JP2016505535A - メントール及びメンチルラクテートの組成物、その調製並びに冷却剤、香味剤及び／又は芳香剤としてのその使用 - Google Patents
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Abstract
本発明は、メントール及びメンチルラクテートから本質的になる液体組成物を調製する方法、並びに冷却剤、香味剤及び/又は芳香剤としてのそのような組成物の使用、そのような組成物を含有する製品、並びにそのような組成物を適用することによって生理学的冷却効果をもたらす方法に関する。【選択図】なし
Description
本発明は、メントール及びメンチルラクテートから本質的になる液体組成物を調製する方法、並びに冷却剤、香味剤（flavouring agent）及び/又は芳香剤（fragrance agent）としてのそのような組成物の使用、そのような組成物を含有する製品、並びにそのような組成物を適用することによって生理学的冷却効果をもたらす方法に関する。
生理学的冷却剤は、製品の望ましい感覚刺激特性を向上させるそれらの能力によって、多様な消費者用途において益々支持を得つつある。これらの感覚刺激特性は、冷感を司る神経末端に対するこれらの化合物の化学的作用により一般に説明される。これらの化合物の一般的な用途及び使用には、食品、飲料、歯磨き、口腔洗浄剤、トイレタリー製品、ローション、菓子類、及び医薬品が含まれる。
メントールは、ペパーミント油の主成分であり、上述した用途のいくつかにおいて非常に長い期間にわたって使用されてきた。メントールは、生理学的冷却剤であり、皮膚及び/又は口腔粘膜に対するその鎮痛、清涼及び香味効果で周知である。メントールを含有する製品を皮膚及び/又は粘膜に適用すると、強い初期の冷感を達成することができる。しかしながら、持続的な冷感をもたらすために、冷却剤組成物を含有する製品が頻繁に必要とされている。
メンチルラクテートもまた、その冷却特性のために評価されている重要な成分である。メントールに比べて、メンチルラクテートは、低刺激性、持続的な冷却効果及び低揮発性といった利点を有する。にもかかわらず、メンチルラクテートはメントールほど強く初期の冷却効果を生じないので、その使用はある程度、とりわけ、使用者が製品を適用した途端に強い冷却効果を経験することを望む口腔ケア及びスキンケア製品については、制限されてきた。したがって、メントール由来の望ましくない苦味及び不快な臭いなしに、製品に持続的な冷感を付与し得る組成物に対する必要性が感じられた。多様な冷却剤が独立して、又は別の剤と組み合わせて試されてきた。ますます多くの冷却剤及び香味剤に対する探索が続いている。WO00/142983、JP0632528、JP10231238、WO2004/1037764を参照されたい。
現在、市場で用いられているメントール及びメンチルラクテートの組成物は、この2つの成分を必要な比において物理的に混合することにより調製される(以後、「人工混合物」と呼ぶ)。その欠点は、メントール及びメンチルラクテートを、50〜60℃の温度でまず溶融させなければならないか、香油、化粧用油若しくは1,2-プロピレングリコールなどのグリコール溶媒に溶解させなければならないことである。さらに、やや揮発性であるメントールは、蒸発して、強いミント臭を生じ、メントールの損失に加えて、好ましくない健康及び安全性問題を引き起こす。メンチルラクテートは、Symrise GmbH(ドイツ)から、2つの形態:結晶及び非結晶形態において入手可能である。これらの固形のそれぞれが、固体形態において使用されることの欠点を有する。非結晶固体の場合には、固体をその容器から移動させるために容器を加熱しなければならず、一方、結晶固体においては、0.1%重炭酸ナトリウムの存在が配合物中で相溶性問題を引き起こす可能性があり、除去する必要があり得る。
このことは、メントール及びメンチルラクテートが、それらのそれぞれの通常の固体形態で個別に配合物に添加された場合に、便利ではないことを示している。これは、大規模な工業用製造プロセスにとって好ましくない。一方では、そのような加熱プロセスは、メントール及びメンチルラクテートを溶融するための特定の装置及び加熱設備を有する必要がある。他方では、メントール及びメンチルラクテートは、それらの固体形態で個別に添加された場合に、エネルギーを節約し生産性を改善するために製造業において高まりつつあるトレンドであるコールドプロセス技術には適していない。さらに、加熱された際に、融点の低いメントールは蒸発して、強いミント臭を発生し、これは不快であり、メントールの損失の他に、好ましくない健康問題を生じさせる。
本発明が解決しようとする課題は、室温で液体であり、その結晶点が室温よりもはるかに低いメントール及びメンチルラクテートの組成物の提供である。そのような組成物は、所望の配合物中に液体形態で直接添加することもでき、このことが、健康及び安全性問題を提起することなく、配合プロセスをより簡便にする。
技術文献において、メントール及びメンチルラクテートを個別に添加することによって、メントール及びメンチルラクテートが同じ配合物中で使用された報告が存在するが、この配合物中の共融混合物の形成についての言及はない。
US2004/10018954は、メントール及びメンチルラクテートを1:4から4:1の範囲の様々な割合において含有する組成物、及び混合物の凝固点に対するその効果を記載している。この文献は、メントール及びメンチルラクテートを様々な比において物理的に混合し、20分間撹拌して、室温未満の結晶点を有する透明な液体を得ることができることを述べている。しかし、2つの固体を撹拌するのが非常に困難であること、また、透明な液体を得るのに長時間かかること(24時間のことすらある)が観察された。
WO2007/044146は、メントール及び乳酸からメンチルラクテートを生成するための方法を記載している。その文献に開示されている方法は、MLの可能な限り高い収率を目的としている。MLの全体収率の最大化が、前記明細書の概要部において強調されている。当業者は、過剰なMLがメントールに変換されることを回避するための方策をとるように明示的に指示される。実施例は全て、未反応のメントールの含有量が8%未満であったことを開示している。このことは、メントールからMLへのほぼ完全な変換及び純粋なMLの獲得が、WO2007/044146の教示の主な特徴であることを示している。
驚くべきことに、メントールによる乳酸の部分エステル化、それに続く高級エステルの制御された加水分解によって、メントール及びメンチルラクテートのin situ混合物(下に定義されるような、特定の比の範囲の)を生成することにより、上記課題を解決し得る。本発明のすぐに使用できる組成物(複数可)は、後処理時に及び最終的に真空蒸留によって得られる。このすぐに使用できる組成物は、様々な比のメントール及びメンチルラクテートを有し得、多様な製品中で直接使用することができる。
蒸留前の反応混合物の組成が、MとMLの重量範囲が、好ましくは30:70(M:ML)の範囲のように、15:85から60:40、又は20:80から40:60となるようなものであるべきであることも観察された。
反応混合物中のメントールの百分率がこれよりも大幅に低いか高い場合、所望の組成が得られないことが観察された。分留を行うことによって、所望の組成を首尾良く収集することができる。本発明の特定の一実施形態では、例えば、以下の3つの好ましい組成、即ち、M:ML=75:25、50:50及び25:75(wt/wt)がもたらされる。
前記3つの異なるタイプのM:ML混合物を調製することにより、メントールの優れた初期の冷感及びメンチルラクテートの持続的な冷却効果を利用すること、又は両成分のバランス効果を利用することが可能となる。したがって、第1の組成物がメントール及びメンチルラクテートの等しい割合(1:1)を有する一方で、第2及び第3の組成物が、それぞれ、3:1及び1:3の比にあるような様式で、3つの組成物が提供される。このことが、より多量のメントールを有する前記組成物を、例えば練り歯磨き、シェービングクリーム、チューインガム、キャンディ口腔洗浄剤等のような、強い初期の冷却が要求される製品中に使用することを可能にし、一方、より多量のメンチルラクテートを含む前記組成物を、持続的な冷却効果が所望される香水、ボディローション、ハンドウォッシュ、ボディクリーム等において使用することができる。
本発明の組成物の結晶点を決定する際に、そのような組成物の結晶点が「人工組成物」のものよりも約7から8℃低いことが見出されたことが注目された。得られた生成物は、はるかに低い結晶点を有するすぐに使用できる液体組成物であり、したがってコールドプロセスに好都合となり、コスト、エネルギー消費及び安全性の点で大規模な工業プロセスを簡略化し得るために顧客に利益を与える。したがって、該生成物は、配合をはるかに簡単にするためばかりではなく、組成物がメントール由来の優れた初期の冷却、及びメンチルラクテートによる持続的な冷感を与えるために、顧客を引きつけるはずである。したがって、該生成物は、著しい技術的効果によっても特徴付けられる。
