DE1618059B1 - Process for the production of isohumulone - Google Patents
Process for the production of isohumuloneInfo
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- DE1618059B1 DE1618059B1 DE1967A0055619 DEA0055619A DE1618059B1 DE 1618059 B1 DE1618059 B1 DE 1618059B1 DE 1967A0055619 DE1967A0055619 DE 1967A0055619 DE A0055619 A DEA0055619 A DE A0055619A DE 1618059 B1 DE1618059 B1 DE 1618059B1
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Description
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Ein charakteristisches Merkmal des Bieres ist die setzt worden ist, vorteilhaft beim Siedepunkt desA distinctive feature of beer is that it has been set beneficial at the boiling point of the beer
Bittere, die durch die Bitterstoffe des Hopfens hervor- wäßrigen Mediums, ist dadurch gekennzeichnet, daßBitterness, the aqueous medium resulting from the bitter substances in the hops, is characterized in that
gerufen wird. Die Bitterstoffe, wie sie im Bier vor- man die Isomerisierung durch Zugabe von zumindestis called. The bitter substances, as they are in beer, precede the isomerization by adding at least
liegen, sind von den Bitterstoffen des Hopfens ver- eines Salzes von Elementen der zweiten Haupt- oderlie, are of the bitter substances of hops, a salt of elements of the second main or
schieden und werden erst durch eine Umwandlungs- 5 Nebengruppen oder der Eisengruppe des Periodischenand are only separated by a transition group or the iron group of the periodic
'reaktion — die Isomerisierung— gebildet. Hierbei Systems oder von Kupfer, Aluminium, Cer oder Man-'reaction - isomerization' is formed. Here systems or from copper, aluminum, cerium or man-
entstehen aus den wenig bitteren und in Wasser gan katalysiert und bei einem pH-Wert unterhalb vonarise from the little bitter and catalyzed in water and at a pH value below
schwer löslichen Hopfenharzen, z. B. den Humulonen, 9, wie 4 bis 8, arbeitet.poorly soluble hop resins, e.g. B. the humulones, 9, such as 4 to 8, works.
in Bier gut lösliche und stark bittere Isohumulone. Mit besonderem Vorteil verwendet man als SalzIsohumulones, which are readily soluble in beer and are strongly bitter. It is particularly advantageous to use it as a salt
Diese Umwandlung geht während des normalen Brau- io Magnesium-, Calcium-, Nickel- oder ManganchloridThis conversion takes place during normal brewing. Magnesium, calcium, nickel or manganese chloride
Prozesses beim sogenannten Hopfen- oder Würze- oder Cadmiumacetat und führt die IsomerisierungProcess in the so-called hop or wort or cadmium acetate and carries out the isomerization
kochen vor sich, sie findet bei einem pH-Wert von innerhalb von 21I2 bis 15 Minuten durch,cook in front of you, it takes 2 to 15 minutes at a pH value of 2 1 I,
etwa 5,5 statt und läuft sehr langsam und unvoll- Bei gewissen dieser Salze, z. B. Ba, könnennatürlichabout 5.5 instead of and runs very slowly and incompletely. B. Ba, of course
ständig ab. Bei einer Kochzeit bis zu 2 Stunden be- toxikologische Erwägungen zwar die Verwendungconstantly from. With a cooking time of up to 2 hours, toxicological considerations do not allow for use
trägt die Ausbeute maximal 30 bis 35%· 1S ausschließen, wenn das Isohumulon in der Lebens-carries the maximum yield of 30 to 35% · 1 exclude S if the isohumulone in the food
Es wäre also höchst wünschenswert, Humulon mitteltechnik verwendet werden soll, jedoch ist ihreSo it would be highly desirable to use Humulon Mitteltechnik, however, is theirs
schnell und schonend, jedoch mit guter Ausbeute in Eignung für Isohümulonpräparate, die zur weiterenquickly and gently, but with a good yield in suitability for isohümulon preparations that are used for further
Isohumulon überführen zu können. Seit den zwanziger Verwendung in der chemischen Industrie bestimmtTo be able to transfer isohumulon. Intended for use in the chemical industry since the twenties
Jahren ist es bekannt, daß die Isomerisierung von sind, möglich.For years it has been known that isomerization is possible.
