DE69207002T2

DE69207002T2 - Antioxidan-oleoreninzusammensetzung und verfahren zur herstellung

Info

Publication number: DE69207002T2
Application number: DE69207002T
Authority: DE
Inventors: David A. Edmonton Alberta T6J 4V6 Evans; Grigory Edmonton Alberta T6M 1X1 Frakman; Daniel G. C/O Norac Technologies Inc. Edmonton Alberta T6J 4V6 Moser; Uy Edmonton Alberta T6L 3V2 Nguyen
Original assignee: Norac Technologies Inc
Current assignee: Norac Technologies Inc
Priority date: 1991-09-20
Filing date: 1992-09-16
Publication date: 1996-05-30
Anticipated expiration: 2012-09-17
Also published as: CA2119265A1; WO1993006190A1; DE69207002D1; CA2119265C; EP0605509B1; ES2083190T3; ATE131857T1; EP0605509A1; JPH07500127A

Description

Diese Erfindung betrifft die Herstellung von natürlichen, antioxidierend wirkenden Extrakten mit verbesserter Antioxidationsaktivität, durch Konzentrieren des Gehaltes an Carnosinsäure (carnosic acid) in derartigen Extrakten.
Antioxidationsmittel werden häufig in der Lebensmittel-, Getränke- und Kosmetikindustrie zur Verhinderung oder Verzögerung der von oxidativen Prozessen herrührenden Verschlechterung des Geschmacks, Aromas oder der Farbe, verwendet. Seit kurzem herrscht die Besorgnis, daß viele heutzutage verwendete Antioxidationsmittel synthetische Chemikalien sind, und diese Besorgnis geht einher mit der Nachfrage von Seiten der Industrie und des Konsumenten nach "rein natürlichen" Inhaltsstoffen, insbesondere in Lebensmitteln und kosmetischen Produkten.
Diese Nachfrage nach "rein natürlichen" Inhaltsstoffen hat die Aufmerksamkeit auf bestimmte natürliche Antioxidationsmittel aus pflanzlichen Quellen gerichtet. Die wichtigsten von diesen waren natürliche Extrakte der Labiatae- Gewürze, Rosmarin und Salbei. Leider waren die nach dem Stand der Technik aufgezeigten Verfahren zur Konzentrierung des Hauptantioxidationsmittels Carnosinsäure aus diesen Gewürzen nicht erfolgreich bei der Herstellung von natürlichen, antioxidierend wirkenden Extrakten, welche hinsichtlich der Antioxidationsaktivität mit den synthetischen Produkten konkurrieren können.
Erst kürzlich gab es ein gesteigertes Interesse von Seiten der Gesundheits- und Medizinindustrie an der Rolle von natürlichen Äntioxidationsmitteln als Inhibitoren der in vivo Lipidoxidation durch deren Aktivität als Radikalfänger. Man dachte, daß solche Eigenschaften eine Rolle spielen in der natürlichen Abwehr des Körpers gegen sowohl Krebs als auch Herzleiden.
Es existiert eine deutlich festzustellende Nachfrage nach einem Verfahren zur selektiven Konzentrierung des Carnosinsäuregehalts und anderer natürlicher, phenolischer Diterpen-Antioxidationsmittelverbindungen von natürlichen Kräutermaterialien und deren Extrakten. Solche bevorzugten Extrakte sollten eine gesteigerte Antioxidationsaktivität ebenso wie die Abwesenheit von grüner Färbung und unerwünschten Geschmäcken und Aromen zeigen und in Ölen, Fetten und Ethylalkohol löslich sein, um eine leichte Einbringung in Endprodukte zu ermöglichen.

