DE102008059905A1

DE102008059905A1 - Gelförmige Zubereitungen auf der Basis von Alkyl-Lactosiden

Info

Publication number: DE102008059905A1
Application number: DE102008059905A
Authority: DE
Inventors: Jörg Dr. Schreiber; Sven Gerber; Volkmar Prof. Dr. Vill
Original assignee: Beiersdorf AG
Current assignee: Beiersdorf AG
Priority date: 2008-12-02
Filing date: 2008-12-02
Publication date: 2010-06-10

Abstract

Wässrige, alkoholische oder wässrig-alkoholische Gele mit einem Gehalt an einem oder mehreren C8-12-Alkyl-Lactosiden der allgemeinen Struktur $F1 bei der R einen verzweigten oder unverzweigten Alkylrest mit 8 bis 12 Kohlenstoffatomen bedeutet, der alpha- oder beta-glycosidisch mit dem Lactoserest verknüpft ist.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft gelförmige Zubereitungen auf der Basis von Alkyl-Lactosiden.
Gele können in weiten Bereichen des alltäglichen Gebrauchs, aber auch auf dem Gebiete technischer Spezialanwendungen eingesetzt werden, beispielsweise auf den Gebieten der Lebensmittel, Landwirtschaft, Kosmetik, Textilien und Fasern, Zahnpflegemittel, Mundpflege, Dermatologie, Pharma, Bergbau und Erdölförderung, Farben, Lacke, Kunsststoffe, Metallverarbeitung, Papier, Reinigungsmittel für den Haushalt oder für technische Zwecke wie Haushaltsreiniger, Fensterreiniger, Flüssigwaschmittel für Textilien, Waschpulver für Textilien, Textilwaschpulveragglomerat oder -pellet, Maschinengeschirrspülmittel, Handgeschirrspülmittel.
Übliche, und sich gerade in neuerer Zeit immer weiter verbreitende kosmetische und dermatologische Zubereitungsformen sind Gele. In der kosmetischen bzw. pharmazeutischen Galenik zeichnen sich Gele in aller Regel durch halbfeste, oft fließfähige Konsistenz aus.
Im technischen Sinne werden unter Gelen verstanden: Relativ formbeständige, leicht verformbare disperse Systeme aus zumindest zwei Komponenten, welche in der Regel aus einem – meist festen – kolloid zerteilten Stoff aus langkettigen Molekülgruppierungen (z. B. Gelatine, Kieselsäure, Hydroxyethylcellulose) als Gerüstbildner und einem flüssigen Dispersionsmittel (z. B. Wasser) bestehen. Der kolloidal zerteilte Stoff wird oft als Verdickungs- oder Geliermittel bezeichnet. Er bildet ein räumliches Netzwerk im Dispersionsmittel, wobei einzelne kolloidal vorliegende Partikel über elektrostatische Wechselwirkung miteinander mehr oder weniger fest verknüpft sein können. Das Dispersionsmittel, welches das Netzwerk umgibt, zeichnet sich durch elektrostatische Affinität zum Geliermittel aus, d. h., ein vorwiegend polares (insbesondere: hydrophiles) Geliermittel geliert vorzugsweise ein polares Dispersionsmittel (insbesondere: Wasser), wohingegen ein vorwiegend unpolares Geliermittel vorzugsweise unpolare Dispersionsmittel geliert.
Im Lebensmittelbereich ist Stärke, Gelatine bekannt für die verdickende Wirkung. Ferner sind Alginate, Carrageen, Pektin, Tragant („Gummen”) als Lebensmittelverdicker bekannt. Gelantine wird auch im Pharmabereich als Weichkapsel, Hartkapsel-Material, für Dragees, Tabletten eingesetzt. Im Bereich Foto wird Gelatine für Inkjet-Papier und -Folien verwendet sowie für Schwarzweißfotos und Farbfilme eingesetzt.
Hydrodisersiongele enthalten zum Unterschied von Hydrogelen eine Ölphase. Sie ähneln O/W-Emulsionen, unterscheiden sich häufig dadurch, dass anstatt von Emulgatoren Polymere zur Stabilsierung der Ölphase eingesetzt werden.
In der kosmetischen und pharmazeutischen Galenik sind ferner auch Lipogele und Oleogele (aus Wachsen, Fetten und fetten Ölen) sowie Carbogele (aus Paraffin oder Petrolatum) geläufig.
Der Tröpfchendurchmesser von transparenten bzw. transluzenten Mikroemulsionen, Nanoemulsionen in Gelform liegt im Bereich von etwa 10^–2 μm bis etwa 10^–1 μm. Bei dieser Darreichungsform liegt eine Ölphase vor, die durch Emulgatoren stabilisiert wird. Die Verdickung der Wasserphase erfolgt durch Polymere.
