DE2216071A1

DE2216071A1 - Monobasisches Metallsalz eines Dihydrochalcons

Info

Publication number: DE2216071A1
Application number: DE19722216071
Authority: DE
Inventors: Edward B San Iacinto Messing Alan W Hemet Calif Westall (V St A )
Original assignee: Nutrillte Products Ine , Buena Park, Calif (V St A )
Priority date: 1971-05-14
Filing date: 1972-04-01
Publication date: 1972-11-30
Also published as: US3984394A; IT1033065B; CA975360A; GB1347202A

Description

Dr.-lng. E. BERKENFELD · Dipl.-Ing. H. BERKhNFELD, Patentanwälte, Köln Anlage Aktenzeichen

zur Eingabe vom 27 β MärZ 1972 VA/ Name d. Anm. NutrÜite PrOdUCtS,

Honobasisches Metallsalz eines Dihydrochalcons

Es ist bekannt, Dihydrochalcone und ihre organischen Derivate als Zuckeraustauschstoffe und Süßstoffe zu verwenden. Aus der USA-Patentschrift 3.087o821 sind verschiedene Verbindungen wie lieohesperidindihydrochalcon, Naringindihydrochalcon und Prunindihydrochalcon bekannt, die einen hohen Süßungswert aufweisen. Diese Verbindungen warden in bekannter Weise aus den entsprechenden Flavanonglycosiden, wie Neohesperidin, Naringin, Prunin, hergestellt, die in Zitrus- wie auch anderen Früchten als Naturprodukte vorkommen und als Nebenprodukte bei der Aufarbeitung von Früchten gewonnen werden können.

Bei der Herstellung der entsprechenden Dihydrochalcone werden die Flavanonglycoside in starken caustischen Alkalien, wie Natrium- oder Kaliumhydroxidlösungen, die eine Konzentration von

10 bis 25 Gew.-% haben, gelöst« Unter der Einwirkung des Alkalis wird das Flavanonglycosid in das entsprechende Chalcon übergeführt. Das Älkali-lösliche Flavanonglycosid wird dann schnell in ein saures Medium übergeführt und der Einwirkung einer stark sauren Hydrolyse unterworfen, um die Trennung des Flavanonglycosides zu vermeiden und die Bildung des Chalcons zu ermöglichen. Dann wird das Chalcon mit Wasserstoff zur Bildung des Dihydrochalconderivates katalytisch reduziert«,

Aus den USA-Patentschriften 2.700.047, 3o375»242_i> 3o364₀196, 3.429.073 und 3.522.236 sind verschiedene, nach dem vorstehend angegebenen Prinzip arbeitende Verfahren zur Herstellung von Dihydrochalconderivaten bekannt. Aus der USA-Patentschrift 3.429.873 ist die Herstellung des stark süßen Hesperidindihydrochalconglucosids aus dem selbst geschmacklosen Hesperidin

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bekannt. Aus der USA-Patentschrift 3.522.236 ist ein Propoxyäther eines Neohesperxdindihydrochalcons bekannt, das ebenfalls einen hohen Grad von Süßigkeit besitzt»

