DE2418166B2 - Verfahren zur gewinnung von reinem alpha-bisabolol - Google Patents

Description

Die Hauptpatentanmeldung P 23 17 583.9-42 betrifft ein Verfahren zur Reinigung von aus Pflanzen stammendem Λ-Bisabolol, welches dadurch gekennzeichnet ist, daß das aus dem pflanzlichen Material in bekannter Weise gewonnene rohe «-Bisabolol mit Alkalihydroxiden, Alkalialkoholaten, Alkalicarbonate^ Alkalibicarbonaten, Erdalkalihydroxiden, Erdalkalioxiden oder Aluminiumhydroxid bei 0 bis 50°C behandelt, nach Schichtentrennung die Lösungsmittelphase in üblicher Weise durch Destillation aufgearbeitet und das dabei erhaltene «-Bisabolol gewünschtenfalis durch Chromatographie oder Hochvakuumdestillation noch weiter gereinigt wird. Die genannten Stoffe können auch im Gemisch miteinander verwendet werden. Beispiele für solche Mischungen sind: Kaliumcarbonat und Magnesiumhydroxid; Kaliumcarbonat und Magnesiumoxid.

Es wurde nun gefunden, daß das Verfahren gemäß der Hauptpatentanmeldung P 23 17 583.9-42 dadurch verbessert werden kann, daß das zu reinigende «-Bisabolol vor der alkalischen Behandlung mit Stickstoff begast wird.

Die Stickstoffbegasung kann bei Raumtemperatur, aber auch unter Erwärmen erfolgen. Beispielsweise kann sie bei Temperaturen zwischen Raumtemperatur und 100⁰C, vorzugsweise zwischen 30 und 60°C, erfolgen.

Es empfiehlt sich, während der Begasung zu rühren bzw. das Bisabolol auf andere übliche Weise in Bewegung zu halten. Der zu verwendende Stickstoff soll rein und sauerstofffrei sein und ist gegebenenfalls nach üblichen Methoden zu reinigen. Die Zeitdauer der Begasung kann beispielsweise zwischen einer Stunde und fünf Stunden liegen.

Nach dem erfindungsgemäßen Verfahren wird ein geruchlich befriedigendes «-Bisabolol auf sehr einfache Weise gewonnen. Das erhaltene «-Bisabolol besitzt nur noch einen schwachen, aber angenehmen Geruch. Das erfindungsgemäße Verfahren hat erhebliche Bedeutung für die Verwendung des Bisabolols zum Beispiel in der Kosmetik, da bisher der unangenehme Geruch der Begleitstoffe eine breitere Anwendung des a-Bisabolols verhindert hat.

Das zu reinigende a-Bisabolol kann beispielsweise aus den auf Seite 1, Absatz 1, der Hauptpatentanmeldung P 23 17 583.9-42 angegebenen Pflanzen gewonnen werden. Das erfindungsgemäße Verfahren gill für die optisch aktiven Formen des a-Bisabolols (links- und rechtsdrehende Form) sowie das Racemat.

Bei den erfindungsgemäß verwendeten alkalischen Stoffen handelt es sich insbesondere um die Hydroxide des Kaliums, Natriums, Lithiums und die Erdalkalihydroxide, insbesondere Calcium- und Bariumhydroxid sowie Alkalicarbonate, wie Kaliumcarbonat. Ebenfalls geeignet sind beispielsweise aber auch Magnesiumoxid, Magnesiumhydroxid sowie Aluminiumhydroxid.

Die Behandlung mit den alkalischen Stoffen erfolgt im allgemeinen dadurch, daß man diese in fester Form oder in Form wäßriger oder alkoholischer Lösungen auf das a-Bisabolol einwirken läßt. Das a-Bisabolol wird hierbei als Lösung eingesetzt. Als Lösungsmittel für das a-Bisabolol kommen die hierfür bekannten Mittel in Frage, beispielsweise aliphatische oder aromatische Kohlenwasserstoffe wie Pentan, Hexan, Petroläther, Benzol oder Mono- bzw. Polyhalogenparaffine wie Chloroform, Dichlormethan und Tetrachlorkohlenstoff. Im allgemeinen wird ein aus Pflanzen in bekannter Weise gewonnenes Rohbisabolol eingesetzt. Das a-Bisabolol kann beispielsweise aus dem ätherischen Ö! von Rutaceen (z. B. Citrus aurantium oder Citrus bigaradia), Leguminosen (z. B. Myrocarpus-Arten), Compositen (z. B. Matricaria chamomilla oder Vanillor,-mopsis erythropappa), Salicaceen (z. B. Populus-Arten), Myoporaceen (z. B. Myoporus crassifolium), Annonaceen (z. B. Cananga odorata), Labiaten (z. B. Lavandula spica), Pin.aceen (z. B. Picea ajanensis), Cupressaceen (z. B. Fokienia hodginsii), Umbelliferen (z. B. Libanotis transcaucasica) oder Malvaceen (z. B. Gossypium hirsutum) stammen. Das a-Bisabolol (Rohbisabolol) kann aus diesen ätherischen ölen beispielsweise durch Wasserdampfdestillation, fraktionierte Destillation oder Chromatographie (z. B. an Aluminiumoxid) erhalten werden (s. E. G i 1 d e m e i s t e r, Fr. Hoffmann, »Die ätherischen öle«, Bd. IHb, 4. Auflage, 1962, Seite 245 ff.).