Humulon beim Kochen in wäßrigen alkalischen Lö- 20 Besonders auffallend ist diese Beschleunigung bei sungen mit größerer Geschwindigkeit und mit wesent- pH-Werten zwischen 4 und 8. Ohne Zusatz dieser lieh besseren Ausbeuten abläuft (deutsche Patent- Metallsalze verläuft die Reaktion bei diesen pH-Werten schrift 413 913). Die Isomerisierung wird mit wäßriger nur sehr langsam und unvollständig (vgl. F i'g. 1 und Soda- oder Natriumhydroxydlösung (OH-Ionenkon- und 2). Zur Kennzeichnung dieser katalytischen Bezentration n/10000 bzw. n/1000) durch 30- bzw. 25 schleunigung der Umsetzung von Humulon zu IsolOminutiges Kochen vorgenommen. Eine ähnliche humulon sind in den Abbildungen reaktionskinetische Arbeitsweise ist aus Pet. Journ. d. Brass., 1948, S. 679, Versuche bei verschiedenen Temperaturen dargestellt, bekannt. Weiterhin sind Isomerisierungsreaktionen Als Reaktiönsmedium dient eine 0,lmolare Natriumdes Humulons in wäßrigen alkalischen Carbonat- und acetatlösung, der jeweils die katalytisch wirksamen Phosphatpufferlösungen mit pH-Werten von 8 bis 13 30 Metallsalze in Konzentrationen von 10~2 Mol/l zugebekannt (USA.-Patentschriften 2 816 032 und 2 647 837 setzt sind. Weiter wurden reine Metallsalzlösungen und britische Patentschrift 855 401). In der zuletzt ge- höherer Konzentration (0,025 Mol/l) (F i g. 2) unternannten britischen Patentschrift wird gezeigt, daß die schiedlichen pH-Wertes für die Umsetzung des Humu-Humulonisomerisierung erst beim pH-Wert ab 9,0 mit Ions verwendet. Dadurch läßt sich, wie aus den ausreichender Geschwindigkeit abläuft. In der austra- 35 Abbildungen hervorgeht, oft eine zusätzliche Reaklischen Patentschrift 245 941 beschreiben Hilde- tionsbeschleunigung erzielen. Zum Vergleich wird b r an d u. a. die photochemische Isomerisierung von auch die langsame Isomerisierungsreaktion in reinen Humulon zu Isohumulon. Die Umsetzung ist jedoch Phosphatpuffern aufgezeichnet. Es sei hervorgehoben, für die Herstellung im technischen Maßstab nicht daß das Natriumacetat in den Reaktionslösungen für brauchbar. 40 die Reaktion selbst nicht erforderlich ist, sondernHumulone when boiling in aqueous alkaline solutions is particularly noticeable in the case of solutions with greater speed and with substantial pH values between 4 and 8. Without the addition of these, better yields occur (German patent metal salts, the reaction takes place at these pH values. Values font 413 913). The isomerization is only very slow and incomplete with aqueous solution (cf. Fig. 1 and soda or sodium hydroxide solution (OH ion concentration and 2). To denote this catalytic concentration n / 10000 or n / 1000) by 30- or 25 acceleration of the conversion of humulone to IsolOminutiges cooking. A similar humulon are shown in the figures. Reaction kinetic mode of operation is from Pet. Journ. d. Brass., 1948, p. 679, experiments shown at different temperatures, known. Isomerization reactions are also used as the reaction medium is a 0.1 molar sodium humulone in aqueous alkaline carbonate and acetate solution, to which the catalytically active phosphate buffer solutions with pH values of 8 to 13 30 metal salts in concentrations of 10 ~ 2 mol / l are added (USA.- Patents 2 816 032 and 2 647 837. Further were pure metal salt solutions and British patent specification 855 401). In the British patent mentioned last (0.025 mol / l) (Fig. 2) it is shown that the different pH values for the conversion of humus-humulon isomerization only at pH 9.0 with ions used. This makes it possible to see how the speed is sufficient. In the extravagant figures, an additional Realistic Patent Specification 245 941 often describes how to achieve an acceleration of the structure. For comparison, br an d et al. The photochemical isomerization of the slow isomerization reaction in pure humulone to isohumulone. The implementation, however, is recorded in phosphate buffers. It should be emphasized that the sodium acetate in the reaction solutions is not suitable for production on an industrial scale. 40 the reaction itself is not required, but rather
Die bekannte alkalische Isomerisierung von Humu- lediglich zur Konstanthaltung des pH-Wertes dient, lon zu Isohumulon hat den Nachteil, daß die Um- Auf diese Weise läßt sich zeigen, daß bei gleichem Wandlung häufig über Isohumulon hinaus zu uner- pH-Wert die katalytische Aktivität der verschiedenen wünschten Verbindungen weiterlaufen kann, z. B. zu Metallsalze etwas unterschiedlich ist. Jedoch sind die Humulinsäure. Die Untersuchung der durch alkalische 45 Salze aller obengenannten Metalle gut zur Katalyse Isomerisierung von reinem Humulon gewonnenen der Isomerisierung brauchbar. Für die F i g. 1 und 2 Isohümulonpräparate mit Hilfe der Dünnschicht- wurde der Logarithmus der im Spektralphotometer Chromatographie zeigt, daß eine ganze Reihe von gemessenen Humulonextinktion gegen die Reaktion-Reaktionsprodukten entsteht, deren Natur größten- zeit aufgetragen (nach dem Gesetz von Lambert und teils noch nicht geklärt ist. Zur Gewinnung eines 50 Beer ist die Extinktion der Konzentration direkt reinen Isohumulons ist deshalb eine aufwendige proportional).The known alkaline isomerization of humus is only used to keep the pH constant, ion to isohumulone has the disadvantage that the conversion in this way can be shown that with the same conversion, frequently beyond isohumulone, the pH value is too low Activity of the various desired compounds can continue, e.g. B. is slightly different to metal salts. However, these are humulinic acids. The investigation of the isomerization obtained by alkaline salts of all the above metals for the catalysis of isomerization of pure humulone is useful. For the F i g. 1 and 2 Isohümulonpräparate with the help of the thin-layer the logarithm of the chromatography in the spectrophotometer shows that a whole series of measured humulone absorbance against the reaction-reaction products arise, the nature of which is plotted for the most part (according to Lambert's law and in some cases has not yet been clarified To obtain a 50 beer, the extinction of the concentration of directly pure isohumulone is therefore an expensive proportional).