Nach allen bekannten Verfahren wird infolge der zunächst erfolgenden alkalischen Behandlung ein wasserlösliches Alkalisalz des entsprechenden Chalcons durch die Umsetzung der phenolischen Hydroxylgruppen in dem Flavanonkern gebildet. Beim Ansäuren dieses Alkalisalzes wird das freie Chalcon erhalten, das dann zu dem Dihydrochalcon hydriert wird. Es wird also zu keinem Zeitpunkt ein Alkalisalz des Dxhydrochalconproduktes gebildet. Die hohe Konzentration des angewendeten Alkalis, nämlich in der Größenordnung von 10 bis 25 %, die drei oder vier Mol Alkali je Mol Flavanon entspricht, gewährleistet, daß alle vorliegenden Hydroxylgruppen neutralisiert werden. Es ist bekannt, daß die Anwendung eines kleineren MolVerhältnisses, zum Beispiel von zwei Mol Alkali, zur Bildung des gewünschten Chalcons unzureichend ist. Aus der USA-Patentschrift 2.700.047 ist die Aufrechterhaltung eines ausreichend hohen Molverhältnisses von Alkali zu Flavanon bekannt, um die Chalconisierung zu bewirken; aus der Patentschrift ^nt hervor, daß zur vollständigen Chalconisierung von Hesperidin das erforderliche Verhältnis von Alkali zu Hesperidin etwa drei Mol Alkali auf ein Mol Hesperidin ist. Es ist keine Alkalibehandlung der erhaltenen Dihydrochalconverbin·¹· düngen selbst bekannt, noch Salze dieser Dihydrochalcone, die bekanntlich in ihrer nichtionischen Form süß sind.

Vorliegende Erfindung betrifft monobasische Metallsalze von Di hydrochalcon folgender Formel:

R^M— 0

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worin R Wasserstoff oder Hydroxy, R^! Hydroxy, Methoxy, Äthoxy oder Propoxy, R" Neohesperidosyl, Glucosyl oder ß-D-glucosyl bedeuten und M ein mono- oder divalentes Alkali- Erdalkalimetall und η entsprechend der Wertigkeit des Metalles M eine ganze Zahl von 1 bis 2 ist.

rar die Erfindung kennzeichnende Verbindungen der vorstehenden Formel sind die Alkali- oder Erdalkali-Monosalze von:

Neohesperidindihydrochalcon der Formel:

fc/eohesperidosyl-0

OCH.

(D,

2', 4·'> 6',J-Tetrahydroxy-^n-propoxydihydrochalcon^·-ß-neohesperidosid der Formel:

Neohesperi- , dosyl-0

OH

C ~ CHo"~ CHp O

Naringindihydrochalcon der Formel:

lieohesperidosyl-0

C]-CH₂-CH₂ O

Prunindihydrochalcon der Formel;

OCoH₇

(II).

(ITl

ßlucosyl-

OH C-CH₀-CH₀

(IV),

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Hesperidxndihydrochalcon der Formel;

OH

ß-ibtinosyl-0

C-CH₂-CH₂ O

OCH

(V)

OH

und Hesperidindihydrochalconglucosid der Formel:

OH

ß-D-glucosyl-0

CH

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(VI).

Zu den Alkalimetallen gehören Natrium, Kalium, Lithium, Rubidium, Cäsium und Ammonium; zu den Erdalkalimetallen gehören Calcium, Strontium und Barium.

Nach dem Verfahren der Erfindung werden die neuen monobasischen Metallsalze von Dihydrochalconen in der V/eise hergestellt, daß man ein Hydroxid, Oxid oder Salz eines Alkali- oder Erdalkalimetalls mit dem Dihydrochalcon in einem wäßrigen Medium in einem Molverhältnis von 1 Mol Alkalimetall zu 1 Mol des Dihydrochalcons bzw. in einem Molverhältnis von 0,5 Mol Erdalkalimetall auf 1 Mol der Dihydrochalconverbindung umsetzt. Von den Erdalkalimetallreaktanten ist das Hydroxid wegen seiner schnellen Löslichkeit in dem wäßrigen Medium vorzuziehen. liegen der beschränkteren Löslichkeit von Erdalkaliverbindungen, kann das Hydroxid, wie bevorzugt, in Form einer wäßrigen Suspension umgesetzt werden. In beiden Fällen reagiert die Dihydrochalconverbindung mit der Base unter Bildung einer klaren wäßrigen Lö-Eungk. Bei den Reaktionsprodukt ist in jedem Fall nur eine der drei -iferiie» in der ursprünglichen Dihydrochalconverbindung vor-

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liegenden phenolischen Verbindungen bei der Salzbildung umgesetzt. Wenn ein Alkalimetallsalz gebildet wird, ist die anfallende Verbindung ein Mononatrium-, Monokalium- oder dergleichen Salz. Bei einer Erdalkaliverbindung reagieren zwei Mol der Dihydrochalconverbindung mit nur einem der phenolischen Hydroxyl in jedem Molekül bei der Salzbildung.