Es ist zweckmäßig, daß das «-Bisabolol und die in fester Form befindlichen verwendeten alkalischen Stoffe zumindest im Anfangsstadium der Einwirkung gut durchmischt werden, beispielsweise durch Rühren oder Schütteln.

Die Behandlung kann innerhalb eines Temperaturbereiches zwischen 0 und 150° C vorgenommen werden. Zweckmäßig erfolgt sie bei einer Temperatur zwischen 20 und 100° C, vorzugsweise zwischen 20 und 50⁰C. Die Behandlungsdauer richtet sich nach der Art der Begleitsubstanzen und ist abhängig von der Temperatur. Sie kann unmittelbar nach der Alkalizugabe beendet sein. In der Regel ist die Behandlung innerhalb von 24 Stunden beendet, sie kann jedoch auch einen längeren Zeitraum in Anspruch nehmen.

Die verwendeten alkalischen Stoffe werden im allgemeinen in einer Menge zwischen 5 und 100% des Bisabololgewichtes verwendet. Die alkalischen Stoffe können als solche unverdünnt oder in Form von Lösungen zugesetzt werden. Als Lösungen kommen wäßrige Lösungen, alkoholische Lösungen oder Mischungen aus diesen Mitteln in Frage, wobei im allgemeinen die Konzentration an den alkalischen Stoffen zwischen 0,5 und 50% liegt. In den meisten Fällen wird man eine 5- bis 20%ige Lösung verwenden.

Für die alkoholischen Lösungen können grundsätzlich alle Alkohole verwendet werden, die sich von dem «-Bisabolol destillativ abtrennen lassen und mit dem Bisabolol kein azeotrop siedendes Gemisch bilden.

Insbesondere kommen Alkohole in Frage, die unter Normaldruck zwischen 50 und 210⁰C sieden. Beispiele sind aliphatische Alkohole, insbesondere solche mit 1 bis 8, vorzugsweise 1 bis 4 C-Atomen; cycloaliphatische Alkohole wie Cyclopentanon Cyclohexanol; niedere Phenylalkaiiole wie BenzylaJkohol.

Alkalialkoholate werden vorzugsweise als Lösung eingesetzt, wobei als Lösungsmittel ebenfalls die obengenannten Alkohole in Betracht kommen.

Nach der Behandlung wird das Alkali beispielsweise durch Filtrieren, Zentrifugieren oder im Scheidetrichter abgetrennt Beim Behandeln mit Alkalilösungen ist es zweckmäßig, die Bisabololphase anschließend mit Wasser alkalifrei zu waschen und zu trocknen.

Bei zu kräftigem Mischen des Bisabolols bzw. der Bisabolollösung mit den erfindungsgemäßen alkalischen Stoffen oder deren Lösungen kann Emulsionsbildung verursacht werden. In solchen Fällen wird im allgemeinen durch weniger intensives Mischen die Emulsionsbildung zurückgedrängt bzw. vermieden. Es können aber auch übliche Stoffe, die eine Emulsionsbildung verhindern oder hemmen, zugesetzt werden, z. B. bekannte Silikon-Antischaummittei.

Die Behandlung des a-Bisabolols kann mit einer Kohlebehandlung kombiniert werden. Es ist zwar bekannt, daß Naturstoffe durch Adsorption an Aktivkohle gereinigt werden können. Im Falle des <x-Bisabolols gelingt es aber selbst durch Zusatz hoher Konzentrationen von Aktivkohle zu einem Rohbisabolol weder in der Kälte noch in der Wärme, die geruchlich irritierenden Substanzen zu entfernen.

Die Kombination einer Alkali- mit einer Aktivkohlebehandlung hat den Vorteil, daß aus dem Rohbisabolol noch weitere, geruchlich nicht relevante Begleitstoffe entfernt werden und damit beispielsweise eine nachfolgende Destillation weiter vereinfacht wird. Dabei kann die Aktivkohlebehandlung vor, gleichzeitig mit oder nach der erfindungsgemäßen alkalischen Behandlung erfolgen. Als besonders zweckmäßig hat sich aber die gleichzeitige Behandlung erwiesen. Beispielsweise können 1 bis 200%, vorzugsweise 10 bis 100%, Aktivkohle, bezogen auf das Bisabololgewicht, verwendet werden.

