DE60006151T2 - Tocotrienole und geranylgeraniol aus nebenprodukten von bixa orellana - Google Patents

Tocotrienole und geranylgeraniol aus nebenprodukten von bixa orellana Download PDF

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Description

  • Tocotrienole werden im Allgemeinen als farnesylierte Chromanole (FC) und Mischterpenoide klassifiziert. Es wird angenommen, dass Tocopherol und Tocotrienol nützliche Wirkungen aufweisen, da sie als Antioxidantien wirken. Insbesondere gibt es Hinweise, dass Tocotrienole sowohl hypocholesterolämische Effekte als auch eine Fähigkeit zur Senkung der atherogenen Apolipoprotein B und Lipoprotein Plasmaspiegel aufweisen. Außerdem sollen Tocotrienole bei der Behandlung von Herz-Kreislauf-Erkrankungen und Krebs von Nutzen sein. Siehe, zum Beispiel, Theriault, A., et al., "Tocotrienol: A Review of its Therapeutic Potential," Clinical Biochemistry, 32: 309–319 (Juli 1999); und "Tocotrienole: Biological and Health Effects." In Antioxidant Status, Diet, Nutrition, and Health, Pappas, ed. (CRC Press) , pp. 479–496 (1999). δ-Tocotrienol und γ-Tocotrienol wurden insbesondere als wirksame Supressoren der Cholesterolaktivität, Qureshi, et al., "Response of Hypercholesterolemic Subjects to Administration of Tocotrienols," Lipids, 30 (12) (1995) und bei der Induktion von Apoptose von Brustkrebszellen, Yu, et al., "Induction of Apoptosis in Human Breast Cancer Cells by Tocopherols and Tocotrienols, "Nutrition and Cancer, 33 (1): 26–32 (1999) identifiziert.
  • Tocole, die die Tocopherole und Tocotrienole einschließen, kommen aus mehreren Quellen, einschließlich mehrerer Pflanzenöle, wie beispielsweise Reis-, Soja-, Sesam- und Palmöle. Tocotrienole wurden in den Samen von Bixa orellana Linn, ebenfalls als Lippenstiftbaum bekannt, identifiziert. Siehe, Jondiko, I. S., et al., "Terpenoids and an Apocarotenoid from Seeds of Bixa Orellana," Phytochemistry, 28 (11): 3159–3162 (1989). Dennoch enthält jede Tocotrienol- und Tocopherolquelle im Allgemeinen mehr als nur ein einziges Tocolhomolog. Zum Beispiel schließen Palmöle und Reisöle im Allgemeinen sowohl Tocotrienole als auch Tocopherole ein. Außerdem soll α-Tocopherol bestimmte Wirkungen der Tocotrienole, wie beispielsweise die Cholesterol-suppressive Aktivität von γ-Tocotrienol vermindern. Siehe, zum Beispiel, Qureshi, et al., supra. Zusätzlich können Tocotrienole und Tocopherole aufgrund ihrer Strukturähnlichkeit schwer trennbar sein.
  • Geranylgeraniol schließt acyclische Diterpenalkohole (ADA) und geranylgeranylierte Terpenoide (GGT) ein und kommt in Leinsamenöl und Cedrela toona Holz und Tomatenfrüchten natürlich vor. Das Vorhandensein von Geranylgeraniol wurde ebenfalls in den Samen von Bixa orellana nachgewiesen. Siehe Craveiro, et al., "The Presence of Geranylgeraniol in Bixa Orellana Linn," Quimica Nova, 12 (3): 297–298 (1989). Potentielle Verwendungen von Geranylgeraniol schließen die Synthese von Co-Enzym Q10, Vitamin K und Tocotrienolen ein. Es wird angenommen, dass es eine Veresterung von Retinol zu inaktiven Retinylestern hemmt und somit zur Verbesserung von Hautabschuppung und epidermaler Differenzierung verwendet werden kann. Siehe U.S. 5,756,109, erteilt an Burger, et al. am 26. Mai 1998. Geranylgeraniol wurde in Verbindung mit HMG-CoA Reduktase-Inhibitoren bei der Behandlung eines erhöhten Cholesterolspiegels im Blut angewandt. Siehe WO99/66929 von Scolnick, veröffentlicht am 29. Dezember 1999. Es wird ebenfalls vermutet, dass Geranylgeraniol bei der Behandlung des humanen Prostatakrebs nützlich ist. Siehe U.S. 5,602,184, erteilt an Myers, et al. am 11. Februar 1997. Bei der Isolierung von spezifischen Tocotrienolen aus natürlichen Quellen muss Geranylgeraniol von Terpenoidverbindungen, die ähnliche Strukturen aufweisen, getrennt werden. Die Trennung von Geranylgeraniol von diesen verwandten Verbindungen kann schwierig sein.
  • Deshalb besteht ein Bedarf, ein Verfahren zur Gewinnung von δ- und γ-Tocotrienolen und von Geranylgeraniol zu finden, das die oben genannten Probleme mindert oder beseitigt.
  • ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
  • Ein als Nebenprodukt-Lösung von Bixa orellana Samen-Komponenten bekanntes Ausgangsmaterial, das als ein öliges Material nach Entfernung der Hauptmasse der Annatto-Farbe erhalten wird, wird von entweder dem wässrigen Extrakt oder Lösemittel-Extrakt von Annatto-Samen entfernt. Außerdem enthält dieses Nebenprodukt eine Tocotrienol-Komponente und eine Geranylgeraniol-Komponente und kann als Quelle zur Gewinnung einer Tocotrienol-Komponente und einer Geranylgeraniol-Komponente verwendet werden.
  • Die vorliegende Erfindung richtet sich im Allgemeinen auf ein Verfahren zur Bildung einer Tocotrienol-Zusammensetzung.
  • Das Verfahren schließt das Verdampfen eines Lösemittels aus einer Nebenprodukt-Lösung von Bixa orellana Samen-Komponenten ein, um dadurch eine Tocotrienol-Zusammensetzung zu bilden. Wenigstens ein Teil der Geranylgeraniol-Komponente wird dadurch von der Tocotrienol-Zusammensetzung getrennt, um ein Geranylgeraniol-Destillat zu bilden.
  • In einer anderen Ausführungsform schließt das Verfahren zur Bildung einer Tocotrienol-Zusammensetzung die Extraktion von wenigstens einem Teil einer Annatto-Komponente aus Bixa orellana Samen ein, wobei eine wässrige Fraktion gebildet wird. Die wässrige Fraktion schließt die Annatto-Komponente, eine Tocotrienol-Komponente und eine Geranylgeraniol-Komponente ein. Die Annatto-Komponente wird aus der wässrigen Fraktion präzipitiert, um ein Annatto-Präzipitat und eine Nebenprodukt-Lösung von Bixa orellana Samen-Komponenten zu bilden. Wasser wird dann aus der Nebenprodukt-Lösung von Bixa orellana Samen-Komponenten verdampft, um die Tocotrienol-Zusammensetzung zu bilden.
  • In noch einer anderen Ausführungsform schließt das Verfahren die Destillation von Tocotrienol-Komponenten der Tocotrienol-Zusammensetzung ein, um ein Tocotrienol-Destillat zu bilden.
  • Die vorliegende Erfindung hat viele Vorteile. Zum Beispiel ist die in der Nebenprodukt-Lösung von Bixa orellana Samen-Komponenten, die in der Erfindung verwendet wird, vorhandene Menge an δ-Tocotrienol im Verhältnis zu der Menge, die in anderen herkömmlichen Quellen, wie beispielsweise Palmöl oder Reisöl gefunden wird, sehr hoch (500–700 mal höher). Außerdem und ebenfalls im Gegensatz zu Palm- und Reisölen ist in der Nebenprodukt-Lösung von Bixa orellana Samen-Komponenten, die im Verfahren der vorliegenden Erfindung angewandt wird, im wesentlichen kein α-Tocopherol vorhanden. Deshalb ist bei der gebildeten Tocotrienol- Zusammensetzung und, gegebenenfalls bei dem gebildeten Tocotrienol-Destillat, im Allgemeinen die Trennung von δ-Tocotrienol von α-Tocopherol, das, wie oben diskutiert, eine abschwächende Wirkung auf die therapeutischen Eigenschaften von δ-Tocotrienol aufweist, nicht erforderlich. Außerdem ist die Nebenprodukt-Lösung von Bixa orellana Samen-Komponenten eine gut geeignete Geranylgeraniolquelle. Deshalb können ebenfalls relativ hohe Geranylgeraniol-Konzentrationen mittels dem Verfahren der Erfindung erzielt werden.
  • KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
  • Die Figur ist eine schematische Darstellung des Gerätes, das zur Durchführung des Verfahrens der Erfindung angewandt werden kann.
  • DETAILLIERTE BESCHREIBUNG DER ERFINDUNG
  • Die Merkmale und andere Details der Erfindung, entweder als Schritte der Erfindung oder als Kombinationen von Teilen der Erfindung, werden nun spezifischer beschrieben und in den Ansprüchen dargelegt. Es versteht sich, dass die besonderen Ausführungsformen der Erfindung zur Veranschaulichung und nicht als Einschränkungen der Erfindung dienen. Die Hauptmerkmale der Erfindung können in verschiedenen Ausführungsformen angewandt werden, ohne vom Rahmen der Erfindung abzuweichen.