Ferner sind sogenannte Tensidgele gebräuchliche Zubereitungen des Standes der Technik. Darunter versteht man Systeme, die neben Wasser eine hohe Konzentration an Tensiden/Emulgatoren aufweisen, typischerweise mehr als ca. 25 Gew.-%, bezogen auf die Gesamtzusammensetzung. Nachteilig ist der hohe Emulgator- bzw. Tensidanteil.
Tenside können in Wasser Mizellen bilden. Durch Zusatz von hydrophob modfizierten wasserlöslichen Polymeren, die mit den Mizellen Wechselwirken und die Wasserphase verdicken, entstehen transparente Tensidgele. Ferner können auch durch nicht hydrophob modifizierte Polymere transparente oder auch weiße Tensidgele erhalten werden. Carbopole als Polymere sind hierfür bekannt.
Die Verdickung von Tensiden wie Laurylsulfat oder Laurylethersulfat, das typischerweise in Konzentrationen von > 10% in wässrigen Zubereitungen eingesetzt wird, erfolgt durch Zusatz von Salzen wie Kochsalz. Das Salz ändert die kolloidale Struktur (z. B. Mizellen) zu hexagonalen oder anderen kolloidchemischen Phasen, die für ihre hohe Viskosität bekannt sind.
Die im Lebensmittelbereich verwendeten Polymere wie Stärke, Gelatine, Alginate, Carrageen, Pektin, Tragant („Gummen”) können von Nachteil sein, weil Polymere die Konservierung von Lebensmittelrezepturen beeinträchtigen können. Ferner kann leicht ein Schimmelbefall bei Verwendung dieser Polymere auftreten. Ferner kann auch die Adhäsion im Mundraum oder das Gefühl im Mund beim Essen/Trinken durch Polymere unangenehm sein. Alginsäuren können Komplexe bilden und dadurch unvorteilhaft sein. Ferner kann bei natürlichen Polymeren die Quellbarkeit in Wasser von Ernte zu Ernte schwanken.
Reinigungsmittel für den Haushalt oder für technische Zwecke wie Haushaltsreiniger, Fensterreiniger, Flüssigwaschmittel für Textilien, Waschpulver für Textilien, Textilwaschpulveragglomerat oder -pellet, Maschinengeschirrspülmittel, Handgeschirr-spülmittel enthalten häufig anionische Tenside oder Kombinationen mit nichtionischen Tensiden. Diese sind häufig auf Basis von Laurylethersulfat oder Laurylsulfat. Durch Polymere oder Salze werden gelförmige Zubereitungen erhalten.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung war es, gelartige Zubereitungen zur Verfügung zu stellen, welche nicht die Nachteile des Standes der Technik aufweisen und welche für verschiedenste Anwendungen – beispielsweise kosmetische und/oder dermatologische Anwendungen – finden können.
Erstaunlicherweise werden alle der Erfindung zugrundliegenden Aufgaben gelöst durch wäßrige, alkolische oder wäßrig-alkoholische Gele mit einem Gehalt an einem oder mehreren C_8-12-Alkyl-Lactosiden der allgemeinen Struktur
bei der R einen verzweigten oder unverzweigten Alkylrest mit 8 bis 12 Kohlenstoffatomen bedeutet, der α- oder β-glycosidisch mit dem Lactoserest verknüpft ist.
Es ist weitgehend unerheblich, ob die erfindungsgemäß verwendeten Alkyl-Lactoside α- oder β-Alkyl-Lactoside darstellen.
Beispielsweise wurde gefunden, dass bei Verwendung von C₁₀-Alkyl-Lactosiden wie den α-/β-Mischungen der Struktur:
vorteilhafte wäßrige Gele erhältlich sind.
Auch reines β-Alkyllactosid wie
gelieren erfindungsgemäß vorteilhaft in Wasser.
Beispielsweise bilden auch die Anomerengemische der C₈-Laktoside wie
Auch reines β-Alkyllactosid wie
gelieren erfindungsgemäß vorteilhaft in Wasser.
Beispielsweise bilden auch die Anomerengemische der C₁₂-Laktoside wie
Auch reines β-Alkyllactosid wie
gelieren erfindungsgemäß vorteilhaft in Wasser.
Die Einsatzkonzentration der erfindungsgemäß verwendeten Alkyl-Lactoside in Wasser kann erstaunlicherweise sehr gering ausfallen.
So gelieren
C₁₂-Lactosid bei bereits ca. 0,24%
C₁₀-Lactosid bei bereits ca. 0,16%
C₈-Lactosid bei bereits ca. 1,78%
in wäßriger Lösung.
Die Gele aus C₁₀-Laktosid und C₈-Lactosid sind bei diesen Konzentrationen klar und durchsichtig. Das Gel aus C₁₂-Laktosid ist trüb.
Über/bei 5% bilden das C₁₂-Lactosid ein weißliches Gel.
Über/bei 5% bilden das C₁₀-Lactosid ein weißliches Gel.
Über/bei 5% bilden das C₈-Lactosid ein trübes Gel.
Ferner gelieren auch Laktosid-Mischungen wie beispielsweise ein Laktosid, das hergestellt wurde aus Lactose und einem C₈/C₁₀-Fettalkohol-Gemisch (15% C₈ und 85% C₁₀, Sasol Nafol 810z) und folgende Anomere enthält:
Octyl-4-O-(β-D-galactopyranosyl)-β-D-glucopyranosid
Octyl-4-O-(β-D-galactopyranosyl)-α-D-glucopyranosid
Decyl-4-O-(β-D-galactopyranosyl)-β-D-glucopyranosid
Decyl-4-O-(β-D-galactopyranosyl)-α-D-glucopyranosid
Ferner gelieren die erfindungsgemäß verwendeten Lactoside, insbesondere das C₁₀-Laktosid in Gemischen aus Wasser und Alkoholen wie z. B. Ethanol, 1,4-Butylenglycol, 1,2-Methylpropandiol, Isopropanol, Propylenglycol und Glycerin.
Darüberhinaus können durch Zugabe von Glycerin die Gele stabilisiert (steifer eingestellt) werden.
Ferner gelieren die erfindungsgemäß verwendeten Lactoside, insbesondere das C₁₀-Laktosid in weitgehend wasserfreien Alkoholen wie z. B. Ethanol, 1,4-Butylenglycol, 1,2-Methylpropandiol, Isopropanol, Propylenglycol und Glycerin.
Erfindungsgemäß sind vorteilhaft Gele, die dadurch gekennzeichnet sind, daß sie 0,05–5 Gew.-% an einem oder mehreren C_8-12-Alkyl-Lactosiden enthalten, bezogen auf das Gesamtgewicht der Gelphase, gleichgültig, ob diese wäßrig, alkoholisch oder wäßrig-alkoholisch sei.
Erfindungsgemäß sind insbesondere vorteilhaft solche Gele, die dadurch gekennzeichnet sind, daß sie 0,1–1 Gew.-% an einem oder mehreren C_8-12-Alkyl-Lactosiden enthalten, bezogen auf das Gesamtgewicht der wäßrigen Phase.
Durch Beimischen von Tensiden Tensiden wie z. B.: Acylglutamate, -amphoacetate, Betaine und Alkylsulfaten, insbesondere Natrium Cocoamphoacetat, Dinatrium Cocoylglutamat, Cocamidopropyl Betain, Laureth Sulfate mit erfindungsgemäßen Alkyl-Lactosiden kann die Klarheit des Gel gesteuert werden.
Erfindungsgemäß sind vorteilhaft Gele, die dadurch gekennzeichnet sind, daß sie ??????? Gew.-% an einem oder mehreren Tensiden enthalten, bezogen auf das Gesamtgewicht der Gelphase, gleichgültig, ob diese wäßrig, alkoholisch oder wäßrig-alkoholisch sei.
Erfindungsgemäß sind insbesondere vorteilhaft solche Gele, die dadurch gekennzeichnet sind, daß sie ????????? Gew.-% an einem oder mehreren Tensiden enthalten, bezogen auf das Gesamtgewicht der wäßrigen Phase.
Erfindungsgemäß können die Gele in einfacher Weise hergestellt werden, indem eine gewünschte Menge des Alkyllactosids oder der Alkyl-Lactoside, üblicherweise unter Rühren und gewünschtenfalls unter Erwärmen in Wasser, Alkohol oder einem Alkoholgemisch oder einem Wasser-Alkoholgemisch gelöst wird.
Die erfindungsgemäßen Gele enthalten vorteilhaft Elektrolyte, insbesondere eines oder mehrere Salze mit folgenden Anionen: Chloride, ferner anorganische Oxo-Element-Anionen, von diesen insbesondere Sulfate, Carbonate, Phosphate, Borste und Aluminate. Auch auf organischen Anionen basierende Elektrolyte können vorteilhaft verwendet werden, beispielsweise Lactate, Acetate, Benzoate, Propionate, Tartrate, Citrate und andere mehr. Vergleichbare Effekte sind auch durch Ethylendiamintetraessigsäure und deren Salze zu erzielen.
Als Kationen der Salze werden bevorzugt Ammonium,- Alkylammonium,- Alkalimetall-, Erdalkalimetall,- Magnesium-, Eisen- bzw. Zinkionen verwendet. Es bedarf an sich keiner Erwähnung, daß in Kosmetika nur physiologisch unbedenkliche Elektrolyte verwendet werden sollten. Spezielle medizinische Anwendungen der erfindungsgemäßen Zubereitungen können andererseits, wenigstens grundsätzlich, die Verwendung von Elektrolyten bedingen, welche nicht ohne ärztliche Aufsicht verwendet werden sollten.
Die Konzentration des oder der Elektrolyte sollte etwa 0,1–10,0 Gew.-%, besonders vorteilhaft etwa 0,3–8,0 Gew.-% betragen, bezogen auf das Gesamtgewicht der Zubereitung.