Stand der Technik

Chipault et al. (Food Research 17:46, 1952 und Food Technoiogy 10(5):209, 1956) zeigten auf, daß viele gemahlene Gewürze und deren Extrakte mit organischen Lösungsmitteln eine Antioxidationsaktivität zeigten, wobei die Labiatae-Mitglieder Rosmarin und Salbei die stärksten sind.
Brieskorn et al. (J. Org. Chem. 29:2293, 1964) isolierte ein phenolisches, diterpenisches Lacton vom Ferruginoltyp aus Blättern von Rosmarinus officinalis und Salvia officinalis, welches als Carnosol aufgezeigt wurde. Später zeigten jedoch Wenkert et al. (J. Org. Chem. 30:2931, 1965), daß der Hauptterpenbestandteil von Rosmarinblättern Carnosinsäure war, und daß Carnosol ein künstlich erzeugtes Derivat war, welches aus der schnellen oxidativen Umwandlung von Carnosinsäure stammt. 1969 zeigten Brieskorn und Domling (Zeitschrift für Lebensmitteluntersuchung und -forschung 141(1):10, 1969), daß Carnosinsäure und Carnosol hervorragende Antioxidationsmittel waren, und daß die antioxidierenden Eigenschaften von Rosmarin und Salbei durch das Vorkommen von Carnosinsäure in den Blättern dieser Pflanzen verursacht wurde. Die Antioxidationsaktivität von Carnosinsäure und Carnosol zeigte sich als gleichwertig zu dem synthetischen Antioxidationsmittel BHT.
Ein kürzlicher Überblick von Schuler ("Natural Antioxidants Exploited Commercially", Food Antioxidants, Hrsg. B.J.F. Hudson, 1990), basierend auf nicht veröffentlichten Ergebnissen von Pongracz et al. (1978-87), bestätigt die antioxidierende Wirkung von Carnosinsäure, entweder in der Form eines handelsüblichen Rosmarinextrakts (ungefähr 16% Carnosinsäure), eines experimentellen Extrakts (24,8% Carnosinsäure) oder von synthetischer Carnosinsäure. Die mittels der Ranziditätsprüfung unter Verwendung von Schweinefett und Erdnußöl gemessene Antioxidationsaktivität korrelierte direkt mit dem Carnosinsäuregehalt. In sowohl den Schweinefett- als auch den Ölsystemen war die Carnosinsäure den beiden synthetischen Antioxidationsmitteln BHA und BHT bei einer Verwendung von 200 ppm überlegen.
Ein natürlicher Labiatae-Kräuterextrakt mit bevorzugten antioxidierenden Eigenschaften würde einer sein, welcher die höchste Konzentration der natürlichen, antioxidierend wirkenden Verbindung Carnosinsäure enthält. Für eine bequeme Anwendung sollte der bevorzugte Extrakt öl- und fettlöslich und in einigen Fällen in nahrungsmittelgeeignetem Kornbranntwein löslich sein. Es ist am wichtigsten, daß der bevorzugte Extrakt wenig etherische Ölbestandteile besitzt, welche unerwünschte Geschmacks- oder Aromaeigenschaften der Kräuter an das Endprodukt weitergeben.
Ein Überblick über den Stand der Technik zeigt auf, daß existierende Labiatae-Kräuterextrakte mit antioxidierenden Eigenschaften als Additive für gewerbsmäßige Produkte an einer Anzahl von Mängeln leiden. Diese beinhalten: die nichtselektive Extraktion der Labiatae-Kräuter, was zu einer geringen Konzentration der antioxdierend wirkenden Verbindungen im Extrakt führt, die Anwesenheit von unerwünschten etherischen Ölbestandteilen, welche durch einen zusätzlichen Verfahrensschritt entfernt werden müssen, die Bildung des oxidativen Derivats Carnosol aus Carnosinsäure als eine Folge der chemischen Herstellungsverfahren und die weitere Verdünnung der Antioxidationsmittelkonzentration im Extrakt, welche von der Zugabe von Mono-, Di- und Triglyceriden während der Extraktion, zur Verbesserung der Löslichkeit oder um als ein Träger bei der Destillation oder Molekulardestillation zu wirken, herrührt. Diese zuletzt genannte Verdünnung hemmt ferner die Löslichkeit in nahrungsmittelgeeignetem und kosmetikgeeignetem Kornbranntwein.
Chang (U.S. Pat. Nr. 3,950,266) offenbart die Verwendung von organischen Lösungsmitteln wie Ethylether und Methanol zur Extraktion von Rosmarin- und Salbeiblättern. Der Extrakt benötigt dann vor der Vakuum- oder Molekulardestillation zur Entfernung von Geschmacks- und Aromabestandteilen von etherischen Ölen eine weitere Verdünnung in Pflanzenöl. Wu et al. (JAOCS 59(8):339, 1982), einem modifizierten Verfahren von Chang folgend, legte dar, daß die hauptsächliche Antioxidationsmittelverbindung in dem Extrakt Carnosol war, welches im Vergleich mit der bekannten Bitterkeit der Antioxidationsmittelextrakte von Rosmarin und Salbei geschmacklos war. Natürlich war die natürliche Carnosinsäure als ein Ergebnis des Verfahrens zu dem Derivat Carnosol oxidiert worden.