Die nach dem Verfahren der Erfindung hergestellten Salze können entsprechend ihren Eigenschaften für verschiedene Zwecke verwendet werden. Die Lithiumverbindung kann zum Beispiel für technische Zweck bzw. für bestimmte medizinische Anwendungen dienen. Die Bariumverbindungen können zum Beispiel als Röntgenstrahlenkontrastmittel verwendet werden. Hierbei handelt es sich um Anwendungen, bei welchen der Geschmack von geringer oder keiner Bedeutung ist.

Überraschenderweise wurde gefunden - und hierin liegt ein wesentlicher Vorteil vorliegender Erfindung -, daß gewisse der monobasischen Metallsalze der verschiedenen Diyhydrochalcone überraschend verbesserte Eigenschaften hinsichtlich ihrer Süße im Vergleich mit den bekannten Dihydrochalconen aufweisen, die als solche in ihren nichtionischen Formen süß sind. Die erfindungsgemäßen einbasischen Salzderivate sind im allgemeinen durch eine höhere Löslichkeit ttrtct gekennzeichnet, und ihre Süße hält kürzer an als diejenige der Stamm-Dihydrochalconverbindungen. Viele dieser sind wesentlich weniger löslich als die neuen Salzderivatsüßstoffe der Erfindung und weisen bezüglich des Geschmackes eine Dauer auf, welche die Salzderivate nicht besitze^ und die für gewisse Anwendungen unerv/ünscht sind. Hierdurch wird ein neues Anwendungsgebiet für die monobasischen Salze eröffnet, die von den nichtgiftigen Metallen wie Natrium, Kalium, Ammonium und Calcium abgeleitet sind; es ist möglich, sie als Zuckeraustauschstoff für die Diät von Patienten zu verwenden, die diabethische oder andere abnorme metabolische Symptome aufweisen. Die monobasischen Salze der Erfindung können in Anbe-

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tracht ihres großen Loslichkeitsgrad.es und der kurzen Beständigkeit des Geschmacks für Getränke, Soft Drinks, Konfekt, Nachtische und dergleichen angewendet werden, die für diätetische Zwecke bestimmt sind und bei welchen ein^dauerhafter und ein geringer Nachgeschmack sowie ein hoher Grad von Süßigkeit gewünscht werden. Wenn eine Diät mit einem niedrigen Gehalt an Natrium erwünscht ist, können die Kalium- oder Calciumderivate angewendet werden.

Die erfindungsgemäßen Süßstoffe sind wesentlich höher löslich als Salze als die Stammverbindungen, von welchen sie abgeleitet sind, und sind ferner stabiler in trockner Form wie auch in Lösung als die Stammverbindungen. Die Salze haben einen beachtlich verschiedenen Geschmack und unterscheiden sich von den Stammverbindungen auch durch die Dauer der Tastempfindung»

In den folgenden Beispielen sind bevorzugte Ausführungen der Erfindung beschrieben.