必要とされる組成物は、メントールや乳酸のような、かなり低コストの原材料から作製される。これらの組成物は通常、ごく少量、1〜2重量%において、使用される。収率は定量的である。製造プロセスは、操作が簡単である。これらの要因全てが、プロセスを非常に経済的にしている。
US2004/10018954は、メントール及びメンチルラクテートを1:4〜4:1の範囲の重量比において含有する組成物であって、結晶点が室温未満である組成物を開示している。前記先行技術文献は、3つの組成物、即ちM:ML;75:25、50:50、25:75についての結晶点が、それぞれ、21.5℃、8.2℃及び20.5℃であったと報告している。
本発明の組成物の結晶点は、物理的混合によって作製された同じ組成物の結晶点よりも、7〜8℃低い。
1.一般的定義
別段の指示がない限り、以下の一般的定義が適用されるものとする:
別段の指示がない限り、以下の一般的定義が適用されるものとする:
「乳酸」は、D-(-)-乳酸及び(L-(+)-乳酸(又は単にD-及びL-ラクテート)を包含する。
「メントール」は、単独の又は任意の組合せの各立体異性体、即ち、(+)-メントール、(+)-イソメントール、(+)-ネオメントール、(+)-イソネオメントール、(-)-メントール、(-)-イソメントール、(-)-ネオメントール、及び(-)-イソネオメントールを包含する。
(-)-メントールは、L-メントール又は(1R,2S,5R)-メントールとも称され、以下の化学構造を有する:
メンチルモノラクテートはメンチルラクテートとも称され、特に下式の立体異性体L-メンチルL-ラクテート(MLと略する)を意味する:
高級乳酸メンチルエステルは、メンチルラクトイルラクテート及びメンチルラクトイルラクトイルラクテートであり、特に立体異性体:L-メンチルL-ラクトイルL-ラクテート(MLLと略する)及びL-メンチルL-ラクトイルL-ラクトイルL-ラクテート(MLLLと略する)である。
「周囲条件」とは、T=21℃及び1atm(又は760mm Hg)圧力を指す。
メントール及びメンチルモノラクテート「から本質的になる」とは、組成物が、本発明の組成物の総重量に対して、0から0.4、0.01から0.25又は0.05から0.1wt.%のように、0.5wt%未満の範囲の不純物を含有することを指す。
メントール及びメチルラクテートの「人工組成物」は、前記成分を物理的に混合することによって得られるような組成物を意味する。
「真空蒸留」は、特に0.1から10mbarの範囲、例えば2から8又は、より特には、4から7mbarの減圧下で蒸留を行うことを意味する。
2.特定の実施形態
本発明は、以下の特定の実施形態に関する。
本発明は、以下の特定の実施形態に関する。
1. 周囲条件において、特にT=21℃及び1気圧(760mm Hg)において液体である、メントール及びメンチルラクテート(即ち、メンチルモノラクテート)から本質的になる組成物を調製するための方法であって、
a)非水溶媒中で乳酸によってメントールを部分的にエステル化して、メントール並びに乳酸メンチルエステル(ML)及び高級乳酸メンチルエステルの混合物を得るステップと、
b)前記高級乳酸メンチルエステルを選択的に加水分解するために、ステップa)において得られた混合物を反応させるステップと、
c)ステップb)の反応混合物からメントール及びメンチルラクテートから本質的になる前記液体組成物を単離するステップと
を含む方法。
特に、本発明は、メントール及び乳酸(遊離酸として、又はその塩の形態において、特に遊離酸として)のいずれの立体異性体形態にも適用可能である。しかしながら、本発明は、好ましくは(-)メントール及びL-(+)乳酸を利用する。
a)非水溶媒中で乳酸によってメントールを部分的にエステル化して、メントール並びに乳酸メンチルエステル(ML)及び高級乳酸メンチルエステルの混合物を得るステップと、
b)前記高級乳酸メンチルエステルを選択的に加水分解するために、ステップa)において得られた混合物を反応させるステップと、
c)ステップb)の反応混合物からメントール及びメンチルラクテートから本質的になる前記液体組成物を単離するステップと
を含む方法。
特に、本発明は、メントール及び乳酸(遊離酸として、又はその塩の形態において、特に遊離酸として)のいずれの立体異性体形態にも適用可能である。しかしながら、本発明は、好ましくは(-)メントール及びL-(+)乳酸を利用する。
2.ステップa)において、メントール及び乳酸(特に(-)メントール及びL-(+)乳酸)が最初に約1:1から1:2の範囲のモル比において、特に約1:1.5のモル比において存在する、実施形態1の方法。
3.ステップa)における反応が、特に硫酸のような酸性触媒の存在下で行われる、実施形態1又は2の方法。
4.メントールの部分エステル化が、ステップa)において、メントールの最初に添加された量に対して、下に定義されるような条件下で(実験部を参照されたい)ガスクロマトグラフィーによって決定して、約15から60%wt/wtの割合の、例えば約20から40%wt/wtのメントールが、エステル化されないように行われる、先行する実施形態の1つの方法。特に、乳酸は完全に消費される。
5.ステップa)の非水溶媒が水不混和性であり、好ましくは脂肪族及び芳香族水不混和性溶媒、特に約80から125℃(大気圧で)の範囲で沸騰するもの、例えば高級アルカン、特にヘキサン、ヘプタン若しくはオクタンのような脂肪族溶媒、又は例えばベンゼン及びトルエンのような芳香族溶媒から選択される、先行する実施形態のいずれか1つによる方法。
6.ステップa)のエステル化が、例えば蒸留によるなど、エステル化中に生じる水を除去しながら行われる、先行する実施形態のいずれか1つの方法。
7.ステップb)の高級乳酸メンチルエステルのエステル加水分解が、温度制御下で、特に約30℃のような20から40℃の温度範囲において、及び大気圧において行われる、先行する実施形態の1つの方法。
8.ステップb)の高級乳酸メンチルエステルのエステル加水分解が、約11から13.5、特に12から13、例えば12.4から12.7のpHにおいて行われる、先行する実施形態の1つの方法。特に、約11から13.5、特に12から13、例えば12.4から12.7のpHに達するまで塩基を添加することによる、反応混合物の漸進的な(段階的な)アルカリ化によりそれは行われる。特に、アルカリ金属水酸化物のような無機塩基、特にNaOHが適用される。
9.ステップc)によるメントール及びメンチルラクテートから本質的になる液体組成物の単離が蒸留により行われる、先行する実施形態の1つの方法。好ましくは、蒸留に供される組成物中のメントール対メンチルラクテートの重量比は、15:85から60:40の範囲、特に20:80から40:60、好ましくは約30:70wt/wtであるべきである。
10.ステップc)において、メントール及びメンチルラクテート(特に(-)メントール及び(-)メンチルL-(+)ラクテート)の特に30:70wt/wt混合物の真空蒸留が、
およそ5mbarの圧力で、
i)およそ75:25(wt/wt)のメントール:メンチルラクテートの重量比を示す組成物を得るための、90℃までの温度、及び/又は
ii)およそ50:50(wt/wt)のメントール:メンチルラクテートの重量比を示す組成物を得るための、90℃から95℃の温度範囲、及び/又は
iii)およそ25:75(wt/wt)のメントール:メンチルラクテートの重量比を示す組成物を得るための、95℃から100℃の温度範囲
において行われる、先行する実施形態のいずれか1つの方法。
前記3つの画分i)、ii)及びiii)のうちの1つ、2つ又はそれぞれが、蒸留により得られる。
およそ5mbarの圧力で、
i)およそ75:25(wt/wt)のメントール:メンチルラクテートの重量比を示す組成物を得るための、90℃までの温度、及び/又は
ii)およそ50:50(wt/wt)のメントール:メンチルラクテートの重量比を示す組成物を得るための、90℃から95℃の温度範囲、及び/又は
iii)およそ25:75(wt/wt)のメントール:メンチルラクテートの重量比を示す組成物を得るための、95℃から100℃の温度範囲
において行われる、先行する実施形態のいずれか1つの方法。
前記3つの画分i)、ii)及びiii)のうちの1つ、2つ又はそれぞれが、蒸留により得られる。
11.実施形態1から10のいずれか1つによる方法により得られる、メントール及びメンチルモノラクテート(特に(-)メントール及び(-)メンチルL-(+)ラクテート)から本質的になる液体組成物。
12.同一のモル比であるが純粋なメントール及び純粋なメンチルラクテート(特に純粋な(-)メントール及び純粋な(-)メンチルL-(+)ラクテート)を物理的に混合することによって得られるメントール及びメンチルラクテートの混合物の対応する結晶点よりも、およそ7から8℃低い(周囲条件において)結晶点を特徴とする、実施形態11の液体組成物。これに関連する「純粋な」とは、好ましくは「分析的に純粋な(analytically pure)」という意味を有する、即ち、不純物質が分析的に検出不可能である、例えばメントール及びメンチルラクテートはp.a.(分析)グレードにおいて適用される。