Stellen die erfindungsgemäßen Gele Grundlagen für kosmetische Desodorantien/Antitranspirantien dar, so können alle gängigen Wirkstoffe vorteilhaft genutzt werden, beispielsweise Geruchsüberdecker wie die gängigen Parfümbestandteile, Geruchsabsorber, beispielsweise die in der Patentoffenlegungsschrift DE-P 40 09 347 beschriebenen Schichtsilikate, von diesen insbesondere Montmorillonit, Kaolinit, Ilit, Beidellit, Nontronit, Saponit, Hectorit, Bentonit, Smectit, ferner beispielsweise Zinksalze der Ricinolsäure. Keimhemmende Mittel sind ebenfalls geeignet, in die erfindungsgemäßen Zubereitungen eingearbeitet zu werden. Vorteilhafte Substanzen sind zum Beispiel 2,4,4'-Trichlor-2'-hdroxydiphenylether (Irgasan), 1,6-Di-(4-chlorphenylbiguanido)-hexan (Chlorhexidin), 3,4,4'-Trichlorcarbanilid, quaternäre Ammoniumverbindungen, Nelkenöl, Minzöl, Thymianöl, Triethylcitrat, Farnesol (3,7,11.Trimethyl-2,6,10-dodecatrien-1-ol) sowie die in den Patentoffenlegungsschriften DE-37 40 186 , DE-39 38 140 , DE-42 04 321 , DE-42 29 707 , DE-42 29 737 , DE-42 37 081 , DE-43 09 372 , DE-43 24 219 beschriebenen wirksamen Agenzien.
Die üblichen Antitranspiranswirkstoffe können ebenfalls vorteilhaft in den erfindungsgemäßen Gele verwendet werden, insbesondere Adstringentien, beispielsweise basische Aluminiumchloride.
Die erfindungsgemäßen kosmetischen Desodorantien können in Form von Aerosolen, also aus Aerosolbehältern, Quetschflaschen oder durch eine Pumpvorrichtung versprühbaren Präparaten vorliegen oder in Form von mittels Roll-on-Vorrichtungen auftragbaren flüssigen Zusammensetzungen, jedoch auch in Form von aus normalen Flaschen und Behältern auftragbaren Gelen.
Erfindungsgemäß enthalten die Zubereitungen vorteilhaft eines oder mehrere Antioxidantien. Als günstige, aber dennoch fakultativ zu verwendende Antioxidantien alle für kosmetische und/oder dermatologische Anwendungen geeigneten oder gebräuchlichen Antioxidantien verwendet werden. Es ist dabei vorteilhaft, Antioxidantien als einzige Wirkstoffklasse zu verwenden, etwa dann, wenn eine kosmetische oder dermatologische Anwendung im Vordergrunde steht wie die Bekämpfung der oxidativen Beanspruchung der Haut. Es ist aber auch günstig, die erfindungsgemäßen Gele mit einem Gehalt an einem oder mehreren Antioxidantien zu versehen, wenn die Zubereitungen einem anderen Zwecke dienen sollen, z. B. als Desodorantien oder Sonnenschutzmittel.
Die Menge der Antioxidantien (eine oder mehrere Verbindungen) in den Zubereitungen beträgt vorzugsweise 0,001 bis 30 Gew.-%, besonders bevorzugt 0,05–20 Gew.-%, insbesondere 1–10 Gew.-%, bezogen auf das Gesamtgewicht der Zubereitung.
Es ist dem Fachmanne natürlich bekannt, daß anspruchsvolle kosmetische Zubereitungen zumeist nicht ohne die üblichen Hilfs- und Zusatzstoffe denkbar sind. Darunter zählen beispielsweise Konsistenzgeber, Füllstoffe, Parfum, Farbstoffe, Emulgatoren, zusätzliche Wirkstoffe wie Vitamine oder Proteine, Lichtschutzmittel, Stabilisatoren, Insektenrepellentien, Alkohol, Wasser, Salze, antimikrobiell, proteolytisch oder keratolytisch wirksame Substanzen usw. Der Gewichtsanteil an Hilfs- oder Zusatzstoffen kann z. B. 0,001 bis 20 Gew.-% betragen, bezogen auf das Gesamtgewicht der Zubereitungen.
Es ist auch möglich und gegebenenfalls vorteilhaft, den erfindungsgemäßen Zubereitungen waschaktive Tenside zuzufügen. Erfindungsgemäße wäßrige kosmetische Reinigungsmittel oder für die wäßrige Reinigung bestimmte wasserarme oder wasserfreie Reinigungsmittel konzentrate können kationische, anionische, nichtionische und/oder amphotere Tenside enthalten, beispielsweiseherkömmliche Seifen, z. B. Fettsäuresalze des Natriums, Alkylsulfate, Alkylethersulfate, Alkan- und Alkylbenzolsulfonate, Sulfoacetate, Sulfobetaine, Sarcosinate, Amidosulfobetaïne, Sulfosuccinate, Sulfobernsteinsäurehalbester, Alkylethercarboxylate, Eiweiß-Fettsäure-Kondensate, Alkylbetaïne und Amidobetaïne, Fettsäurealkanolamide, Polyglycolether-Derivate.
Kosmetische Zubereitungen, die kosmetische Reinigungszubereitungen für die Haut darstellen, können in flüssiger oder fester Form vorliegen. Sie enthalten vorzugsweise mindestens eine anionische, nicht-ionische oder amphotere oberflächenaktive Substanz oder Gemische daraus, mindestens einen erfindungsgemäßes Elektrolyten und Hilfsmittel, wie sie üblicherweise dafür verwendet werden. Die oberflächenaktive Substanz kann bevorzugt in einer Konzentration zwischen 1 und 50 Gew.-% in den Reinigungszubereitungen vorliegen, bezogen auf das Gesamtgewicht der Zubereitungen.