  • Bixa orellana Linn, ebenfalls als Lippenstiftbaum bekannt, ist Mitglied der Familie der Bixaceae und ist im tropischen Amerika einheimisch. Er wird in anderen Teilen der Welt, im Allgemeinen innerhalb von 20° zum Äquator, oder bevorzugter innerhalb 15° zum Äquator kommerziell angebaut. Die Samen von Bixa orellana Linn sind Quelle eines rötlich- orangefarbenen Farbstoffes, als Annatto bekannt, der Bixin und Orellin, die beide Carotinoidpigmente sind, enthält. Der Farbstoff wird allgemein in Nahrungsmitteln, Färbemitteln und Poliermitteln verwendet. Typischerweise wird Annatto aus enthülsten Samen in einer wässrigen Laugenlösung extrahiert. Der Farbstoff wird durch Addition einer geeigneten Säure, wie beispielsweise Schwefelsäure, aus der wässrigen Laugenlösung extrahiert. Der präzipitierte Farbstoff wird durch Filtration entfernt. Der Filterkuchen des präzipitierten Annatto-Farbstoffes wird getrocknet und gemahlen, um ein kommerzielles Produkt zu bilden. Aus der wässrigen Laugenphase wird im Allgemeinen eine Ölphase durch Zentrifugation oder durch Absetzen getrennt. Wahlweise kann der Annatto-Farbstoff aus Samen in einem organischen Lösemittel, wie beispielsweise Hexan, Aceton oder einem Alkohol extrahiert werden. Farbe und Nebenprodukt-Öl enthaltende Miszellen dürfen ausreichend abkühlen, um den Annatto-Farbstoff zu präzipitieren. Das Präzipitat wird als Bodensatz von dem organischen Lösemittel getrennt. Die Ölphase aus den Laugen- oder organischen Extraktionen im Anschluss an die Trennung des Annatto-Präzipitats werden im Allgemeinen als Nebenprodukte verworfen.
  • Es wurde entdeckt, dass Nebenprodukt-Lösungen von Bixa orellana Samen-Komponenten Tocotrienole, einschließlich δ- und γ-Tocotrienole und Geranylgeraniol enthalten. Außerdem wurde entdeckt, dass diese Materialien in solchen Lösungen in sehr großen Mengen vorhanden sind. Zum Beispiel können Tocotrienole oftmals in einer Menge im Bereich zwischen etwa 10 Gewichtsprozent und etwa 20 Gewichtsprozent vorhanden sein. Geranylgeraniol kann in einer Menge im Bereich zwischen etwa 25 Gewichtsprozent und etwa 80 Gewichtsprozent vorhanden sein. Insbesondere wurde entdeckt, dass, überraschenderweise Tocotrienole und Geranylgeraniol in der Nebenprodukt-Ölphase von Annatto-Farbstoff aus Annatto-Samen und insbesondere aus ganzen enthülsten Annatto-Samen vorhanden ist. Außerdem wurde entdeckt, dass große Mengen von diesen nichtverseifbaren ölartigen Materialien (z. B. Tocotrienole und Geranylgeraniol) mit nur Lauge aus einem Samen extrahiert werden können. Ebenso wurde entdeckt, dass Tocotrienolreiche Fraktionen und Geranylgeraniol-reiche Fraktionen in einer Operationseinheit erhalten werden können.
  • Das Verfahren der Erfindung richtet sich im Allgemeinen auf ein Verfahren zur Bildung einer Tocotrienol-Zusammensetzung durch Verdampfen eines Lösemittels, wie beispielsweise Wasser, oder eines organischen Lösemittels, aus einer Nebenprodukt-Lösung von Bixa orellana Samen-Komponenten. Eine "Nebenprodukt-Lösung von Bixa orellana Samen-Komponenten" ist hierin als eine Lösung definiert, die von Bixa orellana Samen-Komponenten abstammt, wobei die Lösung eine Konzentration an Annatto-Farbstoff aufweist, die zu der von Bixa orellana Samen selbst signifikant vermindert ist. Andere gemeine Begriffe für Nebenprodukt-Lösung, die für kommerzielle Produkte verwendet werden, umfassen: Öl-lösliche Annatto-Farbe oder Annatto-Öl. Im Allgemeinen ist die Konzentration des Annatto-Farbstoffs, der als chemisch modifizierte, veränderte oder veresterte Bixine und andere Carotinoide in der Nebenprodukt-Lösung von Bixa orellana Samen definiert ist, weniger als etwa zwei Gewichtsprozent, wie beispielsweise zwischen etwa 0,05 Gewichtsprozent und etwa 2,0 Gewichtsprozent.
  • Eine schematische Darstellung des zur Durchführung des Verfahrens der vorliegenden Erfindung geeigneten Apparates 10 ist in 1 dargestellt. Nebenprodukt-Lösung von Bixa orellana Samen-Komponenten wird aus der Quelle der Nebenprodukt-Lösung 12 durch Leitung 14 zum Verdampfer 16 geleitet.
  • Konstruktionsmaterialien zur Verwendung in Apparat 10 schließen, wenn nicht anders spezifiziert, zur Verwendung im Verfahren der vorliegenden Erfindung geeignete Materialien ein. Beispiele von geeigneten Konstruktionsmaterialien schließen Glas und Edelstahl ein. Verfahren zum Leiten der Nebenprodukt-Lösung und Flüssigkomponenten davon durch Apparat 10 schließen zum Beispiel Pumpen, wie beispielsweise mit einer Verdrängerpumpe oder Zentrifugalpumpe, nicht dargestellt, und Anwendung von Druck auf die Flüssigkeitsquelle durch Leiten eines geeigneten nichtreaktiven Gases auf die Flüssigkeitsquelle, wie beispielsweise Stickstoffgas ein.