13.i)約+13℃から+15℃の結晶点及びおよそ75:25のメントール:メンチルラクテートのモル比、又は
ii)約+2℃から-1℃の結晶点及びおよそ50:50のメントール:メンチルラクテートのモル比、又は
iii)約+12℃から+14℃の結晶点及びおよそ25:75のメントール:メンチルラクテートのモル比
を有する組成物(好ましくは(-)メントール及び(-)メンチルL-(+)ラクテートの)から選択される、実施形態11又は12の液体組成物。
ii)約+2℃から-1℃の結晶点及びおよそ50:50のメントール:メンチルラクテートのモル比、又は
iii)約+12℃から+14℃の結晶点及びおよそ25:75のメントール:メンチルラクテートのモル比
を有する組成物(好ましくは(-)メントール及び(-)メンチルL-(+)ラクテートの)から選択される、実施形態11又は12の液体組成物。
14.食品、化粧品又は口腔ケア製品における、実施形態11から13のいずれか1つによる、又は実施形態1から10のいずれか1つによって調製される、液体組成物の使用。
15.実施形態11から13のいずれか1つによる、又は実施形態1から10のいずれか1つによって調製される、液体組成物の、食品、糖菓、チューインガム、飲料、化粧品、練り歯磨き、口腔洗浄剤、シャンプー、トイレタリー製品、ローション、スキンケア製品、薬剤、医薬品から選択される製品の成分としての、又は前述した製品のいずれか1つのための添加剤としての使用。
16.冷却量の、実施形態11から13のいずれか1つによる、又は実施形態1から10のいずれか1つによって調製された組成物を含む、実施形態14又は15において定義した製品。
17.実施形態11から13のいずれか1つによる又は実施形態1から10のいずれか1つによって調製された液体組成物の、冷却剤、香味剤及び/又は芳香剤としての使用。
18.生理学的冷却効果をもたらす方法であって、哺乳動物の体の表面領域を、実施形態11から13のいずれか1つによる若しくは実施形態1から10のいずれか1つによって調製された液体組成物、又は実施形態16に定義した製品と接触させるステップを含む方法。
19.特にイソプレゴール、メンチルラクテート、N-エチル-3-p-メンタンカルボキサミド、2-イソプロピル-N,2,3-トリメチルブタンアミド、N-エトキシカルボニルメチル-3-p-メンタンカルボキサミド、モノメンチルグルタレート、モノメンチルスクシネート、WS-3、WS-23、クーリングエージェント-10、メントールエチレングリコールカーボネート、メントールプロピレングリコールカーボネート、及びメントングリセリンアセタール(Frescolate MGA)から選択される、少なくとも1種のさらなる冷却剤と組み合わせた、実施形態14から18のいずれか1つによる使用、方法又は製品。
20.メントールが(-)-メントールである且つ/又は乳酸がL-(+)-乳酸である、先行する実施形態のいずれか1つによる方法、組成物、製品又は使用。
本明細書において記載された特定の実施形態によって、特に上に示した実施形態2から20によってさらに特定することができる本発明の方法のさらなる特定の実施形態は、以下である:
21. 周囲条件において液体である、メントール及びメンチルラクテートから本質的になる組成物を調製するための方法であって、
a)非水溶媒中で乳酸によってメントールを部分的にエステル化して、メントール並びに乳酸メンチルエステル(ML)及び高級乳酸メンチルエステルの混合物を得るステップであり、メントールの最初に添加された量に対して、15から60%wt/wtの割合のメントールが、エステル化されないステップと、
b)前記高級乳酸メンチルエステルを選択的に加水分解するために、ステップa)において得られた混合物を反応させるステップと、
c)ステップb)の反応混合物から、メントール及びメンチルラクテートから本質的になる少なくとも1種の液体組成物を真空蒸留によって単離するステップであり、ステップc)において蒸留に供される組成物中のメントール対メンチルラクテートの重量比が15:85から60:40wt/wtの範囲であるステップと
を含む方法。
a)非水溶媒中で乳酸によってメントールを部分的にエステル化して、メントール並びに乳酸メンチルエステル(ML)及び高級乳酸メンチルエステルの混合物を得るステップであり、メントールの最初に添加された量に対して、15から60%wt/wtの割合のメントールが、エステル化されないステップと、
b)前記高級乳酸メンチルエステルを選択的に加水分解するために、ステップa)において得られた混合物を反応させるステップと、
c)ステップb)の反応混合物から、メントール及びメンチルラクテートから本質的になる少なくとも1種の液体組成物を真空蒸留によって単離するステップであり、ステップc)において蒸留に供される組成物中のメントール対メンチルラクテートの重量比が15:85から60:40wt/wtの範囲であるステップと
を含む方法。
22. 周囲条件において液体である、メントール及びメンチルラクテートから本質的になる組成物を調製するための方法であって、
a)非水溶媒中で乳酸によってメントールを部分的にエステル化して、メントール並びに乳酸メンチルエステル(ML)及び高級乳酸メンチルエステルの混合物を得るステップであり、メントールの最初に添加された量に対して、15から60%wt/wtの割合のメントールが、エステル化されないステップと、
b) ステップa)において得られた混合物を反応させて、前記高級乳酸メンチルエステルを選択的に加水分解するステップと、
c)ステップb)の反応混合物から、メントール及びメンチルラクテートから本質的になる少なくとも1種の液体組成物を真空蒸留によって単離するステップであり、ステップc)において蒸留に供される組成物中のメントール対メンチルラクテートの重量比が15:85から60:40wt/wtの範囲であるステップと
を含み、
同一のモル比であるが純粋なメントール及び純粋なメンチルラクテートを物理的に混合することによって得られたメントール及びメンチルラクテートの混合物の対応する結晶点よりもおよそ7から8℃低い結晶点(周囲条件において)により特徴付けられる、メントール及びメンチルラクテートから本質的になる少なくとも1つの組成物が得られる、方法。
a)非水溶媒中で乳酸によってメントールを部分的にエステル化して、メントール並びに乳酸メンチルエステル(ML)及び高級乳酸メンチルエステルの混合物を得るステップであり、メントールの最初に添加された量に対して、15から60%wt/wtの割合のメントールが、エステル化されないステップと、
b) ステップa)において得られた混合物を反応させて、前記高級乳酸メンチルエステルを選択的に加水分解するステップと、
c)ステップb)の反応混合物から、メントール及びメンチルラクテートから本質的になる少なくとも1種の液体組成物を真空蒸留によって単離するステップであり、ステップc)において蒸留に供される組成物中のメントール対メンチルラクテートの重量比が15:85から60:40wt/wtの範囲であるステップと
を含み、
同一のモル比であるが純粋なメントール及び純粋なメンチルラクテートを物理的に混合することによって得られたメントール及びメンチルラクテートの混合物の対応する結晶点よりもおよそ7から8℃低い結晶点(周囲条件において)により特徴付けられる、メントール及びメンチルラクテートから本質的になる少なくとも1つの組成物が得られる、方法。
23.周囲条件において液体である、メントール及びメンチルラクテートから本質的になる組成物を調製するための方法であって、
a)非水溶媒中で乳酸によってメントールを部分的にエステル化して、メントール並びに乳酸メンチルエステル(ML)及び高級乳酸メンチルエステルの混合物を得るステップであり、メントールの最初に添加された量に対して、15から60%wt/wtの割合のメントールが、エステル化されないステップと、
b)前記高級乳酸メンチルエステルを選択的に加水分解するために、ステップa)において得られた混合物を反応させるステップと、
c)ステップb)の反応混合物から、メントール及びメンチルラクテートから本質的になる少なくとも1種の液体組成物を真空蒸留によって単離するステップであり、ステップc)において蒸留に供される組成物中のメントール対メンチルラクテートの重量比が15:85から60:40wt/wtの範囲であるステップと
を含み、
i)約+13℃から+15℃の結晶点及びおよそ75:25のメントール:メンチルラクテートのモル比、
ii)約+2℃から-1℃の結晶点及びおよそ50:50のメントール:メンチルラクテートのモル比、及び/又は
iii)約+12℃から+14℃の結晶点及びおよそ25:75のメントール:メンチルラクテートのモル比
を有する組成物から選択されるメントール及びメンチルラクテートから本質的になる少なくとも1つの組成物が得られる、方法。
a)非水溶媒中で乳酸によってメントールを部分的にエステル化して、メントール並びに乳酸メンチルエステル(ML)及び高級乳酸メンチルエステルの混合物を得るステップであり、メントールの最初に添加された量に対して、15から60%wt/wtの割合のメントールが、エステル化されないステップと、
