DD215091A1 - METHOD OF OBTAINING UBICHINONES - Google Patents
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Abstract
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Gewinnung der Ubichinone aus Lipidextrakten, die bei der Extraktion mikrobiell erzeugter Biomassen erhalten werden und einen Kohlenwasserstoffgehalt < 1 % aufweisen. Ziel der Erfindung ist die kostenguenstige Gewinnung von Ubichinonen aus Lipidextrakten mikrobieller Herkunft bei minimalem Hilfsstoffverbrauch. Die Aufgabe d. Erfindg. besteht darin, vor der Gewinnung eine Anreicherung der Ubichinone vorzunehmen. Erfindungsgemaess wird die Aufgabe dadurch geloest, dass der Lipidextraktoder die acetonloesliche Fraktion des Lipidextraktes einer diskontinuierlichen oder kontinuierlichen multiplikativen Verteilung in einem Loesungsmittelsystem, bestehend aus einem Kohlenwasserstoff bzw. einem Kohlenwasserstoff-Gemisch, vorzugsweise im Siedebereich 50 bis 160 Grad C, einem Alkohol (Kettenlaenge C tief 1 bis C tief 4) u. einem Wasserzusatz von 0 bis 5 %, unterworfen wird. Aus den ubichinonhaltigen Phasen werden die Ubichinone abgetrennt und ggf. gereinigt.The invention relates to a process for obtaining the ubiquinones from lipid extracts which are obtained in the extraction of microbially produced biomasses and have a hydrocarbon content of <1%. The aim of the invention is the cost-effective production of ubiquinones from lipid extracts of microbial origin with minimal consumption of excipients. The task d. Erfindg. consists of enriching the ubiquinone before extraction. According to the invention, this object is achieved in that the lipid extract or the acetone-soluble fraction of the lipid extract of a discontinuous or continuous multiplicative distribution in a solvent system consisting of a hydrocarbon or a hydrocarbon mixture, preferably in the boiling range 50 to 160 degrees C, an alcohol (chain length C deep 1 to C deep 4) u. a water addition of 0 to 5%, is subjected. From the ubiquinone-containing phases, the ubiquinones are separated and optionally purified.
Description
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Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Gewinnung von Ubichinonen aus Lipidextrakten, die durch Extraktion von mikrobiell erzeugten Biomassen mit Iunpolaren, polaren bzw» Kombinationen aus polaren und/ unpolaren Lösungsmitteln erhalten werden und die einen Kohlenwasserstoff gehalt '4L 1 % aufweisen« \ 7The invention relates to a process for the production of ubiquinones from lipid extracts which are obtained by extraction of microbially produced biomasses with isolar, polar or "combinations of polar and / nonpolar solvents and which have a hydrocarbon content of '4L 1 % "
Von den lipophilen Bestandteilen von Biomassen sind die Ubichinone, die coenzymatische Aktivität im Elektronentransportsystem der Atmungskette aufweisen, von besonderem Interesse. Für Ubichinone wurden zahlreiche pharmakologische Wirkungen gefunden· So wurden beispielsweise bemerkenswerte Effekte auf das Kongestions-Herzversagen, die Coronarinsuffizienz, die durch Fehlernährung verursachte Muskeldystrophie und Anämien nachgewiesen.Of the lipophilic constituents of biomasses, the ubiquinones which have coenzyme activity in the electron transport system of the respiratory chain are of particular interest. Numerous pharmacological effects have been reported for ubiquinone. For example, remarkable effects have been demonstrated on congestive heart failure, coronary insufficiency, malnutrition-induced muscular dystrophy, and anemia.