  • Lösemittel, wie beispielsweise Wasser oder ein organisches Lösemittel, wie beispielsweise Hexan, Aceton oder ein Alkohol wird im Verdampfer 16 bei hinreichender Temperatur und Druck verdampft, um den Lösemittelgehalt auf einen Bereich zwischen etwa 0,05 Gewichtsprozent und etwa 0,5 Gewichtsprozent zu vermindern. Im Allgemeinen wird das Lösemittel bei hinreichender Temperatur und Druck verdampft, um die Konzentration der Tocotrienole auf einen Bereich zwischen etwa 5 Gewichtsprozent und etwa 20 Gewichtsprozent zu erhöhen. In einer Ausführungsform wird das Wasser im Verdampfer 16 bei einer Temperatur im Bereich zwischen etwa 20°C und etwa 140°C bei einem absoluten Druck im Bereich zwischen etwa 1, 33 × 10–1 Pa (ungefähr 10 Torr) und etwa 1, 01 × 105 Pa (ungefähr 760 Torr) verdampft (alle Druckangaben sind bevorzugt als absoluter Druck als als Messdruck angegeben). Aus dem Verdampfer 16 verdampftes Lösemittel wird durch Rohr 18 entfernt und kann zur Wiederverwendung, beispielsweise in einer nachfolgenden Extraktion aufgefangen werden oder verworfen werden. Verdampfen des Lösemittels aus der Nebenprodukt-Lösung bildet eine Tocotrienol-Zusammensetzung im Verdampfer 16.
  • Die Tocotrienol-Zusammensetzung wird aus Verdampfer 16 durch Leitung 20 zum Gefäß 22 geleitet. Gegebenenfalls wird ein geeignetes Pflanzenöl, wie beispielsweise Reisöl, zum Gefäß 22 aus der Quelle des Pflanzenöls 24 geleitet und mit der Tocotrienol-Zusammensetzung vermischt. Die Tocotrienol-Zusammensetzung und Pflanzenöl werden in Gefäß 22 vermischt. Die Zugabe von Pflanzenöl zu der Tocotrienol-Zusammensetzung vermindert die Viskosität der Tocotrienol-Zusammensetzung und stellt ein geeigneteres Medium zur Trennung des restlichen Annatto-Farbstoffes aus der Nebenprodukt-Lösung bereit. In einer Ausführungsform reicht die Menge an zu der Tocotrienol-Zusammensetzung zugegebenem Pflanzenöl aus, um zu bewirken, dass die Pflanzenöl-Komponente der Tocotrienol-Zusammensetzung im Bereich zwischen etwa 45 Gewichtsprozent und etwa 30 Gewichtsprozent ist.
  • Die Tocotrienol-Zusammensetzung wird aus Gefäß 22 durch Leitung 26 zum Verdampfer 28 geleitet. Vorzugsweise ist Verdampfer 28 ein Dünnschichtverdampfer, wie beispielsweise ein Rieselfilm-, Dünnfilm- oder Kurzwegverdampfer. Der Verdampfer kann kontinuierlicher oder diskontinuierlicher Art sein. Geranylgeraniol wird im Verdampfer 28 verdampft und als oberer Dampf durch Leitung 30 entfernt. Der Dampf wird im Kondensator 32 zur Wiedergewinnung in Gefäß 34 kondensiert. Gegebenenfalls wird ein Teil des kondensierten Destillats zum Verdampfer 28 als ein Rückfluss durch Leitung 36 zurückgeführt. In einer Ausführungsform wird Geranylgeraniol bei einer Temperatur im Bereich zwischen etwa 110 und etwa 210°C bei einem absoluten Druck unterhalb etwa 1,33 × 103 Pa (ungefähr 10 Torr) destilliert. Vorzugsweise wird Geranylgeraniol im Verdampfer 28 bei einer Temperatur unterhalb etwa 185°C und bei einem absoluten Druck unterhalb etwa 6,67 × 102 Pa (ungefähr 5 Torr) destilliert. Im Allgemeinen wird die Destillation von Geranylgeraniol eine hinreichende Zeitdauer durchgeführt, um die Konzentration von Geranylgeraniol in der Tocotrienol-Zusammensetzung in Verdampfer 28 auf weniger als etwa 25 Gewichtsprozent zu vermindern.
  • Wiedergewonnenes Geranylgeraniol-Destillat in Gefäß 34 kann weiter destilliert werden. Beispiele geeigneter Verdampfer sind die gleichen wie solche, die oben für die Destillation von Geranylgeraniol beschrieben wurden. In einer Ausführungsform wird Geranylgeraniol-Destillat durch Leitung 38 zum Verdampfer 40 geleitet. In einer Ausführungsform wird Geranylgeraniol-Destillat im Verdampfer 40 bei einer Temperatur im Bereich zwischen etwa 90°C und etwa 220°C und bei einem Druck im Bereich zwischen etwa 1,33 × 10–1 Pa (ungefähr 0,001 Torr) und etwa 6,67 × 102 Pa (ungefähr 5 Torr) verdampft. Der Dampf wird im Kondensator 42 kondensiert und im Sammelgefäß 44 gesammelt. Ein Teil des kondensierten Destillats kann als Rückfluss zum Verdampfer 40 durch Leitung 46 zurückgeführt werden. Vorzugsweise wird Geranylgeraniol destilliert, um eine Konzentration im Sammelgefäß 44 im Bereich zwischen etwa 40 Gewichtsprozent und etwa 80 Gewichtsprozent zu erhalten.