Kimura (U.S. Patent Nr. 4,380,586) offenbart die Verwendung von Ethanol-Hexan-Mischungen während Aesbach und Philippossian (Schweizer Patent Nr. 672,048,AS) die Verwendung von Hexan mit einer nachfolgenden Ethanolextraktion des Rückstandes beschrieben. Inatani et al. (Agric. Biol. Chem. 47(3):521, 1983), welche ein ähnliches Verfahren (Hexan/Ethanol) verwendeten, fanden als den hauptsächlich aktiven, antioxidierend wirkenden Bestandteil das oxidative Derivat Carnosol.
Todd (U.S. Patent Nr. 4,877,635) offenbart die Verwendung von Aceton oder anderer organischer Lösungsmittel, gefolgt von Aceton, mit einem Absetzungsschritt zum Entfernen von in Aceton unlöslichen, pro-oxidierenden Substanzen. In einer bevorzugten Ausführungsform wird der Extrakt während der Verarbeitung zu 50% mit Mono-, Di- und Triglyceriden verdünnt. Zur Entfernung von etherischen Ölbestandteilen wird noch Dampfdestillation vorgeschlagen.
Kimura (U.S. Patent Nr. 4,363,823) extrahiert frische oder zuvor dampfdestillierte Kräuter mit Alkohol und verdampfte dann den Alkohol, um ein pastöses Produkt zu bilden. Es kann eine weiter Behandlung mit kochendem Wasser nachfolgen, um die wasserunlöslichen Niederschläge zu sammeln, welche dann getrocknet werden können. Hinsichtlich der Antioxidationsaktivität ist das erhaltene Produkt aufgrund der gering selektiven Natur des Alkohollösungsmittels gering.
Berner (U.S. Patent Nr. 3,732,111) extrahiert die gemahlenen, trockenen Gewürze mit heißem Speiseöl und entfernt das etherische Öl mit Dampf unter Vakuum, was zu einem verdünnten Extrakt der Antioxidationsmittelverbindungen führt, welcher nicht konzentriert werden kann. Das Produkt ist nicht in Ethanol löslich.
Tateo und Fellin (Perfumer and Flavorist 13:48, 1988) beschreiben die Verwendung von überkritischem Kohlendioxid zum Entfernen des etherischen Öls aus Rosmarinblättern, wonach der Rückstand mit Ethanol extrahiert wird. Die Wirkung des Extraktes war gleichwertig einem handelsüblichen Extrakt, welcher unter Verwendung von organischen Lösungsmitteln hergestellt wurde, war aber bei dem gleichen verwendeten Gehalt (0,03%) geringer als BHA.
CAL/Pfizer (ca. 1988) bieten ein handelsübliches Produkt an (Rosemary Deodorised), in welchem die durch Extraktion von Rosmarin mit überkritischem Kohlendioxid erhaltene Ölharzfraktion (Oleoresinfraktion) zur Entfernung von etherischem Öl und zur Verbesserung von Farbe und Geschmack einer Molekulardestillation unterzogen wird. Das resultierende Produkt enthält ungefähr 80% Caprinsäure- und Caprylsäuretriglycerid (der Destillationsträger) und besitzt eine geringe Öllöslichkeit und eine relativ schwache Antioxidationsaktivität.
Erst kürzlich offenbart Nguyen et al. (U.S. Patent Nr. 5,017,397) ein Verfahren zur Extraktion von Antioxidations mitteln aus Labiatae-Kräutern unter Verwendung von überkritischem Kohlendioxid als das Lösungsmittel und wodurch gleichzeitig die Enfernung der etherischen Ölkomponente bewirkt wird. Nguyen et al. (US-Patentanmeldung Nr. 670,760) offenbart, daß die durch dieses bevorzugte Verfahren extrahierten Ölharze etwa fünfmal die Menge an Carnosinsäure enthalten, wie bei Verfahren nach dem Stand der Technik erhalten werden. Im Fall von Rosmarin- und Salbei- Rohmaterialien wird jedoch nicht alle Carnosinsäure extrahiert und das Ölharz hat eine grüne Färbung.
Frakman et al. (1991 JOACS zu veröffentlichen) beschreiben ein analytisches Labor-HPLC-Verfahren für die Messung von Carnosinsäure in sowohl Kräutermaterialien als auch Extrakten. Unter Verwendung dieses Verfahrens, zeigten Nguyen et al., daß Proben aus handelsüblichen Rosmarin- Antioxidationsmitteln, welche durch Verfahren nach dem Stand der Technik hergestellt sind, lediglich ungefähr Gew.-% an Carnosinsäure enthalten. Im Gegensatz dazu erzeugt das überkritische Verfahren von Nguyen et al. antioxidierend wirkende Extrakte aus Rosmarin und Salbei, welche 20 - 30% Carnosinsäure enthalten.
Es ist deutlich, daß da eine Nachfrage für ein Verfahren existiert, welches in der Lage ist, den Carnosinsäuregehalt aus Carnosinsäure-enthaltenden Kräutermaterialien und deren Extrakten selektiv zu extrahieren oder konzentrieren.