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Für die Gewinnung der Ubichinone sind mikrobielle Biomassen besonders geeignet, da sie im Vergleich zu anderen biologischen Ausgangsmaterialien höhere Ubichinongehalte aufweisen (FJ,* Crane, Progr* Chem« Fats Lipids 7 (1964), 257), Verfahren zur Gewinnung von Ubichinonen aus mikro~ biellen Biomassen bzw« daraus isolierten Lipidextrakten sind bekannt· So ist in OP-PS 37-9290 ein Verfahren beschrieben« das die Isolierung von Ubichinonen aus mikrobiellen Biomassen zum Ziel hat»For the production of ubiquinones, microbial biomasses are particularly suitable, since they have higher ubiquinone contents compared to other biological starting materials (FJ, * Crane, Progr * Chem «Fats Lipids 7 (1964), 257), methods for obtaining ubiquinones from micro ~ For example, OP-PS 37-9290 describes a process "which aims at isolating ubiquinones from microbial biomass"
Der durch Extraktion mit einem polaren Lösungsmittel, beispielsweise Methanol« isolierte Lipidextrakt wird in Gegenwart von Pyrogallol mit alkoholischer Alkalihydroxidlösung verseift und aus der unverseifbaren Fraktion die Ubichinone säulenchromatographisch unter Verwendung von Silicagel ab~getrennt« Die weitere Reinigung der Ubichinone erfolgt durch Umkristallisation.The lipid extract isolated by extraction with a polar solvent, for example methanol, is saponified in the presence of pyrogallol with alcoholic alkali hydroxide solution and the ubiquinones are separated from the unsaponifiable fraction by column chromatography using silica gel. Further purification of the ubiquinones is carried out by recrystallization.
In DD-PS 115 899 wird über ein Verfahren zur gleichzeitigen Gewinnung von Ergosterol und Ubichinon-9 aus Lipidextrakten mikrobieller Herkunft berichteteDD-PS 115 899 reports on a process for the simultaneous recovery of ergosterol and ubiquinone-9 from lipid extracts of microbial origin
Aus dem Lipidextrakt werden nach einer alkalisch-ethanolischen Verseifung in Gegenwart eines Reduktionsmittels die unverseifbaren Bestandteile isoliert und daraus durch Kühlung Ergosterol sowie chromatographisch an Al_O, Ubichinon-9 abgetrennt» Nachteilig erweist sich bei dem inOP-PS 37-9290 und DD-PS 115 899 beschriebenen Verfahren, daß der überwiegende Teil der in den Lipidextrakten enthaltenen Lipide, wie Phosphatide und Fette, einem Stoffwandlungsprozeß unterworfen wird« Verseifung, Extraktion der Seifenlösung sowie die Isolierungder Ubichinone aus dem Unverseifbaren erfordern hohen Auf~ wand an Chemikalien, Arbeitszeit und Energie« Durch das in DE-OS 28 34 952 beschriebene Verfahren wird eine Stoffwandlung vermieden. Aus feuchter bzw» sprühgetrockneter Bakterienbiomasse, speziell der Art Xanthomones β Wirc| mit ei~nem Gemisch aus Methanol und Butanol ein Lipidextrakt ge~ wonnen. Aus der alkoholischen Lösung werden u» a„ die Ubi~After alkaline-ethanolic saponification in the presence of a reducing agent, the unsaponifiable constituents are isolated from the lipid extract and separated therefrom by cooling ergosterol and also by chromatography on Al_O, ubiquinone-9. A disadvantage is found in the inOP-PS 37-9290 and DD-PS 115 899 that most of the lipids contained in the lipid extracts, such as phosphatides and fats, undergo a metabolic process. "Saponification, extraction of the soap solution, and isolation of the ubiquinones from the unsaponifiable materials require a high amount of chemicals, labor, and energy In DE-OS 28 34 952 described method, a material conversion is avoided. From moist or spray-dried bacterial biomass, especially of the species Xanthomones β W rc | m it i ~ e nem mixture of methanol and butanol lipid extract ge ~ gained. From the alcoholic solution, the Ubi ~ become
