DE2006967A1

DE2006967A1 - Verfahren zur Herstellung von Allantoin-Polygalacturonsäure-Verbindungen

Info

Publication number: DE2006967A1
Application number: DE19702006967
Authority: DE
Inventors: Sebastian Benjamin Abington Pa. Mecca (V.St.A.)
Original assignee: Schuylkill Chemical Company, Philadelphia, Pa. (V.St.A.)
Priority date: 1969-02-24
Filing date: 1970-02-16
Publication date: 1970-09-03
Also published as: US3578656A; DE2006967C3; DE2006967B2; NL7002370A

Description

DR ING^ HCWFMAJiN-DIPL. ING. W. EITLE · DR. HER. NAT. K. HOFFMANN

:.--■-. D»8Ö0(? MÖNCHEN It · ARABHIASTRASSE 4 · TEUFON (0811) 911087 20.06967' -

SchuyJKllJ: ChemIcdi Company, Philadelphia, Pa., USA

Verfahren zur Herstellung von Allantoln-Polygalacturonsqure-Verblndungen

Die'Erffndung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von Allantoln-PolygaJacturonsäure-Verblndungen durch Umsetzung von Allantoin und PoIygaiacturonsijure In Wasser.

Ällantoln-Polygalacturonsäure und Ihr Aluminiumderivat, Aluminiumallantoin-Polygalacturonat, sind bekannte Verbindungen, die die entgiftende, hautglättende und zirkulatlonsstimulierende Wirkung der PoIygalacturonsäura mit den reizhemmenden,, befeuchtenden, keratolytlschen und hallenden Eigenschaften des Ajlantoins und des Alumlnium-.allantoinats vereinigen ("A New Series of Novel Allantoin Complexes for Topical Use", by Lubowe, et al., Proceedings of the Scientific

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Section of the Toilet Goods Association, No. 42, Selten O bis 8, Dezember, 1964j britische Patentschrift 1 091 179 und Riechstoff·, Aromen, Körperpflegemittel, Bandle, No. 10, Seite 441, Oktober 1968). Diese Verbindungen werden In kosmetischen und anderen dermatologischen Zubereitungen für den topischen Gebrauch verwendet.

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Bislang wurden die genannten Verbindungen durch ein Verfahren hergestellt, bei welchem ein Gemisch aus feinverteiltem Allantoin (oder AIuminlumailantolnat) und feinverteilter Polygalacturonsäure mit einer zur Bildung einer feuchten Paste genügenden Menge kochenden Wassers mit hoher Geschwindigkeit verrieben wurde. Sodarm wurde das Ganze getrocknet (britische Patentschrift 1 091 179). Es bestehen gewisse Zweifel daran, daä dieses Vorgehen die vollständige Umsetzung der Materialien gewährleistet.

Es Ist daher das Hauptziel der vorliegenden Erfindung, ein neues Verfahren zur Herstellung der genannten Allantoln-Polygalacturonsäure-Verblndungen zu schaffen, bei welchem die gewünschte Verbindung aus der Lösung als reines Produkt ausgefällt wird.

Dieses Ziel wird nach der vorliegenden Erfindung dadurch erreicht, dafl man ein Natrium-, Kalium- oder Ammonlumsalz des Allantolns und ein Natrium-, Kalium- oder Ammonlumsalz der Polygalacturonsäure In Wasser auflöst, welches Natriumhydroxyd, Kaliumhydroxyd oder Ammoniumhydroxyd enthält, den pH-Wert der erhaltenen Lösung erniedrigt, um die gewünschte Allantoln-Poiygalacturonsäure-Verbindung auszufällen, und da8 man den Niederschlag abtrennt. Wenn die gewünschte Verbindung Allantoin-Polyglacturonsäure selbst ist, dann wird der pH-Wert fUr die Ausfällung mit einer Säure erniedrigt. Wenn die gewünschte Verbindung das Aluminlumallantoln-Polygalacturonat ist, dann wird der pH-Wert mit einem löslichen Aluminiumsalz erniedrigt.

