenn sie in adäquaten Mengen verabreicht werden. The probiotic bacterium can be any probiotic bacterium as well as mixtures of different probiotic bacteria. A “bacterium” in the context of the present invention generally relates to a large number of bacterial cells and not to a single bacterial cell. In certain embodiments, the term "bacterium" refers to a plurality of bacterial cells of the same genus, species, or strain. Probiotic bacteria, in particular, are live bacteria that provide health benefits when given in adequate quantities.
In besonderen Ausführungsformen ist das probiotische Bakterium ausgewählt ist aus der Gruppe bestehend aus Bakterien der Gattung Lactobacillus, Bakterien der Gattung Streptococcus, Bakterien der Gattung Bifidobacterium, Bakterien der Gattung Enterococcus, Bakterien der Gattung Pseudomonas, und Gemischen von Bakterien enthaltend Bakterien einer oder mehrerer dieser Gattungen. Das probiotische Bakterium kann zum Beispiel ausgewählt sein aus der Gruppe bestehend aus Bakterien der Gattung Lactobacillus, Bakterien der Gattung Streptococcus, Bakterien der Gattung Bifidobacterium und Bakterien der Gattung Enterococcus. In speziellen Ausführungsformen ist das probiotische Bakterium ein Milchsäurebakterium. Insbesondere kann das probiotische Bakterium ein Bakterium der Gattung Lactobacillus oder ein Bakteriengemisch enthaltend ein Bakterium der Gattung Lactobacillus sein. In particular embodiments, the probiotic bacterium is selected from the group consisting of bacteria of the genus Lactobacillus and bacteria of the genus Streptococcus, bacteria of the genus Bifidobacterium, bacteria of the genus Enterococcus, bacteria of the genus Pseudomonas, and mixtures of bacteria containing bacteria of one or more of these genera. The probiotic bacterium can be selected, for example, from the group consisting of bacteria of the genus Lactobacillus, bacteria of the genus Streptococcus, bacteria of the genus Bifidobacterium and bacteria of the genus Enterococcus. In specific embodiments, the probiotic bacterium is a lactic acid bacterium. In particular, the probiotic bacterium can be a bacterium of the genus Lactobacillus or a bacterial mixture containing a bacterium of the genus Lactobacillus.
In bestimmten Ausführungsformen ist das probiotische Bakterium ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Enterococcus faecium, Bifidobacterium longum, Streptococcus thermophilus, Lactobacillus acidophilus, Lactobacillus plantarum, Lactobacillus rhamnosus, Bifidobacterium breve, Pseudomonas fluorescens, und Gemischen von Bakterien enthaltend Bakterien einer oder mehrerer dieser Arten. Das probiotische Bakterium kann zum Beispiel ausgewählt sein aus der Gruppe bestehend aus Bakterien der Art Enterococcus faecium, Bifidobacterium longum, Streptococcus thermophilus, Lactobacillus acidophilus, Lactobacillus plantarum, Lactobacillus rhamnosus und Bifidobacterium breve. In besonderen Ausführungsformen ist das probiotische Bakterium ein Bakterium der Art Lactobacillus plantarum oder Lactobacillus rhamnosus oder ein Bakteriengemisch enthaltend ein Bakterium der Art Lactobacillus plantarum und/oder Lactobacillus rhamnosus. In anderen Ausführungsformen ist das probiotische Bakterium ein Bakterium der Art Pseudomonas fluorescens. In certain embodiments, the probiotic bacterium is selected from the group consisting of Enterococcus faecium, Bifidobacterium longum, Streptococcus thermophilus, Lactobacillus acidophilus, Lactobacillus plantarum, Lactobacillus rhamnosus, Bifidobacterium breve, bacteria containing one or more of these bacteria, Pseudomonas fluorescens, and mixtures of these. The probiotic bacterium can be selected, for example, from the group consisting of bacteria of the species Enterococcus faecium, Bifidobacterium longum, Streptococcus thermophilus, Lactobacillus acidophilus, Lactobacillus plantarum, Lactobacillus rhamnosus and Bifidobacterium breve. In particular embodiments, the probiotic bacterium is a bacterium of the species Lactobacillus plantarum or Lactobacillus rhamnosus or a bacterial mixture containing a bacterium of the species Lactobacillus plantarum and / or Lactobacillus rhamnosus. In other embodiments the probiotic bacterium is a bacterium of the species Pseudomonas fluorescens.
Figurenbeschreibung Figure description
Abbildung 1 zeigt eine Wassergaszelle aus Gummidichtungen (1) und Edelstahlplatten (2). Figure 1 shows a water gas cell made of rubber seals (1) and stainless steel plates (2).
Abbildung 2 zeigt eine Vorrichtung zur Herstellung einer wässrigen Lösung einer lipophilen Verbindung mit einem Behältnis (3), z.B. einem Edelstahlsieb, zur Aufnahme einer lipophilen Verbindung, einer Gasflamme (4), die auf die lipophile Verbindung gerichtet ist, und einem Wassertank (5). Figure 2 shows a device for producing an aqueous solution of a lipophilic compound with a container (3), e.g. a stainless steel sieve, for receiving a lipophilic compound, a gas flame (4) directed at the lipophilic compound, and a water tank (5) .
Abbildung 3 zeigt eine Vorrichtung zur Herstellung einer wässrigen Lösung einer lipophilen Verbindung mit einem Wassertank (7) zur Aufnahme einer lipophilen Verbindung und dem Wasser. Die lipophile Verbindung kann dabei gerade am Anfang auf der Oberfläche des Wassers (6) vorliegen. Eine Gasflamme (8), ist zum Erhitzen auf einen seitlichen Bereich der Außenseite des Wassertanks gerichtet. Figure 3 shows a device for producing an aqueous solution of a lipophilic compound with a water tank (7) for receiving a lipophilic compound and the water. The lipophilic compound can be present on the surface of the water (6) right at the beginning. A gas flame (8) is directed to a side area of the outside of the water tank for heating.
Abbildung 4 zeigt Lähmungseffekte bei C. elegans Nematoden, die Aß-Plaques akkumulieren. L4-Tiere wurden der angegebenen Verbindung ausgesetzt und auf Verlust der neuronalen Aktivität analysiert. Während jedes Zeitpunkts wurde bei 30 Tieren pro Behandlung bewertet, ob sie eine direkte Reaktion auf einen berührungsreiz zeigen. A Kontrolle: gesunde Nematoden. B Kontrolle: Nematoden mit Aß Akkumulation (Stamm CL2006). C Kontrolle: CL2006 und Lösungsmittel (Wasser). D CL2006 und 0,25% (w/v) Curcumin. E CL2006 und 0,25% (w/v) CBD. F CL2006 und 0,25% (w/v) Zimt. Figure 4 shows the effects of paralysis in C. elegans nematodes that accumulate Aβ plaques. L4 animals were exposed to the indicated compound and analyzed for loss of neuronal activity. During each point in time, 30 animals per treatment were evaluated as to whether they show a direct reaction to a touch stimulus. A control: healthy nematodes. B control: nematodes with Aβ accumulation (strain CL2006). C control: CL2006 and solvent (water). D CL2006 and 0.25% (w / v) curcumin. E CL2006 and 0.25% (w / v) CBD. F CL2006 and 0.25% (w / v) cinnamon.