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chinone mit Hexan extrahiert und anschließend durch Acetonfällung die Phosphatide abgetrennt» Aus der acetonlöslichen Fraktion werden durch mehrfache Umkristallisation die Ubichinone gewonnen« Das beschriebene Verfahren weist ebenfalls eine Reihe von Nachteilen auf* Das Verfahren ist nur bei bakteriellen Lipidextrakten anwendbar, die Ubichinon-8, Ubichinon-9 oder Übichinon-lO enthalten, und die nicht weitere Bestandteile aufweisen» die sich gleichfalls in der ubichinonhaltigen Fraktion anreichern, wie Wachse, Alkoholeu,a·extracted with hexane and then separated by acetone precipitation the phosphatides »from the acetone-soluble fraction are obtained by multiple recrystallization the ubiquinones« The method described also has a number of disadvantages * The method is only applicable to bacterial lipid extracts, the ubiquinone-8, ubiquinone Or which contain no further constituents which likewise accumulate in the ubiquinone-containing fraction, such as waxes, alcoholeu,
Für Lipidextrakte, die die schwer kristallisierbaren Ubichinone der niederen Kettenlängen und/oder weitere Bestandteile enthalten» sind zusätzlich chromatographische Verfahren zur Abtrennung und Reinigung erforderlich*Für die Gewinnung der Ubichinone aus Lipidextrakten, die aus Hefen gewonnen werden, ist das in DE-OS 28 34 952beschriebene Verfahren durch den hohen Fett- und Ergosterolanteil prinzipiell nicht anwendbar«For lipid extracts containing the difficult to crystallize ubiquinones of lower chain lengths and / or other ingredients »additional chromatographic processes for separation and purification are required * For the recovery of ubiquinones from lipid extracts, which are obtained from yeast, that is described in DE-OS 28 34 952 described procedures due to the high proportion of fat and ergosterol principally not applicable «
Ziel der Erfindung ist ein Verfahren, das die Gewinnung von Ubichinonen aus Lipidextrakten, die durch Extraktion von mikrobiell erzeugten Biomassen mit unpolaren, polaren oder Kombinationen aus polaren und unpolaren Lösungsmitteln erhalten wurden und einen Kohlenwasserstoffgehalt < 1 %aufweisen, kostengünstig bei minimalem Hilfsstoffverbrauch und Arbeitsaufwand ermöglicht«The aim of the invention is a process which allows the recovery of ubiquinones from lipid extracts which have been obtained by extraction of microbially produced biomasses with non-polar, polar or combinations of polar and non-polar solvents and have a hydrocarbon content <1%, cost-effective with minimal consumption of excipients and labor "
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, Ubichinone aus Ί Lipidextrakten unter Ausnutzung der unterschiedlichen Löslichkeiten der einzelnen Komponenten des Lipidextraktesinlipophilen und hydrophilen Lösungsmitteln anzureicherne The object of the invention is to enrich ubiquinone from lipid extracts by utilizing the different solubilities of the individual components of the lipid extract in lipophilic and hydrophilic solvents. E
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Erfindungsgemäß wird die Aufgabe dadurch gelöst, daß aus dem Lipidextrakt oder der daraus durch Acetonbehandlung isolierten acetonlöslichen Fraktion die Ubichinone durch multiplikative Verteilung in einem Lösungsmittelsystem soweit angereichert werden, daß eine nachfolgende einfache Isolierung möglich ist.According to the invention, this object is achieved in that from the lipid extract or acetone-isolated by acetone treatment acetone-soluble fraction, the ubiquinones are enriched by multiplicative distribution in a solvent system to the extent that a subsequent simple isolation is possible.