Reinigungsoperation, z. B. die Gegenstromverteilung, ~ Wie sich aus den Abbildungen ersehen läßt, sindCleaning operation, e.g. B. the countercurrent distribution, ~ As can be seen from the figures, are
erforderlich. Salze der Metalle Mg, Ca und Mn katalytisch ziemlichnecessary. Salts of the metals Mg, Ca and Mn are quite catalytic
Aufgabe der Erfindung ist nun die schnelle und aktiv und physiologisch unbedenklich. Diese Metallschonende Herstellung von Isohumulon durch Iso- 55 salze, insbesondere die des Mg* werden daher, bevormerisierung von Humulon. zugt angewandt, wobei bei den Erdalkalisalzen derThe object of the invention is now the fast and active and physiologically harmless. This metal-friendly production of isohumulone by means of iso salts, especially those of Mg *, is therefore pre-merged of humulon. applied, with the alkaline earth salts of
Es wurde gefunden, daß sich die Isomerisierung von pH-Wert vorzugsweise um 7 liegt.It has been found that the isomerization of pH is preferably around 7.
Humulon, z. B. in Form der Reinverbindung oder in Die Isomerisierung erfolgt zwar normalerweise beiHumulone, e.g. B. in the form of the pure compound or in The isomerization usually takes place at
Form von humulonhaltigem Material, zu Isohumulon erhöhter Temperatur, insbesondere beim SiedepunktForm of material containing humulon, temperature increased to isohumulon, especially at the boiling point
durch Zusatz von Salzen bestimmter mehrwertiger 60 des Lösungs- oder Dispersionsmittels, vorzugsweiseby adding salts of certain polyvalent solvents or dispersants, preferably
Metalle erheblich beschleunigen läßt, und zwar schon wäßrigen Alkohols, jedoch wurde festgestellt, daßCan accelerate metals considerably, even aqueous alcohol, but it was found that
bei pH-Werten unterhalb von 9. auch bei Temperaturen von nur 50° C noch eine deut-at pH values below 9. even at temperatures of only 50 ° C a significant
Das erfindungsgemäße Verfahren zur Herstellung liehe Beschleunigung vorliegt. Bei den technisch bevon Isohumulon durch Isomerisierung von Humulon sonders zweckmäßigen Temperaturen von 70 bis etwa oder humulonhaltigem Material bei erhöhter Tem- 65 1000C (Siedepunkt der vorzugsweise verwendeten peratur in einem wäßrigen Medium, dem ein mit Wasser-Alkohol-Gemische, insbesondere des GeWasser mischbares organisches Lösungsmittel, wie misches 1: 1, liegt zwischen etwa 70 und etwa 900C) Methanol oder Äthanol, als Lösungsvermittler züge- ist die Reaktion normalerweise in wenigen MinutenThe process according to the invention for the production of acceleration is present. In the case of isohumulone technically by isomerization of humulone particularly expedient temperatures of 70 to about or humulon-containing material at an elevated temperature of 65 100 0 C (boiling point of the temperature preferably used in an aqueous medium, which is mixed with water-alcohol mixtures, especially water miscible organic solvent, such as premix 1: 1, is between about 70 and about 90 0 C) methanol or ethanol, the reaction is züge- as solubilizers usually in a few minutes
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beendet und braucht auch bei verhältnismäßig großen stellt. Dann erhitzt man die Reaktionsmischung in Konzentrationen nicht über 15 Minuten ausgedehnt einen auf 100° C vorgeheiztem Ölbad 10 Minuten zu werden. Eine Zeitspanne von 21Z2 bis 15 Minuten ist zum Sieden (Kp. 800Q.finishes and needs even with relatively large poses. The reaction mixture is then heated in concentrations not exceeding 15 minutes and then in an oil bath preheated to 100 ° C. for 10 minutes. A period of 2 1 Z 2 to 15 minutes is required for boiling (Kp. 80 0 Q.
bei den bevorzugten Metallen am zweckmäßigsten. Nach dem Abkühlen der Lösung wird mit verdünn-most useful with the preferred metals. After the solution has cooled down, it is
AIs Reaktionsmedium kann grundsätzlich Wasser 5 ter Schwefelsäure auf einen pH-Wert von 2,0 angeverwendet werden, dem jedoch als Lösungsvermittler säuert und mit Äther ausgeschüttelt. Nach dem ein mit Wasser mischbares organisches Lösungsmittel Trocknen des Ätherauszuges mit Natriumsulfat und zugesetzt worden ist, da Humulon selbst in Wasser Abdestillieren des Lösungsmittels im Rotationsverpral tisch nicht löslich ist. Wie erwähnt, sind Wasser- dämpfer verbleiben im Kolben 3,45 g eines hellgelben Alkohol-Gemische bevorzugt. io Öles (95% der Theorie), das beim Stehenlassen imAs the reaction medium, water 5-th sulfuric acid can in principle be used at a pH of 2.0 be acidified as a solubilizer and shaken out with ether. After this a water-miscible organic solvent drying the ether extract with sodium sulfate and has been added, since humulone itself in water distills off the solvent in the rotary compression molding machine table is not soluble. As mentioned, there are 3.45 g of light yellow water dampers in the flask Alcohol mixtures preferred. io oil (95% of theory), which when left standing in the
Die durch Zusatz von Metallsalzen verursachte Kühlschrank kristallisiert. Durch Umkristallisätion
Beschleunigung der quantitativen Umsetzung von aus Isooctan fallen farblose Kristalle vom F. = 56
Humulon zu Isohumulon bedeutet jedoch nicht den bis 60° C aus. Das so erhaltene Isohumulon stimmt auf
einzigen Vorteil gegenüber bisher bekannten Ver- Grund der analytischen Daten (UV-Spektrum, IR-fahrensweisen.