Abbildung 5 zeigt die Quantifizierung eines Lern- und Erinnerungsassays. Nematoden des C. elegans Stamms CL2355 dienten als Alzheimer Modell. Der Chemotaxis-Index für Butanon ist an der Y-Achse aufgetragen. Je höher der Chemotaxis-Index, desto besser hatten die Nematoden gelernt, dass der Butanon-Geruch mit Nahrung assoziiert ist. Figure 5 shows the quantification of a learning and memory assay. Nematodes of the C. elegans strain CL2355 served as an Alzheimer's model. The chemotaxis index for butanone is plotted on the Y axis. The higher the chemotaxis index, the better the nematodes had learned that the butanone odor is associated with food.
Abbildung 6 zeigt die Sekretion pro-inflammatorischer Zytokine in einem Entzündungsassay mit Makrophagen. Eine Entzündungsreaktion wurde mit LPS induziert und die Menge an TNF-a (A) und lnterleukin-6 (B) wurde im Zellüberstand ermittelt. Nicht-stimulierte Makrophagen dienten als Kontrolle (linke Seite). Die Ausschüttung der Zytokine wurde abhängig von der Behandlung der Makrophagen mit Testsubstanzen gemessen. Gezeigt ist der Mittelwert von 6 Messungen ± SD. n.d. nicht detektierbar. ** p<0,1. *** p<0,01. Control: keine Zugabe einer Testsubstanz. PC Dexa: Positivkontrolle mit Dexamethason. Figure 6 shows the secretion of pro-inflammatory cytokines in an inflammation assay with macrophages. An inflammatory response was induced with LPS and the amount of TNF-a (A) and interleukin-6 (B) in the cell supernatant was determined. Unstimulated macrophages served as controls (left side). The release of the cytokines was measured depending on the treatment of the macrophages with test substances. The mean value of 6 measurements ± SD is shown. n.d. not detectable. ** p <0.1. *** p <0.01. Control: no test substance added. PC Dexa: positive control with dexamethasone.
Beispiele Examples
Im Folgenden ist die Erfindung anhand von Ausführungsbeispielen und Figuren beispielhaft beschrieben, ohne jedoch auf diese beschränkt zu sein. In the following, the invention is described by way of example on the basis of exemplary embodiments and figures, but without being restricted to these.
Beispiel 1 : Vorrichtungen zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens Example 1: Devices for performing the method according to the invention
Eine Ausführungsform einer Wassergaszelle ist schematisch in Abb. 1 zu sehen. Die Wassergaszelle ist aus mehreren Edelstahlplatten (2) (AISI 316) mit einer Dicke von 1,5 mm aufgebaut, die voneinander durch Gummidichtungen (1) mit einer Dicke von 1 mm getrennt sind. Durch die Gummidichtungen wird der Zwischenraum zwischen den Metallplatten abgedichtet. Über einen Einlass im unteren Teil der Metallplatte kann Wasser in den Zwischenraum geleitet werden und über einen Auslass im oberen Teil kann das entstehende Wassergas entweichen. Es wird eine elektrische Spannung mit etwa 2,2 V pro neutraler Edelstahlplatte und einer Stromstärke von nicht mehr als 0,005 Amper pro cm2 für die Gesamtoberfläche der neutralen Platten angelegt. Wasser wird in der Wassergaszelle in Wassergas umgewandelt.. An embodiment of a water gas cell is shown schematically in Fig. 1. The water gas cell is made up of several stainless steel plates (2) (AISI 316) with a thickness of 1.5 mm, which are separated from one another by rubber seals (1) with a thickness of 1 mm. The gap between the metal plates is sealed by the rubber seals. Water can be fed into the space through an inlet in the lower part of the metal plate and the water gas produced can escape through an outlet in the upper part. An electrical voltage of about 2.2 V per neutral stainless steel plate and a current strength of not more than 0.005 amperes per cm 2 is applied for the total surface of the neutral plates. Water is converted into water gas in the water gas cell.
In Abb. 2 ist eine Vorrichtung zur Herstellung einer wässrigen Lösung mit der gelösten lipophilen Verbindung (z.B. Curcuminwasser) zu sehen. Der Wassertank (5) wird mit Prozesswasser und der lipophilen Verbindung gefüllt, wobei das Prozesswasser fast bis zum Rand reicht. An der Wasseroberfläche wird ein Edelstahlsieb (3) eingesetzt. In dieses Sieb (3) wird eine geringe Menge der lipophilen Verbindung (z.B. Curcuminpulver) gegeben. Die Wassergasflamme (4) wird dann auf die im Edelstahlsieb (3) treibende lipophile Verbindung (z.B. Curcuminpulver) gerichtet. Das Pulver wird erhitzt und zersetzt sich. Darauf folgt das Auslösen einer Schaumbildung auf der Prozesswasseroberfläche durch einen Mixer, wobei der Schaum die lipophile Verbindung enthält. Der Mixer wird so eingesetzt und gesteuert, dass in der Mitte des Prozesswasser ein Wirbel entsteht, wobei das Wasser nicht über den Wassertankrand schwappt. Man sieht jetzt, dass die lipophile Verbindung (in Pulverform) schnell im Prozesswasser verschwindet und vollständig aufgenommen wird. Ferner entsteht durch das Mischen Schaum. Der Mixer kann dann für eine weitere Minute oder mehrere Minuten gedreht werden. Danach wird der Mixer aus dem Prozesswasser entnommen. Es erfolgt dann ein Sammeln des Schaums, beispielsweise mit einer Schaumkelle. Der Großteil der lipophilen Verbindung (z.B. Curcumin) befindet sich in diesem Schaum. Nach dem Sammeln des Schaums kann das Verfahren wiederholt werden, wobei geprüft wird, ob der Wasserpegel noch ausreicht, um die nächste Ladung lipophiler Verbindung (z.B. Curcuminpulver) zu verarbeiten. Ein erneutes Erhitzen und Zersetzen einer geringen Menge der lipophilen Verbindung in dem Edelstahlsieb (3) ist nicht notwendig. Zum Wiederholen des Verfahrens wird lediglich erneut lipophile Verbindung in das Prozesswasser gegeben, die Schaumbildung ausgelöst und der Schaum abgeschöpft. Ein zu geringer Wasserstand wird mit dem Hinzufügen von weiterem Prozesswasser ausgeglichen. Im nächsten Schritt wird der Schaum getrocknet, um die lipophile Verbindung zu erhalten, zum Beispiel in einem Trockenschrank. Eine langsame Trocknung ist zu bevorzugen. In Fig. 2 a device for the production of an aqueous solution with the dissolved lipophilic compound (eg curcumin water) can be seen. The water tank (5) is filled with process water and the lipophilic compound, with the process water reaching almost to the edge. A stainless steel sieve (3) is used on the surface of the water. A small amount of the lipophilic compound (eg curcumin powder) is placed in this sieve (3). The water gas flame (4) is then directed at the lipophilic compound (eg curcumin powder) floating in the stainless steel sieve (3). The powder is heated and decomposes. This is followed by the triggering of foam formation on the process water surface by a mixer, the foam containing the lipophilic compound. The mixer is used and controlled in such a way that a vortex is created in the middle of the process water, whereby the water does not flow over the The edge of the water tank sloshes. You can now see that the lipophilic compound (in powder form) quickly disappears in the process water and is completely absorbed. Mixing also creates foam. The mixer can then be turned for an additional minute or several minutes. Then the mixer is removed from the process water. The foam is then collected, for example with a skimmer. Most of the lipophilic compound (e.g. curcumin) is in this foam. After collecting the foam, the process can be repeated, checking whether the water level is still sufficient to process the next load of lipophilic compound (e.g. curcumin powder). It is not necessary to reheat and decompose a small amount of the lipophilic compound in the stainless steel sieve (3). To repeat the process, only another lipophilic compound is added to the process water, the foam formation is triggered and the foam is skimmed off. If the water level is too low, it will be compensated for by adding more process water. In the next step, the foam is dried to obtain the lipophilic compound, for example in a drying cabinet. Slow drying is preferred.