Kurze Zusammenfassung der Erfindung

Das Carnosinsäure enthaltende kräuterartige Ausgangsmaterial oder ein Extrakt davon wird den folgenden Schritten unterzogen:
1. Das Ausgangsmaterial wird mit einer Lösung aus 40 - 95 Gew.-% an Ethanol oder Methanol in Wasser vermischt, und die Lösung wird von dem unlöslichen Material abgetrennt und aufbereitet.
2. Dann wird die Alkoholkonzentration der Lösung eingestellt, um das Ausfällen des Ölharzes herbeizuführen. Dieser Niederschlag, welcher die Carnosinsäure enthält, wird von der Lösung abgetrennt und aufbereitet.
Die Extraktion in Schritt 1 kann geeigneterweise in irgendeiner Standard-Misch- oder Perkolationsvorrichtung durchgeführt und beliebig oft wiederholt werden. Im Fall der direkten Extraktion von Kräutermaterial wird das Kräutermaterial vorzugsweise vor der Extraktion gemahlen oder Zerkleinert. Die Abtrennungsschritte können durch Filtration, Zentrifugation oder gleichwertige Verfahren bewirkt werden. Die angegebenen Konzentrationen von Alkohol in Wasser müssen jedes Wasser im verwendeten Alkohol und jedes Wasser oder Alkohol, das oder der in einem Kräuterextrakt vorhanden sein kann, berücksichtigen. Das Einstellen der Alkoholkonzentration in Schritt 2 wird vorzugsweise durch Verdampfung oder Destillation erreicht, da es zur Rückgewinnung des Alkohols führt, welcher dann wiederverwendet werden kann. Der im Schritt 2 ausgefallenen Extrakt kann direkt oder getrocknet verwendet werden.
Die Erfindung ergibt eine Extraktion von nicht weniger als 75% der verfügbaren Carnosinsäure und stellt natürliche Kräuterextrakte zur Verfügung, welche verglichen mit dem Ausgangsmaterial im Carnosinsäuregehalt gesteigert sind. Die resultierenden Extrakte sind im wesentlichen frei von grüner Färbung und kräuterartigen Geschmäcken und Aromen. Die Extrakte sind für die beabsichtigte Verwendung in Öl, Fett und nahrungsmittelgeeignetem Kornbranntwein löslich. Die Extrakte zeigen verglichen mit den Ausgangsmaterialien eine gesteigerte Antioxidationsaktivität.