Im einzelnen wird dabei wie folgt verfahren: Durch Acetonbehandlung wird der Lipidextrakt in bekannter Weise in eine acetqnunlösliche, die Phosphatide enthaltende Fraktion und eine acetonlösliche, u· a, die Ubichinone ent« haltende Fraktion getrennt» Die acetonlösliche Fraktion wird nach destillativer Entfernung des Acetone in einem Lösungsmittelgemisch aus einem Kohlenwasserstoff bzw« einem Kohlenwasserstoffgemisch, vorzugsweise im Siedebereich 50 bis 160 0C, einem Alkohol (Kettenlänge C1 bis C4) und einem Wasserzusatz von O bis 5 % einer multiplikativen Verteilung unterworfen» Es ist auch möglich, direkt aus dem Lipidextrakt die Ubichinone durch multiplikative Verteilung anzureichern» Die multiplikative Verteilung kann diskontinuierlich oder kontinuierlich vorgenommen werden« Aus den ubichinonhaltigen Phasen, die im Ergebnis der multiplikativen Verteilung erhalten werden» können nach Entfernung des Lösungsmittels die Ubichinone durch Umkristallisation aus Alkohol weiter gereinigt werden» Es ist jedoch auch möglich, die multiplikative Verteilung so zu optimieren, deß ohne zusätzliche Reinigungsoperationen Ubichinone mit einer Reinheit > 95 % erhalten werden» Aus den bei der Craig-Verteilung gewonnenen Werten läßt sich ohne Schwierigkeit die kontinuierliche Abtrennung der Ubichinone nach O'Keeffe berechnen« Der wesentliche Vorteil des erfindungsgemäßen Verfahrens besteht darin, daß die Gewinnung der Ubichinone unter Ausschluß von Stoffwandlungsprozessen möglich ist. Dadurch verringert sich gleichzeitig der Zeit- und Arbeitsaufwand so» wie der Verbrauch an Energie und Chemikalien bei der Isolierung der Ubichinone·In detail, the following procedure is followed: The lipid extract is separated in known manner into an aceto-insoluble fraction containing the phosphatides and an acetone-soluble fraction containing the ubiquinones. The acetone-soluble fraction is removed after distillative removal of the acetone a solvent mixture of a hydrocarbon or a hydrocarbon mixture, preferably in the boiling range 50 to 160 0 C, an alcohol (chain length C 1 to C 4 ) and a water addition of O to 5 % of a multiplicative distribution subjected »It is also possible directly from the Lipid extract enrich the ubiquinones by multiplicative distribution »The multiplicative distribution can be carried out batchwise or continuously« From the ubiquinone-containing phases, which are obtained as a result of the multiplicative distribution »after removal of the solvent, the ubiquinones by recrystallization from alcohol However, it is also possible to optimize the multiplicative distribution so that ubiquinones with a purity of> 95 % are obtained without additional purification operations. From the values obtained in the Craig distribution, the continuous separation of the ubiquinones can be determined without difficulty Calculate O'Keeffe "The essential advantage of the method according to the invention is that the recovery of ubiquinones is possible to the exclusion of metabolic processes. Thus, the time and effort while reducing so "as the consumption of energy and chemicals in the isolation of ubiquinones ·
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Alle im Verfahren genutzten Rohstoffe können darüber hineus einer wiederholten Nutzung zugeführt werden« Das erfindungsgemäße Verfahren kann für die Isolierung von Ubichinonen mit unterschiedlicher Länge der isoprenoiden Seitenkette (Ubichinon-6 bis Ubichinon-10) aus LipideXtrakten unterschiedlichster Herkunft» wie Lipidextrakte von Bakterien-, Hefen- oder Algenbiomassen» genutzt werden« sofern diese einen Kohlenwasserstoffgehalt 4L 1 % aufweisen« Aue sterolhaltigen Ausgangsbiomassen können ohne zusätzlichen Aufwand die Sterole isoliert werden« da bei der multiplikativen Verteilung Sterole und Ubichinone vollständig getrennt werden. Alle bei der Aufarbeitung anfallenden Fraktionen sind volkswirtschaftlich nutzbar, d. h, das erfindungsgemäße Verfahren arbeitet abproduktfrei«All of the raw materials used in the process can be fed into repeated use. "The method