Die Erfindung sieht die vollständige Auflösung aller Reaktionsteilnehmer zu einer Lösung vor, in welcher sich, wenn überhaupt, nur geringe nicht aufgelöste Reaktionsteilnehmer befinden und In welcher zumindest am-An-

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fang und vor Erniedrigung dies ρH-Wertes kein ausgefälltes Produkt vorliegt. Der pH-Wert der Losung wird dann so ejngestelIt, daß die Ausfäl-. lung der .gewünschtenVerbindung In reiner Form bewirkt wird, wodurch die Vervollständigung der Reaktion und die Bildung eines gleichförmigen Produkts lh absdtzwelser VerfahrensfUhrung gewährleistet wird.

Die bei Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens hauptsächlich verwendeten Reaktionsteil nehmer sind naturgemäß Allantoin und PoIygalacturönsäure» Da jedoch diese Verbindungen nur eine sehr geringe Löslichkeit In Wasser besitzen, müssen sie In einfache wasserlösliche ■ Salze, nämlich In die entsprechenden Natrium-, Kalium- oder Ammoniumsalze, Überführt werden. Obwohl die genannten Salze des Allantoins und der Polygalacturonsäüre als solche für'slch getrennt hergestellt und In das Reaktlonsmedlurn eingebracht werden könnten, wird es doch bevorzugt, das Allantoin und die Polygalacturonsäüre einfacherweise in Wasser etn2ugeben_s das Nqtrlumhydroxyd, Kallumhydroxyd oder Ammoniumhydroxyd enthält, wodurch die Salze des Allantoins und der Polygalacturonsäüre lh situ gebildet werden, welche sich In dem Reaktionsmedium sofort auflösen. Das wäßrige Medium sollte, nachdem sich die Salze des Allantoins und der Polygalacturonsäüre aufgelöst haben, alkalisch sein, d.h. einen pH-Wert von oberhalb'? besitzen· Die alkalische Lösung, zu der das Allantoin und die Pölygalacturonsäure gegeben werden, enthält daher, wenn die Salze In situ gebildet werden, das Natriumhydroxyd, Kallumhydroxyd oder Ammoniumhydroxyd im Überschuß über die zur Bildung der Salze erforderlichen Menge.. E Ine derartige Alkal !lösung besitzt vorzugsweise eine Konzentration von höchstens etwa 8% Natriumhydroxyd, höchstens etwa 10% Kai iurnhydroxyd oder höchstens etwa 20%, irr besonderen höchstens etwa 15%, Ammoniumhydroxyd.

Die Reaktion umfaßt 1 Mol· Allantoin und 1 KoI Polygalacturonsäure. Daher Werden die Reaktlonsteilnehmer In einem Mol verhältnis von ungefähr 1 s 1 verwendet. '

Die Menge del Wassers Ist nicht kritisch, solange die genannten Salze aufgelöst werden und solange nach der darauffolgenden Ausfällung des ge-

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wünschten Produktes eine fließfähige Suspension - die beim Filtrieren, Dekantieren ι Zentrl fug leren und dergleichen leicht gehandhabt werden kann - erhalten wird.

Öle Temperatur Ist ebenfalls nicht kritisch, doch wird Im Gegensatz zu den bekannten Herstellungsverfahren für diese Verbindungen kochendes Wasser nicht benötigt, noch Ist dieses erwünscht. Die Temperatur des Reaktionsmediums beträgt vorzugsweise nicht mehr als 30⁰G. Sie kann steh sogar bis an den Erstarrungspunkt annähern. Gewöhnliches Leitungswasser oder Wasser mit etwa Raumtemperatur sind vollkommen zufriedenstellend und werden bevorzugt.