b)前記高級乳酸メンチルエステルを選択的に加水分解するために、ステップa)において得られた混合物を反応させるステップと、
c)ステップb)の反応混合物から、メントール及びメンチルラクテートから本質的になる少なくとも1種の液体組成物を真空蒸留によって単離するステップであり、ステップc)において蒸留に供される組成物中のメントール対メンチルラクテートの重量比が15:85から60:40wt/wtの範囲であるステップと
を含み、
i)約+13℃から+15℃の結晶点及びおよそ75:25のメントール:メンチルラクテートのモル比、
ii)約+2℃から-1℃の結晶点及びおよそ50:50のメントール:メンチルラクテートのモル比、及び/又は
iii)約+12℃から+14℃の結晶点及びおよそ25:75のメントール:メンチルラクテートのモル比
を有する組成物から選択されるメントール及びメンチルラクテートから本質的になる少なくとも1つの組成物が得られる、方法。
3.本発明の特定の組成物を調製する好ましい方法
3.1エステル化:
水不混和性溶媒中、例えばヘプタン中の、約1:1.5のモル比のL-メントール及びL-(+)-乳酸の混合物並びに適切な触媒量の硫酸を還流させ、水を共沸的に除去した。エステル化が約80から125℃の温度範囲において進行する際に、溶媒の蒸発が避けられるように、溶媒を選択すべきである。反応を適切な時点で、例えばメントールの約30%の量が未反応のままであるときに、停止させることができる。好ましくは、乳酸の全量が、反応の終了時点で消費される。次いで、反応混合物を室温に冷却し得る。
3.1エステル化:
水不混和性溶媒中、例えばヘプタン中の、約1:1.5のモル比のL-メントール及びL-(+)-乳酸の混合物並びに適切な触媒量の硫酸を還流させ、水を共沸的に除去した。エステル化が約80から125℃の温度範囲において進行する際に、溶媒の蒸発が避けられるように、溶媒を選択すべきである。反応を適切な時点で、例えばメントールの約30%の量が未反応のままであるときに、停止させることができる。好ましくは、乳酸の全量が、反応の終了時点で消費される。次いで、反応混合物を室温に冷却し得る。
3.2制御された加水分解:
上記の混合物を、適量の塩基、例えば50%水酸化ナトリウムなどによる加水分解に供することができ、それによって高級エステルがメンチルラクテートに加水分解されるはずである。
上記の混合物を、適量の塩基、例えば50%水酸化ナトリウムなどによる加水分解に供することができ、それによって高級エステルがメンチルラクテートに加水分解されるはずである。
適切な場合、さらなる有機溶媒及び又は水を加水分解の前に添加してもよい。例えば、部分エステル化混合物を、水及びヘプタンでさらに希釈する。次いで、塩基、例えば水酸化ナトリウム(50% NaOH水溶液)を、温度が25から35、特に約30℃を超えないように、外部冷却下(冷水浴)でロット的に添加する。各添加後に、混合物を十分な時間、例えば30分間撹拌する。次いで、pHを確認し、試料をGCにより分析する。混合物のpHが、約pH 11.5から13、特に12.0から12.7に達するまで、塩基の添加を続ける。このことが、高級ラクトイルエステルの選択的加水分解を保証し、一方モノエステルは分解されない。
この時点におけるGC分析は、高級ラクテートMLL、MLLLからメンチルラクテートへの実質的に完全な変換を示し、MLからメントールへの加水分解を示さない。
最初は、高級エステルからMLへの加水分解に有利となる条件は、理論的にはMLからメントールへの加水分解に有利となるはずであるので、選択的加水分解を達成することは困難であろうと推定された。しかしこれとは反対に、驚くべきことに、2つの要因、即ち、NaOHの量及び温度を制御することによって、高級エステル(MLL、MLLL等)からMLへの加水分解(メントールへのさらなる加水分解の阻止)を達成することができることが観察された。
3.3分離:
次いで、それ自体公知の方法での後処理及びその後の真空蒸留時に、必要な組成物が得られる。
次いで、それ自体公知の方法での後処理及びその後の真空蒸留時に、必要な組成物が得られる。
4.液体M/ML組成物の好ましい使用
上記の様式において調製されたようなメントール及びメンチルラクテートを含む液体組成物は、好ましくは、消費者製品中に配合されたとき又は哺乳動物の皮膚若しくは粘膜と接触させたときに、生理学的冷却効果をもたらすのに有効な量において使用される。
上記の様式において調製されたようなメントール及びメンチルラクテートを含む液体組成物は、好ましくは、消費者製品中に配合されたとき又は哺乳動物の皮膚若しくは粘膜と接触させたときに、生理学的冷却効果をもたらすのに有効な量において使用される。
好ましくは、消費者製品は、食品、糖菓、チューインガム、飲料、化粧品、練り歯磨き、口腔洗浄剤、シャンプー、ローション、トイレタリー製品、シェービングローション、フォーム、クリームジェル、アフターシェーブローション、薬剤、医薬品等である。生理学的冷却剤のためのその他の及びより詳細な適切な消費者製品用途は、記載されている(例えば、米国特許第4,136,163号及び同第7,189,760号を参照されたい)。
実際の必要量は、特定の最終用途、所望の冷却プロファイル、組成物中の任意のその他の冷却剤の同定及び量、並びにその他の要件を含め、多数の要因に依存し得る。通常、必要量は当業者により経験的に決定される。一般に、使用量は、0.1ppmから5wt.%(50,000ppm)、好ましくは5ppmから1wt.%の範囲であり得る。例えば、ローション又はハンドクリームなどの外用用途においては、組成物の必要量は、典型的には、100ppmから5wt.%の範囲であり得る。低濃度(0.1ppmから100ppm)は飲料により適しており、一方中間レベル(10ppmから5,000ppm)は通常、練り歯磨き、チューインガム、キャンディ、又は口腔洗浄剤にとって望ましい。
本発明の液体組成物は、1種以上の他の生理学的冷却剤を含有し得る液体混合物とすることもできる。好ましくは、そのようなさらなる冷却剤は、置換シクロヘキサノール及びそのエステル、カルボキサミド、メントンケタール、メントキシプロパンジオール、並びにこれらの混合物から選択することができる。さらなる冷却剤の特定の例には、メントール、イソプレゴール、メンチルラクテート、N-エチル-3-p-メンタンカルボキサミド(WS-3)、2-イソプロピル-N,2,3-トリメチルブタンアミド(WS-23)、N-エトキシ-カルボニルメチル-3-p-メンタンカルボキサミド(WS-5)、モノメンチルグルタレート、モノメンチルスクシネート、及びこれらの混合物が含まれる。
ここで、以下の実施例を参照することによって、本発明をより詳細に説明する。
実験部:
A)一般的方法
1.結晶点の決定:
温度計を取り付けた三角フラスコに、液体試料を採取した。アセトン及びドライアイスを使用してゆっくり冷却しながら、フラスコ中の液体を撹拌した。混合物の温度が低下するにつれ、液体は増粘し始め、ある点において、濁りを示し、続いて温度がわずかに上昇した。この点を、結晶点として記録した。
A)一般的方法
1.結晶点の決定:
温度計を取り付けた三角フラスコに、液体試料を採取した。アセトン及びドライアイスを使用してゆっくり冷却しながら、フラスコ中の液体を撹拌した。混合物の温度が低下するにつれ、液体は増粘し始め、ある点において、濁りを示し、続いて温度がわずかに上昇した。この点を、結晶点として記録した。
2.GC分析:
機器:Shimatzu-GC-2010、GC solutions
カラム:HP-5、30mm×0.25mm×0.25μm
流量 1.32ml/分、INJ:0.5μL
INJ:250℃ DET:300℃
温度プログラム:50℃-0-10℃/分-280℃-20分
機器:Shimatzu-GC-2010、GC solutions
カラム:HP-5、30mm×0.25mm×0.25μm
流量 1.32ml/分、INJ:0.5μL
INJ:250℃ DET:300℃
温度プログラム:50℃-0-10℃/分-280℃-20分
3.NMR分析:
機器:Bruker 300 MHz、BBOプローブ
CDCl3中でのNMR
機器:Bruker 300 MHz、BBOプローブ
CDCl3中でのNMR
[実施例1]
エステル化(酸触媒作用なし)及び制御された加水分解、それに続く分留によるメントール及びメンチルラクテートの組成物の調製
エステル化:ディーンスタークトラップ、温度計、油浴及びマグネチックスターラを備えた三ツ口フラスコに、L-メントール(20g、0.128mol)、L-(+)-乳酸(26.2g、0.256mol、88%、純粋)及びヘプタン(10g)を装入する。撹拌した混合物を還流させ、水を共沸的に除去する。13.5時間後及び水6.4mlを除去した後であって約30%のメントールが未反応のままであった場合、混合物の温度が徐々に上昇して125℃に達するときに、加熱(浴温130℃)を停止させた。混合物を室温に冷却し、ガスクロマトグラフィー(GC)により分析した。混合物は以下:29.33%の未反応のメントール、38.52%のl-メンチルラクテート(ML)、18.02%のl-メンチルラクトイルラクテート(MLL)及び5.25%のl-メンチルラクトイルラクトイルラクテート(MLLL)及びいくらかのラクチドを含有する。