Beispiel 2: Herstellung von Curcuminwasser Example 2: Production of curcumin water
In einer beispielhaften Ausführung des Verfahrens wurde Curcuminwasser hergestellt. Dazu wurde eine Wassergasflamme auf eine Stelle im Kessel gerichtet. Das Wassergas wurde durch eine Wassergaszelle wie in Beispiel 1 beschrieben erzeugt (Abb. 1). In an exemplary embodiment of the process, curcumin water was produced. For this purpose, a water gas flame was aimed at a point in the boiler. The water gas was generated by a water gas cell as described in Example 1 (Fig. 1).
Der Wassertank (5) wurde mit 5 L demineralisiertem Prozesswasser gefüllt und ca. 250 g Curcumin aus biologischer Quelle wurde dem Prozesswasser zugegeben. Am Rand des Wassertanks wurde ein Edelstahlsieb mit etwa 5 g Curcumin in Pulverform so eingesetzt, dass es an der Oberfläche des Prozesswassers treibt. Danach wurde Wassergas mit einer Wassergaszelle erzeugt und das entstehende Wassergas in einen Gasbrenner geleitet. Die Wassergasflamme wurde auf das Edelstahlsieb mit Curcumin gerichtet. Dadurch verbrannte das Curcumin-Pulver. Daraufhin wurde ein Mischer in das Prozesswasser gegeben und angestellt, was zur Schaumbildung führte. Sobald genügend Schaum gebildet wurde, ist der Mischer entnommen worden und der Schaum wurde mit einer Schaumkelle abgenommen. Der Schaum enthielt den Großteil des wasserlöslichen Curcumins. Der Schaum wurde auf einem Tuch gesammelt, um ihm weiteres Wasser zu entziehen, und dann in einen Trockenschrank gegeben. Zur Gewinnung des wasserlöslichen Curcumins wurde der Schaum bei ca. 40°C über 2 Tage langsam getrocknet. The water tank (5) was filled with 5 L demineralized process water and approx. 250 g curcumin from a biological source was added to the process water. At the edge of the water tank, a stainless steel sieve with about 5 g of curcumin in powder form was inserted so that it floats on the surface of the process water. Then water gas was generated with a water gas cell and the resulting water gas was fed into a gas burner. The water gas flame was aimed at the stainless steel sieve with curcumin. This burned the curcumin powder. A mixer was then added to the process water and turned on, which led to foam formation. As soon as enough foam had formed, the mixer was removed and the foam was removed with a skimmer. The foam contained most of the water-soluble curcumin. The foam was collected on a cloth to remove more water and then placed in a drying cabinet. To obtain the water-soluble curcumin, the foam was slowly dried at approx. 40 ° C. for 2 days.
Das Curcumin als Pulver wurde durch Rühren in destilliertem Wasser gelöst, um Curcuminwasser mit sehr hoher Konzentration zu erhalten. Der sich beim Lösen gebildete Schaum wurde entfernt. Es wurden 20 g des nach dem Verfahren prozessierten Curcumin in 1 L destilliertem Wasser gelöst, wobei ein Überschuss von Curcumin erreicht wurde, sodass sich ein Teil des Curcumins absetzt. The curcumin powder was dissolved in distilled water by stirring to obtain curcumin water with a very high concentration. The foam that formed on dissolution was removed. 20 g of the curcumin processed according to the method were dissolved in 1 L of distilled water, an excess of curcumin being achieved so that part of the curcumin settles.
Die Konzentration an gelöstem Curcumin in Wasser wurde mittels Flüssigchromatographie- Tandem-Massenspektrometrie (LC-MS/MS; Waters® ACQUITY I-Class UPLC und Waters® Xevo TQ-S) im Multiple Reaction Monitoring-Modus (MRM) durchgeführt. Die chromatographische Trennung wurde mit einem Standardgradienten innerhalb von 5 Minuten auf einer Waters® ACQUITY UPLC BEH C18 Säule (2,1 x 100 mm, 1,7 pm) durchgeführt. Als Eluenten wurden 2 mM Ammoniumformiat mit 0,2 % Ameisensäure sowie 2 mM Ammoniumformiat mit 0,2 % Ameisensäure in Acetonitril verwendet. Die Kalibrierung erfolgte mit einem analytischen Curcumin-Standard von Sigma-Aldrich. Als interner Standard wurde Diazepam-D5 verwendet. The concentration of dissolved curcumin in water was measured by liquid chromatography tandem mass spectrometry (LC-MS / MS, Waters ® ACQUITY UPLC I-Class and Waters ® Xevo TQ-S) in Multiple Reaction Monitoring (MRM) mode. The chromatographic separation was performed with a standard gradients within 5 minutes on a Waters UPLC BEH C18 ® ACQUITY column (2.1 x 100 mm, 1.7 pm) is performed. 2 mM ammonium formate with 0.2% formic acid and 2 mM ammonium formate with 0.2% formic acid in acetonitrile were used as eluents. The calibration was carried out with an analytical curcumin standard from Sigma-Aldrich. Diazepam-D5 was used as an internal standard.
Die Ergebnisse zeigten, dass sich 10,4 g/L Curcumin in gelöster Form in dem Curcuminwasser befanden. Diese hohe Menge an gelöstem Curcumin zeigt, dass mithilfe des erfindungsgemäßen Verfahrens eine deutlich höhere Menge Curcumin lösen lässt, als zu erwarten war. Beispielsweise ist in Jagannathan et al. , 2012 beschrieben, das maximal 1- 10 mg/L Curcumin gelöst werden können. Folglich hat das erfindungsgemäße Verfahren zu einer enorm verbesserten Löslichkeit des Curcumins geführt (hier eine Verbesserung um mehr als den Faktor 1000). Ferner konnte ein sehr reines Curcuminwasser hergestellt werden, welches im Wesentlichen Curcumin und Wasser enthielt. Es waren weder Zusätze wie Lösungsvermittler, noch Technologien wie Mizellenbildung oder Nanodispersion notwendig. The results showed that there was 10.4 g / L of curcumin in dissolved form in the curcumin water. This high amount of dissolved curcumin shows that, with the aid of the method according to the invention, a significantly higher amount of curcumin can be dissolved than was to be expected. For example, in Jagannathan et al. , 2012 described that a maximum of 1-10 mg / L curcumin can be dissolved. Consequently, the process according to the invention has led to an enormously improved solubility of curcumin (here an improvement by more than a factor of 1000). Furthermore, a very pure curcumin water could be produced, which essentially contained curcumin and water. Neither additives such as solubilizers nor technologies such as micelle formation or nanodispersion were necessary.