Beschreibung der besten Weise

Die Erfindung ist ein Verfahren zur Herstellung von antioxidierend wirkenden Ölharzen durch Extrahieren oder Konzentrieren von Carnosinsäure aus Kräutermaterialien oder Extrakten davon, welche Carnosinsäure enthalten. Da Carnosinsäure ein bekannt starkes, natürliches Antioxidationsmittel ist, haben solche, wie durch die Erfindung hergestellte Ölharze einen großen ökonomischen Nutzen in der Lebensmittel-, Getränke-, Kosmetik- und Arzneimittelindustrie. Die hergestellten antioxidierend wirkenden Ölharze sind im wesentlichen frei von grüner Färbung und kräuterartigen Geschmäcken und Aromen und sind in Fetten, Ölen und Kornbranntwein löslich und sind für die Einbringung in Lebensmittel, Getränke, kosmetische und pharmazeutische Produkte geeignet.
Gemäß der Erfindung werden Kräutermaterialien, welche Carnosinsäure enthalten, wie zum Beispiel die Blätter von den domestizierten Labiatae-Kräutern Rosmarin (Rosmarinus spp.) und Salbei (Salvia spp.) oder Carnosinsäure-enthaltende Extrakte davon, mit einer Lösung aus 40 - 60 Gew.-% an Ethylalkohol in Wasser oder einer 60 - 80%-igen Lösung an Methanol in Wasser vermischt, und die Lösung wird von dem unlöslichen Material abgetrennt und aufbereitet. Dieser Schritt kann mehrmals wiederholt werden. Die Konzentration des Alkohols in der Extraktlösung wird dann durch das Entfernen von Alkohol oder der Zugabe von Wasser auf weniger als 40%, vorzugsweise weniger als 20%, im Fall von Ethanol oder weniger als 60%, vorzugsweise weniger als 40%, im Fall von Methanol eingestellt, was das Ausfällen des die Carnosinsäure enthaltenden Ölharzes bewirkt. Der Ölharzniederschlag wird dann von der Lösung abgetrennt und kann getrocknet werden.
Gemäß einem anderen Aspekt der Erfindung kann der erste Schritt, welcher das Mischen des Rohmaterials mit der Lösung von Alkohol in Wasser umfaßt, in zwei Schritten durchgeführt werden, indem zuerst das Rohmaterial mit einer Alkohol/Wasser-Lösung mit mehr als 60 - 80% Alkohol (zum Beispiel 95%) vermischt wird, und dann die Alkoholkonzentration durch Zugabe von Wasser auf den gewünschten Bereich eingestellt wird. Nach dem Vermischen mit dem Lösungsmittel höherer Stärke kann vor der Verdünnung eine optionale Abtrennung von unlöslichem Material durchgeführt werden. Auch diese beiden Schritte können beliebig oft wiederholt werden.
In dem Fall, wo das Ausgangsmaterial Kräutermaterial umfaßt, wird es bevorzugt, das Material vor der Extraktion zu Mahlen oder zu Zerkleinern.
Die Abtrennungen der Lösung von den unlöslichen Substanzen und des Niederschlages von der Lösung kann durch Filtration, Zentrifugation, Dekantieren oder durch gleichartige Verfahren bewirkt werden.
Das Einstellen der Alkoholkonzentration auf weniger als 40% (Ethanol) oder weniger als 60% (Methanol) wird vorzugs- weise durch Entfernen des Alkohols, wie zum Beispiel durch Verdampfung oder Destillation, bewirkt, was eine Rückgewinnung des Alkohols ermöglicht.
Die für die Extraktion festgelegte Konzentration an Alkohol in Wasser sollte den Wassergehalt des Kräutermaterials berücksichtigen und sollte auch jegliches in einem Kräuterextrakt vorhandenes Wasser oder Alkohol berücksichtigen. Zum Beispiel werden Kräutermaterialien oft mit zum Beispiel 95% Ethylalkohol in Wasser extrahiert. Die vorliegende Erfindung kann auf solche Extraktlösungen angewendet werden, indem durch die einfache Zugabe von Wasser die Alkoholkonzentration innerhalb des spezifizierten Bereichs von 40% - 60% an Wasser gebracht wird und dann gemäß der Erfindung verfahren wird.
Während gemahlene, trockene Rosmarin- oder Salbeiblätter ein bevorzugtes Ausgangsmaterial sind, kann das Rohmaterial gemahlene Blattrückstände aus einer vorherigen Extraktion durch Dampfdestillation, durch unterkritisches oder überkritisches Kohlendioxid, durch organische Lösungsmittel oder durch andere Extraktionsverfahren umfassen, vorausgesetzt der Rückstand enthält noch etwas Carnosinsäure.
Natürliche, Carnosinsäure enthaltende Extrakte können selbst Ausgangsmaterialien für das Verfahren sein. Solche Extrakte schließen Ölharze von Rosmarin oder Salbei ein, welche mit organischen Lösungsmitteln oder Kohlendioxid erzeugt wurden. Mit Hilfe der vorliegenden Erfindung kann der Carnosinsäuregehalt dieser Ausgangsmaterialien auf etwa das 2-10-fache konzentriert werden, während gleichzeitig jegliche grüne Färbung entfernt wird.
Es war das überraschende Ergebnis dieser Erfindung, daß Carnosinsäure im wesentlichen in 40% - 60%-igen (und höher) Lösungen von Ethylalkohol in Wasser und in 60% - 80%-igen Lösungen von Methylalkohol in Wasser löslich ist, jedoch im wesentlichen unlöslich ist in Lösungen, welche weniger als 40% des Alkohols enthalten. Dieses Ergebnis ist unerwartet. Diese Alkohollösungen in Wasser sind hinsichtlich des Alkoholgehalts nicht ausreichend hoch, um grün färbende Stoffe, welche im ursprünglichen Material vorhanden sein können, zu lösen, sie bilden jedoch sehr starke Lösungsmittel für Carnosinsäure. Tatsächlich ist die Solvatationskapazität der spezifizierten Konzentrationen so, daß die Carnosinsäure im Ausgangsmaterial bei einem Vermischen während 30 - 60 Sekunden bei Raumtemperatur zu mehr als 80% aufgelöst ist.
Extraktionslösungen, welche mehr als 60% Ethylalkohol oder 80% Methylalkohol enthalten, ergeben die unerwünschte Extraktion von grün färbende Stoffen zusammen mit Geschmacks- und Aromaverbindungen und anderen Verdünnermaterialien. Extraktionslösungen, welche weniger als 40% Ethylalkohol oder 60% Methylalkohol enthalten, sind nicht zu einer effektiven Carnosinsäureextraktion in der Lage und entfernen lediglich 60% oder weniger von der ursprünglichen Carnosinsäure. Diese Extraktionslösungen mit niedrigem Alkoholgehalt ermöglichen eine oxidative Verschlechterung der Carnosinsäure. Innerhalb des Konzentrationsbereichs von 40% - 60% Ethylalkohol und 60% - 80% Methylalkohol werden über 80% der Carnosinsäure innerhalb 60 Sekunden extrahiert, wobei trotzdem keine grüne Färbung und sehr wenig Geschmack und Aroma in Lösung gehen.
Ein weiterer neuer Aspekt der Erfindung ist die Wirkung der Alkoholverdünnung in Wasser zum Ausfällen des die Carnosinsäure enthaltenden Ölharzes. Zur quantitativen Aufbereitung des Niederschlags wird eine Verdünnung des Lösungsmittels auf weniger als 20% im Fall von Ethanol oder weniger als 40% im Fall von Methanol bevorzugt.
Die durch die Erfindung erzeugten, ausgefallenen antioxidierend wirkenden Ölharze werden als hellbraune Pasten wiedergewonnen, welche getrocknet oder direkt in Öle, Fette, Lebensmittel und andere Endprodukte eingebracht werden können. Die resultierenden Ölharze werden, wenn sie aus zum Beispiel Rosmarin- oder Salbeiblättern, welche ungefähr 3% Carnosinsäure enthalten, gewonnen werden, üblicherweise 30% - 40% Carnosinsäure, bezogen auf das trockene Material, enthalten. Das aus dem Verfahren der Erfindung resultierende Ölharz wird, wenn es zum Beispiel aus einem grün gefärbten, überkritischen, oxidierend wirkenden Ölharz, welches aus Rosmarinblätter hergestellt ist und ungefähr 25% Carnosinsäure enthält, gewonnen wird, üblicherweise 50% - 80% Carnosinsäure, bezogen auf das trockene Material, enthalten.
Ein weiterer neuer Aspekt der betreffenden Erfindung ist, daß in dem durch das Verfahren der Erfindung hergestellten, extrahierten Ölharz andere natürliche, phenolische, antioxidierend wirkende Diterpenverbindungen, wie zum Beispiel Methylcarnosat und Carnosol, welche im Ausgangsmaterial vorhanden sein können, gleichzeitig in der Konzentration erhöht werden.
Die vorliegende Erfindung ist eindeutig wirksam bei der selektiven Extraktion und Konzentrierung von Carnosinsäure aus Kräutermaterialien und deren Extrakten und erlaubt die Herstellung von Ölharzen mit dem höchsten, zur Zeit bekannten Gehalt an natürlicher Carnosinsäure.
Die Erfindung wird unter Bezug auf die nachfolgenden Beispiele besser verstanden werden; diese Beispiele sind jedoch lediglich zur Veranschaulichung von Ausführungsformen der Erfindung gedacht und sind nicht zur Einschränkung des Umfangs der Erfindung erstellt.