Die nächste Hauptstufe des Verfahrens der Erfindung besteht darin, den pH-Wert der Lösung zu erniedrigen, um die gewünschte Allantoln-Polygalacturonsäure-Verbindung auszufällen. Die jeweiligen Reaktionsteilnehmer und pH-Bedingungen, sowie die verwendeten VerfahrensmaSnahmen hängen von dem jeweiligen Produkt ab, d.h. davon, ob Allantoln-Polygalacturonsäure oder Alumlnlumallantoln-Polygalacturonat gewUnscht wird.

Wenn das gewünschte Produkt Allantoln-Polygalacturonsäure Ist, darm wird der pH-Wert unter etwa 7, vorzugsweise auf einen Wert Innerhalb des Bereichs von etwa 5 bis etwa 6,5, mit einer einfachen löslichen Säure, wie Salzsäure, Schwefelsäure, Essigsäure, Milchsäure und dergleichen, erniedrigt. Die Allantoln-Polygalacturonsäure fällt quantitativ In relativ reiner Form aus.

Wenn das gewünschte Produkt Alumlnlumallantoln-Polygalacturonat Ist, dann wird der pH-wert auf unterhalb etwa 7, vorzugsweise nicht unterhalb 6, mit einem löslichen Aluminiumsalz, wie Alumlnlumchlorld, Aluminiumsulfat und dergleichen, erniedrigt. Es wird genügend Aluminiumsalz zugefügt, um ein Atom Aluminium für jedes Molekül des Allantoins und der Polygalacturonsäure zur Verfügung zu stellen. Das Alumlniumallantoin-Polygalacturonat fällt quantitativ in relativ reiner Form aus. Oer pH des Gemisches wird dann vorzugsweise auf etwa 7 bis etwa 8 eingestellt, una zwar mit Natriumhydroxyd, Kaliumhydroxyd oder Amrnonlumhydroxyd.

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Die ausgefällte AHantoIn-Polygalacturonsäure oder das ausgefällte AIumlnlumallantoln-PolygalaGturQnat kann von dem Reaktionsgemisch einfach abgetrennt werden, z»B* durch Filtrieren, Dekäntiereny Zentrifugieren -oder dergleichen. Sodann wird mit Wässer gewaschen und schließlich getrocknet, was vorzugsweise bei erhöhten Temperaturen von etwa 66 bis etwa BB⁰G erfolgt, . /

Die Erfindung wird in den Belspi^Ten erläutert.

208 g Polygalacturonsäure (mit einem Gehalt von 85%AnhydrogaIacturonsäure und ©inem'Noiekulargewicht von 176) und 170 g Allantoin wurden in 2000 ecm einer 8%)gen wäßrigen Natrlumhydroxydiösung bei Raumtemperatur aufgelöst. Die Lösung wurde mit Salzsäure zu einem pH von 6,5 neutralisiert. Der erhaltene Niederschlag wurde abfiltriert, mit destilliertem Wasser chloridfrei gewaschen und bei 71 bis 82°G getrocknet. Als Produkt wurde Allantoln-Polygalacturonsäure In Form eines Pulvers mit einem Schmelzpunkt unter Zersetzung von 190 bis 200⁰G Und einer Reinheit von 08% (Rest Feuchtigkeit) erhalten. Die Ausbeute betrug 95 bis 97% der Theorie. '

Beispiel 2 '■

Die Arbeitsweise des Beispiels 1 wurde wiederholt mit der Ausnahme, daS anstelle des Natriumhydroxyds eine 10%lge wäSrige Kaiiumhydroxydlösung verwendet wurde. Die Lösung wurde mit 25%lger wäßriger Schwefelsäure anstelle von Salzsäure neutralisiert.

Beispiel 3 \ ~ ■

Die Arbeltsweise des Beispiels 1 wurde wiederholt mit der Ausnahme, daß eine iQ%lge wäßrige Ammoniumhydroxydlösung anstelle des Natriumhydroxyds verwendet wurde. Die Lösung wurde mit einer 36%igen wäßrigen Essig- · saure anstelle der Salzsäure neutralisiert.