Die spezifischen Parameter des Verfahrens können ferner adaptiert werden, sodass prinzipiell andere lipophile Verbindungen in Lösung mit Wasser gebracht werden können. Der oben beschriebene Prozess eignet sich insbesondere hervorragend, um die Löslichkeit von Curcumin in wässrigen Lösungen zu verbessern. The specific parameters of the process can also be adapted so that, in principle, other lipophilic compounds can be brought into solution with water. The process described above is particularly suitable for improving the solubility of curcumin in aqueous solutions.
Beispiel 3: Vorrichtungen zur Durchführung des alternative Verfahrens Example 3: Devices for carrying out the alternative method
In Abb. 3 ist eine Vorrichtung zur Herstellung einer wässrigen Lösung mit der gelösten lipophilen Verbindung (z.B. Zimtwasser) zu sehen. Der Wassertank (7) wird mit Wasser und der lipophilen Verbindung gefüllt, wobei bevorzugt die lipophile Verbindung (z.B. in Form eines Pulvers) auf das Wasser aufgetragen wird. Das Wasser reicht fast bis zum Rand, sodass die Wasseroberfläche (6) knapp unterhalb des Randes ist. Die Wassergasflamme (8) wird dann auf ein Niveau etwas unter des Wasserspiegels (6) auf einen Bereich der Außenseite des Wassertanks gerichtet. Das Erhitzen mit der Wassergasflamme (8) unterstützt das Lösen der lipophilen Verbindung im Wasser. Ferner kann ein Mischprozess durch einen Mixer das Lösen der lipophilen Verbindung unterstützen. Der Mixer wird so eingesetzt und gesteuert, dass in der Mitte des Wassers ein Wirbel entsteht, wobei das Wasser nicht über den Wassertankrand schwappt. Man sieht jetzt, dass die lipophile Verbindung (in Pulverform) schnell im Wasser verschwindet und vollständig aufgenommen wird. Der Mixer kann dann für eine weitere Minute oder mehrere Minuten gedreht werden. Danach wird der Mixer aus dem Wasser entnommen. Die daraus erhaltene wässrige Lösung der lipophilen Verbindung kann je nach eingesetzter Menge flüssig oder breiig sein. Anschließend kann optional die wässrige Lösung der lipophilen Verbindung mit Wasser in Kontakt gebracht werden, sodass eine verdünnte wässrige Lösung der lipophilen Verbindung erhalten werden kann. Beispiel 4: Herstellung von Zimtwasser In Fig. 3 a device for the production of an aqueous solution with the dissolved lipophilic compound (eg cinnamon water) can be seen. The water tank (7) is filled with water and the lipophilic compound, the lipophilic compound (for example in the form of a powder) preferably being applied to the water. The water reaches almost to the edge so that the water surface (6) is just below the edge. The water gas flame (8) is then directed at a level slightly below the water level (6) on an area of the outside of the water tank. Heating with the water gas flame (8) helps dissolve the lipophilic compound in the water. Furthermore, a mixing process by means of a mixer can assist in dissolving the lipophilic compound. The mixer is used and controlled in such a way that a vortex is created in the middle of the water, whereby the water does not spill over the edge of the water tank. You can now see that the lipophilic compound (in powder form) quickly disappears in the water and is completely absorbed. The mixer can then be turned for an additional minute or several minutes. Then the mixer is removed from the water. The aqueous solution of the lipophilic compound obtained therefrom can be liquid or pasty, depending on the amount used. The aqueous solution of the lipophilic compound can then optionally be brought into contact with water, so that a dilute aqueous solution of the lipophilic compound can be obtained. Example 4: Preparation of cinnamon water
In einer beispielhaften Ausführung des Verfahrens wurde Zimtwasser hergestellt. Dazu wurde eine Vorrichtung wie in Beispiel 3 beschrieben verwendet. Eine Wassergasflamme wurde auf eine Stelle an der Außenseite des Wassertanks gerichtet, die knapp unterhalb des Wasserspiegels liegt. Das Wassergas wurde durch eine Wassergaszelle wie in Beispiel 1 beschrieben erzeugt (Abb. 1). Der Wassertank (7) wurde mit 5 L demineralisiertem Wasser gefüllt und ca. 500 g Zimt pro L Wasser. Danach wurde Wassergas mit einer Wassergaszelle erzeugt und das entstehende Wassergas in einen Gasbrenner geleitet. Die Wassergasflamme wurde auf den Wasserkessel gerichtet auf eine Stelle knapp unterhalb des Wasserspiegels. Daraufhin wurde ein Mischer in das Wasser gegeben und angestellt. Sobald die lipophile Verbindung sich gelöst hat, ist der Mischer entnommen worden. Das breiige Produkt stellt das Zimtwasser dar, das erhalten wird. Das Zimtwasser kann dann weiter verdünnt werden durch Zugabe von Wasser. Das gewonnene Zimtwasser war sehr rein und enthielt im Wesentlichen Zimt und Wasser. Es waren weder Zusätze wie Lösungsvermittler, noch Technologien wie Mizellenbildung oder Nanodispersion notwendig. In an exemplary embodiment of the method, cinnamon water was produced. A device as described in Example 3 was used for this purpose. A water gas flame was aimed at a location on the outside of the water tank just below the water level. The water gas was generated by a water gas cell as described in Example 1 (Fig. 1). The water tank (7) was filled with 5 liters of demineralized water and approx. 500 g of cinnamon per liter of water. Then water gas was generated with a water gas cell and the resulting water gas was fed into a gas burner. The water gas flame was aimed at the kettle at a point just below the water level. A mixer was then added to the water and turned on. Once the lipophilic compound has dissolved, the mixer is removed. The pulpy product represents the cinnamon water that is obtained. The cinnamon water can then be further diluted by adding water. The cinnamon water obtained was very pure and essentially contained cinnamon and water. Neither additives such as solubilizers nor technologies such as micelle formation or nanodispersion were necessary.
Die spezifischen Parameter des Verfahrens können ferner adaptiert werden, sodass prinzipiell andere lipophile Verbindungen in Lösung mit Wasser gebracht werden können. Der oben beschriebene Prozess eignet sich insbesondere hervorragend, um die Löslichkeit von Zimt oder Zimtinhaltsstoffen in wässrigen Lösungen zu verbessern, aber auch für andere lipophile Verbindungen wie Carotinoide, insbesondere Astaxanthin, Cannabis oder Inhaltsstoffen der Cannabis-Pflanze, wie Cannabinoide, insbesondere Cannabidiol (CBD). The specific parameters of the process can also be adapted so that, in principle, other lipophilic compounds can be brought into solution with water. The process described above is particularly suitable for improving the solubility of cinnamon or cinnamon ingredients in aqueous solutions, but also for other lipophilic compounds such as carotenoids, especially astaxanthin, cannabis or ingredients of the cannabis plant, such as cannabinoids, especially cannabidiol (CBD) .