Beispiel 1

Selektive Extraktion

Ungefähr 5 Gramm an Proben von gemahlenen Rosmarinblättern (75% weniger als 0,42 mm (40 mesh)), von denen bekannt ist, daß sie nach dem Verfahren von Frakman et al. (1991) ungefähr 3% Carnosinsäure enthalten, wurden jeweils einem Rühren während zwei Minuten bei Raumtemperatur in ungefähr Gramm Ethylalkohol/Wasser-Lösung, welche hinsichtlich der Stärke von 40 bis 95 Gew.-% des Alkohols variierte, unterzogen. Am Ende des zweiminütigen Rührens wurde die Lösung durch Filtrieren durch ein Laborfilterpapier von den unlöslichen Materialien abgetrennt. Die resultierenden Lösungen wurden dann subjektiv auf eine grüne Färbung und nach dem Verfahren von Frakman et al. (1991) auf den Carnosinsäuregehalt bewertet. Die Ergebnisse sind in Tabelle 1 aufgeführt. Tabelle 1 Ethanol/Wasser Konzentration Farbe Carnosinsäureausbeute (%) Grün blaß Grün bernsteinfarben - blaß Grün bernsteinfarben
Tabelle 1 belegt, daß der Hauptanteil der Carnosinsäure ohne verunreinigende grüne Färbung in die Lösung extrahiert wird, wenn die Ethanol/Wasser-Konzentration der Lösung im Bereich von 40% - 60% Ethanol liegt und optimal im Bereich von 50% - 55% liegt.

Beispiel 2

Selektive Ausfällung

Ungefähr 10 Gramm an Proben von gemahlenen Rosmarinblättern, welche nach dem Verfahren von Frakman et al. (1991) ungefähr 3% Carnosinsäure enthalten, wurden jeweils einem Rühren während einer Minuten bei Raumtemperatur in 80 Gramm 55 Gew.-%-iger Ethanol/Wasser-Lösung unterzogen. Die Lösungen wurden durch ein Laborfilterpapier filtriert, um die unlöslichen Materialien abzutrennen. Die resultierenden Lösungen wurden dann jeweils an einem Labor-Rotationsverdampfer verdampft, um die Ethanolkonzentration der Lösungen schrittweise auf Null zu reduzieren. Nachdem die entsprechende Menge an Ethanol entfernt worden war, wurde jede Probe in einer Laborzentrifuge bei 4000 UPM während 20 Minuten zentrifugiert, um das ausgefallene Ölharz rückzugewinnen. Die Ölharze wurden in einem Vakuumofen getrocknet und nach dem Verfahren von Frakman et al. (1991) auf den Carnosinsäuregehalt untersucht. Die Ergebnisse sind in Tabelle 2 aufgeführt Tabelle 2 Ethanol/Wasser Konzentration Carnosinsäure in Ölharz
Die Tabelle 2 belegt, daß die Verringerung der Ethanol/Wasser-Konzentration auf weniger als 40% das Ausfällen von etwas Carnosinsäure bewirkt, wohingegen die Verringerung auf weniger als 20% ausreicht, um die Ausbeute an Carnosinsäure im Ölharz zu maximieren. Die Verringerung auf 0% ist bevorzugt, da die Rückgewinnung des Ethanols maximiert ist.