Die in der erfindungsgemäßen kataly- 15 Spektrum, Elementaranalyse, Dünnschichtchromatotischen
Reaktion erhaltenen Isohumulonproben wer- gramm) mit nach bisher üblichen Verfahren hergestellden
auch besonders rein gewonnen, wie im Dünn- ten Präparaten überein und zeigt den typischen
schichtchromatogramm und auch in der Gegenstrom- bitteren Isohumulongeschmack.
verteilung im System Isooctan—Phosphat—Citratpuffer
(pH-Wert 5,35) (F i g. 3) zu erkennen ist. 20The refrigerator caused by the addition of metal salts crystallizes. Recrystallization accelerates the quantitative conversion of isooctane, colorless crystals from F. = 56 humulone to isohumulone, but this does not mean that up to 60 ° C. The isohumulone obtained in this way has only one advantage over the previously known analytical data (UV spectrum, IR mode of operation. The isohumulone samples obtained in the inventive catalytic spectrum, elemental analysis, thin-layer chromatotic reaction are measured) using methods customary up to now The products produced are also obtained particularly pure, as in the thin preparations and shows the typical layer chromatogram and also the countercurrent bitter isohumulone taste.
distribution in the system isooctane-phosphate-citrate buffer (pH 5.35) (Fig. 3) can be seen. 20th
Die Gegenstromverteilungsanalyse von Isohumu- Beispiel 2The countercurrent distribution analysis of Isohumu Example 2
longemischen, die durch alkalische Isomerisierunglong mixing produced by alkaline isomerization
von Humulon in siedenden 0,2n- (F i g. 4) oder 0,ln- In der im Beispiel 1 beschriebenen Reaktions-of humulone in boiling 0.2n- (Fig. 4) or 0, ln- In the reaction described in Example 1
(Fig. 5) Natriumcarbonatlösung beim pH-Wert 10 apparatur werden unter Durchleiten von Stickstoff erhalfen werden, zeigen dagegen deutlich das Vor- 25 6,1 g MgCl2 · 6H2O (3 · 10~2 Mol) in 40 ml Wasser liegen von Humulinsäure. Die durch Verteilungs- gelöst. 10,0g eines Hopfenextraktes, der etwa 40% Chromatographie erhaltenen Ergebnisse von mit Humulon enthält, werden in 120 ml Äthanol gelöst O,2n-Natriumcarbonat beim pH-Wert 10 und 100° C und gegebenenfalls von unlöslichen Bestandteilen isomerisiertem Humulon entsprechen einer Eichkurve abfiltriert. Die äthanolische Lösung des Hopfeneines Gemisches von reinstem Isohumulon und 30 extraktes wird zur Einstellung des pH-Wertes mit Humulinsäure (etwa 1:1). 15 ml wäßriger ln-Natronlauge versetzt und in den(Fig. 5) sodium carbonate solution at pH 10. Apparatus be erhalfen while passing nitrogen, on the other hand clearly show the advantages 25 6.1 g MgCl 2 · 6H 2 O (3 x 10 -2 mole) in 40 ml of water are of humulinic acid. The solved by distribution. 10.0 g of a hop extract, which contains about 40% chromatography results obtained with humulone, are dissolved in 120 ml of ethanol, O, 2N sodium carbonate at pH 10 and 100 ° C and, if necessary, humulone isomerized from insoluble components according to a calibration curve . The ethanol solution of the hops, a mixture of the purest isohumulone and extract, is used to adjust the pH value with humulinic acid (approx. 1: 1). 15 ml of aqueous ln sodium hydroxide solution are added and poured into the
Bei einigen Versuchen, insbesondere mit Mg, Reaktionskolben gegeben. Dann wird unter Rühren kristallisierte bereits das Isohumulon ohne Vorreini- und Durchlesen von Stickstoff der pH-Wert der gung nach der Aufarbeitung aus. Aufwendige Reini- Reaktionsmischung auf 7,5 eingestellt und diese gungsoperationen, wie sie zur Erzielung von reinem 35 10 Minuten unter Rückfluß zum Sieden erhitzt. Die Isohumulon bei der alkalischen Isomerisierung not- Aufarbeitung erfolgt wie im Beispiel 1 beschrieben, wendig sind, sind somit nicht erforderlich. Nach Untersuchung des so erhaltenen isomerisiertenIn some experiments, especially with Mg, reaction flasks are given. Then it is stirring the isohumulone already crystallized without pre-purifying and reading through the pH of the nitrogen after the work-up. Elaborate Reini reaction mixture adjusted to 7.5 and this supply operations such as heated to boiling under reflux for 10 minutes to achieve pure 35. the Isohumulone in the alkaline isomerization not work-up takes place as described in Example 1, are manoeuvrable are therefore not required. After examining the isomerized thus obtained
Die katalytische Umlagerung liefert im Gegensatz Hopfenextraktes mit den üblichen Methoden, wie zur alkalischen auch eine praktisch quantitative Aus- Dünnschichtchromatographie, Säulenchromatograbeute an Isohumulon, nämlich mindestens 95% 40 phie an Polyamidpulver und spektralphotometrischer gegenüber etwa 79% beiden besten bekannten alkä- Bestimmung hat sich das im Ausgangsprodukt entlischen Isomerisierungsverfahren. haltene Humulon in 90% Ausbeute zu IsohumulonIn contrast, the catalytic rearrangement provides hop extract with the usual methods, such as to the alkaline also a practically quantitative thin-layer chromatography, column chromatography yield of isohumulon, namely at least 95% 40 phie of polyamide powder and spectrophotometric compared to about 79% of the two best known alkä determination, this has been found in the starting product Isomerization process. keep humulone in 90% yield to isohumulone
Das Isomerisierungsgemisch wird in üblicher Weise umgesetzt.The isomerization mixture is reacted in the usual way.