Kosmetische Zubereitungen, die ein Shampoonierungsmittel darstellen, enthalten vorzugsweise mindestens eine anionische, nicht-ionische oder amphotere oberflächenaktive Substanz oder Gemische daraus, gegebenenfalls Elektrolyte und Hilfsmittel, wie sie üblicherweise dafür verwendet werden. Die oberflächenaktive Substanz kann bevorzugt in einer Konzentration zwischen 1 und 50 Gew.-% in den Reinigungszubereitungen vorliegen, bezogen auf das Gesamtgewicht der Zubereitungen. Vorteilhaft sind beispielsweise Cetyltrimethylammoniumsalze zu verwenden.
Die erfindungsgemäßen für die Reinigung des Haares oder der Haut vorgesehenen Zusammensetzungen enthalten außer den vorgenannten Tensiden Wasser und gegebenenfalls die in der Kosmetik üblichen Zusatzstoffe, beispielsweise Parfüm, Verdicker, Farbstoffe, Desodorantien, antimikrobielle Stoffe, rückfettende Agentien, Komplexierungs- und Sequestrierungsagentien, Perlglanzagentien, Pflanzenextrakte, Vitamine, Wirkstoffe und dergleichen.
Sollen die erfindungsgemäßen Gele zur Haarpflege eingesetzt werden, können sie die üblichen Bestandteile enthalten, üblicherweise zum Beispiel filmbildende Polymere. Von solchen Polymeren mit wenigstens teilweise quaternisierten Stickstoffgruppen (im folgenden „Filmbildner” genannt), eigenen sich bevorzugt solche, welche gewählt werden aus der Gruppe der Substanzen, welche nach der INCI-Nomenklatur (International Nomenclature Cosmetic Ingredient) den Namen „Polyquaternium” tragen.
Es ist gegebenenfalls möglich und vorteilhaft, die erfindungsgemäßen Zubereitungen als Grundlage für pharmazeutische Formulierungen zu verwenden. Mutatis mutandis gelten entsprechende Anforderungen an die Formulierung medizinischer Zubereitungen. Die Übergänge zwischen reinen Kosmetika und reinen Pharmaka sind dabei fließend. Als pharmazeutische Wirkstoffe sind erfindungsgemäß grundsätzlich alle Wirkstoffklassen geeignet, wobei lipophile Wirkstoffe bevorzugt sind. Beispiele sind: Antihistaminika, Antiphlogistika, Antibiotika, Antimykotika, die Durchblutung fördernde Wirkstoffe, Keratolytika, Hormone, Steroide, Vitamine usw.
Die erfindungsgemäßen kosmetischen und dermatologischen Zubereitungen können kosmetische Hilfsstoffe enthalten, wie sie üblicherweise in solchen Zubereitungen verwendet werden, z. B. Konservierungsmittel, Bakterizide, Viruzide, Parfüme, Substanzen zum Verhindern des Schäumens, Farbstoffe, Pigmente, die färbende Wirkung haben, weitere, nicht unter die Definition der erfindungsgemäßen Verdicker fallende Verdickungsmittel, oberflächenaktive Substanzen, weichmachende, anfeuchtende und/oder feuchthaltende Substanzen, entzündungshemmende Substanzen, Medikamente, oder andere übliche Bestandteile einer kosmetischen oder dermatologischen Formulierung wie Alkohole, Polyole, Polymere, Schaumstabilisatoren, Elektrolyte, organische Lösungsmittel.
Insbesondere vorteilhaft werden Gemische der vorstehend genannten Lösungsmittel verwendet.
Alle Mengenangaben, Prozentangaben oder Teile beziehen sich, soweit nicht anders angegeben, auf das Gewicht, insbesondere auf das Gesamtgewicht der Zubereitungen oder der jeweiligen Mischung.
Die nachfolgenden Beispiele sollen die vorliegende Erfindung verdeutlichen.
Synthese
Die Herstellungsverfahren für erfindungsgemäße Komponenten sind dem Grunde nach bekannt (Vill, V., Böcker, T., Thiem, J., Fischer, F., Liq. Cryst., 6, 1989, 349 ff.; v. Minden, H. M., Brandenburg, K., Seydel, U., Koch, M. H. J., Garamus, V. M., Willumeit, R., Vill, V., Chem. Phys. Lipids, 106, 2000, 157 ff.; Schreiber, Joerg; Milkereit, Goetz; Gerber, Sven; Vill, Volkmar, PCT Int. Appl., (2006), 67 pp). Diese liefern das Produkt in höchster Reinheit und nur einem Anomer nach Reinigung durch Säulenchromatographie.
Herstellungsbeispiele
Herstellung von Tensiden (Alkyl-Lactosiden)
Bei den Laktosiden handelt es sich um α/β-Gemische. Folgende Alkyl-Lactoside wurden hergestellt:
LacC8:

Octyl-4-O-(β-D-galactopyranosyl)-β-D-glucopyranosid
Octyl-4-O-(β-D-galactopyranosyl)-α-D-glucopyranosid

LacC10:

Decyl-4-O-(β-D-galactopyranosyl)-β-D-glucopyranosid
Decyl-4-O-(β-D-galactopyranosyl)-α-D-glucopyranosid

LacC12:

Dodecyl-4-O-(β-D-galactopyranosyl)-β-D-glucopyranosid
Dodecyl-4-O-(β-D-galactopyranosyl)-α-D-glucopyranosid

Darstellung von 1,2,3,6-Tetra-O-acetyl-4-O-(2',3',4',6'-tetra-O-acetyl-β-D-galactopyranosyl)-β-D-glucopyranose (Octaacetyl-β-Lactose)
40.0 g Lactose (0.117 mol, enthielt 5% H₂O) wurden in 110 mL (1.17 mol; 10.5 eq) Essigsäureanhydrid gelöst. Das Gemisch wurde auf –5°C gekühlt und eine Mischung aus vier Tropfen konzentrierter Schwefelsäure in 1 mL Essigsäureanhydrid wurde langsam und tropfenweise dazugegeben.
Nach beendeter Zugabe rührte das Reaktionsgemisch noch 10 Minuten bei –5°C, dann 2 Stunden bei 60°C.
Die Lösung wurde auf Eis gegossen und mit Dichlormethan versetzt. Die Phasen wurden getrennt und die wässrige Phase wurde mit 50 mL CH₂Cl₂ (2×) extrahiert.
Die vereinigten organischen Phasen wurden in 600 mL gesättigter Natriumhydrogencarbonat-Lösung getropft.
Das Gemisch wurde filtriert und anschließend getrennt. Die wässrige Phase wurde mit 50 mL CH₂Cl₂ (2×) extrahiert. Die vereinigten organischen Phasen wurden mit 100 mL H₂O gewaschen, über MgSO₄ getrocknet und das Lösungsmittel wurde unter vermindertem Druck entfernt.
Das Produkt wurde in frisch destilliertem Ethanol umkristallisiert.
Ausbeute: 80% LacOAc weißer Feststoff.
Herstellungsbeispiel 1
Darstellung von Octyl-4-O-(β-D-galactopyranosyl)-α/β-D-glucopyranosid Decyl-4-O-(β-D-galactopyranosyl)-α/β-D-glucopyranosid Dodecyl-4-O-(β-D-galactopyranosyl)-β-D-glucopyranosid als Reinsubstanzen (β-Anomer)
(10 mmol) 1,2,3,4-Tetra-O-acetyl-4-O-(2',3',4',5'-tetra-O-acetyl-β-D-galactopyranosyl)-β-D-glucopyranosid und (14 mmol) des jeweiligen Alkohols (hier 1-Dodecanol, 1-Decanol und 1-Octanol) in 100 mL abs. Dichlormethan wurden unter Rühren gelöst. Hierzu wurden (14 mmol) Bortrifluorid-Etherat langsam zugetropft. Anschließend wurde die Reaktionsmischung über Nacht bei Raumtemperatur gerührt. Zur Aufarbeitung des Produktes wurden 100 mL gesättigte Natriumhydrogencarbonat-Lösung zugegeben und für weitere 30 min. gerührt. Die wässrige Phase wurde zweimal mit jeweils 30 mL Dichlormethan extrahiert, die vereinten organischen Phasen wurden zweimal mit 60 mL gesättigter Natriumhydrogencarbonat-Lösung und einmal mit 60 mL destilliertem Wasser gewaschen. Nach anschließender Trocknung über Magnesiumsulfat wurde das Lösungsmittel unter verminderten Druck entfernt. Das Produkt wurde säulenchromatographisch gereinigt (Petrolether (50–70), Ethylacetat 2:1).
Die peracetylierten Laktoside Lac-C8 und Lac-C10 wurden jeweils mit ca. 80 mL wasserfreien Methanol und 3 Spatelspitzen Natiummethylat drei Stunden gerührt. Die Lösungen wurden nach Zugabe von Ionenaustauscher Dowex 50 WX 4 ca. 15 Minuten gerührt. Nach anschließender pH-Wert-Prüfung (pH: 4) wurde der Ionenaustauscher abfiltriert und das Lösungsmit tel unter verminderten Druck entfernt. Die Produkt Lac-C8 und Lac-C10 wurden säulenchromatographisch gereinigt (Chloroform, Methanol 3:1).
Ausbeute: 56% LacC8 weißer Feststoffe
61% LacC10 weißer Feststoffe
58% LacC12 weißer Feststoffe
Herstellungsbeispiel 2
Darstellung von Lac810z: Octyl-4-O-(β-D-galactopyranosyl)-α/β-D-glucopyranosid Decyl-4-O-(β-D-galactopyranosyl)-α/β-D-glucopyranosid als Produktgemisch mittels eines Fettalkoholgemischen (Sasol, Nafol 810 z, 15% C₈ und 85% C₁₀)
(10 mmol) 1,2,3,4-Tetra-O-acetyl-4-O-(2',3',4',5'-tetra-O-acetyl-β-D-galactopyranosyl)-β-D-glucopyranosid und (14 mmol) des jeweiligen Alkohols (hier Sasol, Nafol 810 z, 15% C₈ und 85% C₁₀) in 100 mL abs. Dichlormethan wurden unter Rühren gelöst. Hierzu wurden (14 mmol) Bortrifluorid-Etherat langsam zugetropft. Anschließend wurde die Reaktionsmischung über Nacht bei Raumtemperatur gerührt. Zur Aufarbeitung des Produktes wurden 100 mL gesättigte Natriumhydrogencarbonat-Lösung zugegeben und für weitere 30 min. gerührt. Die wässrige Phase wurde zweimal mit jeweils 30 mL Dichlormethan extrahiert, die vereinten organischen Phasen wurden zweimal mit 60 mL gesättigter Natriumhydrogencarbonat-Lösung und einmal mit 60 mL destilliertem Wasser gewaschen. Nach anschließender Trocknung über Magnesiumsulfat wurde das Lösungsmittel unter verminderten Druck entfernt. Das Produkt wurde säulenchromatographisch gereinigt (Petrolether (50–70), Ethylacetat 2:1).
Das peracetylierten Laktosid Lac810z wurde mit ca. 80 mL wasserfreien Methanol und 3 Spatelspitzen Natiummethylat drei Stunden gerührt. Die Lösungen wurden nach Zugabe von Ionenaustauscher Dowex 50 WX 4 ca. 15 Minuten gerührt. Nach anschließender pH-Wert-Prüfung (pH: 4) wurde der Ionenaustauscher abfiltriert und das Lösungsmittel unter verminderten Druck entfernt. Die Produkt Lac810z wurden säulenchromatographisch gereinigt (Chloroform, Methanol 3:1).
Ausbeute: 55% Lac810z weißer Feststoff