Beispiel 3

Kräutermaterial

Ungefähr 10 Gramm an gemahlenen Rosmarinblättern (75% weniger als 40 mesh), welche nach dem Verfahren von Frakman et al. (1991) ungefähr 3,3% Carnosinsäure enthielten, wurden mittels eines Magnetrührers in einem Becherglas mit 80 Gramm an 80 Gew.-%-igem Methylalkohol in Wasser während 2 Minuten bei 18ºC vermischt. Die Mischung wurde dann unter Vakuum durch einen Glasfilter geleitet, um die Lösung von den unlöslichen Materialien abzutrennen. Die erhaltenen Lösung war hinsichtlich der Farbe klar bernsteinfarben. Die Lösung wurde dann in einen Labor-Rotationsverdampfer gegeben und verdampft, bis alles Methanol entfernt worden war. Während der Verdampfung bildete sich ein leicht gelblich brauner Niederschlag in der Lösung. Die erhaltene wäßrige Lösung und der Niederschlag wurden in einer Laborzentrifuge bei 4000 UPM während 20 Minuten zentrifugiert. Die wäßrige Fraktion wurde von der ausgefallenen, blaß gelblich braunen Paste abdekantiert, welche dann in einem Vakuumofen auf einen Feuchtigkeitsgehalt von weniger als 10% getrocknet wurde. Das getrocknete Ölharz ergab 6,1 Gramm oder 61% des ursprünglichen Blattmaterials. Eine Analyse nach dem Verfahren von Frakman et al. (1991) ergab, daß das getrocknete Ölharz 41,1% Carnosinsäure enthielt. Das Verfahren war effektiv bei der Extraktion und Rückgewinnung von 75% der Carnosinsäure in dem Ausgangsmaterial und bewirkte eine Zunahme der Carnosinsäurekonzentration um das 12-fache.

Beispiel 4

Kräuterextrakt

Es wurden 20,05 Gramm eines hellgrünen Rosmarinextraktes, welcher nach dem Verfahren von Nguyen et al. hergestellt war und nach dem Verfahren von Frakman et al. (1991) ungefähr 25,3% Carnosinsäure enthielt, in einem Becherglas mit 156,12 Gramm an 95%-igem Ethanol in Wasser während 1 Stunde bei 50ºC mechanisch gerührt. Danach wurden 156 Gramm Wasser zu der Mischung gegeben. Die Mischung wurde auf Raumtemperatur gekühlt und unter Vakuum durch einen Glasfilter filtriert, um die Lösung von den unlöslichen Materialien abzutrennen. Die Lösung war hinsichtlich der Farbe leicht bernsteinfarben. Die Lösung wurde in einen Labor-Rotationsverdampfer verdampft, um das Ethanol zu entfernen und ein hellbraunes Ölharz auszufällen. Die erhaltene wäßrige Lösung und der Niederschlag wurden in einer Laborzentrifuge bei 4000 UPM während 20 Minuten zentrifugiert und die Lösung von der ausgefallenen Paste abdekantiert, welche in einem Vakuumofen auf eine Feuchte von weniger als 10% getrocknet wurde. Nach dem Verfahren von Frakman et al. (1991) ergab sich, daß das getrocknete, hellbraune Ölharz 60,1% Carnosinsäure enthielt, was eine 2,4-fache Zunahme gegenüber der Konzentration des Ausgangs materials darstellt. Die Erfindung ist zweifelsfrei wirkungsvoll bei der Herstellung von Ölharzen mit hohen Carnosinsäuregehalten, wie sie von der Medizin- und Gesundheitsindustrie bevorzugt werden.