aufgearbeitet. Das Reaktionsmedium wird in üblicher Beispiel 3worked up. The reaction medium is used in the usual example 3
Weise angesäuert, zweckmäßig mit verdünnter Säure 45Acidified wisely, expediently with dilute acid 45
auf einen pH-Wert von 2, und mit einem Lösungs- In der im Beispiel 1 beschriebenen Reaktionsmittel für Isohumulon, ausgeschüttet. Nach Trocknen apparatur werden 4,1 g Natriumacetat (5 · 10-* Mol), des Lösungsmittelsauszuges und Abdestillieren des 0,262 g Nickelsulfat (IQ-* Mol) in 50 ml Wasser unter Lösungsmittels bleibt das Isohumulon zurück. Rühren und Durchleiten von Stickstoff gelöst. 0,363 gto a pH of 2, and with a solvent I n of the reactants described in Example 1 for isohumulone, poured out. After drying apparatus, 4.1 g of sodium acetate (5 x 10- * mol), the solvent extract and distilling off the 0.262 g of nickel sulfate (IQ- * mol) in 50 ml of water under the solvent, the isohumulone remains. Stirring and bubbling nitrogen through dissolved. 0.363 g
Die folgenden Beispiele erläutern die Erfindung. 50 Humulon (10~3 Mol) werden in 50 ml Äthanol gelöst,The following examples illustrate the invention. 50 humulones (10 ~ 3 mol) are dissolved in 50 ml of ethanol,
mit 1 ml wäßriger ln-Natronlauge eingestellt und in den Reaktionskolben gegeben. Die Reaktionsmischungadjusted with 1 ml of aqueous 1N sodium hydroxide solution and added to the reaction flask. The reaction mixture
Beispiel 1 wir(j 10 Minuten unter Rückfluß zum Sieden erhitzt. We heated Example 1 (j for 10 minutes under reflux to boiling.
Der pH-Wert, der zu Beginn der Reaktion 7,5 beträgt,The pH, which is 7.5 at the beginning of the reaction,
In einen 250-ml-HaIs-Kolben mit aufgesetztem 55 fällt während der Reaktion auf 7. Nach dem Abkühlen
Rührer und Rückflußkühler, eintauchender Einstab- auf Zimmertemperatur wird mit verdünnter Schwefelelektrode
zur Messung des pH-Wertes und Stickstoff- säure auf einen pH-Wert von 2 angesäuert und mit
einleitungsrohr wird eine Lösung von 6,1 g MgCi3 · Äther ausgeschüttelt. Die weitere Aufarbeitung erfolgt
6HjO (3 · 10-2 MoI) in 50 ml Wasser gegeben (an wie im Beispiel 1. Nach dem Abdestillieren des Äthers
Stelle von MgCla kann auch MgSO4 mit gleichem 60 bleiben 0,35 g, das sind 96% der Theorie, eines
Erfolg verwendet werden). Durch diese Lösung leitet öligen Produktes im Kolben zurück. Die physikalischman
als Inertgas einen langsamen Stickstoffstrom. chemischen Kennzahlen zeigen, daß ss sich dabei um
3,6^g Humulon (10~2 Mol) werden in 120 ml Äthanol Isohumulon handelt,
gelöst, mit in wäßriger Natronlauge auf einen pH-WertDuring the reaction, drop 7 in a 250 ml HaIs flask with a 55 attached. After cooling, the stirrer and reflux condenser, immersing the single rod to room temperature, dilute sulfur electrode to measure the pH and nitric acid to pH acidified by 2 and a solution of 6.1 g of MgCi 3 · ether is shaken out with an inlet pipe. Further processing is carried 6HjO (3 x 10- 2 mol) in 50 ml water (at as in Example 1. After distilling off the ether instead of a MgCl can MgSO 4 with the same 60 remain 0.35 g, that is 96 % of theory, a success can be used). Through this solution flows back oily product in the flask. The physically one as an inert gas a slow stream of nitrogen. chemical indicators show that this is 3.6 g of humulone (10 ~ 2 mol) in 120 ml of ethanol isohumulone,
dissolved, with in aqueous sodium hydroxide solution to a pH value
von 7,5 bis 8 gebracht und in den Reaktionskolben 65 Beispiel 4from 7.5 to 8 and placed in the reaction flask 65 Example 4
gegeben. Unter Rühren und weiterem Durchleiten vongiven. While stirring and passing further through
Stickstoff wird der pH-Wert der Reaktionslösung mit 50 g gemahlener Hopfen mit einem HumulongehaltNitrogen becomes the pH of the reaction solution with 50 g of ground hops with a humulone content
wenigen Tropfen in Natronlauge auf 7,5 bis 8 einge- von 4,7% werden in 500 ml Äthanol 10 Minutena few drops in sodium hydroxide solution to 7.5 to 8 - 4.7% are in 500 ml of ethanol for 10 minutes
zum Sieden erhitzt, die Extraktionslösung wird abgesaugt und der Rückstand 2mal mit etwa 200 ml Äthanol gewaschen. Das Filtrat wird eingeengt, bis der Humulongehalt 3% erreicht. Das entspricht einem Gesamtharzgehalt von etwa 10%.heated to boiling, the extraction solution is suctioned off and the residue 2 times with about 200 ml Washed ethanol. The filtrate is concentrated until the humulone content reaches 3%. Corresponding a total resin content of about 10%.