according to the invention can be used for the isolation of ubiquinones with different lengths of the isoprenoid side chain (ubiquinone-6 to ubiquinone-10) from lipid X-tracts of various origin" such as lipid extracts of bacteria, yeasts - or algae biomasses "used" if they have a hydrocarbon content 4L 1 % "Aue sterolhaltigen starting biomass can be isolated without additional effort, the sterols" because the multiplicative distribution of sterols and ubiquinones are completely separated. All fractions resulting from the work-up are economically usable, d. h, the method according to the invention works free from waste «
Das Verfahren gemäß der Erfindung wird durch folgende; Bei- , spiele erläutert:The method according to the invention is characterized by the following; At-, games explained:
Ein Lipidextrakt wurde aus dem Methanol verwertenden Bakterienstamm Acetobacter spec· gewonnene Der Lipidextrakt ist wie folgt charakterisiert:A lipid extract was obtained from the methanol-utilizing bacterial strain Acetobacter spec. The lipid extract is characterized as follows:
Lipide (Vorwie- 32#7 % gend Fettsäuren u. Glyceride)Lipids (MAINLY 32 # 7% fatty acids quietly u., Glycerides)
Unverseifbares 4,8 % Ubichinon-10 0.7 % 'Unsaponifiable 4.8 % ubiquinone-10 0.7% '
Zur Herstellung der Ober- und Unterphase für die Craig-Verteilung werden 14 1 Siedegrenzenbenzin mit 14 1 Methanol zur gegenseitigen Sättigung versetzt»50 g Lipidextrakt werden mit Oberphase auf 200 ml aufgefüllt und in die ersten beiden Verteilelemente eingegeben» Die Verteilung erfolgte in einer Craig-Apparatur mit einem Elementevolumen von 200 ml» Für die Verteilung wurden folgende Parameter eingestellt:To prepare the upper and lower phase for the Craig distribution, 14 l of low-boiling point benzine are added to each other with 14 l of methanol. 50 g lipid extract are made up to 200 ml with upper phase and introduced into the first two distribution elements. Apparatus with an element volume of 200 ml »The following parameters were set for the distribution:
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Nach dem Einengen der ubichinonhaltigen Elemente werden 480 mg Produkt mit einem Ubichinongehalt von 62 % gewonnen»After concentration of the ubiquinone-containing elements, 480 mg of product are obtained with a ubiquinone content of 62 % »
Durch Umkristellisation aus Ethanol werden 253 mg Reinubichinon erhalten,,Recrystallization from ethanol gives 253 mg of reinubichinone,
Zur Herstellung der Ober- und Unterphase für die Craig-Verteilung werden 14 1 Siedegrenzenbenzin mit 14 1 Methanol sowie 70 ml Wasser zur gegenseitigen Sättigung versetzt«To prepare the upper and lower phases for the Craig distribution, 14 l of low-boiling point benzine are added to each other with 14 l of methanol and 70 ml of water.
100 g eines aus Acetobacter spec« gewonnenen Lipidextraktes werden bei Raumtemperatur 10 Minuten mit 300 g Aceton gemischt» Die leichtere ubichinonhaltige Phase wird abgetrennt, das Aceton destillativ entfernt und der Rückstand mit Oberphase auf 200 ml aufgefüllt und in die ersten bei« den Verteilelemente eingegeben« Bei einem Elementevolumen von 200 ml wurden für die Craig-Verteilung folgende Parameter eingestellt:100 g of a lipid extract obtained from Acetobacter spec are mixed with 300 g of acetone at room temperature for 10 minutes. The lighter ubiquinone-containing phase is separated off, the acetone is removed by distillation and the residue is topped up to 200 ml and placed in the first at the distribution elements. For an element volume of 200 ml, the following parameters were set for the Craig distribution:
Elemente zur Sättigung: 5Elements for saturation: 5
zur Verteilung: 100for distribution: 100
Absetzzeit: 4 minSettling time: 4 min
Temperatur: 22 bis 25 0CTemperature: 22 to 25 0 C
Nach dem Einengen der ubichinonhaltigen Elemente wurden 1205 mg Produkt mit einem Ubichinongehalt von 58 % gewonnen ·After concentrating the ubiquinone-containing elements, 1205 mg of product having a ubiquinone content of 58 % were obtained.