エステル化(酸触媒作用なし)及び制御された加水分解、それに続く分留によるメントール及びメンチルラクテートの組成物の調製
エステル化:ディーンスタークトラップ、温度計、油浴及びマグネチックスターラを備えた三ツ口フラスコに、L-メントール(20g、0.128mol)、L-(+)-乳酸(26.2g、0.256mol、88%、純粋)及びヘプタン(10g)を装入する。撹拌した混合物を還流させ、水を共沸的に除去する。13.5時間後及び水6.4mlを除去した後であって約30%のメントールが未反応のままであった場合、混合物の温度が徐々に上昇して125℃に達するときに、加熱(浴温130℃)を停止させた。混合物を室温に冷却し、ガスクロマトグラフィー(GC)により分析した。混合物は以下:29.33%の未反応のメントール、38.52%のl-メンチルラクテート(ML)、18.02%のl-メンチルラクトイルラクテート(MLL)及び5.25%のl-メンチルラクトイルラクトイルラクテート(MLLL)及びいくらかのラクチドを含有する。
制御された加水分解:部分エステル化混合物を水(16g)及びヘプタン(10ml)で希釈する。水酸化ナトリウム水溶液(16gの50% NaOH)を次いで、温度が30℃を超えず、pHが14を超えないように、外部冷却下(冷水浴)で30分にわたって滴加した。塩基の添加後に、混合物をさらに2.5時間撹拌した。GC分析は、高級ラクテートからメンチルラクテートへの実質的に完全な変換を示し、GCは以下:49.32%の未反応のメントール及び49.66%のML(過剰なNaOHの使用が、いくらかのメンチルラクテートをメントールに加水分解した)を含む。層を分離した。有機層を5%乳酸水溶液(10g)で洗浄した後、硫酸ナトリウムで脱水した。Rotavaporで溶媒を除去し、残留物(23.5g)を得た。
分留:6.5mbarの一定の真空下でパーキントライアングル(Perkin Triangle)を用いて残留物(23.5g)を分留し、以下の画分を得た。
[実施例2]
酸触媒エステル化及び制御された加水分解、それに続く分留による、メントール及びメンチルラクテートの組成物の調製
エステル化:L-メントール(20g、0.128mol)、L-(+)-乳酸(20g、0.195mol、88%、純粋)、ヘプタン(10g)及び濃H2SO4(0.12g)を使用して、実施例1の手順に概して従う。7時間後及び水4.8mlを除去した後であって約20%のメントールが未反応のままであった場合、混合物の温度は120℃まで徐々に上昇する。混合物を室温に冷却し、ガスクロマトグラフィー(GC)により分析した。GCは以下:20.79%の未反応のメントール、43.39%のML、22.95%のMLL、7.40%のMLLL及びいくらかのラクチドを含む。
酸触媒エステル化及び制御された加水分解、それに続く分留による、メントール及びメンチルラクテートの組成物の調製
エステル化:L-メントール(20g、0.128mol)、L-(+)-乳酸(20g、0.195mol、88%、純粋)、ヘプタン(10g)及び濃H2SO4(0.12g)を使用して、実施例1の手順に概して従う。7時間後及び水4.8mlを除去した後であって約20%のメントールが未反応のままであった場合、混合物の温度は120℃まで徐々に上昇する。混合物を室温に冷却し、ガスクロマトグラフィー(GC)により分析した。GCは以下:20.79%の未反応のメントール、43.39%のML、22.95%のMLL、7.40%のMLLL及びいくらかのラクチドを含む。
制御された加水分解:部分エステル化混合物を水(16g)及びヘプタン(15ml)で希釈する。水酸化ナトリウム水溶液(9.3gの50% NaOH)を次いで、温度が30℃を超えず、pHが12.5を超えないように、外部冷却下(冷水浴)で、30分かけて滴加した。塩基の添加後に、混合物をさらに2.5時間撹拌した。pHは12であった。GC分析は、MLL及びMLLLからMLへの実質的に完全な変換を示す。GCは以下:22.60%の未反応のメントール、75.44%のML及び0.52%のMLLを示す。層を分離した。有機層を水(20g)で洗浄した後、硫酸ナトリウムで脱水した。Rota vaporで溶媒を除去し、残留物(23g)を得た。
分留:5mbarの一定の真空下でパーキントライアングルを用いて残留物(23g)を分留し、以下の画分を得た。
[実施例3]
酸触媒エステル化及び制御された加水分解、それに続く分留による、メントール及びメンチルラクテートの組成物の調製。
エステル化:L-メントール(100g、0.64mol)、L-(+)-乳酸(100g、0.97mol、88%、純粋)、ヘプタン(50g)及び濃H2SO4(0.6g)を使用して、実施例1の手順に概して従う。4時間後及び水29mlを除去した後であって約15%のメントールが未反応のままであった場合、混合物の温度が120℃まで徐々に上昇する。混合物を室温に冷却し、ガスクロマトグラフィー(GC)により分析した。混合物は以下:14.15%未反応のメントール、50.61%のML、22.88%のMLL、7.97%のMLLL及びいくらかのラクチドを含有する。
酸触媒エステル化及び制御された加水分解、それに続く分留による、メントール及びメンチルラクテートの組成物の調製。
エステル化:L-メントール(100g、0.64mol)、L-(+)-乳酸(100g、0.97mol、88%、純粋)、ヘプタン(50g)及び濃H2SO4(0.6g)を使用して、実施例1の手順に概して従う。4時間後及び水29mlを除去した後であって約15%のメントールが未反応のままであった場合、混合物の温度が120℃まで徐々に上昇する。混合物を室温に冷却し、ガスクロマトグラフィー(GC)により分析した。混合物は以下:14.15%未反応のメントール、50.61%のML、22.88%のMLL、7.97%のMLLL及びいくらかのラクチドを含有する。
制御された加水分解:部分エステル化混合物を水(80g)及びヘプタン(50ml)で希釈する。水酸化ナトリウム水溶液(35gの50% NaOH)を次いで、温度が30℃を超えず、pHが12.5を超えないように、外部冷却下(冷水浴)で30分にわたって滴加した。塩基の添加後に、混合物をさらに2.5時間撹拌した。pHは11であった。GC分析は、MLL及びMLLLからMLへの実質的に完全な変換を示す。GCは以下:15.18%の未反応のメントール、83.51%のML及び0.66%のMLLを示す。層を分離した。有機層を2%乳酸(20g)で洗浄し、硫酸ナトリウムで脱水した。Rota vaporで溶媒を除去し、残留物(125g)を得た。
分留:パーキントライアングルを用いて、5mbarの一定の真空下で残留物(125g)を分留し、以下の画分を得た。
[実施例4]
酸触媒エステル化及び制御された加水分解、それに続く分留による、メントール及びメンチルラクテートの組成物の調製。
エステル化:浴温度が140℃であることを除いて、L-メントール(100g、0.64mol)、L-(+)-乳酸(100g、0.97mol、88%、純粋)、ヘプタン(50g)及び濃H2SO4(0.6g)を使用して、実施例1の手順に概して従う。2時間後及び水24mlが除去された後であって約30%のメントールが未反応のままであった場合、混合物の温度は125℃まで徐々に上昇する。混合物を室温に冷却し、(GC)により分析した。混合物は以下:29.07%の未反応のメントール、46.69%のML、14.13%のMLL、3.32%のMLLL及びいくらかのラクチドを含有する。
酸触媒エステル化及び制御された加水分解、それに続く分留による、メントール及びメンチルラクテートの組成物の調製。
エステル化:浴温度が140℃であることを除いて、L-メントール(100g、0.64mol)、L-(+)-乳酸(100g、0.97mol、88%、純粋)、ヘプタン(50g)及び濃H2SO4(0.6g)を使用して、実施例1の手順に概して従う。2時間後及び水24mlが除去された後であって約30%のメントールが未反応のままであった場合、混合物の温度は125℃まで徐々に上昇する。混合物を室温に冷却し、(GC)により分析した。混合物は以下:29.07%の未反応のメントール、46.69%のML、14.13%のMLL、3.32%のMLLL及びいくらかのラクチドを含有する。
制御された加水分解:部分エステル化混合物を水(80g)及びヘプタン(50ml)で希釈する。水酸化ナトリウム水溶液(46gの50% NaOH)を次いで、温度が30℃を超えず、pHが13を超えないように、外部冷却下(冷水浴)で30分にわたって滴加した。塩基の添加後に、混合物をさらに2.5時間撹拌した。pHは12.6であった。GC分析は、MLL及びMLLLからMLへの実質的に完全な変換を示す。GCは以下:28.38%の未反応のメントール、69.16%のML及び0.37%のMLLを示す。層を分離した。有機層を1%乳酸(50ml)で洗浄し、硫酸ナトリウムで脱水した。Rota vaporで溶媒を除去し、128gの残留物を得た。