Beispiel 5: Therapeutische Wirkung der lipophilen Verbindungen gegen die Alzheimer Krankheit Example 5: Therapeutic effect of the lipophilic compounds against Alzheimer's disease
Eine der Neuro-Pathologien der Alzheimer-Krankheit ist die Akkumulation von extra-neuralen Amyloid-Plaques (Aß). Ein Alzheimer-Modell wurde durch die Expression des humanen Aß Proteinsin C. elegans Nematoden erstellt. Aufgrund der Akkumulation von Aß werden die Nematoden mit der Zeit gelähmt und zeigen Defekte in der neuronalen Aktivität. Der eingesetzte Nematodenstamm mit Aß-Akkumulation (CL2006) wurde ab dem L4- Larvenstadium zwei verschiedenen Konzentrationen verschiedener lipophiler Substanzen ausgesetzt. Die wässrigen Lösungen der Substanzen wurden mit den hierin beschriebenen Verfahren hergestellt. Nach 24-stündiger Exposition wurde der Berührungsreaktionstest durchgeführt. Berührungsreaktionstests messen die neuronale Reaktion auf einen Stimulus (Berührung). Im Falle von Defekten in der neuronalen Aktivität wird die Reaktion auf die neuronale Aktivierung reduziert (reduzierte Berührungsreaktion). Bei Kontrollieren reagieren Nematoden auf weiche Berührungen im Kopfbereich, indem sie sich sofort rückwärts, in die entgegengesetzte Richtung der Berührung bewegen (Umkehrbewegungen, siehe Abb. 4A). Bei der CL2006-Belastung ist diese Rückwärtsreaktion als Folge der Aß-Akkumulation stark reduziert (siehe Abb. 4B und C). Etwa 100% der Tiere zeigten keine oder eine sehr langsame Reaktion auf Berührung. Sowohl Curcumin-Wasser als auch CBD-Wasser und Zimt-Wasser waren in der Lage, die durch die Aß-Akkumulation im CL2006-Stamm verursachten neuronalen Defekte für eine gewisse Zeit zu hemmen, d.h. den Beginn der Lähmung zu verzögern (siehe Abb. 4D bis F). Dies zeigte, dass die wässrigen Lösungen von Curcumin, CBD und Zimt eine therapeutische Wirkung bei der Bekämpfung von Amyloidosen wie der Alzheimer Krankheit aufweisen. One of the neuropathologies of Alzheimer's disease is the accumulation of extra-neural amyloid plaques (Aβ). An Alzheimer's model was created by expressing the human Aβ protein in C. elegans nematodes. Due to the accumulation of Aβ, the nematodes become paralyzed over time and show defects in neuronal activity. The nematode strain used with Aβ accumulation (CL2006) was exposed to two different concentrations of different lipophilic substances from the L4 larval stage. The aqueous solutions of the substances were prepared using the methods described herein. The touch reaction test was performed after exposure for 24 hours. Touch reaction tests measure the neural response to a stimulus (touch). In the case of defects in the neural activity, the reaction to the neural activation is reduced (reduced touch reaction). When controlled, nematodes respond to soft touches in the head area by immediately moving backwards, in the opposite direction of the touch (reverse movements, see Fig. 4A). In the case of the CL2006 exposure, this backward reaction is greatly reduced as a result of the Aβ accumulation (see Fig. 4B and C). About 100% of the animals showed no or a very slow response to touch. Both curcumin water and CBD water and cinnamon water were able to inhibit the neuronal defects caused by the Aß accumulation in the CL2006 strain for a certain time, i.e. to delay the onset of paralysis (see Fig. 4D to F). This showed that the aqueous solutions of curcumin, CBD, and cinnamon have a therapeutic effect in combating amyloidoses such as Alzheimer's disease.
In einem weiteren Assay wurden die Wirkungen der lipophilen Verbindungen auf den Verlust der Erinnerungs- und Lernfähigkeit durch die Alzheimer Krankheit ermittelt. Im C. elegans Stamm CL2355 akkumulieren Plaques in den Neuronen des Nematodengehirns. Hierdurch verlieren die Nematoden ihre Erinnerungs- und Lernfähigkeit. Die Aß Akkumulation in diesem Stamm ist durch einen Hitzeschock auf 25°C induzierbar. Im Assay wurden die Nematoden bis zum L4-Larvenstadium wachsen gelassen und dann mit 25°C Hitzeschock zur Induktion der Aß Akkumulation behandelt. Im hungrigen Zustand wurden sie dann auf ihre Nahrung gesetzt, entweder mit oder ohne einen Geruchsstimulus (Butanon). 2 Stunden danach wurde der Erinnerungs- und Lerntest durchgeführt. Hierbei wurden die Nematoden zwischen zwei unterschiedliche Gerüche gesetzt (Ethanol und Butanon) und es wurde beobachtet, ob sie zu dem mit Nahrung assoziierten Geruch wanderten (Lerneffekt). Bei verhindertem Lern- und Erinnerungsvermögen wandern die Nematoden willkürlich, während bei intaktem Lern- und Erinnerungsvermögen die Nematoden zum erlernten Geruch (Butanon) wandern. Die Anzahl an Nematoden bei Butanon minus die Anzahl bei Ethanol geteilt durch die Gesamtanzahl an Nematoden ergibt den Chemotaxis-Index. In a further assay, the effects of the lipophilic compounds on the loss of memory and learning ability due to Alzheimer's disease were determined. In C. elegans strain CL2355, plaques accumulate in the neurons of the nematode brain. As a result, the nematodes lose their ability to remember and learn. The Aβ accumulation in this strain can be induced by a heat shock to 25 ° C. In the assay, the nematodes were grown to the L4 larval stage and then treated with 25 ° C. heat shock to induce Aβ accumulation. When hungry, they were then put on their food, either with or without an olfactory stimulus (butanone). The memory and learning test was carried out 2 hours later. The nematodes were placed between two different smells (ethanol and butanone) and it was observed whether they migrated to the smell associated with food (learning effect). If the ability to learn and remember is prevented, the nematodes migrate randomly, while if the ability to learn and remember is intact, the nematodes migrate to the learned smell (butanone). The number of nematodes for butanone minus the number for ethanol divided by the total number of nematodes gives the chemotaxis index.
Kontrolltiere wurden nicht mit Butanon angelernt. Nicht behandelte Nematoden zeigten nur einen sehr geringen Chemotaxis-Index für Butanon. Die Behandlung der Nematoden mit einer wässrigen Lösung mit Curcumin oder Astaxanthin, hergestellt wie hierin beschrieben, erhöhte die Lern- und Erinnerungsfähigkeit der Tiere deutlich, was an einem stark gestiegenen Chemotaxis-Index für Butanon bei den behandelten und angelernten Tieren zu erkennen war (siehe Abb. 5). Die hierin beschriebenen wässrigen Lösungen mit Curcumin oder Astaxanthin zeigten somit eine therapeutische Wirkung zur Verbesserung der Lern- und Erinnerungsfähigkeit bei der Alzheimer Krankheit. Control animals were not trained with butanone. Untreated nematodes showed only a very low chemotaxis index for butanone. The treatment of the nematodes with an aqueous solution with curcumin or astaxanthin, prepared as described herein, significantly increased the animals' ability to learn and remember, which was evident from a sharply increased chemotaxis index for butanone in the treated and trained animals (see Fig . 5). The aqueous solutions described herein with curcumin or astaxanthin thus showed a therapeutic effect for improving the ability to learn and remember in Alzheimer's disease.