Durch Umkristallisieren aus Ethanol werden 502 mg Reinubichinon erhalten«Recrystallization from ethanol gives 502 mg of pureubiquinone. "
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Ein Lipidextrakt, gewonnen aus Saccharomyces cerevisiee,, ist wie folgt charakterisiert:A lipid extract obtained from Saccharomyces cerevisiae is characterized as follows:
Phosphatide 55 % Phosphatides 55 %
Sterole g % . . Sterols g %. ,
Lipide (vorwiegend 35,8 % Fettsäuren u„ Ester)Lipids (mainly 35.8 % fatty acids and esters)
Ubichinon-6 Oe15 % Ubiquinone-6 O s 15%
Zur Herstellung der Ober- und Unterphase für die Vertexlung werden 14 1 Siedegrenzenbenzin mit 14 1 Methanol sowie 140 mlVlaseer zur gegenseitigen Sättigung versetzt« IGO g Lipidextrakt werden bei Raumtemperatur 10 Minuten mit 30Og Aceton gemischt. Die leichtere ubichinonhaltige Phase wird abgetrennt, das Aceton destillativ entfernt um der Rückstand mit Oberphase auf 200 ml aufgefüllt und in die ersten beiden Verteilelemente eingegeben* Bei einem Elementevolumen von 200 ml wurden für die Crsic Verteilung folgende Parameter eingestellt:To prepare the upper and lower phase for the Vertexlung be 14 1 of low-boiling point benzene with 14 1 methanol and 140 ml Vlaseer added to the mutual saturation «IGO g lipid extract are mixed at room temperature for 10 minutes with 30Og of acetone. The lighter ubiquinone-containing phase is separated off, the acetone is removed by distillation and the residue is topped up to 200 ml and introduced into the first two distributing elements * With an element volume of 200 ml, the following parameters were set for the Crsic distribution:
Elemente zur Sättigung: 5Elements for saturation: 5
" zur Verteilung: 100for distribution: 100
Absetzzeit: 3 minSettling time: 3 min
Temperatur: 20 0CTemperature: 20 ° C
Nach dem Einengen der ubichinonhaltigen Elemente wurden 198 mg Produkt mit einem Ubichinongehalt von 74 %'.gewonnen»After concentration of the ubiquinone-containing elements, 198 mg of product with a ubiquinone content of 74% were obtained.
Durch Umkristallisieren aus Ethanol werden 133 mg Reim» ubichinon erhalten«Recrystallization from ethanol gives 133 mg of rhi- umubinone
Claims (2)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DD25053583A DD215091A1 (en) | 1983-05-03 | 1983-05-03 | METHOD OF OBTAINING UBICHINONES |
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DD25053583A DD215091A1 (en) | 1983-05-03 | 1983-05-03 | METHOD OF OBTAINING UBICHINONES |
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Publication Number | Publication Date |
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DD215091A1 true DD215091A1 (en) | 1984-10-31 |
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ID=5547019
Family Applications (1)
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DD25053583A DD215091A1 (en) | 1983-05-03 | 1983-05-03 | METHOD OF OBTAINING UBICHINONES |
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DD (1) | DD215091A1 (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP2127647A1 (en) * | 2007-01-16 | 2009-12-02 | Mizkan Group Corporation | Composition for inhibiting muscle damage |
-
1983
- 1983-05-03 DD DD25053583A patent/DD215091A1/en not_active IP Right Cessation
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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EP2127647A1 (en) * | 2007-01-16 | 2009-12-02 | Mizkan Group Corporation | Composition for inhibiting muscle damage |
EP2127647A4 (en) * | 2007-01-16 | 2011-05-04 | Mizkan Group Corp | Composition for inhibiting muscle damage |
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Legal Events
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