Weitere Fettalkoholegemische sind möglich:

Abkürzungen	Sasol	Gehalt in Gew.-%:			Ausbeute
Laktosid	Fettalkohol-Handelsname	n-CB-OH	n-C10-OH	n-C12-OH
Lac810d	Nafol 810 d	46.0	53.6	-	49%
Lac810 f	Nafol 810 f	70.1	29.8	-	59%
Lac810z	Nafol 810 z	15.0	84.8	-	55%
Lac1012b	Lincol 1012 b	-	80.3	19.7	61%

Herstellung der Mischung in Beispiel 1:
Das erfindungsgemäße Zuckertensid LacC10 und das Cotensid Dinatrium Cocoylglutamat bzw. das Cotensid Natrium Cocoamphoacetat werden in Wasser suspendiert und bis zur Einstellung einer klaren Lösung erhitzt, ca. 60°C. Anschließend wird die 50°C warme Lösung mit Zitronensäure auf pH 5,5 eingestellt. Beim Abkühlen bildet sich ein Gel.
Beispiel 1
Gesichtreinigungsgel

Gew.-%

LacC10 3,00

Dinatrium Cocoylglutamat 2,54

Zitronensäure ad pH 5,5

Water (Aqua) ad 100

Gew.-%

LacC10 5,00

Natrium Cocoamphoacetat 4,23

Zitronensäure ad pH 5,5

Water (Aqua) ad 100
Herstellung der Mischungen in Beispiel 2:
Zu einer Lösung von Glycerin in Wasser wird das erfindungsgemäße Zuckertensid (LacC10) zugegeben und die Mischung bis zur Einstellung einer klaren Lösung erhitzt. Anschließend wird die 60°C warme Lösung mit Zitronensäure auf pH 5,5 eingestellt. Beim Abkühlen bildet sich ein Gel.
Beispiel 2
Deogel

Gew.-%

LacC10 3.00

Glycerin 5.00

Zitronensäure ad pH 5,5

Water (Aqua) ad 100
Herstellung der Mischungen in Beispiel 3:
Zu einer Lösung von Laurylethersulfat in Wasser werden die erfindungsgemäße Alkyl-Lactoside (LacC10, LacC8) zugegeben und die Mischung bis zur Einstellung einer klaren Lösung erhitzt, ca. 60°C. Anschließend wird die 50°C warme Lösung mit Zitronensäure auf pH 5,5 eingestellt.
Beispiel 3
Grundlage für Rasierschaum

Gew.-%

LacC10 3,00

LacC8 3,00

Natrium Laureth Sulfat 9,00

Zitronensäure ad pH 5,5

Water (Aqua) ad 100
Herstellung der Mischungen in Beispiel 4:
Zu einer Lösung von Gylcerin in Wasser wird das erfindungsgemäße Zuckertensid (LacC10), Dinatrium Cocoylglutamat und Cocamidopropyl Betain zugegeben und die Mischung bis zur Einstellung einer klaren Lösung erhitzt. Anschließend wird die 60°C warme Lösung mit Zitronensäure auf pH 5,5 eingestellt. Beim Abkühlen bildet sich ein Gel.
Beispiel 4
Augenmake-up-Entfernergel