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Beispiel 4

Polygalacturonsoure (20,8 g) und 17 g Allantoin wurden In 500 cm einer 3/4lgen wäßrigen Natriumhydroxydlösung bei Raumtemperatur aufgelöst. Zu dieser Lösung wurde unter konstantem Rühren eine Lösung von 25 g

Aluminiumchlorid In 300 cm destilliertem Wasser gegeben· Q&r pH-wert des erhaltenen Gemisches wurde mit 0,1 η wäßriger Natrlumhydroxydlösung auf einen Wert von 7 eingestellt. Das Gemisch wurde weitere 4 Stunden gerUhrt. Der Niederschlag wurde dann absitzen gelassen und dreimal durch Dekantierung gewaschen. Der Niederschlag wurde gesammelt und getrocknet, wodurch Alumlniumallantoin-Polygalacturonät als gebuchtes Pulver mit einer Reinheit von 98% (Rest Feuchtigkeit) erhalten wurde. Die Ausbeute betrug 90 bis 93% der Theorie.

Beispiel 5

Polygalacturonsäure (20,8 g) und 17 g Allantoin wurden in 500 cm einer 5/iigen wäßrigen Lösung von Kaliumhydroxyd bei Raumtemperatur aufgelöst. Zu dieser Lösung wurde unter konstantem Rühren eine Lösung von

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34 g Aluminiumsulfat In 500 cm destilliertem Wasser gegeben. Der pH des erhaltenen Gemisches wurde mit 5%lger wäöriger Kallumhydroxydlösung auf 7 eingestellt. Das Produkt wurde gemäß Beispiel 4 aufgearbeitet.

Beispiel 6

Die Arbeltsweise des Beispiels 4 wurde wiederholt mit der Ausnahme, daß die zur Auflösung der ReaktionsteiInehmer und zur Einstellung des pH-Wertes des Gemisches auf 7 verwendete Base eine 5%ige wäßrige Ammonlumhydroxydlösung darstellte.

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Claims

"-■■■■■7 - P Α ie ri'% ο hs.pf.Uche

1. Verfahren zur Herstellung Von Allantoln-Polygqlaeturonsäure-Verbindungen durch Umsetzung von Allantoin undPolygalacturonsäure In Wassert dadurch gekennze I chnet , daß man die Natrium-, Kalium- oder Ammoniumsalze des All anto I ns und der Polygalacturonsäure In Wasser auflöst, welches Natriumhydroxyd _t Kaliumhydroxyd oder Ammonlumhydroxyd enthält* den pH erniedrigt und daß man die ausgefällte Verblndung abtrennt« '

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennze lehnet, daß man das Allantoin und die Pojygalacturonsäure zu Wasser gibt, welches dos Hydroxyd Im Überschuß Über*die zur Bildung der Salze erforderliche Menge enthalt.

3. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch g e kenn ze 1 ch η e, t , daß ttvsn den pH mit einer Säure auf einen Wert Unter 7 erniedrigt.

4. Verfahren ncich Anspruch 3, dadurch g β k en nzelchnet, daß man den pH-Wert auf 5 bis 6,5 erniedrigt.

5. Verfahren nach elrrtsm der Ansprüche 3 oder 4, dadurch ge· k e η η ζ ei c hnet , daß die Säure Salzsäure, Schwefelsäure oder Essigsäure Ist.

6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß man den pH-Wert mit einem wasserlöslichen Aluminiumsalz unter 7 erniedrigt, wodurch ein Aluminlumallantoin-Polygalucturonat zur Ausfällung kommt«

7» Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet ,

Alumlnlurnsalz Alumlnlumählorid oder Aluminiumsulfat Ist.'

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3. Verfahren nach einerr der Ansprüche L oder 7, dadurch ge-

Kennzeichnett oa3 man nach aerr. Erniedrigen des pH-A'ertes unter 7 una aer Ausfällung der Verbinaung den pH mit Natriumhydroxyd, KuI lumhyoroxya oder Amrr onlumhyoroxyd auf 7 bis ö einstellt.

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