  • Die Tocotrienol-Zusammensetzung wird vom Verdampfer 28 durch Leitung 48 zum Verdampfer 50 zur Destillation von Tocotrienol geleitet. Geeignete Verdampfer zur Destillation von Tocotrienol schließen zum Beispiel Hochvakuum-Dünnschichtverdampfer und Kurzwegverdampfer ein. Destillation kann auf diskontinuierliche oder kontinuierliche Art erfolgen. In einer Ausführungsform wird Tocotrienol bei einer Temperatur unterhalb etwa 250°C destilliert. Vorzugsweise wird Tocotrienol im Verdampfer 50 bei einem Druck im Bereich zwischen etwa 1,33 × 10–1 Pa (ungefähr 0,001 Torr) und etwa 6,67 × 102 Pa (ungefähr 5 Torr) destilliert. Verdampftes Tocotrienol wird durch die Oberleitung 52 geleitet und im Kondensator 54 zur Sammlung im Sammelgefäß 56 kondensiert. Kondensiertes Tocotrienol-Destillat kann zum Verdampfer 50 durch Rückflussleitung 58 zurückgeleitet werden. Im Allgemeinen wird die Destillation von Tocotrienol auf eine Weise durchgeführt, wobei die Konzentration des Tocotrienol-Destillates im Sammelgefäß 56 im Bereich zwischen etwa 20 Gewichtsprozent und etwa 50 Gewichtsprozent liegt.
  • Gegebenenfalls kann das Tocotrienol-Destillat im Sammelgefäß 56 durch Leitung 60 zum Verdampfer 62 zur weiteren Destillation geleitet werden. Beispiele geeigneter Verdampfer sind die gleichen, wie solche, die oben bei Destillation von Tocotrienolen beschrieben wurden. In einer Ausführungsform wird der Verdampfer 62 bei einer Temperatur im Bereich zwischen etwa 100°C und etwa 250°C und bei einem Druck im Bereich zwischen etwa 1,33 × 10–1 Pa (ungefähr 0, 001 Torr) und etwa 6,67 × 102 Pa (ungefähr 5 Torr) betrieben. Destilliertes Tocotrienol wird im Kondensator 64 kondensiert und im Sammelgefäß 66 gesammelt. Gegebenenfalls kann kondensiertes Tocotrienol-Destillat durch die Rückflussleitung 68 zum Verdampfer 62 zurückgeleitet werden. Im Allgemeinen ist die Konzentration des destillierten Tocotrienols im Sammelgefäß 66 im Bereich zwischen etwa 20 Gewichtsprozent und etwa 90 Gewichtsprozent.
  • Die Böden werden aus Verdampfer 50 durch Leitung 70 im Sammelgefäß 72 gesammelt und schließen im Allgemeinen den restlichen Annatto-Farbstoff ein. Die Böden können durch ein geeignetes Mittel zur Wiedergewinnung des Farbstoffes bearbeitet werden.
  • Es versteht sich, dass in einer alternativen Ausführungsform die Geranylgeraniol- und Tocotrienol-Komponenten zusammen destilliert werden können, wie zum beispielsweise aus einem einzigen Gefäß.
  • In einer optionalen Ausführungsform kann die Nebenprodukt-Lösung von Bixa orellana Samen-Komponenten vor oder in Verbindung mit der Bildung der Tocotrienol-Zusammensetzung gebildet werden. Zum Beispiel kann Nebenprodukt-Öl während der Extraktion von Annatto-Samen mit entweder Lauge oder einem geeigneten Lösemittel hergestellt werden. Im dem Lauge-Verfahren werden die Annatto-Samen mit hinreichend Lauge kontrahiert, um den Großteil der Annatto-Farbe aus den Samen zu entfernen. Die Hauptmasse der Annatto-Farbe wird aus dem wässrigen Extrakt als ein Feststoff getrennt. Nebenprodukt-Öl wird aus dem wässrigen Extrakt mit geringerer Dichte als die Wasserphase entweder durch Zentrifugation oder Absetzen getrennt. Gegebenenfalls kann Wasser aus dem wässrigen Extrakt nachdem die Hauptmasse des Annatto-Farbstoffes entfernt wurde, verdampft werden, um ein Nebenprodukt-Öl zu erhalten.