Durch das erfindungsgemäße Verfahren werden in erster Linie geruchlich störende Begleitstoffe entfernt, die meist in geringer Menge anwesend sind. Falls hierbei ein Rohbisabolol eingesetzt wurde, enthält dies meist noch andere Verunreinigungen, von denen das «-Bisabolol im Anschluß an die Behandlung in an sich bekannter Weise, beispielsweise durch Hochvakuumdestillation oder Chromatographie, abgetrennt werden kann. Die Hochvakuumdestillation kann beispielsweise durch Batch-Destillation oder unter Verwendung von Verdampfern, die eine schonende Verdampfung und geringen Druckverlust gewährleisten, durchgeführt werden. Derartige Verdampfer sind z. B. alle Filmverdampfer mit mechanisch erzeugten Filmen (z. B. Sambay-Verdampfer) oder Fallfilmverdampfer.

Bei der Hochvakuumdestillation muß über eine Kolonne destilliert werden. Als Kolonnen kommen solche in Betracht, die einen möglichst geringen Druckverlust gewährleisten und die Wärmeabstrahlung auf ein Minimum beschränken. Geeignet sind Vigreux-Kolonnen, Bodenkolonnen und vorzugsweise Füllkörperkolonnen mit Raschigringen, Wendeln aus Glas oder Metall oder Packungen.

Die chromatographische Trennung wird in an sich bekannter Weise durchgeführt Als Adsorptionsmittel kommen beispielsweise Kieselsäuregele sowie saures, neutrales oder basisches Aluminiumoxid in Betracht. Laufmittel sind z. B. Benzol, Petroläther, Chloroform, Äthylacetat bzw. Gemische derselben. Die chromatographische Reinigung kann beispielsweise so durchgeführt werden, wie es in der Deutschen Apotheker-Zeitung, 108 (1968), Seite 293, oder in Collection Czech. Chem. Commun, 16 (1951), Seite 626, beschrieben ist.

Selbstverständlich ist es auch möglich, von vornherein ein fast reines «-Bisabolol einzusetzen, welches nur noch geruchlich störende Begleitstoffe enthält. In solchen Fällen ist gegebenenfalls nach der erfindungsgemäßen Behandlung keine Destillation oder weitere Reinigung mehr erforderlich.

Beispiel

1000 g unangenehm riechendes ätherisches öl aus Vanillosmopsis erythropappa (87% Bisabolol) werden im Hochvakuum bei 0,4 mm Hg destilliert.

Die bei 119 bis 125° C übergehenden, noch stark riechenden Anteile werden gesammelt (597 g mit 98,5% Bisabolol), unter Rühren auf 60° C erwärmt und mit Stickstoff (durch Pyrogaliollösung, vgl. Houben —Weyl, Methoden der organischen Chemie, Band 1/2, 1959, Seite 332) von unten mittels einer Glasfritte 2 Stunden bei 60° C begast.

Das begaste Bisabolol wird mit 25 g Aktivkohle und 10 g Kaliumcarbonat versetzt und 2 Stunden bei 60° C gerührt Das Gemisch wird in der Wärme durch SEITZ-A W-Filterschichten filtriert.

Ausbeute: 530 g 99,8%iges färb- und geruchloses ( —)-a-Bisabolol.

Ohne die Begasung mit Stickstoff erhält man z. B. nach der Alkalibehandlung ein 95%iges, nach Alkali- und Aktivkohlebehandlung ein 97,4%iges und nach weiterer Hochvakuumdestillation ein 99,5%iges ( — )-«- Bisabolol, wenn man von einem 87%igen Roh-«-Bisabolol ausgeht.

Claims (1)

1. Patentanspruch:

   Verfahren zur Reinigung von aus Pflanzen stammendem a-Bisabolol durch Behandeln des aus pflanzlichem Material in bekannter Weise gewonnenen «-Bisabolols mit Alkalihydroxiden, Alkalialkoholaten, Alkalicarbonater Alkalibicarbonaten, Erdalkalihydroxiden, Erdalkalioxiden oder Aluminiumhydroxid bei 0 bis 50⁰C, Aufarbeiten der Lösungsmittelphase nach Schichtentrennung durch Destillation und gewünschtenfalis weitere Reinigung des dabei erhaltenen a-Bisaboiols durch. Chromatographie oder Hochvakuumdestillation nach Patentanmeldung P 23 17 583.9-42, dadurch gekennzeichnet, daß das zu reinigende a-Bisabolol vor der alkalischen Behandlung mit Stickstoff begast wird.