Beispiel 6: Therapeutische Wirkung der lipophilen Verbindungen bei entzündlichen Erkrankungen Example 6: Therapeutic effect of the lipophilic compounds in inflammatory diseases
Die anti-inflammatorische Wirkung von wässrigen Curcumin-Lösungen, hergestellt nach den hierin beschriebenen Verfahren, wurde in einem Entzündungsassay untersucht. Hierzu wurden THP-1 Zellen (eine humane Monozyten-Zelllinie) in 6-Well-Platten ausgesät und mit Phorbol-12-myristat-13-acetat (PMA) innerhalb von 48 h zu Makrophagen differenziert. Die differenzierten Zellen wurden für 24 h der Testsubstanz ausgesetzt und danach wurde der Entzündungsprozess mittels einstündiger Behandlung mit Lipopolysacchariden (LPS) ausgelöst. Nach 24 h Inkubation wurde der Zellüberstand gesammelt und zur Analyse eingefroren. Die Konzentrationen der pro-inflammatorischen Zytokine TNF-a und Interleukin- 6 wurden mittels ELISA-Kits bestimmt. Dexamethason diente als Positivkontrolle für die Entzündungshemmung. Verschiedene Verdünnungen einer wässrigen Curcuminlösung (20 g/l) wurden als Testsubstanz verwendet. The anti-inflammatory effect of aqueous curcumin solutions, prepared according to the method described herein, was examined in an inflammation assay. For this purpose, THP-1 cells (a human monocyte cell line) were sown in 6-well plates and differentiated into macrophages with phorbol-12-myristate-13-acetate (PMA) within 48 hours. The differentiated cells were exposed to the test substance for 24 h and then the inflammatory process was triggered by treatment with lipopolysaccharides (LPS) for one hour. After 24 hours of incubation, the cell supernatant was collected and frozen for analysis. The concentrations of the pro-inflammatory cytokines TNF-α and interleukin-6 were determined using ELISA kits. Dexamethasone served as a positive control for that Anti-inflammatory. Various dilutions of an aqueous curcumin solution (20 g / l) were used as the test substance.
Wie in Abb. 6 gezeigt war die Ausschüttung von TNF-a und IL-6 bei unstimulierten Zellen äußerst gering. Bei stimulierten Zellen zeigte sich eine deutliche Entzündungsreaktion in der Ausschüttung von TNF-a und IL-6. Dexamethason reduzierte diese Ausschüttung zu einem gewissen Grad. Die Zugabe der wässrigen Curcuminlösung unterdrückte die TNF-a und IL-6 Sekretion der Zellen jedoch in einem deutlich stärkeren Ausmaß. Die IL-6 Ausschüttung wurde bei allen eingesetzten Konzentrationen komplett unterdrückt und die TNF-a Ausschüttung wurde konzentrationsabhängig reduziert, wobei die höchste Konzentration auch eine Komplettinhibition bewirkte. Somit wurde gezeigt, dass die hierin beschriebene wässrige Curcuminlösung eine starke entzündungshemmende Wirkung aufweist. As shown in Fig. 6, the release of TNF-α and IL-6 was extremely low in unstimulated cells. In the case of stimulated cells, there was a clear inflammatory reaction in the release of TNF-α and IL-6. Dexamethasone reduced this release to some extent. However, the addition of the aqueous curcumin solution suppressed the TNF-α and IL-6 secretion of the cells to a significantly greater extent. The IL-6 secretion was completely suppressed at all concentrations used and the TNF-α secretion was reduced as a function of the concentration, the highest concentration also causing complete inhibition. Thus, the aqueous curcumin solution described herein was shown to have a potent anti-inflammatory effect.
Bezugszeichenliste List of reference symbols
1 Gummiplatte 1 rubber plate
2 Edelstahlplatte 2 stainless steel plate
3 Behältnis zur Aufnahme einer lipophilen Verbindung (z.B. Edelstahlsieb) 3 container for holding a lipophilic compound (e.g. stainless steel sieve)
4 Gasflamme 5 Wassertank 4 gas flame 5 water tank
6 Wasseroberfläche 6 water surface
7 Wassertank 7 water tank
8 Gasflamme 8 gas flame

Claims

Patentansprüche Claims
1. Ein Verfahren zur Herstellung einer wässrigen Lösung einer lipophilen Verbindung, umfassend die Schritte: 1. A method for preparing an aqueous solution of a lipophilic compound comprising the steps of:
(i) In-Kontakt-bringen der lipophilen Verbindung mit Prozesswasser; (i) bringing the lipophilic compound into contact with process water;
(ii) Auslösen einer Schaumbildung auf der Prozesswasseroberfläche, wobei der Schaum die lipophile Verbindung enthält; (ii) triggering foam formation on the process water surface, the foam containing the lipophilic compound;
(iii) Sammeln des Schaums; (iii) collecting the foam;
(iv) Trocknen des Schaums, um die lipophile Verbindung zu erhalten; und (iv) drying the foam to obtain the lipophilic compound; and
(v) Lösen der aus Schritt (iv) erhaltenen lipophilen Verbindung in Wasser, um eine wässrige Lösung der lipophilen Verbindung zu erhalten. (v) Dissolving the lipophilic compound obtained from step (iv) in water to obtain an aqueous solution of the lipophilic compound.
2. Ein Verfahren zur Herstellung einer lipophilen Verbindung in wasserlöslicher Form, umfassend die Schritte: 2. A process for the preparation of a lipophilic compound in water-soluble form, comprising the steps of:
(i) In-Kontakt-bringen der lipophilen Verbindung mit Prozesswasser; (i) bringing the lipophilic compound into contact with process water;
(ii) Auslösen einer Schaumbildung auf der Prozesswasseroberfläche, wobei der Schaum die lipophile Verbindung enthält; (ii) triggering foam formation on the process water surface, the foam containing the lipophilic compound;
(iii) Sammeln des Schaums; und (iii) collecting the foam; and
(iv) Trocknen des Schaums, um die lipophile Verbindung in wasserlöslicher Form zu erhalten. (iv) drying the foam to obtain the lipophilic compound in water-soluble form.
3. Ein Verfahren zur Erhöhung der Wasserlöslichkeit einer lipophilen Verbindung, umfassend die Schritte: 3. A method for increasing the water solubility of a lipophilic compound comprising the steps of:
(i) In-Kontakt-bringen der lipophilen Verbindung mit Prozesswasser; (i) bringing the lipophilic compound into contact with process water;
(ii) Auslösen einer Schaumbildung auf der Prozesswasseroberfläche, wobei der Schaum die lipophile Verbindung enthält; (ii) triggering foam formation on the process water surface, the foam containing the lipophilic compound;
(iii) Sammeln des Schaums; und (iii) collecting the foam; and
(iv) Trocknen des Schaums, um die lipophile Verbindung in wasserlöslicher Form zu erhalten. (iv) drying the foam to obtain the lipophilic compound in water-soluble form.