Gew.-%

LacC10 3,00

Glycerin 3,00

Dinatrium Cocoylglutamat 2,54

Cocamidopropyl Betain 2,54

Zitronensäure ad pH 5,5

Water (Aqua) ad 100
Herstellung der Mischungen in Beispiel 5:
Die erfindungsgemäßen Zuckertenside LacC10 und LacC12 werden in Wasser suspendiert und bis zur Einstellung einer klaren Lösung erhitzt, ca. 60°C. Anschließend wird die 50°C warme Lösung mit Zitronensäure auf pH 5,5 eingestellt. Beim Abkühlen bildet sich ein Gel.
Beispiel 5
Sprühgel

Gew.-%

LacC10 3,00

LacC12 2,54

Water (Aqua) ad 100
Herstellung der Mischungen in Beispiel 6:
Die erfindungsgemäßen Zuckertenside LacC8 und LacC12 werden in Wasser suspendiert und bis zur Einstellung einer klaren Lösung erhitzt, ca. 60°C. Anschließend wird die 50°C warme Lösung mit Zitronensäure auf pH 5,5 eingestellt. Beim Abkühlen bildet sich ein Gel.
Beispiel 6
Grundlage für Aersolspray

Gew.-%

LacC8 3,00

LacC12 2,54

Water (Aqua) ad 100
Herstellung der Mischungen in Beispiel 7:
Das erfindungsgemäße Zuckertensid LacC10 und das Cotensid Natrium Cocoamphoacetat werden in Wasser suspendiert und bis zur Einstellung einer klaren Lösung erhitzt, ca. 60°C. Anschließend wird die 50°C warme Lösung mit Zitronensäure auf pH 5,5 eingestellt. Beim Abkühlen bildet sich ein Gel.
Beispiel 7
Grundlage für Rasiergel, Rasierschaum, Haarpflegeprodukt

Gew.-%

LacC10 3,00

Natrium Cocoamphoacetat 2,54

Water (Aqua) ad 100
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

- DE 4009347 A [0042]
- DE 3740186 A [0042]
- DE 3938140 A [0042]
- DE 4204321 A [0042]
- DE 4229707 A [0042]
- DE 4229737 A [0042]
- DE 4237081 A [0042]
- DE 4309372 A [0042]
- DE 4324219 A [0042]

Zitierte Nicht-Patentliteratur

- Vill, V., Böcker, T., Thiem, J., Fischer, F., Liq. Cryst., 6, 1989, 349 ff. [0058]
- v. Minden, H. M., Brandenburg, K., Seydel, U., Koch, M. H. J., Garamus, V. M., Willumeit, R., Vill, V., Chem. Phys. Lipids, 106, 2000, 157 ff. [0058]
- Schreiber, Joerg; Milkereit, Goetz; Gerber, Sven; Vill, Volkmar, PCT Int. Appl., (2006), 67 pp [0058]

Claims

Wäßrige, alkolische oder wäßrig-alkoholische Gele mit einem Gehalt an einem oder mehreren C_8-12-Alkyl-Lactosiden der allgemeinen Struktur
bei der R einen verzweigten oder unverzweigten Alkylrest mit 8 bis 12 Kohlenstoffatomen bedeutet, der α- oder β-glycosidisch mit dem Lactoserest verknüpft ist.
Gele nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das oder die Alkyl-Lactoside gewählt wird oder werden aus der Gruppe Octyl-4-O-(β-D-galactopyranosyl)-β-D-glucopyranosid Octyl-4-O-(β-D-galactopyranosyl)-α-D-glucopyranosid Decyl-4-O-(β-D-galactopyranosyl)-β-D-glucopyranosid Decyl-4-O-(β-D-galactopyranosyl)-α-D-glucopyranosid Dodecyl-4-O-(β-D-galactopyranosyl)-β-D-glucopyranosid Dodecyl-4-O-(β-D-galactopyranosyl)-α-D-glucopyranosid
Gele nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß sie 0,05–5 Gew.-% an einem oder mehreren C_8-12-Alkyl-Lactosiden enthalten, bezogen auf das Gesamtgewicht der wäßrigen Phase.
Gele nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß sie 0,1–1 Gew.-% an einem oder mehreren C_8-12-Alkyl-Lactosiden enthalten, bezogen auf das Gesamtgewicht der wäßrigen Phase.
Gele nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß sie ein oder mehrere Tenside enthalten
Gele nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der oder die Alkohole gewählt werden aus der Gruppe der Mono-, Di- und Polyolen oder Mischungen aus Mono-, Di- und Polyolen wie z. B.: Ethanol, Isopropanol, 1,4-Butylengylcol, Propylenglycol, 1,2- Methylpropandiol und/oder Glycerin.