分留:この残留物を3部に分割し、真空を5mbarで一定に維持し、異なる温度範囲で画分を収集する3つの異なる分留を行った。結果を下表に示す。
[実施例5]
(比較例)
人工的に調製したメントール及びメンチルラクテートの組成物(40:60)の分画。
M及びMLの人工組成物を下記のように調製した。メントール16g及びメンチルラクテート2gを丸底フラスコに量り入れ、透明な液体が得られるまでゆっくりと撹拌しながら5℃に加熱した。
(比較例)
人工的に調製したメントール及びメンチルラクテートの組成物(40:60)の分画。
M及びMLの人工組成物を下記のように調製した。メントール16g及びメンチルラクテート2gを丸底フラスコに量り入れ、透明な液体が得られるまでゆっくりと撹拌しながら5℃に加熱した。
液体の重量は4gであった、GCは以下:40.6%のメントール及び59.22%のMLを示す。液体を真空下(5mbar)で分留し、以下の画分を収集した。
[実施例6]
酸触媒エステル化及び制御された加水分解、それに続く分留による、メントール及びメンチルラクテートの組成物の調製。
エステル化:L-メントール(100g、0.64mol)、L-(+)-乳酸(100g、0.97mol、88%、純粋)、ヘプタン(50g)及び濃H2SO4(0.6g)を使用して、実施例1の手順に概して従う。3時間後及び水24mlを除去した後であって約20%のメントールが未反応のままであった場合、混合物の温度は120℃まで徐々に上昇する。混合物を室温に冷却し、ガスクロマトグラフィー(GC)により分析した。混合物は以下:21.36%の未反応のメントール、54.24%のML、17.68%のMLL、4.08%のMLLL及びいくらかのラクチドを含有する。
酸触媒エステル化及び制御された加水分解、それに続く分留による、メントール及びメンチルラクテートの組成物の調製。
エステル化:L-メントール(100g、0.64mol)、L-(+)-乳酸(100g、0.97mol、88%、純粋)、ヘプタン(50g)及び濃H2SO4(0.6g)を使用して、実施例1の手順に概して従う。3時間後及び水24mlを除去した後であって約20%のメントールが未反応のままであった場合、混合物の温度は120℃まで徐々に上昇する。混合物を室温に冷却し、ガスクロマトグラフィー(GC)により分析した。混合物は以下:21.36%の未反応のメントール、54.24%のML、17.68%のMLL、4.08%のMLLL及びいくらかのラクチドを含有する。
制御された加水分解:部分エステル化混合物を水(80g)及びヘプタン(50ml)で希釈する。水酸化ナトリウム水溶液(46gの50% NaOH)を次いで、温度が30℃を超えず、pHが12.5を超えないように、外部冷却下(冷水浴)で30分にわたって滴加した。塩基の添加後に、混合物をさらに1時間撹拌した。この段階でのpHは11.5であった。
GC分析は、MLL及びMLLLからMLへの実質的に完全な変換を示す。GCは以下:23.22%の未反応のメントール、75.97%のML及び0.16%のMLLを示す。反応混合物を一夜静置した。GC分析は以下:25.30%のメントール及び73.77%のMLを示し、これは、より高いpHで長期間静置するとメンチルラクテートがメントールにゆっくり加水分解することを示す。層を分離した。有機層を1%乳酸(50ml)で洗浄し、硫酸ナトリウムで脱水した。Rota vaporで溶媒を除去し、130gの残留物を得た。
分留 この残留物を等しい2部に分割し、真空を5mbarで一定に維持し、異なる温度範囲において画分を収集する2つの異なる分留を行った。結果は以下の通りである。
実施例6Bは、粗製組成物(25.30%のM及び73.77%のML)を1つの画分として蒸留するならば、その組成物が非常に純粋な形態で得られることを示す。ここでの利点は、分画が必要とされないことである。
[実施例7]
エステル化及び制御された加水分解、それに続く分留によるメントール及びメンチルラクテートの組成物の調製
エステル化:L-メントール(40g、0.256mol)、L-(+)-乳酸(52.4g、0.512mol)88%、純粋)、ヘプタン(20g)を使用して、実施例1の手順に概して従う。1時間後及び水5mlを除去した後であって約60%のメントールが未反応のままであった場合、混合物の温度は120℃まで徐々に上昇する。混合物を室温に冷却し、ガスクロマトグラフィー(GC)により分析した。混合物は以下:62.97%の未反応のメントール、22.34%のML、5.94%のMLL、0.5%のMLLL及びいくらかのラクチドを含有する。
エステル化及び制御された加水分解、それに続く分留によるメントール及びメンチルラクテートの組成物の調製
エステル化:L-メントール(40g、0.256mol)、L-(+)-乳酸(52.4g、0.512mol)88%、純粋)、ヘプタン(20g)を使用して、実施例1の手順に概して従う。1時間後及び水5mlを除去した後であって約60%のメントールが未反応のままであった場合、混合物の温度は120℃まで徐々に上昇する。混合物を室温に冷却し、ガスクロマトグラフィー(GC)により分析した。混合物は以下:62.97%の未反応のメントール、22.34%のML、5.94%のMLL、0.5%のMLLL及びいくらかのラクチドを含有する。
制御された加水分解:部分エステル化混合物を水(16g)及びヘプタン(15ml)で希釈する。水酸化ナトリウム水溶液(10gの50% NaOH)を次いで、温度が30℃を超えず、pHが12.5を超えないように、外部冷却下(冷水浴)で30分にわたって滴加した。塩基の添加後に、混合物をさらに1時間撹拌した。この段階でのpHは11.5であった。
GCは以下:64.90%の未反応のメントール及び34.82%のMLを示す。通常通り後処理して、残留物(41g)を得た。
分留:残留物(37.5g)を真空下で(5mbar)分留して、以下の画分を得た。
80%超のメントール含有量を有する画分1及び2は、静置すると固化する。本実施例は、粗製組成物中のメントールの百分率がより多ければ(>30%)、画分はより多量のメントールを含有し、所望の組成物(75:25及び50:50)が得られない可能性があり、またメントールを約80%超含有する画分は固化することを示す。
[実施例8]
酸触媒エステル化及び制御された加水分解、それに続く分留による、メントール及びメンチルラクテートの組成物の調製。
エステル化:L-メントール(750g、4.81mol)、L-(+)-乳酸(750g、7.33mol、88%、純粋)、ヘプタン(400g)及び濃H2SO4(4.5g)を使用して、エステル化の一般的手順(実施例1、前述)に概して従う。4時間後及び水175mlを除去した後であって約15%のメントールが未反応のままであった場合、混合物の温度が125℃まで徐々に上昇する。混合物を室温に冷却し、(GC)により分析した。混合物は以下:14.99%の未反応のメントール、56.86%のML、19.31%のMLL、4.84%のMLLL及びいくらかのラクチドを含有する。
酸触媒エステル化及び制御された加水分解、それに続く分留による、メントール及びメンチルラクテートの組成物の調製。
エステル化:L-メントール(750g、4.81mol)、L-(+)-乳酸(750g、7.33mol、88%、純粋)、ヘプタン(400g)及び濃H2SO4(4.5g)を使用して、エステル化の一般的手順(実施例1、前述)に概して従う。4時間後及び水175mlを除去した後であって約15%のメントールが未反応のままであった場合、混合物の温度が125℃まで徐々に上昇する。混合物を室温に冷却し、(GC)により分析した。混合物は以下:14.99%の未反応のメントール、56.86%のML、19.31%のMLL、4.84%のMLLL及びいくらかのラクチドを含有する。
反応混合物を等しい2部に分割して、2つの異なる条件で個別に、制御された加水分解を行った。
[実施例8A]
第1部の制御された加水分解:部分エステル化混合物(第1部)を水(300g)及びヘプタン(200ml)で希釈する。水酸化ナトリウム水溶液(300gの50% NaOH)を次いで、温度が30℃を超えず、pHが14.5を超えないように、外部冷却下(冷水浴)で1時間にわたって滴加した。塩基の添加後に、混合物をさらに2時間撹拌した。(pHは14であった)。GC分析は、MLL及びMLLLからMLへの完全な変換を示す。
第1部の制御された加水分解:部分エステル化混合物(第1部)を水(300g)及びヘプタン(200ml)で希釈する。水酸化ナトリウム水溶液(300gの50% NaOH)を次いで、温度が30℃を超えず、pHが14.5を超えないように、外部冷却下(冷水浴)で1時間にわたって滴加した。塩基の添加後に、混合物をさらに2時間撹拌した。(pHは14であった)。GC分析は、MLL及びMLLLからMLへの完全な変換を示す。
GCは以下:28.38%の未反応のメントール、69.16%のMLを示す。層を分離した。有機層を5%乳酸(100ml)で洗浄し、硫酸ナトリウムで脱水した。Rota vaporで溶媒を除去し、残留物470gを得た。
分留:一定の真空下(5mbar)でパーキントライアングルを用いて残留物(460g)を分留して、以下の画分を得た。
[実施例8B]