In der im Beispiel 1 beschriebenen Reaktionsapparatur werden 3 g MgCI2 · 6H2O in 25 ml Wasser gelöst. Unter Einleiten von Stickstoff werden zu dieser Lösung 60 ml (entsprechend 1,8 g Humulon) des oben beschriebenen Extraktes zugesetzt. Mit in NaOH wird der pH-Wert auf 8 eingestellt und die Mischung dann rasch erwärmt.In the reaction apparatus described in Example 1, 3 g of MgCl 2 · 6H 2 O are dissolved in 25 ml of water. While passing in nitrogen, 60 ml (corresponding to 1.8 g of humulone) of the extract described above are added to this solution. The pH value is adjusted to 8 with NaOH and the mixture is then heated rapidly.
Bei 500C, bei Erreichung der Siedetemperatur (79,5° C), und 21J2, 5, 71I2 und 10 Minuten nach Siedebeginn werden Kontrollproben entnommen. Die Untersuchung dieser Kontrollproben durch Dünnschichtchromatographie und Spektralfotometrie ergibt, daß das Humulon nach 7'V8 Minuten .in Isohumulon umgewandelt ist. Der pH-Wert fällt während der Isomerisierung auf 7,2.At 50 0 C, upon reaching the boiling point (79.5 ° C), and 2 1 J 2, 5, 7 1 I 2 and 10 minutes after initial boiling control samples are taken. The study of these control samples by thin layer chromatography and spectrophotometry shows that the humulone is converted to 7'V 8 minutes .in isohumulone. The pH falls to 7.2 during the isomerization.
Beispiele 5 bis 7Examples 5 to 7
Die Versuche werden wie im Beispiel 3 angegeben *5 '-■ durchgeführt. Als Katalysatoren werden jeweils 0,136 g ZnCl2 (IO-3 Mol), 0,198 g MnCl2 · 4H2O (IO-3) oder 0,266 g Cd-Acetat (10 Mol) eingesetzt. Die Reaktionsbedingungen und die Mengen der übrigen Komponenten sind wie im Beispiel 3. Nach etwa 20 Minuten ist die Umwandlung praktisch beendet. Die Ausbeuten wurden spektralphotometrisch bestimmt und betrugen etwa 95%.The tests are carried out as indicated in Example 3 * 5 '- ■ . The catalysts used are 0.136 g of ZnCl 2 (IO- 3 mol), 0.198 g of MnCl 2 .4H 2 O (IO- 3 ) or 0.266 g of Cd acetate (10 mol) in each case. The reaction conditions and the amounts of the other components are as in Example 3. After about 20 minutes, the conversion is practically complete. The yields were determined by spectrophotometry and were about 95%.
Beispiele 8 und 9Examples 8 and 9
Die Versuche werden wie im Beispiel 1 beschrieben durchgeführt. An Stelle von MgCl2 werden als Reaktionsbeschleuniger jeweils 4,4 g CaCl2 · 2H2O (3 · IO-2 Mol) bzw. 7,3 g BaCl2 · 2H2O (3 · IO-2 Mol) eingesetzt. Die Reaktionsbedingungen und die Mengen der übrigen Komponenten sind wie im Beispiel 1. Nach etwa 10 Minuten ist die Umwandlung praktisch beendet. Die Ausbeuten betrugen etwa 95%.The experiments are carried out as described in Example 1. Instead of MgCl 2 , 4.4 g of CaCl 2 · 2H 2 O (3 · IO- 2 mol) or 7.3 g of BaCl 2 · 2H 2 O (3 · IO- 2 mol) are used as reaction accelerators. The reaction conditions and the amounts of the other components are as in Example 1. The conversion is practically complete after about 10 minutes. The yields were about 95%.
Unter der Bezeichnung Humulon und Isohumulon ist hier, wie üblich, das Gemisch der «-Säuren bzw. der Isomeren davon zu verstehen.Under the name Humulon and Isohumulon is to be understood here, as usual, to mean the mixture of the -acids or the isomers thereof.
35 einem pH-Wert von 3,4, so erhält man eine Ausbeute von etwa 95%. . . Bei einer Kochzeit von 40 Minuten und einem pH-Wert von 4,0 beträgt die Ausbeute etwa 95 %.35 a pH of 3.4, a yield of about 95% is obtained. . . With a cooking time of 40 minutes and a pH of 4.0, the yield is about 95%.
12. Verwendet man 0,532 g SrCl2 · 6H2O (2 mMol) und arbeitet wie im Beispiel 11 bei einer Kochzeit von 10 bzw. 20 Minuten und einem pH-Wert von 8,0, so erhält man eine Ausbeute von jeweils über 95%.12. If one uses 0.532 g of SrCl 2 · 6H 2 O (2 mmol) and works as in Example 11 with a boiling time of 10 or 20 minutes and a pH of 8.0, a yield of over 95 is obtained in each case %.