4. Das Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die wässrige Lösung der lipophilen Verbindung im Wesentlichen aus Wasser und der lipophilen Verbindung besteht; und/oder eine Konzentration der lipophilen Verbindung von mindestens 0,1 g/L, insbesondere mindestens 5 g/L aufweist. 4. The method according to claim 1, characterized in that the aqueous solution of the lipophilic compound consists essentially of water and the lipophilic compound; and / or has a concentration of the lipophilic compound of at least 0.1 g / L, in particular at least 5 g / L.
5. Das Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die lipophile Verbindung ein Curcuminoid ist, insbesondere Curcumin. 5. The method according to any one of claims 1 to 4, characterized in that the lipophilic compound is a curcuminoid, in particular curcumin.
6. Das Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass in Schritt (i) das Prozesswasser demineralisiertes oder destilliertes Wasser ist; die lipophile Verbindung im Wesentlichen rein ist; und/oder mindestens 10 g, insbesondere mindestens 20 g oder mindestens 30 g, pro I Prozesswasser der lipophilen Verbindung eingesetzt wird. 6. The method according to any one of claims 1 to 5, characterized in that in step (i) the process water is demineralized or distilled water; the lipophilic compound is essentially pure; and or at least 10 g, in particular at least 20 g or at least 30 g, is used per liter of process water of the lipophilic compound.
7. Das Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, umfassend die weiteren Schritte (vi) und (vii) zwischen Schritt (i) und Schritt (ii): 7. The method according to any one of claims 1 to 6, comprising the further steps (vi) and (vii) between step (i) and step (ii):
(vi) Bereitstellen einerweiteren geringen Menge der lipophilen Verbindung, wobei diese geringe Menge der lipophilen Verbindung in einem Behältnis an der Prozesswasseroberfläche gehalten wird und mit dem Prozesswasser in Kontakt steht, wobei die geringe Menge der lipophilen Verbindung bevorzugt eine Menge von etwa 0,5 g bis etwa 10 g, mehr bevorzugt etwa 2 g bis etwa 6 g ist; und/oder das Behältnis bevorzugt ein Metallsieb, insbesondere ein Sieb aus rostfreiem Stahl ist; und (vi) providing a further small amount of the lipophilic compound, this small amount of the lipophilic compound being kept in a container on the process water surface and being in contact with the process water, the small amount of the lipophilic compound preferably being an amount of about 0.5 g is up to about 10 g, more preferably about 2 g to about 6 g; and / or the container is preferably a metal sieve, in particular a sieve made of stainless steel; and
(vii) Erhitzen der geringen Menge der lipophilen Verbindung, wobei optional die geringe Menge der lipophilen Verbindung mit einer Flamme erhitzt wird, insbesondere mit einer Gasflamme, z.B. einer Wassergasflamme; die geringe Menge der lipophilen Verbindung auf eine Temperatur von mindestens 250 °C erhitz wird; die geringe Menge der lipophilen Verbindung für eine Zeitspanne von mindestens 30 Sekunden, insbesondere mindestens 1 Minute oder mindestens 2 Minuten, erhitzt wird; und/oder die geringe Menge der lipophilen Verbindung so erhitzt wird, dass zumindest eine teilweise Zersetzung der lipophilen Verbindung erhalten wird. (vii) heating the small amount of the lipophilic compound, optionally the small amount of the lipophilic compound being heated with a flame, in particular with a gas flame, e.g., a water gas flame; the small amount of the lipophilic compound is heated to a temperature of at least 250 ° C; the small amount of the lipophilic compound is heated for a period of at least 30 seconds, in particular at least 1 minute or at least 2 minutes; and / or the small amount of the lipophilic compound is heated in such a way that at least partial decomposition of the lipophilic compound is obtained.
8. Das Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass in Schritt (ii) die Schaumbildung durch Rühren des Prozesswassers ausgelöst wird; die Schaumbildung für einen Zeitraum von etwa 1 Minute bis etwa 30 Minuten, insbesondere etwa 2 Minuten bis etwa 15 Minuten, durchgeführt wird; und/oder der gebildete Schaum mindestens 70% der Menge an in Schritt (i) eingesetzter lipophiler Verbindung enthält; und/oder in Schritt (iii) das Sammeln des Schaums mittels Abschöpfen erfolgt; und/oder in Schritt (iv) der gesammelte Schaum in einem Trockenschrank getrocknet wird; und/oder die erhalten lipophile Verbindung in Form eines Pulvers vorliegt. 8. The method according to any one of claims 1 to 7, characterized in that in step (ii) the foam formation is triggered by stirring the process water; the foaming is carried out for a period of about 1 minute to about 30 minutes, in particular about 2 minutes to about 15 minutes; and / or the foam formed contains at least 70% of the amount of lipophilic compound used in step (i); and / or in step (iii) the foam is collected by means of skimming; and / or in step (iv) the collected foam is dried in a drying cabinet; and / or the lipophilic compound obtained is in the form of a powder.
9. Das Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Trocknung im Trockenschrank bei einer Temperatur von etwa 30°C bis etwa 50°C, insbesondere bei einer Temperatur von etwa 40°C, erfolgt; die Trocknung im Trockenschrank für eine Zeit von 0,5 bis 4 Tagen, insbesondere für eine Zeit von etwa 24 bis 48 Stunden, erfolgt; und/oder überschüssiges Wasser vom gesammelten Schaum vor der Trocknung im Trockenschrank abgetrennt wird, z.B. durch Abtropfen. 9. The method according to claim 8, characterized in that the drying in the drying cabinet at a temperature of about 30 ° C to about 50 ° C, in particular at a temperature of about 40 ° C; the drying takes place in the drying cabinet for a period of 0.5 to 4 days, in particular for a period of about 24 to 48 hours; and / or excess water is separated from the collected foam before drying in the drying cabinet, for example by dripping off.
10. Das Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Schritte (i) bis (iv) einmal oder mehrmals wiederholt werden. 10. The method according to any one of claims 1 to 9, characterized in that steps (i) to (iv) are repeated one or more times.
11. Das Verfahren nach einem der Ansprüche 1 und 4 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass in Schritt (v) das Wasser ausgewählt ist aus destilliertem Wasser, bidestilliertem Wasser, demineralisiertem Wasser, Reinstwasser und VE-Wasser; und/oder die erhaltene lipophile Verbindung im Wasser in einer Konzentration von mindestens 0,1 g/L, insbesondere mindestens 5 g/L, gelöst wird. 11. The method according to any one of claims 1 and 4 to 10, characterized in that in step (v) the water is selected from distilled water, double-distilled water, demineralized water, ultrapure water and deionized water; and / or the lipophilic compound obtained is dissolved in the water in a concentration of at least 0.1 g / L, in particular at least 5 g / L.
12. Eine wässrige Curcuminoid-Lösung, im Wesentlichen bestehend aus Wasser und einem Curcuminoid oder einem Gemisch mehrerer Curcuminoide, mit einer Konzentration von mindestens 0,1 g/L Curcuminoid, insbesondere von mindestens 5 g/L. 12. An aqueous curcuminoid solution, consisting essentially of water and a curcuminoid or a mixture of several curcuminoids, with a concentration of at least 0.1 g / L curcuminoid, in particular of at least 5 g / L.
13. Eine wässrige Lösung einer lipophilen Verbindung, herstellbar durch ein Verfahren gemäß einem der Ansprüche 1 und 4 bis 11, wobei die lipophile Verbindung bevorzugt ein Curcuminoid ist, insbesondere Curcumin. 13. An aqueous solution of a lipophilic compound, producible by a method according to any one of claims 1 and 4 to 11, wherein the lipophilic compound is preferably a curcuminoid, in particular curcumin.