  • Im Lösemittel-Extraktionsverfahren werden Annatto-Samen mit hinreichend Lösemittel in Kontakt gebracht, um den Großteil der Annatto-Farbe aus den Samen zu entfernen. Die Hauptmasse der Annatto-Farbe wird aus dem Lösemittel als ein Feststoff getrennt. Nebenprodukt-Öl wird im Anschluss an das Entfernen des Großteils des Lösemittels aus dem Teil des Extraktes, der größtenteils löslich ist, nach Trennung der Hauptmasse der Annatto-Farbe erhalten. Sowohl die mit Lauge extrahierten als auch die mit Lösemittel extrahierten Nebenprodukte enthalten Tocotrienol- und Geranylgeraniol-Komponenten, die zur Herstellung einer Tocotrienol-Zusammensetzung und einer Geranylgeraniol-Zusammensetzung nützlich sind.
  • Obwohl die obigen Verfahren zur Herstellung einer geeigneten Nebenprodukt-Lösung von Bixa orellana Samen-Komponenten beschrieben werden, können anderen Verfahren angewandt werden. Zum Beispiel ist das in Hyman, et al., "Reorienting Export Production to Benefit Rural Producers: Annatto Processing in Peru," Journal of Rural Studies, 6 (1): 85–101 (1990) beschriebene Verfahren ein Beispiel eines geeigneten Verfahrens.
  • Die Erfindung wird nun durch die folgenden Beispiele näher und spezifischer beschrieben. Alle Teil- und Prozentangaben beziehen sich, wenn nicht anders vermerkt, auf das Gewicht.
  • BEISPIEL 1
  • Aus einem kommerziellen Lauge-Extraktion-Verfahren erhaltenes Annatto-Öl-Nebenprodukt wurde in einem Rotationsverdampfer bei 93°C 1,5 Stunden bei etwa 6,67 × 103 Pa (ungefähr 50Torr) von Wasser befreit. Dadurch wurden 4 bis 5 Volumenprozent des Materials meist als Wasser entfernt. Reisöl wurde hinzugefügt, so dass das Gesamtvolumen des Reisöls 10 Prozent betrug. Dies durchlief dann einen zentrifugalen Hochvakuum-Destillierapparat bei 90°C bei 2,66 bis 6,67 × 102 Pa (ungefähr 2 bis 5 Torr). Weniger als 2 Prozent des Materials destillierte (Duftkomponenten und eine kleine Menge Wasser, wobei alles verworfen wurde). Die Destillation wurde fortgesetzt, und die Bedingungen und die Mengen an Destillatrückständen und Tocotrienol und Analysen sind unten zusammengefasst. Typische Fliesgeschwindigkeiten zum Destillierapparat betrugen 1– 21 pro Stunde. Destillat und Rückstände werden als Volumenprozent des zur zentrifugalen Destillierapparatur gehenden Materials ausgedrückt.
  • GC Bedingungen zur GG Analyse:
    • Säule: 50 m kapillar CB52 Carbowax,
    • Detektor: Flammenionisation
    • 50–220°C bei 10°C/min. Bei 220°C 9 Minuten halten (insgesamt 26 Minuten).
  • HPLC Bedingungen zur T3 Analyse:
    • Säule: Supercosil LC Diol: 25 cm lang, 3 mm I. D., 5 μm Packung.
    • Mobile Phase: 97,5 Hexan: 2,5 (2,5 Ethylacetat: 1,0 Essigsäure: 0,1 Dimethoxypropan) 1,0 ml/min (isokratisch)
    • Detektor: Fluoreszenz 295 nm Exzitation, 340 nm Emission
  • Verwendete Abkürzungen: Tocotrienole (T3), Geranylgeraniol (GG), natürliche Farbabsorption einer 1-prozentigen Lösung in Tetrahydrofuran bei 428 nm (Abs), nicht analysiert (NA).
  • Das für Durchlauf 1 verwendete Material war ein rotes Öl mit 15,7 Prozent T3 und einer Abs von 37,0.
    Durchlauf 1: Destillation von GG bei 120°C und 4,00 Pa (ungefähr 0,03 Torr)
    Figure 00150001
    Rückstand aus Durchlauf 1 in Durchlauf 2
    Durchlauf 2: Destillation von GG bei 120°C und 4,00 Pa (ungefähr 0,03 Torr)
    Figure 00150002
    Rückstand aus Durchlauf 2 in Durchlauf 3
    Durchlauf 3: Destillation von T3 bei 198°C und 1,33 Pa (ungefähr 0,01 Torr)
  • Figure 00160001
  • Destillation von Durchlauf 3 Destillat bei 130 bis 185°C und etwa 1,33 Pa (ungefähr 0,01 Torr) lieferte Fraktionen mit mehr als 90 Gewichtsprozent T3.
  • BEISPIEL 2
  • Nebenprodukt-Annatto-Öl hatte nach Entfernen von leichtsiedenden Komponenten (10 Prozent Wasser und Duftstoffe) in einem Dünnschichtverdampfer bei 120°C und ca. 2,66 × 103 Pa (ungefähr 20 Torr) eine Konzentration von 17,9 Prozent Tocotrienolen. Dies wurde einer zentrifugalen Hochvakuum-Destillation wie folgt ausgesetzt.