13. Natriumacetatlösung (0,025molar, 2,05 g/500 ml Wasser) und HgCI2-Lösung (10-smolar, 271,5 mg/ 500 ml Methanol) werden im Verhältnis 1:1 gemischt. 90 ml dieser Mischung werden unter N2-Einleitung zum Sieden erhitzt, mit 10 ml einer methanolischen 3 · 10-smolaren Humulonlösung (== 10,7 mg Humulon) versetzt und auf einen pH-Wert von 8,0 eingestellt. Der Siedepunkt der Reaktionsmischung beträgt 76,5°C. Von Zeit zu Zeit werden Proben entnommen. Da Isohumulon mit Hg einen recht stabilen Komplex bildet, kann nicht direkt gemessen werden. Der Komplex wird durch Ansäuern mit 1On-H2SO4 auf einen pH-Wert von 0,5 oder darunter zerlegt, die Reaktionsprodukte werden isoliert und dann gemessen. Dies führt zu Schwankungen in den Meßwerten. Die Halbwertszeit d,er Isomerisierung beträgt etwa 10 Minuten, die Ausbeute über 90%.13. Sodium acetate solution (0.025 molar, 2.05 g / 500 ml water) and HgCl 2 solution (10- s molar, 271.5 mg / 500 ml methanol) are mixed in a ratio of 1: 1. 90 ml of this mixture are heated to the boil while passing in N 2 , 10 ml of a methanolic 3 · 10 s molar humulone solution (== 10.7 mg humulone) are added and the pH is adjusted to 8.0. The boiling point of the reaction mixture is 76.5 ° C. Samples are taken from time to time. Since isohumulone forms a fairly stable complex with Hg, it cannot be measured directly. The complex is decomposed by acidification with 1On-H 2 SO 4 to a pH value of 0.5 or below, the reaction products are isolated and then measured. This leads to fluctuations in the measured values. The half-life for isomerization is about 10 minutes and the yield is over 90%.
14. Es werden noch folgende Beispiele für Strontium und Eisen durchgeführt, wobei der: Umsatz14 are carried out following examples of strontium and iron, the: Sales
15. jeweils durch die Extinktion bei 325 ηιμ gemessen wird. 95 ml der 0,Ö25molaren wäßrigen Metallsalzlösung werden zum Sieden erhitzt und mit einer Lösung von 2 mg Humulon in 5 ml Methanol versetzt. Durch laufende Probenahme wird die Abnahme der Humulonkonzentration ermittelt. 15. each measured by the extinction at 325 ηιμ will. 95 ml of the 0.15 molar aqueous metal salt solution are heated to the boil and with a solution of 2 mg of humulone in 5 ml of methanol is added. Through ongoing sampling will the decrease in humulone concentration is determined.
5050
lösung
0,025 MoIAReaction
solution
0.025 MoIA
250CPH value
25 0 C
zeit
MinutenHalf-life
Time
Minutes
1514th
15th
FeSO4 SrCl 2
FeSO 4
98°C98 ° C
98 ° C
4,08.3
4.0
7,42.1
7.4
Beispiele 10 bis 15Examples 10 to 15
Analog zur Arbeitsweise des Beispiels 3 werden folgende Versuche durchgeführt:The following experiments are carried out analogously to the procedure of Example 3:
10, 0,56g FeSO4-7H2O (2mMol) werden in 25ml
HgO und 40 ml Äthanol gelöst, die Lösung wird
zum Sieden erhitzt, 0,363 g Humulon (1 mMol)
werden, gelöst in 35ml Äthanol, zugesetzt, und das Gemisch wird 10 Minuten bei Siedetemperatur
gehalten. Der pH-Wert der Lösung ist 4,2 bis 4,5. Die spektralphotometrisch bestimmte Ausbeute
beträgt etwa 90%.
Bei einer Kochzeit von 40 Minuten und einem pH-Wert von 4,0 ist die Ausbeute 95%.10, 0.56 g FeSO 4 -7H 2 O (2 mmol) are dissolved in 25 ml HgO and 40 ml ethanol, the solution is heated to boiling, 0.363 g humulone (1 mmol), dissolved in 35 ml ethanol, are added, and the mixture is kept at the boiling point for 10 minutes. The pH of the solution is 4.2 to 4.5. The yield determined by spectrophotometry is about 90%.
With a cooking time of 40 minutes and a pH of 4.0, the yield is 95%.
Analytische Untersuchungen des gemäß dem vorstshenden Beispiel hergestellten Isohumulons zeigten, daß dieses metallfrei war.Analytical studies of the according to the present Isohumulons produced in the example showed that this was metal-free.