BEISPIEL 1 Hatriumsalz des Neohesperidindihvdrochalcons

Es wurden bei Raumtemperatur unter Rühren 0,65 g NaOH (0,0163 Hol) in 25 ml ELO gelöst und der Lösung 10 g Neohesperidindihydrochalcon (0,0163 Mol) zugegeben, das sich vollständig löste. Es wurde eine weitere Menge Neohesperidindihydrochalcon zugegeben, bis kein Lösen mehr eintrat. Die Lösung wurde filtriert unddas Wasser unter Vakuum entfernt. Der erhaltene feste Stoff war nach dem Mahlen gelblich-rot. Das Produkt löste sich schnell in Wasser, in welchem es in einer Konzentration von mehr als

I g/ml löslich war; das Produkt ist wesentlich süßer als Sucrose und hat einen Geschmack, der von dem der Stammverbindung eindeutig abweicht. Zersetzungspunkt: 172 bis 173 C. Analyse:

2 0 9 3 A 9 / 1 2 U

Theoretisch Gefunden

C 52,99 53,14 Feuchtigkeit 6,26

H 5,56 5,54

Na 3,63 3,86

ESISPIEL 2

Calciumsalz des Neohesperidindihydrochalcons

Ss wurden unter Rühren 0,605 g Ca(OH) (0,0081 Mol) in 50 ml destilliertem Wasser suspendierte Der auf diese Weise erhaltenen, milchig aussehenden Suspension wurden während zehn Minuten 10 g (0,0163 Mol) Neohesperidindihydrochalcon in fester Form zugegeben. Schon nach dem Zusetzen der ersben Anteile löste sich das Ca(OH) und die Lösung wurde klar und gelb. Nach dem Zusetzen von 10 g wurden v/eitere drei Teile zugegeben, bis sich kein Heohesperidindihydrochalcon löste. Die tiefgrüne Lösung wurde filtriert, überschüssiges Neohesperidindihydrochalcon entfernt und das Verfahrensprodukt kaitegetrocknet.

Das Verfahrensprodukt löste sich schnell in Wasser; es hatte eine Löslichkeit, die mehr als 1 g/ml betrug,und einen Ge-Dclimack, der eindeutig von dem des Stammaterials verschieden war.

Patentansprüche

2 0 R iU 9 / 1 2 U

Claims

Dr.-lng. E. BERKENFELD · Dipl.-lng. H. BERKENFELD, Patentanwälte, Köln

Anlage Aktenzeichen

zur Eingabe vom 27. MärZ 1972 VA/ Name d. Anm. NUtrÜite PrOdUCtS, BlC,

P ATEN TANSPRÜCHE

Monobasisches Metallsalz eines Dihydrochalcons der For

R" O

(J-CH₂-CH₂ O

worin R Wasserstoff oder Hydroxy, R¹ Hydroxy oder ein C..- bis C-z-Alkoxy und R" Neohesperidosyl, Glycosyl oder ß-D-glucosyl bedeuten und M ein - Alkalimetall oder ein e Erdalkalimetall ist und η eine der Wertigkeit des Metalls M entsprechende ganze Zahl ist.

2. Mononatriumsalz ddes Neohesperidindihydrochalcons.

3. Monocalciumsalz des Neohesperidindihydrochalcons.

4. Ein monobasisches Salz eines Dihydrochalcons der Formel:

R"— O

C-CH₀-CH₉

-1

M¹+"

v/orin R Wasserstoff oder Hydroxy, R¹ Hydroxy oder Methoxy und

N 43/3

209849/ 12U

R" Neohesperidosyl, Glucosyl oder ß-D-glucosyl bedeuten und n eine ganze Zahl von 1 bis 2 und M¹ Natrium, Kalium, Ammonium oder Calcium bedeuten_e

5ο Verfahren zur Herstellung eines monobasischen Metallsalzes eines Dihydrochalcons nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man ein Hydroxid, ein Oxid oder ein Salz des angegebenen monobasischen Metalles mit dem Dihydrochalcon in einem Molverhältnis von annähernd 1 : 1 umsetzt.

6. Verfahren zum Herstellen eines monobasischen Metallsalzes eines Dihydrochalcons gemäß Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß man ein Hydroxid des angegebenen Metalls mit dem angegebenen Dihydrochalcon in einem Molverhältnis von etwa 1 : 1 umsetzt.

7. Verwendung der Salze gemäß den Ansprüchen 1 bis 4 als Süßstoff.