    Durchlauf 1: Destillation von GG bei 130°C und 1,07 × 10 Pa (ungefähr 0,08 Torr)
    Figure 00160002
    Rückstand aus Durchlauf 1 wurde nach Zugabe von 18 Prozent Reisöl in Durchlauf 2 destilliert.
    Durchlauf 2: Destillation von T3 und restlichem GG bei 210°C und 1,07 × 10 Pa (ungefähr 0,08 Torr)
  • Figure 00160003
  • BEISPIEL 3
  • Von einem anderen Hersteller unter Verwendung des Lauge-Extraktion-Verfahrens von Annatto-Samen erhaltenes Annatto-Öl-Nebenprodukt wurde auf eine ähnliche Weise wie in Beispiel 1 bearbeitet. Nach Entfernen von Wasser im Rotationsverdampfer und der Zugabe von 10 Prozent Reisöl wurde dies einer zentrifugalen Hochvakuum-Destillation wie folgt unterworfen:
    Durchlauf 1: Destillation von GG bei 130°C und 6,67 Pa (ungefähr 0,05 Torr)
    Figure 00170001
    Durchlauf 2: Destillation von T3 und restlichem GG bei 200°C und 6,67 Pa (ungefähr 0,05 Torr)
    Figure 00170002
    Rückstand aus Durchlauf 2 in Durchlauf 3
  • Destillation von Durchlauf 2 Destillat bei 130 bis 185°C und etwa 1,33 Pa (ungefähr 0,01 Torr) lieferte Fraktionen mit bis zu 55 Prozent T3. Für Durchlauf 1 verwendetes Ausgangsmaterial hatte 12,9 Prozent T3.
  • BEISPIEL 4
  • Aus der kommerziellen Lösemittelextraktion von Annatto-Samen erhaltenes Annatto-Öl-Nebenprodukt wurde auf eine ähnliche Weise wie in Beispiel 1 bearbeitet. Nach Entfernen des Großteils des restlichen Lösemittels in einem Rotationsverdampfer (5 Prozent) wurde dieses Material einer zentrifugalen Hochvakuum-Destillation ausgesetzt.
    Durchlauf 1: Destillation von GG bei 125°C und 6,67 Pa (ungefähr 0,05 Torr)
  • Figure 00180001
  • 10 Prozent Reisöl wurde zum Rückstand aus Durchlauf 1 hinzugefügt, und die Destillation wurde fortgesetzt.
    Durchlauf 2: Destillation von T3 und restlichem GG bei 205°C und 12,0 Pa (ungefähr 0,09 Torr)
    Figure 00180002
    Rückstand aus Durchlauf 2 in Durchlauf 3
    Durchlauf 3: Destillation von GG bei 115°C und 10,7 Pa (ungefähr 0,08 Torr)
    Figure 00180003
  • Das für Durchlauf 1 verwendete Ausgangsmaterial enthielt 12,6 Prozent T3.

Claims (17)

  1. Ein Verfahren zur Bildung einer Tocotrienol-Zusammensetzung, umfassend den Schritt des Verdampfens eines Lösemittels aus einer Nebenprodukt-Lösung von Bixa orellana Samen-Komponenten, die die Ölphase vom Annatto-Farbstoff ist, um dadurch besagte Tocotrienol-Zusammensetzung zu bilden.
  2. Das Verfahren nach Anspruch 1, worin (a) das Lösemittel Wasser, Hexan, Aceton oder einen Alkohol umfasst.
  3. Das Verfahren nach Anspruch 1, worin die Nebenprodukt-Lösung von Bixa orellana Samen-Komponenten eine Geranylgeraniol-Komponente umfasst.
  4. Das Verfahren nach Anspruch 3, außerdem umfassend (a) den Schritt der Destillation der Geranylgeraniol-Komponente, um dadurch wenigstens einen Teil besagter Geranylgeraniol-Komponente von besagter Tocotrienol-Zusammensetzung zu trennen, um ein Geranylgeraniol-Destillat zu bilden; oder (b) den Schritt der Vereinigung besagter Nebenprodukt-Lösung vor Destillation mit einem Pflanzenöl, das gegebenenfalls Reisöl umfasst; oder (c) den Schritt der Destillation einer Tocotrienol-Komponente von besagter Tocotrienol-Zusammensetzung, um ein Tocotrienol-Destillat und einen Bodenstrom zu bilden.
  5. Das Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, worin Wasser von der Nebenprodukt-Lösung von Bixa orellana Samen-Komponenten durch Halten besagter Lösung bei einer Temperatur im Bereich zwischen 20°C und 150°C und bei einem absoluten Druck im Bereich zwischen 6,67 × 102 Pa (ungefähr 5 Torr) und 1,01 × 105 Pa (ungefähr 760 Torr) verdampft wird, und gegebenenfalls worin besagtes Wasser von der Nebenprodukt-Lösung für einen hinreichenden Zeitraum verdampft wird, um den Wassergehalt der Tocotrienol-Zusammensetzung auf weniger als etwa 0,5 Gewichtsprozent zu vermindern.