11. Verwendet man 0,554 g BeSO4 (2 mMol) arbeitet sonst wie im Beispiel 10, jedoch bei Iri F i g. 1 ist der kinetische Verlauf der Isomerisierungsreaktion für die Metalle Calcium, Magnesium, Cadmium, Mangan und Nickel in Natriumacetatlösung unter Na (Humulon 7 · 10~s m/l; Wasser— Methanol 85:15) angegeben. Die Lösung enthält jeweils 0,1 m/l Natriumacetat als Puffer. Zum Ver-11. If 0.554 g of BeSO 4 (2 mmol) is used, the procedure is otherwise as in Example 10, but with Iri F i g. 1 shows the kinetic course of the isomerization reaction for the metals calcium, magnesium, cadmium, manganese and nickel in sodium acetate solution under Na (humulon 7 · 10 ~ s m / l; water - methanol 85:15). The solution contains 0.1 m / l sodium acetate as a buffer. For
gleich ist auch die Umsetzung in reiner Pufferlösung und in Phosphatpuffer (pH-Wert 5,5) gemessen. Als Abszisse ist die Reaktionszeit in Minuten und als Ordinate der Logarithmus der Extinktion- bei 360 ιημ angegeben, da bei dieser Wellenlänge die spezifischeThe conversion in pure buffer solution and in phosphate buffer (pH 5.5) is also measured at the same time. as The abscissa is the reaction time in minutes and the ordinate is the logarithm of the extinction at 360 ιημ given, because at this wavelength the specific
G5 Extinktion für Isohumulon = 0 und für Humulon = 312 ist. Es ist ersichtlich, daß bei gleichem pH-Wert die Katalysierung eine Beschleunigung der ReaktionG5 absorbance for isohumulone = 0 and for humulone = 312 is. It can be seen that at the same pH, the catalysis accelerates the reaction
·■·"■■' um einige Zehnerpotenzen bewirkt.· ■ · "■■ 'caused by a few powers of ten.
Metallsalz 0,01 Mol/lBuffer 0.1 mol /!
Metal salt 0.01 mol / l
bet/0CPH value
bet / 0 C
In der F i g. 2 ist der kinetische Verlauf der Katalysierung durch Magnesium, Barium,.Cer, Calcium und Nickel in reinen Metallsalzlösungen (ungepuffert) unter N2 gezeigt (Humulon 5-6 · 10~s m/l; Wasser—Methanol 95 : 5).In FIG. 2 shows the kinetic course of the catalysis by magnesium, barium, .Cer, calcium and nickel in pure metal salt solutions (unbuffered) under N 2 (humulon 5-6 · 10 ~ s m / l; water-methanol 95: 5).
Als Reaktionsmedium werden jeweils 95 ml der entsprechenden wäßrigen Metallsalzlösung verwendet, dem das Humulon (2 mg), gelöst in 5 ml Methanol, zugesetzt worden ist.The reaction medium used in each case is 95 ml of the corresponding aqueous metal salt solution, the the humulone (2 mg) dissolved in 5 ml of methanol has been added.
Als Abszisse ist wieder die Reaktionszeit in Minuten und als Ordinate der Logarithmus der Extinktion bei 360 πΐμ angegeben. Die Reaktion im Phosphatpuffer ist zu Vergleichszwecken angegeben.The abscissa is again the reaction time in minutes and the ordinate is the logarithm of the extinction 360 πΐμ indicated. The reaction in the phosphate buffer is given for comparison purposes.
Die F i g. 3 bis 5 zeigen die überraschend größere Reinheit von lsohumulon, das durch katalytische Isomerisierung aus Humulon hergestellt ist. gegenüber dem durch die bekannte alkalische Isomerisierung hergestellten Produkt.The F i g. 3 to 5 show the surprisingly larger ones Purity of isohumulone obtained by catalytic isomerization is made from humulone. compared to the known alkaline isomerization manufactured product.
F i g. 3 zeigt.ein durch katalytische Isomerisierung mit MgCl2 erhaltenes lsohumulon. Auf der Abszisse ist die Fraktionszahl der Gegenstromverteilung im System Isooctan-Phosphat-Citratpuffer (pH-Wert 5,35) angegeben, während die Ordinate die Extinktion der jeweiligen Fräktionsproben bei 276 Γημ zeigt.F i g. 3 shows an isohumulone obtained by catalytic isomerization with MgCl 2 . The number of fractions of the countercurrent distribution in the isooctane-phosphate-citrate buffer system (pH 5.35) is indicated on the abscissa, while the ordinate shows the extinction of the respective fraction samples at 276 Γημ.
F i g. 4 und 5 zeigen dagegen die bei der gleichen Gegenstromverteilung und der gleichen Wellenlänge gemessene Extinktion von alkalisch isomerisiertem lsohumulon. F i g. 4 zeigt dabei ein durch 0,2 n-Natriumearbonat beim pH-Wert 10 und 100"C isomerisiertes Humulon, während F i g. 5 ein in 0,1 η Na2CO3 beim pH-Wert 10 und 100cC isomerisiertes Humulon zeigt. Es ist ersichtlich, daß z. B.dasmitO,2n-Natriumcarbonat isomerisierte Produkt soviel Humulinsäure, das ein Abbauprodukt darstellt, aufweist, daß das Reaktionsprodukt fast identisch mit einer Eichkurve eines Gemisches von reinstem lsohumulon und Humulinsäure etwa im Verhältnis 1:1 ist.F i g. 4 and 5, on the other hand, show the extinction of alkaline isomerized isohumulone measured with the same countercurrent distribution and the same wavelength. F i g. 4 shows a humulone isomerized by 0.2 n sodium carbonate at pH 10 and 100 ° C., while FIG. 5 shows humulone isomerized in 0.1 n Na 2 CO 3 at pH 10 and 100 ° C. It can be seen that, for example, the product isomerized with O, 2N sodium carbonate has so much humulinic acid, which is a degradation product, that the reaction product is almost identical to a calibration curve for a mixture of the purest isohumulone and humulinic acid in a ratio of approximately 1: 1 .
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