第2部の制御された加水分解:部分エステル化混合物(第2部)を水(300g)及びヘプタン(200ml)で希釈する。反応混合物を50℃に加熱し、水酸化ナトリウム水溶液(170gの50% NaOH)を次いで1時間にわたって滴加した。塩基の添加が完了した後、混合物を50℃でさらに1時間撹拌した。(pHは11.5であった)。GC分析は、MLL及びMLLLからMLへの完全な変換を示す。
第2部の制御された加水分解:部分エステル化混合物(第2部)を水(300g)及びヘプタン(200ml)で希釈する。反応混合物を50℃に加熱し、水酸化ナトリウム水溶液(170gの50% NaOH)を次いで1時間にわたって滴加した。塩基の添加が完了した後、混合物を50℃でさらに1時間撹拌した。(pHは11.5であった)。GC分析は、MLL及びMLLLからMLへの完全な変換を示す。
GCは以下:30.66%の未反応のメントール、68.18%のMLを示す。層を分離した。有機層を1%乳酸(100ml)で洗浄し、硫酸ナトリウムで脱水した。Rota vaporで溶媒を除去し、480gの残留物を得た。
分留:一定の真空下(5mbar)でパーキントライアングルを用いて残留物(470g)を分留して、以下の画分を得た。
実験結果の考察:
実施例1:以下のことが観察された:1)高級エステルを加水分解するのに必要とされる量を超えるNaOHが使用された場合、メンチルラクテートのいくらかもまたメントールに加水分解される。2)酸を触媒として使用しない場合、反応時間が長過ぎる。
実施例1:以下のことが観察された:1)高級エステルを加水分解するのに必要とされる量を超えるNaOHが使用された場合、メンチルラクテートのいくらかもまたメントールに加水分解される。2)酸を触媒として使用しない場合、反応時間が長過ぎる。
実施例2:以下のことが観察された:1)H2SO4などの酸によって反応を触媒すると、反応時間はかなり短縮される、及び2)最初の混合物が30%wt/wt未満である未反応のメントールを含有する場合、所望の組成物が得られない。ここでメントール百分率が約20%であったとき、第1の組成物(90℃まで)は、GCによって、75:25wt/wtである代わりに、約50:50であった。
実施例3:最初の混合物中のメントールの百分率が30%未満であるとしても、温度範囲を適宜調整するならば、1つ及び/又は2つの所望の組成物(3つのうち)がまだ得られ得ることが観察された。
この実施例において、最初の混合物中のメントールの百分率は約15%であった。
画分-1(86℃まで)は約75:25(即ち第1の所望の組成物)であり、画分-3(96から110℃)は約25:75(即ち、第3の所望の組成物)であった。
したがって、最初の比が30%でないとしても、実験は無駄とはならない。
この実施例において、最初の混合物中のメントールの百分率は約15%であった。
画分-1(86℃まで)は約75:25(即ち第1の所望の組成物)であり、画分-3(96から110℃)は約25:75(即ち、第3の所望の組成物)であった。
したがって、最初の比が30%でないとしても、実験は無駄とはならない。
実施例4: 30:70の比のメントール:メンチルラクテートの混合物を5mbar圧で真空蒸留するとき、以下の画分:
M:MLを75:25の比において含有する90℃までの画分、収率25%(w/w)。
M:MLを50:50の比において含有する90〜95℃の画分、収率14〜15%
M:MLを25:75の比において含有する95〜100℃の間の画分、収率12〜13%、
100℃超の画分は主にメンチルラクテートを含有する
が得られることが観察された。
したがって、生成物の約50%が異なる組成物で得られ、残りはメンチルラクテートである。
M:MLを75:25の比において含有する90℃までの画分、収率25%(w/w)。
M:MLを50:50の比において含有する90〜95℃の画分、収率14〜15%
M:MLを25:75の比において含有する95〜100℃の間の画分、収率12〜13%、
100℃超の画分は主にメンチルラクテートを含有する
が得られることが観察された。
したがって、生成物の約50%が異なる組成物で得られ、残りはメンチルラクテートである。
実施例5(比較例):ここでは、30%超(例えば60%)のメントールの百分率を有する人工的に調製した混合物の蒸留を行うとき、より多量のメントールを含有する画分が得られることが観察された。この観察は、実施例7において得られた同じ比と一貫していた(実施例7の結果を参照されたい)。
実施例6:1つの実施例を行い(実施例6B)、ここでは1つの画分のみを収集し、M:MLの25:75混合物を88%(w/w)収率で得た。この画分を3部に分割し、1部を25:75で維持し、計算した量のメントールを加えることによって、第2部と第3部を50:50及び75:25に調整した。ここでの利点は、この画分は液体形態にあるので、固体メントールと混合し易いことである。
実施例7:実施例6の場合のように、ここでも最初の反応混合物中のメントールの百分率が30%超である場合(ここでは60%である)、最初の2つの画分が、それぞれ90%及び80%のメントールを含有し、静置すると固化したことが観察された。
実施例8A:ここでは、過剰のNaOHの使用がいくらかのMLもまたメントールに加水分解したことが観察される。前記データは、最適なpH範囲が11.5から13の範囲であるが、より好ましくは12.5であることをさらに確証する。
実施例8B:ここでも、加水分解がより高い温度(50℃)で行われたとき、いくらかのMLがメントールに加水分解されることが観察される。これは、加水分解ステップ中に温度も重要であることを例示する。
上記の実施例の結果に基づいて、以下の結論:
1)3つの所望の組成物を得るためには、M:MLの約30:70の比が最も理想的であること。
2)加水分解中の反応混合物のpHが約12.5を超えるべきではないこと
3)好ましくは約30℃で加水分解を行うべきであること
が導かれ得る。
1)3つの所望の組成物を得るためには、M:MLの約30:70の比が最も理想的であること。
2)加水分解中の反応混合物のpHが約12.5を超えるべきではないこと
3)好ましくは約30℃で加水分解を行うべきであること
が導かれ得る。
配合例:
[実施例9]
清涼シャワージェル
本発明の液体M/ML組成物を適用することによって調製される清涼シャワージェルを従来の様式で調製する。シャワージェルは、重量百分率で以下の化合物を含む:
化合物 重量%
ラウレス硫酸ナトリウム 12
ヒドロキシプロピルメチルセルロース 0.5
ココイルイセチオン酸ナトリウム 7
ラウリル硫酸アンモニウム 3
ラウリルグルコシド 1
ラウリルベタイン 4
ポリクオタニウム-10 5
ポリエチレングリコール(PEG) 2
保存料(複数可) 0.5
香料 1.5
メンチルラクテート/メントール25:75 1.5
水 100まで
[実施例9]
清涼シャワージェル
本発明の液体M/ML組成物を適用することによって調製される清涼シャワージェルを従来の様式で調製する。シャワージェルは、重量百分率で以下の化合物を含む:
化合物 重量%
ラウレス硫酸ナトリウム 12
ヒドロキシプロピルメチルセルロース 0.5
ココイルイセチオン酸ナトリウム 7
ラウリル硫酸アンモニウム 3
ラウリルグルコシド 1
ラウリルベタイン 4
ポリクオタニウム-10 5
ポリエチレングリコール(PEG) 2
保存料(複数可) 0.5
香料 1.5
メンチルラクテート/メントール25:75 1.5
水 100まで
本明細書において参照した文献を、参照により全て組み込む。
Claims (26)
- 周囲条件において液体である、メントール及びメンチルラクテートから本質的になる組成物を調製するための方法であって、
a)非水溶媒中で乳酸によってメントールを部分的にエステル化して、メントール並びに乳酸メンチルエステル(ML)及び高級乳酸メンチルエステルの混合物を得るステップであり、メントールの最初に添加された量に対して、15から60%wt/wtの割合のメントールがエステル化されないステップと、
b)前記高級乳酸メンチルエステルを選択的に加水分解するために、ステップa)において得られた混合物を反応させるステップと、
c)ステップb)の反応混合物からメントール及びメンチルラクテートから本質的になる少なくとも1つの液体組成物を単離するステップと
を含む方法。 - ステップa)において、メントール及び乳酸が最初に1:1から1:2の範囲のモル比において、特に1:1.5のモル比において存在する、請求項1に記載の方法。
- ステップa)における反応が酸性触媒の存在下で行われる、請求項1又は2に記載の方法。
- メントールの部分エステル化が、ステップa)において、メントールの最初に添加された量に対して、20から40%wt/wtの割合のメントールが、エステル化されないように行われる、請求項1から3のいずれか一項に記載の方法。
- ステップa)の非水溶媒が水不混和性であり、好ましくは脂肪族及び芳香族水不混和性溶媒、特に約80から125℃(大気圧で)の範囲で沸騰するものから選択される、請求項1から4のいずれか一項に記載の方法。