14. Die wässrige Lösung nach Anspruch 12 oder 13 zur Verwendung als Lebensmittel, Getränk oder Kosmetikum, bevorzugt als Getränk. 14. The aqueous solution according to claim 12 or 13 for use as a food, drink or cosmetic, preferably as a drink.
15. Eine lipophilen Verbindung in wasserlöslicher Form, herstellbar durch ein Verfahren gemäß einem der Ansprüche 2 bis 11. 15. A lipophilic compound in water-soluble form, producible by a method according to any one of claims 2 to 11.
16. Die lipophilen Verbindung nach Anspruch 15 zur Verwendung bei der Herstellung von Lebensmitteln, Getränken oder Kosmetika. 16. The lipophilic compound of claim 15 for use in the manufacture of foods, beverages or cosmetics.
17. Eine Vorrichtung zur Herstellung einer lipophilen Verbindung in wasserlöslicher Form oder einer wässrigen Lösung einer lipophilen Verbindung, umfassend 17. An apparatus for producing a lipophilic compound in water-soluble form or an aqueous solution of a lipophilic compound, comprising
(i) einen Wassertank; (i) a water tank;
(ii) ein Behältnis zur Aufnahme einer lipophilen Verbindung, welches an der Oberfläche von im Wassertank befindlichem Wasser gehalten werden kann; (ii) a container for holding a lipophilic compound which can be held on the surface of water in the water tank;
(iii) einen Gasbrenner zur Erhitzung der lipophilen Verbindung im Behältnis; und (iii) a gas burner for heating the lipophilic compound in the container; and
(iv) ein Element zur Schaumbildung innerhalb des Wassertanks. (iv) an element for foaming within the water tank.
18. Eine wässrige Lösung einer lipophilen Verbindung, im Wesentlichen bestehend aus Wasser und der lipophilen Verbindung mit einer Konzentration von mindestens 0,1 g/L, insbesondere eine der folgenden Konzentrationen und lipophilen Verbindung: 18. An aqueous solution of a lipophilic compound, consisting essentially of water and the lipophilic compound with a concentration of at least 0.1 g / L, in particular one of the following concentrations and lipophilic compound:
(i) eine Konzentration von mindestens 2 g/L Zimt oder Inhaltsstoffen von Zimt, insbesondere Zimtaldehyd; (i) a concentration of at least 2 g / L cinnamon or ingredients of cinnamon, in particular cinnamaldehyde;
(ii) eine Konzentration von mindestens 0,1 mg/L Carotinoide, insbesondere Astaxanthin; oder (iii) eine Konzentration von mindestens 0,1 mg/L Cannabis oder Inhaltsstoffen der Cannabis-Pflanze, wie Cannabinoide, insbesondere Cannabidiol (CBD). (ii) a concentration of at least 0.1 mg / L carotenoids, especially astaxanthin; or (iii) a concentration of at least 0.1 mg / L cannabis or ingredients of the cannabis plant, such as cannabinoids, in particular cannabidiol (CBD).
19. Die wässrige Lösung nach einem der Ansprüche 12, 13, 14 und 18, wobei die wässrige Lösung keine weiteren Komponenten enthält, die die Lösung der lipophilen Verbindung unterstützen. 19. The aqueous solution according to any one of claims 12, 13, 14 and 18, wherein the aqueous solution does not contain any further components that support the dissolution of the lipophilic compound.
20. Verwendung einer wässrigen Lösung einer lipophilen Verbindung gemäß einem der Ansprüche 12 bis 14, 18 und 19 zur Herstellung eines Medikaments zur Behandlung oder Prävention einer Erkrankung. 20. Use of an aqueous solution of a lipophilic compound according to any one of claims 12 to 14, 18 and 19 for the manufacture of a medicament for the treatment or prevention of a disease.
21. Verwendung einer lipophilen Verbindung in wasserlöslicher Form gemäß Anspruch 15 oder 16 zur Herstellung eines Medikaments zur Behandlung oder Prävention einer Erkrankung. 21. Use of a lipophilic compound in water-soluble form according to claim 15 or 16 for the manufacture of a medicament for the treatment or prevention of a disease.
22. Verwendung gemäß Anspruch 20 oder 21, wobei die Erkrankung eine Amyloidose wie22. Use according to claim 20 or 21, wherein the disease is an amyloidosis such as
Alzheimer Krankheit, chronisch traumatische Enzephalopathie, Parkinson Krankheit, kortikobasale Degeneration und frontotemporale Demenz ist, insbesondere die Alzheimer Krankheit; oder wobei die Erkrankung eine Entzündung oder eine entzündliche Erkrankung wie Atherosklerose und Arthrose, oder eineAlzheimer's disease, chronic traumatic encephalopathy, Parkinson's disease, corticobasal degeneration and frontotemporal dementia, particularly Alzheimer's disease; or where the disease is inflammation or an inflammatory disease such as atherosclerosis and osteoarthritis, or a
Autoimmunkrankheit wie rheumatoide Arthritis, multiple Sklerose, Morbus Bechterew, Morbus Crohn, Psoriasis und Colitis ulcerosa ist. Autoimmune disease like rheumatoid arthritis, multiple sclerosis, ankylosing spondylitis, Crohn's disease, psoriasis, and ulcerative colitis.
23. Verwendung gemäß einem der Ansprüche 20 bis 22, wobei die lipophile Verbindung ein Curcuminoid wie Curcumin ist. 23. Use according to any one of claims 20 to 22, wherein the lipophilic compound is a curcuminoid such as curcumin.
24. Nahrungsmittel oder Nahrungsergänzungsmittel, enthaltend eine wässrige Lösung einer lipophilen Verbindung gemäß einem der Ansprüche 12 bis 14, 18 und 19, oder eine lipophile Verbindung in wasserlöslicher Form gemäß Anspruch 15 oder 16. 24. Food or dietary supplement containing an aqueous solution of a lipophilic compound according to one of claims 12 to 14, 18 and 19, or a lipophilic compound in water-soluble form according to claim 15 or 16.
25. Nahrungsmittel oder Nahrungsergänzungsmittel gemäß Anspruch 24, ferne enthaltend ein probiotisches Bakterium, wobei das probiotische Bakterium vorzugsweise ausgewählt ist aus der Gruppe bestehend aus Enterococcus faecium, Bifidobacterium longum, Streptococcus thermophilus, Lactobacillus acidophilus, Lactobacillus plantarum, Lactobacillus rhamnosus, Bifidobacterium breve, Pseudomonas fluorescens, und Gemischen von Bakterien enthaltend Bakterien einer oder mehrerer dieser Arten. 25. Foodstuff or dietary supplement according to claim 24, further comprising a probiotic bacterium, the probiotic bacterium preferably being selected from the group consisting of Enterococcus faecium, Bifidobacterium longum, Streptococcus thermophilus, Lactobacillus acidophilus, Lactobacillus plantarum, Lactobacillus plantarum, Lactobacillus fluoresobacterium, Pseudosacterium rifhamnomonas Bacillus , and mixtures of bacteria containing bacteria of one or more of these species.
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