  6. Das Verfahren nach Anspruch 4, worin die Geranylgeraniol-Komponente durch Halten der Tocotrienol-Zusammensetzung bei einer Temperatur im Bereich zwischen 90°C und 220°C und bei einem absolutem Druck im Bereich zwischen 1,33 × 10–1 Pa (ungefähr 0,001 Torr) und 6,67 × 102 Pa (ungefähr 5 Torr) destilliert wird, und gegebenenfalls worin die Geranylgeraniol-Komponente für einen hinreichenden Zeitraum destilliert wird, um eine Verminderung der Geranylgeraniol-Komponente der Tocotrienol-Zusammensetzung auf weniger als 25 Gewichtsprozent zu bewirken.
  7. Das Verfahren nach Anspruch 4, (a) worin die Tocotrienol-Komponente durch Halten der Tocotrienol-Zusammensetzung bei einer Temperatur im Bereich zwischen 140°C und 250°C und bei einem absolutem Druck im Bereich zwischen 1,33 × 10–1 Pa (ungefähr 0,001 Torr) und 6,67 × 102 Pa (ungefähr 5 Torr) destilliert wird, und gegebenenfalls worin die Tocotrienol-Komponente für einen hinreichenden Zeitraum destilliert wird, um eine Verminderung des Tocotrienol-Gehaltes des Bodenstroms auf weniger als 8 etwa Gewichtsprozent zu bewirken; oder (b) außerdem umfassend den Schritt der Destillation besagten Geranylgeraniol-Destillates, und gegebenenfalls worin besagtes Geranylgeraniol-Destillat durch Halten besagten Destillates bei einer Temperatur im Bereich zwischen 80°C und 220°C und bei einem absoluten Druck im Bereich zwischen 1,33 × 10–1 Pa (ungefähr 0,001 Torr) und 6,67 × 102 Pa (ungefähr 5 Torr) destilliert wird.
  8. Das Verfahren nach Anspruch 7, worin besagtes Geranylgeraniol-Destillat unter hinreichenden Bedingungen destilliert wird, um eine Erhöhung der Geranylgeraniol-Konzentration von besagtem Destillat auf mehr als etwa 40 Gewichtsprozent zu bewirken.
  9. Das Verfahren nach Anspruch 4, außerdem umfassend den Schritt der Destillation von besagtem Tocotrienol-Destillat, und gegebenenfalls worin besagtes Tocotrienol-Destillat durch Halten besagten Destillates bei einer Temperatur im Bereich zwischen 100°C und 250°C und bei einem absoluten Druck im Bereich zwischen 1,33 × 10–1 Pa (ungefähr 0,001 Torr) und 6,67 × 102 Pa (ungefähr 5 Torr) destilliert wird.
  10. Das Verfahren nach Anspruch 9, worin besagtes Tocotrienol-Destillat unter hinreichenden Bedingungen destilliert wird, um eine Konzentrationserhöhung des Tocotrienol-Destillates auf mehr als etwa 25 Gewichtsprozent zu bewirken.
  11. Das Verfahren nach Anspruch 1, außerdem umfassend den Schritt der Bildung der Lösung von Bixa orellana Samen-Komponenten.
  12. Das Verfahren nach Anspruch 4 oder Anspruch 6, worin (a) die Geranylgeraniol-Komponente mittels diskontinuierlicher Destillation der Tocotrienol-Zusammensetzung destilliert wird, und gegebenenfalls außerdem umfassend den Schritt der weiteren Destillation des destillierten Geranylgeraniols; oder (b) die Geranylgeraniol-Komponente mittels kontinuierlicher Destillation der Tocotrienol-Zusammensetzung destilliert wird, und gegebenenfalls worin die kontinuierliche Destillation einen Rückfluss des destillierten Geranylgeraniols beinhaltet.
  13. Das Verfahren nach Anspruch 4 oder Anspruch 7, worin (a) die Tocotrienol-Komponente mittels diskontinuierlicher Destillation der Tocotrienol-Zusammenstzung destilliert wird, und gegebenenfalls außerdem umfassend den Schritt der weiteren Destillation der destillierten Tocotrienol-Komponente; oder (b) die Tocotrienol-Komponente mittels kontinuierlicher Destillation der Tocotrienol-Zusammensetzung destilliert wird, und gegebenenfalls worin die kontinuierliche Destillation einen Rückfluss der destillierten Tocotrienol-Komponente beinhaltet.
  14. Ein Verfahren zur Verarbeitung von Bixa orellana Samen, gekennzeichnet durch (a) Destillieren von Geranylgeraniol von einer wässrigen Fraktion des Nebenprodukts von Bixa orellana Samen-Komponenten; oder (b) Destillieren von Tocotrienol von einer wässrigen Fraktion des Nebenprodukts von Bixa orellana Samen-Komponenten.
  15. Ein Tocotrienol-Produkt oder ein Geranylgeraniol-Produkt, das mit dem Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche herstellbar ist.
  16. Ein Produkt gemäß Anspruch 14 zur therapeutischen Anwendung.
  17. Verwendung einer Zusammensetzung, die mit dem Verfahren von Anspruch 1 herstellbar ist, zur Herstellung eines Medikaments.
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