- ステップa)のエステル化が、エステル化中に生じる水を除去しながら行われる、請求項1から5のいずれか一項に記載の方法。
- ステップb)の高級乳酸メンチルエステルのエステル加水分解が、温度制御下で、特に約30℃のような20から40℃の温度範囲において、及び大気圧において行われる、請求項1から6のいずれか一項に記載の方法。
- ステップb)の高級乳酸メンチルエステルのエステル加水分解が、約11から13.5、特に12から13のpHにおいて行われる、請求項1から7のいずれか一項に記載の方法。
- ステップc)による、メントール及びメンチルラクテートから本質的になる液体組成物の単離が、蒸留、特に真空蒸留により行われる、請求項1から8の一項に記載の方法。
- ステップc)において蒸留に供される組成物中のメントール対メンチルラクテートの重量比が、15:85から60:40wt/wtの範囲である、請求項9に記載の方法。
- ステップc)において、真空蒸留が、およそ5mbarの圧力で、並びに
i)およそ75:25(wt/wt)のメントール:メンチルラクテートの重量比を示す組成物を得るための、90℃までの温度、及び/又は
ii)およそ50:50(wt/wt)のメントール:メンチルラクテートの重量比を示す組成物を得るための、90℃から95℃の温度範囲、及び/又は
iii)およそ25:75(wt/wt)のメントール:メンチルラクテートの重量比を示す組成物を得るための、95℃から100℃の温度範囲
において行われる、請求項1から10のいずれか一項に記載の方法。 - 同一のモル比であるが純粋なメントール及び純粋なメンチルラクテートを物理的に混合することによって得られるメントール及びメンチルラクテートの混合物の対応する結晶点よりも、およそ7から8℃低い(周囲条件において)結晶点を特徴とする液体組成物が得られる、請求項1から11のいずれか一項に記載の方法。
- i)約+13℃から+15℃の結晶点及びおよそ75:25のメントール:メンチルラクテートのモル比、
ii)約+2℃から-1℃の結晶点及びおよそ50:50のメントール:メンチルラクテートのモル比、及び/又は
iii)約+12℃から+14℃の結晶点及びおよそ25:75のメントール:メンチルラクテートのモル比
を有する組成物から選択される液体組成物が得られる、請求項1から12のいずれか一項に記載の方法。 - 請求項1から13のいずれか一項に記載の方法により得られる、メントール及びメンチルモノラクテートから本質的になる液体組成物。
- 同一のモル比であるが純粋なメントール及び純粋なメンチルラクテートを物理的に混合することによって得られるメントール及びメンチルラクテートの混合物の対応する結晶点よりも、およそ7から8℃低い(周囲条件において)結晶点を特徴とする、請求項14に記載の液体組成物。
- i)約+13℃から+15℃の結晶点及びおよそ75:25のメントール:メンチルラクテートのモル比、又は
ii)約+2℃から-1℃の結晶点及びおよそ50:50のメントール:メンチルラクテートのモル比、
iii)約+12℃から+14℃の結晶点及びおよそ25:75のメントール:メンチルラクテートのモル比
を有する組成物から選択される、請求項14又は15に記載の液体組成物。 - 食品、化粧品又は口腔ケア製品における、請求項14から16のいずれか一項に記載の又は請求項1から13のいずれか一項によって調製される液体組成物の使用。
- 請求項14から16のいずれか一項に記載の又は請求項1から13のいずれか一項によって調製される液体組成物の、食品、糖菓、チューインガム、飲料、化粧品、練り歯磨き、口腔洗浄剤、シャンプー、トイレタリー製品、ローション、スキンケア製品、薬剤、医薬品から選択される製品の成分としての又は前述した製品のいずれか1つのための添加剤としての使用。
- 冷却量の、請求項14から16のいずれか一項に記載の又は請求項1から13のいずれか一項によって調製された組成物を含む、請求項17又は18に記載の製品。
- 請求項14から16のいずれか一項に記載の又は請求項1から13のいずれか一項によって調製された液体組成物の、冷却剤、香味剤及び/又は芳香剤としての使用。
- 生理学的冷却効果をもたらす方法であって、哺乳動物の体の表面領域を、請求項14から16のいずれか一項に記載の若しくは請求項1から13のいずれか一項によって調製された液体組成物又は請求項19に記載の製品と接触させるステップを含む方法。
- 特にイソプレゴール、メンチルラクテート、N-エチル-3-p-メンタンカルボキサミド、2-イソプロピル-N,2,3-トリメチルブタンアミド、N-エトキシカルボニルメチル-3-p-メンタンカルボキサミド、モノメンチルグルタレート、モノメンチルスクシネート、WS-3、WS-23、クーリングエージェント-10、メントールエチレングリコールカーボネート、メントールプロピレングリコールカーボネート、及びメントングリセリンアセタール(Frescolate MGA)から選択される、少なくとも1種のさらなる冷却剤と組み合わせた、請求項17から21のいずれか一項に記載の使用、方法又は製品。
- 周囲条件において液体である、メントール及びメンチルラクテートから本質的になる組成物を調製するための方法であって、
a)非水溶媒中で乳酸によってメントールを部分的にエステル化して、メントール並びに乳酸メンチルエステル(ML)及び高級乳酸メンチルエステルの混合物を得るステップであり、メントールの最初に添加された量に対して、15から60%wt/wtの割合のメントールが、エステル化されないステップと、
b)前記高級乳酸メンチルエステルを選択的に加水分解するために、ステップa)において得られた混合物を反応させるステップと、
c)ステップb)の反応混合物から、メントール及びメンチルラクテートから本質的になる少なくとも1種の液体組成物を真空蒸留によって単離するステップであり、ステップc)において蒸留に供される組成物中のメントール対メンチルラクテートの重量比が15:85から60:40wt/wtの範囲であるステップと
を含む方法。 - 周囲条件において液体である、メントール及びメンチルラクテートから本質的になる組成物を調製するための方法であって、
a)非水溶媒中で乳酸によってメントールを部分的にエステル化して、メントール並びに乳酸メンチルエステル(ML)及び高級乳酸メンチルエステルの混合物を得るステップであり、メントールの最初に添加された量に対して、15から60%wt/wtの割合のメントールが、エステル化されないステップと、
b)前記高級乳酸メンチルエステルを選択的に加水分解するために、ステップa)において得られた混合物を反応させるステップと、
c)ステップb)の反応混合物から、メントール及びメンチルラクテートから本質的になる少なくとも1種の液体組成物を真空蒸留によって単離するステップであり、ステップc)において蒸留に供される組成物中のメントール対メンチルラクテートの重量比が15:85から60:40wt/wtの範囲であるステップと
を含む方法であり、
同一のモル比であるが純粋なメントール及び純粋なメンチルラクテートを物理的に混合することによって得られたメントール及びメンチルラクテートの混合物の対応する結晶点よりもおよそ7から8℃低い結晶点(周囲条件において)により特徴付けられる、メントール及びメンチルラクテートから本質的になる少なくとも1つの組成物が得られる、方法。 - 周囲条件において液体である、メントール及びメンチルラクテートから本質的になる組成物を調製するための方法であって、
a)非水溶媒中で乳酸によってメントールを部分的にエステル化して、メントール並びに乳酸メンチルエステル(ML)及び高級乳酸メンチルエステルの混合物を得るステップであり、メントールの最初に添加された量に対して、15から60%wt/wtの割合のメントールが、エステル化されないステップと、
b)前記高級乳酸メンチルエステルを選択的に加水分解するために、ステップa)において得られた混合物を反応させるステップと、
c)ステップb)の反応混合物から、メントール及びメンチルラクテートから本質的になる少なくとも1種の液体組成物を真空蒸留によって単離するステップであり、ステップc)において蒸留に供される組成物中のメントール対メンチルラクテートの重量比が15:85から60:40wt/wtの範囲であるステップと
を含み、
i)約+13℃から+15℃の結晶点及びおよそ75:25のメントール:メンチルラクテートのモル比、
ii)約+2℃から-1℃の結晶点及びおよそ50:50のメントール:メンチルラクテートのモル比、及び/又は
iii)約+12℃から+14℃の結晶点及びおよそ25:75のメントール:メンチルラクテートのモル比
を有する組成物から選択されるメントール及びメンチルラクテートから本質的になる少なくとも1つの組成物が得られる、方法。 - メントールがL-メントールである且つ/又は乳酸がL-(+)-乳酸である、請求項1から25のいずれか一項に記載の方法、組成物、製品又は使用。
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Publications (1)
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