Claims

1. Verfahren zur Herstellung eines natürlichen, antioxidierend wirkenden Ölharzes aus einem Carnosinsäure enthaltenden Pflanzenmaterial oder aus einem Carnosinsäure enthaltenden Pflanzenextrakt, wobei das Ölharz eine im Vergleich mit der des Pflanzenmaterials oder des Pflanzenextrakts erhöhte Konzentration an Carnosinsäure besitzt, wobei das Verfahren die folgenden Schritte umfaßt:

a. Mischen des Pflanzenmaterials oder des Pflanzenextrakts mit einer Lösung von 40 - 95 Gew.-% an Ethanol oder Methanol in Wasser während eines Zeitraums, der ausreicht, um mindestens 50 Gew.-% der im Pflanzenmaterial oder Pflanzenextrakt enthaltenen Carnosinsäure aufzulösen, wobei der ausreichende Zeitraum auf einer quantitativen Bestimmung begründet ist;

b. Abtrennen und Rückgewinnen der Lösung vom unlöslichen Material;

c. Einstellen der Alkoholkonzentration der rückgewonnenen Lösung auf weniger als 40 - 60 Gew.-% an Alkohol im Wasser, um eine Ausfällung des Carnosinsäure enthaltenden Ölharzes zu bewirken; und

d. Abtrennen und Rückgewinnen des die Carnosinsäure enthaltenden, ausgefallenen Ölharzes von der Lösung.

2. Verfahren nach Anspruch 1, worin das Pflanzenmaterial auf eine Feinheit mit 75% unterhalb von 0,42 mm (40 mesh) gemahlen wird.

3. Verfahren nach Anspruch 1, worin das Pflanzenmaterial oder der Pflanzenextrakt mit 40 - 60 Gew.-% an Ethylalkohol in Wasser gemischt wird, während eines Zeitraums, der ausreicht, um mindestens 50 Gew.-% der verfügbaren Carnosinsäure aufzulösen, gefolgt vom Einstellen der Konzentration der rückgewonnenen Lösung auf weniger als 40 Gew.-% an Ethylalkohol, durch die Zugabe von Wasser.

4. Verfahren nach Anspruch 3, worin die Konzentration der rückgewonnenen Lösung durch die Zugabe von Wasser auf weniger als 20 Gew.-% an Ethylalkohol eingestellt wird.

5. Verfahren nach Anspruch 1, worin das Pflanzenmaterial oder der Pflanzenextrakt mit 60 - 80 Gew.-% an Methylalkohol in Wasser gemischt wird, während eines Zeitraums, der ausreicht, um mindestens 50 Gew.-% der verfügbaren Carnosinsäure aufzulösen, gefolgt vom Einstellen der Konzentration der rückgewonnenen Lösung auf weniger als 60 Gew.-% an Methylalkohol, durch die Zugabe von Wasser.

6. Verfahren nach Anspruch 5, worin die Konzentration der rückgewonnenen Lösung durch die Zugabe von Wasser auf weniger als 40 Gew.-% an Methylalkohol eingestellt wird.

7. Verfahren nach Anspruch 1, worin der Alkohol nahrungsmittelgeeigneter Ethylalkohol ist.

8. Verfahren nach Anspruch 1, worin das Pflanzenmaterial von einem Mitglied der Labiatae Pflanzenfamilie herstammt.

9. Verfahren nach Anspruch 8, worin das Pflanzenmaterial die Blätter irgendeines Rosmarinus officinalis oder Salvia officinalis oder Salvia triloba oder Salvia lavandulaefolia sind.

10. Verfahren nach Anspruch 8, worin das Pflanzenmaterial der Blattrückstand von Rosmarinus officinalis oder Salvia officinalis oder Salvia triloba oder Salvia lavandulaefolia nach Extraktion mittels Dampfdestillation oder unterkritischem oder überkritischem Kohlendioxid ist.

11. Verfahren nach Anspruch 8, worin das Pflanzenmaterial das Ölharz und der natürliche Extrakt ist, hergeleitet aus den Blättern von Rosmarinus officinalis oder Salvia officinalis oder Salvia triloba oder Salvia lavandulaefolia durch Extraktion mit einem organischen Lösungsmittel, unterkritischem oder überkritischem Kohlendioxid.

12. Verfahren nach Anspruch 1, worin die Alkoholkonzentration der rückgewonnenen Lösung auf weniger als 20 Gew.-% an Alkohol eingestellt ist.

13. Verfahren nach Anspruch 1, worin die Alkoholkonzentration der rückgewonnenen Lösung durch Abdestillieren von Alkohol eingestellt wird.

14. Verfahren nach Anspruch 1, welches ferner den Schritt des Trocknens des ausgefallenen Ölharzes mit einem gesteigerten Gehalt an Carnosinsäure auf einen Feuchtigkeitsgehalt von weniger als 10% umfaßt.

15. Antioxidierend wirkende Zusammensetzung für die Verwendung in Lebensmitteln, Medikamenten und Kosmetikas, welche nicht weniger als 40 Gew.-%, bezogen auf die Trockenmasse, an Carnosinsäure umfaßt und im wesentlichen frei von einer grünen Färbung ist, was durch eine qualitative visuelle Untersuchung beurteilt wird.

16 Antioxidierend wirkende Zusammensetzung nach Anspruch 15, welche in einem für Lebensmittel, Kosmetika oder pharmazeutische Produkte zugelassenen Lösungsmittel oder Träger dispergiert oder aufgelöst ist.